DE3639120A1 - Kugelraste - Google Patents
KugelrasteInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Arretierungsschraube,
die auch als Kugelraste bezeichnet werden kann. Der
artige Kugelrasten werden u. a. bei Schaltwellen von
Kraftfahrzeuggetrieben verwendet, bei der die Rastkugel
unter der Wirkung einer in einer Buchse geführten Druck
feder gegen die Schaltwellen anliegt und die Rastkugel
an der Schaltwelle in parallelen Nuten geführt ist und
von einer Nute zur anderen, die Zwischenkämme überrollend,
einrasten kann.
Bei bisher benutzten derartigen Kugelrasten (oder Ar
retierungsschrauben) ist eine äußere Hülse mit Außenge
winde und Anlageflansch vorhanden. An einem Ende der
Hülse ist darin eine Kugel angeordnet, die von einem
am Rand der Hülse nach innen ragenden Haltevorsprung ge
ringeren Durchmessers als des Kugeldurchmessers gehalten
wird. Hinter der Kugel ist ein in der Hülse geführter
Topf vorhanden, der mit seinem Boden gegen die Kugel an
liegen kann. Dieser Topf kann innerhalb der Hülse gegen
einen Anschlag anliegen, der aus einer Durchmesserver
ringerung der Hülse besteht. Dieser Anschlag ist derart
innerhalb der Hülse angeordnet, daß zwischen Kugel und
Topfboden ein geringer Abstand besteht, wenn die Kugel
gegen den Haltevorsprung am Rand der Hülse anliegt. Der
Topf wird von einer innen liegenden Feder gegen den An
schlag innerhalb der Hülse gedrückt. Diese Feder stützt
sich ab auf einen Deckel, der an dem der Kugel gegenüber
liegenden Ende der Hülse diese abschließt. Der Deckel
wird gehalten von an dem Hülsenende angeformten und nach
innen gebogenen Flanschansätzen.
Die Hülse wird derart eingeschraubt, daß die Kugel mit
ihrer aus der Hülse herausragenden Rundung in eine, vor
zugsweise teilkreisförmigen Querschnitt aufweisende
Längsnut an einer Welle eingreift. Dabei entspricht der
Durchmesser des Teilkreises des Querschnitts dem Durch
messer der Kugel. Die Welle ist längs verschieblich und
drehbar. Mehrere Längsnuten sind an der Welle über einen
Teil des Umfangs verteilt. Die unter der Wirkung der Feder
stehende Kugel bewirkt also ein Festhalten der Welle in
einer Raststellung, wobei eine Drehung der Welle ver
hindert wird, die Längsverschieblichkeit der Welle je
doch frei ist. Bei dieser Längsverschiebung muß die Kugel
in ihrem durch die Hülse gebildeten Gehäuse frei drehen
können, damit sie innerhalb der Nute gleiten kann. Das
erforderliche Spiel der Kugel in der Raststellung zwischen
dem Rückhaltesitz am Rand der Hülse und dem Boden des
Topfes wird eingestellt durch entsprechende Unterleg
scheiben. Das ist kompliziert und erfordert einen großen
Zeitaufwand bei der Montage. Bei einem Defekt oder einer
späteren Reparatur in einer Werkstatt ist eine Wieder
einstellung praktisch nicht möglich, bzw. die vorbe
stehende Einstellung nicht wiederholbar. Das Spiel der
Kugel (in Raststellung zwischen Nut und Topfboden) ist
erforderlich, damit sich die Kugel überhaupt frei drehen
kann, z.B. beim axialen Verschieben der Welle; dabei kann
die Kugel in der Nut abrollen, hat aber dann Gleitreibung
in der Kugelbuchse bzw. umgekehrt. Dieses Spiel überträgt
sich jedoch in die gesamte Schaltung, das Schaltgestänge,
mit der Folge, daß alles "schlackert".
