Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
STOP DEVICE WITH A COMPENSATING ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/022480
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention pertains to a stop device for fixing in a position a movable setting element, especially for a gear shift rod of a mechanically shifted, toothed gear change box in vehicles, which has a movable stop pin and is equipped with an electrical switching element. A compensating element (16a) is provided between the stop bolt (8) and a component of fixed position in the stop device for purposes of compensating for position tolerances and improving precision in shifting.

Inventors:
SCHNAPP PETER
MALIK REINHART
KRAEMER KLAUS
Application Number:
PCT/EP1995/004422
Publication Date:
July 25, 1996
Filing Date:
November 10, 1995
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SCHAEFFLER WAELZLAGER KG (DE)
International Classes:
F16B1/02; F16H59/70; G05G5/06; F16H63/38; H01H3/16; (IPC1-7): F16H59/70; G05G5/06; H01H3/16
Foreign References:
DE4103465A11992-08-13
US3710048A1973-01-09
FR2532105A11984-02-24
DE4330917C11995-02-16
Download PDF:
Claims:
Ansprüche
1. Arretiervorrichtung zur Lagefixierung eines beweglichen Stellelementes, insbesondere für eine Schaltstange eines mechanisch schaltbaren Zahnräder¬ wechselgetriebes von Fahrzeugen, bestehend aus einem Außengehäuse (2), in dem ein Arretierbolzen (8) verschiebbar geführt ist, der an einer Stirnseite von einer Druckfeder (14) beaufschlagt wird, die sich an einem Boden (15) abstützt und eine Hubbewegung des Arretierbolzens (8) auslöst, wobei die Schaltstange eine Ausnehmung aufweist, in die ein kugelförmiges Rastelement (1 1) eingreift, das stirnseitig an der von der Druckfeder abgewandten Seite im Arretierbolzen (8) gehalten ist, und wobei die Arretiervorrichtung (1) ein elektrisches Schalt¬ element (25) beinhaltet, welches über ein am Arretierboizen (8) angeordnetes Betätigungselement aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti¬ gungselement ein Ausgleichselement (16a bis 16d) aufweist.
2. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Betätigungs¬ element, daß mit dem Ausgleichselement (16a bis 16c) im Arretierbolzen (8) lagefixiert ist und in einem vom Arretierbolzen (8) separaten Bauteil eine Führung erfährt.
3. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein längen¬ einstellbares Ausgleichselement (16a bis 16d), dessen die Einbaulänge bestim menden Bauteile form und/oder kraftschlüssig gehalten sind.
4. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Ausgleichs¬ element (16a bis 16d), das nach erfolgter Montage aller die Arretiervorrichtung (1) bildenden Bauteile einstellbar ist.
5. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Ausgleichs¬ element (16a, 16b), das von der Druckfeder (14) koaxial umschlossen ist.
6. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein zweiteiliges Ausgleichselement (16a, 16c, 16d), dessen Einzelteile in einer Endlage gehalten werden.
7. Arretiervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Ausgleichs¬ element (16a, 16c, 16d), das eine im Arretierbolzen (8a) lagefixierte Hülse (1 7a, 1 7c, 1 7d) aufweist, in die ein Zapfen (18a, 18c, 18d) eingefügt ist.
8. Arretiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzahnung oder ein Gewinde zwischen den Einzelteilen des Ausgleichsele¬ mentes (16d) vorgesehen sind.
9. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Hülse (17b), die an dem zum Arretierbolzen (8) weisenden Ende eine Auflage (27) für die Druckfeder (14) aufweist.
10. Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Innenzen¬ trierung der Druckfeder (14) an der Hülse (17b).
11. 1 1.
12. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Ausgleichs¬ element (16b) mit einem einteiligen Aufbau, dessen Zapfen (18b) unmittelbar in einer Sacklochbohrung (36) des Arretierbolzens (8b) gehalten ist.
13. Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein einteilig ausgeführtes Ausgleichselement (16e), das im eingebauten Zustand plastisch verformbar ist oder eine elastische Verformung aufweist, die in einer beliebigen Endlage fixierbar ist.
14. Arretiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein warmfester Werkstoff z. B. Leichtmetall (Aluminium) oder Kunststoff PA 66 GF zur Herstellung des Ausgleichselementes (16a bis 16d) Anwendung findet.
15. Arretiervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein endseitig an einem Zapfen (18c) des Ausgleichselementes (16c) angeformten Zapfenkopf (22), mit der ein Betätigungsglied (24) des elektrischen Schaltelementes (25) aktivierbar ist.
Description:
Beschreibung

