DE8701201U1 - Bearing for the selector shaft of a mechanical transmission - Google Patents

Description

If· ·· · ff« ·If· ·· · ff« ·

Lager für die Schaltwelle eines mechanischen GetriebesBearing for the selector shaft of a mechanical transmission

£ Die Neuerung betrifft ein Lager für die£ The innovation concerns a warehouse for the

% Schallwelle eines mechanischen Getriebes eines Stras- % Sound wave of a mechanical transmission of a road

s senfahrzeuges.s vehicle.

Durch die Schaltwelle werden bekanntlicherweiseThe selector shaft is known to

I 5 die Bewegungen des Schalthebels auf die jeweiligen Schielt beräder des Getriebes übertragen. Dabei führt die Schalt-I 5 the movements of the gear lever are transferred to the respective gear wheels of the transmission. The gear shift

I welle einerseits Axialbewegungen und andererseits Dreh-I shaft on the one hand axial movements and on the other hand rotary

&mgr; bewegungen von einigen Winkelgraden durch. Während desµm movements of a few degrees. During the

U Schaltvorganges ist die Schaltwelle verschiedenen Kräf-U switching process, the shift shaft is subjected to various forces

ju 10 ten und Momenten ausgesetzt, insbesondere solchen, welche !- seitlich auf sie einwirken, d.h. schiefwinklig zu ihrerju 10 tens and moments, especially those which act on them laterally, i.e. at an oblique angle to their

U Längsachse gerichtet sind.U longitudinal axis.

''^J· Bis jetzt sind die Schaltwellen in Gleitlagern '' ^J · Until now, the selector shafts are in plain bearings

gelagert gewesen. Diese Lagerung weist den Nachteil auf,This storage has the disadvantage that

I 15 dass während des Schaltvorganges aufgrund der oben erwähn-I ten Kräfteinwirkungen hohe Reibungsverluste entstehen.I 15 that during the switching process, high friction losses occur due to the forces mentioned above.

I Ziel der Neuerung ist ein Lager, welches einer-I The aim of the innovation is a warehouse which,

^ seits geringere Reibungsverluste verursacht und anderer-^ on the one hand causes lower friction losses and on the other hand

k seits derart gedrängt gebaut ist, dass keine erhöhten An-k is built so compactly that no increased

[&lgr; 20 forderungen in bezug auf den Einbau in Getrieben eines [&lgr; 20 requirements relating to installation in gearboxes of a

j Strassenfahrzeuges gestellt werden.j road vehicle.

I; Das neuerungsgemässe Lager ist gekennzeichnetI; The renewed bearing is marked

&iacgr; durch ein hülsenförmiges Gehäuse, welches in einem ring-Î by a sleeve-shaped housing, which is in a ring-

;f förmigen Führungsglied gefüb.'r^o Wälzkörper umschliesst,;f shaped guide member encloses rolling elements,

&iacgr;; 25 welches Führungsglied im Gehäuse längsverschiebbar tnd || bei beiden Stirnseiten über Federn gegen das Gehäuse bzw.&iacgr;; 25 which guide member is longitudinally displaceable in the housing tnd || at both ends via springs against the housing or

h die Verschluss-Scheibe gestützt ist. h the locking disc is supported.

Nachfolgend wird die Neuerung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigti 30 Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Lager/The innovation is explained in more detail below using the drawing as an example. It shows 30 Figure 1 a longitudinal section through a bearing/

Figur 1a einen Längsschnitt durch eine Variante desselben,, und Figur 2 einen Querschnitt durch dasselbe Lager. Das Lager enthält ein metallenes, hülsenförmigesFigure 1a shows a longitudinal section through a variant of the same, and Figure 2 shows a cross section through the same bearing. The bearing contains a metal, sleeve-shaped

ti IM* Il t «t ··ti IM* Il t «t ··

I I I* f.tl ·. ·I I I* f.tl ·. ·

I I III · · · ■I I III · · · ■

I I • · · ·· · · i it !i it ! •• • ·· .. 1... 1. Ul I.. *' «Ul I.. *' « * ** *
« *« * A..JL·., ■.,.·., .1. A..JL·., ■.,.·., .1. &igr;&igr;