Beim Verdrehen der Welle, also beim Schaltvorgang, wird
die Kugel in die Hülse gegen die Wirkung der Feder unter
Verschieben des Topfes zurückgedrückt und springt in die
nächste Längsnut über, um dort wieder die Raststellung
zu halten. Auch hierbei findet ausschließlich Gleit
reibung statt.
Die Welle ist in Kugelbuchsen gelagert. Diese Lagerungen
bestehen aus mehreren, über den Umfang der Welle in gleichen
Abständen verteilten Kugelreihen. Damit ist die Welle frei
drehbar und begrenzt axial verschieblich.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß aufgrund
von Schwingungen während des Betriebs die Kugelreihen der
Lagerung der Welle sich gegeneinander verschieben oder
insgesamt oder teilweise in die entgegengesetzte Endlage
wandern. Dadurch wird die axiale Verschiebung der Welle
stärker begrenzt oder durch dann eintretende Gleitreibung
erschwert, weil die Verschiebungs-Endlagen bzw. Schalt-
Lagen bei gegeneinander verschobenen Kugelreihen eher er
reicht werden.
Auch wird eine Drehung der Kugel, der Kugelraste, bei den
bisher genannten Ausführungsformen und damit ein Abrollen
der Kugel insbesondere bei Längsverschiebung der Welle in
deren Nut dadurch behindert und erschwert, daß die Kugel
sowohl an einem Umfang (am Ende der Hülse) als auch an
einem Punkt in Achsmitte der Hülse (an dem Boden des
Topfes) anliegt, wobei eine erhebliche Reibung entsteht.
Von diesen Erkenntnissen ausgehend hat sich die Erfindung
die Aufgabe gestellt, die Kugel in der Hülse (Kugelraste,
Arretierungsschraube) derart zu lagern, daß sie in jeder
Stellung gegenüber der Hülse, also beispielsweise auch in
sehr stark eingedrücktem Zustand, mit gleicher und äußerst
geringer Reibung bzw. ohne Reibung nach allen Seiten hin
abrollen kann. Dabei soll die Anordnung so getroffen sein,
daß die Kugel bzw. die Arretierungsschraube oder Kugel
raste in jeder Stellung, insbesondere auch in der Rast
stellung der Kugel in einer Nute der Welle einen zu
mindest geringen Druck auf die Welle ausübt, so daß diese
unter Einfluß von Schwingungen sich nicht mehr bewegen
bzw. nicht mehr nachgeben kann und daß dabei die Kugeln
ihrer Dreh- und Schiebelagerung nicht mehr zu freier
Beweglichkeit und unerwünschter Verschiebung freigegeben
werden. Damit wäre nicht nur das bisher notwendigerweise
vorhandene Spiel beseitigt, das ein "Schlackern" zur Folge
hat, sondern die Kugel liegt unter Vorspannung an der
Schaftwelle an und es ist trotzdem eine leichtere Gängig
keit vorhanden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Kugel
raste der gattungsgemäßen Art dadurch gekennzeichnet, daß
die Rastkugel auf kleinen Kugeln in einer Halbkugelschale
gelagert ist und die Druckfeder auf die Halbkugelschale
wirkt.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Rastkugel
in der Halbkugelschale hervorragend gelagert ist und
sich gegüber dieser Lagerhalbschale in jeder Lage
drehen kann, so daß die Halbkugel bei jeder Bewegung
gegenüber ihrem Gegenlager, beispielsweise der Schalt
stange mit Nuten, sowohl bei Längsbewegung innerhalb
der Nuten als auch beim Überspringen von einer Nute
in die andere über den Kamm zwischen den beiden Nuten
abrollt, weil diese Gleitreibung auf der Schaltstange
in jedem Fall größer ist als der Widerstand der Kugel
lagerung in der Halbkugelschale. Demzufolge sind die
Schaltbewegungen leichter, weil geringerer Widerstand
in Folge der ausschließlichen Rollbewegungen zu über
winden ist und es ist auch ein geringerer Verschleiß
festzustellen.
