DE9418971U1

DE9418971U1 - Reibungsarm abgestützte Druckfeder

Info

Publication number: DE9418971U1
Application number: DE9418971U
Authority: DE
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2004-11-26

Description

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INA Wälzlager Schaeffler KG, 91072 Herzogenaurach

ANR 17 17 332

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Reibungsarm abgestützte Druckfeder

Die Erfindung betrifft eine reibungsarm abgestützte Drehfeder in einem Arretierelement, insbesondere nach dem oberbegriffsbildenden Merkmalen von Anspruch 1.

Ein gattungsgemäßes Arretierelement ist aus der DE-A 42 36 685 bekannt, in der zumindest ein Ende der Druckfeder über ein Lager, ausgeführt als e+n Wälz- oder Gleitlager, am Boden einer Buchse bzw. im Führungsteil reibungsmindernd anliegt. Eine solche Druckfederabstützung stellt eine wirksame Maßnahme zur Reduzierung der Reibung dar und verbessert damit die Funktion des Arretierelementes. Eine freie Drehbeweglichkeit des Führungselements ist insbesondere dann erforderlich, wenn dieses mit einem radial an ihm angreifenden Sperrbügel zusammenwirkt. Die Verwendung eines Lagers führt jedoch zu einer Kostensteigerung, die für in großen Stückzahlen hergestellte Arretierelemente vielfach keine Akzeptanz findet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kostengünstige Drehfederabstützung zu realisieren, die:

a) bauraumoptimiert ausgelegt ist und den Bauteileumfang reduziert;

b) die, unverlierbar an einer herkömmlichen Drehfeder oder im Arretierelement gehalten, eine einfache Montage ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung durch die Kennzeichnungsteile der Ansprüche 1 und 6 gelöst.

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Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 ist zumindest ein Federende zentrisch zur Druckfeder so ausgeformt, daß sich eine punkttuelle Abstützung am Boden oder an der Stirnseite im Führungsteil einstellt. Damit ergibt sich eine kostengünstige, die Reibung reduzierende Druckfederabstützung, durch die in vorteilhafter Weise die Federlänge und damit der erforderliche Bauraum reduzierbar ist, oder bei gleichem Einbauraum die Druckfeder verlängert werden kann. Außerdem ergibt sich eine Bauteilreduzierung, wodurch eine Fehlmontage aufgrund nicht eingesetzter Bauteile vermieden werden kann.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 2 und 3 sieht eine Druckfeder mit einem Federende vor, daß, in axialer Richtung zeigend, halbrundartig geformt oder geradlinig zur Mitte der Drehfeder gerichtet ist, wobei die Anformung jeweils eine zentrisch zur Drehfeder angeordnete Punktberührung sicherstellt.

Nach Anspruch 4 sind beide Enden der Druckfeder so angeformt, daß sich eine punktförmige Anlage ergibt, wobei die Ausgestaltung der Federenden abhängig von den vorliegenden Gegebenheiten bzw. Einbauverhältnissen übereinstimmen oder auch voneinander abweichen kann.

Gemäß Anspruch 5 stützt sich zumindest ein Federende an einer Wölbung ab, die an der Stirnseite im Führungsteil oder am Boden der Buchse vorgesehen ist. Die durch eine mechanische Bearbeitung oder im Tiefziehprozeß gebildeten Wölbungen sind ebenfalls kostengünstig darstellbar und erfordern keine Zusatzteile.

Es ist zweckmäßig, nach Anspruch 6 zwischen dem Federende und der Wölbung eine Formscheibe anzuordnen, die eine reibungsarme Federab-Stützung bewirkt und außerdem ein nachteiliges Verkanten der Druckfeder verhindert.

