WO2013185981A1 - Arretiervorrichtung für ein getriebe, insbesondere für ein kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents

Arretiervorrichtung für ein getriebe, insbesondere für ein kraftfahrzeuggetriebe Download PDF

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Matthias Feuerbach
Jochen LÖFFELMANN
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/34—Locking or disabling mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H2057/0056—Mounting parts arranged in special position or by special sequence, e.g. for keeping particular parts in his position during assembly

Definitions

  • Locking device for a transmission in particular for a motor vehicle transmission Description
  • the invention relates to a locking device for a transmission, in particular for a motor vehicle transmission, comprising a housing element and a housing element movably arranged relative to the transmission element, wherein in the housing element a locking pin is arranged in a bore of the housing element, wherein the locking pin is inserted into a recess in the transmission element, in order to prevent the mobility of the transmission element relative to the housing element.
  • a locking device of this type is known for example from DE 198 09 424 B4.
  • an external transmission circuit shift lever and linkage
  • the movable transmission parts or the moving parts of the switching device must be placed in a predetermined position and locked in this safe.
  • a bore is introduced at a defined point of a movable transmission part (eg on a shift sleeve) which, in a defined position of the transmission, is aligned with a bore in the housing element (ie the switching dome).
  • a locking pin is inserted through the bore of the housing element in the bore in the transmission element, which ensures the desired locking.
  • predetermined settings are made in the transmission. For example, now a shift linkage with shift lever can be connected. After completion of the assembly of the locking pin is removed, whereby the transmission element is released again. Of the Switching dome is thus positioned to adjust the external circuit accordingly.
  • the present invention is based on the invention, a retainer of the type mentioned in such a way that the locking pin, as long as he should remain in its position, doing so under all circumstances, d. H. the secure fit of the locking pin should be ensured even with large temperature fluctuations and even if there are significant manufacturing tolerances. Furthermore, the tightness of the switching dome should be guaranteed. Summary of the invention
  • the locking pin is formed at least in two parts, wherein it has a pin member which is connectable to a sleeve member, wherein the pin element has a male portion which can be inserted into a bore portion in the sleeve member is, wherein the insertion portion has at least one wedge element whose lateral surface extends to the direction of an axis of the pin member at an angle greater than zero degrees.
  • the pin element is preferably made of aluminum.
  • plastic is preferred.
  • at least two - more preferably even more than three - wedge elements are arranged successively on the insertion section in the axial direction. Said angle of the wedge surfaces is preferably between 1 ° and 15 °.
  • a sealing element On the outer circumference of the pin member may be arranged a sealing element. It has proven particularly useful if the sealing element is an O-ring which is arranged in an annular groove in the pin element.
  • a flange portion is preferably arranged axially end.
  • the outer diameter of the bore portion of the sleeve member is preferably slightly smaller than the outer diameter of the pin member;
  • the outer diameter of the bore portion of the sleeve member is preferably between 95% and 99.5% of the outer diameter of the pin member.
  • the outer diameter of the pin element is furthermore preferably tolerated to the diameter of the bore of the housing element. Particularly preferably, the outer diameter of the pin member to the diameter of the bore of the housing member on a tight clearance fit.
  • the said wedge surfaces which are preferably configured in the manner of a "fir tree profile", ensure a firm bond between the pin element and the sleeve element, ie between the components of the locking pin, for this purpose the pin element is pressed with its insertion section into the hollow cylindrical bore section of the sleeve element thereby for a sufficient radial expansion of the hollow cylindrical bore section and thus for a secure fit of the pin element in the sleeve element.
  • the required strength of the locking is achieved by preferably using aluminum as the material for the pin element.
  • the forces with which the locking pin is fixed to the dome housing are generated by means of the sleeve element formed as a plastic clip by utilizing the effect of the wedge surfaces of the pin element.
  • the tightness of the dome housing is ensured by the illustrated construction of the locking pin.
