DE9016978U1

DE9016978U1 - Kugelraste für die Sicherung von Verstellpositionen eines Verstellelementes, insbesondere eines Schaltgestänges für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE9016978U1
Application number: DE9016978U
Authority: DE
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1991-03-07
Anticipated expiration: 2000-12-18
Also published as: WO1992011479A1; JPH06503402A

Description

INA Wälzlager Schaeffler KG .: *": 13ILS

Industriestraße 1-3 ■-, °Hw/TuJ,( 12 2 OA)

8522 Herzogenaurach 90.568 DE 0 2254-11-DE

Kugelraste für die Sicherung von Verstellpositionen
eines Verstellelementes, insbesondere eines Schaltgestänges für Kraftfahrzeuge

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kugelraste für die Sicherung von Verstellpositionen eines axial und/oder schwenkend bewegbaren Stellelementes, insbesondere eines ,Gestänges für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen, durch Eingriff einer Rastkugel in eine Rastausnehmung des Stellelementes, mit einem Gehäuse, bestehend aus einem Außenteil und einem darin aufgenommenen dünnwandigen Innenteil, mit einem in dem Innenteil axial verschiebbaren Führungsteil, welchem eine Kugelschale zur Führung der Rastkugel zugeordnet ist, einer Ausschiebefeder, die sich am Gehäuse abstützt und das Führungsteil im Ausschiebesinne beaufschlagt, und mit zwischen dem Führungsteil und dem Gehäuse beweglich angeordneten und in einem Käfig geführten Wälzkörpern.

Eine derartige Kugelraste ist aus der DE 38 08 375 Cl bekannt. Bei dieser ist das Gehäuse geteilt ausgebildet und besteht aus einem ersten inneren Teil, welches als Tiefziehteil gestaltet ist und aus einem zweiten, als Hohlschraube gestalteten Teil, welches das innere Teil umgibt. Die Hohlschraube ist mit einer Stirnseite axial an der Stirnseite eines im Durchmesser erweiterten Abschnitts des inneren Teils abgestützt. Das Führungsteil ist massiv gestaltet und umfaßt einstückig die Kugelschale. Zwischen Führungsteil und Gehäuse ist ein Käfig mit Wälzkörpern angeordnet. Zur Sicherung des Führungsteils im Gehäuse ist dieses mit einem nach innen umgebördelten Rand versehen. Die Festlegung der beiden Bauteile des Außenteils einander

2254-11-DE

gegenüber hat zur Folge, daß weder eine Einstellung des Systems bezüglich der Kraftbeaufschlagung des Führungsteils mit der Rastkugel, noch zur Einstellung derselben gegenüber der RaStausnehmung zum Toleranzausgleich möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelraste zu schaffen, die an die jeweiligen Einbaubedingungen des Stellelementes, dem gegenüber sie wirksam werden soll, bezüglich Einstellung ihrer Eingriffsposition und der Vorspannung ihrer Rastkugel anpaßbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Innenteil des Gehäuses geteilt ausgebildet ist und aus einem ersten, als Hülse gestalteten Teil besteht, welche an ihrem der Rastkugel zugewandten Ende mit einem nach innen gerichteten Kragen zur axialen Abstützung des Führungsteils im ausgeschobenen Zustand versehen ist, und aus einem als topfförmige Büchse gestalteten zweiten Innenteil besteht, die einen Boden aufweist, an dem sich die Ausschiebefeder abstützt, und daß die Hülse und die Büchse in einer Bohrung des Außenteils des Gehäuses einander gegenüber verschiebbar angeordnet sind.

Von Vorteil bei dieser Ausführung ist, daß durch die Teilung des Innenteils in eine Hülse und eine Büchse eine Verstellung dieser beiden Teile gegeneinander erfolgen kann. Die Hülse hält durch den Kragen das Führungsteil und die Rastkugel abgestützt und erlaubt eine Annäherung bzw. Entfernung der Rastkugel in Hinsicht auf die Rastausnehmung des Stellelementes. Durch eine davon separate Verschiebung der Büchse, an der sich die Ausschiebefeder abstützt, kann die Vorspannung der Ausschiebefeder bezüglich des verschiebbaren Führungsteils eingestellt werden. Diese Einstellung ist unabhängig von der Veränderung der die Rastkugel in der am weitesten ausgeschobenen Position haltende Hülse.

2254-11-DE

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Hülse und/oder die Büchse mit Preßsitz in der Bohrung des Außenteils des Gehäuses gehalten sind. In der Regel genügt dieser Preßsitz um die Kräfte, die von der Ausschiebefeder resultieren, aufzunehmen, ohne daß eine Verschiebung der Hülse oder der Büchse im Außenteil erfolgen kann.