Die Halbkugelschale ist nach einer vorteilhaften
Weiterbildung an ihrer Außenkante mit einer Erweiterung
des Durchmessers versehen, der eine freie Beweglich
keit der kleinen Lagerkugeln zuläßt. Weiterhin ist
die Halbkugelschale in ihrem Zentrum mit einer Aus
nehmung versehen, die eine freie Beweglichkeit der
kleinen Lagerkugeln zuläßt. Die Halbkugelschale kann
auch derart ausgebildet sein, daß sie im Durchmesser
profil die Form eines gotischen Bogens hat.
Aufgrund dieser Ausbildungen sind sowohl an den Rändern
der Halbkugelschale, als auch in ihrem Zentrum Frei
räume geschaffen, die eine seitliche Verschiebung und
freie Beweglichkeit der kleinen Lagerkugeln zulassen,
so daß ein Stau dieser kleinen Lagerkugeln bei irgend
welchen Rotationsbewegungen der Rastkugel nicht auf
treten kann.
Nach einer vorteilhaften Ausbildung kann die Halbkugel
schale an ihrer Außenkante außerhalb der Erweiterung
mit einem, gegen die Rastkugel gerichteten Innenflansch
oder einer Umbördelung versehen sein. Sie kann dort
auch mit einem eingesetzten Ring versehen sein, der
einen, gegen die Rastkugel gerichteten Innenflansch
bildet, dessen freier Durchmesser kleiner ist als der
Kugeldurchmesser. Der Ring kann auch in eine Nut einge
setzt sein.
Durch diesen nach innen gerichteten Vorsprung außerhalb
der Halbkugelschale, dessen freier Durchmesser kleiner
ist als der Kugeldurchmesser, wird die Kugel sicher an
ihrer Hülse und Lagerung gehalten, so daß sie beim Ein
bau oder bei einem Austausch nicht herausfallen kann.
Dieser Vorsprung bewirkt jedoch auch die Begrenzung
der axialen Verschiebung der Rastkugel gegenüber ihrer
Hülse, aufgrund der gegen die Halbkugelschale wirken
den Druckfeder. Damit ist die Gesamthöhe der Kugelraste
genau vorbestimmt, in Verbindung mit den Schrauban
schlägen an der Außenseite der Kugelraste ergibt sich
damit eine höchste Einbautiefe, durch die gleichzeitig
auch die Vorspannung nach dem Einschrauben bis zum An
schlag erzeugt wird. Dabei ist es unter Berücksichtigung
der Toleranzen gleichgültig, ob diese Vorspannung, mit
der die Rastkugel unter der Wirkung der Druckfeder an
die Schaltwelle anliegt etwas größer oder geringer ist -
es kommt lediglich darauf an, daß eine solche Vorspannung
überhaupt vorhanden ist und damit ein Bewegungsspiel
vermieden wird.
Vorteilhaft ist die Halbkugelschale auf einem Führungs
teil angeordnet, das seinerseits einen Sitz und eine
Führung für die Druckfeder aufweist. Die Druckfeder ist
in einer zylindrischen und zentrischen Ausnehmung des
Führungsteils angeordnet. Nach einer sehr zweckmäßigen
Weiterbildung ist das Führungsteil der Kugelschale in
axialer Richtung wälzgelagert. Dazu kann das Führungs
teil an seiner Außenfläche von einem Lagerkäfig mit
Wälzkörpern umgeben sein. Nach einer zweckmäßigen Aus
führungsform ist das Führungsteil an seiner Außenfläche
von einem Lagerkäfig mit Kugeln umgeben, in dem die
Kugeln vorzugsweise in mindestens drei achsparallelen
Reihen in gleichem Abstand über den Umfang verteilt
angeordnet sind.