Arretiervorrichtung mit einem Ausgleichseiement

Die Erfindung betrifft eine Arretiervorrichtung zur Lagefixierung eines bewegli¬ chen Stellelementes für eine Schaltstange eines mechanisch schaltbaren Zahnrä- derwechselgetriebes von Fahrzeugen insbesondere nach den oberbegriffsbilden¬ den Merkmalen von Anspruch 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A 41 03 465 bekannt. Bei dieser Arretiervorrichtung ist in das Außenteil ein elektrisches Schaltelement an dem vom Arretierbolzen entgegengesetzten Ende angeordnet, wobei eine Druckfeder das elektrische Schaltelement koaxial umschließt. Mittels eines im Arretierbol¬ zen eingesetzten Zapfens kann das Schaltelement bei einer Verlagerung des Arretierbolzens betätigt werden. Aus dem Zusammenbau der Arretierung resul¬ tieren Längentoleranzen, die Einfluß auf die Hubbewegung des Bolzens neh- men. Der Aufbau und die Anordnung des elektrischen Schaltelementes unter¬ liegen ebenfalls Längentoleranzen, die Einfluß auf den Schaltkontakt und damit auf die Schaltgenauigkeit nehmen. Eine Addition der Fertigungs- und/ oder der Längentoleranzen kann dazu führen, daß die Arretiervorrichtung die Anforde¬ rungen an die Schaltgenauigkeit nicht erfüllt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Arretiervorrichtung zu schaffen, die einen Ausgleich für die bauartbedingten Längentoleranzen aufweist, ohne die äußere Abmessung der Arretiervorrichtung zu ändern und die keinen Einfluß auf die Schalthysterese nimmt sowie kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Längenausgleichselement zwischen dem beweglich eingesetzten Arretierbolzen und einem starren, lagefixierten Bauteil der Arretiervorrichtung vorzusehen. Dabei sieht der Erfindungsgedanke ein einfach aufgebautes Ausgleichselement vor, das in den vorgegebenen Bauraum der Arretiervorrichtung integrierbar ist. Das Längenausgleichselement ist dabei so angeordnet, daß dieses die Wirkungsweise der vorhandenen Bauteile nicht beeinträchtigt, wodurch die sensible Schalthysterese nicht beeinflußt wird. Das auf die Funktion der Arretiervorrichtung abgestimmte Ausgleichselement ist zudem kostengünstig herstellbar.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 ist ein Längenausgleichselement vorgesehen, das im Arretierbolzen lagefixiert ist und am anderen Ende vorzugsweise in einer Bohrung des Bodens vom Außenteil geführt ist.

Es ist zweckmäßig nach Anspruch 3 ein einstellbares, d. h. längeneinstellbares Ausgleichselement vorzusehen. Gemäß Anspruch 4 kann die Einstellung nach erfolgter Montage aller die Arretiereinrichtung bildenden Bauteile erfolgen. Diese Möglichkeit gewährleistet eine exakte Bestimmung des Schaltpunktes vom elektrischen Schaltelement, mit der die Schaltgenauigkeit beeinflußbar ist und wodurch eine Serienstreuung vernachlässigbar ist. Erfindungsgemäß kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ausgleichselementes der Arretiervorrichtung auch die Lagetoieranz bzw. die Längentoleranz berücksichtigt werden, die sich in der Einbaulage, z. B. zwischen der Anlagefläche der Arretiervorrichtung am Getrie- begehäuse und der Ausnehmung für das Rastelement in der Schaltstange ergibt.