Es werden zwei alternative Ausgestaltungen zur axialen Abstützung des Führungsteils im ausgeschobenen Zustand vorgeschlagen, Es ist danach alternativ vorgesehen, daß entweder die Rastkugel in Anlage zum Kragen .der Hülse bringbar ist, wozu der Öffnungsdurchmesser des Kragens kleiner als der Durchmesser der Rastkugel ist, welcher in Anlage zum Kragen der Hülse bringbar ist, wobei die Rastkugel durch eine Kappe am Führungsteil gehalten ist.

Des weiteren ist vorgeschlagen, daß die zur Führung des Führungsteils in dem aus Hülse und Büchse bestehenden Innenteil des Gehäuses dienenden Wälzkörper in einem Käfig mit mindestens zwei axial voneinander beabstandeten Wälzkörperreihen gehalten sind, von denen mindestens eine zur Führung in der Bohrung der Hülse und die andere(n) zur Führung in der Bohrung der Büchse dienen.

Hierdurch ist gewährleistet, daß keine Verklemmung des Käfigs eintreten kann, da die Wälzkörper jeweils durch ihre beabstandete Anordnung in der Hülse und der Büchse geführt sind. Anstelle jeweils nur einer Kugelreihe können dann, wenn genügend axiale Länge zur Verfügung steht, die gewährleistet, daß die Wälzkörper nicht außer Eingriff zu den entsprechenden Innenflächen von Hülse und Büchse gelangen, auch jeweils mehrere Wälzkörperreihen vorgesehen sein, die in zwei beabstandeten Gruppen angeordnet sind.

2254-11-DE

Um zu gewährleisten, daß sich der Käfig auf eine axial mittlere Position, die sowohl ein Abrollen gegenüber der Außenfläche des Führungsteils als auch den Innenflächen von Hülse und Büchse zuläßt, zu erreichen, ist der Käfig zwischen den beiden Wälzkörperreihen mit einem axial wirkenden Verformungsbereich versehen.

Bevorzugt wird dies dadurch erreicht, daß der Käfig im Bereich zwischen den beiden Wälzkörperreihen geschlitzt ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist das Außenteil als Hohlschraube,ausgebildet. Die Hohlschraube ist mit ihrem Außengewinde zum Einschrauben der Kugelraste beispielsweise in das Gehäuse eines Getriebes gedacht. Es ist auch möglich, ein Außenteil vorzusehen, daß in eine entsprechende Bohrung eingepreßt oder sonstwie mit einem Getriebegehäuse verbunden werden kann.

Um auch bei einem Lockern des Sitzes der Büchse im Außenteil ein Auseinanderschieben unter der Kraft der Ausschiebefeder zu vermeiden, ist die Bewegung der Büchse im Außenteil begrenzt. Hierzu ist das Außenteil mit einem Anschlag für die Büchse versehen. Dieser kann beispielsweise durch eine Verformung der Wandung der Bohrung des Außenteils, in der die Büchse aufgenommen ist, erzeugt werden.

Zwei bevorzugtes Ausführungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnung erläutert.

Es zeigt

Figur 1 schematisch den Einbau der Kugelraste in ein Schaltgetriebe,

2254-11-DE

Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Kugelraste gemäß einer ersten Ausführungsform und

Figur 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Kugelraste.

In dem Getriebegehäuse 1 eines Schaltgetriebes ist in Lagern die Schaltstange 2 in Achsrichtung, das heißt, längs der Achse 3 verschieblich und in Umfangsrichtung um die Achse 3 schwenkend bewegbar angeordnet. Die Schaltstange 2 besitzt ein oder mehrere Schaltelemente 4, welche in eine Schaltgabel 5 zur Bewegung derselben eingreifen. Um die einzelnen Stellungen der Schaltstange 2 zu sichern, ist diese oder das Schaltelement mit einer entsprechenden Rastausnehmung 6 versehen. Die Rastkugel 23 der Kugelraste 7 greift in die Rastausnehmung 6 ein. Die Kugelraste 7 ist ortsfest im Getriebegehäuse 1 angeordnet. Hierzu ist sie beispielsweise in eine Bohrung 8 des Getriebegehauses 1 mit ihrem Außenteil 9, das als Hohlschraube gestaltet und mit einem Außengewinde 10 versehen ist, eingeschraubt. Die Rastkugel 23 greift in die Rastausnehmung 6 des Schaltelementes 4 ein, wenn eine übereinstimmende Lage gegeben ist. Bei Bewegung kann die Rastkugel 23 den Sitz in der Rastausnehmung 6 durch Verschiebung gegen die Kraft einer sie beaufschlagenenden Ausschiebefeder verlassen. Der Aufbau der Kugelraste 7 ist anhand von Figur 2 näher beschrieben. In dieser ist die Kugelraste 7 als Einzelteil dargestellt.

