DE19950611A1 - Schaltarretierung - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollenarretierung (1), die mit einem verstellbaren Steuerelement (9) zusammenwirkt und dazu einen federkraftbeaufschlagten Rastbolzen (3a) umfasst, der in einem Gehäuse (2) verschiebbar geführt ist. Eine zwischen dem Gehäuse (2) und dem Rastbolzen (3a) vorgesehene Verdrehsicherung (21) bewirkt eine Lageorientierung beider Bauteile und eine Stellwegbegrenzung des Rastbolzens (3a).
Description
Schaltarretierungen werden zur Lagefixierung von verdrehbaren und ver
schiebbaren Stellelementen eingesetzt. Insbesondere finden derartige
Schaltarretierungen Anwendung zur Lagepositionierung von Schaltstangen in
Kraftfahrzeugen. Dazu ist die Schaltarretierung vorzugsweise ortsfest in dem
Getriebegehäuse eingesetzt. Der Aufbau der Schaltarretierung umfasst ein
Gehäuse, in dem ein federkraftbeaufschlagtes, längsverschiebbares Innenteil
integriert ist. Endseitig ist das Innenteil mit einem drehbaren Rastelement ver
sehen, das jeweils in eine von mehreren Ringnuten oder Rastausnehmungen
der Schaltwelle eingreift, um die durch den Schalthebel eingelegte Fahrstufe
zu halten. Während des Umschaltvorganges wird das Rastelement gemeinsam
mit dem Innenteil in das Gehäuse verschoben, wobei unabhängig von der Po
sition der Schaltstange das Rastelement, unterstützt durch eine Druckfeder
stets, kraftschlüssig an der Schaltstange anliegt.
In der EP 0 339 441 B1 ist eine gattungsbildende Schaltarretierung beschrie
ben und abgebildet. Der Aufbau umfasst ein massives Gehäuse, in das ein
spanlos hergestelltes, zwei Teile umfassende Innenteil eingesetzt ist. Zwischen
der Mantelfläche des Innenteils und der Innenwandung des Gehäuses ist eine
Linearlagerung vorgesehen. An den geschlossenen Boden des Innenteils
schließt sich eine Kugelhalbschale an, in der ein als Rastkugel gestaltetes Ra
stelement wälzgelagert geführt ist. Zur Erzielung einer kraftbeaufschlagten
Verlagerung des Innenteils und dem damit in Verbindung stehenden Rastele
ment ist zwischen dem Boden des Innenteils und einem Gehäusedeckel eine
Druckfeder eingesetzt.
Aus der DE 40 20 160 A1 ist eine Rollenarretierung bekannt. Dieses Dokument
zeigt einen zylindrisch federvorgespannten Rastbolzen, der über ein als Rolle
gestaltetes Rastelement in Ausnehmungen einer Schaltwelle eingreift und da
mit dieses Bauteil lagefixiert. Der Rastbolzen dieser bekannten Rollenarretie
rung ist an einer Wandung des Getriebegehäuses gleitgelagert. Eine kraft
schlüssige Anlage des Rastbolzens an dem Steuerelement bzw. der Schalt
stange wird durch eine Druckfeder erzielt, die zwischen dem Rastbolzen und
einem separaten, im Getriebegehäuse angeordneten Deckel eingesetzt ist.
Bedingt durch die Führung des Rastbolzens unmittelbar in einer Bohrung des
Getriebegehäuses und der Abstützung der Druckfeder an einem separaten
Deckel im Getriebegehäuse ergibt sich ein erhöhter Fertigungs- und Monta
geaufwand. Aufgrund der über eine Gleitführung im Gehäuse gelagerten
Rastbolzen stellt sich eine erhöhte Reibung bei einer Verstellung des Steuer
elementes und einer damit verbundenen Axialbewegung des Rastbolzens ein.
Von den Nachteilen der bekannten Arretierungen ausgehend ist es Aufgabe
der Erfindung, eine gewichts- und kostenoptimierte Rollenarretierung zu reali
sieren, die weiterhin die Verstellkräfte des Steuerelementes reduziert und als
eine vormontierbare Einheit ausgelegt ist.