Die Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 sieht eine Anordnung des Ausgleichselementes vor, das von der Druckfeder koaxial umgeben ist und damit in einen vorhandenen Hohlraum integriert ist.

Die Verwendung eines zweiteiligen Ausgleichelementes ist im Anspruch 6 unter Schutz gestellt, dessen Einzelteile nach Festlegung des Einstellmaßes unlösbar gesichert, eine Einheit bilden. Der Anspruch 7 sieht dazu eine im Arretierbolzen lagefixierte Hülse vor, in die ein Zapfen, ausgeführt als Paßstift, eingefügt ist. Die Hülse und der Stift sind dabei form- oder kraftschlüssig gehalten. Alternativ bietet sich dazu ein Verkleben, Verpressen oder auch eine Schrumpfverbindung an zur Schaffung einer unlösbaren Verbindung nach einer Festlegung des Einstellmaßes.

Gemäß dem Anspruch 8 eignet sich insbesondere ein Gewinde oder eine an beiden Bauteilen zueinander ausgerichtet angeordnete Verzahnung, wobei die Verzahnung unter einer Kraftwirkung ein Ineinanderschieben der Bauteile zuläßt.

Nach Anspruch 9 ist es zweckmäßig, die im Arretierbolzen eingesetzte Hülse mit einem Ringflansch zu versehen zur Bildung einer Anlage, an der die Druck¬ feder abgestützt ist. Dabei besitzt diese Federaufnahme eine radiale Erstreckung, die dem Außenumfang der Druckfeder angepaßt ist. Weiterhin ist es nach Anspruch 10 zweckdienlich, die Druckfeder an der im Arretierbolzen eingesetz- ten Hülse zu zentrieren. Diese Innenzentrierung bewirkt eine gewünschte Reibungsminderung und damit einen positiven Einfluß auf die Schalthysterese.

Als alternative Ausgestaltung sieht der Anspruch 11 ein einteilig ausgeführtes Ausgleichselement vor. Zur Bauteilverringerung ist dazu der Zapfen des Aus- gleichselementes unmittelbar in eine Sacklochbohrung des Arretierbolzens eingesetzt und dort nach Einstellung der Funktionslänge unlösbar befestigt wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 12 ist ein am Arretierbolzen und am Boden lagefixiertes Ausgleichselement vor¬ gesehen, das zur Einstellung einer gewünschten Länge unter einer Kraftein-

Wirkung bleibend plastisch verformbar ist, oder eine elastische Verformung aufweist, die bei Erreichen einer Endlage fixierbar ist.

Gemäß Anspruch 1 3 ist das Ausgleichselement aus einem warmfesten Werkstoff hergestellt, zur Vermeidung einer Längenänderung unter Temperatureinwirkung. In vorteilhafter Weise eignet sich dazu Aluminium oder als Kunststoff, PA 66 GF. Der Erfindungsgedanke schließt auch ein, daß die Hülse und der Zapfen, die gemeinsam das Ausgleichselement bilden, aus verschiedenen Werkstoffen gefertigt sind.

In vorteilhafter Weise dient das erfindungsgemäße Ausgleichselement nach Anspruch 14 zur Betätigung des elektrischen Schaltelementes. Dazu bietet es sich an, das mit einer Scheibe oder einem Ringflansch versehene Ausgleichs¬ element gleichzeitig als Betätigungsglied für das elektrische Schaltelement vorzusehen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiter erläutert, die nachfolgend beschrieben werden.

Es zeigen:

Figur 1 in einem Längsschnitt eine Arretiervorrichtung, in der ein erfindungsgemäßes Längen-Ausgleichselement eingesetzt ist;

Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Arretiervorrichtung, bei der der Zapfen des Ausgleichselementes im Arretierbolzen ver¬ preßt ist;

Figur 3 ein zweiteiliges Ausgleichselement, deren Einzelteile mitein- ander verpreßt sind;

Figur 4 im Längsschnitt ein zweiteiliges Ausgleichselement, wobei die Einzelteile miteinander verzahnt sind;

Figur 5 ein einteilig gestaltetes, unter Krafteinwirkung verformbares Ausgleichselement in der Ausgangslage;

Figur 6 ein Ausgleichselement gemäß Figur 5 in der eingestellten, verformten Endlage.

