WO1996003684A1 - Rastierhülse für die sicherung von verstellpositionen eines stellelementes, insbesondere eines schaltgestänges für kraftfahrzeuge - Google Patents

Rastierhülse für die sicherung von verstellpositionen eines stellelementes, insbesondere eines schaltgestänges für kraftfahrzeuge Download PDF

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locking
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Peter Schnapp
Herbert Trummeter
Reinhart Malik
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
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    • G05G5/06—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in one or a limited number of definite positions only
    • G—PHYSICS
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    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
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    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/38—Detents

Definitions

  • the innovation relates to a locking sleeve for securing adjustment positions of an axially and / or pivotally movable adjusting element, in particular for a shift shaft of a motor vehicle transmission, the locking sleeve consisting of a pot part, a base and a cylindrical part which is pressed onto the shift shaft and wherein the pot part has a plurality of locking recesses arranged next to one another in the axial direction for receiving a locking ball of a locking element.
  • Such a locking sleeve is known for example from DE 40 38 494 AI.
  • Such sleeves are manufactured as forgings, as precision castings or as sheet metal parts. Forged parts are very voluminous and thus very weight-intensive, precision castings as well as sheet metal parts are expensive to manufacture.
  • Sheet metal parts in particular, are very complex and cost-intensive since, on the one hand, complicated tools are required and, on the other hand, intermediate heat treatment may be necessary due to the multi-stage drawing process.
  • the task of the innovation is therefore to produce such a locking sleeve inexpensively.
  • this object is achieved in that the locking sleeve is formed at least in two parts and the pot part, base and cylindrical part are connected to one another by joining processes.
  • the disassembly of the locking sleeve into several individual parts allows it to be manufactured inexpensively, which can then be connected to a unit without problems by joining processes.
  • Another advantage results from the fact that the cylindrical part is partially inserted into the pot part prior to joining can be inserted and thus the locking sleeve can be adapted exactly to the available space.
  • the pot part, bottom and cylindrical part should be connected to one another by caulking, welding or soldering.
  • caulking would allow cast parts to be joined together or hard and soft parts to be joined.
  • the innovation is not limited to these methods, but all methods which are known to the person skilled in the art are conceivable, which allow the connecting of the differently or identically manufactured individual parts.
  • the pot part, bottom and cylindrical part have the same or different material thicknesses. These are particularly advantageous since, in addition to the simplified production, a corresponding weight reduction can also be achieved.
  • the cylindrical part is to be provided with the greatest wall thickness in an advantageous manner since, in contrast to the pot part and the base, it has to transmit corresponding forces to the selector shaft, i. H. the strength of the individual part is determined by its functional effect.
  • the bottom has a cross-section deviating from a plane, for example a V-shaped, S-shaped or U-shaped cross-section. This is particularly important if the locking sleeve is composed of three individual parts.
  • the V-shaped design of the base ensures, for example, that during soldering or welding processes the solder or the liquid material for connecting the individual parts collects in the lower groove between the pot part and the cylindrical part.
  • the pot part, bottom and cylindrical part are made by extrusion, deep drawing or expanding.
  • the individual components of the locking sleeve can be due to their relatively simple shape by the above-mentioned processes in a simple manner without intermediate thermal treatments.
  • the pot part consists of a rolled and welded band, cast or made as a forged part, while the cylindrical part is machined from rod or tube material and the bottom can be punched or stamped.
  • the innovation is not limited to these manufacturing processes, but all non-cutting or cutting processes known to the person skilled in the art can be used.
  • Figure 1 is a locking sleeve in a perspective view
  • Figure 2 shows a longitudinal section through a locking sleeve
  • Figure 3 is a side view of a locking sleeve
  • Figure 4 shows the installation of a locking sleeve in a manual transmission
  • the selector shaft 2 is arranged in bearings in the axial direction, that is to say displaceably along the axis 3 and can be pivoted in the circumferential direction about the axis 3.
  • a locking sleeve 4 sits on the switching shaft 2.
  • the locking sleeve 4 is provided with a corresponding locking recess 6.
  • the detent ball 9 of the ball detent 7 engages in the detent recess 6.
  • the ball catch 7 is arranged in a stationary manner in the gear housing 1. For this purpose, it is, for example, pressed into a bore 8 of the gear housing 1 with its housing 10.
  • the locking ball 9 engages in the locking recess 6 of the locking sleeve 4 when there is a matching position.
  • the detent ball 9 can leave the seat in the detent recess 6 by displacement against the force of a spring.
  • the locking sleeve 4 consists of the pot part 11, the base 12 and the cylindrical part 13.
  • the pot part 11 has a plurality of latching recesses 6 arranged next to one another in the axial direction 3, which are separated by cams 16 are separated and into which the detent ball 9 of the ball detent 7 engages if the position is the same.
  • a plurality of projections 14 are arranged around the circumference of the pot part 11. It can be seen from the left half of FIG.
  • the bottom 1 2 of the locking sleeve 4 has a V-shaped cross section in the direction of the cylindrical part 13. This is particularly important when the pot part 1 1, base 12 and cylindrical part 1 3 are manufactured individually and then joined together by welding or soldering. The liquid solder or the melted material can then easily collect in the recess 15 adjacent to the pot part 11 and the cylindrical part 13.
  • the cylindrical part 1 3 and the pot part 1 1 are first pulled separately in the manufacture of the locking sleeve 4.
  • the bottom 12 is perforated according to the diameter of the cylindrical part 1 3 and the pot part 1 1 and cylindrical part 1 3 are joined to form the locking sleeve 14.
  • Cylindrical part 1 3 and pot part 1 1 can be produced by deep drawing or by extrusion, the projections 14 or locking recesses 6 of the pot part 1 1 also being able to be introduced by a widening process using a rubber stamp.