Die Problemstellung wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch
1 gelöst. Die erfindungsgemäße Rollenarretierung umfasst einen spanlos, ins
besondere durch ein Tiefziehverfahren hergestellten, einteiligen Rastbolzen,
der einen Schaftabschnitt bildet, an dem sich einseitig ein Boden anschließt.
Der Rastbolzen ist über ein Wälzlagerung verschiebbar in einem Gehäuse
geführt. Der Aufbau sieht vor, dass in das Gehäuse alle Bauteile der Rollenar
retierung integriert sind, zur Schaffung einer vormontierbaren Einheit. Eine
derartige Rollenarretierung vereinfacht die Montage, indem das Gehäulse bzw.
die komplette Rollenarretierung in eine Aufnahmebohrung des Getriebegehäu
ses eingesetzt und beispielsweise über eine Preßpassung gehalten ist. Eine
derartige Montage kann automatisiert werden, wodurch sich ein weiterer Ko
stenvorteil einstellt. In der erfindungsgemäßen Rollenarretierung ist der
Rastbolzen über eine als Linearlager gestaltete Wälzlagerung im Gehäuse
geführt. Aufgrund dieser Wälzlagerung sind die erforderlichen Kräfte zur Ver
stellung des Steuerelementes reduziert, was sich vorteilhaft auf den Schalt
komfort der Schaltung auswirkt.
Das in vorteilhafterweise topfartig gestaltete Gehäuse der Rollenarretierung
umschließt den Rastbolzen koaxial über einen weiten Bereich, was sich vor
teilhaft auf die Führung des Rastbolzens auswirkt. Zur funktionsbedingten,
kraftschlüssigen Anlage des Rastbolzens am Steuerelement bzw. der Schalt
stange ist zwischen dem Gehäuse und dem Rastbolzen eine Druckfeder einge
setzt, wobei ein Ende am Gehäuseboden anliegt und das weitere Federende
im Rastbolzen abgestützt ist.
Die als vormontierbare Einheit konzipierte erfindungsgemäße Rollenarretierung
ist weiterhin mit einer Verdrehsicherung versehen, die einen gerichteten Ein
bau bzw. eine Zuordnung des Rastbolzens gegenüber dem Gehäuse sicher
stellt. Außerdem umfasst die erfindungsgemäße Rollenarretierung eine Stell
wegbegrenzung des Rastkolbens, die gleichzeitig als eine Verliersicherung
dient, und damit ein Zusammenhalt aller Bauteile der Rollenarretierung ge
währleistet, zur Erzielung einer vormontierbaren Einheit.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der An
sprüche 2 bis 15.
Eine vorteilhafte Gestaltung des Rastbolzens sieht vor, diesen topfartig mit
einem zylindrischen Schaftabschnitt auszubilden, an dem sich ein nahezu ke
gelartiger Boden anschließt. Der Boden weist dabei zwei parallel mit einer
Längsachse des Rastbolzens übereinstimmend ausgerichtete Abflachungen
auf, zwischen denen die Rolle geführt ist.
Alternativ dazu kann ein rohrförmiger Rastbolzen eingesetzt werden, an des
sen zylindrischen Schaftabschnitt an einem Ende zwei in Richtung der Längs
achse des Rastbolzens parallel zueinander ausgerichtete Laschen angeordnet
sind. Die radial nach innen versetzt zur Außenkontur des Schaftabschnitts
verlaufenden Laschen sind dabei zur Führung der Rolle vorgesehen.
Die paarweise angeordneten Abflachungen bzw. Laschen am Schaftteil des
jeweiligen Rastbolzens sind jeweils mit einer Bohrung versehen. Die Lage der
Bohrung korrespondiert dabei mit der Bohrung des zugehörigen, benachbarten
Bauteils. Die Bohrungen dienen zur Aufnahme einer Achse, auf dem die Rolle
drehbar gelagert ist. Mittels einer radialen Verstemmung an möglichst beiden
Stirnseiten der Achse, die sich über den Durchmesser der Bohrung auf die
Abflachungen bzw. den Laschen erstreckt, ist die Achse lagefixiert.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Rollenarretierung ist die
Rolle im Rastbolzen so eingebracht, dass deren Außenkontur über einen Be
reich von ≧ 180° einen freien Endbereich der Abflachungen oder der Laschen
übertrifft bzw. den Endbereich überragt. Diese konstruktive Ausgestaltung er
möglicht ein ungehindertes Verrasten der Rolle in der zugeordneten Ausneh
mung des Schaltelementes bzw. der Schaltstange. Gleichzeitig ist jedoch si
chergestellt, daß die Rolle ausreichend zwischen den am freien Ende gerun
deten Abflachungen oder den gerundeten Laschen axial geführt ist. Ein weite
res Konstruktionsmerkmal sieht einen Rollendurchmesser vor, der kleiner ist
als der zugeordnete Durchmesser des Rastbolzens im Bereich des Schaftteils.
