DE4240298A1 - Arretierelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Arretierelement, insbesondere für eine in einem Gehäuse eines Kraftfahrzeuggetriebes längsverschiebliche Schalt­ stange, mit einem in eine Ausnehmung der Schaltstange eingreifenden Rastelement, das im Gehäuse quer zur Schaltstange längsverschieblich angeordnet und mit Mitteln zu seiner Anfederung in Richtung der Schaltstange versehen ist.

Eine derartige Einrichtung ist aus der EP-OS 03 39 441 vorbekannt. Diese zeigt ein Arretierelement, bei dem eine wälzgelagerte Kugel in einer kalottenförmigen Aufnahme angeordnet ist. Diese Aufnahme ist mit einem linearbeweglichen und ebenfalls wälzgelagerten Innenelement in Richtung zur Schaltstange angefedert und in einem separaten Gehäuse angeordnet.

Von Nachteil bei dem gattungsbildenden Arretierelement ist es, daß aufgrund der Vielzahl der Einzelteile ein relativ großer Montage- und Fertigungsaufwand erforderlich ist. Dieser Aufwand erhöht die Gesamt­ kosten des fertigen Arretierelementes. Andererseits wird durch die das Innenelement in Richtung zur Schaltstange beaufschlagende Druckfeder ein relativ großer Bauraum benötigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Arretierelement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind, welches insbesondere hinsichtlich seines Teile- und Fertigungsaufwandes minimiert ist und gleichzeitig eine sichere Lagefixierung der Schaltstange garantiert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Mittel zur Anfederung des Rast­ elements in Richtung der Schaltstange magnetische Mittel sind. Auf­ grund der permanenten Abstoßungskraft der magnetischen Mittel können eine Vielzahl der bisher beim Stand der Technik verwendeten Einzel­ teile wie Druckfeder und Innenelement entfallen. Der Fertigungsaufwand für ein derartiges Arretierelement ist erheblich minimiert.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es in Anspruch 2 vorgesehen, daß das Rastelement permanentmagnetisch ausgebildet ist, wobei an dessen der Schaltstange abgewandter Stirnseite mit axialem Abstand ein weite­ rer permanentmagnetischer Körper gegenüberliegend angeordnet ist und wobei die einander zugewandten Stirnseiten beider Körper eine gleiche magnetische Polung aufweisen. Vorteilhaft besitzt das Rastelement dann eine äußere Gestaltung, welche einen vorzeitigen Verschleiß und einen Funktionsverlust verhindert. Die Abstoßungskraft beider Permanentma­ gneten ist ausreichend bemessen, um die Schaltstange in der ihr vor­ bestimmten Position sicher zu fixieren. Es ist dabei nicht unbedingt notwendig, den weiteren permanentmagnetischen Körper in irgendeiner Art und Weise im Gehäuse zu befestigen. Die Abstoßungskraft beider Permanentmagneten verhindert ein Herausfallen des weiteren permanent­ magnetischen Körpers aus dem Gehäuse in Richtung zur Schaltstange.

Die einander zugewandten Stirnseiten der Körper parallel auszubilden, geht aus Anspruch 3 hervor. Durch diese Ausbildung ist ein ungestörter und optimaler Fluß der magnetischen Feldlinien gesichert, d. h., es ist mit einer größtmöglichen Abstoßungskraft beider permanentmagne­ tischer Körper zu rechnen.

Der Anspruch 4 offenbart, daß die Körper in einer im Gehäuse befindli­ chen hohlzylindrischen Hülse angeordnet sind. Diese Hülse läßt sich in einfacher Art und Weise in eine Aufnahmebohrung des Gehäuses integrie­ ren und kann in vorteilhafter Ausgestaltung auch mit einem Gleitbelag oder ähnlichem versehen sein. Aufgrund dieser Hülse entfällt weiterhin eine aufwendige Feinbearbeitung der Aufnahmebohrung. Der zweite Körper kann dabei über eine Preßverbindung oder ähnliches in der Hülse befe­ stigt sein.

Gemäß Anspruch 5 ist es vorgesehen, daß die Hülse an ihrer der Schalt­ stange zugewandten Stirnseite über einen nach innen gebördelten Kragen zur Halterung des Rastelementes verfügt. Dieser einfach zu fertigende Kragen verhindert ein Herausfallen des Rastelementes bzw. begrenzt dessen Bewegung. Mit in den Schutzumfang einbezogen sollen auch Lösun­ gen sein, bei denen das Rastelement durch eine ringförmige Verstemmung des Getriebegehäuses um die Aufnahmebohrung bzw. durch eine zusätzlich in eine Nut am Bohrungsausgang gelegte Sicherungsscheibe oder ähn­ liches lagefixiert ist.