Durch die Verbindung der Halbkugelschale mit einem
Führungsteil, das prismatisch oder zylindrisch ausge
bildet sein kann, ist eine achsparallele Führung der
Halbkugelschale und damit der Rastkugel in allen
Stellungen sichergestellt. Diese Führung wird wesent
lich verbessert und insbesondere erleichtert dadurch,
daß zwischen dem Führungsteil und der äußeren umgeben
den Hülse eine in axialer Richtung wirkende Wälzlagerung
vorgesehen ist. Dadurch ist nicht nur ein Verkanten
des Führungsteils gegenüber seiner Hülse sicher ver
mieden, sondern es ist auch sichergestellt, daß in
Folge der erheblich verminderten Reibung zwischen dem
Führungsteil und seiner Hülse die Druckfeder in jeder
Stellung des Führungsteils gegenüber der Hülse ihre
volle Wirkung entfalten kann, so daß die Kennlinie der
Druckfeder in die Konstruktionsberechnung mit einbe
zogen werden kann, beispielsweise wenn festgelegt
werden soll mit welcher höchsten (oder geringsten)
Vorspannung die Rastkugel bei vollständig eingeschraub
ter Hülse, unter Berücksichtigung auftretender Tole
ranzen an die Schaltwelle anliegen soll.
Weitere Merkmale und daraus sich ergebende Vorteile
sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung
aufgeführt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs
beispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 und 2 eine beispielsweise allgemeine Einbau
situation
Fig. 3 bis 5 unterschiedliche Ausführungsformen von
Kugelrasten im axialen Längsschnitt
Fig. 1 zeigt als beispielsweise Anwendungsform den Ein
bau einer Kugelraste 1 an der Schaltwelle 2 eines Kraft
fahrzeuggetriebes. Die Schaltwelle 2 ist in einem Ge
häuse 3 in Lagern 4 gelagert, die eine beliebige Längs-
und Rotationsverschiebung gestatten. An dem einen Ende
der Welle 2 ist die Schaltgabel 5 befestigt, die die
Verbindung zum Schalthebel herstellt, am anderen Ende
ist die Welle 2 mit formschlüssigen Ausnehmungen ver
sehen, die ein Zusammenwirken mit den Schaltlamellen 6
gestatten.
Zwischen den beiden Lagerungen 4 sitzt an der Schalt
welle 2 ein die Schaltwelle teilkreisförmig umgebendes
Rastenteil 7 mit zur Schaltwelle achsparallelen Nuten
8 und dazwischen liegenden Kämmen 9. Zum Zusammenwirken
mit diesem Rastenteil 7 ist eine Rastkugel 10 in eine
in das Gehäuse eingeschraubten Buchse 11 achsparallel
geführt und steht unter der Wirkung einer Druckfeder 12,
die in einem in der Buchse 11 verschieblichen Topf 13
untergebracht ist und sich einerseits auf einen die
Buchse 11 nach außen fest verschließenden Deckel 14 ab
stützt und andererseits gegen den Boden 15 des Topfes
13 drückt, der seinerseits gegen die Achskugel 10 an
liegt. In der äußersten Stellung der Rastkugel 10 wird
die Anlage des Bodens 15 unter der Wirkung der Druck
feder 12 jedoch verhindert durch Anschläge 16 in der
Buchse 11, so daß in der am weitesten vorgeschobenen
Stellung der Rastkugel 10 beim Eintauchen in eine Nut
8 ein Spiel für die Rastkugel 10 in ihrer Buchsenführung
vorhanden ist. Nur aufgrund dieses Spiels ist bisher
eine Bewegung und ein teilweises Abrollen der Kugel 10
in den Nuten 8 möglich gewesen. Durch dieses Spiel, das
besonders deutlich aus den Hilfslinien in der Fig. 2
zu erkennen ist, wurde andererseits jedoch ein "Schlackern"
der gesamten Schaltung unumgänglich.
