Halteelement zur Befestigung an einer Schaltstange Beschreibung

Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Halteelement zur Befestigung an einer sich in einer axialen Richtung erstreckenden Schaltstange. Ein derartiges Halteelement soll insbesondere der Befestigung von Schaltkomponenten auf einer Schaltstange dienen. Hintergrund der Erfindung

In der DE 10 2007 050 571 A1 ist eine Schaltgabeleinheit mit einer Schaltgabel und einer Schalteinheit offenbart. Die Schaltgabel und die Schalteinheit werden von einem als Verbindungseinheit ausgestalteten Halteelement miteinander verbunden. Die Verbindungseinheit ist gemäß der DE 10 2007 050 571 A1 dazu vorgesehen, die Schalteinheit in Bezug auf die Schaltgabel zu positionieren. Somit kann durch die Verwendung eines Verbindungselements eine Position der Schalteinheit relativ zur Position der Schaltgabel eingestellt werden, bevor die Schalteinheit in ihrer Position fixiert wird.

Das in der DE 10 2007 050 571 A1 offenbarte Verbindungselement bietet allerdings nur die Möglichkeit, eine Schaltgabel und eine Schalteinheit miteinander zu verbinden. Weitere Schaltkomponenten sind hier nicht berücksichtigt. Aufgabe der Erfindung

Es ist demnach die Aufgabe der Erfindung, ein Halteelement anzugeben, welches die Möglichkeit bietet, eine Anzahl von Schaltkomponenten auf einer Schaltstange zu positionieren.

Lösung der Aufgabe

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Halteele- ment mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 .

Demnach umfasst das Halteelement zur Befestigung an einer sich in einer a- xialen Richtung erstreckenden Schaltstange eine erste Befestigungsstelle für ein Magnetelement sowie eine hierzu positionierte zweite Befestigungsstelle für eine Rastiervorrichtung.

Die genaue Positionierung von Schaltkomponenten zueinander in einem Getriebe ist unerlässlich, um eine sichere Funktion und den gewünschten Schaltkomfort zu gewährleisten. Bislang werden Schaltkomponenten, wie Magnet- elemente oder Rastiervorrichtungen, beispielsweise mittels Schraubverbindungen mit der Schaltstange verbunden, wozu zum Beispiel ein Gewinde in die Schaltstange geschnitten werden muss. Das Schneiden eines Gewindes in eine Schaltstange bringt jedoch eine Schwächung des Bauteils mit sich. Weitere Schaltkomponenten, wie beispielsweise Rastiervorrichtungen oder Schaltkulissen, werden bislang üblicherweise mit einer Schalthülse bzw. Rastierhülse verschweißt bzw. direkt in diese gestanzt. Die Schalthülse wird anschließend durch eine Presspassung auf der Schaltstange befestigt. Dies bedingt einige aufwändige Bearbeitungsschritte von Schaltstange oder Schalthül- se.

Zusätzlich zu diesen Nachteilen birgt die Positionierung von separaten Schaltkomponenten eine erhöhte Ungenauigkeit. Aufgrund von Toleranzen der ein- zelnen Komponenten kann eine genaue Positionierung an bzw. auf einer Schaltstange oder einer Schalthülse nur schwer gewährleistet werden. Zudem erfordert das getrennte Montieren von einzelnen Komponenten und deren Positionierung zueinander einen erheblichen Montageaufwand.

Dadurch, dass das Halteelement zur Befestigung an einer Schaltstange mit einer Befestigungsstelle für ein Magnetelement ebenso wie mit einer hierzu positionierten Befestigungsstelle für eine Rastiervorrichtung ausgebildet ist, sind die Stellen, an denen die jeweiligen Komponenten befestigt werden sollen, bereits vor der Anbringung an einer Schaltstange festgelegt.

