DE19643385A1 - Schaltwellendurchführung für die Schaltwelle eines Kraftfahrzeuggetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltwellendurchführung für die Schaltwelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, z. B. eines Autos oder eines Motorrades. Die Schaltwellen solcher Getriebe werden von einem Betätigungshebel oder automatisch bei einem Schaltvorgang in ihrer Achsrichtung und in Umfangsrichtung um begrenzte Wege be­ wegt. Dabei müssen die Schaltwellen gegen Lecken von Getriebeöl nach außen und gegen Eindringen von Fremdstoffen, wie Staub und Feuchtigkeit, von außen abgedichtet werden. Gleichzeitig müssen die Schaltwellen bei ihrer Bewegung geführt werden, wobei die Füh­ rung die im Betrieb wirkenden Kräfte auf das Getriebegehäuse zu übertragen hat.

Bei einer bekannten Schaltwellendurchführung sind eine Führungs­ buchse zur Führung der Schaltwelle bei der Bewegung in ihrer Achs­ richtung und in Umfangsrichtung, eine Dichtung zum dynamischen und statischen Abdichten der Schaltwelle gegen ein Austreten von Ge­ triebeöl aus dem Inneren des Getriebegehäuses und ein Faltenbalg, zum Abweisen von Fremdstoffen wie Staub oder Wasser als getrennte Bauteile vorgesehen, die gesondert angeliefert und in dem Ge­ triebegehäuse montiert werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltwellen­ durchführung der beschriebenen Art so auszubilden, daß die Kosten der Herstellung und der Aufwand für Lagerhaltung und Montage deut­ lich abgesenkt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient gemäß der Erfindung eine Schalt­ wellendurchführung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Bei einer Schaltwellendurchführung gemäß der Erfindung ist der Träger, der zur Abstützung der Führungshülse für die Schaltwelle in einer Gehäusebohrung des Getriebegehäuses aufgenommen ist, mit einer anvulkanisierten Elastomerdichtung umfassend eine Dichtlippe zum berührenden Abdichten der Schaltwelle und einen statischen Dichtabschnitt zum Abdichten zum Getriebegehäuse versehen. Am ra­ dial äußeren Ende umfaßt eine am Träger angeformte Aufnahme dicht das äußere wulstförmige Ende des Faltenbalges.

Die so gebildete Baueinheit aus Führungshülse, Träger und Falten­ balg ist außerhalb des Getriebes vormontierbar, was die Lagerung und die Montage vereinfacht. Im Getriebegehäuse ist nur noch der Sitz für den Träger zu bearbeiten, worauf dann die vormontierte Einheit lediglich in diesen Sitz einzudrücken ist.

Die Schaltwellendurchführung nach der Erfindung benötigt lediglich eine vergleichsweise kleine Führungshülse zur Lagerung der Schalt­ welle, wobei diese Führungshülse starr über den Träger im Gehäuse abgestützt ist.

Der Faltenbalg ist an den Träger vorzugsweise in einer durch An­ spruch 10 unter Schutz gestellten Konstruktion angeschlossen. Dies ermöglicht eine Verkleinerung des größten Durchmessers des Falten­ balges gegenüber der herkömmlichen Bauweise und damit nochmals eine Verringerung der Kosten.

Die Anordnung aus Führungshülse und Träger stützen auf die Schalt­ welle beim Schalten ausgeübte Kräfte am Getriebegehäuse ab. In diesem Zusammenhang ist eine Konstruktion des Trägers mit radial inneren und äußeren Schenkeln und einem dazwischen befindlichen Steg bevorzugt, bei welcher die beiden Schenkel mit dem Steg ein U-Profil bilden. Bei einer solchen Konstruktion liegen die Füh­ rungshülse und der die Kräfte auf das Getriebegehäuse übertragende äußere Schenkel des Trägers in einer gemeinsamen radialen Ebene, so daß keine Biegemomente bei der Abstützung von Reaktionskräften auftreten können. Außerdem baut eine solche Konstruktion äußerst kompakt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert sind.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen in axialen Halbschnitten längs einer Schaltwelle drei unterschiedliche Ausführungen einer Schaltwellen­ durchführung gemäß der Erfindung.

