DE4141986A1

DE4141986A1 - Schaltarretierung

Info

Publication number: DE4141986A1
Application number: DE19914141986
Authority: DE
Inventors: Reinhart Dipl Ing Malik; Wolfgang Dipl Ing Steinberger; Peter Schnapp; Gerald Dipl Ing Buer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1993-06-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltarretierung für die Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für ein Schaltgestänge eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einem in eine Ausnehmung des Schalt gestänges eingreifenden, vorzugsweise kugelförmigen Rastelement, welches an einer Stirnseite eines axial verschiebbaren Innenelements geführt ist, das in einer Bohrung eines Gehäuses axial verschieblich geführt und an seiner anderen Stirnseite federbelastet ist, wobei das Gehäuse über einen Abschnitt seiner Außenmantelfläche einen Gewinde abschnitt und über einen weiteren Abschnitt einen als Sechskant ausge bildeten Kopf aufweist.

Eine derartige Schaltarretierung ist aus der DE-PS 38 08 375 bekannt. Bei dieser besteht das eigentliche Gehäuse aus einer handelsüblichen metallischen Hohlschraube. Diese Hohlschraube ist mit einem Gewinde- und Schlüsselprofil versehen. Ist man nun bestrebt, beispielsweise aus Kosten- bzw. Gewichtsgründen, dieses Gehäuse aus einem Leichtbauwerk stoff herzustellen, so ergeben sich Probleme der Festigkeit, das heißt, es können die für eine dichtende Verbindung geforderten Anzugs momente nicht eingehalten werden. Diese Probleme resultieren daraus, daß der Gewindeabschnitt, welcher zum Einschrauben in ein Getriebege häuse eines Kraftfahrzeugs dient, relativ dünnwandig ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltarretierung mit einem Gehäuse aus einem Leichtbauwerkstoff zu schaffen, die über die erforderliche Festigkeit verfügt, wobei die geforderten Anzugs momente, die auch ein selbsttätiges Lockern der Verschraubung ver hindern sollen, eingehalten werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus einem Kunststoff besteht und durch wenigstens eine Armierung verstärkt ist. Diese Ausbildung verbilligt die gesamte Schaltarretierung. Desweiteren besitzt diese Schaltarretierung aufgrund der Kunststoffausbildung des Gehäuses ein wesentlich geringeres Gewicht als bisher ausgeführte Lösungen. Die bekannten Festigkeitsprobleme sind durch die Armierung beseitigt.

Die Unteransprüche 2 bis 4 betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen der Schaltarretierung nach Anspruch 1 und werden im folgenden näher erläu tert.

Der Anspruch 2 bezieht sich auf die Armierung, die als Hülse mit ringförmigem Querschnitt ausgebildet und von Kunststoff umschlossen ist. Die Herstellung dieser Hülse läßt sich fertigungstechnisch ein fach bewältigen, wobei auch das Umspritzen dieser Hülse kein Problem darstellt.

Nach Anspruch 3 ist es möglich, die Hülse durch loch- bzw. gitterähn liche Aussparungen zu unterbrechen, wobei auch denkbar ist, die Hülse mit axialen bzw. radialen Schlitzen zu versehen. Diese Aussparungen wirken sich bei dem hier beschriebenen Anwendungsfall nicht negativ auf die Steifigkeit der Hülse aus, und verringern auf der anderen Seite deren Masse. Desweiteren wird durch den in die Aussparungen beim Spritzen gelangenden Kunststoff eine gute Versteifungswirkung erzielt.

Dem Anspruch 4 ist zu entnehmen, daß die Armierung aus einem Kunst stoff mit höherer Festigkeit als der Kunststoff des Gehäuses und/oder aus einem metallischen Werkstoff bestehen kann. Die Wahl des jeweili gen Werkstoffes, bzw. auch dessen Formgebung, richtet sich nach dem Anwendungsfall, das heißt, nach dem Grad der gewünschten Versteifungs wirkung der Armierung. Wird Kunststoff bzw. ein metallischer Leicht bauwerkstoff, wie z. B. Aluminium, gewählt, gestaltet dies die Gesamt masse der Schaltarretierung günstig. Denkbar ist es jedoch auch, die Armierung aus gewöhnlichem Stahlblech auszubilden.

Aus Anspruch 5 geht hervor, daß die Hülse in der Bohrung des Gehäuses einsitzt. Durch diese Ausbildung gelingt es, die als Verstärkung dienende Hülse gleichzeitig als Laufbahn für die Wälzkörper zwischen dem Innenelement und dem Gehäuse zu nutzen. Damit übernimmt die Hülse die Funktion als Längsführung für die Wälzkörper. Als zweckmäßig erweist es sich, die Außenmantelfläche der Hülse zur Verbesserung der Haftung beispielsweise aufzurauhen oder zu rändeln. Es liegt eine hin sichtlich der Kosten, des Montageaufwandes und der Masse reduzierte Schaltarretierung vor.

