DE4409735B4

DE4409735B4 - Schaltarretierung

Info

Publication number: DE4409735B4
Application number: DE4409735A
Authority: DE
Inventors: Klaus Krämer; Andreas Neudecker; Wilfried Soyka
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1994-03-22
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2014-03-23
Also published as: DE9309025U1; DE4409735A1

Abstract

Schaltarretierung (1) für eine Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für eine Schaltstange eines Getriebes für Kraftfahrzeuge, mit einem in eine Ausnehmung der Schaltstange eingreifenden, vorzugsweise kugelförmigen Rastelement (4), welches an einer Stirnseite (3) eines Innenelementes (2) geführt ist, wobei sich eine Druckfeder (7) einerseits an dessen anderer Stirnseite (5) und andererseits an einem Boden (9) eines hohlzylindrischen Gehäuses (10) abstützt, an dessen zylindrischer Innenfläche (11) das Innenelement (2) über eine lineare Wälzlagerung (12), bestehend aus in einem Käfig (13) geführten Wälzkörpern (14), axial verschieblich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) als zylindrische. Hülse ausgebildet ist, die mit ihrer Außenmantelfläche (14a) direkt in eine Bohrung (15) eines Getriebegehäuses (16) einsetzbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, die für eine axiale Lagesicherung des Innenelementes (2) einen Anschlag für den Käfig (13) bilden, welche aus wenigstens einem, von dem Käfig (13) der Wälzlagerung (12) ausgehenden, nasenartigen und sich in Radialrichtung erstreckenden Ansatz...