Ein Magnetelement dient in Kombination mit einer Detektionsvorrichtung, wie beispielsweise einem Sensor, der Bestimmung der Position der Schaltstange. Der Sensor ist insbesondere in der Nähe des Magnetelements positioniert. Er kann beispielsweise bei einer in einem Lagergehäuse gelagerten Schaltstange an dem Lagergehäuse positioniert sein und so axiale Verschiebungen und/oder ein Verdrehen der Schaltstange detektieren.

Eine Rastiervorrichtung, bzw. der Eingriff einer Arretierung in die Rastiervor- richtung signalisiert dem Nutzer insbesondere, dass der gewünschte Gang eingelegt ist. Eine genaue Positionierung des Magnetelements und der Rastiervorrichtung zueinander ist somit zwingend erforderlich, um eine Abstimmung zwischen Schaltgefühl, tatsächlichem Schaltvorgang (Rastiervorrichtung) und der mittels der Detektionsvorrichtung erfassten Position der Schaltstange zu gewährleisten.

Mit anderen Worten wird über die Positionierung eines Magnetelements zu einer Rastiervorrichtung Übereinstimmung zwischen einer elektronischen Erfassung und dem Schaltgefühl des Nutzers erzielt. Insbesondere wird mittels des Magnetelements eine Neutralstellung der Schaltstange koordiniert mit der Rastiervorrichtung erkannt. Überraschenderweise kann somit durch die Verwendung eines Halteelementes, welches Befestigungsstellen für die vorgenannten Schaltkomponenten aufweist, eine Möglichkeit gefunden werden, diese Komponenten schon vor der Verbauung zueinander zu positionieren. Es bedarf demnach keiner nachträgli- chen Anordnung oder Justage, da durch die Befestigungsstellen, die das Halteelement aufweist, die Position eines Magnetelementes relativ zur Position einer Rastiervorrichtung festgelegt ist.

Die Schaltstange kann je nach Ausführung durch ein axiales Verschieben und/oder ein Verdrehen betätigt werden. Das Halteelement kann zusätzlich derart ausgestaltet sein, dass es ein beispielsweise als Schaltmaul ausgebildetes Schaltelement mit einer Schaltgabel verbindet. Insbesondere kann das Halteelement auch zur Positionierung weiterer Schaltkomponenten, wie Schaltkulissen oder Rastiervorrichtungen dienen.

Zur Positionierung weist das Halteelement Befestigungsstellen auf, die es ermöglichen, eine Anzahl von Schaltkomponenten zu befestigen und demnach deren Positionen zueinander festzulegen. Das Halteelement kann aus verschiedenen Materialien gefertigt werden. Denkbar ist beispielsweise die Ferti- gung aus einem Kunststoff, oder auch die Fertigung aus einem Metall oder einer Metalllegierung. Das Halteelement kann entweder einstückig oder mehrstückig gefertigt sein.

Die Befestigungsstellen des Halteelements können den Anforderungen ent- sprechend in das Halteelement eingebracht oder an dem Halteelement angebracht sein. Hierbei ist es denkbar, dass beispielsweise Nuten in das Halteelement hineingeschnitten sind, in welche z.B. ein Magnetelement oder eine Rastiervorrichtung eingeschoben werden können. Alternativ ist auch die Möglichkeit einer Klebung zu berücksichtigen, wobei die zu befestigenden Kompo- nenten an der Befestigungsstelle aufgeklebt werden können. Weiterhin ergibt sich die Möglichkeit, beispielsweise ein Magnetelement an der Befestigungsstelle auf dem Halteelement durch die Verwendung von Nieten oder insbesondere Schrauben zu positionieren. Eine Rastiervornchtung dient dem Eingriff einer Arretierung, um einem Nutzer ein auf den tatsächlichen Schaltvorgang abgestimmtes Schaltgefühl zu vermitteln. Eine Rastiervorrichtung kann unterschiedlich ausgebildet sein. Beispiels- weise kann die Rastiervorrichtung einstückig in Form eines Rastierbleches mit einer eingearbeiteten Rastierkontur bzw. Rastiervertiefungen ausgestaltet sein. Ebenso kann die Rastiervorrichtung mehrteilig zum Beispiel als eine Schalthülse mit einem darauf angebrachten Rastierblech gefertigt sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement durch eine Klemmvorrichtung zur Klemmung auf der Schaltstange gekennzeichnet. Hierdurch kann das Halteelement gut auf der Schaltstange befestigt und gehalten werden. Die Klemmvorrichtung kann in einzelnen Teilbereichen ausgebildet sein oder sich insbesondere über das ganze Halteelement erstrecken. Die Klemmvorrichtung bietet eine einfache Möglichkeit, das Halteelement auf der Schaltstange zu positionieren. Nach einem Aufschieben des Halteelements auf die Schaltstange kann das Halteelement durch ein Verschieben in axialer Richtung und durch eine Drehung um die Schaltstange in die gewünschte Position gebracht werden, bevor es in dieser Position fixiert wird.