Der Anspruch 6 bezieht sich auf ein Halteelement, das sich an das dem Kopf gegenüberliegende Ende des Gewindeabschnittes anschließt, und das Nasen aufweist, die in die Bohrung des Gehäuses radial nach innen ragen. Es ist vorgesehen, diese Nasen aus einem zusätzlichen, an das Gehäuse angespritzten Teil zu bilden. Dieses Teil besteht bevorzugt aus einem Kunststoff. Jedoch ist es auch denkbar, daß diese Nasen direkt von dem Gehäuse ausgehen und vollständig umlaufen oder unter brochen ausgebildet sind. Vorteilhaft sind diese Nasen radial federnd ausgebildet.

Der Einsatz der hier beschriebenen Schaltarretierung soll sich nicht nur auf die Lagefixierung von insbesondere Schaltwellen von Kraftfahr zeuggetrieben beschränken. Denkbar sind alle Bereiche, in denen es gilt, axial bewegliche Elemente in einer ihnen vorbestimmten Position zu fixieren.

Die Erfindung ist nicht nur auf die Merkmale der Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich auch Kombinationsmöglichkeiten einzelner Anspruchs merkmale mit dem in den Vorteilsangaben und zum Ausgestaltungsbeispiel Offenbarten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt, und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schaltarretierung,

Fig. 2 eine Ansicht einer vergrößert dargestellten Hülse,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine vergrößert dargestellte Hülse nach den Schnittlinien III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht einer Hülse mit gitterähnlichen Aussparun gen,

Fig. 5 eine Ansicht einer weiteren Hülse mit lochförmigen Aus sparungen und

Fig. 6 einen Teillängsschnitt durch eine weitere Schaltarretie rung.

Anhand der Fig. 1 wird der Aufbau einer Schaltarretierung 1 näher erläutert. Ein rotationssymmetrisches Innenelement 2 besitzt eine hohlzylindrische Bohrung 3. An einem Boden 4 der Bohrung 3 stützt sich eine Druckfeder 5 mit ihrer einen axialen Endfläche 6 ab. Eine weitere Endfläche 7 der Druckfeder 5 übt eine Kraft in eine zur ersten End fläche 6 abgewandte Richtung aus, und wirkt auf einen Boden 8 einer Bohrung 9 eines rotationssymmetrischen Gehäuse 10. Dieses besteht vorteilhaft aus einem polymeren Kunststoff, welcher mittels Glasfasern verstärkt sein kann. Ein oberer, in seinem Durchmesser stärkerer Abschnitt 11 des Gehäuses 10 ist sechskantartig ausgebildet. Ein weiterer, unterer Abschnitt 12 des Gehäuses 10 besitzt einen Gewinde abschnitt 13. Dieser dient zum Einschrauben der hier aufgeführten Schaltarretierung 1 in ein nicht dargestelltes Getriebegehäuse einer Brennkraftmaschine.

Zumindest in einem Übergangsbereich 14 von dem Gewindeabschnitt 13 zu dem sechskantartig ausgebildeten Abschnitt 11 des Gehäuses 10 ist dieser durch eine erfindungsgemäße Hülse 15 ringförmigen Querschnittes verstärkt. Diese wird in das Gehäuse 10 während des Spritzens einge legt. Sie kann beispielsweise aus gewickeltem oder gezogenem Werkstoff bestehen. Weitere erfindungsgemäße Mittel zur Gestaltung der Hülse 15 sind den Ansprüchen, bzw. den Vorteilsangaben zu den Ansprüchen zu entnehmen. In dem hier aufgezeigten Beispiel wird eine Hülse 15 mit segmentartigen Unterbrechungen verwendet, welche sich bis in den Bereich einer axialen Endfläche 16 des Gehäuses 10 erstreckt.

In der Bohrung 9 des Gehäuses 10 sitzt konzentrisch ein dünnwandiges Gehäuseteil 17 ein, wobei in diesem Gehäuseteil 17 das Innenelement 2 angeordnet ist. Ein von dem Boden 8 des Gehäuses 10 abgewandter axia ler Endbereich 18 des Innenelementes 2 besitzt eine kalottenförmige Aufnahme 19. Diese Aufnahme beinhaltet flächenverteilt Wälzkörper 20. Auf diesen Wälzkörpern 20 sitzt mit einem Teilbereich seiner Mantel fläche 21 ein Rastelement 22. Ein an einer Außenfläche 23 des Endbe reiches 18 des Innenelements 2 angeordneter Haltering 24 überragt das Innenelement 2 axial und ist in Richtung der Axiallinie der Schaltar retierung 1 umgebogen.

Durch diese Anordnung gelingt es, das Rastelement 22 sowie die Wälz körper 20 an einem Herausfallen aus der kalottenförmigen Aufnahme 19 zu hindern. Weiter wird an dieser Stelle auf den Aufbau sowie die Wir kungsweise der Schaltarretierung nicht eingegangen, da dies der Fach welt hinreichend bekannt ist.