Das Außenteil 9 ist als Hohlschraube ausgebildet, welche mit einem Außengewinde 10 und dazu beabstandet mit einem Sechskant für den Angriff eines Schlüssels versehen ist. Eine Hülse 12 ist in der Bohrung 11 des Außenteils 9 mit ihrer zylindrischen Außenfläche 13 mit Preßsitz aufgenommen. An ihrem aus dem Außenteil 9 herausragenden Ende besitzt die Hülse 12 einen Kragen 24, der einen

2254-11-DE

Durchbruch für die Rastkugel 23 begrenzt. Der Durchmesser dieses Durchbruchs ist kleiner als der der Rastkugel 23. In der Bohrung 11 des Außenteils ist ferner eine Büchse 14 mit ihrer Außenfläche mit Preßsitz aufgenommen. Hülse 12 und Büchse 14 bilden zusammen mit dem Außenteil 9 das Gehäuse der Kugelraste 7. Beide, Hülse 12 und Büchse 14, sind als dünnwandige Blechtiefziehteile gestaltet. Das Führungsteil 15 ist in der Hülse 12 bzw. der Büchse 14 axial verschiebbar gelagert. Hierzu ist auf der Außenfläche 16 des Führungsteils 15 ein Käfig 17 für Wälzkörper 30 axial beweglich angeordnet. Die Wälzkörper 30 stützen sich einerseits auf der Außenfläche 16 des Führungsteils 15 und andererseits an den Innenflächen 20 bzw. 21 von Hülse 12 und Büchse 14 ab. Sie bilden eine erste und eine zweite Kugelreihe 18 bzw. 19, welche beabstandet zueinander sind. Der Zwischenbereich des Käfigs 17 zwischen den beiden Wälzkörperreihen 18, 19 ist zur Erzielung einer axialen Verformung geschlitzt ausgebildet. Ferner weist das Führungsteil 15 zum Kragen 24 der Hülse 12 hin eine Lagerausnehmung 22 auf, in welcher die Rastkugel 23 unter Zwxschenschaltung von Lagerkugeln abgestützt ist. Das Führungsteil 15 weist ferner eine Aufnahmebohrung 27 auf, an deren Boden 28 sich eine Ausschiebefeder 25 abstützt, die andererseits am Boden 26 der Büchse 14 abgestützt ist. Die Ausschiebefeder 25 beaufschlagt das Führungsteil 15 und damit die Rastkugel 23 in Richtung auf den Kragen 24 bzw. die aus Figur 1 ersichtliche Rastausnehmung 6. Zur Einstellung der Positionierung der Rastkugel 23 gegenüber der Rastausnehmung 6 kann die mit Preßsitz in die Bohrung 11 des Außenteils 9 eingesetzte Hülse 12 durch Aufbringung einer entsprechenden Kraft axial verschoben werden, bis die gewünschte Position erreicht ist. Unabhängig von der Verschiebung der Hülse 12 in der Bohrung 11 kann auch die Büchse 14, an der sich die Ausschiebefeder 25 abstützt, in der Bohrung 11 zur Überwindung ihres Preßsitzes axial

2254-11-DE

verschoben werden. Die äußerste Ausschiebeposition entgegen der Rastkugel 23 wird dadurch begrenzt, daß die Kante 29, die durch den Übergang zwischen einer Stirnfläche des Außenteiles 9 und deren Bohrung 11 gebildet wird, verformt werden kann und so einen Anschlag für den aufgrund einer Absetzung gebildeten Ringanschlag darstellt.

Über die Verschiebung der Büchse 14 in der Bohrung 11 des Außenteils 9 kann die Vorspannung der Ausschiebefeder 25 reguliert werden. Der Preßsitz von Hülse 12 und Büchse 14 in der Bohrung 11 ist so gestaltet, daß keine unbeabsichtigte Verstellung aufgrund der Wirkung der Ausschiebefeder 25 erfolgen kann.

Bei der Ausführung gemäß Figur 3 ist im Unterschied zu Figur 2 das Führungsteil 15 mit einem Anschlagbund 31 versehen, an welches unter der Ausschiebekraft der Feder 25 in Anlage zum Kragen 24 der Hülse zur Begrenzung der Axialverstellung des Führungsteils im ausgeschobenen Zustand kommt. Die Rastkugel 23 ist durch eine Kappe 32 mit einem Rand 33 am Führungsteil 15 gehalten.