Die Klemmvorrichtung weist zweckmäßigerweise zwei sich gegenüberliegende Klemmbacken auf, die derart ausgestaltet sind, dass sie die Schaltstange im Wesentlichen vollumfänglichen umfassen. So können die auf das Halteelement wirkenden Kräfte gleichmäßig über den ganzen Umfang der Schaltstange ver- teilt werden. Zur Festlegung der Position sind bevorzugt Bohrungen in den sich gegenüberliegenden Klemmbacken angebracht, durch welche z.B. eine Schraube oder eine Niete geschoben/gesteckt werden kann.

Zur vorgenannten Positionierung auf oder entlang der Schaltstange weist das Halteelement eine durchgehende Bohrung auf. Der Innendurchmesser der durchgehenden Bohrung sollte für eine Schraubklemmvorrichtung im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Schaltstange entsprechen. Das Halteele- ment kann dann zunächst einfach auf der Schaltstange positioniert und anschließend befestigt werden.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst die Rastiervorrichtung ein Rastierblech. Das Rastierblech kann beispielsweise direkt über die Befestigungsstelle an dem Halteelement angebracht sein, oder an einer Schalthülse positioniert sein. Ist das Rastierblech an einer Schalthülse positioniert, so kann die Schalthülse an der Befestigungsstelle angebracht werden. Die Befestigungsstelle kann in diesem Fall beispielsweise als ein Zylinder oder als ein Zapfen ausgebildet sein, auf weichen die Rastierhülse aufgeschoben werden kann. Bei einer direkten Befestigung eines Rastierbleches an dem Halteelement kann dieses insbesondere durch eine Verschraubung angebracht sein.

Bevorzugt weist das Halteelement eine erste Auflagefläche auf, wobei die erste Auflagefläche zur flächigen Aufnahme des Magnetelementes ausgebildet ist. Durch die Auflagefläche wird bereits bei der Fertigung des Halteelementes die Position eines Magnetelementes vorgegeben. Durch die Möglichkeit zur flächigen Aufnahme kann insbesondere gewährleistet werden, dass ein an einem Halteelement befestigtes Magnetelement sicher gehalten und fest positioniert ist und keine Verschiebung bzw. Bewegung des Magnetelementes befürchtet werden muss.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement derart ausgebildet, dass es eine zweite Auflagefläche aufweist, die der fläch i- gen Aufnahme der Rastiervorrichtung dient. Hier kann analog zur vorgenannten ersten Auflagefläche gewährleistet werden, dass eine Rastiervorrichtung an dem Halteelement sicher gehalten ist. Durch die flächige Ausgestaltung der zweiten Auflagefläche kann die Befestigungsstelle gut für eine Schraubverbindung genutzt werden. Weiterhin sind grundsätzlich auch Klebe- oder Nietver- bindung denkbar.

Bevorzugt weist das Halteelement eine dritte Befestigungsstelle zur Anbringung einer Schaltkulisse auf. In die Schaltkulisse kann beispielsweise ein Ku- lissenfinger eingreifen, der während des Schaltvorgangs den Schaltfinger derart führt, dass der von einem Bediener bzw. Fahrer gewählte Gang auch geschaltet wird. Durch die dritte Befestigungsstelle zur Anbringung einer Schaltkulisse ist zusätzliche Schaltkomponente schon vor der Befestigung des Halte- elementes auf der Schaltstange relativ zum Magnetelement und der Rastiervorrichtung positioniert.

