DE3536331A1 - Waelzlagerkaefig fuer die lagerung eines losrades in einem schaltgetriebe eines kraftfahrzeuges auf einer welle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig für die Lagerung eines Los­ rades in einem Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges auf einer Welle, der von Stegen begrenzte Taschen für die Aufnahme zylindrischer Wälzkörper besitzt.

Derartige Wälzlagerkäfige sind in vielfältigen Ausführungen bekannt ge­ worden. An dieser Lagerstelle liegen deshalb besondere Verhältnisse vor, weil dann, wenn das Wälzlager umläuft, nahezu keine Belastung durch äußere Kräfte vorliegt, während in dem Zustand, in welchem die Wälzlagerung stillsteht, die volle Belastung zu übertragen ist. Das zieht den Nachteil nach sich, daß im kalten Zustand, wenn das in der Lagerung vorhandene Schmieröl zäh ist, die Wälzlagerfunktion stark in Mitleidenschaft gezogen ist, wodurch unangenehme Geräusche auftreten können. Diese entstehen dadurch, daß in diesem Betriebszustand die Wälzkörper nicht immer eindeutig an beiden Laufbahnen abrollen, sondern daß vielmehr mitunter die Laufbahnen gegenüber den Wälzkörpern gleiten, weil diese unter Einwirkung des zähen Schmieröles in den Wälzkörpertaschen festgehalten werden. Wenn dies ein eindeutig definierter Betriebszustand wäre, so hätte er kaum nachteilige Folgen, weil dann der im Käfig untergebrachte Wälzkörpersatz in Art eines Vielflächengleitlagers wirken würde. Tatsächlich ist dieser Betriebszustand jedoch keinesfalls so eindeutig definiert, sondern es werden abwechselnd die Wälzkörper als Gleitflächen wirken, kurz darauf aber auch wieder eine Abrollbewegung durchführen und damit den gesamten Wälzkörperkranz gegenüber seinen Laufbahnen beschleunigen und verzögern. Diese unkontrollierten ständig abwechselnden schlagartigen Beschleunigungen und Verzögerungen führen zu den Geräuschen, die naturgemäß zu Beanstandungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen bekannten Wälzkörperkäfig ohne zusätzlichen Fertigungsaufwand so auszulegen, daß diese undefinierten Betriebszustände mit großer Sicherheit vermieden werden.

Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß einerseits die die Taschen in Käfigumfangsrichtung begrenzenden Wände derart mit Ausnehmungen und/oder Vorsprüngen versehen sind, daß die Wälzkörper auf weniger als ihrer halben Länge Kontakt mit diesen Wänden haben und andererseits der Käfig so ausgebildet ist, daß er gegenüber der Welle und/oder Losradbohrung abgebremst ist. Durch die erste Maßnahme werden die zur Verfügung stehenden Kontaktflächen zwischen den Wälzkörpern und den Käfigtaschen so weit reduziert, daß die Wälzkörper auch von sehr zähem Öl nicht mehr so stark festgehalten werden können, daß sie in ihrer Abrollbewegung behindert sind. Durch die zweite Maßnahme wird erreicht, daß der Käfig nicht mehr völlig unabhängig von der gegenseitigen Bewegung der beiden Wälzkörperlaufbahnen eigenen Beschleunigungen und Verzögerungen unterworfen werden kann, sondern daß die Laufbahnen so auf ihn einwirken, daß er entweder in der einen oder anderen Umfangsrichtung angetrieben wird, oder, wenn er gegenüber beiden Lauf­ bahnen abgebremst ist, als eine Art schwimmende Büchse mit halber Drehzahl zwischen den beiden Laufbahnen umläuft, womit er die kinematischen Bedingungen erfüllt, die er als Wälzkörperkäfig erfüllen soll. Durch die Kombination dieser beiden Maßnahmen wird erreicht, daß auch dann, wenn daß Öl noch kalt und zäh ist, die Wälzkörper tatsächlich an ihren Laufbahnen abrollen und damit schlagartige Beschleunigungen und Verzögerungen des Wälzkörpersatzes vermieden sind.

