DE4416319A1

DE4416319A1 - Lagereinheit mit einer Zentrierung und einem Flansch

Info

Publication number: DE4416319A1
Application number: DE4416319A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Steinberger; Manfred Dipl Ing Winkler
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-16
Also published as: WO1995030849A1; KR100259986B1; DE19580454C1; US5707153A; KR970702453A; JPH09512885A

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit für linearbewegte Schalt stangen oder Schaltwellen, vorzugsweise für eine Schalteinrichtung eines mehrgängigen Zahnräderwechselgetriebes gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Schaltwellen bzw. Schaltstangen dieser Bauart werden üblicherweise unmittelbar in einer Bohrung des Getriebegehäuses gelagert. Eine solche Lagerung beeinflußt den Schaltkomfort aufgrund hoher Schalt kräfte, hervorgerufen durch eine relativ große Reibung. Zur Verringe rung der Reibkraft ist aus der DE-A 41 36 988 eine gattungsgemäße Lagereinheit bekannt, die eine im Getriebegehäuse wälzgelagerte Schaltstange dargestellt. Diese bekannte Lagereinheit ist jedoch ungeeignet für Schaltwellen, die zu einer bestehenden Lagerung in Längsrichtung versetzt eine weitere Lagerstelle erfordern, beispiels weise für eine Schaltwelle, die in diesen Bereichen mit einem Betä tigungselement, z. B. einem Mitnehmer in Verbindung stehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagereinheit zu schaffen für line arbewegte Wellen, die außerhalb des Getriebegehäuses mit einem Betäti gungselement in Verbindung stehen, die eine geringe Reibung verursacht und den Schaltkomfort erhöht bei gleichzeitig geringem Platzbedarf.

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Hülse an einem Ende mit einem Flausch versehen ist, mittels welchem die Hülse derart im bzw. am Getriebegehäuse befestigt ist, daß sie sich über ihre gesamte bzw. nahezu gesamte Länge frei im Getriebegehäuse erstreckt. Erfindungsgemäß erlaubt dieser Aufbau in Verlängerung zu einer bestehenden Lagerung der Schaltstange oder Schaltwelle im oder am Getriebegehäuse eine zusätzliche Lagerung oder ersetzt die Lagerung im Gehäuse. Eine derartige Lagereinheit bildet eine "freie" Lagerung, d. h. die zu lagernde Schaltwelle oder Schalt stange erfährt eine Lagerung, ohne unmittelbare Unterstützung im Getriebegehäuse. Diese sich in axialer Richtung erstreckende Lagerung beansprucht einen geringen radialen Bauraum und eignet sich vorteil haft für bauraumbegrenzte Einbaufälle.

Gemäß Anspruch 2 weist der Flansch auf der zum Getriebegehäuse weisen den Seite eine Zentrierung auf. Auf der von der Zentrierung gegenüber liegenden Seite schließt sich einseitig die Hülse an.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ist ein bündig am Getriebegehäuse anliegender Flansch vorgesehen, wobei die Zentrierung beispielsweise durch Paßbolzen oder Paßstifte vorgenommen werden kann, über die der Flansch befestigt ist.

Zur Lagefixierung des Wälzlagers in der Hülse ist dieses gemäß An spruch 4 an dem vom Flansch abgewandten Ende mit einer Stufe versehen, einem spanlos radial nach innen geformten Hülsenende, an dem das Wälzlager über einen Außenring anliegt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 stellen der Flansch und die Hülse ein einstückiges Bauteil dar, das vorteil haft kostengünstig spanlos, insbesondere als ein Tiefziehteil her stellbar ist. Alternativ nach Anspruch 6 können erfindungsgemäß auch ein Flansch und eine Hülse Anwendung finden, die jeweils als Einzel teil unlösbar, z. B. durch eine Schweißung oder Lötung zu einem Bau teil zusammenfügbar sind.

Gemäß Anspruch 7 ist ein lagepositioniertes Wälzlager vorgesehen, das die Welle mit einem Winkel von ca. 180° umschließt. Eine solche Lager gestaltung eignet sich insbesondere für abgesetzte Wellenabschnitte bzw. Wellen, die Aussparungen aufweisen, in die z. B. ein Mitnehmer eingreift.

Zur Erreichung einer genauen Lagepositionierung eines Wälzlagers gemäß der zuvor ausgeführten Ausgestaltung ist in den Ansprüchen 8 bis 10 eine Verdrehsicherung vorgesehen.