Vorteilhafterweise ist an wenigstens einer der Befestigungsstellen zur Befestigung eine Anzahl von Bohrungen vorgesehen. Grundsätzlich gibt es eine An- zahl von gängigen Befestigungsmöglichkeiten, wie eine Niet-, eine Kleb- oder auch eine gespritzte Verbindung. Insbesondere ist jedoch die Einbringung von Bohrungen im Halteelement vorteilhaft, da so schon vor der Positionierung des Halteelementes auf der Schaltstange die Positionen der einzelnen Schaltkomponenten exakt vorgegeben werden können. Weiterhin ist die Verwendung von Schrauben, die in die Bohrungen eingebracht werden können, eine kostengünstige und einfach zu handhabende Möglichkeit, die einzelnen Schaltkomponenten an dem Halteelement zu befestigen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Durch die Verwendung eines metallischen Werkstoffes, wie beispielsweise Aluminium, kann das Halteelement den hohen Kräften, die im Betreib eines Schaltgetriebes wirken, standhalten. Weiterhin ist für die Fertigung von Metallteilen eine Reihe von Verfahren bekannt, die günstig und einfach zu handhaben sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteelement aus einem Kunststoff gefertigt. Eine derartige Fertigung bietet sich an, wenn beispielsweise Magnetelemente oder Rastiervorrichtungen und alternativ Kulissen in den Halter eingegossen werden sollen. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn das Halteelement mit den einzelnen Schaltkomponenten als eine Baueinheit direkt zum Kunden geliefert werden soll. Insgesamt bietet ein Halteelement mit einer Anzahl von Befestigungsstellen die Möglichkeit einer genauen Positionierung einer Anzahl von Schaltkomponenten zueinander. Weiterhin kann durch die genaue Positionierung des Halteelementes auf der Schaltstange dieses gleichzeitig auch als Wähl- bzw. als Schaltan- schlag fungieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Halteelement mit einer Schraubklemmung zur Befestigung an einer Schaltstange, Fig. 2 eine Schalteinheit mit einem Halteelement gemäß Fig. 1 , wobei das Halteelement auf der Schaltstange angebracht ist und mit einer Rastiervorrichtung und einem Magnetelement versehen ist, und Fig. 3 eine Schalteinheit mit einem auf einer Schaltstange angebrachten

Halteelement, wobei an dem Halteelement eine Anzahl von Schaltkomponenten positioniert ist.

Gleiche Komponenten in den einzelnen Ausführungsbeispielen erhalten Folgenden die gleichen Bezugszeichen. Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Halteelement 1 zur Befestigung an einer sich in einer axialen Richtung erstreckende Schaltstange, die in der Fig. nicht gezeigt ist. Das Hal- teelement 1 weist eine Klemmvorrichtung 3 zur Klemmung auf der Schaltstange mit zwei sich genüberliegenden Klemmbacken 5 auf. Weiterhin ist das Halteelement 1 mit einer durchgehenden Bohrung 7 in axialer Richtung der Schaltstange ausgestaltet. Das Halteelement 1 ist aus Aluminium gefertigt und hat eine erste, ebene Auflagefläche 9 auf seiner Oberfläche. In die Auflagefläche 9 sind zwei Bohrungen 1 1 eingebracht. Die Auflagefläche 9 und die Bohrungen 1 1 bilden eine erste Befestigungsstelle 13 für ein in Fig. 1 nicht gezeigtes Magnetelement. Die Auflagefläche 9 dient insbesondere der flächigen Aufnahme des Magnetelements, wodurch ein fester und sicherer Halt gewährleistet werden kann.