SiSi

ItII · *ItII · *

Gehäuse 1/ in welchem ein Kügelverteiler 2 aus Kunststoff, &zgr;*&Bgr;» POM eingesetzt ist* In diesem Kugelverteiler 2 sind Lägerkügein 3 eingesetzt. Aus den Figuren geht hervor, dass bei dieser Ausfuhrung mindestens drei Sätze Lagerkugeln 3 vörhanden sind. Jeder Satz enthält mindestens vier in Achsrichtung des Lagers ausgerichtete Kugeln, wobei mindestens drei solcher Sätze in jeweils demselben Winkeläbständ von 120° vorhanden sind. Aus der Figur 2 geht hervor, dass die Lagerkugeln 3 im Kügelverteiler· ä seitlieh eng geführt sind, jedoch in radialer Richtung um eine kloine Strecke verschiebbar sind. Die in der Figur 2 gezeichnete Lagerkugel 3 liegt in der illustrierten Darstellung oben am Gehäuse 1 an, wobei ersichtlich ist, dass die Führungsrille 6 im Kugelverteiler 2 derart bemessen ist, dass die La$erkugel 3 um eine kleine Strecke in radialer Richtung, gegen die Mittelachse des Lagers hin verschiebbar ist.Housing 1/ in which a ball distributor 2 made of plastic, &zgr;*&Bgr;» POM is inserted* Bearing balls 3 are inserted in this ball distributor 2. From the figures it can be seen that in this design there are at least three sets of bearing balls 3. Each set contains at least four balls aligned in the axial direction of the bearing, with at least three such sets being present at the same angular distance of 120°. From Figure 2 it can be seen that the bearing balls 3 in the ball distributor·ä are closely guided laterally, but can be moved in the radial direction by a small distance. The bearing ball 3 shown in Figure 2 rests on the top of the housing 1 in the illustrated representation, whereby it can be seen that the guide groove 6 in the ball distributor 2 is dimensioned such that the laser ball 3 can be displaced by a small distance in the radial direction, against the center axis of the bearing.

Aus der Figur 1 ist ersichtlich, dass die achsia-Ie Länge des Kugelverteilers 2 kürzer als diejenige des Gehäuses 1 ist, wobei zwischen den zwei Stirnseiten des Kugelverteilers 2 und dem Gehäuse 1 bzw. der Verschluss-Scheibe 9 jeweils eine Schraubendruckfeder 4 bzw. 5 angeordnet ist. Diese zwei Schraubenfedern 4,5 halten den Kugelverteiler 2 in einer Mittelstellung in bezug auf das Gehäuse 1 bzw. der Verschluss-Scheibe 9.From Figure 1 it can be seen that the axial length of the ball distributor 2 is shorter than that of the housing 1, with a helical compression spring 4 or 5 being arranged between the two end faces of the ball distributor 2 and the housing 1 or the closure disk 9. These two helical springs 4, 5 hold the ball distributor 2 in a middle position with respect to the housing 1 or the closure disk 9.

Die Abmessungen eines jeweiligen Lagers sind offenbar dem Getriebe und insbesondere der Schaltwelle angepasst. Dabei sind die Abstände zwischen den jeweiligen Sätzen Lagerkugeln 3 derart gewählt, dass sie eine Innenkreislinie 7 mit einem Radius 8 bestimmen, der einwenig grosser als der Radius der jeweiligen im Lager aufzunehmenden Schaltwelle ist. Das heisst, dass das Lager derart bemessen ist, dass eine jeweilige Schaltwelle dieses mit einem kleinen Spiel durchsetzt.The dimensions of each bearing are obviously adapted to the gearbox and in particular to the selector shaft. The distances between the respective sets of bearing balls 3 are selected such that they define an inner circle 7 with a radius 8 that is slightly larger than the radius of the respective selector shaft to be accommodated in the bearing. This means that the bearing is dimensioned such that each selector shaft passes through it with a small amount of play.

Die axiale Ausdehnung der Bauelemente des Lagers ist abhängig vom jeweiligen Getriebe derart gewählt, dass die axiale Bewegungsstrecke des Kugelverteilers 2 in jeweils einer Richtung die Hälfte des Hubweges der jeweili—The axial extension of the components of the bearing is selected depending on the respective gear unit in such a way that the axial movement path of the ball distributor 2 in each direction is half the stroke path of the respective—

t · I t · I i . · S · &igr; i . · S · &igr;

ItIt · t t · · · · ·· IItIt · t t · · · · ·· I

gen Schieberäder beim Schalten des Getriebes entspricht* Während des Schaltens des Getriebes wirken verschiedene Kräfte und Momente auf die Schaltwelle ein, die nicht in axialer Richtung derselben gerichtet sind. Beispielsweise sind einerseits die vom Fahrzeugführer über den Schalthebel auf die Schaltwelle aufgebrachten Kräfte und andererseits die durch die mechanische Verschiebung der (nicht mit der Schaltwellenachse fluchtenden) Schieberädsr des Getriebes vorhanden. Nach erfolgtem Schaltvörgang, wenn der Handschalthebel und die jeweiligen Getrieberäder eingerastet sind, also in der Ruhestellung der Schaltwelle, sind keine auf sie einwirkenden Kräfte vorhanden .sliding gears when the gearbox is shifted* While the gearbox is shifting, various forces and moments act on the selector shaft that are not directed in the axial direction of the same. For example, on the one hand there are the forces applied by the driver to the selector shaft via the gear lever and on the other hand there are the forces caused by the mechanical displacement of the sliding gears of the gearbox (which are not aligned with the selector shaft axis). After the shifting process has taken place, when the manual gear lever and the respective gear wheels are engaged, i.e. in the rest position of the selector shaft, there are no forces acting on them.