Aus Anspruch 6 geht es hervor, daß das Rastelement kegelähnlich mit einer der Schaltstange zugewandten Kegelspitze ausgebildet ist, wobei zumindest der Bereich der Kegel spitze abgerundet und der weitere permanentmagnetische Körper als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung wird einerseits ein sicherer Sitz der Schaltstange in der vorbestimmten Position garantiert, andererseits wird durch die beschriebene kegelförmige Ausbildung die Aus- bzw. Einrastbewegung der Schaltstange als subjektiv weich empfunden bzw. ist hier ein geringer Kraftaufwand zum Aus- bzw. Einrasten der Schalt­ stange erforderlich. Die Geometrie des weiteren permanentmagnetischen Körpers ist der zylinderförmigen Gestaltung der Aufnahmebohrung ange­ paßt.

Eine weitere Gestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Arretierelemen­ tes ist in Anspruch 7 offenbart. Dieser Anspruch beschreibt, daß das Rastelement ferromagnetisch ausgebildet ist und durch einen in einer Aussparung der Schaltstange angeordneten permanentmagnetischen Einsatz mit einer Kraft in Richtung zum permanentmagnetischen Einsatz beauf­ schlagt ist. Es genügt also, lediglich einen permanentmagnetischen Körper zu verwenden, der mit einem weiteren ferromagnetischen Körper zusammenwirkt. Denkbar und möglich wäre deshalb auch eine Umkehrung, d. h., das Rastelement wird permanentmagnetisch ausgebildet und die Aussparung in der Schaltstange wird ferromagnetisch ausgelegt, wobei einfach bisher ausgeführte Schaltstangen verwendet werden können.

Aus Anspruch 8 ist eine bevorzugte Ausbildung der Aussparung im perma­ nentmagnetischen Einsatz in der Schaltstange entnehmbar. Diese wird kegelig ausgebildet. Die Kegelflächen garantieren wiederum einen ruckfreien und kraftaufwandarmen Schaltvorgang. Des weiteren werden vorzeitige Ausbrüche an relativ sprödem Magnetmaterial verhindert.

Nach Anspruch 9 ist es vorgesehen, daß das Rastelement an einer Stirn­ seite eines Innenelementes, welches axial beweglich in einem Gewinde­ körper angeordnet ist, aufgenommen ist, und in Axialrichtung an einer weiteren Stirnseite des Innenelementes ein erster permanentmagneti­ scher Körper angeordnet ist, dessen dem Rastelement abgewandte Stirn­ fläche eine gleiche Polung wie ein zweiter, der Stirnfläche des ersten permanentmagnetischen Körpers mit seiner Stirnfläche in Axialrichtung gegenüberliegender, permanentmagnetischer Körper aufweist. Bei dieser Ausgestaltung kann größtenteils auf bisher bei Arretierelementen verwendete Einzelteile zurückgegriffen werden. Es wird lediglich die Druckfeder durch zwei Permanentmagneten ersetzt.

Das Rastelement und/oder den weiteren permanentmagnetischen Körper in einen Kunststoff oder einen nichteisenhaltigen Werkstoff einzubetten, geht aus Anspruch 10 hervor. Durch diese zweckmäßige Ausgestaltung werden Ausbrüche an relativ sprödem Magnetmaterial verhindert. Denkbar wäre es auch, den permanentmagnetischen Körper aus einem Werkstoffver­ bund herzustellen, durch welchen dessen Sprödigkeit minimiert ist.

Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale ihrer Ansprüche be­ schränkt. Denkbar und möglich sind auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchsmerkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.

Beispielsweise ist es auch vorgesehen, jede Art von Rastelement direkt in einer Bohrung des Gehäuses zu führen und das Rastelement durch eine Verstemmung am Gehäuse oder eine eingelegte Scheibe oder ähnliches zu sichern. Auch ergeben sich noch eine Vielzahl von Kombinationen einer magnetischen oder ferromagnetischen Ausgestaltung und Anordnung des Rastelementes, des weiteren Körper und/oder der Aussparung in der Schaltstange.

Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf Arretierelemente für Schaltstangen von Kraftfahrzeuggetrieben, sondern auch auf weitere Bereiche, in denen es gilt, axial bewegliche Teile in einer ihnen vorbestimmten Position zu fixieren, beispielsweise bei Werkzeugmaschi­ nengetrieben oder bei Arretierelementen für Türen, Fenster, schwenk­ bare Deckel oder ähnliches.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Arretier­ element mit zwei permanentmagnetischen Körpern;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Arretierelement mit einem ferromagnetischen Rastelement und einem permanentma­ gnetischen Einsatz in der Schaltstange und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Arretierelement mit einem an der Stirnseite eines Innenelementes geführten Rast­ element.

Die Fig. 1 zeigt ein Arretierelement 1 mit zwei permanentmagnetischen Körpern 2, 3. Die Stirnseiten 4, 5 der beiden Körper 2, 3 weisen eine gleiche magnetische Polung auf. Beide permanentmagnetische Körper 2, 3 sind in einer im Gehäuse 6 befestigten, hohlzylindrischen Hülse 7 angeordnet. Die Hülse 7 weist an ihrer einer Schaltstange 8 zugewand­ ten Stirnseite 9 einen nach innen gebördelten Kragen 10 zur Halterung des als Rastelement dienenden ersten permanentmagnetischen Körpers 2 auf. Die einander zugewandten Stirnseiten 4, 5 des ersten und des zweiten permanentmagnetischen Körpers 2, 3 sind zueinander parallel ausgebildet. Der permanentmagnetische Körper 2 besitzt eine kegelähn­ liche Gestalt mit einer der Schaltstange 8 zugewandten und abgerunde­ ten Kegelspitze 11.

Kommt es nun zu einer Bewegung der Schaltstange 8 entlang ihrer Axial­ linie, wird der permanentmagnetische Körper 2, der als Rastelement dient, entgegen der Magnetkraft in eine Bohrung 12 der Hülse 7 ge­ drückt und gleitet mit seiner Spitze 11 auf einer Außenmantelfläche 13 der Schaltstange 8 und rastet in eine vorgesehene Aufnahme 14. Der erste permanentmagnetische Körper und/oder der weitere permanentmagne­ tische Körper 2, 3 können bei diesem wie auch bei dem nachfolgend be­ schriebenen erfindungsgemäßen Arretierelement 1 in einen verschleiß­ mindernden Werkstoff 15, wie z. B. einen Kunststoff oder einen nich­ teisenhaltigen Werkstoff, eingebettet sein. Der permanentmagnetische Körper 3 ist bei dieser Lösung als kreisförmige Scheibe ausgebildet und in der Hülse 7 über eine Preßverbindung befestigt.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Arretierelementes 16 mit einem ferromagnetischen Rastelement 17 und einem permanentmagnetischen Einsatz 18 in einer Schaltstange 19. Der permanentmagnetische Einsatz 18 ist hier in einer komplementären Aussparung 20 angeordnet und gehalten. Bei dieser Variante ist das Rastelement 17 kugelförmig ausgebildet und über Sicherungsmittel 21 fixiert. Denkbar wären jedoch noch weitere Gestaltungsformen des Rastelementes 17 sowie des perma­ nentmagnetischen Einsatzes 18, beispielsweise derartige wie in Fig. 1 beschriebene, oder auch Lagerungen des Rastelementes 17 in einer Hülse gemäß Fig. 1.

Aus Fig. 3 geht eine Ansicht eines Arretierelementes 22 mit einem an einer Stirnseite 23 eines Innenelementes 24 geführten kugelförmigen Rastelementes 25 hervor. Das Innenelement 24 ist hierbei über eine wälzgelagerte Längsführung 26 in einer hohlzylindrischen und dünn­ wandigen Hülse 27 geführt. Diese Hülse 27 ist wiederum in einem mit einer konzentrischen Bohrung 28 versehenen Gewindekörper 29 aufgenom­ men. Dieser Gewindekörper 29 ist in ein Gehäuse 29a eingeschraubt. Die Kraftbeaufschlagung des Innenelementes 24 in Richtung zur Schaltstange 36 erfolgt hier durch zwei kreisscheibenartig ausgebildete permanent­ magnetische Körper 30, 31. Der erste permanentmagnetische Körper 30 ist konzentrisch an einer vom Rastelement 25 abgewandten Stirnfläche 32 der Hülse 27 angeordnet. Der weitere ihm in Axialrichtung gegen­ überliegende permanentmagnetische Körper 31 ist an einer zweiten Stirnseite 33 des Innenelementes 24 befestigt. Die aneinander gegen­ überliegenden Stirnflächen 34, 35 des ersten permanentmagnetischen Körpers 30 und des zweiten permanentmagnetischen Körpers 31 weisen eine gleiche magnetische Polung auf. Somit kann das Innenelement 24 mit seinem Rastelement 25 relativ zum Gewindekörper 29 in Richtung zur Schaltstange 36 verschoben werden.