  • FIG. 1 shows a section through a part of a motor vehicle transmission, in which a transmission element relative to a housing element by means of a locking device comprising a locking pin, fixed in position, and
  • Fig. 2 is an enlarged view of a portion of the housing member with the locking pin. Detailed description of the figures
  • FIG. 1 a section of a motor vehicle transmission can be seen.
  • Fig. 2 shows details of this.
  • a housing element 2 switching dome
  • a transmission element 3 rotatable about an axis which is perpendicular to the plane of the drawing and axially displaceable in the direction of this axis
  • the locking device 1 has as a central element on a locking pin 4, which sits in a bore 5 in the housing element 2.
  • a recess (bore) 6 is introduced in the transmission element 3.
  • the locking pin 4 can engage with its one (right) axial end with a corresponding alignment in the recess 6, whereby the transmission element 3 is fixed relative to the housing element 2, that is locked.
  • the locking pin 4 is formed in two parts. It has a pin element 4 'and a sleeve element 4 ", the pin element 4' being made of aluminum, while the sleeve element 4" is made of plastic.
  • the sleeve element 4 "has a hollow-cylindrical bore section 8, against which a flange section 12 abuts on the axially end side, in the bore section 8 there is a receiving bore for a plug-in section 7 of the pin element 4 'which, in comparison with the remaining outer diameter D of the pin element 4'. has a reduced diameter.
  • the plug-in section 7 of the pin element 4 'furthermore has a plurality of wedge elements 9 which consist of respective conical sections which follow one another in the manner of a "Christmas tree profile" along the extension of the plug-in section 7.
  • the conical sections have a lateral surface which, in the radial section according to FIG 1 and Fig. 2 enclose an angle ⁇ to the direction of the axis a of the pin element 4.
  • the angle ⁇ in the exemplary embodiment is approximately 10 °.
  • the pin member 4 ' has an annular groove 1 1, in which a sealing element 10 is arranged in the form of an O-ring.
  • the outer diameter d of the bore portion 8 is slightly smaller than the outer diameter D of the pin member 4 '.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Snaps, Bayonet Connections, Set Pins, And Snap Rings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung (1) für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend ein Gehäuseelement (2) und ein relativ zum Gehäuseelement (2) beweglich angeordnetes Getriebeelement (3), wobei im Gehäuseelement (2) ein Arretierstift (4) in einer Bohrung (5) des Gehäuseelements (2) angeordnet ist, wobei der Arretierstift (4) in eine Ausnehmung (6) im Getriebeelement (3) einschiebbar ist, um die Beweglichkeit des Getriebeelements (3) relativ zum Gehäuseelement (2) zu unterbinden. Um auch bei Temperaturschwankungen und Fertigungstoleranzen einen sicheren Sitz des Arretierstifts sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, dass der Arretierstift (4) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei er ein Stiftelement (4') aufweist, das mit einem Hülsenelement (4'') verbindbar ist, wobei das Stiftelement (4') einen Einsteckabschnitt (7) aufweist, der in einen Bohrungsabschnitt (8) im Hülsenelement (4'') einsteckbar ist, wobei der Einsteckabschnitt (7) mindestens ein Keilelement (9) aufweist, dessen Mantelfläche zur Richtung einer Achse (a) des Stiftelements (4') unter einem Winkel (α) größer als Null Grad verläuft.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Arretiervorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend ein Gehäuseelement und ein relativ zum Gehäuseelement beweglich angeordnetes Getriebeelement, wobei im Gehäuseelement ein Arretierstift in einer Bohrung des Gehäuseelements angeordnet ist, wobei der Arretierstift in eine Ausnehmung im Getriebeelement einschiebbar ist, um die Beweglichkeit des Getriebeelements relativ zum Gehäuseele- ment zu unterbinden.
