DE4236685A1 - Arretierelement mit leicht drehbarem Innenteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Arretierelement zur Lagefixierung von axial verschiebbaren und/oder schwenkbaren Stellelementen, insbesondere Schaltwellen von Fahrzeuggetrieben, mit einem über ein stirnseitiges Ende mittel- oder unmittelbar in eine Ausnehmung des Stellelementes eingreifenden Rastelement, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Arretierelement ist in dem DE-GM 90 16 978 beschrieben. Danach ist ein Außenteil vorgesehen, in dem eine starr eingesetzte Buchse eingefügt ist, in der ein gelagertes, verschiebbares aus dem Außenteil ragendes Führungsteil geführt ist. Weiter ist eine Druck­ feder vorgesehen, welche in eine zentrisch als Sackloch ausgeführte Bohrung eingesetzt ist und sich am entgegengesetzten Ende an der Buchse abstützt. Die Druckfeder verhindert nachteilig eine gewünschte reibungsarme Drehbewegung des Arretierbolzens.

Von einem derartigen Arretierelement ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer gegenüber dem bekannten Arretierelement übereinstimmenden äußeren Abmessung eine nahezu reibungsfreie Drehbe­ wegung des Arretierbolzens zu erreichen, zur Verringerung des Verschleißes bei gleichzeitig verbesserter Wirkungsweise des Arretier­ elementes.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Arretierelement der gattungsgemäßen Art so aufgebaut, daß die zwischen einer Anlage am Führungsteil und dem Boden des Außenteils eingesetzte Druckfeder zumindest in Richtung einer Anlagefläche eine Lagerung aufweist. Erfindungsgemäß ist dazu eine Wälz- oder Gleitlagerung vorgesehen, durch die vorteilhaft die Reibung an einer Abstützfläche der Druckfeder deutlich verringert wird, und sich damit das Führungsteil einschließlich dem Rastelement einfacher und schneller ausrichten kann.

Die in Kraftfahrzeugen mit Handschaltgetrieben eingesetzten Arretier­ elemente werden benötigt zur Zentrierung und Fixierung der Schaltwelle für den jeweils geschalteten Gang. Die erfindungsgemäße gelagerte Druckfeder verbessert weiter den Schaltkomfort, da diese Maßnahme eine völlig ungehinderte freie Drehbewegung des Führungsteils ermöglicht aufgrund einer Entkopplung von der Auflage und dieser sich während des Schaltvorgangs somit ungehindert ausrichten kann. Der Erfin­ dungsgedanke ist vorteilhaft übertragbar auf alle mit einer Druckfeder versehenen Arretierelemente, unabhängig von der Gestaltung des endsei­ tig am Führungsteil angeordneten Rastelementes. Es ist damit un­ wesentlich, ob das Rastelement beispielsweise als eine Kugel oder zylindrisch geformt ist bzw. eine beliebig andere geometrische Gestal­ tung aufweist. Vorteilhaft ist die gelagerte Federabstützung ebenfalls übertragbar auf Arretierelemente, dessen Arretierbolzen kein dreh­ bewegliches Rastelement aufweist, und die Eigendrehung der Feder bei einer Lageänderung des Arretierbolzens kompensiert wird aufgrund der gelagerten Feder.

Der Erfindungsgedanke ist weiter auf Arretierelemente anwendbar, die zusätzlich zur Zentrierung und Fixierung der Schaltwelle als Führung für einen Sperrbügel dienen. Die ungehinderte Drehbeweglichkeit des Führungsteils hebt vorteilhaft die Gleitreibung zwischen dem Füh­ rungsteil und dem Sperrbügel auf und damit den Verschleiß, verbunden mit einer weiteren gewünschten Leichtgängigkeit der Schaltung.

Weitere, erfindungsgemäße Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unter­ ansprüche und werden im folgenden näher beschrieben.

