DE19501607A1 - Arretiervorrichtung mit einem Ausgleichselement - Google Patents
Arretiervorrichtung mit einem AusgleichselementInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung zur Lagefixierung
eines beweglichen Stellelementes für eine Schaltstange eines mecha
nisch schaltbaren Zahnräderwechselgetriebes von Fahrzeugen insbesonde
re nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen von Anspruch 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A 41 03 465 bekannt. Bei
dieser Arretiervorrichtung ist in das Außenteil ein elektrisches
Schaltelement an dem vom Arretierbolzen entgegengesetzten Ende an
geordnet, wobei eine Druckfeder das elektrische Schaltelement koaxial
umschließt. Mittels eines im Arretierbolzen eingesetzten Zapfens kann
das Schaltelement bei einer Verlagerung des Arretierbolzens betätigt
werden. Aus dem Zusammenbau der Arretierung resultieren Längentoleran
zen, die Einfluß auf die Hubbewegung des Bolzens nehmen. Der Aufbau
und die Anordnung des elektrischen Schaltelementes unterliegen eben
falls Längentoleranzen, die Einfluß auf den Schaltkontakt und damit
auf die Schaltgenauigkeit nehmen. Eine Addition der Fertigungs- und/
oder der Längentoleranzen kann dazu führen, daß die Arretiervorrich
tung die Anforderungen an die Schaltgenauigkeit nicht erfüllt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Arretiervorrichtung zu schaffen,
die einen Ausgleich für die bauartbedingten Längentoleranzen aufweist,
ohne die äußere Abmessung der Arretiervorrichtung zu ändern und die
keinen Einfluß auf die Schalthysterese nimmt sowie kostengünstig her
stellbar ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Längenausgleichselement zwischen
dem beweglich eingesetzten Arretierbolzen und einem starren, lagefi
xierten Bauteil der Arretiervorrichtung vorzusehen. Dabei sieht der
Erfindungsgedanke ein einfach aufgebautes Ausgleichselement vor, das
in den vorgegebenen Bauraum der Arretiervorrichtung integrierbar ist.
Das Längenausgleichselement ist dabei so angeordnet, daß dieses die
Wirkungsweise der vorhandenen Bauteile nicht beeinträchtigt, wodurch
die sensible Schalthysterese nicht beeinflußt wird. Das auf die Funk
tion der Arretiervorrichtung abgestimmte Ausgleichselement ist zudem
kostengünstig herstellbar.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist
ein Längenausgleichselement vorgesehen, das im Arretierbolzen lagefi
xiert ist und am anderen Ende vorzugsweise in einer Bohrung des Bodens
vom Außenteil geführt ist.
Es ist zweckmäßig nach Anspruch 3 ein einstellbares, d. h. längenein
stellbares Ausgleichselement vorzusehen. Gemäß Anspruch 4 kann die
Einstellung nach erfolgter Montage aller die Arretiereinrichtung
bildenden Bauteile erfolgen. Diese Möglichkeit gewährleistet eine
exakte Bestimmung des Schaltpunktes vom elektrischen Schaltelement
mit der die Schaltgenauigkeit beeinflußbar ist und wodurch eine Se
rienstreuung vernachlässigbar ist. Erfindungsgemäß kann mit Hilfe des
erfindungsgemäßen Ausgleichselementes der Arretiervorrichtung auch die
Lagetoleranz bzw. die Längentoleranz berücksichtigt werden, die sich
in der Einbaulage, z. B. zwischen der Anlagefläche der Arretiervor
richtung am Getriebegehäuse und der Ausnehmung für das Rastelement in
der Schaltstange ergibt.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 sieht eine Anordnung
des Ausgleichselementes vor, das von der Druckfeder koaxial umgeben
ist und damit in einen vorhandenen Hohlraum integriert ist.
