DE69207092T2

DE69207092T2 - Einstellscheibe für Lagerung einer Getriebezwischenwelle

Info

Publication number: DE69207092T2
Application number: DE69207092T
Authority: DE
Inventors: Robert B Craft
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-06-24
Also published as: EP0522739B1; ES2082372T3; KR0159115B1; KR930002710A; JPH05256350A; EP0522739A1; US5161904A; DE69207092D1; MX9204040A; BR9202704A

Description

EINLEITUNG

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Zahnrad- oder Ganggetriebe mit einer Abstandshalter- oder Unterlegscheibe zur Einstellung des Endspiels einer Motorfahrzeugwechselganggetriebevorgelegewellenlageranordnung, und wobei insbesondere das Drehscheibenglied in der Lage ist, drehmäßig gegen das Lager vorbewegt zu werden, um ein Endspiel auf das gewünschte Maß zu minimieren, und dann lösbar verriegelt zu werden, um die Scheibe in der ausgewählten Drehposition zu halten.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Verwendung einer oder mehrerer Vorgelegewellen in Schwerlastmotorfahrzeugwechselganggetrieben zum Erhöhen der Gangverhältnisverfügbarkeit ist in der Technik bekannt und Beispiele dafür können gesehen werden in den US-Patenten 4,027,756 und 4,104,928, deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme aufgenommen werden. Solche Vorgelegewellen tragen Zahnräder, die angetrieben werden und wahlweise die Hauptwellenzahnräder antreiben. Solche Vorgelegewellen werden auf dem Getriebegehäuse drehbar getragen mittels Lageranordnungen (üblicherweise konische Rollen- oder Welzlageranordnungen), wobei der innere Lager- oder Laufring des Lagers üblicherweise auf die Vorgelegewelle benachbart zu ihren entgegengesetzten Enden mittels Preßpassung aufgebracht ist, wobei der äußere Lager- oder Laufring angeordnet und axial bewegbar ist entlang einer Bohrung in dem Getriebegehäuse.
Da es wichtig ist, die axiale Bewegung der Welle auf einem Minimum zu halten, um eine Abnutzung oder einen Bruch des Lagers und/oder von Zahnradzähnen zu verhindern, wurden in der Vergangenheit üblicherweise Abstandshalter- oder Unterlegscheiben mit unterschiedlicher Dicke verwendet, um den Spalt in der Gehäusebohrung zwischen dem äußeren Laufring und einer äußeren Abdeckplatte, die die Bohrungsöffnung abdeckt, zu füllen, um das Endspiel der Lageranordnung und der Welle selbst zu steuern.
