DE19922691A1 - Anordnung aus Welle und Buchse für ein automatisches Getriebe - Google Patents

Abstract

Die Wellen- und Buchsen-Anordnung für ein automatisches Getriebe kann zusammengefügt werden, indem eine Welle (11) derart in ein Nadellager (25) eingeführt wird, daß ein auf der Welle (11) sitzender Dichtring (22) durch den Innenbereich des Nadellagers (25) hindurchtreten kann, ohne beschädigt zu werden. Beim Einführen der Welle (11) in das Nadellager (25) kann der an der Welle (11) angeordnete Dichtring (22) unter Kontakt mit einem radial inneren Endabschnitt eines Flanschabschnitts (36) eines äußeren Rings (33) des Nadellagers (25) glatt durch den radialen Innenbereich des Flanschabschnitts (36) hindurchtreten, indem der Ring einer axial einwärts gekrümmten Fläche folgt. Ferner kann der Dichtring (22) bei Kontakt mit einem axialen Ende eines Käfigs (32) des Nadellagers (25) durch den radialen Innenbereich eines an einem axialen Ende des Käfigs (32) ausgebildeten Flanschabschnitts hindurchtreten, indem er sich glatt entlang einer gekrümmten Fläche (41) des Flanschabschnitts entlangbewegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einer Welle und einer Buchse, die beispielsweise in automatischen Getrieben von Kraftfahrzeugen verwendbar ist, und die ohne Beschädigung des Dichtrings zusammengesetzt werden kann.

Herkömmlicherweise wird, wie in Fig. 6 dargestellt, bei dieser Art von An­ ordnungen aus Welle und Buchse für automatische Kraftfahrzeuggetriebe eine Welle 62 in eine Buchse 61 eingesetzt und ein Nadellager 63 zwischen der Welle 62 und der Buchse 61 angebracht.

Bei diesem Aufbau sind ein axiales Loch 65, das axial von einem Endbereich 62A der Welle 62 aus in dieser gebohrt ist, und ein radiales Durchgangsloch 66, das sich radial von einer bestimmten axialen Position des axialen Lochs 65 aus erstreckt, ausgebildet. Anschließend wird dem Nadellager 63 durch das axiale Loch 65 und das radiale Durchgangsloch 66 Betriebsöl zugeführt. Hierzu dienen das axiale Loch 65 und das radiale Durchgangsloch 66 als Ölkanal und ein Dichtring 67 ist zwischen dem Endbereich 62A der Welle 62 und der Buchse 61 angeordnet, so daß das Betriebsöl nicht zwischen dem Endbereich 62A der Welle 62 und der Buchse 61 fließt. Der Dichtring 67 ist ein Gummiteil aus Urethanmaterial oder dergleichen.

Ein Problem des zuvor beschriebenen bekannten Aufbaus besteht jedoch darin, daß beim Einsetzen der Welle 62 in das Nadellager 63 der am Wellenendbereich 62A angebrachte Dichtring 67 gegen den axialen Endbereich 73A des Käfigs 73 des Nadellagers 63 stößt, wie in Fig. 5A dargestellt, wodurch eine Beschädi­ gung des Dichtrings 67 entsteht. Ein weiteres Problem besteht darin, daß der Dichtring 67 dazu neigt, sich an einem inneren Ende 72A eines radial nach innen gebogenen Flanschbereichs 72 eines äußeren Rings 71 zu verfangen, wodurch der Dichtring 67 beschädigt wird.

Wenn, wie in Fig. 5B dargestellt, ferner der Endbereich 73A des Käfigs 73 nach innen gebogen ist, um so hinter dem Flanschbereich 72 des äußeren Rings angeordnet zu sein, so daß der Dichtring 67 nicht gegen den Endbereich 73A des Käfigs 73 stößt, ergibt sich das Problem, daß der Dichtring 67 zwischen den Flanschbereich 72 des äußeren Rings und eine Endfläche 75A eines Wälzkör­ pers 75 gelangen kann, wodurch der Dichtring 67 wiederum beschädigt werden kann.

