DE4136988A1

DE4136988A1 - Kugellager zur abstuetzung von linear bewegten wellen

Info

Publication number: DE4136988A1
Application number: DE19914136988
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Pfluegner
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1991-11-11
Filing date: 1991-11-11
Publication date: 1993-05-13
Also published as: WO1993010366A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugellager zur Abstützung von linear beweg ten Wellen, insbesondere von in Kraftfahrzeuggetrieben angeordneten Schaltstangen, die durch ein radial auf sie einwirkendes Rastelement arretiert sind.

Auf solche Schaltstangen wirken nicht nur die Rastelemente, sondern in viel stärkerem Maße auch die Schaltkräfte bzw. Synchronisierkräfte ein. Daher ist es vorteilhaft, für die Schaltstangenlagerung nicht Gleitlager, sondern Wälzlager zu verwenden. Die hohen Lagerkräfte ergeben sich infolge der räumlichen Momentenbeaufschlagung.

Es gibt spezielle Schaltwellen, bei denen Rastelemente unmittelbar im Lagerbereich angeordnet sind, die entweder die geschaltete Gangposi tion festhalten oder verhindern sollen, daß benachbarte Schaltwellen sich gleichzeitig bewegen können. In einem solchen Fall muß das Lager zusätzlich für die Kräfte ausgelegt sein, die sich infolge der Arre tierung ergeben.

Aus der DE-PS 15 11 75 504 ist ein Radialwälzlager für eine Welle be kannt, die nur eine Schwenkbewegung um einen bestimmten Winkel aus führen kann. Diese Welle weist eine Aussparung auf, in die ein stab förmiges Teil hineinragt. Aus diesem Grunde ist auch der äußere Lager ring mit einer Aussparung versehen. Als Wälzkörper genügen hier Lager nadeln, weil die Welle sich nicht in Achsrichtung verschieben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes Lager für eine in Achsrichtung verschiebbare Welle zu schaffen, wel ches eine Einwirkung einer Arretiereinrichtung auf die Welle unmittel bar in deren Lagerbereich ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere Lagerring und die von ihm umfaßten Kugelreihen einen gemeinsamen radialen Durchbruch aufweisen, durch den das Rastelement mit einem Ende hindurchragt und mit der Schaltstange in Kontakt steht. Die Kugelreihen können in einem mit dem Durchbruch versehenen Käfig an geordnet sein. Ein solches Kugellager ermöglicht es, den Kraftaufwand beim Gangschalten zu verringern, und somit den Schaltkomfort zu erhö hen.

Der Durchbruch des äußeren Lagerringes oder des Lagerringes und des Käfigs kann in der Form eines Schlitzes ausgeführt sein, der sich über die gesamte axiale Länge des Lagers erstreckt. Es ist aber auch mög lich, den Durchbruch in der Form einer kreisrunden, ovalen oder recht eckigen Öffnung des Lagerringes bzw. des Lagerringes und des Käfigs auszuführen.

Bei einer Ausführung mit mehreren hintereinander angeordneten Schalt stangen kann für die Schaltsicherung einer mittleren Schaltstange an dem Lager ein zu dem Durchbruch in Umfangsrichtung beispielsweise um 180° versetzter zweiter Durchbruch angeordnet sein. In diesem Fall ist es möglich, daß der Käfig in zwei schalenförmige Käfigteile aufgeteilt wird. Dabei können die beiden Käfigteile über ihre Borde ganz oder teilweise miteinander verbunden sein.

Damit der durchbrochene Käfig zu dem durchbrochenen äußeren Lagerring immer richtig angeordnet ist, kann der Käfig an dem Lagerring durch Anschlagflächen aufweisende radiale Vorsprünge gehalten sein, die sich im Bereich des Durchbruchs befinden. Diese Vorsprünge können entweder an dem Käfig befestigt sein und in den Bereich des Lagerringes hinein ragen, oder sie können an dem Lagerring befestigt sein und in den Bereich des Käfigs hineinragen. Dabei kann die Befestigung dadurch hergestellt sein, daß die Vorsprünge einstückig mit dem Lagerring oder mit dem Käfig ausgeführt sind. Infolge der Vorsprünge ist dann ein relatives Verdrehen zwischen dem Lagerring und dem Käfig nicht mög lich.

Da der Durchbruch des Lagerringes zu dem Rastelement lagerichtig mon tiert werden muß, was z. B. durch einen Roboter geschehen kann, bietet es sich an, an einem oder an beiden Lagerringborden Markierungen vorzusehen, die mittig in dem Lagerring in axialer Verlängerung zu dem Durchbruch angeordnet sind. Das Rastelement kann als Raststift ausge bildet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein in einem Getriebegehäuse eingebautes Kugellager im Schnitt;

Fig. 2 ein Kugellager in einer radialen Ansicht;

Fig. 3 das Kugellager im Querschnitt gemäß Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 ein weiteres Kugellager in einer radialen Ansicht;

Fig. 5 das weitere Kugellager im Querschnitt gemäß Linie V-V der Fig. 4;

Fig. 6 ein drittes Kugellager in einer radialen Ansicht und

Fig. 7 das dritte Kugellager im Querschnitt gemäß VII-VII der Fig. 6.