Die Verwendung solcher Scheiben bzw. Unterlegscheiben erfordert eine kostspielige Lagerhaltung von Scheiben mit unterschiedlichen Dicken, und selbst dann ist es möglich, daß man nicht in der Lage ist, die gewünschte enge Passung zu bewirken, und zwar zusätzlich zu der Tatsache, daß die Unterlegscheiben nicht für eine Abnutzung eingestellt werden können, ohne die kostspielige und zeitaufwendige Aufgabe, die Abdeckplatte entfernen zu müssen.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, derartige Unterlegscheiben durch ein Drehscheibenglied zu ersetzen, das drehmäßig gegen die Lageranordnung vorbewegt werden kann, um ein Endspiel auf das gewünschte Maß zu minimieren, und dann an dieser Drehposition lösbar blockiert werden kann, bis eine Neueinstellung erforderlich ist, wobei dann die Drehscheibe gelöst wird und drehmäßig zu einer neuen Drehposition vorbewegt wird und dann in der neuen Position wieder lösbar verriegelt wird.
Die Verwendung der Gewindeglieder, um ein Endspiel der Lageranordnungen zu steuern, ist bekannt und kann beispielsweise im US-Patent 4,229,017 gefunden werden, dessen Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird und bei dem ein Gewindebolzen, der wahlweise eine Verriegelungsmutter besitzt, verwendet wird, um eine Axialbewegung einer Lageranordnung auf einem Fahrzeugfederungsdrehstift bzw. -achsschenkelbolzen zu verhindern. Ein weiteres Beispiel kann gefunden werden im US-Patent 4,033,644, dessen Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird und in dem eine mit einem Gewinde versehene Einrichtung verwendet wird, um Tellerscheiben gegen eine Lageranordnung auf einer Motorfahrzeugachse zusammenzudrücken. Solche Einrichtungen besitzen jedoch kein Drehpositionsverriegelungsglied als ein integrales Teil eines Drehscheibengliedes und vor der vorliegenden Erfindung hat niemand den großen Vorteil erkannt, der im Vorsehen einer Gewindeöffnung durch die Vorgelegewellenabdeckplatte liegt, um die Verwendung eines mit einem Gewinde versehenen Drehscheibengliedes zu ermöglichen, um ein Endspiel der Wellenlageranordnung auf das gewünschte Maß zu minimieren, ohne die Abdeckplatte entfernen zu müssen.
Patent Abstracts of Japan, Band 14, Nr. 347 (M 1002) vom 26. Juli 1990 schlägt den Oberbegriff des Anspruchs 1 vor. Eine Struktur mit verbesserter Schmierung und verbessertem Zusammenbau wurde von dem Erfinder beabsichtigt. Die vorliegende Erfindung ist im Anspruch 1 definiert.
US-A-3 112 965 zeigt auch ein Getriebe mit einem Lager, das gewindemäßig durch eine Scheibe einstellbar ist, die verriegelbar ist und möglicherweise lösbar ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Figur 1 ist eine teilweise, mittige Querschnittsansicht eines Motorfahrzeugwechselganggetriebes 100 mit einer Vorgelegewelle 6;
Figur 2 ist ein Seitenaufriß eines Drehscheibenglieds 200, das verwendet wird zum Steuern des Endspiels einer Lageranordnung, die die Welle 6 von Figur 1 drehbar trägt;
Figur 3 ist eine Ansicht des Drehscheibenglieds 200 der Figuren 1 und 2 von rechts, und zwar entlang der Linie 3-3 in Figur 1; und
Figur 4 ist eine Seitenansicht des Drehscheibenglieds von Figur 2 von links.

