DE4328399A1

DE4328399A1 - Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE4328399A1
Application number: DE19934328399
Authority: DE
Inventors: Wilfried Soyka; Manfred Dipl Ing Winkler
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1993-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 1995-03-02

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für ein Zahnräderwech selgetriebe eines Kraftfahrzeuges, bei der eine innerhalb eines Ge triebegehäuses auf einem Wellenzapfen gelagerte Schalthülse schwenkbar und längsverschieblich angeordnet ist, wobei ein an der Schalthülse ausgebildeter Schaltfinger mit zugehörigen Mitnehmern von Schaltstan gen in Eingriff bringbar ist und der Wellenzapfen in seinem mittleren Bereich einen radial vorstehenden Bund für die Lagerung der Schalthül se aufweist, an dessen beiden Enden sich Druckfedern abstützen, die die Schalthülse in einer Neutralstellung halten.

Derartige Schalteinrichtungen unterliegen hohen Anforderungen. So sollen insbesondere minimale Schalthebelkräfte und ein hoher Schalt komfort über die gesamte Lebensdauer des Getriebes erreicht werden. Es ist daher allgemein üblich, die Schalthülse, deren Schaltfinger mit zugehörigen Mitnehmern von Schaltstangen in Eingriff bringbar ist, auf einem Wellenzapfen leichtgängig zu lagern.

Die Lagerung mit Gleitlagern hat den Nachteil, daß nach einer längeren Einlaufzeit ein größeres Lagerspiel auftritt und sich somit Ungenau igkeiten im Schaltgestänge einschleichen. Dies kann man dadurch umge hen, daß man vorgespannte Kugellager einsetzt.

Die Verwendung von Kugel lagern wird jedoch dann problematisch, wenn die Schalthülse auf einem Wellenzapfen gelagert ist, der in seinem mittleren Bereich einen radial hervorstehenden Bund aufweist. Einen derartigen Wellenzapfen verwendet man deshalb, da sich an seinen beiden Enden Druckfedern abstützen können, die die Schalthülse in einfacher Weise in einer Neutralstellung halten. In diesem Fall ist es möglich, daß die Schalthülse zur Verkippung neigt, da bei deren axia ler Verschiebung über den radial hervorstehenden Bund hinaus im Ex tremfall sich nur noch eine Kugelreihe auf dem Bund befindet und die Schalthülse trägt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine auf einem Wellenzapfen mit radial hervorstehendem Bund wälzgelagerte Schalthülse so zu lagern, daß auch bei größter axialer Verschiebung keine Verkippung eintritt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schalthülse über einen Nadelkranz auf dem Wellenzapfen gelagert ist, dessen Nadeln in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind, wobei Nadel länge und axialer Verschiebeweg der Schalthülse so aufeinander abge stimmt sind, daß bei deren größter Längsverschiebung der größere Teil der Nadeln auf der Laufbahn verbleibt.

Dadurch wird erreicht, daß die während des Schaltvorganges in axialer Richtung längsverschiebliche Schalthülse stets exakt auf dem radial hervorstehenden Bund des Wellenzapfens gelagert ist, da immer eine der in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Nadelreihen mindestens zur Hälfte auf dem radial hervorstehenden Bund verbleibt und somit den Hauptanteil der Traglast aufnimmt. Die zweite Nadelreihe, die nur zu einem geringen Teil ihrer Nadellänge auf dem die Laufbahn tragenden radial hervorstehenden Bund verbleibt, ist somit vorzentriert. Bei der Längsverschiebung in die entgegengesetzte Richtung kehren sich die Verhältnisse um. Die Nadelreihe, die bisher den Hauptanteil der Radi allast aufgenommen hat, verbleibt nur noch mit einem geringen Teil ihrer Nadellänge auf der Laufbahn, während die bisher vorzentrierte Nadelreihe mit dem Hauptanteil ihrer Nadellänge auf die Laufbahn gelangt und somit die Lagerfunktion ausübt.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2, ist vorgesehen, daß, bezogen auf die tragende Lagernadel, in deren axialer Verschieberich tung vor der Lagernadel eine zweite kleinere Tasche angeordnet ist, die mit Schmiermittel gefüllt ist. Damit wird einerseits eine besonde re Leichtgängigkeit des Lagers durch dessen Schmierung erreicht und andererseits eine Materialanhäufung innerhalb des Käfigs vermieden.

Schließlich soll nach Anspruch 3 die zweite Tasche in Richtung Stirn seite des Nadelkranzes offen sein.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 den Einbau einer Schalthülse in ein Schaltgestänge,

Fig. 2 eine Seitenansicht bzw. einen Längsschnitt durch einen Nadelkranz und

Fig. 3 einen Ausschnitt einer Schalthülse in linker Anschlag stellung.

Zur Darstellung des Gesamtzusammenhanges sei zunächst auf die Fig. 1 verwiesen.

In einem Getriebegehäuse 1 ist ein Wellenzapfen 2 mittels Preßpassung drehfest eingepreßt. Der Wellenzapfen 2 weist in seinem mittleren Be reich einen radial hervorstehenden Bund 3 auf, an dessen beiden Enden sich über Scheiben 4 und 5 Druckfedern 6 und 7 abstützen. Die anderen Anlagepunkte der Druckfedern 6 und 7 sind eine auf dem Wellenzapfen 2 aufgepreßte Hülse 9 bzw. das Getriebegehäuse 1 selbst. Durch die beiden Druckfedern 6 und 7 wird eine Schalthülse 8 und ein mit ihr verbundener Schaltfinger 10 in einer Neutralstellung gehalten.