Die Verwendung eines zweiteiligen Ausgleichelementes ist im Anspruch
6 unter Schutz gestellt, dessen Einzelteile nach Festlegung des Ein
stellmaßes unlösbar gesichert, eine Einheit bilden. Der Anspruch 7
sieht dazu eine im Arretierbolzen lagefixierte Hülse vor, in die ein
Zapfen, ausgeführt als Paßstift, eingefügt ist. Die Hülse und der
Stift sind dabei form- oder kraftschlüssig gehalten. Alternativ bietet
sich dazu ein Verkleben, Verpressen oder auch eine Schrumpfverbindung
an zur Schaffung einer unlösbaren Verbindung nach einer Festlegung des
Einstellmaßes.
Gemäß dem Anspruch 8 eignet sich insbesondere ein Gewinde oder eine an
beiden Bauteilen zueinander ausgerichtet angeordnete Verzahnung, wobei
die Verzahnung unter einer Kraftwirkung ein Ineinanderschieben der
Bauteile zuläßt.
Nach Anspruch 9 ist es zweckmäßig, die im Arretierbolzen eingesetzte
Hülse mit einem Ringflansch zu versehen zur Bildung einer Anlage, an
der die Druckfeder abgestützt ist. Dabei besitzt diese Federaufnahme
eine radiale Erstreckung, die dem Außenumfang der Druckfeder angepaßt
ist. Weiterhin ist es nach Anspruch 10 zweckdienlich, die Druckfeder
an der im Arretierbolzen eingesetzten Hülse zu zentrieren. Diese
Innenzentrierung bewirkt eine gewünschte Reibungsminderung und damit
einen positiven Einfluß auf die Schalthysterese.
Als alternative Ausgestaltung sieht der Anspruch 11 ein einteilig
ausgeführtes Ausgleichselement vor. Zur Bauteilverringerung ist dazu
der Zapfen des Ausgleichselementes unmittelbar in eine Sacklochbohrung
des Arretierbolzens eingesetzt und dort nach Einstellung der Funk
tionslänge unlösbar befestigt wird. In einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 12 ist ein am Arretierbolzen
und am Boden lagefixiertes Ausgleichselement vorgesehen, das zur Ein
stellung einer gewünschten Länge unter einer Krafteinwirkung bleibend
plastisch verformbar ist, oder eine elastische Verformung aufweist,
die bei Erreichen einer Endlage fixierbar ist.
Gemäß Anspruch 13 ist das Ausgleichselement aus einem warmfesten Werk
stoff hergestellt, zur Vermeidung einer Längenänderung unter Tempera
tureinwirkung. In vorteilhafter Weise eignet sich dazu Aluminium oder
als Kunststoff, PA 66 GF. Der Erfindungsgedanke schließt auch ein, daß
die Hülse und der Zapfen, die gemeinsam das Ausgleichselement bilden,
aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sind.
In vorteilhafter Weise dient das erfindungsgemäße Ausgleichselement
nach Anspruch 14 zur Betätigung des elektrischen Schaltelementes. Dazu
bietet es sich an, das mit einer Scheibe oder einem Ringflansch ver
sehene Ausgleichselement gleichzeitig als Betätigungsglied für das
elektrische Schaltelement vorzusehen.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiter erläutert, die nach
folgend beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 in einem Längsschnitt eine Arretiervorrichtung, in der
ein erfindungsgemäßes Längen-Ausgleichselement einge
setzt ist;
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Arretiervorrichtung,
bei der der Zapfen des Ausgleichselementes im Arre
tierbolzen verpreßt ist;
Fig. 3 ein zweiteiliges Ausgleichselement, deren Einzelteile
miteinander verpreßt sind;
Fig. 4 im Längsschnitt ein zweiteiliges Ausgleichselement,
wobei die Einzelteile miteinander verzahnt sind;
Fig. 5 ein einteilig gestaltetes, unter Krafteinwirkung ver
formbares Ausgleichselement in der Ausgangslage;
Fig. 6 ein Ausgleichselement gemäß Fig. 5 in der eingestell
ten, verformten Endlage.