Beim Schaltvorgang wird folglich von der Schaltwelle, die beispielsweise mit der Längsmittelachse des Lagers aufgrund der einwirkenden Kräfte einen kleinen Winkel einschliesst, gegen mindestens einige der Lagerkugeln eine Kraft ausgeübt, so dass während der Hubbewegung der Schaltwelle das Lager sich wie ein lineares Kugellager verhält, wobei sich der Kugelverteiler 2 mit den Lagerkugeln 3 gegen die Rückstellkraft der Feder 4 bzw. 5 axial verschiebt. Somit ist lediglich eine Rollreibung und keine Gleitreibung vorhanden, wobei noch darauf hingewiesen wird, dass bei einem Gleitlager dann verhaltnismassig hohe örtliche Drückkräfte auftreten können, wenn die darin geführte Schaltwelle solchen Kräften ausgesetzt ist, welche dazu bestrebt sind, die Welle so schräg zu stellen, dass sie mit der Längsachse des Lagers einen wenn auch noch so kleinen Winkel einschliesst.During the switching process, a force is therefore exerted against at least some of the bearing balls by the switching shaft, which for example forms a small angle with the longitudinal center axis of the bearing due to the forces acting on it, so that during the stroke movement of the switching shaft the bearing behaves like a linear ball bearing, with the ball distributor 2 with the bearing balls 3 moving axially against the restoring force of the spring 4 or 5. Thus, there is only rolling friction and no sliding friction, although it should also be noted that relatively high local pressure forces can occur in a plain bearing if the switching shaft guided in it is exposed to forces which tend to position the shaft at such an angle that it forms an angle, however small, with the longitudinal axis of the bearing.

Nach erfolgter Schaltbewegung, also nachdem der Fahrzeugführer den Schalthebel freigegeben hat und die Schieberäder im Getriebe eingerastet sind, wird die Schaltwelle vollkommen entlastet. Somit übt sie keinen Anlagedruck auf die Lagerkugeln 3 auf (abgesehen offensichtlich Schwerkraft). Weil keine Zwangsauflage der Schaltwelle auf den Lagerkugeln 3 vorhanden ist, kann nun die jeweilsAfter the gear change has taken place, i.e. after the driver has released the gear lever and the sliding gears have engaged in the gearbox, the gearshift shaft is completely relieved of load. This means that it does not exert any pressure on the bearing balls 3 (apart from gravity). Because there is no forced support of the gearshift shaft on the bearing balls 3, the respective

zusanunengedrückte Feder 4 bzw« 5 den Kügelverteiler
2 unter Entlastung wieder in die in der Figur 1 gezeichnete Mittelstellung rückstellen, so dass sich der Kugelverteiler 2 in der Ausgangsstellung für den nachfolgenden Schaltvorgang befindet. Dabei kann nun der Kugelverteiler nochmals in dieselbe oder in die entgegengesetzte Richtung verschoben werden. Folglich muss die Einbaulänge des vorliegenden Lagers nicht grosser als diejenige der herkömmlichen Gleitlager für äcftaitweilen seih.compressed spring 4 or 5 the ball distributor
2 can be returned to the middle position shown in Figure 1 while relieving the load, so that the ball distributor 2 is in the starting position for the subsequent switching process. The ball distributor can now be moved again in the same or in the opposite direction. Consequently, the installation length of the present bearing does not have to be greater than that of conventional plain bearings for the time being.

Claims (2)

SchutzansprücheProtection claims 1. Lager für die Schaltwelle eines mechanischen Getriebes eines Strassenfahrzeuges, gekennzeichnet durch ein hülsenförmiges Gehäuse (1), welches in einem ringförmigen Führungsglied (2) geführte Wälzkörper (3) uraschliesst, welches Führungsglied (2) im Gehäuse (1) längsverschiebbar und bei beiden Stirnseiten über Federn (4,5) gegen das Gehäuse (1) und/oder eine Verschluss-Scheibe (7) abgestützt ist.1. Bearing for the selector shaft of a mechanical transmission of a road vehicle, characterized by a sleeve-shaped housing (1) which encloses rolling elements (3) guided in an annular guide member (2), which guide member (2) is longitudinally displaceable in the housing (1) and is supported on both end faces by springs (4, 5) against the housing (1) and/or a locking disk (7). 2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper Lagerkugeln (3) und das ringförmige Führungsglied ein Kugelverteiler (2) aus Kunststoff ist, in welchem die Lagerkugeln (3) in radialer Richtung desselben verschiebbar angeordnet sind, welcher Kugelverteiler (2) beidseitig über Schraubenfedern (4,5) gegen das Gehäuse (1) und/oder die Verschluss-Scheibe (9) abgestützt ist.2. Bearing according to claim 1, characterized in that the rolling elements are bearing balls (3) and the annular guide member is a ball distributor (2) made of plastic in which the bearing balls (3) are arranged to be displaceable in the radial direction thereof, which ball distributor (2) is supported on both sides by means of coil springs (4, 5) against the housing (1) and/or the closure disk (9). AMS/dp 19,12,1986AMS/dp 19,12,1986 44 38344 383 << ·· &igr;· It<< ·· &igr;· It