In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile der Einfach­ heithalber mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Demzufolge ist mit 2 eine Schaltwelle bezeichnet, die zum Vornehmen eines Schalt­ vorganges in ihrer Achsrichtung a und in ihrer Umfangsrichtung u um begrenzte Wege und Winkel gegenüber einem Getriebegehäuse 4 verlagert wird (Fig. 1). Die Schaltwelle 2 ist in einer Führungs­ hülse 6 gleitend geführt. Diese Führungshülse ist über ein starres Trägerblech 8 mit einem inneren Schenkel 10 und einem damit über einen radialen Steg 11 verbundenen äußeren Schenkel 12 im Getrie­ begehäuse 4 starr abgestützt, wobei der äußere Schenkel 12 mit seinem Außendurchmesser direkten metallischen Kontakt mit einer bearbeiteten Sitzfläche 14 in einer Gehäusebohrung 16 des Ge­ triebegehäuses 4 hat.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist das Trägerblech wie gezeigt S-förmig gekröpft, während es bei den Ausführungen nach den Fig. 2 und 3 U-förmig gekröpft ist. Ein Vorteil dieser zuletzt genannten Ausführung gemäß Fig. 3 besteht darin, daß die Führungshülse 6 und die Sitzfläche 14 zwischen dem äußeren Schenkel 12 und dem Ge­ triebegehäuse 4 in gleicher radialer Ebene liegen, so daß kein Biegemoment auf das Trägerblech 8 ausgeübt wird. Außerdem ist die Anordnung nach Fig. 3 in axialer Richtung gesehen deutlich kompak­ ter als diejenige nach den übrigen Fig. 1 bis 3.

An den inneren Schenkel 10 und den Steg 11 sowie an ein Teilstück des äußeren Schenkels 12 ist bei allen Ausführungsbeispielen eine zusammenhängende Elastomerdichtung 20 mit Dichtlippe 22 und sta­ tischen Dichtabschnitt 24 in einem Arbeitsgang anvulkanisiert. Die Dichtlippe 22 schafft eine Berührungsdichtung zur Schaltwelle 2, wobei sie eine Getriebeölleckage bei der Schub-/Winkelbewegung der Schaltwelle unterbindet. Der statische Dichtabschnitt 24 ist an den äußeren Schenkel 24 anvulkanisiert und steht in unmontiertem Zustand etwas gegenüber dem Außendurchmesser des Schenkels 24 über, so daß er in montiertem Zustand unter Dichtdruck an der Sitzfläche 14 anliegt. Die Größe des Überstandes und die Härte des Elastomermaterials (60 bis 80 Shore A) sind vorteilhaft so ge­ wählt, daß unter allen denkbaren Betriebsbedingungen Dichtheit am Außendurchmesser gewährleistet ist.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 ist der ge­ samte innere Schenkel 10 des Trägers 8 von dem Elastomermaterial der Elastomerdichtung 20 umgeben. Eine die Dichtlippe 22 und den statischen Dichtabschnitt verbindende Elastomerschicht 21 an der Stelle zwischen dem Innenumfang des Schenkels 10 und dem Außenum­ fang der Führungshülse 6 ist dünn, so daß eine steife Abstützung der Führungshülse 6 über den Träger 8 gewährleistet ist. Dies ist zum Vermeiden eines schwammigen Gefühls des Fahrers und somit zur Erhöhung des Schaltkomforts beim Schalten erwünscht.

Zur axialen Festlegung bezüglich der Führungshülse 6 greift ein Wulst 5 am Fuß der Dichtlippe 2 in eine äußere Umfangsnut der Füh­ rungshülse 6 ein. Um eine solche Umfangsnut zu vermeiden und so die Kosten zu senken, ist die Führungshülse 6 bei der Ausführung nach Fig. 2 zwischen zwei nach innen vorspringenden Rippen 7, 9 der Elastomerdichtung 20 axial festgelegt.

Lediglich bei der Ausführung nach Fig. 3 besteht direkter metal­ lischer Kontakt zwischen Schenkel 10 und darin eingepreßter Füh­ rungshülse 6. Dort ist aber ein elastomerer Zusammenhang zwischen der Dichtlippe 22 und der statischen Dichtung 24 über Bohrungen 23 im Steg 11 sichergestellt, so daß auch hier ein Anvulkanisieren der gesamten Elastomerdichtung an den Träger 8 in einem Arbeits­ gang möglich ist.

Der Träger 8 hat am Ende seines äußeren Schenkels bei der Ausfüh­ rung nach Fig. 1 eine Abkröpfung 28 nach außen, die mit dem Ge­ triebegehäuse 4 eine Aufnahme für einen Wulst 32 eines Faltenbal­ ges 30 bildet, dessen radial inneres, an der Schaltwelle 2 axial gehaltenes Ende nicht dargestellt ist. Der Faltenbalg 30 dient als Schutz gegen Eindringen von Staub und Schmutz von außen.