Die Erfindung nach Anspruch 7 sieht vor, daß der Druckfeder zur punktuellen Abstützung ein separates Bauteil zugeordnet ist, das an der Druckfeder oder deren Anlagefläche anliegt. Das separate Bauteil kann erfindungsgemäß der Drehbewegung der Druckfeder folgen oder drehstarr positioniert sein. Diese Gestaltung ermöglicht die Verwendung einer

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üblichen Drehfeder ohne speziell angeordnete Federenden. Weiterhin begünstigt diese Erfindung eine Montagevereinfachung, indem das separate Bauteil an der Druckfeder oder deren Anlagefläche unverlierbar befestigt ist.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 sieht eine Führungsscheibe oder ein Abstützgehäuse vor, das kraftschlüssig und/oder formschlüssig an zumindest einem Federende befestigt ist und die Führungsscheibe oder das Abstützgehäuse übereinstimmend zur Anlageseite der Druckfeder gewölbt, z. B. kalottenartig gerundet, ausgestaltet ist.

Gemäß Anspruch 9 ist eine in die Bohrung des Führungsteils eingesetzte oder am Boden der Buchse zentrierte Formscheibe vorgesehen, die zur Druckfeder gewölbt gestaltet ist zur Bildung einer punktförmigen Anlage der Druckfeder. Zur Verliersicherunj bei der Montage kann die Formscheibe auch in die Bohrung eingepreßt werden bzw,, am Boden unlösbar befestigt sein.

Der Anspruch 10 sieht eine Anformung der Endwindung der Druckfeder vor, die einen radial nach innen versetzten kreisförmigen bzw. spiralförmigen Verlauf nimmt und ein kurzes gerades Endstück aufweist, das bis über die Mitte der Druckfeder reicht. Zur kostengünstigen Fertigung der Abstützgehäuse bzw. der Formscheibe ist nach Anspruch 10 vorgesehen, diese mittels eines Tiefziehverfahrens aus Stahlblech herzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend in der Figurenbeschreibung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

In den Figuren 1 bis 4 sind übereinstimmend aufgebaute Arretierelemente abgebildet mit unterschiedlichen Abstützungen der Druckfeder. Es zeigen:

Figur 1 eine Druckfeder, die einerseits über ein bogenförmiges Ende und andererseits über ein Einlegeteil mit einer gerundeten Anlage abgestützt ist;

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Figur 2 übereinstimmend gestaltete, nach außen gerundete, am Blech geformte Abstützelemente, die endseitig an der Druckfeder befestigt sind;

Figur 3 am Boden und in der Innenbohrung des Führungsteils

anliegende Abstützelemente, an deren gewölbter Anlagefläche die Druckfeder abgestützt ist;

Figur 4 eine Druckfeder mit jeweils nach innen zur Federmitte zeigenden Federenden, die an einem gewölbten Boden

bzw, an einer Wölbung der Stirnseite im Führungsteil anliegen;

Figur 5 ein Arretierelement, bei dem ein Federende in einem Trichter des Führungsteils zentriert ist und das wei

tere Federende über eine Formscheibe an der Wölbung an!iegt.

Die Figur 1 zeigt ein Arretierelement 1 im Schnitt, das mit einem Außenteil 2 über ein Außengewinde 3, z. B. in ein Getriebegehäuse eingeschraubt ist. Das Außengewinde wird einseitig begrenzt von einem über das Außengewinde 3 radial nach außen ragenden Außen-Sechskant. Das Außenteil 2 ist mit einer durchgehenden Innenbohrung 4 versehen, in die eine lagefixierte Buchse eingesetzt ist, deren Innenseite als Laufbahn für eine Wälzlagerung 6 des Arretierbolzens 7 dient. Der Arretierbolzen 7 setzt sich zusammen aus einem Führungsteil 8, dessen Mantelfläche als Gegenlaufbahn für die Wälzlagerung 6 dient und der eine als Sackloch ausgeführte Bohrung 9 zur Aufnahme einer Druckfeder 10 aufweist, die sich andererseits an einem Boden 11 der Buchse 5 abstützt. Das Führungsteil 8 weist in seinem der Bohrung 9 gegenüberliegenden Ende ein wälzgelagertes, in einer Ausnehmung 12 eingebrachtes Rastelement 13 auf, das von einem Halteblech 14 lagefixiert ist. Zur Erreichung einer Stellwegbegrenzung des Arretierbolzens 7 dient ein Ansatz 15, der mit einem Endanschlag 16 zur Anlage kommt. Zur vorteilhaften Verbesserung der Drehbeweglichkeit, d. h. reibungsarmen Abstützung, des Arretierbolzens 7 weist die Drehfeder 10 an dem zum Boden 11 zeigenden Ende ein nahezug halbrundförmiges, in der Mitte der

