DE19925032A1

DE19925032A1 - Lagerung einer Arretiervorrichtung

Info

Publication number: DE19925032A1
Application number: DE1999125032
Authority: DE
Inventors: Manfred Winkler; Daniel Schneider; Herbert Rost; Herbert Zettner; Andreas Neudecker
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-07
Also published as: WO2000073683A1; DE10081482D2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rastvorrichtung für eine Schaltwelle eines Schaltgetriebes mit einem Arretierbolzen (1), der in Richtung der Schaltwelle federbelastet (2) und in Arretierrichtung in einer mit dem Getriebegehäuse in Wirkverbindung stehenden Hülse (7) geführt ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Arretierbolzen (1) mittels Wälzkörper (5), die in einem Käfigring (6) geführt sind, in der Hülse (7) gelagert, wobei mit dem Käfigring (6) zumindest ein Federelement (9) verbunden ist, das unter Vorspannung an der Innenfläche der Hülse (7) und/oder an der Mantelfläche des Arretierbolzens (1) anliegt.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rastvorrichtung für die Arretierung der Dreh- oder Längsbewegung einer Welle, insbesondere einer Schaltwelle eines Schaltgetriebes, mit zumindest einem Arretierbolzen, der in Richtung der Schaltwelle federbelastet und in Arretierrichtung im Getriebegehäuse oder ei nem mit dem Getriebegehäuse in Wirkverbindung stehenden Bauelement ge führt ist.

Hintergrund der Erfindung

Aus der gattungsbildenden deutschen Patentschrift DE- 30 47 117 C2 ist eine Rastvorrichtung bekannt, bei der der Arretierbolzen in einer Hülse gelagert ist, die ihrerseits in einem Getriebegehäuse eingesetzt ist und wobei innerhalb der Hülse eine Druckfeder angeordnet ist.

Der Arretierbolzen ist innerhalb der Hülse gleitend gelagert, wobei das Problem besteht, daß das Spiel zwischen dem Bolzen und der Hülse nicht zu groß und nicht zu klein sein darf. Der Fertigungsaufwand und daher die Kosten für eine solche Lagerung sind daher sehr hoch. Da es trotz großem Fertigungsaufwand nicht auszuschließen ist, daß ein gewisses Radialspiel zwischen Arretierbolzen und Hülse bzw. Gehäuseteil vorhanden ist bzw. entsteht, kann der Arretierbol zen bei der Betätigung der Schaltwelle von der einen Rastausnehmung zu der anderen, d. h. von der einen Arretierstellung zur anderen springen. Dies führt zu Geräuschen, die unerwünscht sind.

Es sind auch allgemein Längsführungslager bekannt, z. B. deutsches Patent DE- 32 15 758 C2, die als Wälzlager ausgebildet sind, wobei die Wälzkörper in einem Käfig geführt sind.

Um eine ungewollte Verschiebung der Wälzkörper und des Käfigs zwischen der Welle, der Stange und dergleichen und dem Gehäuseteil zu vermeiden, sind an einigen Stellen anstelle der Wälzkörper Reibungskörper in den Käfig eingesetzt, die die Bewegung des Käfigs bremsen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der Lösung des gattungsbildenden Standes der Technik zu vermeiden und eine Rastvorrichtung, insbesondere Arretierung für Schaltwellen zur Verfügung zu stellen, bei der der Arretierbol zen sich zwar leicht bewegen läßt, aber ohne Geräuschbildung von Arretier stellung zu Arretierstellung bewegbar ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der Arretierbolzen mittels Wälzkörper, die in zumindest einem Käfigring geführt sind, in dem Getriebege häuse oder dem Bauelement gelagert ist und daß mit dem Käfigring zumindest ein Federelement verbunden ist, das unter Vorspannung an der Innenfläche des Getriebegehäuse oder Bauelements und/oder an der Mantelfläche des Arretierbolzens anliegt. Dadurch wird erreicht, daß trotz leichtgängiger Lage rung des Arretierbolzens mittels Wälzkörper eine gebremste bzw. gedämpfte Bewegung mittels des Federelements erzeugt wird, so daß kein Springen und keine Geräuschbildung beim Betätigen der Schaltwelle erfolgt. Bei geeigneter Auslegung des Federelements ist eine wirksame Dämpfung bzw. Bremsung auch noch dann gegeben, wenn ein gewisses Spiel zwischen Arretierbolzen und Gehäuse bzw. Bauelement vorhanden ist bzw. durch Verschleiß entsteht. Für diesen Anwendungsfall gibt die Lösung nach der DE-32 15 758 C2 keine Anregung, da es sich zum einen um ein anderes Sachgebiet handelt, zum an deren aber bei dieser bekannten Lösung eine Verschiebung bzw. ein Heraus fallen des Käfigs vermieden werden soll, während bei dem Arretierbolzen ein Kippen bzw. eine Geräuschbildung durch vorhandenes Radialspiel vermieden werden soll. Radialspiel wird aber bei der älteren Patentschrift nicht angespro chen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 14.

