DE2417042C3 - Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

kürzester Zeit zur Folge gehabt. Als Folge davon wäre dann das Getriebe durch AuJaIl der Schmierung und Überhitzung zerstört worden.

Die DT-AS 1001 069 zeigt eine Stopfbuchsenanordnung bei sich drehenden senkrechten Wellen. Hier kommt es darauf an zu verhindern, daf*. Abrieb des Verpackungsmaterials ins Innere des Gefäßes gelangt. Abgesehen davon, daß es sich hierbei um kein Schaltgetriebe handelt, führt die Welle nur eine Drehbewegung und keine axiale Bewegung aus. Die Welle selbst hat dort keine Lagerstelle, sondern diese ist mitteh des äußeren Rohres gelagert. Das innere Rohr dient lediglich zum Auffangen des Abriebes.

Bei der Anordnung nach der US-PS 14 46 068 liegt die Durchtrittsstelse der Schaltwelle nicht an der Unterseite des Gehäuses. Das Entweichen von Schmiermittel wird durch einen am Schalthebel befestigten Behälter verhindert, in den ein an der Wandung befestigtes Rohrstück von oben hineinragt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind ^;n den Unteran-Sprüchen angegeben.

Bei einer Einführung der Schaltwelle in das Getriebe von unten her wäre es unter Umständen sogar denkbar, das das Rohrteil teleskopartig umschließende äußere Rohr wegzulassen, etwa dann, wenn das die Schaltwelle umschließende Rohrteil um ein derartiges Stück über den ölspiegel im Getriebegehäuse hinausragt, daß das öl bei Betrieb des Getriebes nicht in den Ringspalt zwischen Rohrteil und Schaltwelle hineingelangen kann, was durch die DT-AS 10 82 808 naheliegend ist.

Üblicherweise sind an der Schaltwelle im ln:>ern des Getriebegehäuses ein oder mehrere Schaltzwischenhebel zur Betätigung der Schaltstangen unmittelbar befestigt. Diese Möglichkeit soll auch durch die voi liegende Erfindung keineswegs ausgeschlossen werden. Rohrteil und äußeres Rohr dürfen in diesem Fall in ihrer Lage nicht der Länge der Schaltwelle entsprechen, sondern müssen wesentlich kürzer sein. Insbesondere bei mehreren Schaltzwischenhebeln bringt jedoch die Maßnahme des Anspruches 2 eine wesentliche Platzersparnis.

Die Lagerung der Schaltwellenanordnung in Lagerböcken des Getriebegehäuses (Anspruch 5) ist an sich bekannt (DT-PS 10 53 325). Die Bolzenverbindung nach Anspruch 6 gehört allgemein zum Stand der Technik.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer Darstellung ein quergestelltes Triebwerk eines Kraftfahrzeuges als Motor-Getriebeblock mit von unten in das Getriebegehäuse eingeführter Schaltwelle, an dieser angreifender Verbindungsstange und Schalthebel (schema tisch),

F i g. 2 das Gehäuse eines Schaltgetriebes nach der Erfindung (teilweise) in Vertikalschnitt im Bereich der Schaltwelle,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform eines Schaltgetriebes nach der Erfindung an Hand einer Darstellung entsprechend F i g. 2 und

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform eines Schaltgetriebes nach der Erfindung an Hand einer Darstellung entsprechend F i g. 2 und 3.