Hintergrund der Erfindung
Eine Arretiervorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der DE 198 09 424 B4 bekannt. Wenn ein Kraftfahrzeuggetriebe erstmalig eingestellt wird und eine äußere Getriebeschaltung (Schalthebel samt Gestänge) angeschlossen wird, müssen die beweglichen Getriebeteile bzw. die beweglichen Teile der Schaltvorrichtung in eine vorbestimmte Stellung verbracht und in dieser sicher arretiert werden. Hierzu wird nach der gattungsgemäßen Lösung an einer defi- nierten Stelle eines beweglichen Getriebeteiles (z. B. an einer Schalthülse) eine Bohrung eingebracht, die in einer definierten Stellung des Getriebes mit einer Bohrung im Gehäuseelement (d. h. des Schaltdoms) fluchtet. In dieser Stellung wird durch die Bohrung des Gehäuseelements in die Bohrung im Getriebeelement ein Arretierstift gesteckt, der die gewünschte Arretierung sicher- stellt. In dieser arretierten Stellung werden im Getriebe vorbestimmte Einstellungen vorgenommen. Beispielsweise kann jetzt ein Schaltgestänge mit Schalthebel angeschlossen werden. Nach Fertigstellung der Montage wird der Arretierstift entfernt, wodurch das Getriebeelement wieder freigegeben ist. Der Schaltdom wird also zur Einstellung der äußeren Schaltung entsprechend positioniert.
Dabei ist es problematisch sicherzustellen, dass der Arretierstift so angeordnet wird, dass er unter allen Umständen in der benötigten Stellung verbleibt. Das gilt zum einen unter dem Aspekt von teilweise erheblichen Temperaturschwankungen. Zum anderen gilt dies mit Blick auf stets vorhandene Fertigungstoleranzen. Ein weiterer Gesichtspunkt ist, dass die Dichtigkeit des Getriebes und insbesondere des Schaltdoms sichergestellt werden muss.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die A u fg a b e zugrunde, eine Arretiervorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass der Arretierstift, solange er in seiner Stellung verbleiben soll, dies unter allen Umständen tut, d. h. der sichere Sitz des Arretierstifts soll auch bei großen Temperaturschwankungen sichergestellt sein und auch dann, wenn erhebliche Fertigungstoleranzen vorliegen. Weiterhin soll die Dichtigkeit des Schaltdoms garantiert werden. Zusammenfassung der Erfindung
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierstift mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei er ein Stiftelement aufweist, das mit einem Hülsenelement verbindbar ist, wobei das Stift- element einen Einsteckabschnitt aufweist, der in einen Bohrungsabschnitt im Hülsenelement einsteckbar ist, wobei der Einsteckabschnitt mindestens ein Keilelement aufweist, dessen Mantelfläche zur Richtung einer Achse des Stiftelements unter einem Winkel größer als Null Grad verläuft. Aus Festigkeitsgründen besteht dabei bevorzugt das Stiftelement aus Aluminium. Als Material für das Hülsenelement ist indes Kunststoff bevorzugt. Vorzugsweise sind mindestens zwei - besonders bevorzugt sogar mehr als drei - Keilelemente in axialer Richtung aufeinander folgend auf dem Einsteckabschnitt angeordnet. Der genannte Winkel der Keilflächen beträgt vorzugsweise zwischen 1 ° und 15°.
Auf dem Außenumfang des Stiftelements kann ein Dichtungselement angeordnet sein. Dabei hat es sich besonders bewährt, wenn das Dichtungselement ein O-Ring ist, der in einer Ringnut im Stiftelement angeordnet ist.
Am Bohrungsabschnitt des Hülsenelements ist bevorzugt axial endseitig ein Flanschabschnitt angeordnet. Der Außendurchmesser des Bohrungsabschnitts des Hülsenelements ist dabei vorzugsweise geringfügig kleiner als der Außen- durchmesser des Stiftelements; der Außendurchmesser des Bohrungsabschnitts des Hülsenelements beträgt dabei vorzugsweise zwischen 95 % und 99,5 % des Außendurchmessers des Stiftelements.
