DE19910422A1

DE19910422A1 - Lageranordnung für eine Schaltwelle

Info

Publication number: DE19910422A1
Application number: DE1999110422
Authority: DE
Inventors: Paul Haller
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-09-14

Abstract

Bei einer Lageranordnung zur Abstützung einer linear bewegbaren Schaltwelle (1) für ein Kraftfahrzeuggetriebe, die ein Kugellager mit auf der Mantelfläche der Schaltwelle (1) abrollenden Kugeln (4) enthält, welche von einer als äußerer Lagerring wirkenden Hülse (2) umgeben und von einem ringsegmentförmigen und somit in einem Umfangsbereich eine Aussparung (5) aufweisenden Käfig (3) geführt sind, wobei im Bereich der Aussparung (5) des Käfigs (3) eine von einer Feder (6) erzeugte Radialkraft auf die Schaltwelle (1) einwirkt, ist erfindungsgemäß die Feder (6) innerhalb der Hülse (2) angeordnet. Sie erstreckt sich mit einem zentralen Stützwälzlager (7) und zwei an diesem angrenzenden Federblechen (8) in Achsrichtung der Schaltwelle (1).

Description

Gebiet der Erfindung

Eine Lageranordnung zur Abstützung einer linear bewegbaren Schaltwelle für ein Kraftfahrzeuggetriebe, die ein Kugellager mit auf der Mantelfläche der Schaltwelle abrollenden Kugeln enthält, welche von einer als äußerer Lager ring wirkenden Hülse umgeben und von einem ringsegmentförmigen und somit in einem Umfangsbereich eine Aussparung aufweisenden Käfig geführt sind, wobei im Bereich der Aussparung des Käfigs eine von einer Feder erzeugte Radialkraft auf die Schaltwelle einwirkt.

Hintergrund der Erfindung

Bekannte Lageranordnungen, bei welchen die Schaltwelle mit Übermaß in ei nem Wälzlager eingebaut ist, weisen enge Toleranzen und damit einen rauhen Verschiebekraftverlauf auf. Wälzlager mit als Kugeln ausgebildeten Wälzkör pern, bei denen die Kugeln in einem Käfig geführt und in einer Hülse radial vorgespannt sind, können eine unsichere Käfigpositionierung haben, so daß ein unerwünschtes Wandern des Käfigs in die Endlage erfolgt. Insbesondere bei senkrecht stehenden Schaltwellen wandert der Käfig infolge von Getriebe schwingungen in seine Endlage, so daß die Wälzlagerung zur Gleitlagerung und das Wälzlager damit überflüssig wird.

Eine Lageranordnung der eingangs genannten Art ist aus der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 93/10366 bekannt. Dort ist die Feder, welche die Radialkraft auf die Schaltwelle ausübt, als Schraubendruckfeder ausgebildet und in einem hülsenförmigen Raststift ange ordnet, welcher sich außerhalb des äußeren Lagerringes in einer Bohrung ei nes Gehäuses befindet. Diese Schaltwelle benötigt für die Anlage des Rast stiftes eine ebene Anlagefläche. Daher ergibt sich hier eine Anordnung, die nicht nur einen großen Raumbedarf aufweist, sondern auch konstruktiv auf wendig ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Lageranordnung zu schaffen, bei welcher der Käfig in seiner Position sicher gehalten und entspre chend dem Schalthub schlupffrei verschoben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Feder innerhalb der Hülse angeordnet ist und sich mit einem zentralen Stützwälzlager und zwei an diesem angrenzenden Federblechen in Achsrichtung der Schaltwelle er streckt. Die Federbleche können an ihren von dem Stützwälzlager entfernten Enden mit Lagerinnenringen von Kugellagern verbunden sein, deren Außen ringe von der Hülse und angrenzenden Hülsenborden gebildet sind. Damit er gibt sich eine wälzgelagerte Vorlastfeder, von welcher die Schaltwelle kontinu ierlich gegen die Kugeln in der Hülse gedrückt und auf diese Weise der Kugel satz in seiner Position sicher gehalten wird.

Das Stützwälzlager kann ein Kugellager sein, welches zwei an Blechlaschen der Feder ausgebildete äußere Kugellaufbahnen aufweist, die zur Längsachse der Schaltwelle parallel und in deren Umfangsrichtung hintereinander ange ordnet sind, wobei innere Kugellaufbahnen von der Mantelfläche der Schalt welle gebildet sind. Es ist auch möglich, statt des Kugellagers für das Stütz wälzlager ein Rollenlager zu verwenden und die Laufbahnen entsprechend anders zu gestalten.

Das Stützwälzlager kann zur Führung von Kugeln einen Käfig aufweisen, wel cher mit einem in einen Längsschlitz der Feder eingesteckten Schnapphacken in seiner Lage gehalten sein kann.

Führt die Schaltwelle an der betreffenden Lagerstelle keine Drehbewegung aus, z. B. an Lagerstellen der Schaltgabelführung, so kann die Feder unmittel bar in der Hülse integriert werden. Dabei kann die Hülsenwand geschlitzt und mit einem durchgestellten Bereich als Feder verwendet werden.