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltarretierung für eine Lägefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für eine Schaltstange eines Getriebes für Kraftfahrzeuge, mit einem in eine Ausnehmung der Schaltstange eingreifenden, vorzugsweise kugelförmigen Rastelement, welches an einer Stirnseite eines Innenelementes geführt ist, wobei sich eine Druckfeder einerseits an dessen anderer Stirnseite und andererseits an einem Boden eines hohlzylindrischen Gehäuses abstützt, an dessen zylindrischer Innenfläche das Innenelement über eine lineare Wälzlagerung, bestehend aus in einem Käfig geführten Wälzkörpern, axial verschieblich angeordnet ist.
Eine derartige Schaltarretierung geht aus der DE 38 08 375 C1 hervor. Bei dieser gattungsbildenden Schaltarretierung ist das dünnwandig ausgebildete Gehäuse über eine Hohlschraube in einer Gewindebohrung eines Getriebegehäuses befestigt. Ein kalottenförmiger Teil des Innenelements, in welchem über Kugeln eine Rastkugel gelagert ist, liegt in der Raststellung mit seinem Rand an einem nach innen gebördelten Kragen des dünnwandigen Gehäuses an. Von Nachteil bei dieser Schaltarretierung ist es, daß das dünnwandige Gehäuse als relativ aufwendiges Tiefziehteil herzustellen ist, das im Bereich der kalottenförmigen Aufnahme des Innenelements radial erweitert und daran anschließend umgebördelt ist. Außerdem muß das dünnwandige Gehäuse dichtend in der Hohlschraube geführt sein, die wiederum gegenüber dem Getriebegehäuse abzudichten ist.
Um diese Nachteile zu umgehen, wird in der DE 40 38 494 A1 vorgeschlagen, daß das Gehäuse als zylindrische Hülse ausgebildet ist, die mit ihrer Außenmantelfläche direkt in eine Bohrung eines Getriebegehäuses einsetzbar ist, wobei ein nach außen weisender Kragen des Führungsteils für eine axiale Lagesicherung des Innenelements einen Anschlag für den Käfig bildet. Aufgrund dieser Ausbildung kann auf die Hohlschraube verzichtet werden. Zusätzlich entfällt der Arbeitsgang des Gewindeschneidens für die Bohrung im Getriebegehäuse sowie auf der Hohlschraube.
Nachteilig an dieser Ausbildung ist jedoch, dass der nach außen weisende Kragen durch einen Bördelungsvorgang ausgebildet werden muss. Dies stellt zum einen einen Kosten verursachenden, zusätzlichen Prozeßschritt dar, zum anderen setzt er die Materialsteife herab. Da auf den Kragen Kräfte wirken, kann es zur Rißbildung kommen. Drittens muß sichergestellt sein, daß die Bördelung einen rechten Winkel erreicht.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltarretierung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind und die insbesondere hinsichtlich ihres Teile- und Fertigungsaufwandes minimiert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß Mittel zur axialen Lagesicherung des Innenelementes aus wenigstens einem, von dem Käfig der Wälzlagerung ausgehenden, nasenartigen und sich in Radialrichtung erstreckenden, Ansatz bestehen, wobei dieser Ansatz in eine nutförmige, in Längsrichtung verlaufende, Aussparung der Hülse eingreift. Der Käfig stützt sich dabei andererseits an einem umlaufenden konzentrischen Ansatz ab, welcher an der vom Rastelement abgewandten Stirnseite des Innenelementes angeordnet ist.
Da der Käfig der Wälzlagerung als Kunststoffspritzteil vorgesehen ist, werden die Mittel zur Lagesicherung des Innenelementes in einem Arbeitsgang an den Käfig angespritzt. Somit ist mit wenig Fertigungsaufwand eine axiale Wegbegrenzung und Verliersicherung des Innenelementes für den Transport der Schaltarretierung gegeben. Durch die nasenartige Gestaltung des Ansatzes wird dieser bei der Montage des Käfigs in der Bohrung des Gehäuses zusammengedrückt und schnappt anschließend in die vorgesehene Aussparung der Hülse. Mit in den Schutzumfang dieser Erfindung einbezogen sollen auch Lösungen sein, bei denen der nasenartige Ansatz des Käfigs an einem vom Rastelement entfernten Bereich des Käfigs angeordnet ist, und sich an einer zusätzlichen, in das Gehäuse der Schaltarretierung eingeschobenen, dünnwandigen Hülse abstützt.
Gemäß Anspruch 2 ist es vorgesehen, daß von dem Käfig der Wälzlagerung wenigstens ein sich radial nach innen erstreckender, nasenartiger Ansatz zur axialen Lagesicherung des Innenelementes ausgeht, wobei dieser Ansatz in eine nutförmige, in Längsrichtung verlaufende Aussparung des Innenelementes greift. Die Aussparung im Innenelement läßt sich beispielsweise durch Stanzen erzielen, wobei auch eine Kombination dieser mit der vorgenannten erfindungsgemäßen Maßnahme denkbar und in den Schutzumfang mit einbezogen ist.