Eine Arretiervorrichtung 1 wird anhand der Figur 1 näher erläutert, die ein Außengehäuse 2 aufweist, das mit einem Gewinde 3 zum Beispiel in ein in Figur 1 nicht abgebildetes Getriebegehäuse eingesetzt ist. In einer Innenbohrung 4 des Außengehäuses 2 ist eine Laufbuchse 5 lagefixiert, an der Wälzkörper 6 einer Wälzlagerung 7 für einen Arretierbolzen 8a geführt sind. Der rotations- symmetrisch gestaltete Arretierbolzen 8a besitzt an einem aus dem Außen¬ gehäuse 2 ragenden Ende eine kalottenartige Ausnehmung 9, in die über Wälzlager 10 ein Rastelement 1 1 drehbar eingesetzt und gehalten ist. An dem vom Rastelement entgegengesetzten Ende ist der Arretierbolzen 8a mit einer Sacklochbohrung 12 versehen, an dessen Stirnfläche 13 eine Druckfeder 14 mit einem Ende abgestützt ist. Das weitere Ende liegt an einem Boden 1 5 an, der vorzugsweise als ein Tiefziehteil spanlos aus Blech geformt und verdrehgesi¬ chert am Außengehäuse 2 befestigt ist. Zwischen den Boden 15 und die Stirn¬ fläche 13 ist ein Ausgleichselement 16a eingesetzt. Das aus einer am Arretier¬ bolzen 8 befestigten Hülse 17a und einem in der Hülse 1 7a lagepositionier- baren Zapfen 18a gebildete Ausgleichselement 16a dient zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und zur Einstellung eines Maßes "X", zwischen einer Funk¬ tionslage 20 des Rastelementes 1 1 und der Stirnseite des Zapfenkopfes 22. Eine Veränderung des Maßes "X" bewirkt folglich eine Änderung des aus dem Außengehäuse 2 austretenden Abschnittes vom Arretierbolzen 8. Aus der vom Boden 1 5 abgewandten Seite des konvex gestalteten Zapfenkopfes 22 ist in der

Arretiervorrichtung 1 ein Kontaktglied 24 angeordnet. Diese beispielsweise eine Doppelfunktion als Dichtungsgummi und Kontaktfläche ausübende Bauteil ist in Richtung des Ausgleichselementes 16a gewölbt, d. h. vorgespannt eingesetzt. Bei einer Verschiebung des Arretierbolzens 8a in Pfeilrichtung kommt es zu- nächst zu einer Anlage des Zapfenkopfes 22 am Kontaktglied 24, das bei einem weiteren Hub des Arretierbolzens 8a die Kontakte 26 des Schaltelementes 25 verbindet. Das Schaltelement 25 ist dabei an den vom Rastelement 1 1 abge¬ wandten Ende der Arretiervorrichtung 1 in eine Bohrung 34 eingesetzt und durch eine Bördelung 35 lagefixiert. Mit Hilfe des Ausgleichselementes 16a kann durch Ausgleich der Summentoleranzen einzelner Bauteile der Arretiervor¬ richtung unter Einbeziehung von Einbautoleranzen des Schaltelementes 25 eine gewünschte verbesserte Schaltgenauigkeit des Schaltelementes 25 erreicht werden, mit dem z. B. die Schaltfunktion der Arretiervorrichtung 1 überwacht werden kann und/oder eine optische oder akustische Anzeige auslösbar ist.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel (Figur 2) einer erfindungsgemäßen Arretiervorrichtung 1 sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein¬ stimmenden Bauteile mit gleichen Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführung zum ersten Ausführungsbeispiel ver- wiesen werden kann.