Der Außendurchmesser des Stiftelements ist weiterhin bevorzugt zum Durch- messer der Bohrung des Gehäuseelements toleriert. Besonders bevorzugt weist der Außendurchmesser des Stiftelements zum Durchmesser der Bohrung des Gehäuseelements eine enge Spielpassung auf.
Die genannten Keilflächen, die bevorzugt nach Art eines„Tannenbaumprofils" ausgestaltet sind, sorgen für einen festen Verbund zwischen Stiftelement und Hülsenelement, d. h. zwischen den Bestandteilen des Arretierstifts. Hierzu wird das Stiftelement mit seinem Einsteckabschnitt in den hohlzylindrischen Bohrungsabschnitt des Hülsenelements eingepresst. Die Keilflächen sorgen dabei für eine hinreichende radiale Aufdehnung des hohlzylindrischen Bohrungsab- Schnitts und somit für einen sicheren Sitz des Stiftelements im Hülsenelement.
Dies bewirkt, dass sich der Arretierstift nur schwer demontieren lässt und auch bei großen Temperaturschwankungen seinen festen Sitz behält. Weiterhin können auch größere Durchmesserschwankungen der Bauteile problemlos ausgeglichen werden.
Die benötigte Festigkeit der Arretierung wird erreicht, indem bevorzugt Alumi- nium als Material für das Stiftelement verwendet wird.
Die Kräfte, mit denen der Arretierstift am Domgehäuse fixiert wird, werden über das als Kunststoffclip ausgebildete Hülsenelement unter Nutzung der Wirkung der Keilflächen des Stiftelements erzeugt.
Die Dichtigkeit des Domgehäuses ist durch den erläuterten Aufbau des Arretierstifts sichergestellt.
Kurze Beschreibung der Figuren
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil eines Kraftfahrzeuggetriebes, bei dem ein Getriebeelement relativ zu einem Gehäuseelement mittels einer Arretiervorrichtung, umfassend einen Arretierstift, lagefixiert ist, und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts des Gehäuseelements mit dem Arretierstift. Ausführliche Beschreibung der Figuren
In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeuggetriebe zu sehen. Fig. 2 zeigt hierzu nähere Details. Ein Gehäuseelement 2 (Schaltdom) und ein Getriebeelement 3 (drehbar um eine Achse, die senkrecht auf der Zeichenebene steht sowie in Richtung dieser Achse axial verschieblich) sind im Betrieb relativ zueinander beweglich, müssen aber zur erstmaligen Einstellung relativ zueinander fixiert werden. Hierzu dient eine Arretiervorrichtung 1 . Die Arretiervorrichtung 1 weist als zentrales Element einen Arretierstift 4 auf, der in einer Bohrung 5 im Gehäuseelement 2 sitzt. Im Getriebeelement 3 ist eine Ausnehmung (Bohrung) 6 eingebracht. Der Arretierstift 4 kann mit seinem einen (rechten) axialen Ende bei entsprechender Fluchtung in die Ausnehmung 6 eingreifen, wodurch das Getriebeelement 3 relativ zum Gehäuseelement 2 fixiert, d. h. arretiert ist.
Der Arretierstift 4 ist zweiteilig ausgebildet. Es weist ein Stiftelement 4' und ein Hülsenelement 4" auf. Dabei besteht das Stiftelement 4' aus Aluminium, wäh- rend das Hülsenelement 4" aus Kunststoff besteht.
Das Hülsenelement 4" hat einen hohlzylindrisch ausgebildeten Bohrungsabschnitt 8, an den axial endseitig ein Flanschabschnitt 12 angrenzt. Im Bohrungsabschnitt 8 befindet sich eine Aufnahmebohrung für einen Einsteckab- schnitt 7 des Stiftelements 4', der im Vergleich mit dem restlichen Außendurchmesser D des Stiftelements 4' einen verkleinerten Durchmesser aufweist.