Bezugszahlenliste

 1 Arretierelement
 2 Körper, Rastelement
 3 Körper
 4 Stirnseite
 5 Stirnseite
 6 Gehäuse
 7 Hülse
 8 Schaltstange
 9 Stirnseite
10 Kragen
11 Kegelspitze
12 Bohrung
13 Außenmantelfläche
14 Aufnahme, Ausnehmung
15 Werkstoff
16 Arretierelement
17 Rastelement
18 Einsatz
19 Schaltstange
19a Gehäuse
20 Aussparung, Ausnehmung
21 Sicherungsmittel
22 Arretierelement
23 Stirnseite
24 Innenelement
25 Rastelement
26 Längsführung
27 Hülse
28 Bohrung
29 Gewindekörper
29a Gehäuse
30 Körper
31 Körper
32 Stirnfläche
33 Stirnseite
34 Stirnfläche
35 Stirnfläche
36 Schaltstange
37 Ausnehmung

Claims (10)

1. Arretierelement (1, 16, 22), insbesondere für eine in einem Gehäuse (6, 19a, 29a) eines Kraftfahrzeuggetriebes längsverschiebliche Schalt­ stange (8, 19, 36), mit einem in eine Ausnehmung (14, 20, 37) der Schaltstange (8, 19, 36) eingreifenden Rastelement (2, 17, 25), das im Gehäuse (6, 19a, 29a) quer zur Schaltstange (8, 19, 36) längsbeweglich angeordnet und mit Mitteln zu seiner Anfederung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Anfederung des Rastelements (2, 17, 25) in Richtung der Schaltstange (8, 19, 36) magnetische Mittel sind.

2. Arretierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (2) permanentmagnetisch ausgebildet ist, wobei an dessen der Schaltstange (8) abgewandter Stirnseite (4) mit axialem Abstand ein weiterer permanentmagnetischer Körper (3) gegenüberliegend an­ geordnet ist und wobei die einander zugewandten Stirnseiten (4, 5) beider Körper (2, 3) eine gleiche magnetische Polung aufweisen.

3. Arretierelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Stirnseiten (4, 5) der Körper (2, 3) parallel ausgebildet sind.

4. Arretierelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper (2, 3) in einer im Gehäuse (6) befindlichen hohlzylindri­ schen Hülse (7) angeordnet sind.

5. Arretierelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) an ihrer der Schaltstange (8) zugewandten Stirnseite (9) über einen nach innen gebördelten Kragen (10) zur Halterung des Rast­ elements (2) verfügt.

6. Arretierelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (2) kegelähnlich mit einer der Schaltstange (8) zu­ gewandten Kegelspitze (11) ausgebildet ist, wobei zumindest der Be­ reich der Kegelspitze (11) abgerundet und der weitere permanentma­ gnetische Körper (3) als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist.

7. Arretierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (17) ferromagnetisch ausgebildet ist und durch einen in einer Aussparung (20) der Schaltstange (19) angeordneten permanentma­ gnetischen Einsatz (18) mit einer Kraft in Richtung zum permanentma­ gnetischen Einsatz (18) beaufschlagt ist.

8. Arretierelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der permanentmagnetische Einsatz (18) über eine zur Aufnahme des Rast­ elementes (17) geeignete, vorzugsweise kegelige, Aussparung (20) verfügt.

9. Arretierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (25) an einer Stirnseite (23) eines Innenelementes (24), welches axial beweglich in einem Gewindekörper (29) angeordnet ist, aufgenommen ist und in Axialrichtung an einer weiteren Stirnseite (33) des Innenelementes (24) ein permanentmagnetischer Körper (31) angeord­ net ist, dessen dem Rastelement (25) abgewandte Stirnfläche (35) eine gleiche Polung wie ein zweiter, der Stirnfläche (35) des ersten perma­ nentmagnetischen Körpers (31) mit seiner Stirnfläche (34) in Axial­ richtung gegenüberliegender, permanentmagnetischer Körper (30) auf­ weist.

10. Arretierelement nach einem der Ansprüche 2, 7 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Rastelement (2, 17, 25) und/oder der weitere permanentmagnetische Körper (3) in einen Kunststoff oder einen nich­ teisenhaltigen Werkstoff (15) eingebettet sind.