Die Aussparung derart auszubilden, daß sie eine axiale Erstreckung aufweist, die zumindest der Hälfte des maximal möglichen Hubes des Innenelementes entspricht, geht aus Anspruch 3 hervor. Aufgrund dieser Ausbildung ist eine ungehinderte Axialbewegung des Innenelementes über seinen geforderten Hub realisiert. Gleichzeitig erfährt das Innenelement über seinen Ansatz in der jeweiligen Aussparung einen definierten Anschlag.
Alternativ zu den vorgenannten Maßnahmen wird in Anspruch 4 vorgeschlagen, daß die Mittel zur axialen Lagesicherung des Innenelementes aus wenigstens einer, vom Gehäuse ausgehenden, sich in Käfigrichtung erstreckenden und in eine Aussparung des Käfigs eingreifenden, Ausnehmung bestehen. Dabei kann diese Ausnehmung in eine der vorhandenen, sich längs erstreckenden, Aussparungen des Käfigs eingreifen.
Gemäß Anspruch 5 ist es vorgesehen, daß die Hülse über eine Preßpassung in der Bohrung des Getriebegehäuses befestigt ist und das Getriebegehäuse an seiner Außenseite nicht oder nur geringfügig überragt. Durch die hier beschriebene Befestigungsart kann, wie eingangs aufgezeigt, auf das kostenerhöhende Gewindeschneiden in der Aufnahmebohrung des Getriebegehäuses und auf die zusätzliche Hohlschraube mit ihrem Außengewinde verzichtet werden. Dadurch, daß die Hülse das Getriebegehäuse nicht oder nur geringfügig überragt, ist ein zusätzlicher Bauraum um die Außenfläche des Getriebegehäuses gewonnen.
Die Hülse aus einem Leichtbauwerkstoff wie Aluminium auszubilden, geht aus Anspruch 6 hervor. Denkbar wären auch weitere Leichtbauwerkstoffe, wie polymere Werkstoffe, nur sollten diese über die entsprechende Wärmebeständigkeit und Festigkeit verfügen.
Der Schutzumfang dieser Erfindung erstreckt sich nicht nur auf Schaltarretierungen für Schaltstangen von Kraftfahrzeuggetrieben. Denkbar und möglich wäre auch eine Anwendung als Arretierung für Türen, Fenster, schwenkbare Deckel oder ähnliches, bzw. bei Maschinenbaugetrieben.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schaltarretierung in eingebautem Zustand,
2 und 3 längsgeschnittene Teilansichten einer Schaltarretierung mit verschiedenen Varianten bezüglich der Lagesicherung des Innenelementes.
In 1 ist mit 1 eine Schaltarretierung bezeichnet, die aus einem Innenelement 2, an dessen erster Stirnseite 3 ein wälzgelagertes, kugelförmiges Rastelement 4 für einen Eingriff in eine nicht dargestellte Aussparung einer Schaltstange angeordnet ist. Von der zweiten Stirnseite 5 des Innenelementes 2 geht eine konzentrische Sackbohrung 6 aus. In dieser Sackbohrung 6 ist eine Druckfeder 7 angeordnet, die sich mit ihrem ersten Ende 8 an einem Boden 9 eines hohlzylindrischen Gehäuses 10 abstützt. An einer zylindrischen Innenfläche 11 des Gehäuses 10 ist das Innenelement 2 über eine Wälzlagerung 12 geführt. Die Wälzlagerung 12 besteht aus in einem Käfig 13 geführten kugelförmigen Wälzkörpern 14, wobei der Käfig 13 hier aus einem polymeren Werkstoff gefertigt ist.
Das Gehäuse 10 ist als dünnwandige Hülse ausgebildet und mit seiner Außenmantelfläche 14a direkt in eine Bohrung 15 eines Getriebegehäuses 16 eingepreßt. Dabei überragt das Gehäuse 10 nicht mit seinem Boden 9 das Getriebegehäuse 16 an dessen Außenseite 17.
Der Käfig 13 zur Führung der Wälzkörper 14 weist wenigstens einen sich in Radialrichtung erstreckenden, nasenartigen Ansatz 18 auf. Dieser Ansatz 18 greift zur axialen Lagesicherung des Innenelementes 2 in eine nutförmige Aussparung 19 des Gehäuses 10. Durch diesen Ansatz 18 ist einerseits ein Herausfallen des Innenelementes 2 aus dem Gehäuse 10 vermieden und andererseits kann ein Verdrehen des Innenelementes 2 um seine Längsachse verhindert werden.
Eine weitere Variante der Schaltarretierung geht aus 2 hervor. Dabei ist es vorgesehen, das Innenelement 2 über vom Käfig 13 ausgehende, sich in Radialrichtung erstreckende, nasenartige Ansätze 18, 19a in seiner Lage zu fixieren. Der erste Ansatz 18, greift dabei, ähnlich wie in 1 gezeigt, in eine nutförmige Aussparung 19 des Gehäuses 10. Gleichzeitig greift der Ansatz 19a in eine ihm in Radialrichtung gegenüberliegende Aussparung 20 des Innenelementes 2. Durch diese Ausgestaltung kann auf den umlaufenden Ansatz 21 des Innenelementes 2 verzichtet werden.
Schließlich zeigt 3 noch eine weitere Ausgestaltung einer Schaltarretierung 1. Hierbei wird das Innenelement 2 über einen von dem dünnwandigen Gehäuse 10 ausgehenden, sich in eine Aussparung 23 des Käfigs 13 erstreckenden Einschnitt 24 in seiner Lage fixiert. Der Käfig 13 liegt andererseits an dem umlaufenden Ansatz 21 des Innenelementes 2 nahe der Stirnseite 5 an.