Nach F i g. 1 bezeichnet 10 einen z. B. im vorderen Motorraum eines Kraftfahrzeuges querangeordneten Motorblock mit Kurbelgehäuse 11, Zylindergehäuse 12 und Ventildeckel 13 mit Oleinfüllstutzen 14. Seitlich am t>a Kurbelgehäuse 11 ist mittels Schrauben 15 das Gehäuse 16 eines Schaltgetriebes 17 angeflanscht. Das Getriebegehäuse 16 ist teilweise durchsichtig dargestellt, so daß im Inneren desselben zwei Schaltstangun 18, 19 mit Schaltgabeln 20, 21 sowie eine Schaltwelle 22 mit Schaltzwischenhebeln 23,24 zur Betätigung der Schaltstangen 18, 19 erkennbar ist. An dem unten aus dem Getriebegehäuse 16 herausragenden Ende 25 der Schaltwelle 22 greift eine Verbindungsstange 26 an, die mit ihrem anderen Ende bei 27 an einem bei 28 an nicht dargestellten Fahrzeugkörper kugelgelenkig gelagerten Schalthebel 29 angelenkt ist.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist das Gehäuse 16a des Schaltgetriebes 17a an der Oberseite durch einen Gehäusedeckel 30 mittels einer Dichtung 31 und Schrauben 32 öldicht verschlossen. Ferner sind in F i g. 2 strichpunktiert angedeutet zwei in Pfeilrichtung 33,34 drehende, miteinander in Eingriff stehende Zahnräder 35, 36. Das Getriebegehäuse ist bis zu einem durch eine Linie 37 gekennzeichneten Stand im Getriebeöl gefüllt. Das Zahnrad 35 taucht also ständig in das Getriebeöl ein.

Wie weiterhin aus F i g. 2 ersichtlich, isi die Schaltwelle 22a von unten her in das Getriebegehäuse 16a eingeführt und bei 38 in demselben gelagert und geführt. Mit ihrem oberen Ende 39 ist die Schahwelle 22a in einem hülsenartigen Anguß 40 des Deckels 30 gelagert und geführt.

Ein Rohrteil 41, welches bei 42 in das Getriebegehäuse 16a öldicht eingepreßt ist, umgibt die Schaltwelle 22a konzentrisch, ohne sie jedoch zu berühren. Das Rohrteil 41 wird wiederum von einem äußeren Rohr 43 konzentrisch umschlossen, das bei 44 mit der Schaltwelle 22a öldicht verschweißt oder verlötet ist und auf dem die Schaltzwischenhebel 23a und 24a — ebenfalls durch Verschweißen oder Verlöten (bei 45, 46) dreh- und schiebefest angebracht sind. Bei einer Axialverschiebung der Schaltwelle 22a in Pfeilrichtung 47 greifen die Schaltzwischenhebel 23a, 24a — je nach Gangwahl — in Aussparungen 48 bzw. 49 der Schaltstangen 18a bzw. 19a ein, auf denen die z. B. aus F i g. 1 ersichtlichen Schaltgabeln 20, 21 zur Betätigung der Zahnräder 35, 36 sitzen. Das Einlegen bzw. Herausnehmen der Gänge erfolgt durch Drehen der Schallwelle 22a, wie in F i g. 2 durch einen Pfeil 50 angedeutet ist. Die Schaltwelle 22a weist an ihrem oberen, an dem Anguß 40 des Gehäusedeckels 30 gelagerten Ende 39 eine Nut 51 auf. Hierdurch wird eine Kolbenwirkung des Schaltwellenendes 39 gegenüber dem in der Lagerbohrung 52 befindlichen öl beim Anwählen der Gänge verhindert.

Bei ruhendem Getriebe 17a steht das öl in Höhe der Linie 37. Drehen sich die Getrieberäder 35 und 36 in der gezeigten Richtung, so wird das öl in Richtung der Pfeile 53 bis 56 geschleudert und gelangt auch durch eine Bohrung 57 in dem mit 58 bezeichneten Ringraum zwischen Rohrteil 41 und äußerem Rohr 43. Damit ist die Schmierung an der Führungsstelle 59 im Bereich des Schaltzwischenhebels 24a zwischen den beiden Teilen 41 und 43, die beide aus Metall bestehen, gewährleiste». Für die Schmierung an der oberen Führungsstelle 60 zwischen Rohrteil 41 und äußerem Rohr 43 sorgt eine Dauerfettschmierung, die sich im Hohlraum 61 des äußeren Rohres 43 befindet. Für die Schmierung des oberen Schaltwellenendes 39 in der Bohrung 52 des Gehäusedeckels 30 kann — soweit die Schmierung nicht bereiis durch das hochgcschleudeite Getriebeöl zu bewerkstelligen ist — eine Dauerfettschmierung vorgesehen sein, die sich z. B. durch eine seitliche Bohrung 62 in die Lagerbohrung 52 des Schaltwcllenendes 39 einbringen läßt. Der hülsenartige Anguß 40 des Dekkels 30 ist in diesem Fall durch eine Kappe 63 abzudek-

ken, wobei der Gehäusedeckel 30 — wie durch Linien 30a angedeutet — eine etwas abweichende Form haben müßte.

