DE4204630C2 - Kugelraste für die Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kugel raste für die Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für ein Schaltgestänge eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer in eine Ausnehmung des Schaltgestänges eingreifenden und auf Wälzkörpern gelagerten Rastkugel, wobei die Wälzkörper in einer kalottenför­ migen Aufnahme eines axial verschiebbaren Innenelementes angeordnet sind, und die kalottenförmige Aufnahme über einen dünnwandigen, hülsenartigen Endbereich verfügt, der eine Umbördelung aufweist.

Eine solche Kugelraste geht aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Ge­ brauchsmusteranmeldung P 90 16 978.6 hervor. Bei dieser Kugelraste besteht die Halterung für die Wälzkörper in der kalottenförmigen Aufnahme und die Halterung für die Rastkugel aus mehreren Teilen. Die Arretierung für die Wälz­ körper ist durch einen ungebördelten Endbereich des Innenelementes gegeben. Die Halterung für die Rastkugel wird von einem dünnwandigen Endbereich eines ein Innenelement konzentrisch umschließenden Gehäuses gebildet.

Der US-PS 4,732,490 ist eine Kugel raste zu entnehmen, deren kalottenförmige Aufnahme die Rastkugel über einen Winkel 100° umschließt. Der Aufbau des Innenelementes sieht von der klottenförmigen Aufnahme ausgehend einen zylindrischen Ansatz vor, dessen Innendurchmesser weitestgehend angepaßt ist an den Durchmesser der Rastkugel und der eine Längserstreckung aufweist, die bis über die Äquatorialsebene der Rastkugel reicht. Endseitig ist dieser Abschnitt zur Sicherung der Rastkugel mit einer rechtwinkeligen Umbördelung versehen.

Aus der DE-PS 38 08 375 ist eine weitere Kugelraste bekannt. Bei dieser wer­ den die Wälzkörper axial von einer separat in die Kugelraste eingelegten Haltescheibe gesichert. Die Rastkugel erfährt eine Lagefixierung durch einen umgebogenen Endbereich eines dünnwandigen Gehäuses.

Aus den zuvor aufgezeigten Lösungen sind Kugelrasten bekannt, die einen aufwendigen und komplizierten Montageprozeß erfordern mit einem gesteiger­ ten Aufwand an Material bzw. einem großen Bauteileumfang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich des Teileumfangs und des Montageaufwandes minimierte kostenoptimierte Kugelraste zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 durch eine Ausbildung des Innenelementes gelöst, welches einteilig mit einem Endbereich versehen ist, der als Umbördelung ausgebildet, sich von der kalottenförmigen Aufnahme bis unterhalb der Äquatorialsebene der Rastkugel erstreckt. Die Umbördelung bildet zentrisch eine Öffnung, weiche einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser der Rastkugel. In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Gestaltung des Endbe­ reichs bzw. dessen Umbördelung eine formschlüssige Lagefixierung der Wälz­ körper und der Rastkugel. Zur Sicherstellung einer möglichst großen Über­ deckung zwischen der Endzone der Umbördelung und der Rastkugel ist erfin­ dungsgemäß die Umbördelung in Richtung des Schaltgestänges unter einem Winkel von 45° zur Axiallinie der Kugelraste geneigt angeordnet. Diese Gestal­ tung begünstigt außerdem eine verschleißarme Montage der Rastkugel in die Kugelraste, da aufgrund der Länge der Umbördelung diese relativ elastisch ist, wodurch sich die Einpreßkraft zum Einsetzen der Rastkugel verringert. Durch die einteilige Ausbildung des Innenelementes mit dem Endbereich ist eine gewünschte Bauteilreduzierung erzielbar sowie eine Verringerung des erforderli­ chen Montageaufwands, wodurch sich insgesamt ein Kostenvorteil einstellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü­ che und werden im folgenden näher beschrieben.

Die Ansprüche 2 und 3 betreffen verschiedenartige Ausbildungen der Öffnung der Umbördelung. Durch segmentartige Ausnehmungen an der Öffnung (siehe Anspruch 2) bzw. durch eine ellipsenförmige Ausbildung (siehe Anspruch 3) der Öffnung kann die Einpreßkraft der Rastkugel bei der Montage weiter reduziert werden. Denkbar sind auch weitere Ausbildungen der Öffnung der Umbörde­ lung. So bietet es sich an, diese beispielsweise wellenvieleckförmig oder in einer anderen beliebigen Form zu gestalten.

