DE4042580C2 - Kugelraste für die Sicherung von Verstellpositionen eines Stellelementes, insbesondere eines Schaltgestänges für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugelraste für die Sicherung von Verstell­ positionen eines axial und/oder schwenkend bewegbaren Stellelements für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere einer Schalt­ stange, mit einem Gehäuse, einem in diesem axial verschiebbaren Füh­ rungsteil, welchem eine Kugelaufnahme zur Führung einer Rastkugel zugeordnet ist und welches zur Begrenzung seiner Ausschiebebewegung an seinem im Gehäuse liegenden Ende mit einem radial nach außen weisenden Kragen versehen ist, mit einer Feder, die sich am Gehäuse abstützt und das Führungsteil im Ausschiebesinn beaufschlagt und mit einer zwischen dem Führungsteil und dem Gehäuse angeordneten Wälzlagereinheit.

Eine Kugelraste der vorgenannten Gattung ist aus der DE-A 36 39 120 bekannt. Bei einem Ausgestaltungsbeispiel nach Fig. 5 dieser Druck­ schrift hintergreift ein radial nach außen ragender Kragen des Füh­ rungsteils einen Absatz des Gehäuses, wodurch eine maximale Ausschie­ bebewegung des Führungsteils begrenzt ist. Das Gehäuse ist an seinem vom Stellelement abgewandten Ende durch einen Deckel verschlossen, der in einem Sitz des Gehäuses befestigt ist und außerdem zur axialen Abstützung der Feder dient. Das Gehäuse dieser Kugelraste ist als massives mit einem Außengewinde versehenes Bauteil ausgebildet. Die Nachteile dieser bekannten Kugelraste bestehen darin, daß der Aufwand für deren Herstellung und Komplettierung relativ groß ist. Ein erhöh­ ter Fertigungsaufwand ist in der Ausbildung des Gehäuses als Massiv­ teil begründet, das einen hohen Anteil an spanender Bearbeitung, bei­ spielsweise für die Herstellung der Innenbohrung, des Absatzes sowie des Sitzes für den Deckel und außerdem eine spanende Bearbeitung zur Herstellung des Außengewindes erfordert. Bei der Komplettierung der Kugelraste muß zunächst das Führungsteil mit der Wälzlagereinheit vorkomplettiert werden, wobei bereits in diesem Stadium der Kragen am Führungsteil umgebördelt wird. Der bereits zuvor erwähnte Deckel ist für die Montage dieses vorkomplettierten Führungsteils im Gehäuse erforderlich, wobei es von Seiten der Deckelaufnahme in die Bohrung des Gehäuses geschoben wird. Auf den Deckel wirkt eine hohe Feder­ kraft, die auf Dauer dazu führen kann, daß er sich aus seinem Sitz löst, wodurch die Kugelraste dann nicht mehr funktionsfähig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelraste zu schaffen, die einfach herstellbar und funktionssicher ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse ein Tiefziehteil ist, das einen Boden aufweist, an dem sich die Ausschie­ befeder abstützt und das an seinem Öffnungsende als Anschlag zur Begrenzung der Ausschiebebewegung des Führungsteils gegenüber dem Gehäuse einen nach innen umgebördelten Rand aufweist, wobei das Füh­ rungsteil in seiner Ausschiebeposition über den Kragen an der Wälz­ lagereinheit und über diese am Anschlag des Gehäuses abgestützt ist. Der nach außen weisende Kragen wird dazu benutzt, den Ausschiebeweg des Führungsteil in dem Gehäuse zu begrenzen. Die Montage ist dadurch gewährleistet, daß nach dem Einlegen des Führungsteils in das Gehäuse und dem Einfädeln des Käfigs der Rand des Gehäuses nach innen zu einem Anschlag umgebördelt wird. Der Vorteil, der mit dieser Konstruktion verbunden ist, beruht darin, daß stets eine sichere Führung des Käfigs dem Führungsteil und dem Gehäuse gegenüber erfolgt. Der Käfig kann seine Führungsbahn nicht verlassen. Darüber hinaus ist gewährleistet, daß der Käfig jeweils in die Ausgangsbasis zurückgeführt wird, wenn beispielsweise die Rastkugel die entsprechende Rastausnehmung ver­ lassen hat und das Führungsteil in seine äußerste Ausschiebeposition bewegt wird. Es wird also erreicht, daß das Führungsteil über den Kragen an der Wälzlagerbaueinheit und über diese am Anschlag des Gehäuses in der Ausschiebeposition abgestützt ist. Die Wälzlagerein­ heit wird damit ebenfalls zur Begrenzung der Ausschiebebewegung herangezogen.