Das Abbremsen des Käfigs gegenüber der inneren und/oder äußeren Wälzkörperlaufbahn kann dadurch erreicht werden, daß er mit sehr engem Spiel gegenüber diesen Wälzkörperlaufbahnen geführt ist. Insbesondere unter Mitwirkung des zähen Öles wird dadurch das erforderliche Abbremsen erzielt. Verstärkt werden kann dieser Effekt noch dadurch, daß die Stege mit radial vorstehenden, sich wenigstens über einen Teil ihrer Länge erstreckenden Rippen versehen sind, die die Führung des Käfigs übernehmen und die dabei in Art eines Schaufelrades in das zähe Öl ein­ greifen und damit den Drehwiderstand erhöhen.

Es ist jedoch auch möglich, den Käfig so auszubilden, daß er als Ganzes oder auch nur Teile von ihm unter elastischer Vorspannung an der inneren und/oder äußeren Wälzkörperlaufbahn anliegen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Losradlagerung,

Fig. 2 einen Schnitt der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil-Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Lager­ stelle in vergrößertem Maßstab gemäß Linie III-III der Fig. 4 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Abwicklung des Käfigabschnittes gemäß Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen, wie ein Losrad 1 unter Zwischenschaltung zylindrischer Wälzkörper 2 auf einer Getriebewelle 3 gelagert ist. Zu seiner Axialführung kann das Losrad 1 in der einen axialen Richtung gegen einen festen Wellenbund 4 anlaufen, während für den Anlauf in der ent­ gegengesetzten Axialrichtung eine Anlaufscheibe 5 vorgesehen ist, die sich über einen Sprengring 6 an der Welle 3 abstützt.

Die Wälzkörper 2 sind in einem Käfig 7 untergebracht, der aus Stirnringen 8 und diese miteinander verbundenen Stegen 9 besteht. Insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ist die Ausbildung der Stege ersichtlich. Diese sind so ausgeführt, daß sie in der Nähe der Taschenenden Vorsprünge 10 und danebenliegende Ausnehmungen 11 aufweisen. Die axiale Breite der Vor­ sprünge 10 ist erheblich geringer als die gesamte Länge der Tasche. Die Wälzkörper 2 laufen ausschließlich an diesen Vorsprüngen 10 an, während die Ausnehmungen 11, die die übrige Taschenwand bilden, sich in einem deutlichen Abstand von der Wälzkörperoberfläche befindet.

Die Wälzkörper 2 rollen einerseits auf der Oberfläche der Welle 3 und andererseits in der Losradbohrung 12 ab.

Die Fig. 3 läßt erkennen, daß der Käfig 7 an den Stegen 9 Rippen 13 trägt, die radial zur Welle 3 hin vorstehen und einen sehr geringen Ab­ stand zu deren Oberfläche aufweisen, so daß er von dem in dem engen Zwischenraum zur Welle vorhandenen zähen Öl gegenüber dieser abgebremst ist.

Claims (4)

1. Wälzlagerkäfig für die Lagerung eines Losrades (1) in einem Schaltge­ triebe eines Kraftfahrzeuges auf einer Welle (3), der von Stegen (9) begrenzte Taschen für die Aufnahme zylindrischer Wälzkörper (2) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die die Taschen in Käfigumfangsrichtung begrenzenden Wände derart mit Ausnehmungen (11) und/oder Vorsprüngen (10) versehen sind, daß die Wälzkörper (2) auf weniger als ihrer halben Länge Kontakt mit diesen Wänden haben und
• b) der Käfig (7) so ausgebildet ist, daß er gegenüber der Welle 3 und/oder Losradbohrung (12) abgebremst ist.

2. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit sehr engem Spiel gegenüber der Welle (3) und/oder Losradbohrung (12) geführt ist.

3. Wälzlagerkäfig, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (9) radial vorstehende, sich wenigstens über einen Teil ihrer Länge erstreckende Rippen (13) aufweisen, die die Führung des Käfigs (7) übernehmen.

4. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er gleitend unter elastischer Vorspannung an der Welle (3) und/oder Losradbohrung (12) anliegt.