DE102008015593A1

DE102008015593A1 - Linearlagerung

Info

Publication number: DE102008015593A1
Application number: DE200810015593
Authority: DE
Inventors: Arnold Trissler
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2009-10-01

Abstract

Linearlagerung mit unbegrenztem Hub für ein Schaltelement, mit einem Wälzlager mit in einem Umlauf bewegbaren Wälzkörpern, wobei die auf der Grundform einer Kugel basierenden Wälzkörper (1) zwei parallele Abflachungen (2) aufweisen, die senkrecht von der Wälzachse (3) durchstoßen sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Linearlagerung mit unbegrenztem Hub für ein Schaltelement, mit einem Wälzlager mit in einem Umlauf bewegbaren Wälzkörpern.
Hintergrund der Erfindung
Eine Linearlagerung mit unbegrenztem Hub ist aus der DE 199 41 926 A1 bekannt. Das Linearwälzlager umfasst einen Führungswagen, der über Kugeln an einer Führungsschiene abgestützt und längs dieser verfahrbar ist. Der Vor- und Rücklauf der Kugeln erfolgt in Kugelumlaufschuhen, die kompliziert aufgebaut sind. Zudem ist der Platzbedarf einer derartigen Linearlagerung vergleichsweise groß.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearlagerung mit unbegrenztem Hub anzugeben, deren Wälzlager bei geringem Bauraumbedarf eine hohe Tragzahl aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Linearlagerung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die auf der Grundform einer Kugel basierenden Wälzkörper zwei parallele Abflachungen aufweisen, die senkrecht von der Wälzachse durchstoßen sind.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Wälzkörper weisen den Vorteil auf, dass sie vergleichsweise einfach und damit kostengünstig herstellbar sind. Die Wälzkörper basieren auf der Grundform einer Kugel und weisen an gegenüberliegenden Seiten parallele, ebene Abflachungen auf. Im eingebauten Zustand verläuft die Wälzachse von einer abgeflachten Seite zur gegenüberliegenden abgeflachten Seite, dementsprechend ist die Wälzachse auch die Symmetrieachse für die Wälzkörper. Diese Wälzkörper weisen einen geringeren Bauraumbedarf im Vergleich zu herkömmlichen kugelförmigen Wälzkörpern auf. Das Wälzlager der erfindungsgemäßen Wälzlagerung weist daher eine im Vergleich zu Wälzlagern mit kugelförmigen Wälzkörpern erhöhte Tragzahl auf und kann in vorteilhafter Weise bei solchen Lagerungen eingesetzt werden, bei denen überwiegend oder fast ausschließlich eine axiale, translatorische Bewegung stattfindet.
Bei der erfindungsgemäßen Linearlagerung kann es vorgesehen sein, dass das Wälzlager ein Gehäuse aufweist, in dem Laufbahnen für die Wälzkörper ausgebildet sind. Die Wälzkörper in den Laufbahnen berühren im Inneren des Gehäuses beispielsweise eine Stange oder Welle, die gegenüber einem anderen Bauteil verschiebbar ist. Die Wälzkörper berühren mit ihrer gegenüberliegenden Seite, die zumindest geringfügig aus dem Gehäuse hervorsteht, dieses andere Bauteil.
Bei der erfindungsgemäßen Linearlagerung können die Laufbahnen aus zwei parallel zur Betätigungsrichtung verlaufenden geraden Abschnitten und diese verbindenden bogenförmigen Abschnitten bestehen. Bei einer Relativbewegung der beiden zueinander verschiebbaren Bauteile, die beispielsweise einer Schaltbetätigung entspricht, bewegen sich die Wälzkörper einer Laufbahn je weils in einem Umlauf. Ein Teil der Kugeln bewegt sich dabei vorwärts, ein anderer Teil bewegt sich rückwärts bzw. senkrecht dazu, bezogen auf die Bewegungsrichtung.
Es wird besonders bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Linearlagerung für ein Schaltelement vorgesehen ist, das mittels des Wälzlagers gelagert ist. Bei dem Schaltelement kann es sich beispielsweise um eine Schaltschwinge, eine Schaltwelle, eine Schaltstange oder eine Schaltgabel handeln.
Das Schaltelement kann an einer Kolbenstange befestigt sein, die einen Kolben aufweist, der zur Bildung einer mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Druckkammer mittels des Wälzlagers in einem Zylinder verschiebbar gelagert ist. Derartige Linearlagerungen kommen beispielsweise bei Schaltgetrieben von Nutzfahrzeugen zum Einsatz.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die Figuren sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 einen Wälzkörper einer erfindungsgemäßen Linearlagerung in einer perspektivischen Ansicht;
2 ein Ausführungsbeispiel eines Linearwälzlagers mit Endloshub;
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Linearwälzlagers mit Endloshub; und
4 eine geschnittene Ansicht einer als Druckmittel betätigte Stellvorrichtung ausgebildeten erfindungsgemäßen Linearlagerung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen unrunden Wälzkörper 1, der in einem Linearwälzlager eingesetzt werden kann. Der Wälzkörper 1 basiert auf der Grundform einer Kugel und weist zwei parallele Abflachungen 2 auf, die einander gegenüberliegen und senkrecht von der Wälzachse 3 durchstoßen sind.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Linearwälzlagers für Endloshub. Das Linearwälzlager 4 umfasst ein als Hohlzylinder ausgebildetes Gehäuse 5, in dem Laufbahnen 6 für Wälzkörper 1 ausgebildet sind. Die Laufbahnen 6 bestehen aus zwei parallel zur Bewegungsrichtung verlaufenden geraden Abschnitten und diese verbindenden bogenförmigen Abschnitten. Wie in 2 gezeigt ist, sind die Wälzkörper sowohl an der Innenseite als auch an der Außenseite der Laufbahn 6 geführt. Bei einer Bewegung des Wälzlagers 4 werden die Wälzkörper 1 in einen geschlossenen Umlauf versetzt. Die Abflachungen 2 der Wälzkörper 1 liegen seitlich an den Laufbahnen 6 an, die nicht abgeflachten Seiten benachbarter Wälzkörper 1 berühren einander. Die Laufbahnen 6 und die entsprechenden Öffnungen 7 in dem Gehäuse 5 des Wälzlagers 4 sind so ausgebildet, dass die Wälzkörper 1 über die Kontur des Gehäuses 5 hervorstehen.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Linearwälzlagers. Das Linearwälzlager 8 weist ebenfalls ein Gehäuse 9 auf, in dem Öffnungen 11 für Laufbahnen 10 für Wälzkörper 1 ausgebildet sind. Anders als bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel stützt sich bei diesem Wälzlager lediglich eine Reihe der Wälzkörper 1 an der Außenseite ab. Beide Linearwälzlager 4, 8 sind für Endloshub geeignet.
4 zeigt eine Linearlagerung für eine druckmittelbetätigte Stellvorrichtung. Die Stellvorrichtung 12 besteht im Wesentlichen aus einer als Schaltstange ausgebildeten Kolbenstange 13, an deren einem Ende sich ein Kolben 14 befindet, der mittels einer Kolbendichtung 15 gegenüber einem Zylinder 16, der als dünnwandige topfförmige Blechhülse ausgebildet ist, abgedichtet ist. Zylin der 16 und Kolben 14 begrenzen eine Druckkammer 18, die einen Anschluss 17 zum Zuführen eines Druckmediums aufweist. Als Druckmedium kann beispielsweise Hydraulikflüssigkeit oder Luft verwendet werden.
Der Kolben 14 ist mit einem Wälzlager 19 zu einem Bauteil vereinigt. Die Wälzkörper 1 des Wälzlagers 19 stützen sich einerseits an der Innenseite des als Blechhülse ausgebildeten Zylinders 14 und andererseits an der Kolbenstange 13 ab. Das Wälzlager 19 ist für endlosen Hub ausgebildet. Durch die kombinierte Einheit aus Kolben 14 und Wälzlager 19 ist der benötigte axiale Bauraum besonders gering. Da die Kolbendichtung 15 und das Wälzlager 19 lediglich einen geringen Abstand zueinander aufweisen, wirken sich gegebenenfalls auf die Kolbenstange 13 einwirkende Biegemomente praktisch nicht auf den Dichtspalt der Kolbendichtung 15 aus.
An der als Schaltstange ausgebildeten Kolbenstange 13 ist eine lediglich schematisch dargestellte Schaltgabel 20 angebracht, die Bestandteil eines Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugmotors ist. An dem in 4 rechten Ende der Kolbenstange 13 befindet sich ein herkömmliches Linearwälzlager 21.
Die in 4 gezeigte Stellvorrichtung 12 wird betätigt, indem die Druckkammer 18 über den Anschluss 17 mit dem Druckmittel befüllt wird. Dadurch bewegt sich der Kolben 14 in der Ansicht von 4 nach rechts, sodass über die Kolbenstange 13 auch die Schaltgabel 20 verschoben wird, wodurch ein Schaltvorgang bei einem Getriebe ausgelöst wird.