In den Reihen der Kugeln kann mindestens dreimal jeweils um 120° versetzt eine Kunststoffkugel mit Übermaß eingebaut werden, wobei das Übermaß dann im elastischen Bereich des verwendeten Werkstoffs liegt.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen können außer zu der sicheren Positionie rung des Käfigs auch zur Geräuschminderung beitragen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Hülse mit einer eingebauten Feder und einem Kugel lager-Käfig, jedoch ohne Schaltwelle, im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Feder;

Fig. 3 eine Hülse gemäß Fig. 1 mit darin gelagerter Schaltwelle im Längsschnitt;

Fig. 4 die Lageranordnung gemäß Fig. 3 im Querschnitt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Eine Lageranordnung für eine Schaltwelle 1 enthält eine im Querschnitt kreis ringförmige Hülse 2 und einen zwischen der Hülse und der Schaltwelle ange ordneten Käfig 3 für als Kugeln 4 ausgebildete Wälzkörper. Die Kugeln 4 stüt zen sich an der Mantelfläche der Schaltwelle 1 und an der inneren Oberfläche der Hülse 2 ab, so daß die Schaltwelle 1 als Innenlaufbahn und die Hülse 2 als Außenlaufbahn für die Kugeln 4 wirkt. Die Kugeln 4 sind in bezug auf die Schaltwelle 1 in mehreren achsparallelen Reihen angeordnet, wobei zwei be nachbarte Reihen in Umfangsrichtung der Schaltwelle 1 und der Hülse 2 hin tereinander liegen. Für jede Reihe von Kugeln 4 ist eine schlitzförmige Tasche in dem Käfig 3 vorgesehen.

Der Käfig 3 erstreckt sich nicht vollständig, sondern nur auf dem größten Teil des Umfangs der Schaltwelle 1, so daß sich auf dem restlichen Umfangsteil eine Aussparung 5 ergibt. In dieser ist eine Feder 6 innerhalb der Hülse 2 an geordnet, welche bestrebt ist, die Schaltwelle 1 zu den diametral gegenüberlie genden Kugeln 4 innerhalb der Hülse 2 hinzudrücken, wobei die Kugeln 4 sich an der inneren Oberfläche der Hülse 2 abstützen. Die Feder 6 besteht aus ei nem zentralen Stützwälzlager 7, welches sich in bezug auf die Schaltwelle 1 achsparallel in der Hülse 2 erstreckt und an seinen axialen Enden in Federble che 8 übergeht. Jedes Federblech 8 ist an seinem von dem Stützwälzlager 7 abgewandten Ende mit einem Lagerinnenring 9 eines Kugellagers 10 verbun den. Dieses befindet sich jeweils in einem axialen Endbereich der Hülse 2, die hier Hülsenborde 11 aufweist. Auf diese Weise werden Lageraußenringe für das Kugellager 10 gebildet.

Das innerhalb der Aussparung 5 des Käfigs 3 angeordnete Stützwälzlager 7 ist im Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Kugellager. Es weist zwei achsparallele Blechlaschen auf, an denen äußere Kugellaufbahnen 12 des Stützwälzlagers 7 ausgebildet sind. Die Manteloberfläche der Schaltwelle 1 wirkt als innere Ku gellaufbahn für das Stützwälzlager 7.

Die Kugeln des Stützwälzlagers 7, die an den äußeren Kugellaufbahnen 12 abrollen, werden von einem gemeinsamen Käfig 13 geführt, welcher mit einem Schnapphacken 14 an dem die beiden Blechlaschen für die äußeren Kugel laufbahnen 12 enthaltenden zentralen Bereich des Stützwälzlagers 7 gehalten sind. Zu diesem Zweck befindet sich zwischen den Blechlaschen ein Längs schlitz 15, durch welchen der Schnapphacken 14 hindurchgesteckt ist. Auf die se Weise ist der Käfig 13 zwischen den äußeren Kugellaufbahnen 12 und der Mantelfläche der Schaltwelle 1 achsparallel zur Schaltwelle geführt, weil der Längsschlitz 15 ebenfalls achsparallel verläuft. Die Schaltwelle 1 wird von der Feder 6 kontinuierlich gegen die diametral gegenüberliegenden Kugeln des Käfigs 3 gedrückt und damit wird der Käfig in seiner Position gehalten.

Bezugszahlenliste

1

Schaltwelle

2

Hülse

3

Käfig

4

Kugel

5

Aussparung

6

Feder

7

Stützwälzlager

8

Federblech

9

Lagerinnenring

10

Kugellager

11

Hülsenbord

12

äußere Kugellaufbahn

13

Käfig

14

Schnapphacken

15

Längsschlitz

Claims

1. Lageranordnung zur Abstützung einer linear bewegbaren Schaltwelle (1) für ein Kraftfahrzeuggetriebe, die ein Kugellager mit auf der Mantelflä che der Schaltwelle (1) abrollenden Kugeln (4) enthält, welche von einer als äußerer Lagerring wirkenden Hülse (2) umgeben und von einem ringsegmentförmigen und somit in einem Umfangsbereich eine Ausspa rung (5) aufweisenden Käfig (3) geführt sind, wobei im Bereich der Aus sparung (5) des Käfigs (3) eine von einer Feder (6) erzeugte Radialkraft auf die Schaltwelle (1) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fe der (6) innerhalb der Hülse (2) angeordnet ist und sich mit einem zen tralen Stützwälzlager (7) und zwei an diesem angrenzenden Federble chen (8) in Achsrichtung der Schaltwelle (1) erstreckt.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbleche (8) an ihren von dem Stützwälzlager (7) entfernten Enden mit Lagerinnenringen (9) von Kugellagern (10) verbunden sind, deren Außenringe von der Hülse (2) und angrenzenden Hülsenborden (11) gebildet sind.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützwälzlager (7) ein Kugellager ist, welches zwei an Blechlaschen der Feder (6) ausgebildete äußere Kugellaufbahnen (12) aufweist, die zur Längsachse der Schaltwelle (1) parallel und in deren Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei innere Kugellaufbahnen von der Mantelfläche der Schaltwelle (1) gebildet sind.

4. Lageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützwälzlager (7) zur Führung von Kugeln einen Käfig (13) aufweist, welcher mit einem in einen Längsschlitz (15) der Feder (6) eingesteck ten Schnapphacken (14) in seiner Lage gehalten ist.