Wenn darüber hinaus der Durchmesser des Endbereichs 62A der Welle kleiner als der Durchmesser des Mittelbereichs 62B der Welle ausgebildet ist, wie in Fig. 4 dargestellt, kann bis zu einem gewissen Grad verhindert werden, daß der Dichtring 67 gegen das Nadellager 63 stößt. Jedoch kann ein zu geringer Durch­ messer des Endbereichs 62A zu mangelnder Festigkeit der Anordnung führen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung aus einer Welle und einer Buchse für ein automatisches Getriebe zu schaffen, die durch Einsetzen der Welle in das Nadellager gebildet wird, wobei der an der Welle angebrachte Dichtring ohne Beschädigung durch das Nadellager geführt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen ausgeführt.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist vorzugsweise ein Nadellager auf, das einen äußeren Ring mit einer gekrümmten Fläche aufweist, die auf einer axial äußeren Seite eines radial inneren Endbereichs eines Flanschbereichs, der an einem axialen Ende radial nach innen gebogen ist, axial einwärts gebogen ist.

Beim Einsetzen der Welle von einem axialen Ende des Nadellagers her kann der an der Welle angebrachte Dichtring, sobald er gegen den radial inneren End­ bereich des Flanschbereichs des äußeren Rings stößt, problemlos entlang der axial einwärts gekrümmten Fläche des radial inneren Endbereichs durch den Flanschbereich bewegt werden.

Somit kann die Anordnung zusammengesetzt werden, ohne daß der an der Welle angebrachte Dichtring beim Durchführen der Welle durch das Nadellager beschädigt wird.

Alternativ ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Nadellager einen Käfig mit einer gekrümmten Fläche auf der Außenseite eines gebogenen Bereichs eines Flanschbereichs aufweist, der an einem axialen Ende radial nach außen gebo­ gen ist.

Beim Einsetzen der Welle mit dem darauf angebrachten Dichtring kann dieser beim Anstoßen an einem axialen Ende des Käfigs des Nadellagers problemlos entlang der gekrümmten Fläche am axialen Ende des Käfigs in das Nadellager eingeführt werden.

Somit kann auch bei dieser alternativen Ausbildungsform der Dichtring ohne Beschädigung durch das Nadellager geführt werden.

Nach einer anderen Ausführungsform weist das Nadellager auf: einen äußeren Ring mit einer gekrümmten Fläche, die auf einer axial äußeren Seite eines radial inneren Endbereichs eines Flanschbereichs, der an einem axialen Ende radial nach innen gebogen ist, axial einwärts gebogen ist, und ferner einen Käfig mit einer gekrümmten Fläche auf der Außenseite eines gebogenen Bereichs eines Flanschbereichs auf, der an einem axialen Ende radial nach außen gebogen ist.

Hierbei kann der auf der Welle angebrachte Dichtring beim Einsetzen der Welle problemlos in das Nadellager eingeführt werden, da eine Beschädigung beim Anschlagen an der gekrümmten Fläche des äußeren Rings und danach an der gekrümmten Fläche des Käfigflanschs verhindert wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist der an einem axialen Ende radial nach außen gebogene Flanschbereich des Käfigs vom an einem axialen Ende radial nach innen gebogenen Flanschbereich des äußeren Rings durch einen Zwischen­ raum vorbestimmter Größe beabstandet ist, wobei die Zwischenraumgröße kleiner als die axiale Größe des Dichtrings ist, und der Innendurchmesser des Flanschbereichs des äußeren Rings gleich oder kleiner als der Außendurch­ messer der gekrümmten Fläche des Käfigs bemessen ist.

Da bei dieser Ausbildung der Innendurchmesser des Flanschbereichs des äuße­ ren Rings gleich oder kleiner als der Außendurchmesser der gekrümmten Fläche des Käfigs ist, kann der Dichtring, nachdem er die gekrümmte Fläche des Flanschbereichs des äußeren Rings passiert hat, problemlos die gekrümmte Fläche des Flanschbereichs des Käfigs in Anlage an der gekrümmten Fläche passieren. Da die Größe des Zwischenraums zwischen dem Flanschbereich des äußeren Rings und dem Flanschbereich des Käfigs kleiner als die axiale Ab­ messung des Dichtrings ist, ist sicher verhindert, daß der Dichtring in den Zwischenraum gelangt.