Eine Arretiervorrichtung 1 wird anhand der Fig. 1 näher erläutert,
die ein Außengehäuse 2 aufweist, das mit einem Gewinde 3 zum Beispiel
in ein in Fig. 1 nicht abgebildetes Getriebegehäuse eingesetzt ist.
In einer Innenbohrung 4 des Außengehäuses 2 ist eine Laufbuchse 5
lagefixiert, an der Wälzkörper 6 einer Wälzlagerung 7 für einen Arre
tierbolzen 8a geführt sind. Der rotationssymmetrisch gestaltete Arre
tierbolzen 8a besitzt an einem aus dem Außengehäuse 2 ragenden Ende
eine kalottenartige Ausnehmung 9, in die über Wälzlager 10 ein Rast
element 11 drehbar eingesetzt und gehalten ist. An dem vom Rastelement
entgegengesetzten Ende ist der Arretierbolzen 8a mit einer Sackloch
bohrung 12 versehen, an dessen Stirnfläche 13 eine Druckfeder 14 mit
einem Ende abgestützt ist. Das weitere Ende liegt an einem Boden 15
an, der vorzugsweise als ein Tiefziehteil spanlos aus Blech geformt
und verdrehgesichert am Außengehäuse 2 befestigt ist. Zwischen den
Boden 15 und die Stirnfläche 13 ist ein Ausgleichselement 16a einge
setzt. Das aus einer am Arretierbolzen 8 befestigten Hülse 17a und
einem in der Hülse 16 lagepositionierbaren Zapfen 18a gebildete Aus
gleichselement 16a dient zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und
zur Einstellung eines Maßes "X", zwischen einer Funktionslage 20 des
Rastelementes 11 und der Stirnseite des Zapfenkopfes 22. Eine Ver
änderung des Maßes "X" bewirkt folglich eine Änderung des aus dem
Außengehäuse 2 austretenden Abschnittes vom Arretierbolzen 8. Aus der
vom Boden 15 abgewandten Seite des konvex gestalteten Zapfenkopfes 22
ist in der Arretiervorrichtung 1 ein Kontaktglied 24 angeordnet. Diese
beispielsweise eine Doppelfunktion als Dichtungsgummi und Kontakt
fläche ausübende Bauteil ist in Richtung des Ausgleichselementes 16a
gewölbt, d. h. vorgespannt eingesetzt. Bei einer Verschiebung des
Arretierbolzens 8a in Pfeilrichtung kommt es zunächst zu einer Anlage
des Zapfenkopfes 22 am Kontaktglied 24, das bei einem weiteren Hub des
Arretierbolzens 8a die Kontakte 26 des Schaltelementes 25 verbindet.
Das Schaltelement 25 ist dabei an den vom Rastelement 11 abgewandten
Ende der Arretiervorrichtung 1 in eine Bohrung 34 eingesetzt und durch
eine Bördelung 35 lagefixiert. Mit Hilfe des Ausgleichselementes 16a
kann durch Ausgleich der Summentoleranzen einzelner Bauteile der
Arretiervorrichtung unter Einbeziehung von Einbautoleranzen des Schal
telementes 25 eine gewünschte verbesserte Schaltgenauigkeit des Schal
telementes 25 erreicht werden, mit dem z. B. die Schaltfunktion der
Arretiervorrichtung 1 überwacht werden kann und/oder eine optische
oder akustische Anzeige aus lösbar ist.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) einer erfindungsgemäßen
Arretiervorrichtung 1 sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel
übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß
bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausfüh
rungsbeispiel verwiesen werden kann.
Abweichend zu Fig. 1 besteht das Ausgleichselement 16b gemäß Fig. 2
aus dem Zapfen 18b, der unmittelbar in eine Sacklochbohrung 36 des
Arretierbolzens 8b gehalten ist. Zur dauerhaften Lagesicherung des
Zapfens 18b im Arretierbolzen 18a kann beispielsweise eine Preßpassung
oder Verklebung vorgesehen werden. Alternativ bietet sich auch eine
Schrumpfverbindung an zwischen dem Zapfen 18b und der Sacklochbohrung
36.