Der Gehäusedeckel 30 bzw. 30a ermöglicht eine Montage des Rohrteiles 41 sowie der Schaltwelle 22a mit montiertem äußerem Rohr 43 und Schaltzwischenhebeln 23a, 24a von oben her.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist das Gehäuse 166 des Schaltgetriebes 176 an seiner Unterseite durch einen Deckel 306 öldicht verschlossen. Das die Schaltwelle 226 umschließende Rohrteil 416 ist hier als Kunststoffschlauch ausgebildet und bei 64 mit Hilfe einer Büchse 65 im Deckel 306 öldicht festgeklemmt. Die Büchse 65 dient gleichzeitig zur Lagerung der Schaltwelle 226 im Deckel 306 und ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Das das Rohrteil 416 konzentrisch umgebende äußere Rohr 43 ist — im Gegensatz zu der Ausführungsform nach F i g. 2 — nicht auf dem Rohrteil 416 geführt, sondern in zwei Lagerböcken 66, 67 im Getriebegehäuse 166. Dadurch kann eine obere Lagerung der Schaltwelle 226 im Getriebegehäuse 166 entfallen.

Die dreh- und verschiebefeste Verbindung von äußerem Rohr 436 und Schaltwelle 226 erfolgt hier durch einen die beiden Teile 416 und 436 in Querrichtung durchsetzenden Bolzen 68, der gleichzeitig zur Befestigung des oberen Schaltzwischenhebels 236 an den Teile 416,436 sowie zur Befestigung einer Büchse 69 dient, die den Ringraum 70 zwischen äußerem Rohr 436 und Schaltwelle 226 von oben her abschließt und abdichtet. Der Bolzen 68 kann nach Entfernen eines in das Getriebegehäuse 166 eingeschraubten Gewindestopfens 71 montiert bzw. demontiert werden. Der untere Schaltzwischenhebel 246 ist bei 72 mittels einer Lochschweißung auf dem äußeren Rohr 436 befestigt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist das Gehäuse 16c des Schaltgetriebes 17c — im Prinzip ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 3 — an seiner Unterseite durch einen Deckel 30c verschlossen. Die Schaltwelle 22c ist hier an zwei Stellen gelagert, und zwar einmal in dem Deckel 30c über das ebenfalls aus Kunststoff bestehende Rohrteil 41c und an ihrem oberen Ende 39c in einem hülsenförmigen Anguß 73 des Getriebegehäuses 16c. Auf dem bei 74 öldicht in den Deckel 30c eingepreßten Rohrteil 41c, welches — wie gesagt — zweckmäßigerweise aus Kunststoff besteht, ist nicht nur innen die Schaltwelle 22c gelagert, sondern außen (bei 75) auch das hier mit 43c bezifferte äußere Rohr. Das äußere Rohr 43c ist bei 76 mit dem oberen Schaltzwischenhebel 23c verschweißt oder verlötet, der

ίο seinerseits durch eine Verzahnung 77 mil der Schaltwelle 22c drehfest verbunden ist. In Axialrichtung stützt sich der Schaltzwischenhebel 23c an einem Bund 78 der Schaltwelle 22c und auf der anderen Seite an einem Wellensicherungsring 79 ab. Ein Dichtring 80 zwischen oberem Schaltzwischenhebel 23c und dem Bund 78 der Schaltwelle 22c verhindert ein Eindringen von Öl zwischen die Schaltwelle 22c und das Rohrteil 41c. An die Lagerstelle 75 zwischen Rohrteil 41c und äußerem Rohr 43c gelangt das öl allerdings wiederum wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2 durch eine Bohrung 57 im äußerem Rohr 43c. Um eine Kolbenwirkung des oberen Endes 39c der Schaltwelle 22c gegenüber dem in der Lagerbohrung 81 befindlichen Schmieröl zu verhindern, weist das Schaltwellenende 39c zwei steh kreuzende Bohrungen 82,83 auf.