Ein Erfindungsgedanke sieht als Lagerung ein Wälzlager vor, das an dem zum Boden gerichteten Ende oder alternativ an dem zum Führungsteil gerichteten Ende der Druckfeder eingefügt ist, und z. B. als Standard­ lager eine preiswerte wirkungsvolle Lagerung schafft.

Eine weitere Gestaltungsform der gelagerten Druckfeder sieht ein Axial-Kugellager vor, welches ebenfalls in die Bohrung des Füh­ rungsteils oder zwischen dem Boden und der Druckfeder eingesetzt ist.

Alternativ zum Kugellager kann die Druckfeder ebenfalls durch ein Axial-Nadellager gelagert werden, das einen geringen Bauraum beansprucht und das an einem Ende der Druckfeder einsetzbar ist, wobei vorteilhaft jeweils zwischen dem Nadellager und der Druckfeder eine Formscheibe eingesetzt ist.

Alternativ zu den zuvor genannten Wälzlager-Bauarten ist erfindungs­ gemäß zur Lagerung der Feder beispielsweise auch ein Schrägkugel-, Schrägrollen,- Rillenkugel- oder Kegelrollenlager sowie eine beliebige andere Axial- oder Radialwälzlagerung einsetzbar.

Vorteilhaft bietet die Erfindung weiter die Möglichkeit, als Lager le­ diglich einen Wälzkörper zwischen der Druckfeder und der entsprechen­ den Anlagefläche vorzusehen. Dabei bietet sich insbesondere als Wälz­ körper eine Kugel an, die in einer Wölbung bzw. Ausnehmung der Sack­ lochbohrung oder des Bodens fixiert ist und auf der sich die Druck­ feder abstützt. Die Ausbildung der Druckfederlagerung als ein Wälzkör­ per in Form einer Kugel kommt der der Erfindung zugrundeliegenden Lagerung entgegen und besitzt die Wirkung eines Gleitwälzlagers, bei dem bedingt durch die Kugelform eine optimale Punktberührung gegeben ist. Vorteilhaft benötigt diese Lagerung bis auf den Wälzkörper keine weiteren Bauteile, wodurch sich weiter eine gewünschte Verringerung des erforderlichen Bauraums einstellt.

Zur Zentrierung des Lagers ist in einer Ausgestaltung der Erfindung eine Formscheibe vorgesehen, die zwischen einem Ende der Druckfeder und dem Lager eingebracht ist und eine dem Innendurchmesser der Druck­ feder oder dem Innendurchmesser des Lagers entsprechende Anformung im Boden aufweist.

Bei Anwendung eines Lagers, das nur eine Kugel umfaßt, mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Druckfeder, ist erfindungsgemäß ebenfalls eine Formscheibe vorgesehen. Dabei dient die mit einer zur Druckfeder gerichteten Wölbung versehene Formschei­ be, zur Aufnahme und Führung der Wälzlagerkugel. Die Wölbung ist dabei so ausgebildet, daß diese sich radial dem Innendurchmesser der Druck­ feder anpaßt und diese damit lagefixiert.

Erfindungsgemäß ist weiter eine Formscheibe einsetzbar, die vorteil­ haft neben einer Zentrierung des Lagers gleichzeitig die Druckfeder zentriert.

Zur Aufnahme des aus einem kugelförmigen Wälzkörper bestehenden Lagers ist eine kalottenförmige Ausnehmung im Arretierbolzen oder im Boden vorgesehen zur definierten Lageorientierung des Wälzkörpers, der in der kalottenförmigen Ausnehmung eine vorteilhaft reibungsarme Gleit­ wälzbewegung ausüben kann.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und den dazugehörigen Figurenbeschreibungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 bis 6 jeweils ein Arretierelement, abgebildet in einem Längsschnitt, bei dem die darin ein­ gesetzte Druckfeder unterschiedlich gelagert ist;

Fig. 1 eine Lagerung der Druckfeder, bei der die Lagerung aus einer Wälzkörper in Form einer Kugel besteht, die an dem Boden anliegt;