Diese Maßnahme gewährleistet einen ungehinderten Einbau, d. h. Einfügen
der Rollenarretierung in eine entsprechende Aufnahmebohrung des Getriebe
gehäuses.
Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Rastbolzens ist vorgesehen, dass
nach Fertigstellung des spanlos durch ein Tiefziehverfahren hergestellten Roh
lings in den geschlossenen, kegelförmig gestalteten Boden ein Freischnitt ein
gebracht wird, der das Querschnittsprofil der Rolle übertrifft. Für den rohrförmi
gen Rastbolzen bietet sich folgende Fertigungsfolge an. Ausgehend von dem
rohrförmigen, an einem Ende mit einem Ringflansch versehenen Rohling er
folgt zunächst ein Freischneiden des Ringflansches auf die Größe der La
schen. Anschließend werden die Laschen rechtwinkelig hochgestellt in eine
parallel zueinander verlaufende Endlage, in der die Laschen radial nach innen
versetzt zur Mantelfläche des Schaftteils ausgerichtet sind.
Zur Anpassung der konstruktiven Gestaltung der Abflachungen bzw. der La
schen an die spanlose Fertigung, zur Erzielung einer optimalen Festigkeit, ver
größern sich die Ziehradien bzw. Biegeradien ausgehend von der Mantelfläche
des Schaftteils in Richtung der Abflachung oder der Lasche. Alternativ dazu
kann diese Übergangszone auch als Bogenform ausgebildet werden.
Eine Weiterbildung des Rastbolzens sieht vor, diesen innenseitig mit einem
kreisringartigen Ansatz zu versehen, der in einer von den Abflachungen bzw.
den Laschen gebildeten Übergangszone vorgesehen ist. Dieser kreisringartige
Abschnitte aufweisende Ansatz kann ohne einen zusätzlichen Fertigungsschritt
im Unformprozeß an den Rastbolzen angeformt werden. Ein derartiger, an ei
nem Ende des zylindrischen Schaftteils angeordneter Ansatz bietet eine wirk
same Abstützung des Federendes unter Berücksichtigung einer weitreichenden
radialen Führung der Druckfeder in dem Rastbolzen, die zwischen dem
Rastbolzen und dem Gehäuse eingesetzt ist.
Als eine einfach darstellbare, wirksame Verdrehsicherung ist erfindungsgemäß
der Rastbolzen an dem von der Rolle abgewandten Ende zumindest mit einer
radial nach außen ausgerichteten Bordnase versehen, die in einer Einbaulage
formschlüssig, spielbehaftet in ein entsprechendes Fenster des Gehäuses ein
greift. Die Längserstreckung des übereinstimmend mit der zur Längsachse des
Rastbolzens verlaufenden Fensters bestimmt dabei den Hub des Rastbolzens.
Das Gehäuse der Rollenarretierung zur Aufnahme des Rastbolzens ist erfin
dungsgemäß als ein Blechkörper konzipiert, das spanlos durch ein Tiefzieh
verfahren herstellbar ist. Das topfförmig ausgebildete Gehäuse ist vorteilhaft im
Bereich des Bodens mit einem vorzugsweise radial umlaufenden Kragen ver
sehen, der eine Tiefenbegrenzung darstellt, d. h. eine definierte Einbaulage
der Rollenarretierung sicherstellt.