Die Schalthülse 8 ist auf dem radial hervorstehenden Bund 3 gelagert und führt beim Schaltvorgang sowohl Schwenkbewegungen um die eigene Achse als auch Längsbewegungen in beiden axialen Richtungen aus. Die Schalthülse 8 ist über einen Kugelkopf 11 und über weitere zeichne risch nicht dargestellte Elemente mit dem Schalthebel eines Kraftfahr zeuges verbunden. Um die zeichnerische Darstellung zu vereinfachen, wurde in Fig. 1 die Schalthülse 8 auf dem Bund 3 des Wellenzapfens 2 mit Hilfe eines Gleitlagers gelagert.

Der in Fig. 2 im Schnitt bzw. in Seitenansicht dargestellte Nadel kranz 12 zeichnet sich dadurch aus, daß die Lagernadeln 13, 14 erfin dungsgemäß in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch entstehen in Umfangsrichtung betrachtet zwei Nadelkränze, deren Nadeln 13 bzw. 14 in einer Ebene untereinander angeordnet sind. Bezogen auf die jeweils tragende Lagernadel 13, 14 ist in deren Ver schieberichtung jeweils vor dieser eine weitere Tasche 15, 16 angeord net, die mit Schmiermittel gefüllt ist. Es ist auch möglich, wie bei Taschen 16 dargestellt, daß sich diese bis zur Stirnseite des Nadel kranzes 12 erstrecken, das heißt sie sind nach einer Seite hin offen.

In Fig. 3 ist die Schalthülse 8 in ihrer linken Anschlagstellung gezeigt. Die Laufbahnen der Lagernadel 13, 14 werden einerseits durch die innere Mantelfläche der Hülse 17 und andererseits durch einen Teil der Mantelfläche des radial hervorstehenden Bundes 3 des Wellenzapfens 2 gebildet. In der linken Anschlagstellung wird der überwiegende Teil der Radiallast von den Lagernadeln 14 aufgenommen, da sich diese zu etwa zwei Dritteln auf den Laufbahnen befinden. Wie die unterbrochene Linie zeigt, befinden sich die Lagernadeln 13 nur noch mit einem geringen Teil ihrer axialen Länge auf den Laufbahnen von Hülse 17 und Bund 3 und haben dementsprechend wenig Anteil an der vorhandenen Radiallast.

Bei Verschiebung der Schalthülse 8 in die andere Extremposition, das heißt die rechte Anschlagstellung, kehren sich die Verhältnisse um. In diesem Fall werden die Lagernadeln 13 zum lastaufnehmenden Bestandteil des Lagers, während sich die Lagernadeln 16 mit einem geringen Teil ihrer axialen Länge zwischen den Laufbahnen befinden und somit vor gespannt werden. Durch diese Vorspannung der Lagernadeln 13, 14 in beiden Anschlagpositionen ist trotz ihres Durchhanges ein problemloses axiales Verschieben möglich.

Um in den beiden Extrempositionen der Schalthülse 8, das heißt in rechter und linker Anschlagstellung ein Verschieben der Lagernadeln 13, 14 mit ihren jeweiligen Enden in axialer Richtung über den Bund 3 des Wellenzapfens 2 zu vermeiden, sind deren Länge sowie der Verschie beweg der Schalthülse 8 so aufeinander abgestimmt, daß stets der größere Teil der Lagernadeln 13, 14 auf der Laufbahn verbleibt.

Bezugszeichenliste

1 Getriebegehäuse
2 Wellenzapfen
3 Bund
4 Scheibe
5 Scheibe
6 Feder
7 Feder
8 Schalthülse
9 Hülse
10 Schaltfinger
11 Kugelkopf
12 Nadelkranz
13 Nadel
14 Nadel
15 Tasche
16 Tasche
17 Hülse

Claims

1. Schalteinrichtung für ein Zahnräderwechselgetriebe eines Kraftfahr zeuges, bei der eine innerhalb eines Getriebegehäuses (1) auf einem Wellenzapfen (2) gelagerte Schalthülse (8) schwenkbar und längsver schieblich angeordnet ist, wobei ein an der Schalthülse (8) ausgebil deter Schaltfinger (10) mit zugehörigen Mitnehmern von Schaltstangen in Eingriff bringbar ist und der Wellenzapfen (2) in seinem mittleren Bereich einen radial vorstehenden Bund (3) für die Lagerung der Schalthülse (8) aufweist, an dessen beiden Enden sich Druckfedern (6, 7) abstützen, die die Schalthülse (8) in einer Neutralstellung halten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (8) über einen Nadelkranz (12) auf dem Wellenzapfen (2) gelagert ist, dessen Nadeln (13, 14) in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind, wobei Nadellänge und axialer Verschiebeweg der Schalthülse (8) so aufeinander abge stimmt sind, daß bei deren größter Längsverschiebung der größere Teil der Nadel (13, 14) auf der Laufbahn verbleibt.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf die tragende Lagernadel (13, 14), in deren axialer Ver schiebevorrichtung vor dieser eine zweite kleinere Tasche (15, 16) angeordnet ist, die mit Schmiermittel gefüllt ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Tasche (15, 16) in Richtung der Stirnseite des Nadel kranzes (12) offen ist.