Fig. 2 eine ebenfalls aus einem Wälzkörper bestehende Lagerung, welche am Ende der Sacklochbohrung im Füh­ rungsteil angeordnet ist;

Fig. 3 ein zwischen dem Boden der Buchse und einer Formschei­ be eingesetztes Kugellager, wobei sich die Formscheibe auf der Druckfeder abstützt;

Fig. 4 ein Kugellager, das in die Bohrung des Führungsteils eingebracht ist;

Fig. 5 ein Axial-Nadellager, das am Boden der Buchse angeord­ net ist und auf dem sich die Druckfeder über eine Formscheibe abstützt;

Fig. 6 als eine Variante zu Fig. 5, ein in die Bohrung im Führungsteil eingesetztes Axial-Nadellager.

Aus der Fig. 1 geht ein Arretierelement 1 hervor, das im Schnitt dargestellt ist und mehrere Einzelteile umfaßt. Ein Außenteil 8 weist an einem Ende einen Außengewindeabschnitt auf, dem sich, in axialer Richtung versetzt, ein Außen-Sechskant anschließt. Das Außenteil 8 ist mit einer durchgehenden Innenbohrung 3 versehen, in die eine lagefi­ xierte Buchse 9 eingesetzt ist, deren Innenseite als Laufbahn für eine Wälzlagerung 2 des Arretierbolzens 4 dient. Der Arretierbolzen 4 setzt sich zusammen aus einem Führungsteil 10, dessen Mantelfläche als Gegenlaufbahn für die Wälzlagerung 2 dient und der eine als Sackloch ausgeführte Bohrung 16 zur Aufnahme einer Druckfeder 7 aufweist, die sich andererseits an der Buchse 9 abstützt. Das Führungsteil 10 weist an seinem der Bohrung 16 gegenüberliegenden Ende eine wälzgelagerte in eine Ausnehmung 6 eingebrachte Kugel 5 auf, die von einem Halteblech 13 lagefixiert ist. Zur Erreichung einer Stellwegbegrenzung des Arre­ tierbolzens 4 dient ein Ansatz 17, der mit einem Endanschlag 11 zur Anlage kommt. Zur vorteilhaften Verbesserung der Drehbeweglichkeit des Arretierbolzens 4 ist die Druckfeder 7 mit einem Lager 12a in Form eines mit einer Kugel versehenen Gleitlagers an einem Boden 15 der Buchse 9 abgestützt, wobei die Kugel in eine kalottenförmige Ausfor­ mung im Boden 15 der Buchse 9 eingefügt ist. Die Druckfeder 7 stützt sich unmittelbar auf dem Lager 12a ab.

In weiteren Ausführungsbeispielen (Fig. 2 bis 6) eines erfindungs­ gemäßen Arretierelementes 1 sind die mit dem ersten Ausführungsbei­ spiel übereinstimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Aus­ führungsbeispiel verwiesen werden kann.

In Fig. 2 ist die Druckfeder 7 über ein am Ende der als Sackloch ausgeführten Bohrung 16 eingesetztes Lager 12b, ausgeführt als Kugel, gelagert. Aufgrund des zum Innendurchmesser der Druckfeder 7 gerin­ geren Durchmessers des Wälzkörpers ist zwischen der Druckfeder 7 und dem Lager 12b eine Formscheibe 14b angeordnet, die mit einer der Formgebung des Lagers 12b entsprechenden Wölbung, in Richtung der Druckfeder zeigend, versehen ist. Zur Zentrierung der Druckfeder 7 am Boden 15 ist eine Anformung 18 vorgesehen, die in Richtung der Druck­ feder 7 zeigend angeordnet ist und eine mit dem Innendurchmesser der Druckfeder 7 übereinstimmende radiale Erstreckung aufweist.