Auch hierbei ist eine Beschädigung des Dichtrings beim Einsetzen der Welle in das Nadellager zuverlässig verhindert.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform einer gemäß der Erfin­ dung ausgebildeten Wellen- und Buchsen-Anordnung für ein automati­ sches Getriebe;

Fig. 2A zeigt eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Nadellagers gemäß der Ausführungsform, und

Fig. 2B zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nadellagers gemäß der Ausführungsform,

Fig. 3 zeigt eine detaillierte Ansicht zur Darstellung der Abmessungsverhält­ nisse bei dem Nadellager gemäß der Ausführungsform;

Fig. 4 zeigt eine Ansicht zur Darstellung der Form der Welle und eines Wellen- Endabschnitts eines automatischen Getriebes;

Fig. 5A zeigt eine Ansicht eines herkömmlichen Nadellagers, und

Fig. 5B zeigt eine weitere Ansicht eines herkömmlichen Nadellagers; und

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht einer herkömmlichen Wellen- und Buchsen- Anordnung für ein automatisches Getriebe.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Wellen- und Buchsen-Anordnung für ein automatisches Getriebe gezeigt. Diese Ausführungsform weist eine Welle 11, in der ein innerer Ölkanal 10 zum Durchlaß von Betriebsöl ausgebildet ist, und eine Buchse 12 auf, in deren Innerem die Welle 11 angeordnet ist. Der Ölkanal 10 weist ein axiales Loch 13, das ausgehend von einem Endabschnitt 11A der Welle 11 ausgebildet ist, und radiale Durchgangslöcher 15, 16 auf, die axial um einen bestimmten Abstand voneinander entfernt sind.

Ein axiales Loch 17, das im wesentlichen konzentrisch mit dem axialen Loch 13 der Welle 11 angeordnet ist, und ein radiales Loch 18, das sich rechtwinklig von dem axialen Loch 17 aus erstreckt, sind in einem dem Endabschnitt 11A der Welle 11 zugewandten Bodenabschnitt 12A der Welle 12 ausgebildet. Das axiale Loch 17 und das radiale Loch 18 bilden einen buchsenseitigen Ölkanal 20.

Der Endabschnitt 11A der Welle 11 ist etwas kleiner als ein zentraler End­ abschnitt 11B. An dem Außenumfang des Endabschnitts 11A ist eine Umfangs­ nut 21 ausgebildet, in die ein Dichtring 22 eingepaßt ist. Bei dem Dichtring handelt es sich um ein Rubber-Teil aus Urethan-Rubber oder dgl. Ferner ist ein spezieller radialer Spalt zwischen dem zentralen Abschnitt 11B und einer Innenumfangsfläche 23 der Buchse 12 und zwischen den beiden radialen Durchgangslöchern 15 und 16 der Welle 11 vorgesehen. Ein Nadellager 25 ist durch Preßsitz in diesem Spalt angeordnet. Das Nadellager 25 weist einen äußeren Ring 33 mit zwei Flanschabschnitten 35 und 36 auf, die an den beiden axialen Enden radial einwärts gebogen sind.

Bei dieser Wellen- und Buchsen-Anordnung für ein automatisches Getriebe tritt Betriebsöl gemäß den strichpunktierten Pfeilen in Fig. 1 durch den Ölkanal 20 der Buchse 12 und den Ölkanal 10 der Welle 11, um das Nadellager 25 zu schmieren.

Im folgenden wird anhand Fig. 2B die Anordnung des Nadellagers 25 erläutert. Das Nadellager 25 weist einen Wälzkörper 31 auf, einen Käfig 32 zum Halten des Wälzkörpers 31, und einen äußeren Ring 33 auf. Von den an den beiden axialen Enden des äußeren Rings 33 angeordneten Flanschabschnitten 35, 36 weist der weiter von dem Dichtring 22 weg angeordnete Flanschabschnitt 36 eine gekrümmte Fläche 37 auf, die an der axial äußeren Seite eines radial inneren Endabschnitts 36A des Flanschabschnitts 36 axial einwärts gekrümmt ist. Ferner weist der Käfig 32 einen Flanschabschnitt 38 auf, der an der axial inneren Seite des Flanschabschnitts 36 des äußeren Rings 33 radial- auswärts gekrümmt ist. Der Flanschabschnitt 38 weist eine gekrümmte Fläche 41 auf, die außerhalb eines gebogenen Abschnitts 40 ausgebildet ist.