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Druckfeder 11 angeordnetes Federende 17 auf. An dem gegenüberliegenden Ende liegt die Druckfeder 10 an einer Formscheibe 18 an, die sich gegenseitig mit einer gewölbten Außenfläche an einer Stirnseite 19 der Bohrung 9 abstützt.
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In weiteren Ausführungsbeispielen (Figur 2 bis Figur 5) eines erfindungsgemäßen Arretierelementes 1 sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.

In Figur 2 liegt die Druckfeder 30 mit dem Federende 37 über ein am Ende der als Sackloch ausgeführten Bohrung 9 eingesetztes Abstützgehäuse 28 an der Stirnseite 19 des Führungsteils 8 an. Das als Hohlkörper ausgeführte, durch ein Tiefziehverfahren hergestellte Abstützgehäuse 28 besitzt einen zylindrischen Abschnitt, den die Endwindung der Druckfeder 30 kraftschlüssig und/oder formschlüssig umschließt. An dem zylindrischen Abschnitt in Richtung der Stirnseite 19 zeigend besitzt das Abstützgehäuse 28 einen radial die Außenkontur der Druckfeder 30 überdeckenden Abschnitt zur Bildung einer Anlagefläche für die Druckfeder 30, an dem sich ein nach außen gewölbter Boden anschließt zur Erreichung einer reibungsarmen Punktberührung an der Stirnfläche 19. Zur Zentrierung des Abstützgehäuses 28 in der Bohrung 9 ist das Führungsteil 8 im Endbereich radial nach innen verengt. Ein weiteres Abstützgehäuse 28 ist an dem gegenüberliegenden Ende der Druckfeder 30 eingesetzt, das am Boden 11 anliegt.

Die in Figur 3 abgebildete Druckfeder 40 besitzt jeweils übereinstimmend nach innen nahezu rechtwinkelig zur Federlängsachse abgewinkelte und zur Mitte der Druckfeder 40 zeigende Federenden 47. Die Federenden 47 stützen sich jeweils an einem in Richtung der Druckfeder 40 gerichteten gewölbten Boden einer Formscheibe 38 ab. Über einen zylindrischen Abschnitt ist die Formscheibe 38 in die Bohrung 9 bzw. an einer Stufe 39 des Bodens 11 zentriert.

Das Arretierelement 1 in Figur 4 besitzt eine Druckfeder 40 gemäß Figur 3. Die Federenden 47 stützen sich unmittelbar im Führungsteil 8

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an einer Wölbung 46 ab, die an der Stirnseite 19 vorgesehen ist sowie an der Wölbung 49 des Bodens 11. Dieser Bauraum ermöglicht ebenfalls eine punktuelle, reibungsarme Abstützung der Drehfeder 40 ohne zwischengeschaltete separate Bauteile.
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Die Figur 5 zeigt die Druckfeder 60 mit einem Federende 57, das radial nach innen geformt ist und mit einem axial mit der Längsachse der Druckfeder 60 übereinstimmenden Abschnitt sich in einem zentrisch in der Stirnseite 19 angeordneten Trichter 59 abstützt. An dem gegenüberliegenden Federende 57 ist eine Formscheibe 58 angeordnet, die sich an der Wölbung 49 des Bodens 11 abstützt.