Es ist erkennbar, daß beim Verschieben der Schaltwelle
2 in axialer Richtung die Achskugel 10 in der Nute ab
rollt, wobei eine solche Rollbewegung nicht behindert
ist, weil die Kugel nicht an den Boden 15 des unter
der Wirkung der Druckfeder 12 stehenden Topfes 13 an
liegt, weil dieser von dem Anschlag 16 der Buchse 11
zurückgehalten wird. Bei einer Rotationsbewegung der
Schaltwelle 2 wird die Rastkugel 10 von einem Kamm 9
in die Buchse 11 gegen die Wirkung der Druckfeder 12
hineingedrückt, unter Verschieben des Topfes 13. Dabei
liegt die Rastkugel einerseits gegen den Boden 15 des
Topfes 13 an und andererseits gegen die Oberfläche
des Kamms 9. Eine Abrollbewegung der Kugel ist daher
gar nicht oder nur kaum möglich, es findet vielmehr
weitgehend Gleitreibung mit entsprechender Erschwerung
des Schaltvorganges statt. Das notwendige Spiel der
Rastkugel 10 wurde sichergestellt durch Einsetzen von
Beilegscheiben an der Auflagestelle des Bundes der
Buchse 11 über ihrer Verschraubung mit dem Gehäuse 3;
dabei waren die Stärke bzw. Anzahl der Beilegscheiben
jeweils genau den vorhandenen Toleranzen anzupassen,
so daß das erforderliche geringe Spiel sichergestellt,
jedoch nicht zu groß wurde.
Diese bekannte Ausführungsform wird durch eine Kugel
raste (auch Arretierungsschraube genannt) nach der Er
findung wesentlich verbessert. Ein Ausführungsbeispiel
einer solchen Kugelraste nach der Fig. 3 besteht aus
einer Buchse 20 mit Außengewinde 21 und darüber liegen
dem Bund 22 mit Auflage 23. In dem freien Innenraum 25
der Buchse 20 ist ein Führungsteil 24 angeordnet, das
von einer zylindrischen Druckfeder 26 umgeben ist. Diese
Druckfeder 26 stützt sich einerseits auf den Boden 27
der Buchse 20 ab und andererseits gegen einen nach
außen stehenden Bund 28 am gegenüberliegenden Ende des
Führungsteils 24.
An diesem erweiterten Ende des Führungsteils 24 ist
eine Halbkugelschale 29 angeformt oder angeordnet zur
Aufnahme von kleinen Kugeln 30 in Form eines Kugelbetts
für die Rastkugel 31.
An dem hier zugeordneten Ende der Buchse 20 ist deren
Innenraum 25 erweitert, so daß von dort aus die Feder
26 sowie Führungsteil 27 mit Halbkugelschale 29 durch
die freie Öffnung der Buchse 20 eingeschoben werden
können. Die Außenkante 32 der Buchse 20 ist hier mit
einem nach innen ragenden Formkamm 33 versehen und es
ist hier ein Ring 34 eingesetzt, der mit einer ent
sprechenden Nut in den Formkamm 33 an der Buchse 20
eingreift. Dieser Ring 34 begrenzt mit seiner Innen
fläche 35 das Kugelbett und damit die Beweglichkeit
der kleinen Kugeln 30 im Abstand vom Außenrand der
Halbkugelschale 30. Der Abstand bzw. Zwischenraum
zwischen der Innenkante 35 des Rings 34 und der Außen
kante der Halbkugelschale 29 ist so bemessen, daß die
Kugeln 30 in diesem Zwischenraum 36 frei beweglich sind,
so daß sie nach den Seiten gedrückt werden können, also
fortfließen können, wenn aufgrund einer Rotationsbe
wegung der Rastkugel 31 beim Abrollen die kleinen
Kugeln in einer bestimmten Richtung des Umfangs des
Kugelbetts unter Belastung abwälzen und mit bewegt
werden.
An dem eingesetzten Ring 34 ist weiterhin ein gegen
die Rastkugel 31 gerichteter Innenflansch 37 angeformt,
der in seinem wirksamen Teil gegen die außerhalb des
größten Durchmessers der Rastkugel 31 liegende Kreis
ringfläche der Rastkugel 31 anliegt, so daß die Rast
kugel in diesem durch den Flansch 37 gebildeten Sitz
unter der Wirkung der Druckfeder 26 sicher gehalten
ist.