Es besteht jedoch gemäß Anspruch 2 auch die Möglichkeit, das Führungs­ teil abgesetzt zu gestalten und den Absatz zu nutzen, um die Ausschie­ beposition zu begrenzen. Der Absatz kommt in der voll ausgeschobenen Position am Anschlag des Gehäuses zur Anlage. Die Wälzlagereinheit ist dann mit geringem Spiel ihrer Stirnflächen zu den Anschlägen gehalten, die durch den nach innen weisenden Rand des Gehäuses und den nach außen weisenden Kragen des Führungsteils gebildet werden. Auch hier­ durch erfolgt jeweils eine Rückführung des Käfigs mit den Wälzkörpern in die Ausgangsposition. Ein einseitiges Verschieben oder Anlegen des Käfigs, welches dazu führen könnte, daß eine Gleitreibung eintritt, wenn durch Vibrationen eine Verlagerung des Käfigs stattgefunden hat, wird hierdurch wirksam verhindert.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele und die Anwendung bezüglich eines Kraftfahrzeuggetriebes sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und anhand derselben näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 den Einbau der Kugelraste in ein Schaltgetriebe,

Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1,

Fig. 3 eine erste Ausführungsform der Kugelraste im Halb­ schnitt und

Fig. 4 eine zweite alternative Ausführungsform der Kugel­ raste im Längsschnitt.

In einem Getriebegehäuse 1 eines Schaltgetriebes ist gemäß den Fig. 1 und 2 in Lagern eine Schaltstange 2 in Achsrichtung, d. h. längs einer Achse 3 verschieblich und in Umfangsrichtung um die Achse 3 schwenkend bewegbar angeordnet. Die Schaltstange 2 besitzt ein oder mehrere Schaltelemente 4, welche in eine Schaltgabel 5 zur Bewegung derselben eingreifen. Um die einzelnen Stellungen der Schaltstange 2 zu sichern, ist diese oder das Schaltelement 4 mit einer entsprechen­ den Rastausnehmung 6 versehen. Eine Rastkugel 9 einer Kugelraste 7 greift in die Rastausnehmung 6 ein. Die Kugelraste 7 ist ortsfest im Getriebegehäuse 1 angeordnet. Hierzu ist sie in eine Bohrung 8 des Getriebegehäuses 1 mit ihrem Gehäuse 10 eingepreßt. Die Rastkugel 9 greift in die Rastausnehmung 6 des Schaltelements 4 ein, wenn eine übereinstimmende Lage gegeben ist. Bei Bewegung kann die Rastkugel 9 den Sitz in der Rastausnehmung 6 durch Verschiebung gegen die Kraft einer in den weiteren Figuren dargestellten Feder verlassen. Der Aufbau der Kugelraste 7 ist anhand der Fig. 3 und 4 näher beschrie­ ben. In diesen ist die Kugelraste 7 als Einzelteil dargestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht das Gehäuse 10 aus einer aus Blech tiefgezogenen Hülse, deren zylindrische Außenfläche 11 der Bohrung 8 des Getriebegehäuses 1 angepaßt ist. Das Gehäuse 10 besitzt einen Boden 12, der sich, ausgehend von dem zylindrisch ver­ laufenden Teil der Außenfläche 11, zunächst radial nach außen er­ streckt, so daß in diesem Bereich ein Anschlagrand 13 mit einer Doppe­ lung des Bodens entsteht. Der Anschlagrand 13 dient zur Begrenzung der Einpreßtiefe in die Bohrung 8 des Getriebegehäuses 1 und gleichzeitig auch als Hilfsmittel für das Hintergreifen durch ein Werkzeug, um die Kugelraste 7 zu demontieren.