Zunächst wird davon ausgegangen, daß die Wälzkörper in einem einzigen Käfigring angeordnet sind, wobei je nach Größe des Arretierbolzens auch meh rere Wälzkörperreihen vorgesehen sein können. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, wenn das oder die Federelemente als streifenförmige oder zungen artige Verlängerungen ausgebildet sind, die seitlich in Längsrichtung des Arre tierbolzens am Käfigring befestigt bzw. einstückig mit diesem hergestellt sind. Es können aber auch zwei Käfigringe mit entsprechenden Federelementen vorgesehen sein, wobei die zungenartigen Verlängerungen gegeneinander gerichtet sind und je nach Größe und Anzahl auch geeignet sind, einen Ab stand zwischen den Käfigringen zu erzeugen.

Es ist aber auch möglich, zwischen zwei Käfigringen einen Zwischenring vor zusehen, der die Federelemente trägt. Diese können wiederum seitlich von diesem Zwischenring abstehen, und zwar so, daß sie einander gegenüberlie gen oder auch versetzt zueinander angeordnet sind.

Die streifenförmigen oder zungenartigen Verlängerungen können je nach Werkstoff der Käfigringe oder des Zwischenrings aus demselben Material her gestellt sein und vorzugsweise dann, wenn diese aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind, eine besondere Formgebung, beispielsweise ein Wellenprofil, aufweisen. Dabei wird durch das Wellenprofil der Abstand zwi schen der Mantelfläche und der Innenfläche überbrückt und die Vorspannung erzeugt. Die Federelemente bzw. die streifen- oder zungenartigen Verlänge rungen können aber auch ausgehend von den Käfigringen oder dem Zwischen ring in ihrer radialen Erstreckung zunehmen und aus elastischem Material, beispielsweise Kunststoff, hergestellt sein. Sie können auch radial zum Arre tierbolzen nach innen und/oder radial nach außen Vorsprünge bzw. Noppen oder dergleichen aufweisen, durch die die Vorspannung erzeugt und die Dämpfung erreicht wird. Dabei kann das gesamte Material der Federelemente bzw. der streifenförmigen bzw. zungenartigen Verlängerungen aus elastischem Material oder nur die Vorsprünge und Erhebungen aus elastischem Material hergestellt sein.

Erwähnt sei, daß es bei den Federelementen nicht auf eine besondere Form gestaltung ankommt, sondern auf ihre Ausbildung und Wirkung im Sinne einer Vorspannung in Richtung der Innenfläche des Getriebegehäuses bzw. des Bauelements oder in Richtung der Mantelfläche des Arretierbolzens bzw. in beiden Richtungen.