BESCHREIBUNG EINIGER BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Das Wechselganggetriebe 100 von Figur 1 besitzt eine Hauptwelle 2, die zur Drehung auf einem Getriebegehäuse 14 gelagert ist mittels einer Lageranordnung 50, die üblicherweise eine konische Rollen- oder Wälzlageranordnung ist wegen des Auftretens von sowohl radialen als auch axialen Schubkräften, die auf die Welle 2 ausgeübt werden während des Betriebs des Getriebes. Die Hauptwelle 2 wird durch den Fahrzeugmotor gedreht, während der Motor daran gekuppelt ist mittels eines geeigneten Kupplungsmechanismus.
Die Hauptwelle 2 trägt Wechselzahnräder wie beispielsweise das Zahnrad 4, die je nach vorliegendem Fall Wechselzahnräder antreiben oder von diesen angetrieben werden, wobei letztere von einer Vorgelegewelle 6 getragen werden, die zur Drehung auf dem Gehäuse 14 in einer im wesentlichen parallelen Beziehung zu der Hauptwelle 2 gelagert ist, wie es in Figur 1 gezeigt ist.
Die Lageranordnung, die die Vorgelegewelle 6 drehmäßig trägt, besitzt einen inneren Lager- oder Laufring 8, der charakteristischerweise mittels Preßpassung auf einer Schulter, wie beispielsweise der Schulter 16 der Welle 6, aufgebracht ist. Die Lageranordnung besitzt eine Vielzahl von konischen Rollen oder Walzen 10, die um die Innenoberfläche des äußeren Lager- oder Laufrings 12 rollen, welcher innerhalb einer Bohrung 20 des Gehäuses angeordnet ist und axial entlang der Bohrung 20 bewegbar ist. Bisher wurde das äußere, offene Ende der Bohrung 20 mit einer Abdeckplatte abgedeckt, nachdem Unterlegscheiben um die Welle 6 gelegt wurden, um den Spalt zwischen dem äußeren Laufring 12 und der Abdeckplatte zu füllen, um das Endspiel der Welle 6 und der Lageranordnung zu minimieren, wie es oben beschrieben wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Drehscheibenglied 200 zum Steuern des Endspiels der Lageranordnung verwendet, die die Welle 6 trägt. Das Drehscheibenglied 200 wird in der Bohrung 20 durch eine mit einem Gewinde versehene Öffnung 39 durch die äußere Abdeckplatte 38 aufgenommen, welche an dem Gehäuse 14 mittels geeigneter Befestigungsmittel befestigt ist.
Das Drehscheibenglied 200 besitzt eine im wesentlichen zylindrische Wand 18, um die ein Außengewindeabschnitt 36 befestigt ist zwischen einem ersten axialen Ende mit einer ringförmigen Oberfläche 24, die geeignet ist zum Eingriff mit dem äußeren Laufring 12, und einem zweiten axialen Ende mit Mitteln wie beispielsweise einem sechseckigen Schrauben- oder Mutterkopf 28, der ermöglicht, daß ein herkömmliches Werkzeug, wie beispielsweise ein Schraubenschlüssel, verwendet werden kann, um das Drehscheibenglied 200 innerhalb der Bohrung 20 zu drehen. Das zweite Ende des Scheibenglieds 200 besitzt auch Mittel, um zu ermöglichen, daß das Scheibenglied an einer ausgewählten Drehposition lösbar verriegelt wird, wobei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, das mindestens eine Vertiefung 30 in dem zweiten Ende besitzt, welche mit einem Halter 40 zusammenwirkt, um das Glied 200 in einer gewünschten Drehposition zu sichern, wie im weiteren mit Bezug auf Figur 3 beschrieben wird.
Obwohl ein Schraubenkopf 28 gezeigt ist, können andere Mittel verwendet werden, die einem ermöglichen, ein Werkzeug zu verwenden, um das Scheibenglied 200 zu drehen, wie beispielsweise eine Vertiefung in dem zweiten Ende zum Eingriff mit einem Inbus-Schlüssel oder ähnlichem.
Drehscheibenglieder, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, umfassen vorzugsweise ein elastisches Schmiermittelabdichtglied, wie beispielsweise einen Elastomer-"0"-Ring 34, der in Figur 1 gezeigt ist und der vorzugsweise in einer Ringnut 44 in der Außenoberfläche der Wand 18 zwischen dem ersten Ende und dem Gewindeabschnitt 36 des Scheibenglieds 200 angeordnet bzw. enthalten ist, wie in Figur 2 gezeigt ist. Der "0"-Ring 34 ist geeignet, gegen die die Bohrung 20 umgebende Wand des Gehäuses 14 zusammengedrückt zu werden, um eine Leckage von Schmiermittel zu verhindern, wie beispielsweise Getriebeöl, das innerhalb des Gehäuses 14 zum Schmieren von Lagern und Zahnrädern und ähnlichem enthalten ist.