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Abstract

Rastierhülse (4) für die Sicherung von Verstellpositionen einer Schaltwelle (2) eines Kraftfahrzeuggetriebes, wobei die Rastierhülse (4) aus einem Topfteil (11), einem Boden (12) und einem zylindrischen Teil (13) besteht, das auf die Schaltwelle (2) aufgepresst ist und wobei das Topfteil (11) in axialer Richtung mehrere nebeneinander angeordnete Rastausnehmungen (6) zur Aufnahme einer Rastkugel (9) eines Rastelementes (7) aufweist, und Topfteil (11), Boden (12) und Hülse (13) durch Fügeverfahren miteinander verbunden sind.

Description

Rastierhülse für die Sicherung von Verstellpositonen eines Stellelementes, insbesondere eines Schaltgestänges für Kraftfahrzeuge
Die Neuerung betrifft eine Rastierhülse für die Sicherung von Verstellpositione- nen eines axial und/oder schwenkend bewegbaren Stellelementes, insbesondere für eine Schaltwelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, wobei die Rastierhülse aus einem Topfteil, einem Boden und einem zylindrischen Teil besteht, das auf die Schaltwelle aufgepreßt ist und wobei das Topfteil in axialer Richtung mehrere nebeneinander angeordnete Rastausnehmungen zur Aufnahme einer Rastkugel eines Rastelementes aufweist.
Eine derartige Rastierhülse ist beispielsweise aus der DE 40 38 494 AI vor¬ bekannt. Derartige Hülsen werden als Schmiedeteile, als Feingußteile oder auch als Blechziehteile hergestellt. Schmiedeteile sind sehr voluminös und damit sehr gewichtsintensiv, Feingußteile ebenso wie Blechziehteile teuer in der Her¬ stellung. Insbesondere Blechziehteile sind sehr aufwendig und kostenintensiv, da einerseits komplizierte Werkzeuge erforderlich sind und andererseits auf¬ grund des mehrstufigen Ziehverfahrens eine Zwischenwärmebehandlung erfor¬ derlich sein kann.
Aufgabe der Neuerung ist es daher, eine solche Rastierhülse kostengünstig herzustellen.
Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rastierhülse zumindest zweiteilig ausgebildet ist und Topfteil, Boden und zylindrisches Teil durch Fügeverfahren miteinander verbunden sind. Die Zerlegung der Rastierhül- se in mehrere Einzelteile erlaubt im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik deren kostengünstige Fertigung, die dann problemlos durch Fügever¬ fahren zu einer Einheit verbunden werden können. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß das zylindrische Teil vor dem Fügen teilweise in das Topfteil eingeschoben werden kann und somit die Rastierhülse genau dem zu Verfügung stehenden Bauraum angepaßt werden kann.
So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß Topfteil, Boden und zylindrisches Teil durch Verstemmen, Schweißen oder Löten miteinander verbunden sein sollen. Ein Verstemmen würde beispielsweise erlauben, daß auch Gußteile miteinander oder Hart- mit Weichteilen gefügt werden können. Die Neuerung ist jedoch nicht auf diese Verfahren beschränkt, sondern alle dem Fachmann geläufige Verfahren sind denkbar, die ein Verbinden der unterschiedlich oder gleichartig gefertigten Einzelteile erlauben.
Nach Anspruch 3 ist vorgesehen, daß Topfteil, Boden und zylindrisches Teil gleiche oder unterschiedliche Materialstärken aufweisen. Diese sind besonders vorteilhaft, da neben der vereinfachten Herstellung auch eine entsprechende Gewichtsreduzierung erzielt werden kann. So ist in vorteilhafter Weise das zylindrische Teil mit der größten Wandstärke zu versehen, da es im Gegensatz zu Topfteil und Boden entsprechende Kräfte auf die Schaltwelle zu übertragen hat, d. h. die Stärke des Einzelteiles wird von dessen funktioneller Wirkung bestimmt.
Nach Anspruch 4 ist vorgesehen, daß der Boden einen von einer Ebene ab¬ weichenden Querschnitt, beispielsweise einen V-förmigen, S-förmigen oder U- förmigen Querschnitt aufweist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Rastierhülse aus drei Einzelteilen zusammengesetzt ist. Die V-förmige Ausbildung des Bodens sorgt beispielsweise dafür, daß bei Löt- oder Schwei߬ vorgängen das Lot bzw. das flüssige Material zur Verbindung der Einzelteile sich in der tiefer gelegenen Rinne zwischen Topfteil und zylindrischem Teil sammelt.
Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, daß Topfteil, Boden und zylindrischem Teil durch Fließpressen, Tiefziehen oder Aufweiten hergestellt sind. Die Einzel¬ bestandteile der Rastierhülse lassen sich aufgrund ihrer relativ einfachen Form durch die genannten Verfahren in einfacher Weise ohne wärmetechnische Zwischenbehandlungen herstellen.
Schließlich ist es nach den Ansprüchen 6 und 7 möglich, daß das Topfteil aus einem gerollten und zusammengeschweißten Band besteht, gegossen oder als Schmiedeteil hergestellt ist, während das zylindrische Teil spangebend aus Stangen¬ oder Rohrmaterial gefertigt und der Boden gestanzt oder stanzgeprägt sein kann. Die Neuerung ist nicht auf diese Fertigungsverfahren berschränkt, sondern alle dem Fachmann bekannten spanlosen bzw. spangebenden sind anwendbar.
Die Neuerung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Rastierhülse in perspektivischer Darstellung
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Rastierhülse
Figur 3 eine Seitenansicht einer Rastierhülse
Figur 4 den Einbau einer Rastierhülse in ein Schaltgetriebe
Zur Darstellung des Gesamtzusammenhanges sei zunächst auf Figur 4 ver¬ wiesen. In dem Getriebehäuse 1 eines Schaltgetriebes ist in Lagern die Schalt¬ welle 2 in Achsrichtung, d. h. längs der Achse 3 verschieblich und in Umfangs- richtung um die Achse 3 schwenkend bewegbar angeordnet. Auf der Schaltwel- le 2 sitzt eine Rastierhülse 4. Um die einzelnen Stellungen der Schaltwelle 2 zu sichern, ist die Rastierhülse 4 mit einer entsprechenden Rastausnehmung 6 versehen. Die Rastkugel 9 der Kugelraste 7 greift in die Rastausnehmung 6 ein. Die Kugelraste 7 ist ortsfest im Getriebegehäuse 1 angeordnet. Hierzu ist sie beispielsweise in eine Bohrung 8 des Getriebegehäuses 1 mit ihrem Gehäuse 10 eingepresst. Die Rastkugel 9 greift in die Rastausnehmung 6 der Rastierhülse 4 ein, wenn eine übereinstimmende Lage gegeben ist. Bei Bewegung kann die Rastkugel 9 den Sitz in der Rastausnehmung 6 durch Verschiebbung gegen die Kraft einer Feder verlassen. Wie aus den Figuren 1 bis 3 ersichtlich, besteht die Rastierhülse 4 aus dem Topfteil 1 1 , dem Boden 12 und dem zylindrischen Teil 13. Das Topfteil 1 1 weist in Achsrichtung 3 mehrere nebeneinander angeordnete Rastausnehmun- gen 6 auf, die durch Nocken 16 voneinander getrennt sind und in die bei übereinstimmender Lage die Rastkugel 9 der Kugelraste 7 einrastet. Außerdem sind um den Umfang verteilt am Topfteil 1 1 mehrere Vorsprünge 14 angeord¬ net. Aus der linken Hälfte von Figur 2 ist erkennbar, daß der Boden 1 2 der Rastierhülse 4 in Richtung des zylindrischen Teils 13 einen V-förmigen Quer¬ schnitt aufweist. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn Topfteil 1 1 , Boden 12 und zylindrisches Teil 1 3 einzeln gefertigt und anschließend durch Schweißen oder Löten zusammengefügt werden. Das flüssige Lot bzw. das aufgeschmolzene Material kann sich dann problemlos in der am Topfteil 1 1 und an dem zylindrischen Teil 1 3 anliegenden Vertiefung 1 5 sammeln.
Zweckmäßiger Weise werden zunächst bei der Herstellung der Rastierhülse 4 separat das zylindrische Teil 1 3 und das Topfteil 1 1 gezogen. Nach Einprägen der Vorsprünge 14 bzw. der Rastausnehmungen 6 im Topfteil 1 1 wird der Boden 12 entsprechend dem Durchmesser des zylindrischen Teils 1 3 gelocht und Topfteil 1 1 und zylindrisches Teil 1 3 zur Rastierhülse 14 zusammengefügt. Zylindrisches Teil 1 3 und Topfteil 1 1 können durch Tiefziehen oder durch Fließpressen hergestellt werden, wobei die Vorsprünge 14 bzw. Rastausneh¬ mungen 6 des Topfteiles 1 1 auch durch ein Aufweitverfahren mittels eines Gummistempels eingebracht werden können.
Bezugszahlenliste
1 Getriebegehäuse
2 Schaltwelle
3 Längsachse
4 Rastierhülse
5 Schaltgabel
6 Rastausnehmung
7 Kugelraste
8 Bohrung im Getriebegehäuse
9 Rastkugel
10 Gehäuse
1 1 Topfteil
12 Boden
13 zylindrisches Teil
14 Vorsprung
15 Vertiefung
16 Nocken