Der Einsteckabschnitt 7 des Stiftelements 4' weist darüber hinaus mehrere Keilelemente 9 auf, die aus jeweiligen kegelförmigen Abschnitten bestehen, die sich nach Art eines „Tannenbaumprofils" axial entlang der Erstreckung des Einsteckabschnitts 7 aneinanderreihen. Die kegelförmigen Abschnitte haben eine Mantelfläche, die im Radialschnitt gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 einen Winkel α zur Richtung der Achse a des Stiftelements 4' einschließen. Der Winkel α beträgt im Ausführungsbeispiel ca. 10°.
Damit bei montiertem Arretierstift 4 dieser dicht in der Bohrung 5 im Gehäuseelement 2 sitzt, weist das Stiftelement 4' eine Ringnut 1 1 auf, in der ein Dichtungselement 10 in Form eines O-Rings angeordnet ist. Wie weiter zu erkennen ist, ist der Außendurchmesser d des Bohrungsabschnitts 8 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser D des Stiftelements 4'. Bezugszeichenliste
1 Arretiervorrichtung
2 Gehäuseelement
3 Getriebeelement
4 Arretierstift
4' Stiftelement
4" Hülsenelement
5 Bohrung
6 Ausnehmung
7 Einsteckabschnitt
8 Bohrungsabschnitt
9 Keilelement
10 Dichtungselement
1 1 Ringnut
12 Flanschabschnitt a Achse
α Winkel d Außendurchmesser des Bohrungsabschnitts D Außendurchmesser des Stiftelements

Claims

Patentansprüche
1 . Arretiervornchtung (1 ) für ein Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, umfassend ein Gehäuseelement (2) und ein relativ zum Gehäuseelement (2) beweglich angeordnetes Getriebeelement (3), wobei im Gehäuseelement (2) ein Arretierstift (4) in einer Bohrung (5) des Gehäuseelements (2) angeordnet ist, wobei der Arretierstift (4) in eine Ausnehmung (6) im Getriebeelement (3) einschiebbar ist, um die Beweglichkeit des Getriebeelements (3) relativ zum Gehäuseelement (2) zu unterbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierstift (4) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei er ein Stiftelement (4') aufweist, das mit einem Hülsenelement (4") verbindbar ist, wobei das Stiftelement (4') einen Einsteckabschnitt (7) aufweist, der in einen Bohrungsabschnitt (8) im Hülsenelement (4") einsteckbar ist, wobei der Ein- steckabschnitt (7) mindestens ein Keilelement (9) aufweist, dessen Mantelfläche zur Richtung einer Achse (a) des Stiftelements (4') unter einem Winkel (a) größer als Null Grad verläuft.
2. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stiftelement (4') aus Aluminium besteht.
3. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenelement (4") aus Kunststoff besteht.
4. Arretiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Keilelemente (9) in axialer Richtung (a) aufeinander folgend auf dem Einsteckabschnitt (7) angeordnet sind.
5. Arretiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) zwischen 1 ° und 15° beträgt. Arretiervornchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Außenumfang des Stiftelements (4') ein Dichtungselement (10) angeordnet ist.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (10) ein O-Ring ist, der in einer Ringnut (1 1 ) im Stiftelement (4') angeordnet ist.
Arretiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Bohrungsabschnitt (8) des Hülsenelements (4") axial endseitig ein Flanschabschnitt (12) angeordnet ist.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d) des Bohrungsabschnitts (8) des Hülsenelements (4") geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser (D) des Stiftelements (4'), wobei der Außendurchmesser (d) des Bohrungsabschnitts (8) des Hülsenelements (4") vorzugsweise zwischen 95 % und 99,5 % des Außendurchmessers (D) des Stiftelements (4') beträgt.
Arretiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (D) des Stiftelements (4') zum Durchmesser der Bohrung (5) des Gehäuseelements (2) toleriert ist, wobei der Außendurchmesser (D) des Stiftelements (4') zum Durchmesser der Bohrung (5) des Gehäuseelements (2) vorzugsweise eine enge Spielpassung aufweist.
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