Drehscheibenglieder, die in Übereinstimmung mit der Erfindung hergestellt wurden, umfassen vorzugsweise ferner einen Durchlaß oder einen Zugang durch das zweite Ende, um ein Einfügen bzw. Einsetzen einer Meßuhr bzw. eines Feinzeigers oder ähnlichem zu ermöglichen, die bzw. der das Ende der Vorgelegewelle kontaktiert, um eine numerische Anzeige des Endspiels vorzusehen, wenn die Vorgelegewelle hin- und herbewegt wird, oder um eine Übertragung von Schmiermittel in den von der Wand 18 umgebenen Hohlraum 22 des Scheibenglieds 18 zu ermöglichen, wobei in diesem Fall der Durchlaß vorzugsweise mit einem Gewinde versehen ist, um ein Schmiermittel- Fitting, wie beispielsweise ein Zirk -Fitting (eine Art Schmiernippel), aufzunehmen, das üblicherweise verwendet wird, um Schmiermittel und ähnliches unter Druck zu übertragen, um die Vorgelegewellenlageranordnung zu schmieren.
Wie in Figur 1 gesehen werden kann, sind die Rollen bzw. Walzen 10 der Lageranordnung am Eingang in den Hohlraum 22 positioniert und somit dem innerhalb des Gehäuses 14 enthaltenen Getriebeöl ausgesetzt. Vorzugsweise geht der Durchlaß durch das zweite Ende durch die Mitte der Mittel, wie beispielsweise des Schraubenkopfes 28 zum Drehen des Scheibenglieds 200, wie beispielsweise der in Figur 3 gezeigt, mit einem Gewinde versehene Durchlaß 48.
Wenn das Scheibenglied 200 drehmäßig vorbewegt wird durch die mit einem Gewinde versehene Öffnung 39 in der Abdeckplatte 38, tritt somit das Ende der Welle 6 fortschreitend in den Hohlraum 22 ein, während sich die ringförmige Oberfläche 24 axial zur linken Seite des Betrachters hin bewegt und schließlich mit dem äußeren Lager oder Laufring 12 in Eingriff kommt, wie es durch die Pfeile in Figur 1 gezeigt ist, und diesen zur linken Seite des Betrachters hindrängt, und zwar in dem Maße, daß als notwendig angesehen wird, um das Endspiel der Welle 6 und der Lageranordnung, die die Welle 6 drehmäßig trägt, zu minimieren.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, kann die ringförmige Oberfläche 24 des Drehscheibenglieds 200 ferner mindestens eine und vorzugsweise eine Vielzahl einer umfangsmäßig gleich beabstandeten Anordnung von sich radial erstrekkenden Schlitzen 46 darin umfassen, wie in Figur 4 gezeigt ist, welche gestatten, daß Getriebeöl innerhalb des Gehäuses 14 von der Rückseite des Lagers 10 in den Hohlraum 22 läuft. Schlitze, wie beispielsweise die Schlitze 46, können effektiv bzw. wirkungsvoll sein beim Vermindern der umfangsmäßigen Länge der ringförmigen Oberfläche 24, die axial mit dem äußeren Laufring 12 in Eingriff kommt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Mittel, durch die man in der Lage ist, das Drehscheibenglied 200 in einer gewünschten Drehposition lösbar zu verriegeln, ist am besten in Figur 3 dargestellt, wo das zweite Ende des Scheibenglieds 200 mindestens eine und vorzugsweise eine Vielzahl von Vertiefungen 30 umfaßt, die in einer im wesentlichen kreisförmigen Anordnung angeordnet sind und im wesentlichen gleich voneinander beabstandet sind. Die Vertiefungen 30 sind geeignet, ein Ende eines Halteglieds 40 darin aufzunehmen, das ein entgegengesetztes Ende besitzt, welches an der Abdeckplatte 38 mittels eines geeigneten Befestigungsmittels, wie beispielsweise eines Bolzens bzw. einer Schraube 42, gesichert bzw. befestigt ist, die beide vorher mit Bezug auf Figur 1 schon beschrieben wurden.
Beim Betrieb ist das Halteglied 40 nicht vorhanden oder mindestens nicht in den Vertiefungen 30, während das Drehscheibenglied 200 drehmäßig axial vorbewegt wird durch die Öffnung 39 durch die Abdeckplatte 38, bis die ringförmige Oberfläche 24 mit dem äußeren Laufring 6 in Eingriff kommt und gegen diesen drückt mit einem Betrag, der als notwendig angesehen wird, um das Endspiel auf das gewünschte Maß zu vermindern, wobei der Drehpositions halter 40 in dieser Axialposition in die Vertiefung 30 in Ausrichtung mit der Stelle eingesetzt wird, an der das entgegengesetzte Ende des Halteglieds 40 dann an der Abdeckplatte 38 gesichert bzw. befestigt wird, um das Drehscheibenglied 200 an der ausgewählten Drehposition lösbar zu verriegeln.
In der Praxis wird das Drehscheibenglied 200 vorzugsweise von seiner axial am meisten vorbewegten Position um eine viertel Drehung zurückgedreht, um ein gewünschtes Endspiel vorzusehen.