Die Rollenarretierung erfordert funktionsbedingt einen gerichteten Einbau, d. h.
eine Position der Rolle, bei der die Längsachse des Schaltelementes bzw. der
Schaltstange rechtwinklig zur Achse der Rolle verläuft. Daher ist neben einer
Verdrehsicherung zwischen dem Rastbolzen und dem zugehörigen Gehäuse
eine weitere Sicherung erforderlich, die einen gerichteten Einbau der gesamten
Rollenarretierung sicherstellt. Erfindungsgemäß ist dazu das Gehäuse mit zu
mindest einem vorzugsweise radial nach außen gerichteten Führungszapfen
versehen, der in eine entsprechende Nut oder Ausnehmung des Bauteils ein
greift, in dem die Rollenarretierung eingesetzt ist. Dazu bietet es sich vorteil
haft an, den Kragen am Boden des Gehäuses mit einem axial in Richtung der
Rolle vorstehenden Ansatz zu versehen, der ohne einen weiteren Fertigungs
schritt in dem spanlosen Umformungsprozeß zur Herstellung des Gehäuses
anformbar ist.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass alle vorgefertigten Bauteile der Rol
lenarretierung werkzeuglos zu einer Baueinheit zusammenfügbar sind. Dabei
ergeben sich folgende Montageschritte. Der mit der Rolle einschließlich der
zugehörigen Achse vorkomplettierte Rastbolzen wird in das Gehäuse einge
setzt, wobei die Bordnase des Rastbolzens in das Fenster des Gehäuses ver
rastet. Anschließend wird das Linearlager, bestehend aus dem Kugelführungs
käfig und den darin eingesetzten Wälzkörpern in den kreisringförmigen Einbau
raum, der sich zwischen der Mantelfläche des Rastbolzens und der Innenwan
dung des Gehäuses ergibt, bis zur Anlage an einem Bord des Rastbolzens
eingeführt. Der Kugelführungskäfig ist mit zumindest einer axial vorstehenden
Schnappnase versehen, die nach Anlage des Kugelführungskäfigs an einem
endseitigen, partiell angeordneten Bord des Rastbolzens selbsttätig an einer
Stirnseite des Rastbolzens verrastet, zur Lagefixierung des Wälzlagers. Durch
das Wälzlager ist der Rastbolzen gleichzeitig im Gehäuse zentriert und es stellt
sich gleichzeitig eine wirksame Verliersicherung aller Bauteile der Rollenarre
tierung ein. Bedingt durch die Druckfeder sind die Bauteile Gehäuse und
Rastbolzen vorgespannt und verliergesichert zu einer Einheit zusammengefügt.
Beigefügte Zeichnungen, die den Gegenstand der Erfindung verdeutlichen,
werden nachfolgend erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemä
ße Rollenarretierung;
Fig. 2 die Rollenarretierung gemäß dem Schnitt
verlauf 2-2 aus Fig. 1;
Fig. 3 die Einzelteilzeichnung eines erfindungsge
mäßen Rollenbolzens;
Fig. 4 die Seitenansicht des in Fig. 3 abgebildeten
Rollenbolzens;
Fig. 5 einen zu Fig. 3 alternativ gestalteten Rol
lenbolzen;
Fig. 6 die Seitenansicht des Rollenbolzens gemäß
Fig. 5;
Fig. 7 bis Fig. 10 einzelne Fertigungsschritte eines tiefgezoge
nen Rollenbolzens;
Fig. 7 Rohling mit einseitig angeformtem Ring
flansch;
Fig. 8 die Draufsicht des in Fig. 7 abgebildeten
Bauteils;
Fig. 9 den Rollenbolzen versehen mit zwei Laschen
zur Führung der Rolle;
Fig. 10 in einer Draufsicht den Rollenbolzen gemäß
Fig. 9;
Fig. 11 in einer Einzelteilzeichnung einen tiefgezo
genen Rollenbolzen, der einseitig mit zwei
parallel angeordneten Abflachungen zur Füh
rung der Rolle versehen ist;
Fig. 12 die Draufsicht des in Fig. 11 abgebildeten
Rollenbolzens.