Bei den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen
sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Buchse
20 ebenfalls wieder mit Außengewinde 21, Bund 22 und
Schraubauflage 23 versehen. An ihrer Außenkante 32 ist
sie mit einem nach innen umgebogenen, angeformten
Flansch 37 versehen, der die gleiche Aufgabe wie zuvor
beschrieben hat, nämlich die Rastkugel 31 in der Buchse
zu halten. Der Innenraum 25 der Buchse geht vom Boden
mit gleichem Querschnitt bis zur Innenfläche des
Flansches 37 durch. Der Innenraum 25 ist an dem im
Flansch 37 entgegengesetzten Ende erweitert und mit
einer Raststelle 38 versehen zum Einsetzen eines Bodens
39, der eingeklemmt wird und mit einem Vorsprung nach
dem Einsetzen in die Raststelle 38 der Buchse ein
rastet. Beim Zusammenbau können sämtliche Teile in die
Buchse 20 eingeführt werden und sie werden dann nach
Einsetzen und Einrasten des Bodenteils 39 in ihrer
Lage gehalten.
Der Boden 39 ist in seinem Zentrum mit einem Führungs
zapfen 40 versehen sowie, diesen Führungszapfen 40 um
gebend mit einer Einnehmung 41 als Lagerung für die
Druckfeder 26, die sich dort abstützt.
Das Führungsteil 24 ist mit einer zentrischen Höhlung
42 von der Bodenseite her versehen, in der die zylin
drische Druckfeder 26 geführt ist und in die auch der
Führungszapfen 40 hineinragt. An der Außenseite dieses
Bereiches des Führungsteils 24 ist das Führungsteil mit
einer umlaufenden Einnehmung oder mit einzelnen Nuten
versehen zur Aufnahme von Wälzkörpern 43 in einem
Käfig 44. Diese Wälzlagerung stützt das Führungsteil
gegen die Innenseite der Buchse 20 ab, führt das
Führungsteil reibungslos in axialer Richtung innerhalb
der Buchse 20.
In den erweiterten Teil 45 des Führungsteils 24 ist
die Halbkugelschale 29 für das Kugelbett aus kleinen
Kugeln 30 eingeformt, in dem die Rastkugel 31 zur
freien Rotation gelagert ist. Ein nach innen umge
börtelter Flansch 46 kann als Anlage des Führungsteils
24,45 gegen die Innenseite des Flansches 37 der Buchse
20 vorgesehen sein. Zwischen diesem Flansch 46 bzw.
der Außenkante des verbreiterten Teils 25 des Führungs
teils 24 und der Außenkante des Kugelbetts 29 ist eine
Erweiterung 47 vorgesehen, um eine freie Beweglichkeit
der kleinen Kugeln und damit Abfließen nach den Seiten
zu gewährleisten, wie das in Verbindung mit dem Frei
raum 36 bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs
beispiel erläutert ist. Im Zentrum des Kugelbetts 29
ist ebenfalls eine Ausnehmung 48 vorgesehen, die eine
freie Beweglichkeit der kleinen Kugeln 30 gewährleistet,
wodurch ein Stau der Kugeln bei einer Rotation der
Rastkugel 31 vermieden wird.