Claims

1. Fahrzeugwechselganggetriebe (100) mit einer Vorgelegewelle (6), deren eines Ende zur Drehung mittels einer Lageranordnung gelagert ist, welche einen äußeren Lager- oder Laufring (12) besitzt, der axial entlang einer Bohrung (20) des Getriebegehäuses bewegbar ist, wobei die Bohrung (20) mit einer Endplatte (38) abgedeckt ist, welche eine mit einem Gewinde versehene Öffnung (39) dahindurch besitzt und in im wesentlichen koaxialer Ausrichtung mit der Gehäusebohrung (20) ist und betriebsmäßig vorgesehen ist zum gewindemäßigen Aufnehmen eines drehbaren Abstandshaltergliedes (200) dahindurch, welches bei Drehung in der Lage ist, sich vorzubewegen und in Eingriff mit dem äußeren Laufring (12) zu kommen und die Lageranordnung axial entlang der Bohrung (20) in einer derartigen Weise zu positionieren, daß effektiv ein Endspiel der Lageranordnung auf das gewünschte Maß minimiert wird, wobei das Abstandshalterglied (200) folgendes aufweist:

eine im wesentlichen zylindrische Wand (18) mit einem Gewindeabschnitt (36), der auf der Außenoberfläche davon zwischen einem ersten axialen Ende und einem zweiten axialen Ende des Abstandshalterglieds (200) angeordnet ist und in der Lage ist, mit dem Gewinde der Abdeckplattenöffnung gewindemäßig in Eingriff zu kommen,

wobei die obengenannten Bauteile eine ringfömige Oberfläche (24) darbieten, die geeignet ist, mit dem äußeren Laufring (12) der Lageranordnung in Eingriff zu kommen und einen Eingang in einen Hohlraum (22) innerhalb des drehbaren Abstandshalterglieds (200) umgibt, der betriebsrriäßig vorgesehen ist zum fortschreitenden Aufnehmen eines Endes der Vorgelegewelle (6) darin bei drehender Fortbewegung der ringförmigen Oberfläche zu dem äußeren Laufring (12) der Lageranordnung hin, und

wobei das zweite axiale Ende Mittel aufweist zum Ermöglichen einer Drehung des drehbaren Abstandshalterglieds (200) mittels eines Werkzeugs und ferner Drehpositionsverriegelungsmittel (30, 40, 42) aufweist zum Verriegeln des Abstandshalterglieds (200) in einer ausgewählten Drehposition;

dadurch gekennzeichnet, daß

das erste axiale Ende des Abstandshalterglieds (200) die ringförmige Oberfläche (24) darbietet;

das zweite axiale Ende des Abstandshalterglieds (200) einen Scheibenplattenteil (26) umfaßt, welcher den Hohlraum (22) in dem Abstandshalterglied schließt;

die Verrieglungsmittel lösbar sind; und daß mindestens ein sich radial erstreckender Schlitz (46) in der ringförmigen Oberfläche (24) betriebsmäßig vorgesehen ist um zu ermöglichen, daß Getriebeströmungsmittel innerhalb des Getriebegehäuses (14) in den Abstandshaltergliedhohlraum (22) abfließt.

2. Getriebe (100) gemäß Anspruch 1, wobei das drehbare Abstandshalterglied (200) ferner elastische Dichtmittel (34, 44) umfaßt zum Abdichten von Schmiermittel innerhalb des Getriebegehäuses (14).

3. Getriebe (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das drehbare Abstandshalterglied (200) als die Dichtmittel eine Ringnut (44) in der Außenoberfläche davon zwischen dem ersten Ende und dem Gewindeabschnitt sowie einen in der Nut angeordneten, elastischen "0"-Ring (34) umfaßt.

4. Getriebe (100) gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das zweite axiale Ende des drehbaren Abstandshalterglieds (200) einen Durchlaß (48) umfaßt, der betriebsmäßig vorgesehen ist zum Vorsehen eines Zugangs in den Hohlraum.

5. Getriebe (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die lösbaren Drehpositionsverriegelungsmittel mindestens eine Vertiefung (30) in dem zweiten axialen Ende des drehbaren Abstandshalterglieds aufweisen, die geeignet ist, ein Ende eines Halteglieds (40) darin aufzunehmen, wobei das Halteglied (40) ein entgegengesetztes Ende besitzt, das an der Abdeckplatte (38) befestigt werden kann.

6. Getriebe (100) gemäß Anspruch 5, wobei das drehbare Abstandshalterglied (200) eine Vielzahl von Vertiefungen (30) besitztf die im wesentlichen umfangsmäßig mit gleichem Abstand zueinander in einer im wesentlichen kreisförmigen Anordnung angeordnet sind.

7. Getriebe (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zum Ermöglichen einer Drehung des drehbaren Abstandshalterglieds (200) einen oder den erwähnten Durchlaß (48) umfassen, welcher betriebsmäßig vorgesehen ist zum Ermöglichen einer Schmiermittelübertragung dahindurch in den Hohlraum (22).