Die Fig. 1 zeigt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Rollenarretierung 1, die
alle Bauteile umfasst und als eine Einheit beispielsweise in eine Aufnahmeboh
rung eines Getriebegehäuses eingefügt werden kann. In ein vorzugsweise aus
Stahlblech durch ein Tiefziehverfahren hergestelltes Gehäuse 2 ist ein Rollen
bolzen 3a verschiebbar eingesetzt. Als Maßnahme zur Erzielung einer leicht
gängigen, reibungsmindernden Stellbewegung des Rollenbolzens 3a im Ge
häuse 2 ist zwischen diesen beiden Bauteilen ein Linearlager 4 vorgesehen. In
einem kreisringförmigen Einbauraum, der sich zwischen einer Mantelfläche 5
des Rollenbolzens 3a und einer Innenwandung 6 des Gehäuses 2 einstellt,
sind Wälzkörper 7 angeordnet, welche in einem Kugelführungskäfig 8 geführt
sind. Der Rollenbolzen 3a stützt sich unterstützt durch eine Druckfeder 22
kraftschlüssig über eine Rolle 10 an einem Steuerelement 9, beispielsweise
einer Schaltstange ab. Eine Lagepositionierung des Steuerelementes 9 erfolgt,
sobald die Rolle 10 in eine Ausnehmung 11 des Steuerelements 9 verrastet.
Der Aufbau des Rastbolzens 3a umfasst einen zylindrischen Schaftabschnitt
12, an dem sich ein weitestgehend kegelförmiger Boden 13 anschließt. Zur
Führung der Rolle 10 ist der Boden 13 mit zwei parallel zueinander angeord
neten Abflachungen 14 versehen, die übereinstimmend mit einer Längsachse
15 des Rollenbolzens 3a bzw. der Rollenarretierung 1 ausgerichtet sind. Dabei
ist jede Abflachung 14 mit einer Bohrung 16 versehen, zur Aufnahme einer
Achse 17, auf der die Rolle 10 geführt ist. Der als ein Tiefziehteil gestaltete
Rollenbolzen 3a ist an dem von der Rolle 10 abgewandten Ende mit einem
nahezu umlaufenden, radial nach außen gerichteten Bord 18 versehen, an dem
der Kugelführungskäfig 8 anliegt. Der Bord 18 verfügt weiterhin über zumindest
eine den Bord 18 radial verlängernde Bordnase 19, die in einer Einbaulage
formschlüssig in ein entsprechendes Fenster 20 des Gehäuses 2 verrastet. Die
Bordnase 19 in Verbindung mit dem Fenster 20 bildet dabei eine Verdrehsiche
rung 21, die gleichzeitig einen Stellweg, einen Hub des Rollenbolzens 3a be
grenzt. Die kraftschlüssige Anlage des Rollenbolzens 3a am Steuerelement
wird sichergestellt durch eine Druckfeder 22, die mit einem Federende an ei
nem Boden 23 des Gehäuses 2 und mit dem weiteren Federende im Rollenbol
zen 3a abgestützt ist.
Alle Bauteile der Rollenarretierung 1 sind so gestaltet, dass diese vorgefertig
ten Einzelteile werkzeuglos ohne Nacharbeit in folgenden Montageschritten zu
einer Einheit zusammengefügt werden können. Der mit der Rolle 10 versehene
Rollenbolzen 3a wird mit der Druckfeder 22 bestückt und so in das Gehäuse 2
eingesetzt, dass die Bordnase 19 in das Fenster 20 verrastet. Dabei stützt sich
die Druckfeder am Boden 23 des Gehäuses 2 ab. Anschließend wird der mit
den Wälzkörpern 7 bestückte Kugelführungskäfig axial in einen Ringspalt 24
eingeführt, der sich zwischen der Mantelfläche 5 des Rollenbolzens 3a und der
Innenwandung 6 des Gehäuses 2 einstellt. In der Endlage, bei der sich der
Kugelführungskäfig 8 am Bord 18 des Rollenbolzens 3 abstützt, verrastet eine
Schnappnase 25 am Rollenbolzen 3a.
Die Befestigung des Kugelführungskäfigs 8 am Rollenbolzen 3a verdeutlicht
die Fig. 2 durch eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1. Aus
dieser Figur ist sichtbar, dass der Bord 18 des Rollenbolzens 3 eine der Breite
der Schnappnase 25 entsprechende Freistellung 26 aufweist und damit eine
Verrastung der Schnappnase 25 am Rollenbolzen 3a ermöglicht. Wie in Fig.
2 abgebildet ist der Kugelführungskäfig 8 mit zwei gegenüberliegend angeord
neten Schnappnasen 25 versehen. Weiterhin verdeutlicht die Fig. 2 die bün
dige Anordnung der Bordnase 19 im Fenster 20 des Gehäuse 2 zur Darstellung
der Verdrehsicherung 21.