Insbesondere aus diesem Ausführungsbeispiel ist erkenn
bar, daß die Halbkugelschale 29 mit der besonderen Aus
nehmung 28 im Zentrum auch derart geformt sein kann,
daß sie im Durchmesserprofil die Form eines gotischen
Bogens hat, wobei allein schon durch diese Form sicher
gestellt ist, daß die kleinen Kugeln 30 des Kugelbetts
die große Rastkugel 31 in einem Kugelring abstützten,
dessen Verbindungslinien zum Mittelpunkt der Rastkugel
31 etwa unter einem Winkel von 45° zur Mittelachse
der Buchse 20 liegen, während die kleinen Kugeln an
allen Stellen frei beweglich sind, also im zentralen
Bereich frei fließen können, weil hier der "gotische
Bogen" sich von der Oberfläche der Rastkugel 31 weiter
entfernt und eine Spitze bildet und auch außerhalb
des abstützenden Rings sich wieder weiter von der
Oberfläche der Rastkugel 31 entfernt. Eine Überlaufnut
36 oder 47 ist bei dieser Ausbildung dann nicht unbe
dingt erforderlich.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 ist die Buchse 20
als Hülse ausgebildet mit durchgehendem Innenraum 25 und
freien Öffnungen nach beiden Enden. An der Bodenseite ist
der Innenraum 25 erweitert und bildet einen Anlagebund 49
sowie unmittelbar an seiner hinteren Außenkante einen Sitz 50
für einen Rastdeckel 51, gegen den sich die zylinderförmige
Spiralfeder 26 abstützt. Auch das Führungsteil 24, das im
übrigen in gleicher Weise mit Wälzlagern 43, 44 gelagert und
geführt ist, wie in Zusammenhang mit dem vorhergehenden Aus
führungsbeispiel erläutert, hat eine innere Höhlung 42 zur
Aufnahme der zylindrischen Druckfeder 26, die im Innern gegen
das Ende dieser Höhlung 42 anliegt. Das zum Boden hingerich
tete Ende des Führungsteils 24 ist mit nach außen stehenden
Flanschen 52 versehen, die unter der Wirkung der Druckfeder
26 gegen den nach innen stehenden Bund 49 in der Buchse 20
anliegen, so daß damit die Bewegung des Führungsteils 24 in
axialer Richtung begrenzt ist. Bei den vorstehend beschrie
benen Ausführungsbeispielen wurde diese Bewegung des Führungs
teils unter der Wirkung der Druckfeder begrenzt durch den
nach innen stehenden Flansch 37 an der gegenüberliegenden
Außenkante 32 der Buchse 20.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 ragt der äußere
verbreiterte Bereich 45 des Führungsteils 24 über die Außen
kante 32 der Buchse 20 weit hinaus. Der äußere Durchmesser
des erweiterten Bereichs 45 des Führungsteils 24 ist jedoch
nicht größer als der Innendurchmesser der Buchse 20. Auch
hier ist in dem erweiterten Bereich 45 des Führungsteils 24
eine Halbkugelschale 29 eingeformt, mit zentraler Erweiterung
48 und Freiraum 31 an seiner äußeren Kante, für die kleinen
Kugeln 30, die das Kugelbett bilden. Die Halbkugelschale 29
ist an ihrer Außenkante 53 mit einer nach innen stehenden
Raste 54 versehen, in die beispielsweise ein Kunststoffring
55 eingesetzt ist, der den nach innen stehenden Flansch bil
det, wie in Fig. 4, der Flansch 37 oder in Fig. 3, der ein
gesetzte Ring 34, zum Halten der Rastkugel 31, gegen die
Wirkung der Druckfeder 26.
Der wesentliche Unterschied dieses Ausführungsbeispiels be
steht darin, daß der vordere erweiterte Bereich 45 des
Führungsteils 24 aus der Buchse 20 weit herausragt. Für be
stimmte Einsatzzwecke kann dies von besonderem Vorteil sein,
denn dieser erweiterte Bereich 45 kann dann als weiterer
Führungszapfen dienen, beispielsweise für eine daran vorbei
geschobene Führungskulisse, die mit einem Führungskanal oder
schlitzförmigen Durchbruch versehen ist, der die Weite des
Durchmessers des erweiterten Bereichs 45 hat. Die Führung
einer solchen Führungskulisse durch den erweiterten Bereich
45 des Führungsteils erfolgt dabei mit äußerst geringem
Widerstand, weil das Führungsteil in der Buchse 20 mit Wälz
lagern geführt ist, die derart ausgebildet sein können, daß
sie eine Rotationsbewegung des Führungsteils 24 in der Buchse
20 zulassen.