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	Bezugszeichen
1 Arretierelement	30 Druckfeder
2 Außenteil	37 Federende
3 Außengewinde	38 Formscheibe
4 Innenbohrung	40 Druckfeder
5 Buchse	46 Wölbung
6 Wälzlagerung	47 Federende
7 Arretierboden	49 Wölbung
8 Führungsteil	50 Druckfeder
9 Bohrung	57 Federende
10 Druckfeder	58 Formscheibe
11 Boden	59 Trichter
12 Ausnehmung	60 Druckfeder
13 Rastelement
14 Halteblech
15 Ansatz
16 Endanschlag
17 Federende
18 Formscheibe
19 Stirnseite
28 Abstützgehäuse

Claims

INA Wälzlager Schaeffler KG, 91072 Herzogenaurach ANR 17 17 332 2688-11-DE Ansprüche

1. Reibungsarm abgestützte Druckfeder in einem Arretierelement, das insbesondere zur Lagefixierung von axial verschiebbaren und/oder schwenkbaren Stellelementen, wie z. B. Schaltwellen von Getrieben eingesetzt ist, wobei das Arretierelement ein Außenteil mit einer Bohrung zur Aufnahme eines Führungsteils aufweist, das, endseitig in Richtung des Stellelementes zeigend, mit einem vorzugsweise kugelförmigen Rastelement versehen ist, welches in eine Ausnehmung der Schalts-tange eingreift und die Druckfeder an einer vom Rastelement abgewandten Stirnseite des Führungsteils an einem Boden des Außenteils abgestützt ist, wobei zumindest eine Druckfederanlage reibungsgemindert ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (10, 30, 40, 50, 60) über zumindest ein zentrisch zur Druckfeder (10, 30, 40, 50, 60) angeformtes Federende (17, 37, 47, 57) punktuell am Boden (11) oder an der Stirnseite (19) im Führungsteil (8) abgestützt ist.

2. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (10) über ein halbrundförmig gestaltetes axial in Richtung einer Längsachse der Druckfeder (10) ausgerichtetes Federende (17) abgestützt ist (Figur 1).

3. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch I₁. dadurch gekennzeichnet, daß ein Federende (57) zur Mitte der Druckfeder (60) zeigend geformt ist, und mit einem geradlinig in Übereinstimung mit der Längsachse der Druckfeder (40, 50) ausgerichteten Endabschnitt in einem Trichter (59) des Führungsteils (8) zentriert ist (Figur 5).

4. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß beide Federenden (47) der Druckfeder (50) nahezu punkt-

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förmig am Boden (11) bzw. an der Stirnseite (19) des Führungsteils (8) an]iegen.

5. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß sich ein Federende (47) an einer Wölbung (46) der Stirnseite (19) und das weitere Federende (47) an einer einstückig mit dem Boden (11) verbundenen Wölbung (49) abstützt (Figur 4).

6. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Druckfeder (60) über eine am Federende (57) zentrierte Formscheibe (58) an der Wölbung (49) anliegt (Figur 5).

7. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfeder (10, 30, 40, 60) zur punktförmigen Abstützung ein separates Bauteil zugeordnet ist, das an der Druckfeder (10, 30, 40, 6Oj oder deren Anlagefläche anliegt, wobei das separate Bauteil der Drehbewegung der Druckfeder (10, 30, 40, 60) folgt oder drehstarr positioniert ist.

8. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Federende (17, 37) eine Formscheibe (18) oder ein Abstützgehäuse (28) kraft- oder formschlüssig gehalten ist, welches zur Anlageseite gerundet gestaltet ist (Figur 1,2).

9. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (40) mit einer in die Bohrung (9) des Führungsteils (8) eingepreßten und/oder am Boden (11) zentrierten Formscheibe (38) versehen ist (Figur 3).

10. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federende (37, 47) der Druckfeder (40, 50) eine nach innen versetzte kreisförmige oder spiralförmige Auflage bildet, die rechtwinkelig zu einer Längsachse der Druckfeder (40, 50) ausgerichtet ist (Figur 3, 4).

11. Reibungsarm abgestützte Druckfeder nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Formscheibe (18), das Abstützgehäuse (28) und die Formscheibe (38) aus einem Stahlblech durch ein Tiefziehverfahren herste 1.1 bar .s in.d.