Funktionsbedingt ist eine bestimmte Zuordnung der Rolle 10 zu dem Steuer
element 9 erforderlich. Die durch den Doppelpfeil gekennzeichnete Axialbewe
gung des Steuerelements 9 kann nur bei einer rechtwinkeligen Anordnung der
Rolle 10 zu dem Steuerelement 9 erfolgen. Durch die Verdrehsicherung 21 ist
ein lagerorientierter Einbau des Gehäuses 2 zum Rollenbolzen 3 sichergestellt.
Weiterhin ist eine definierte Einbaulage der gesamten Rollenarretierung 1 ge
genüber dem Bauteil erforderlich, in dem die Rollenarretierung 1 eingesetzt ist.
Dazu ist das Gehäuse 2 zunächst mit einem Kragen 27 im Bereich des Bodens
23 versehen. Dieser gewährleistet eine Tiefenbegrenzung bzw. definierte Ein
baulage der gesamten Rolleneinrichtung 1. An den Kragen 27 schließt sich
weiterhin ein örtlich in Richtung der Rolle 10 ausgerichteter Führungszapfen 28
an, der in der Einbaulage beispielsweise in eine Nut des Getriebegehäuses
eingeführt ist und damit einen gerichteten Einbau der Rollenarretierung 1 si
cherstellt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen den Rollenbolzen 3a als vorkomplettierte Einheit,
bestehend aus der Achse 17 und der Rolle 10. Diese Ansichten zeigen die
radial nach innen versetzt zur Mantelfläche 5 angeordneten Abflachungen 14,
welche parallel angeordnet sind und eine Seitenbegrenzung für die Rolle 10
bilden. Die zur Führung der Rolle 10 vorgesehene Achse 17 ist zur Lagefixie
rung stirnseitig an den Abflachungen 14 verstemmt. Aus Fig. 4 wird deutlich,
dass der Durchmesser "D" des Schaftabschnitts 12 einen Durchmesser "d" der
Rolle 10 übertrifft. Weiterhin ist eine Einbaulage der Rolle 10 vorgesehen, bei
der diese die gerundete Endkontur der Abflachung 14 über einen Winkelbe
reich von mehr als 180° überragt. In einer Übergangszone von dem Schaftab
schnitt 12 zu den Abflachungen 14 ist der Rollenbolzen 3 innenseitig mit einem
kreisförmige Abschnitte bildenden Ansatz 29 versehen, der eine sichere Ab
stützung der Druckfeder 22 gewährleistet. Zur Herstellung des Rollenbolzens 3
dient zunächst ein topfartig gestaltetes, spanlos durch ein Tiefziehverfahren
hergestelltes Gehäuse mit einem zylindrischen Schaftabschnitt 12, an dem sich
ein kegelartiger Boden 13 anschließt, der Abflachungen 14 umfasst. Nach dem
spanlosen Umformen wird eine Öffnung 30 in den Boden 13 eingebracht, deren
Größe an ein Querschnittsprofil der Rolle 10 angepasst ist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen den Rollenbolzen 3b, der abweichend zu dem in
Fig. 3 abgebildeten Rollenbolzen 3a zur Führung der Rolle 10 zwei parallel
angeordnete Laschen 31 aufweist. Zur Herstellung des Rollenbolzens 3b dient
ein rohrförmiger Schaftabschnitt 12, an dessen einem Ende zwei Laschen an
geordnet sind. Die Fertigungsschritte dieses Rollenbolzens können den
Fig. 7 bis 10 entnommen werden.
Die Fig. 7 zeigt einen Rohling 32, bestehend aus einem zylindrischen
Schaftabschnitt 12, an dem sich stirnseitig ein Ringflansch 33 anschließt. Wie
in Fig. 8 abgebildet, wird durch einen Freischnitt die Kontur der Laschen 31
gebildet. Ein weiterer Fertigungsschritt gemäß Fig. 9 sieht ein Hochstellen der
Laschen 31 vor, indem diese um 90° in eine parallele Position gebracht wer
den, zur Fertigstellung des Rollenbolzens 3c. Aus der Fig. 10, die den Rol
lenbolzen 3c in der Draufsicht abbildet, wird deutlich, dass die Außenkontur der
Laschen 31 übereinstimmt mit der des Schaftabschnitts 12, so dass sich au
ßenseitig ein durchgehender zylindrischer Körper einstellt. Alternativ können
die Laschen 31 auch in eine radial nach innen versetzte Position geformt wer
den, entsprechend dem Rollenbolzen 3b.