Im Gehäuse 10 ist das Führungsteil 14 entlang der Achse 19, welche auch die Symmetrieachse für die Ausbildung der Bauteile bildet, ver­ schiebbar geführt. Zur Führung ist im Ringraum zwischen der Außen­ fläche 15 des Führungsteils 14 und der Innenfläche 16 des Gehäuses 10 eine einen Käfig 17 und Wälzkörper 18 aufweisende Wälzkörpereinheit geführt, wobei die Wälzkörper 18 im Käfig 17 beabstandet und umfangs­ verteilt angeordnet sind. Zur Sicherung des Führungsteils 14 gegen Auszug aus dem Gehäuse 10 ist das Gehäuse 10 zum Öffnungsende hin mit einem nach innen gerichteten Rand 20 versehen, der durch Umbördeln nach Beendigung der Montage die Teile zueinander festlegt. Ferner ist das Führungsteil 14 mit einem nach außen weisenden Kragen 22 versehen, der an dem im Gehäuse 10 befindlichen Ende des Führungsteils 14 ange­ bracht ist. Die Innenfläche des Randes 20 bildet eine Anschlagfläche 21, an welcher sich der Käfig 17 mit seiner Stirnfläche 25 anlegen kann. Der Kragen 22 besitzt, dem Käfig 17 zugewandt, eine Anschlag­ fläche 23, die an der Stirnfläche 24 des Käfigs zur Anlage kommt. Das aus dem Gehäuse 10 herausragende Ende des Führungsteils 14 ist zur Stützung bzw. Führung der Rastkugel 9 ausgebildet. In einer Bohrung des Führungsteils 10 ist ferner eine Ausschiebefeder 33 angeordnet, welche sich einerseits an der Innenfläche des Bodens 12 des Gehäuses 10 und andererseits an einer Kugelaufnahme 26 abstützt. Es wird er­ reicht, daß der Käfig 17 dann, wenn die Rastkugel 9 die gegenüber­ liegende Rastausnehmung verlassen hat, stets in die Ausgangsposition zurückgeführt wird, weil der Kragen 22 des Führungsteils 14 eine Mitnahme des Käfigs 17 in Richtung auf die Anschlagfläche 21 des Randes 20 des Gehäuses 10 bewirkt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht zudem gegenüber Fig. 3 der Unterschied lediglich darin, daß nicht der Käfig 17 zur Begrenzung der Ausschiebeposition des Führungsteils 14 dem Gehäuse 10 gegenüber genutzt wird, sondern das Führungsteil 14 zusätzlich an dem aus dem Gehäuse 10 herausragenden Ende, an welchem die Rastkugel 9 angebracht ist, mit einem verringerten Außendurchmesser versehen ist, so daß sich ein Absatz 34 bildet, der zur Anlage an der Anschlagfläche 21 des Randes 20 des Gehäuses 10 gelangt. Trotzdem ist weiterhin der Kragen 22 am Führungsteil 14 vorhanden. Der Abstand der Anschlagfläche 23 des Kragens 22 zur Anschlagfläche 21 des Randes 20 ist jedoch axial klei­ ner bemessen als die Länge des Käfigs 17, so daß ein geringes Spiel zwischen den Stirnflächen 24, 25 des Käfigs 17 und den Anschlagflächen 21 und 23 gegeben ist.

Es kann zusätzlich noch eine Eindrückung 35 im Boden 12 des Gehäuses 10 vorgesehen sein, welche nach innen vorspringt und zur radialen Führung der Ausschiebefeder 33 genutzt werden kann.

Claims (2)

1. Kugelraste (7) für die Sicherung von Verstellpositionen eines axial und/oder schwenkend bewegbaren Stellelements für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere einer Schaltstange (2), mit einem Gehäu­ se (10), einem in diesem axial verschiebbaren Führungsteil (14), welchem eine Kugelaufnahme (26) zur Führung einer Rastkugel (9) zu­ geordnet ist und welches zur Begrenzung seiner Ausschiebebewegung an seinem im Gehäuse (10) liegenden Ende mit einem radial nach außen weisenden Kragen (22) versehen ist, mit einer Feder (33), die sich am Gehäuse (10) abstützt und das Führungsteil (14) im Ausschiebesinne beaufschlagt, und mit einer zwischen dem Führungsteil (14) und dem Gehäuse angeordneten Wälzlagereinheit (17, 18), dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (10) ein Tiefziehteil ist, das einen Boden (12) aufweist, an dem sich die Ausschiebefeder (33) abstützt und das an seinem Öffnungsende als Anschlag zur Begrenzung der Ausschiebebewegung des Führungsteils (14) gegenüber dem Gehäuse (10) einen nach innen umgebördelten Rand (20) aufweist, wobei das Führungsteil (14) in seiner Ausschiebeposition über den Kragen (22) an der Wälzlagereinheit (17, 18) und über diese am Anschlag (20) des Gehäuses (10) abgestützt ist.

2. Kugelraste nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (10) ein Tiefziehteil ist, das einen Boden (12) aufweist, an dem sich die Feder (33) abstützt und das an seinem Öffnungsende als Anschlag zur Begrenzung der Ausschiebebewegung des Führungsteils (14) gegenüber dem Gehäuse (10) einen nach innen umge­ bördelten Rand (20) aufweist, wobei das Führungsteil (14) abgesetzt ist und der Absatz (34) am Anschlag (20) des Gehäuses (10) in der Ausschiebeposition anliegt.