INA Wälzlager Schaeffler KG _e* ···; 13j 1^&idigr;.1

Industriestraße 1-3 \ JIw/Tui (122ÖAJ

8522 Herzogenaurach 90.568 DE 2254-11-DE

Bezugszeichenliste

1 Getriebegehäuse

2 Schaltstange

3 Längsachse

4 Schaltelement

5 Schaltgabel

6 Rastausnehmung

7 Kugelraste

8 Gewindebohrung im Getriebegehäuse

9 Außenteil/Hohlschraube

10 Außengewinde des Außenteils

11 Bohrung des Außenteils

12 Hülse

13 Außenfläche der Hülse

14 Büchse

15 Führungsteil

16 Außenfläche des Führungsteils

17 Käfig

18 erste Kugelreihe

19 zweite Kugelreihe

20 Innenfläche der Hülse

21 Innenfläche der Büchse

22 Lagerausnehmung für Rastkugel 2 3 Rastkugel

24 Kragen

25 Feder

26 Boden der Büchse

2254-11-DE

27 Aufnahmebohrung des Führungsteils

28 Boden der Aufnahmebohrung

29 Verformungskante

30 Wälzkörper

31 Anschlagbund
3 2 Kappe

33 Rand

Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG Industriestraße 1-3 Herzogenaurach 90.568 DE 0 2254-11-DE Kugelraste für die Sicherung von Verstellpositionen eines Verstellelementes, insbesondere eines Schaltgestänges für Kraftfahrzeuge Schutzansprüche

1. Kugelraste für die Sicherung von Verstellpositionen eines axial und/oder schwenkend bewegbaren Stellelementes , insbesondere eines Gestänges für .Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen, durch Eingriff einer Rastkugel in eine Rastausnehmung des Stellelementes, mit einem Gehäuse, bestehend aus einem Außenteil und einem darin aufgenommenen dünnwandigen Innenteil, mit einem in dem Innenteil axial verschiebbaren Führungsteil, welchem eine Kugelschale zur Führung der Rastkugel zugeordnet ist, einer Ausschiebefeder, die sich am Gehäuse abstützt und das Führungsteil im Ausschiebesinne beaufschlagt, und mit zwischen dem Führungsteil und dem Gehäuse beweglich angeordneten und in einem Käfig geführten Wälzkörpern,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Innenteil des Gehäuses geteilt ausgebildet ist und aus einem ersten, als Hülse (12) gestalteten Teil besteht, welche an ihrem die Rastkugel (23) zugewandten Ende mit einem nach innen gerichteten Kragen (24) zur axialen Abstützung des Führungsteils (15) in ausgeschobenem Zustand versehen ist und aus einem als topfförmige Büchse (14) gestalteten zweiten Innenteil besteht, die einen Boden (26) aufweist, an dem sich die Ausschiebefeder (25) abstützt, und daß die Hülse (12) und die Büchse (14) in einer Bohrung

2254-11-DE

(11) des Außenteils (9) des Gehäuses einander gegenüber verschiebbar angeordnet sind.

2. Kugelraste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Hülse (12) und/oder die Büchse (14) mit Preßsitz in der Bohrung (11) des Außenteils (9) des Gehäuses gehalten sind.

3. Kugelraste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zur axialen Abstützung des Führungsteils (15) in ausgeschobenem Zustand die Rastkugel (23) in Anlage zum Kragen (24) der Hülse (12) bringbar ist, wozu der Öffnungsdurchmesser des Kragens (24) kleiner als der Durchmesser der RAstkugel (23) ist.

4. Kugelraste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß zur axialen Abstützung des Führungsteils (15) im ausgeschobenen Zustand dieses mit einem Anschlagbund (31) versehen ist, welcher in Anlage zum Kragen (24) der Hülse (12) bringbar ist und daß die Rastkugel (23) durch eine Kappe (32) am Führungsteil (15) gehalten ist.

5. Kugelraste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die zur Führung des Führungsteils (15) in dem aus

2254-11-DE

Hülse (12) und Büchse (14) bestehenden Innenteil des Gehäuses dienenden Wälzkörper (30) in einem Käfig (17) mit mindestens zwei axial voneinander beabstandeten Walzkorperreihen (18, 19) gehalten sind, von denen mindestens eine zur Führung in der Bohrung (20) der Hülse (12) und die andere(n) zur Führung in der Bohrung (21) der Büchse (14) dienen.

6. Kugelraste nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Käfig (17) zwischen den beiden Wälzkörperreihen (18, 19) einen axial wirkenden Verformungsbereich aufweist.

7. Kugelraste nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Käfig (17) im Bereich zwischen den beiden Wälzkörperreihen (18, 19) geschlitzt ist.

8. Kugelraste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Außenteil (9) eine Hohlschraube ist.

9. Kugelraste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Verschiebung der Büchse (14) im Außenteil (9) begrenzt ist.

22-54-11-DE

10. Kugelraste nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

daß das Außenteil (9) mit einem Anschlag (29) für die Büchse (14) versehen ist.