Ein Lager 12c ausgebildet als Wälzlager in Form eines Axial-Kugel­ lagers zeigt die Fig. 3, wobei das Kugellager am Boden 15 der Buchse 9 anliegt. Die Druckfeder 7 stützt sich auf einer Formscheibe 14c ab, die sich radial über den Außenumfang der Druckfeder 7 erstreckt bis zur Anlage an die Wälzkörper des Lagers 12c. Zur Zentrierung der Wälzkörper des Lagers 12c ist im Boden 15 die Anformung 18 vorgesehen.

Ein in die Bohrung 16 eingesetztes Lager 12d, ebenfalls in Form eines Kugellagers, zeigt Fig. 4, wobei ebenfalls zwischen dem Lager 12d und der Druckfeder 7 eine Formscheibe 14d eingefügt ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Alternative einer gelagerten Druckfeder 7, wozu Axial-Nadellager eingesetzt sind. In Fig. 5 ist das Lager 12e als Axial-Nadellager unmittelbar am Boden 15 der Buchse 9 angeordnet, auf dem sich die Druckfeder 7 über die Formscheibe 14e abstützt. Dabei besitzt die Formscheibe 14e eine Zentrierung 19, die sowohl das Lager 12e als auch die Druckfeder 7 führt.

In Fig. 6 ist das Lager 12f als Axial-Nadellager in die Bohrung 16 eingefügt, wobei ebenfalls eine Formscheibe 14f zwischen der Druck­ feder 7 und dem Lager 12f vorgesehen ist.

Bezugszahlenliste

 1 Arretierelement
 2 Wälzlagerung
 3 Innenbohrung
 4 Arretierbolzen
 5 Kugel
 6 Ausnehmung
 7 Druckfeder
 8 Außenteil
 9 Buchse
10 Führungsteil
11 Endanschlag
12 Lager
13 Halteblech
14 Formscheibe
15 Boden
16 Bohrung
17 Ansatz
18 Anformung
19 Zentrierung

Claims (8)

1. Arretierelement zur Lagefixierung von axial verschiebbaren und/oder schwenkbaren Stellelementen, insbesondere Schaltwellen von Fahrzeug­ getrieben, mit einem über ein stirnseitiges Ende mittel- oder unmit­ telbar in eine Ausnehmung des Stellelementes eingreifenden Rastele­ ment, bestehend aus einem Außenteil (8) mit einer Innenbohrung (3) zur Aufnahme eines Führungsteils (10), das, endseitig in Richtung Stell­ element zeigend, mit dem Rastelement (5) versehen ist, und mit einer Druckfeder (7), die sich an einer vom Stellelement abgewandten Stirnseite des Führungsteils (10) und an einem Boden (15) des Außen­ teils (8) abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (7) gegenüber dem Boden (15) und/oder der Stirnseite des Führungsteils (10) über ein Lager (12a bis 12f) abgestützt ist.

2. Arretierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager (12c bis 12f) ein Wälzlager vorgesehen ist.

3. Arretierelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der Druckfeder (7) über ein als Axial-Kugellager gestalte­ tes Lager (12c, 12d) erfolgt.

4. Arretierelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager (12e, 12f) ein Axial-Nadellager am Führungsteil (10) oder am Boden (15) anliegend eingesetzt ist.

5. Arretierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (7) auf einem Lager (12a, 12b) abgestützt ist, das einen Wälzkörper umfaßt.

6. Arretierelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zentrierung des Lagers (12c, 12d) über eine Formscheibe (12d, 12f) oder über eine im Boden (15) des Außenteils (8) angebrachte Anformung (18) erfolgt.

7. Arretierelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung der Druckfeder (7) eine Formscheibe (14b, 14e) dient, die zwischen dem Lager (12b, 12e) und der Druckfeder (7) eingesetzt ist.

8. Arretierelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Lagers (12a, 12b) das Außenteil (8) oder das Führungsteil (10) eine kalottenförmige Ausnehmung aufweist.