In vorteilhafter Weise sind die Käfigringe mittels eines bzw. mehrerer Stege miteinander verbunden, wobei die Federelemente an bzw. auf den Stegen an geordnet und entsprechend den vorhergehenden Ausführungen ausgebildet sind. Die Käfigringe können aber auch mittels eines Stegzylinders miteinander verbunden sein, wobei die Verbindungsstege oder der Stegzylinder den Ab stand zwischen der Mantelfläche und der Innenfläche weitgehend überbrücken und vorzugsweise in Nuten gelagerte Innen- oder Außenringe tragen, die die radiale Vorspannung bewirken. Dabei können sowohl die Verbindungsstege als auch der Stegzylinder als auch die Ringe aus elastischem Material hergestellt sein. Für die Ringe eignet sich beispielsweise Gummi bzw. ein gummiähnlicher Werkstoff, wie z. B. Synthese-Kautschuk.

Der Stegzylinder oder die Verbindungsstege können aber auch ver hältnismäßig dünn in radialer Richtung ausgebildet und eine Federhülse tra gen, die die radiale Vorspannung bewirkt, entweder dadurch, daß sie selbst elastisch ausgebildet ist oder daß sie Vorsprünge oder Erhebungen aufweist, die ihrerseits elastisch sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Arretierbolzen mit zwei Käfigrin gen und einem Federelement,

Fig. 2 einen Schnitt mit Teilansicht durch miteinander verbun dene Käfigringe, die Federelemente tragen,

Fig. 3 miteinander verbundene Käfigringe entsprechend Fig. 2 in modifizierter Ausgestaltung,

Fig. 4 miteinander verbundene Käfigringe entsprechend Fig. 2 in modifizierter Ausgestaltung,

Fig. 5 miteinander verbundene Käfigringe mit modifizierten Fe derelementen,

Fig. 6 Käfigringe, die mittels Stege miteinander verbunden sind, in einer Darstellung gemäß Fig. 2 und

Fig. 7 Käfigringe, die mittels eines Stegzylinders miteinander verbunden sind und eine Federhülse tragen, in einer Dar stellung gemäß Fig. 2.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

In den Fig. 1 bis 7 ist, soweit im einzelnen dargestellt, mit 1 ein Arretierbol zen bezeichnet, der eine Ausnehmung aufweist, in der eine Druckfeder 2 gela gert ist. Am gegenüberliegenden Ende weist der Arretierbolzen 1 eine Kalotte auf, in der Kalottenkugeln 3 angeordnet sind, die die Lagerung und Führung einer Arretierkugel 4 übernehmen. Der Arretierbolzen 1 ist weiterhin mittels Wälzkörper 5, die als Kugeln ausgebildet sind und in zwei Käfigringen 6 ge führt sind, in einer Hülse 7 gelagert, die nicht dargestellt, in einem Gehäuse, vorzugsweise Getriebegehäuse eingesetzt ist. Die Käfigringe 6 sind mittels Stege 8 miteinander verbunden, wobei die Stege 8 Federelemente 9 tragen, die eine Vorspannung zwischen dem Arretierbolzen 1 und der Hülse 7 erzeu gen.

In den Fig. 2 bis 5 sind die Käfigringe 6 mit Stegen 8 und Federelementen 9 in vergrößertem Maßstab dargestellt, wobei die allgemein mit 9 bezeichneten Federelemente als streifenförmige Verlängerungen 10 ausgeführt sind, die gemäß den Fig. 2 und 4 einstückig mit den Käfigringen, vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 nimmt der Querschnitt der streifenförmigen Verlängerungen von den Käfigringen 6 aus gehend zu, so daß die radiale Vorspannung erzeugt wird. Beim Ausführungs beispiel gemäß Fig. 4 weisen die streifenfömigen Verlängerungen 10 an ihren Enden Erhebungen 11 auf, die anstelle der Formgebung nach Fig. 2 die ra diale Vorspannung erzeugen.

In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 3 und 5 sind die streifenförmigen Verlängerungen 10 von einem mittleren Bereich zwischen den Käfigringen 6 ausgehend, in Richtung der Käfigringe ausgerichtet und entsprechend den Verlängerungen nach den Fig. 2 und 4 geformt. In den Ausführungsbei spielen gemäß den Fig. 2 bis 5 sind die Käfigringe über nicht im einzelnen dargestellte Stege miteinander verbunden.