Die Klemmbacken 5 sind einander gegenüberliegend positioniert und umschließen im eingebauten Zustand die Schaltstange im Wesentlichen vollumfänglich. Die Klemmbacken 5 sind mit einer Bohrung 15 bzw. einer Gewinde- bohrung 16 versehen. Durch die Gewindebohrung 16 ist eine Schraube 17 gesteckt. Die Schraube 17 kann nach Positionierung des Halteelements 1 auf der Schaltstange in der Gewindebohrung 16 angezogen werden. Hierdurch ist das Halteelement 1 in axialer Richtung fest auf der Schaltstange positioniert und in einer definierten Winkellage ausgerichtet.

An dem hinteren Ende 19 weist das Halteelement 1 eine zweite Befestigungsstelle 21 für eine Rastiervorrichtung auf. Die Befestigungsstelle 21 ist zylindrisch ausgebildet und dient der Aufnahme einer Rastiervorrichtung, die in der Fig. 1 nicht gezeigt ist. Die Rastiervorrichtung kann als eine Schalthülse bzw. eine Rastierhülse ausgebildet sein und am hinteren Ende 19 des Halteelements 1 aufgeschoben werden. An der Befestigungsstelle 21 kann die Rastiervorrichtung am Halteelement 1 befestigt werden. In Fig. 2 ist eine Schalteinheit 31 mit dem aus Aluminium gefertigten Halteelement 1 gemäß Fig. 1 nach der Anbringung auf der Schaltstange 33 gezeigt. Das Halteelement 1 ist mit der durch die zwei Klemmbacken 5 gebildeten Klemmvorrichtung 3 ausgestaltet und über Bohrung 7 auf der Schaltstange 33 angebracht.

Die Klemmvorrichtung 3 des Halteelements 1 umschließt die Schaltstange 25 nahezu vollumfänglich mit ihren Klemmbacken 5. Zur festen Positionierung ist die Schraube 17 in den Bohrungen 15 der Klemmbacken 5 fest angezogen.

An der Auflagefläche 9 des Halteelements 1 bzw. an der Befestigungsstelle 13 ist ein Magnetelement 35 angebracht. Das Magnetelement 35 ist vorliegend als eine Magnethalterung 37 mit einem in dieser Magnethalterung 37 befestigten Magneten 39 ausgebildet. Die Magnethalterung 37 ist über zwei Schrauben 41 in die Bohrungen 1 1 an der Befestigungsstelle 13 angebracht. Das Magnetelement 35 ist hierbei flächig auf der Auflagefläche 9.

An der Befestigungsstelle 21 am hinteren Ende 19 des Halteelements 1 ist eine Rastiervorrichtung 43 angebracht. Die Rastiervorrichtung 43 ist als eine zylind- rische Rastierhülse 45 ausgestaltet, auf welcher ein Rastierblech 47 angebracht ist. Die Rastierhülse 45 ist über die Schaltstange 25 geschoben und umschließt das hintere Ende 19 des Halteelements 1 . Die Rastierhülse 45 ist an der zylindrischen Befestigungsstelle 21 des Halteelements 1 befestigt. Das Magnetelement 35 kann mit einem in Fig. 1 nicht gezeigten Sensor zusammenwirken, wodurch sich die Schaltposition im Getriebe ermitteln lässt. Die Rastiervorrichtung 43, bzw. der Eingriff einer Arretierung in die Rastiervorrichtung 43 signalisiert dem Nutzer insbesondere, dass der gewünschte Gang eingelegt ist. Das Magnetelement 35 und die Rastiervorrichtung 43 sind dement- sprechend so zueinander positioniert, dass eine Abstimmung zwischen Schaltgefühl, dem tatsächlichem Schaltvorgang (Rastiervorrichtung 43) und der mittels der Detektionsvorrichtung erfassten Position der Schaltstange gewährleistet ist. Auf diese Weise kann über die Positionierung eines Magnetelements 35 zu einer Rastiervorrichtung 43 eine Übereinstimmung zwischen einer elektronischen Erfassung und dem Schaltgefühl des Nutzers erzielt.