In Fig. 3 ist das Ausgleichselement 16c abgebildet, bei dem die Hülse
17c im Unterschied zu Fig. 1 mit einer Auflage 27 für die Druckfeder
14 versehen ist. Dieser Figur ist außerdem eine Bohrung 28 in der
Hülse 17b zu entnehmen, durch die Luft aus dem Innenraum der Hülse 17c
entweichen kann während des Einpressens des Zapfens 18c.
Das Ausgleichselement 16d in Fig. 4 zeigt die Hülse 17d und den
Zapfen 18d, die jeweils mit einer zueinander ausgerichteten Verzahnung
versehen sind zur Schaffung einer Verbindung, die ein relativ leicht
gängiges Einschieben des Zapfens 18d in die Hülse 17d ermöglicht und
damit für einen sicheren Halt beider Teile in jeder Halteposition
sorgt.
Die Fig. 5 und 6 zeigen ein einteilig gestaltetes Ausgleichselement
16e, das plastisch verformbar ist oder alternativ eine elastische
Verformbarkeit besitzt und bei Erreichen einer Funktionslänge lagefi
xierbar ist, mit dem die erforderliche Länge dauerhaft eingestellt
werden kann. Das Ausgleichselement 16e besitzt in der Ausgangslage
eine haubenartige Formgebung mit seitlichen Ausnehmungen, die überge
hend in ein Ringelement 29, das einen Schaft 30 des Ausgleichselemen
tes 16e konzentrisch beabstandet umgibt. Ausgehend von dem Ringelement
29, das vorteilhaft am Arretierbolzen 8 bzw. 8a befestigt ist, schlie
ßen sich am Außenumfang verteilt angeordnete Stege 31 an, die zu einem
Deckel 32 geführt sind. Der Deckel 32 ist dabei endseitig am Schaft 30
angeordnet. Durch eine Krafteinwirkung kann eine bleibende Verformung
erreicht werden, bei der die Stege 30 radial nach außen gerichtet
ausweichen, wodurch sich der Deckel 32 axial näher an das Ringelement
29 verlagert. Zur Fixierung des Ringelementes 29 in der vorgegebenen
Lage und zur dauerhaften Einhaltung einer Funktionslänge, bei der sich
eine Kopfhöhe "K" einstellt, ist der Schaft an dem zum Deckel 32
gerichteten Ende mit einem hülsenartig geformten außenseitig wellen
förmigen Sicherungselement 33 versehen, auf dem das Ringelement 29
lagefixiert verrastet. Als Werkstoff für das Ausgleichselement 16e
eignet sich z. B. Stahlblech, Leichtmetall oder ein bleibend verform
barer warmfester Kunststoff.