Im folgenden wird anhand Fig. 3 die Beziehung zwischen dem Flanschabschnitt 36 des äußeren Rings 33 und dem Flanschabschnitt 38 des Käfigs 32 erläutert.

Der Flanschabschnitt 36 und der Flanschabschnitt 38 sind um einen axialen Spalt C voneinander beabstandet, der kleiner ist als die axiale Bemessung der Dichtrings 22. Ferner ist in dem vorliegenden Fall der Innendurchmesser B des Flanschabschnitt 36 des äußeren Rings 33 nicht größer als der Außendurch­ messer A der gekrümmten Fläche 41 des Flanschabschnitts 38.

Der Zusammenbau der den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweisenden Wellen- und Buchsen-Anordnung für ein automatisches Getriebe wird in der folgenden Weise durchgeführt. Zuerst wird der Dichtring 22 an der am Außen­ umfang des Endabschnitts 11A der Welle 11 ausgebildeten Umfangsnut 21 befestigt. Dann wird die Welle 11 in das an der Innenumfangsfläche 23 der Buchse 12 befestigte Nadellager 25 eingeführt. Während dieses Einführungs­ vorgangs gelangt gemäß Fig. 2B der an dem Endabschnitt 11A der Welle 11 befestigte Dichtring 22 zuerst in Kontakt mit der gekrümmten Fläche 37 des radial inneren Endabschnitts 36A der Flanschabschnitts 36 des äußeren Rings 33 des Nadellagers 25. Wenn dieser Kontakt erfolgt, gleitet der Dichtring 22 glatt axial entlang der gekrümmten Fläche 37, während er sich radial leicht kontrahiert, so daß er durch den radial inneren Bereich des Flanschabschnitts 36 hindurchtreten kann. Als nächstes gelangt der Dichtring 22 in Kontakt mit der gekrümmten Fläche 41 des gebogenen Abschnitts 40 des Flanschabschnitts 38 des Käfigs 32 und gleitet glatt in Axialrichtung wobei er sich radial leicht kontrahiert und somit den gebogenen Abschnitt 40 des Flanschabschnitts 38 leicht passieren kann. Anschließend wird durch die fortgesetzte Einführbewe­ gung der Welle 11 der Dichtring 22 weiter axial vorgeschoben, wobei er das Nadellager 25 passiert und sich an einer mit reduziertem Durchmesser ausge­ bildeten Fläche 23A der Innenumfangsfläche 23 der Buchse 12 vorbei bewegt und somit eine vorbestimmte Position innerhalb der Buchse 12 erreicht.

Somit ist bei dieser Anordnung der an der Welle 11 befestigte Dichtring 22, während er durch das Nadellager 25 hindurchgeführt wird, nicht mehr der Gefahr einer Beschädigung aufgrund eines Kontaktes zwischen dem Nadellager 25 und dem Dichtring 22 ausgesetzt.

Da bei dieser Anordnung der axiale Spalt C zwischen dem Flanschabschnitt 36 des äußeren Rings 33 des Nadellagers 25 und dem Flanschabschnitt 38 des Käfigs 32 kleiner vorgesehen ist als die axiale Bemessung des Dichtrings 22, wird ferner verhindert, daß sich der Dichtring 22 der Welle 11 zwischen dem Flanschabschnitt 36 des äußeren Rings 33 und dem Flanschabschnitt 38 des Käfigs 32 festlegt. Da zudem der Innendurchmesser B des Flanschabschnitts 36 des äußeren Rings 33 nicht größer ist als der Außendurchmesser A der gekrümmten Fläche 41 des Flanschabschnitts 38 des Käfigs 32, kann der Dicht­ ring 22, der hinter den Flanschabschnitt 36 des äußeren Rings 33 gelangt ist, von der nachfolgenden gekrümmte Fläche 41 aufgenommen werden und glatt gleitend bewegt werden.