1: Schaltarretierung
2: Innenelement
3: Stirnseite
4: Rastelement
5: Stirnseite
6: Sackbohrung
7: Druckfeder
8: Ende
9: Boden
10: Gehäuse
11: Innenfläche
12: Wälzlagerung
13: Käfig
14: Wälzkörper
14a: Außenmantelfläche
15: Bohrung
16: Getriebegehäuse
17: Außenseite
18: Ansatz
19: Aussparung
19a: Ansatz
20: Aussparung
21: Ansatz
22: (unbesetzt)
23: Aussparung
24: Einschnitt

Claims

Schaltarretierung (1) für eine Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für eine Schaltstange eines Getriebes für Kraftfahrzeuge, mit einem in eine Ausnehmung der Schaltstange eingreifenden, vorzugsweise kugelförmigen Rastelement (4), welches an einer Stirnseite (3) eines Innenelementes (2) geführt ist, wobei sich eine Druckfeder (7) einerseits an dessen anderer Stirnseite (5) und andererseits an einem Boden (9) eines hohlzylindrischen Gehäuses (10) abstützt, an dessen zylindrischer Innenfläche (11) das Innenelement (2) über eine lineare Wälzlagerung (12), bestehend aus in einem Käfig (13) geführten Wälzkörpern (14), axial verschieblich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) als zylindrische. Hülse ausgebildet ist, die mit ihrer Außenmantelfläche (14a) direkt in eine Bohrung (15) eines Getriebegehäuses (16) einsetzbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, die für eine axiale Lagesicherung des Innenelementes (2) einen Anschlag für den Käfig (13) bilden, welche aus wenigstens einem, von dem Käfig (13) der Wälzlagerung (12) ausgehenden, nasenartigen und sich in Radialrichtung erstreckenden Ansatz (18) bestehen, wobei dieser Ansatz (18) in eine nutförmige, in Längsrichtung verlaufende Aussparung (19) des Gehäuses (10) eingreift.
Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Käfig (13) der Wälzlagerung (12) wenigstens ein sich radial nach innen erstreckender, nasenartiger Ansatz (19a) zur axialen Lagesicherung des Innenelementes (2) ausgeht, wobei dieser Ansatz (19a) in eine nutförmige, in Längsrichtung verlaufende Aussparung (20) des Innenelementes (2) greift.
Schaltarretierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (19, 20) eine axiale Erstreckung aufweisen, die zumindest der Hälfte des maximal möglichen Hubes des Innenelementes (2) entspricht.
Schaltarretierung (1) für eine Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für eine Schaltstange eines Getriebes für Kraftfahrzeuge, mit einem in eine Ausnehmung der Schaltstange eingreifenden, vorzugsweise kugelförmigen Rastelement (4), welches an einer Stirnseite (3) eines Innenelementes (2) geführt ist, wobei sich eine Druckfeder (7) einerseits an dessen anderer Stirnseite (5) und andererseits an einem Boden (9) eines hohlzylindrischen Gehäuses (10) abstützt, an dessen zylindrischer Innenfläche (11) das Innenelement (2) über eine lineare Wälzlagerung (12), bestehend aus in einem Käfig (13) geführten Wälzkörpern (14), axial verschieblich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) als zylindrische Hülse ausgebildet ist, die mit ihrer Außenmantelfläche (14a) direkt in eine Bohrung (15) eines Getriebegehäuses (16) einsetzbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, die für eine axiale Lagesicherung des Innenelementes (2) einen Anschlag für den Käfig (13) bilden und daß die Mittel zur axialen Lagesicherung des Innenelementes (2) aus wenigstens einem, vom Gehäuse (10) ausgehenden, sich in Käfigrichtung erstreckenden und in eine Aussparung (23) des Käfigs (13) eingreifenden Einschnitt (24) bestehen.
Schaltarretierung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) über eine Preßpassung in der Bohrung (15) des Getriebegehäuses (16) befestigt ist und das Getriebegehäuse (16) an seiner Außenseite (17) nicht oder nur geringfügig überragt.
Schaltarretierung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus einem Leichtbauwerkstoff wie Aluminium hergestellt ist.