Die Fig. 11 und 12 verdeutlichen die Formgebung des Rollenbolzens 3d.
Ein derartiges Bauteil kann beispielsweise aus einem Rohrkörper hergestellt
werden, das an einem Ende mit zwei parallel zueinander verlaufenden
Freischnitten 35 versehen ist, abgebildet in Fig. 12. Anschließend bzw. syn
chron dazu erfolgt ein radiales Verlagern der verbleibenden Randzone zur Bil
dung der parallel angeordneten Abflachungen 14. Die Fig. 11 zeigt in der
Übergangszone vom Schaftabschnitt 12 zu den Abflachungen 14 einen Wan
dungsverlauf, dessen Radien vom Schaftabschnitt 12 beginnend zu den Abfla
chungen 14 sich vergrößern, d. h. der Radius "r1" übertrifft den Radius "r2".
1
Rollenarretierung
2
Gehäuse
3
a Rollenbolzen
3
b Rollenbolzen
3
c Rollenbolzen
3
d Rollenbolzen
4
Linearlager
5
Mantelfläche
6
Innenwandung
7
Wälzkörper
8
Kugelführungskäfig
9
Steuerelement
10
Rolle
11
Ausnehmung
12
Schaftabschnitt
13
Boden
14
Abflachung
15
Längsachse
16
Bohrung
17
Achse
18
Bord
19
Bordnase
20
Fenster
21
Verdrehsicherung
22
Druckfeder
23
Boden
24
Ringspalt
25
Schnappnase
26
Freistellung
27
Kragen
28
Führungszapfen
29
Ansatz
30
Öffnung
31
Lasche
32
Rohling
33
Ringflansch
34
Freiraum
35
Freischnitt
Claims (15)
1. Rollenarretierung zur Lagepositionierung von verstellbaren Steuerele
menten, insbesondere Schaltstangen eines in Kraftfahrzeugen einge
setzten Schaltgetriebes, umfassend einen federkraftbeaufschlagten, an
einer Innenwandung (6) eines Gehäuses (2) verschiebbar geführten
Rastbolzen (3a bis 3d), der mit dem Stellelement (9) zusammenwirkt und
dazu eine drehbare, in eine Ausnehmung (11) des Stellelementes (9)
eingreifende Rolle (10) aufweist, gekennzeichnet durch einen spanlos
hergestellten, in dem Gehäuse (2) wälzgelagerten, einteiligen Rastbol
zen (9a bis 9d), der einen Schaftabschnitt (12) bildet, an dem sich ein
Boden (13) anschließt und zwischen dem Rollenbolzen (3a bis 3d) und
dem Gehäuse (2) eine Verdrehsicherung (21) sowie eine Stellwegbe
grenzung für den Rastbolzen (3a bis 3d) vorgesehen ist, wobei alle vor
gefertigten Bauteile der Rollenarretierung (1) werkzeuglos zu einer Ein
heit zusammenfügbar sind.
2. Rollenarretierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
topfartig gestalteten Rastbolzen (3a) mit einem zylindrischen Schaftab
schnitt (12), an den sich einseitig ein nahezu kegelförmig gestalteter
Boden (13) anschließt, wobei der Boden (13) zwei parallel angeordnete,
radial nach innen versetzte Abflachungen (14) aufweist, die in Richtung
einer Längsachse (15) ausgerichtet sind und zwischen denen die Rolle
(10) geführt ist (Fig. 3, Fig. 4).
3. Rollenarretierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen rohr
förmigen Rastbolzen (3b), dessen zylindrischer Schaftabschnitt (12)
zwei in Richtung der Längsachse (15) ausgerichtete, radial nach innen
versetzte, parallel verlaufende Laschen (31) umfasst, die innenseitig die
Rolle (5) führen (Fig. 5. Fig. 6).