1: Wälzkörper
2: Abflachung
3: Wälzachse
4: Wälzlager
5: Gehäuse
6: Laufbahn
7: Öffnung
8: Linearwälzlager
9: Gehäuse
10: Laufbahn
11: Öffnung
12: Stellvorrichtung
13: Kolbenstange
14: Kolben
15: Kolbendichtung
16: Zylinder
17: Anschluss
18: Druckkammer
19: Wälzlager
20: Schaltgabel
21: Linearwälzlager

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19941926 A1 [0002]

Claims

Linearlagerung mit unbegrenztem Hub für ein Schaltelement, mit einem Wälzlager mit in einem Umlauf bewegbaren Wälzkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der Grundform einer Kugel basierenden Wälzkörper (1) zwei parallele Abflachungen (2) aufweisen, die senkrecht von der Wälzachse (3) durchstoßen sind.
Linearlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (4, 14) ein Gehäuse (5) aufweist, in dem Laufbahnen (6) für die Wälzkörper (1) ausgebildet sind.
Linearlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahnen (6) aus zwei parallel zur Betätigungsrichtung verlaufenden geraden Abschnitten und diese verbindenden bogenförmigen Abschnitten bestehen.
Linearlagerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie für ein Schaltelement vorgesehen ist, das mittels des Wälzlagers (4, 19) gelagert ist.
Linearlagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement eine Schaltschwinge, eine Schaltwelle, eine Schaltstange oder eine Schaltgabel (20) ist.
Linearlagerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement an einer Kolbenstange (13) befestigt ist, die einen Kolben (14) aufweist, der zur Bildung einer mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Druckkammer (18) mittels des Wälzlagers (19) in einem Zylinder (16) verschiebbar gelagert ist.