Claims (17)
1. Kugelraste, insbesondere für die Schaltwelle von Kraft
fahrzeuggetrieben, bei der die Rastkugel unter der
Wirkung einer in einer Buchse geführten Druckfeder gegen
die Schaltwelle anliegt und die Rastkugel an der Schalt
welle in parallelen Nuten geführt ist und von einer Nute
zur anderen, die Zwischenkämme überrollend, einrasten
kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkugel (31) in
einer Halbkugelschale (29) gelagert ist und die Druck
feder (26) auf die Halbkugelschale wirkt.
2. Kugelraste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halbkugelschale (29) an ihrer Außenkante mit einer
Erweiterung (36, 47) des Durchmessers versehen ist, der
eine freie Beweglichkeit der kleinen Lagerkugeln (30)
zuläßt.
3. Kugelraste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Halbkugelschale (29) in ihrem Zentrum mit
einer Ausnehmung (48) versehen ist, die eine freie Be
weglichkeit der kleinen Lagerkugeln (30) zuläßt.
4. Kugelraste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Halbkugelschale (29) im Durchmesser-Profil
die Form eines gotischen Bogens hat.
5. Kugelraste nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß
die Halbkugelschale (29) an ihrer Außenkante außerhalb
der Erweiterung (36, 47) mit einem gegen die Rastkugel
(31) gerichteten Innenflansch (37 oder 55) oder einer
Umbördelung abgeschlossen ist.
6. Kugelraste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halbkugelschale (29) an ihrer Außenkante außerhalb
der Erweiterung (31 oder 47) mit einem eingesetzten Ring
(34 oder 55) versehen ist, der einen, gegen die Rast
kugel (31) gerichteten Innenflansch bildet, dessen freier
Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugel (31).
7. Kugelraste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ring (34 oder 55) in eine Nut eingesetzt ist.
8. Kugelraste nach mindestens einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbkugelschale
(29) auf einem Führungsteil (24) sitzt, das seinerseits
einen Sitz (28) und eine Führung für die Druckfeder (26)
aufweist.
9. Kugelraste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckfeder (26) in einer zylindrischen und zentri
schen Ausnehmung (42) des Führungsteils (24) angeordnet
ist.
10. Kugelraste nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (24)
der Kugelschale (29) in axialer Richtung wälzgelagert ist.
11. Kugelraste nach einem oder mehreren der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (24)
an seiner Außenfläche von einem Lagerkäfig (44) mit Wälz
körpern (43) umgeben ist.
12. Kugelraste nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Führungsteil an seiner Außenfläche von einem Lager
käfig (44) mit Kugeln (43) umgeben ist, in dem die Kugeln
vorzugsweise in mindestens drei achsparallelen Reihen in
gleichen Abständen über den Umfang verteilt angeordnet
sind.
13. Kugelraste nach mindestens einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil
(24) auf seiner Außenfläche und/oder die Buchse (20)
auf der gegenüberliegenden Innenfläche mit Führungsnuten
für Wälzkörper (43) versehen sind, wobei mindestens drei
achsparallele Nuten in gleichen Abständen über den Um
fang verteilt angeordnet sind.
14. Kugelraste nach mindestens einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (20) an
der, der Rastkugel (31) gegenüberliegenden Seite mit
einem Rastdeckel (39 oder 51) versehen ist.
15. Kugelraste nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rastdeckel (39 oder 51) auf seiner Innenfläche
mit dem Führungszapfen (40) für die Druckfeder (26) ver
sehen ist.
16. Kugelraste nach mindestens einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastdeckel (39
oder 51) einen Querschnitt überdeckt, der ein Einführen
sämtlicher Teile der Kugelraste von der Rückseite der
Buchse (20) her ermöglicht.
17. Kugelraste nach mindestens einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (20)
und/oder das Führungsteil (24) aus Kunststoff bestehen.
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DE19863639120 DE3639120A1 (de) | 1986-11-15 | 1986-11-15 | Kugelraste |
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ID=6314055
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