In einem Gehäuse 1 eines Schaltgetriebes ist eine Schaltstange 2 längsverschieblich gelagert. Hierzu dient ein Kugellager 3, dessen äußerer Lagerring einen Durchbruch aufweist, durch den ein Raststift 4 mit einem Ende hindurchragt, so daß er mit einer Anlagefläche 22 in einer in die Schaltstange 2 eingearbeiteten Ausnehmung 23 in Kontakt steht. Der Raststift 4 hat die Form einer Hülse, die von einer Feder 5 radial auf die Schaltstange 2 gedrückt wird. Die Feder ist innerhalb der Hülse, die den Raststift 4 bildet, angeordnet und stützt sich als Druckfeder mit einem Ende an dem Gehäuse 1 und mit dem anderen Ende an einer ringförmigen Anschlagkante des Raststiftes 4 ab.

Bei der Ausführungsform des Radialkugellagers gemäß den Fig. 2 und 3 ist in einem äußeren Lagerring 6 ein Käfig 7 mit Kugelreihen 8 angeordnet. In einem Umfangsbereich des Lagers sind der Lagerring 6 und der Käfig 7 mit einem gemeinsamen Durchbruch 9 versehen, der in diesem Ausführungsbeispiel rechteckförmig ist. Längs einer Rechteck seite des Durchbruchs 9 ist am Lagerring 6 ein radialer Vorsprung 10 ausgebildet, der in den Bereich des Käfigs 7 hineinragt und für diesen eine Anschlagfläche aufweist. Längs der hierzu parallelen Rechtecksei te des Durchbruchs 9 ist der Käfig 7 mit einem Vorsprung 11 versehen, der von innen nach außen radial in den Bereich des Lagerringes 6 hineinragt und ebenfalls eine Anschlagfläche hat, an der der Lagerring 6 anliegen kann. Diese Vorsprünge sichern die lagerichtige Anordnung von Käfig und Lagerring. Für die Montageorientierung des Durchbruchs 9 befindet sich in einem Bord 12 des Lagerringes 6 eine Aussparung 13.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 ist in dem äußeren Lagerring 14 und in dem Käfig 15 ein Durchbruch 16 angeordnet, der sich über die gesamte axiale Länge des Kugellagers erstreckt. Dieser Durchbruch 16 bildet also einen Schlitz in dem Lager. Auch hier ist längs einer Begrenzungslinie des Durchbruchs 16 ein Vorsprung 10 an dem Lagerring 14 und ein Vorsprung 11 an dem Käfig 15 ausgebildet, um die relative Stellung zwischen Lagerring 14 und Käfig 15 einzuhal ten.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 ist zusätzlich zu dem Durchbruch 17 in einem Umfangsbereich des äußeren Lagerringes 18 ein zweiter Durchbruch 19 vorgesehen, der zu dem Durchbruch 17 um 180° versetzt ist. Auf diese Weise sind aus einem Käfig zwei gleiche Käfigteile 20 entstanden, die von radialen Vorsprüngen 21 des Lager ringes 18 in ihrer Stellung gehalten werden. Der Durchbruch hat hier die Form eines Kreises.

Bezugszahlenliste

1 Gehäuse
2 Schaltstange
3 Kugellager
4 Raststift
5 Feder
6 äußerer Lagerring
7 Käfig
8 Kugelreihe
9 Durchbruch
10 Vorsprung
11 Vorsprung
12 Bord
13 Aussparung
14 äußerer Lagerring
15 Käfig
16 Durchbruch
17 Durchbruch
18 äußerer Lagerring
19 zweiter Durchbruch
20 Käfigteil
21 Vorsprung
22 Anlagefläche
23 Ausnehmung

Claims

1. Kugellager zur Abstützung von linear bewegten Wellen, insbesondere von in Kraftfahrzeuggetrieben angeordneten Schaltstangen, die durch ein radial auf sie einwirkendes Rastelement arretiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerring (6, 14, 18) und die von ihm umfaßten Kugelreihen (8) einen gemeinsamen radialen Durchbruch (9,16, 17) aufweisen, durch den das Rastelement mit einem Ende hindurchragt und mit der Schaltstange (2) in Kontakt steht.

2. Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel reihen (8) in einem mit dem Durchbruch (9, 16, 17) versehenen Käfig (7, 15, 20) angeordnet sind.

3. Kugellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (9) in der Form einer rechteckigen Öffnung des Lagerringes (6) bzw. des Lagerringes (6) und des Käfigs (7) ausgeführt ist.

4. Kugellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (16) in der Form eines Schlitzes des Lagerringes (14) bzw. des Lagerringes (14) und des Käfigs (15) ausgeführt ist, der sich über die gesamte axiale Länge des Lagers erstreckt.

5. Kugellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (17) in der Form einer kreisrunden oder ovalen Öffnung des Lagerringes (18) bzw. des Lagerringes (18) und des Käfigs (20) ausge führt ist.

6. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß ein zu dem Durchbruch (17) in Umfangsrichtung versetzter zweiter Durchbruch (19) an dem Lager angeordnet ist.

7. Kugellager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig in zwei schalenförmige Käfigteile (20) aufgeteilt ist.

8. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Käfig (7, 15, 20) durch Anschlagflächen aufweisende radiale Vorsprünge (10, 11, 21) an dem Lagerring (6, 14, 18) gehalten ist, wobei die Vorsprünge (10,11, 21) sich im Bereich des Durchbruchs (9, 16, 17, 19) befinden.

9. Kugellager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor sprünge (10, 21) an dem Lagerring (6, 14, 18) befestigt sind und in den Bereich des Käfigs (7, 15, 20) hineinragen.

10. Kugellager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor sprünge (11) an dem Käfig (7, 15) befestigt sind und in den Bereich des Lagerringes (6, 14) hineinragen.

11. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß in einem Bord (12) des Lagerringes (6) eine Aus sparung (13) für die Montageorientierung des Durchbruchs (9) angeord net ist.