Abweichend zu Figur 1 besteht das Ausgleichselement 16b gemäß Figur 2 aus dem Zapfen 18b, der unmittelbar in eine Sacklochbohrung 36 des Arretierbol¬ zens 8b gehalten ist. Zur dauerhaften Lagesicherung des Zapfens 18b im Arre- tierbolzen 18a kann beispielsweise eine Preßpassung oder Verklebung vor¬ gesehen werden. Alternativ bietet sich auch eine Schrumpfverbindung an zwischen dem Zapfen 18b und der Sacklochbohrung 36.

In Figur 3 ist das Ausgleichselement 16c abgebildet, bei dem die Hülse 1 7c im Unterschied zu Figur 1 mit einer Auflage 27 für die Druckfeder 14 versehen ist.

Dieser Figur ist außerdem eine Bohrung 28 in der Hülse 1 7b zu entnehmen, durch die Luft aus dem Innenraum der Hülse 17c entweichen kann während des Einpressens des Zapfens 18c.

Das Ausgleichselement 16d in Figur 4 zeigt die Hülse 1 7d und den Zapfen 18d, die jeweils mit einer zueinander ausgerichteten Verzahnung versehen sind zur Schaffung einer Verbindung, die ein relativ leichtgängiges Einschieben des Zapfens 18d in die Hülse 1 7d ermöglicht und damit für einen sicheren Halt beider Teile in jeder Halteposition sorgt.

Die Figuren 5 und 6 zeigen ein einteilig gestaltetes Ausgleichselement 16e, das plastisch verformbar ist oder alternativ eine elastische Verformbarkeit besitzt und bei Erreichen einer Funktionslänge lagefixierbar ist, mit dem die erforderli¬ che Länge dauerhaft eingestellt werden kann. Das Ausgleichselement 16e besitzt in der Ausgangslage eine haubenartige Formgebung mit seitlichen Ausnehmungen, die übergehend in ein Ringelement 29, das einen Schaft 30 des Ausgleichselementes 16e konzentrisch beabstandet umgibt. Ausgehend von dem Ringelement 29, das vorteilhaft am Arretierbolzen 8 bzw. 8a befestigt ist, schlie¬ ßen sich am Außenumfang verteilt angeordnete Stege 31 an, die zu einem Deckel 32 geführt sind. Der Deckel 32 ist dabei endseitig am Schaft 30 an¬ geordnet. Durch eine Krafteinwirkung kann eine bleibende Verformung erreicht werden, bei der die Stege 30 radial nach außen gerichtet ausweichen, wodurch sich der Deckel 32 axial näher an das Ringelement 29 verlagert. Zur Fixierung des Ringelementes 29 in der vorgegebenen Lage und zur dauerhaften Einhal- tung einer Funktionslänge, bei der sich eine Kopfhöhe "K" einstellt, ist der Schaft an dem zum Deckel 32 gerichteten Ende mit einem hülsenartig geform¬ ten außenseitig wellenförmigen Sicherungselement 33 versehen, auf dem das Ringelement 29 lagefixiert verrastet. Als Werkstoff für das Ausgleichselement 16e eignet sich z. B. Stahlblech, Leichtmetall oder ein bleibend verformbarer warmfester Kunststoff.

Bezugszahlenliste

1 Arretiervorrichtung 18a Zapfen

2 Außengehäuse 18b Zapfen

3 Gewinde 18c Zapfen

4 Innenbohrung 18d Zapfen

5 Laufbuchse 19 Auflage 6 Wälzkörper 20 Funktionslage

7 Wälzlager 21 Bohrung 8a Arretierbolzen 22 Zapfen köpf 8b Arretierbolzen 23 Ausgangslage 9 Ausnehmung 24 Kontaktglied 10 Wälzkörper 25 Schaltelement

1 1 Rastelement 26 Kontakt

12 Sacklochbohrung 27 Auflage

1 3 Stirnfläche 28 Bohrung

14 Druckfeder 29 Ringelement 15 Boden 30 Schaft

16a Ausgleichselement 31 Steg 16b Ausgleichselement 32 Deckel 16c Ausgleichselement 33 Sicherungselement 16d Ausgleichselement 34 Bohrung 16e Ausgleichselement 35 Bördelung 17a Hülse 36 Sacklochbohrung 17c Hülse 17d Hülse