Somit kann gemäß dieser Ausführungsform die Anordnung zusammengefügt werden, indem die Welle 11 derart in das Nadellager 25 eingeführt wird, daß der an der Welle 11 angeordnete Dichtring 22 durch das Innere des Nadellagers 25 hindurchtreten kann, ohne daß eine Beschädigung des Dichtrings 22 verursacht wird.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform betrifft den Fall, daß das Nadel­ lager 25 mit dem Käfig 32 versehen ist. Alternativ besteht die Möglichkeit, gemäß Fig. 2A ein Nadellager ohne Käfig vorzusehen.

Die Wellen- und Buchsen-Anordnung für ein automatisches Getriebe kann also zusammengefügt werden, indem eine Welle 11 derart in ein Nadellager 25 eingeführt wird, daß ein auf der Welle 11 sitzender Dichtring 22 durch den Innenbereich des Nadellagers 25 hindurchtreten kann, ohne beschädigt zu wer­ den. Beim Einführen der Welle 11 in das Nadellager 25 kann der an der Welle 11 angeordnete Dichtring 22 unter Kontakt mit einem radial inneren End­ abschnitt 36A eines Flanschabschnitts 36 eines äußeren Rings 33 des Nadel­ lagers 25 glatt durch den radialen Innenbereich des Flanschabschnitts 36 hindurchtreten, indem der Ring einer axial einwärts gekrümmten Fläche folgt. Ferner kann der auf der Welle 11 sitzenden Dichtring 22 bei Kontakt mit einem axialen Ende eines Käfigs 32 des Nadellagers 25 durch den radialen Innenbe­ reich eines an einem axialen Ende des Käfigs 32 ausgebildeten Flanschab­ schnitts 38 hindurchtreten, indem er sich glatt entlang einer gekrümmten Fläche 41 des Flanschabschnitts 38 entlangbewegt.

Claims (4)

1. Wellen- und Buchsenanordnung für ein automatisches Getriebe, mit:
einer Welle (11) des automatischen Getriebes, in der ein Ölkanal (10) für das Durchfließen von Betriebsöl ausgebildet ist;
einer Buchse (12), in welche die Welle (11) eingesetzt ist;
einem Nadellager (25), das zwischen der Welle (11) und der Buchse (12) angeordnet ist und dem das Betriebsöl aus dem Ölkanal (10) der Welle (11) zugeführt wird;
und einem Dichtring (22), der zwischen der Welle (11) und der Buchse (12) an einer Position zwischen einem Ende der Welle (11) und dem Nadellager (25) angebracht ist;
wobei
das Nadellager (25) derart aufgebaut ist, daß der Dichtring (22) ohne Beschädi­ gung durch das Nadellager (25) hindurch geführt werden kann.

2. Wellen- und Buchsenanordnung für ein automatisches Getriebe nach An­ spruch 1, wobei das Nadellager (25) einen äußeren Ring. (33) mit einer ge­ krümmten Fläche (37) aufweist, die auf einer axial äußeren Seite eines radial inneren Endbereichs (36A) eines Flanschbereichs (36), der an einem axialen Ende radial nach innen gebogen ist, axial einwärts gebogen ist.

3. Wellen- und Buchsenanordnung für ein automatisches Getriebe nach An­ spruch 1 oder 2, wobei das Nadellager (25) einen Käfig (32) mit einer ge­ krümmten Fläche (41) auf der Außenseite eines gebogenen Bereichs eines Flanschbereichs (38) aufweist, der an einem axialen Ende radial nach außen gebogen ist.

4. Wellen- und Buchsenanordnung für ein automatisches Getriebe nach An­ spruch 3, wobei
der an einem axialen Ende radial nach außen gebogene Flanschbereich (38) des Käfigs (32) vom an einem axialen Ende radial nach innen gebogenen Flansch­ bereich (37) des äußeren Rings (33) durch einen Zwischenraum (C) vorbe­ stimmter Größe beabstandet ist, wobei die Zwischenraumgröße kleiner als die axiale Größe des Dichtrings (22) ist, und
der Innendurchmesser des Flanschbereichs (37) des äußeren Rings (33) gleich oder kleiner als der Außendurchmesser der gekrümmten Fläche (41) des Käfigs (32) bemessen ist.