Nach Anspruch 8 ist der Käfig mit einem Stift versehen, der in einer Axialnut der Hülse geführt ist. Als eine Variante dazu ist gemäß An spruch 9 für jeden Wälzkörper des Wälzlagers in der Hülse eine Längs nut vorgesehen, in der die Wälzkörper lagefixiert sind und damit ebenfalls das Wälzlager. Alternativ dazu bietet es sich an, daß nur für ein oder zwei Wälzkörper eine Längsnut vorgesehen ist, zur Bildung einer Verdrehsicherung. Außerdem kann eine Verdrehsicherung gemäß Anspruch 10 auch durch die endseitig angeordneten Wälzkörper des Wälzlagers erfolgen, die an einer Schulter der Hülse anliegen.

Gemäß Anspruch 11 ist die erfindungsgemäße Lagereinheit vorteilhaft ebenfalls kombinierbar mit einer Arretierung für die linearbewegte Schaltstange oder Schaltwelle.

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

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Lagereinheit im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Detaildarstellung von einem Gehäuse einer erfin dungsgemäßen Lagereinheit;

Fig. 3 eine Alternative zu Fig. 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lagerein heit, wobei der Wälzlagerkäfig eine Verdrehsicherung im Gehäuse aufweist;

Fig. 5 eine Lagereinheit gemäß Fig. 4, bei der die Wälzkör per in einer Längsnut geführt sind;

Fig. 6 eine Lagereinheit gemäß Fig. 4, wobei die Verdrehsi cherung über die endseitig angeordneten Wälzkörper erfolgt;

Fig. 7 eine erfindungsgemäße Lagereinheit im eingebauten Zustand.

Anhand der Fig. 1 wird zunächst der Aufbau einer erfindungsgemäßen Lagereinheit 1 erläutert, in der eine Welle 2 längsverschiebbar gela gert ist. Die Lagereinheit 1 umfaßt eine weitestgehend zylindrisch gestaltete Hülse 3 und einen Flansch 4, wobei in die Hülse 3 ein Wälz lager 5 eingesetzt ist, dessen Käfig 6 einen radial nach außen weisen den Stift 7 aufweist, der in eine Axialnut 8 der Hülse 3 eingreift zur Bildung einer Verdrehsicherung 9. Eine Axialverschiebung der Welle 2 bedingt gleichfalls eine Verschiebung des Wälzlagers 5, wozu die Axialnut 8 an den maxialen Verschiebeweg des Wälzlagers 5 angepaßt ist. Das spanlos einstückig aus Blech geformte, die Hülse 3 und den Flansch 4 umfassende Gehäuse ist an dem zum Flansch 4 zeigenden Ende mit einer den halben Umfang der Hülse 3 umfassenden Doppelung 10 versehen, die eine Zentrierung 11 bildet, über die die Lagereinheit 1 im eingebauten Zustand zentrierbar ist. Zur Befestigung der Lager einheit 1 an einem Getriebegehäuse ist der Flansch 4 mit Bohrungen 12 für eine Verschraubung versehen. An dem vom Flansch 4 gegenüberliegen den Ende der Hülse 3 ist diese mit einer radial nach innen weisenden Stufe 21 versehen, die als Stellwegbegrenzung für das Wälzlager 5 dient. An dem gegenüberliegenden Ende der Hülse 3 ist dazu eine Börde lung 13 vorgesehen, die den halben Bohrungsumfang umfaßt. Die Welle 2 ist an dem aus der Lagereinheit 1 austretenden Ende, entgegengesetzt vom Flansch 4, mit einem Mitnehmer verbunden, der in Fig. 1 nicht abgebildet ist.

In Fig. 2 ist als eine Alternative zu Fig. 1 ein aus zwei Einzel teilen zusammengefügtes Gehäuse dargestellt. Die ebenfalls spanlos geformte Hülse 3a ist dabei unlösbar, z. B. durch eine Schweißung mit dem Flansch 4a verbunden. Abweichend zu der Hülse 3 (Fig. 1) besitzt die Hülse 3a eine nach innen zeigende Bördelung 13 zur Bildung einer Stellwegbegrenzung für das Wälzlager.

Die Fig. 3 zeigt ein Gehäuse, das bündig an der Getriebegehäusewan dung anliegt. Die Hülse 3b und der Flansch 4b sind dazu einstückig gestaltet.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen jeweils eine Seitenansicht der in Fig. 1 abgebildeten Lagereinheit 1, wobei die Darstellungen sich in der Ausgestaltung der Verdrehsicherungen unterscheiden.