Ein weiterer Unterschied gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 3 besteht bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform darin, daß der Deckel 30c zum Schutz der Schaltwelle 22c vor Schmutzeinwirkung einen zusätzlichen Anguß 84 aufweist.

Bei allen drei gezeigten Ausführungsbeispielen (F i g. 2 bis 4) ist klar zu erkennen, daß es auch bei schneller Kurvenfahrt sowie Berg- oder Talfahrt dem Getriebeöl nicht möglich ist, in den Ringraum zwischen Schaltwellie 22 und Rohrteil 41 zu gelangen bzw. durch die untere Lager- und'Führungsstelle der Schaltwelle 22 zu entweichen. Durch die Erfindung ist also eine sichere Abdichtung der Schallwelle gegenüber dem Ge triebegehäuse gefunden worden, die der Lebensdauei des Getriebes entspricht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schaltgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer im Getriebegehäuse gelagerten und mit einem Ende aus diesem herausragenden Schaltwelle, an deren äußerem Ende ein Schalthebel oder eine Verbindungsstange angreift, wobei die Durchtrittsstelle der Schaltwelle durch das Getriebegehäuse bzw. durch ein mit dem Getriebegehäuse dicht verbundenes, rohrförmiges Gehäuseteil im unteren Gehäusebereich liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die DurchtrittssteUe der Schaltwelle (22, 22a, 226, 22c) an der Unterseite des Getriebegehäuses liegt und das die Schaltwelle umgebende Rohrteil (41, 416, 4Ic^ innerhalb des Getriebegehäuses bis über den ölspiegel (37) reicht, wobei das Rohrteil von einem mit der Schaltwelle fest und öldicht verbundenen äußeren Rohr (43,436. 43c) teleskopartig umschlossen bzw. überdeckt ist

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (43, 436, 43c) den bzw. die Schaltzwischenhebel (23, 23% 236, 24, 14a. 246,24cjdes Getriebes trägt

3. Schaltgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (43, 43c) auf dem von ihm konzentrisch umschlossenen Rohrteil (41,4tc)geführt ist (F i g. 2 und 4).

4. Schaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß das äußere Rohr (43, 43c) eine Bohrung (57) aufweist zwecks Eintritt von Getriet>eöl ir. den Ringraum (58) zwischen Rohrteil (41, 4\c)und äußerem Rohr (43,43cJ(F i g. 2 und 4).

5. Schaltgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das äußere Rohr (43b) in einem ©der mehreren Lagerböcken (66, 67) des Getriebegehäuses (166; geführt ist (F i g. 3).

6. Schaltgetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (436Jl die Schaltwelle (226,1 und der Schaltzwischenhebel {23b) durch einen die Teile in Querrichtung durch-Setzenden Bolzen (68) od. dgl. dreh- und verschiebefest miteinander verbunden sind, wobei im Getriebegehäuse (166,) eine durch einen Gewindestopfen (71) od. dgl. verschließbare öffnung zur Montage Und Demontage des Bolzens (68) vorgesehen ist (F ig. 3).

7. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß ein unmittelbar mit der Schaltwelle (22c) dreh- und verschiebefest verbundener Schaltzwischenhebel (23c) das zugeordnete Ende des äußeren Rohres (43c) übergreift und mit diesem (bei 76) verschweißt oder verlötet ist.

8. Schaltgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Schaltzwischenhebel (23c) und einem Bund (78) an der Schaltwelle (22cjl an dem sich dieser abstützt, ein elastischer Dichtring (80) angeordnst ist.

9. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle {22a) mit ihrem unteren Ende unmittelbar im Getriebegehäuse (\%a) geführt und gelagert ist (F ig-2).

10. Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (22c) mit ihrem unteren Ende in dem im Getriebegehäuse (16c) eingepreßten Ende des Rohrteiles (4IcJ gelagert ist (F i g. 4).