Eine in Anspruch 4 beschriebene Anfasung der axialen, zur Öffnung weisenden Endfläche der Umbördelung gestattet ein verschleißarmes und ebenfalls erleich­ tertes Einsetzen der Rastkugel. Des weiteren kann die so gebildete dünne An­ lagefläche der Umbördelung an die Rastkugel als Abstreifeinrichtung für Schmutzpartikel oder ähnliches vorgesehen werden.

Der Schutzumfang dieser Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die bean­ spruchten Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kugelraste,

Fig. 2 eine Ausführungsform der Umbördelung des Endbereiches eines Innenelementes der Kugel raste als Unteransicht und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Umbördelung des Endberei­ ches der Kugelraste als Unteransicht.

Anhand der Fig. 1 soll der Aufbau der Kugelraste 1 näher erläutert werden. Ein rotationssymmetrisches Innenelement 2 besitzt eine hohlzylindrische Bohrung 3. An dem 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 Endfläche 6 abgewandten Richtung aus und wirkt auf einen Boden 8 eines dünnwandigen Gehäuses 9. Dieses Gehäuse 9 ist zweige teilt und umschließt konzentrisch einen Großteil der Mantelfläche 10 des Lager­ elementes 2. Zwischen dieser und dem Gehäuse 9 sind nicht näher bezeichnete Wälzelemente 11 angeordnet. Ein Außenteil 12 faßt das dünnwandige Gehäuse 3 und ist in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse befestigt. Ein von der hohlzylindrischen Bohrung abgewandter Endbereich 13 des Innenelementes 2 ist dünnwandig und hülsenartig ausgebildet. Dieser dünnwandige Endbereich 13 schließt eine kalottenförmige Aufnahme 14 ein. Diese Aufnahme 14 beinhal­ tet flächenverteilt Wälzkörper 15. Auf diesen Wälzkörpern 15 stützt sich mit einem Teilbereich ihrer Mantelfläche 16 eine Rastkugel 17 ab. Der obengenann­ te dünnwandige Endbereich 13 verfügt über eine Umbördelung 18, die geneigt angeordnet ist, und deren freies Ende bis unterhalb einer Äquatorialsebene 24 an die Rastkugel 17 herangeführt ist. Die Wirkungsweise der hier beschriebenen Kugelraste 1 soll an dieser Stelle nicht näher erläutert werden, da sie aus den eingangs genannten vorbekannten Schriften hinlänglich bekannt ist.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Umbördelung 18 des Innenelementes 2. Hier sind segmentartige Ausnehmungen 19 vorgesehen. Diese erleichtern das Einsetzen der Rastkugel 17 während des Montageprozesses und mindern die während des Einsetzens auf den Endbereich 13 einwirkende Kraft.

Aus Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Umbördelung 18 des Innen­ elementes 2 entnehmbar. Versieht man den Endbereich 13 des Innenelementes 2 mit einem ellipsenförmigen Querschnitt 20, wird ebenfalls das Einsetzen der Rastkugel 17 in den Endbereich 13 erleichtert.

Claims (4)

1. Kugelraste (1) für die Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, ins­ besondere für ein Schaltgestänge eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer in eine Ausnehmung des Schaltgestänges eingreifenden und auf Wälzkörpern (15) gelagerten Rastkugel (17), wobei die Wälzkörper (15) in einer die Rastkugel (17) über einen Winkel von 180° umschließenden, kalottenförmigen Aufnahme (14) eines axial verschiebbaren Innenelementes (2) angeordnet sind, und die kalottenförmige Aufnahme (14) über einen dünnwandigen, hülsenartigen Endbe­ reich (13) verfügt, der eine Umbördelung (18) aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß der einteilig mit dem Innenelement (2) verbundene, eine Umbördelung (18) bildende Endbereich (13) sich von der kalottenförmigen Aufnahme (14) bis unterhalb einer Äquatorialsebene (24) der Rastkugel (17) erstreckt und zentrisch eine Öffnung (23) aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser der Rastkugel (17) und die Umbördelung (18) unter einem Winkel von 45° zu einer Axiallinie der Kugelraste (1) angeordnet ist.

2. Kugelraste nach Anspruch 1 mit einer Öffnung (23) der Umbördelung (18), dadurch gekennzeichnet, daß am Rand der Öffnung (23) der Umbördelung (18) zumindest zwei segmentartige Ausnehmungen (19) vorgesehen sind.

3. Kugelraste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb der Umbördelung (18) vorgesehene Öffnung (23) einen ellipsenartigen Querschnitt (20) aufweist.

4. Kugelraste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Umbörde­ lung (18) eine axiale Endfläche (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Endfläche (21) der Umbördelung (18) über eine Anfasung (22) verfügt.