Bezugszeichenliste
1 Arretiervorrichtung
2 Außengehäuse
3 Gewinde
4 Innenbohrungen
5 Laufbuchse
6 Wälzkörper
7 Wälzlager
8a Arretierbolzen
8b Arretierbolzen
9 Ausnehmung
10 Wälzkörper
11 Rastelement
12 Sacklochbohrung
13 Stirnfläche
14 Druckfeder
15 Boden
16a Ausgleichselement
16b Ausgleichselement
16c Ausgleichselement
16d Ausgleichselement
16e Ausgleichselement
17a Hülse
17c Hülse
17d Hülse
18a Zapfen
18b Zapfen
18c Zapfen
18d Zapfen
19 Auflage
20 Funktionslage
21 Bohrung
22 Zapfenkopf
23 Ausgangslage
24 Kontaktglied
25 Schaltelement
26 Kontakt
27 Auflage
28 Bohrung
29 Ringelement
30 Schaft
31 Steg
32 Deckel
33 Sicherungselement
34 Bohrung
35 Bördelung
36 Sacklochbohrung.
2 Außengehäuse
3 Gewinde
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8a Arretierbolzen
8b Arretierbolzen
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17c Hülse
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18b Zapfen
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19 Auflage
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21 Bohrung
22 Zapfenkopf
23 Ausgangslage
24 Kontaktglied
25 Schaltelement
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28 Bohrung
29 Ringelement
30 Schaft
31 Steg
32 Deckel
33 Sicherungselement
34 Bohrung
35 Bördelung
36 Sacklochbohrung.
Claims (14)
1. Arretiervorrichtung zur Lagefixierung eines beweglichen Stellele
mentes, insbesondere für eine Schaltstange eines mechanisch schalt
baren Zahnräderwechselgetriebes von Fahrzeugen, bestehend aus einem
Außengehäuse (2), in dem ein Arretierbolzen (8) verschiebbar geführt
ist, der an einer Stirnseite von einer Druckfeder (14) beaufschlagt
wird, die sich an einem Boden (15) abstützt und eine Hubbewegung des
Arretierbolzens (8) auslöst, wobei die Schaltstange eine Ausnehmung
aufweist, in die ein kugelförmiges Rastelement (11) eingreift, das
stirnseitig an der von der Druckfeder abgewandten Seite im Arretier
bolzen (8) gehalten ist, und wobei die Arretiervorrichtung (1) ein
elektrisches Schaltelement (25) beinhaltet, welches über ein am Arre
tierbolzen (8) angeordnetes Betätigungselement aktivierbar ist, da
durch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein Ausgleichselement
(16a bis 16d) aufweist.
2. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein
Betätigungselement, daß mit dem Ausgleichselement (16a bis 16c) im
Arretierbolzen (8) lagefixiert ist und in einem vom Arretierbolzen (8)
separaten Bauteil eine Führung erfährt.
3. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein län
geneinstellbares Ausgleichselement (16a bis 16d), dessen die Einbau
länge bestimmenden Bauteile form- und/oder kraftschlüssig gehalten
sind.
4. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein
Ausgleichselement (16a bis 16d), das nach erfolgter Montage aller die
Arretiervorrichtung (1) bildenden Bauteile einstellbar ist.
5. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein
Ausgleichselement (16a, 16b), das von der Druckfeder (14) koaxial
umschlossen ist.
6. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein
zweiteiliges Ausgleichselement (16a, 16c, 16d), dessen Einzelteile in
einer Endlage gehalten werden.
7. Arretiervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein
Ausgleichselement (16a, 16c, 16d), das eine im Arretierbolzen (8a)
lagefixierte Hülse (17a, 17c, 17d) aufweist, in die ein Zapfen (18a,
18c, 18d) eingefügt ist.
8. Arretiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Verzahnung oder ein Gewinde zwischen den Einzelteilen des Aus
gleichselementes (16d) vorgesehen sind.
9. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Hülse (17b), die an dem zum Arretierbolzen (8) weisenden Ende eine
Auflage (27) für die Druckfeder (14) aufweist.
10. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Innenzentrierung der Druckfeder (14) an der Hülse (17b).
11. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein
Ausgleichselement (16b) mit einem einteiligen Aufbau, dessen Zapfen
(18b) unmittelbar in einer Sacklochbohrung (36) des Arretierbolzens
(8b) gehalten ist.
12. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein
einteilig ausgeführtes Ausgleichselement (16e), das im eingebauten
Zustand plastisch verformbar ist oder eine elastische Verformung
aufweist, die in einer beliebigen Endlage fixierbar ist.
13. Arretiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß ein warmfester Werkstoff z. B. Leicht
metall (Aluminium) oder Kunststoff PA 66 GF zur Herstellung des Aus
gleichselementes (16a bis 16d) Anwendung findet.
14. Arretiervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein
endseitig an einem Zapfen (18c) des Ausgleichselementes (16c) ange
formten Zapfenkopf (22), mit der ein Betätigungsglied (24) des elek
trischen Schaltelementes (25) aktivierbar ist.
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DE19501607A DE19501607A1 (de) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Arretiervorrichtung mit einem Ausgleichselement |
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PCT/EP1995/004422 WO1996022480A1 (de) | 1995-01-20 | 1995-11-10 | Arretiervorrichtung mit einem ausgleichselement |
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