In Fig. 4 ist eine Verdrehsicherung 9 gemäß Fig. 1 in der Seiten ansicht abgebildet. Die in Fig. 5 dargestellte Verdrehsicherung 9a weist Längsnuten 14 auf, die in der Hülse 3 eingebracht sind zur Führung der Wälzkörper des Wälzlagers 5a. Abweichend zu dem in Fig. 4 gezeigten Wälzlager 5 umschließt das Wälzlager 5a über die Enden des Käfigs 6a die Welle 2 bis auf einen Winkel von ca. 90°. Die Verdrehsi cherung 9b, wie in Fig. 6 gezeigt, bildet eine weitere Variante, wobei die jeweils an den freien Enden des Wälzlagers 5b angeordneten Wälzkörper 20 an einer Schulter 15 der Hülse 3 anliegen.

Die Fig. 7 zeigt die Lagereinheit 1 im eingebauten Zustand, d. h. angeflanscht an eine Stirnwand eines Getriebegehäuses 16. Neben den Einzelteilen der Lagereinheit, die vom Aufbau der in Fig. 1 im Längs schnitt abgebildeten Lagereinheit 1 entspricht, zeigt die Fig. 7 auch den abgesetzten Abschnitt 17 der Welle 2, an der ein Mitnehmer 18 zur Betätigung einer Schaltmuffe 19 formschlüssig befestigt ist.

Bezugszeichenliste

1 Lagereinheit
2 Welle
3 Hülse
4 Flansch
5 Wälzlager
6 Käfig
7 Stift
8 Axialnut
9 Verdrehsicherung
10 Doppelung
11 Zentrierung
12 Stufe
13 Bördelung
14 Längsnut
15 Schulter
16 Getriebegehäuse
17 Abschnitt
18 Mitnehmer
19 Schaltmuffe
20 Wälzkörper
21 Stufe.

Claims

1. Lagereinheit für linearbewegte Schaltstangen oder Schaltwellen, vorzugsweise für eine Schalteinrichtung eines mehrgängigen Zahnräder wechselgetriebes mit in einem Käfig angeordneten Kugelreihen, die einerseits an einer Innenmantelfläche einer ortsfest am Getriebegehäu se angeordneten Hülse und andererseits zumindest mittelbar an der Schaltstange oder Schaltwelle abwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3, 3a, 3b) an einem Ende mit einem Flansch (4, 4a, 4b) versehen ist, mittels welchem die Hülse (3, 3a, 3b) derartig an bzw. in einem Getriebegehäuse (16) befestigt ist, daß sie sich über ihre gesamte bzw. nahezu gesamte Länge frei erstreckt.

2. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (4) eine zum Getriebegehäuse (16) weisende Zentrierung (11) aufweist und von dem Flansch (4) ausgehend sich in eine Richtung zei gend eine Hülse (3) anschließt.

3. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein bündig am Getriebegehäuse (16) anliegender Flansch (4) vorgesehen ist.

4. Lagereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) an dem vom Flansch (4) abgewandten Ende einen axialen Endanschlag für das Wälzlager (5) in Form einer Stufe (21) aufweist.

5. Lagereinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß der Flansch (4b) und die Hülse (3b) ein einstückiges, spanlos herstellbares Bauteil bilden.

6. Lagereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile, der Flansch (4a) und die Hülse (3b) unlösbar durch eine Schweißung oder Lötung zusammengefügt sind.

7. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Welle (2) um ca. 180° umschließendes Wälzlager (5) verdrehgesichert in die Hülse (3) eingesetzt ist.

8. Lagereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (5) eine Verdrehsicherung (9) aufweist und dazu ein Käfig (6) des Wälzlagers (5) mit einem Stift (7) versehen ist, der in einer Axialnut (8) der Hülse (3) geführt ist.

9. Lagereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer Verdrehsicherung (9a) als Kugeln ausgebildete Wälzkörper des Wälzlagers (5a) in zumindest einer Längsnut (14) der Hülse (3) geführt ist.

10. Lagereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrehsicherung (9b) ausschließlich über die endseitig angeordneten Wälzkörper (20) oder eines Käfigs (6) des Wälzlagers (5b) erreichbar ist, die an einer Schulter (15) der Hülse (3) anliegen.

11. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagereinheit (1) eine Arretierung zugeordnet ist, die mit der Welle (2) in Verbindung steht.