Bei Kraftfahrzeug-Schaltgetrieben (DT-PS 10 53 325) erfolgt die Abdichtung des Getriebegehäuses gegenüber der aus diesem herausragenden Schaltwelle in der Praxis üblicherweise durch einen Weliendichtring. Dieser unterliegt schon durch die häufigen Hin- und Herbewegungen bzw. Drehbewegungen der Schaltwelle bei der Gangwah! bzw. beim Einlegen oder Herausnehmen der Gänge einer starken mechanischen Beanspruchung, die einen entsprechenden Verschleiß des Wellendichtringes zur Felge hat Hinzu kommt die Tatsache, daß Getriebe bei Kraftfahrzeugen besonders schmutzgefährdet angeordnet sind. Durch die ständige Verschmutzung der Dichtstelle zwischen Schaltwelle und Getriebegehäuse tritt eine zusätzliche Beanspruchung, gefolgt von entsprechendem Verschleiß, sowohl am Wellendichtring als auch an der Schaltwelle im Bereich des Wellendichtringes auf. Es muß daher bei Verschleiß, gefördert durch die feinen Schmutzpartikelchen, nach relativ kurzer Zeit nicht nur der Wellendichtring, sondern häufig auch die Schaltwelle ausgetauscht werden, um eine befriedigende Wiederherstellung der Abdichtung Schaltstange/Getriebegehäuse zu erreichen.

Bei de»n Schaltgetriebe nach dem bekannten Ausgangspunkt der Erfindung (DT-AS 10 82 808) ist die Schaltwelle zwar von einem rohrförmigen Gehäuseansatz umschlossen und wird durch diesen im unteren Gehäusebereich herausgeführt, jedoch kann in diesen Ansatz öl hineingelangen, das dann durch die DurchtrittssteUe der Schaltwelle durch das Gehäuse nach außen treten kann, wenn die DurchtrittssteUe undicht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verschleißfeste Abdichtung zwischen Schaltwelle und Getriebegehäuse zu ermöglichen. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird die an der Unterseite des Getriebegehäuses liegende DurchtrittssteUe der Schaltwelle durch das Getriebegehäuse von jeglicher Dichtfunktion entlastet Ein Wellendichtring ist somit nicht mehr erforderlich. Die Dichtfunktion wird nunmehr von dem die Schaltwelle umschließenden Rohrteil und dem das Rohrteil wiederum teleskopartig umgebenden äußeren Rohr voll wahrgenommen, und zwar ohne daß es dabei auf eine Berührung dieser Teile untereinander ankommt; d. h. die Dichtwirkung b'eibt auch dann voll erhalten, wenn sich Schaltwelle, Roirteil und äußeres Rohr bei ihren Relativbewegungen zueinander überhaupt nicht berühren. Somit ist eine vollkommen verschleißfreie bzw. verschleißunabhängige Abdichtung zwischen Schaltwelle und Getriebegehäuse gewährleistet.

Über die oben formulierte Aufgabenstellung hinaus ist es ein wesentliches Anliegen der Erfindung, die Übertragung der Schaltbewegung vom Schalthebel aul die Schaltwelle zu vereinfachen. Bei bekannten Getrieben der in Rede stehenden Art, vornehmlich bei Kraftfahrzeuggetrieben, die zusammen mit dem Motor einer im Motorraum beispielsweise querliegenden Motor Getriebeblock bilden, bietet es sich auf Grund der gegebenen räumlichen Verhältnisse (tiefliegender Anlenkpunkt Schalthebel/Verbindungsstange, relativ hochliegendes Getriebe) an, die Schaltwelle von unter in das Getriebe einzuführen. Man hat jedoch von diesei Lösungsmöglichkeit stets abgesehen, weil eine einiger maßen verschleißfeste Abdichtung zwischen Getriebe gehäuse und Schaltwelle bisher nicht möglich war. Ein« Anwendung der gebräuchlichen Wellenringdichtunj hätte schon bei kleinsten Beschädigungen des Wellen dichtringes ein Auslaufen des gesamten Getriebeöls ir