Bei dieser Ausführung kann der Faltenbalg 30 erst nach dem Ein­ pressen der Schaltwellendurchführung mit seinem Wulst 32 in die durch die radiale Abkröpfung 28 des Trägerbleches 8 gebildete Auf­ nahme eingeknöpft werden.

Bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 ist eine nach innen of­ fene Abkröpfung 29 am äußeren Ende des Schenkels 14 vorgesehen, zu deren Bildung zunächst der Schenkel 14 axial ausgezogen und dann das Schenkelende 34 radial nach innen umgebördelt wird. Die Ab­ kröpfung 29 nimmt einen Wulst 33 des Faltenbalges 30 auf. Während bei der Ausführung nach Fig. 1 der Wulst 32 von außen her über die Abkröpfung 28 gestülpt wird, wird der Wulst 33 bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 von innen her in die Abkröpfung 29 gedrückt. Diese Konstruktion ermöglicht eine Reduzierung des Wulstaußen­ durchmessers, d. h. des größten Durchmessers des Faltenbalges 30 und eine vollständige Vormontage des Faltenbalges 30 vor dem Ein­ pressen der Baueinheit in die Gehäusebohrung 16.

Die beschriebene Schaltwellendurchführung läßt sich in allen Kraftfahrzeuggetrieben mit Getriebeabstufung einsetzen, also nicht nur in handgeschalteten Getrieben sondern auch in Automatik-Stu­ fengetrieben.

Die in der obigen Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung von Bedeutung sein.

Claims (10)

1. Schaltwellendurchführung für die Schaltwelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, gekenn­ zeichnet durch eine vormontierte Baueinheit aus

• a) einer Führungshülse (6) für die Schaltwelle (2),
• b) einem die Führungshülse (6) an einem Getriebegehäuse (4) abstützenden Träger (8),
• c) einer zwischen Schaltwelle (2) und Getriebe­ gehäuse (4) abdichtenden Elastomerdichtung (20), welche an der Führungshülse (6) und am Träger (8) befestigt ist und eine dynamische Dichtlippe (22), welche berührend an der Schaltwelle (2) anliegt, sowie einen stati­ schen Dichtabschnitt (24) umfaßt, welcher einen festen, dichten Sitz des Trägers (8) im Getriebegehäuse (4) bewirkt,
• d) einem Faltenbalg (30), der mit seinem einen Ende (32, 33) zwischen einem radial äußeren Ende (28, 29) des Trägers (8) und dem Ge­ triebegehäuse (4) eingespannt und mit seinem anderen Ende axial an der Schaltwelle (2) gehalten ist.

2. Schaltwellendurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (22) und der statische Dichtabschnitt (24) zusammenhän­ gend ausgebildet und an dem Träger (8) anvulkani­ siert sind.

3. Schaltwellendurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomerdich­ tung (20) eine an die Dichtlippe (22) anschließende Elastomerschicht (21) aufweist, welche an der Füh­ rungshülse (6) anvulkanisiert ist.

4. Schaltwellendurchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer­ schicht (21) einen Wulst (5) aufweist, der in eine Umfangsnut der Führungshülse (6) eingreift.

5. Schaltwellendurchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastomer­ schicht (21) zwei die Führungshülse einfassende Rip­ pen (7, 9) aufweist.

6. Schaltwellendurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) einen inneren Schenkel (10) mit daran angeordneter Dichtlippe (22) und einen damit über einen radialen Steg (11) verbundenen äußeren Schenkel (12) mit daran angebundenem statischen Dichtabschnitt (24) aufweist.

7. Schaltwellendurchführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (10, 12) mit dem Steg (11) ein U-Profil bilden.

8. Schaltwellendurchführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Elastomer der Elastomerdichtung (20) ausgefüllte Bohrungen (23) im radialen Steg (11) vorgesehen sind, über die Dichtlippe (22) und statische Dichtung (24) mitein­ ander verbunden sind.

9. Schaltwellendurchführung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Schenkel (12) direkten metallischen Kontakt mit einer Sitzfläche (14) in einer Gehäusebohrung (16) des Getriebegehäuses (4) hat.

10. Schaltwellendurchführung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (29) des äußeren Schenkels (12) radial nach innen gekröpft ist, um eine nach innen offene Aufnahme für das wulstförmige eine Ende (33) des Faltenbalges (30) zu bilden.