4. Rollenarretierung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß jede Abflachung (14) bzw. jede Lasche (31) des Rastbol
zens (3a bis 3d) mit einer Bohrung (16) versehen ist, deren Lage mit der
Bohrung (16) in der zugehörigen benachbarten Abflachung (14) bzw.
Lasche (31) korrespondiert, zur Aufnahme einer Achse (17), auf dem die
Rolle (10) drehbar gelagert ist.
5. Rollenarretierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Rolle
(10), deren Außenkontur über einen Bereich ≧ 180° einen freien ge
rundeten Endbereich der Abflachung (14) oder der Lasche (31) über
ragt.
6. Rollenarretierung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Außendurchmesser "0" des Rastbolzens (3a bis 3d)
einen Außendurchmesser "d" der Rolle (10) übertrifft.
7. Rollenarretierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Herstellung des Rastbolzens (3a) in den geschlossenen Boden (13) des
spanlos hergestellten Rohlings ein Freischnitt eingebracht wird, der ein
Querschnittsprofil der Rolle (10) übertrifft.
8. Rollenarretierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Herstellung des Rollenbolzens (3c) folgende Fertigungsschritte vorsieht,
ausgehend von einem Rohling (32) mit einem zylindrischen Schaftab
schnitt (12) und einem endseitig angeordneten Ringflansch (33), werden
durch einen Freischnitt in den Ringflansch (33) die Laschen (31) be
stimmt, bevor die Laschen (31) durch ein Hochstellen parallel ausge
richtet werden.
9. Rollenarretierung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei der spanlosen Herstellung des Rollenbolzens (3a bis
3d) sich in einer Übergangszone zwischen dem zylindrischen Schaftab
schnitt (12) und der Abflachung (14) oder der Lasche (31) Biegeradien
oder Ziehradien (r1; r2) einstellen, die sich vom Schaftabschnitt (12) aus
gehend zur Lasche (31) oder zur Abflachung (14) vergrößern.
10. Rollenarretierung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, gekennzeichnet
durch einen kreisringartigen Ansatz (29) in dem Rastbolzen (3a bis 3d),
der sich in einer Übergangszone zwischen dem Schaftabschnitt (12) und
der Abflachung (14) oder der Lasche (31) innenseitig einstellt.
11. Rollenarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
dem von der Rolle (10) abgewandten Ende der Schaftabschnitt (12) des
Rastbolzens (3a bis 3d) zumindest eine radial nach außen gerichtete
Bordnase (19) aufweist, die in einer Einbaulage des Rastbolzens (3a bis
3d) in einem Fenster (20) des Gehäuses (1) geführt ist, zur Bildung ei
ner Verdrehsicherung (21) (Fig. 1).
12. Rollenarretierung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
eine mit der Längsachse (15) übereinstimmende axiale Längserstrec
kung des Fensters (20) einen Stellweg des Rastbolzens (3a bis 3d) be
stimmt.
13. Rollenarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Boden (23) des Gehäuses (2) der Rollenarretierung (1) mit einem radial
überstehenden Kragen (27) versehen ist (Fig. 1).
14. Rollenarretierung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Füh
rungszapfen (28), der von dem Kragen (27) des Gehäuse (2) ausge
hend, in Richtung des Rollenbolzens (3a) zeigend angeordnet ist und in
einer Einbaulage formschlüssig in eine Ausnehmung des Bauteils ein
greift, in dem die Rollenarretierung (1) eingesetzt ist (Fig. 1).
15. Rollenarretierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende
Montageschritte der werkzeuglosen Montage aller Bauteile der Rollenar
retierung (1):
- - Druckfeder (22) in den mit der Rolle (10) und der Achse (17) be stückten Rollenbolzens (3a) einsetzen;
- - Rollenbolzen (3a) mittenversetzt in das Gehäuse (2) einführen;
- - Bordnase (19) des Rollenbolzens (3a) in das Fenster (20) des Ge häuses (2) einführen;
- - Linearlager (4) in einen radial von dem Rollenbolzen (3a) und dem Gehäuse (2) begrenzten Ringspalt (24) einschieben;
- - Verschiebung des Linearlagers (4) bis zur Anlage eines Kugelfüh rungskäfigs (8) an einen Bord (18) des Rollenbolzens (3a);
- - Verrastung einer Schnappnase (25) an dem Rollenbolzen (3a).
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