In Fig. 6 sind die Käfigringe 6 mittels Verbindungsstege 8 miteinander ver bunden, wobei die Verbindungsstege eine größere radiale Ersteckung haben und an ihrem Außenumfang in Nuten angeordnete Ringe 13 tragen, wobei die se an der Innenfläche der Hülse 7 anliegen.

In Fig. 7 sind die Käfigringe 6 mittels eines Stegzylinders 12 miteinander ver bunden, wobei der Stegzylinder eine Federhülse 14 aufnimmt, auf der Vor sprünge 15 angeordnet sind, die mit der Innenfläche der Hülse 7 in Wirkver bindung stehen.

Bezugszahlenliste

1

Arretierbolzen

2

Druckfeder

3

Kalottenkugeln

4

Arretierkugel

5

Wälzkörper

6

Käfigring

7

Hülse

8

Verbindungssteg

9

Federelement

10

streifenförmige Verlängerung

11

Erhebung

12

Stegzylinder

13

Ring

14

Federhülse

15

Vorsprung

Claims

1. Rastvorrichtung für die Arretierung der Dreh- oder Längsbewe gung einer Welle, insbesondere einer Schaltwelle eines Schaltge triebes, mit zumindest einem Arretierbolzen (1), der in Richtung der Schaltwelle kraftbelastet (2) und in Arretierrichtung im Getrie begehäuse oder einem mit dem Getriebegehäuse in Wirkverbin dung stehenden Bauelement (7) geführt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Arretierbolzen (1) mittels Wälzkörper (5), die in zumindest einem Käfigring (6) geführt sind, in dem Getriebege häuse oder dem Bauelement (7) gelagert ist und daß mit dem Kä figring (6) zumindest ein Federelement (9) verbunden ist, das un ter Vorspannung an der Innenfläche des Getriebegehäuses oder Bauelements (7) und/oder an der Mantelfläche des Arretierbolzens (1) anliegt.

2. Rastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (9) als streifenförmige Verlängerung (10) aus gebildet ist, die vorzugsweise in Längsrichtung des Arretierbol zens (1) ausgerichtet ist.

3. Rastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Federelemente (9) seitlich am Käfigring (6) angeordnet sind.

4. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zwei beabstandete Käfigringe (6) vorgesehen sind und die Federelemente (9) gegeneinander ausge richtet sind.

5. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Käfigringen (6) ein Zwischenring vorgesehen ist, an dem die Federelemente (9) ange ordnet sind.

6. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Federelemente (9) aus einem metallischen Werkstoff oder aus Kunststoff hergestellt sind.

7. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Federelemente (9) durch ihre Formgebung, z. B. Wellenprofil, den Abstand zwischen der Mantel fläche und der Innenfläche überbrücken und die Vorspannung er zeugen.

8. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Federelemente (9) in ihrer Ab messung radial zum Arretierbolzen (1) variieren.

9. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Federelemente (9) Erhebungen (11) oder Vorsprünge radial zum Arretierbolzen (1) haben.

10. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Käfigringe (6) mittels eines oder mehrerer Verbindungsstege (8) mit Abstand zueinander gehalten sind und der oder die Verbindungsstege (8) die Federelemente (9) aufweisen.

11. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der oder die Verbindungsstege (8) parallel zu den Käfigringen (6) ausgerichtete Ringe (13) tragen, die vorzugsweise in Nuten gelagert sind.

12. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der oder die Verbindungsstege (8) eine parallel zu den Käfigringen (6) angeordnete Federhülse (14) tragen, die elastisch ausgebildet ist und/oder elastische Vorsprün ge (15) oder Erhebungen aufweist.

13. Rastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zwischen den Käfigringen (6) ein Stegzylinder (12) vorgesehen ist, der die Ringe (13) oder die Fe derhülse (14) trägt.

14. Rastvorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13) aus einem elastischen Mate rial hergestellt sind.