Die Randkonturen 49 der Rastierhülse 45 sind an die Geometrie des Halteele- ments 1 angepasst. Das Rastierblech 47 ist mit einer Rastierkontur 51 auf seiner Oberfläche ausgebildet. In diese Rastierkontur 51 kann eine in Fig. 2 nicht gezeigte Arretierung eingreifen, um einem Nutzer ein dem tatsächlichen Schaltvorgang entsprechendes Schaltgefühl zu vermitteln. Das Rastierblech 47 und die Rastierhülse 45 sind miteinander verschweißt. Zusätzlich ist das Hal- teelement 1 an seiner Kopfseite mit einem die Schaltstange 33 umschließenden Endanschlag 53 ausgebildet.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausgestaltung einer Schalteinheit 61 mit einem Halteelement 63 nach der Anbringung auf einer Schaltstange 65 gezeigt. Das Halte- element 63 ist wie auch in Fig. 2 über eine Schraubklemmvorrichtung 67 mit zwei Klemmbacken 69 mittels der Schraube 71 auf der Schaltstange 65 positioniert.

Weiterhin zeigt Fig. 3 eine Befestigungskappe 73, die das Halteelement 63 in Umlaufrichtung umgreift. An die mit der Schraube 71 montierten Befestigungskappe 73 ist ein Schaltfinger 75 angebracht, der dem Eingriff in eine nicht gezeigte Schaltgabel dient. An der Oberseite 77 des Halteelements 63 ist eine Befestigungsstelle 79 angebracht, an welcher eine Schaltkulisse 81 befestigt ist. Hierzu ist die Oberseite 77 des Halteelements 63 mit zwei Bohrungen 81 versehen. Die Schaltkulisse 81 ist über zwei in diese Bohrungen 83 gedrehte Schrauben 85 mit dem Halteelement 63 verbunden. Die Schaltkulisse 81 dient der Führung eines Kulissenfingers und verhindert aufgrund ihrer Ausgestaltung, dass beim Schaltvorgang ein falscher Gang eingelegt wird. Im Unterschied zu Fig. 2 zeigt Fig. 3 eine Rastiervorrichtung 87, die nur aus einem Rastierblech 89 mit einer Rastierkontur 91 auf der Oberfläche besteht. Das Rastierblech 89 ist an einer Befestigungsstelle 93 über zwei Schrauben 95 mit dem Halteelement 63 verbunden. Die Befestigungsstelle 93 weist hierzu eine Auflagefläche 97 und das Rastierblech 89 abgeflachte Bereiche 99 auf, an denen die Schrauben 95 die beiden Komponenten miteinander verbinden. Weiterhin weist das Halteelement 63 eine erste Befestigungsstelle 101 für ein Magnetelement auf. Die Befestigungsstelle 101 ist auf der Auflagefläche 103 des Halteelements 63 ausgebildet.

Liste der Bezugszahlen

1 Halteelement

3 Klemmvorrichtung

5 Klemmbacken

7 Bohrung

9 erste Auflagefläche

1 1 Bohrungen

13 erste Befestigungsstelle

15 Bohrungen

16 Gewindebohrung

17 Schraube

19 hinteres Ende

21 zweite Befestigungsstelle

31 Schalteinheit

33 Schaltstange

35 Magnetelement

37 Magnethalterung

39 Magnet

41 Schrauben

43 Rastiervorrichtung

45 Rastierhülse

47 Rastierblech

49 Randkontur

51 Rastierkontur

53 Endanschlag

61 Schalteinheit

63 Halteelement

65 Schaltstange

67 Klemmvorrichtung

69 Klemmbacken

71 Schraube 73 Befestigungskappe

75 Schaltfinger

77 Oberseite

79 dritte Befestigungsstelle

81 Schaltkulisse

83 Bohrungen

85 Schrauben

87 Rastiervorrichtung

89 Rastierblech

91 Rastierkontur

93 zweite Befestigungsstelle

95 Schrauben

97 zweite Auflagefläche

99 abgeflachter Bereich

101 erste Befestigungsstelle

103 erst