Eine Ansicht einer vergrößert dargestellten Hülse 15 zeigt die Fi gur 2. Diese besitzt umfangsverteilt segmentartige Unterbrechungen 25, welche während des Spritzprozesses des Gehäuses 10 (siehe Fig. 1) mit Spritzwerkstoff ausgefüllt werden.

Aus Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine vergrößert dargestellte Hülse 15 nach den Schnittlinien III-III der Fig. 2 entnehmbar. Weite re Erläuterungen erübrigen sich an dieser Stelle.

Die Fig. 4 und 5 zeigen weitere vorteilhafte Gestaltungsmöglichkei ten der erfindungsgemäßen Hülse 15. Diese kann mit gitter- oder loch ähnlichen Aussparungen 26, 27 versehen sein, wobei auch Bauformen ohne Aussparungen denkbar sind. Desweiteren ist es auch denkbar, die Hülse 15 als Winkelhülse mit einem senkrecht zur Axiallinie der Schaltarre tierung 1 verlaufenden, und nicht näher bezeichneten, Abschnitt zu versehen. Diese Hülse 15 ist dann auch bei sämtlichen hier vorgestell ten Lösungen anwendbar.

Die Fig. 6 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine weitere Schaltar retierung 1. Der prinzipielle Aufbau ist der Beschreibung zur Fig. 1 zu entnehmen. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle nur auf die erfindungswesentlichen Unterschiede zu der in Fig. 1 gezeigten Schaltarretierung 1 verwiesen. Dabei ist es möglich, die Armierung 31 nur an ihrer Außenmantelfläche 32 zu umspritzen und die Innenfläche 33 als Laufbahn für die Wälzkörper 34 zwischen dem Innenelement 2 und dem Gehäuse 10 zu benutzen. Denkbar sind in diesem Fall wiederum die vorherig beschriebenen Möglichkeiten der Ausgestaltung der Armierung 31, diese kann aber auch hier, wie in dem oben genannten Fall, mit einer Verzahnung versehen sein. Desweiteren können Nasen 35 vorgesehen sein, die an der axialen Endfläche 16 des Gehäuses 10 sich befinden. Diese Nasen 35 dienen einer Halterung der innerhalb der Arretierung befindlichen Teile, und sind an das Gehäuse 10 mit angespritzt, bzw. gehen von diesem direkt aus. Ein Endbereich 36 der Nasen 35 weist in Richtung der Axiallinie der Schaltarretierung 1.

Bezugszahlenliste

1 Schaltarretierung
2 Innenelement
3 Bohrung
4 Boden
5 Druckfeder
6 Endfläche
7 Endfläche
8 Boden
9 Bohrung
10 Gehäuse
11 Abschnitt
12 Abschnitt
13 Gewindeabschnitt
14 Übergangsbereich
15 Hülse
16 Endfläche
17 Gehäuseteil
18 Endbereich
19 Aufnahme
20 Wälzkörper
21 Mantelfläche
22 Rastelement
23 Außenfläche
24 Haltering
25 Unterbrechung
26 Aussparung
27 Aussparung
28 Stirnseite
29 Stirnseite
30 Kopf
31 Armierung
32 Außenmantelfläche
33 Innenfläche
34 Wälzkörper
35 Nasen
36 Endbereich

Claims

1. Schaltarretierung (1) für die Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für ein Schaltgestänge eines Kraftfahr zeuggetriebes, mit einem in eine Ausnehmung des Schaltgestänges ein greifenden, vorzugsweise kugelförmigen Rastelement (22), welches an einer Stirnseite (29) eines axial verschiebbaren Innenelements (2) geführt ist, das in einer Bohrung (9) eines Gehäuses (10) axial ver schieblich geführt und an seiner anderen Stirnseite (28) federbelastet ist, wobei das Gehäuse (10) über einen Abschnitt (12) seiner Außen mantelfläche einen Gewindeabschnitt (13) und über einen weiteren Abschnitt (11) einen als Sechskant ausgebildeten Kopf (30) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) aus einem Kunststoff besteht und durch wenigstens eine Armierung verstärkt ist.

2. Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (31) als Hülse (15) mit ringförmigem Querschnitt ausgebildet ist, die von Kunststoff umschlossen ist.

3. Schaltarretierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse durch loch- bzw. gitterähnliche Aussparungen (27, 26) unter brochen ist.

4. Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (31) aus einem Kunststoff mit höherer Festigkeit als der Kunststoff des Gehäuses (10) und/oder aus einem metallischen Werkstoff besteht.

5. Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) in der Bohrung (9) des Gehäuses (10) einsitzt.

6. Schaltarretierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das dem Kopf (30) gegenüberliegende Ende des Gewindeabschnitts (13) ein Halteteil (35) anschließt, das in die Bohrung (9) radial nach innen überragende Nasen (36) aufweist.