Claims

Ansprüche
1 . Rastierhülse (4) für die Sicherung von Verstellpositionen eines axial und/oder schwenkend bewegbaren Stellelementes, insbesondere für eine Schaltwelle (2) eines Kraftfahrzeuggetriebes, wobei die Rastierhülse (4) aus einem Topfteil (1 1 ), einem Boden (1 2) und einem zylindrischen Teil (13) besteht, das auf die Schalt¬ welle (2) aufgepreßt ist und wobei das Topfteil (1 1 ) in axialer Richtung mehrere nebeneinander angeordnete Rastausnehmungen (6) zur Aufnahme einer Rastku¬ gel (9) eines Rastelementes (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastierhülse (4) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und Topfteil (1 1 ), Boden (12) und Hülse (1 3) durch Fügeverfahren miteinander verbunden sind.
2. Rastierhülse (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Topfteil (1 1 ), Boden (12) und zylindrisches Teil (13) durch Verstemmen, Schweißen oder Löten miteinander verbunden sind.
3. Rastierhülse (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Topfteil (1 1 ), Boden (12) und zylindrisches Teil (1 3) gleiche oder unterschiedliche Wand¬ stärken aufweisen.
4. Rastierhülse (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12) einen von einer Ebene abweichenden Querschnitt, beispielsweise einen V- förmigen, S-förmigen oder U-förmigen Querschnitt aufweist.
5. Rastierhülse (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Topfteil (1 1 ), Boden (12) und zylindrisches Teil (1 3) durch Fließpressen, Tiefziehen oder Aufweiten hergestellt sind.
6. Rastierhülse (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Topfteil 0 1 ) aus einem gerollten und zusammengeschweißten Band besteht, gegossen oder als Schmiedeteil hergestellt ist.
7. Rastierhülse (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das zylin¬ drische Teil (13) spangebend aus Stangen- oder Rohrmaterial gefertigt und der Boden (1 2) gestanzt oder stanzgeprägt ist.
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