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DE3523292A1 - DISTANCE ELEMENT FOR GEAR SHAFT - Google Patents

DISTANCE ELEMENT FOR GEAR SHAFT

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Publication number
DE3523292A1
DE3523292A1 DE19853523292 DE3523292A DE3523292A1 DE 3523292 A1 DE3523292 A1 DE 3523292A1 DE 19853523292 DE19853523292 DE 19853523292 DE 3523292 A DE3523292 A DE 3523292A DE 3523292 A1 DE3523292 A1 DE 3523292A1
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DE
Germany
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spacer element
shaft
bearings
gears
element according
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DE19853523292
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Inventor
James A. Temperance Mich. Yarnell
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Dana Inc
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Dana Inc
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Publication date
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Description

Be s ehr e ibungHonor

Die Erfindung betrifft ein Distanzelement oder Distanzstück für Getriebewellen, das auf solchen Wellen angeordnet wird, um Zahnräder und Lager axial festzulegen. Die Mehrzahl aller Schaltgetriebe sind innengeschmiert, durch Spritzöl und Sprühöl, wobei rotierende Teile im Getriebegehäuse sich in einen Ölsumpf am Boden des Gehäuses erstrecken und öl über die inneren Teile des Getriebes schleudern und verteilen. Es wurden viele Anstrengungen unternommen, um eine zufriedenstellende Ölverteilung in einem Getriebegehäuse zu erreichen, wobei unter anderem Wannen oder Rinnen verwendet wurden, die öl auffangen, das im Getriebegehäuse umhergeschleudert wird, um dieses öl an bestimmte Stellen im Gehäuse zu führen. Ein besonders kritischer Punkt ist beispielsweise das Getriebelager. Eine andere derartige Stelle ist die Welle für den Rückwärtsgang, die nicht drehbar ist, jedoch ein Zahnrad trägt, das um die Welle auf Nadellagern drehbar ist, wobei die letzteren zwischen dem Zahnrad und der Welle angeordnet sind. Gewöhnlich werden zwei Gruppen von Nadellagern benutzt, um das Zahnrad für den Rückwärtsgang drehbar zu lagern. Ein Distanzelement ist zwischen den Gruppen der Nadellager angeordnet, um diese axial zu fixieren und um ferner eine korrekte Rotations-Position der Lager während des Betriebes zu gewährleisten. Diese Distanzelemente sind im allgemeinen rohrförmig ausgebildet und halten nur die Lager im Abstand, erleichtern aber die Schmierung der Lager nicht.The invention relates to a spacer element or spacer for gear shafts, which is arranged on such shafts in order to axially fix gears and bearings. The majority of all manual transmissions are internally lubricated, by spray oil and spray oil, whereby rotating parts in the gear housing are in an oil sump at the bottom of the housing extend and fling and distribute oil over the internal parts of the transmission. There was a lot of effort undertaken to achieve satisfactory oil distribution in a transmission housing, wherein Among other things, tubs or channels were used to catch the oil that was thrown around in the gearbox housing is to lead this oil to certain places in the housing. A particularly critical point is, for example the gearbox mount. Another such location is the reverse shaft, which is non-rotatable, however carries a gear rotatable about the shaft on needle bearings, the latter between the gear and the shaft are arranged. Two sets of needle bearings are commonly used to hold the gear for the Reverse gear to store rotatable. A spacer element is arranged between the groups of needle roller bearings around them to be axially fixed and also to ensure a correct rotational position of the bearings during operation. These spacers are generally tubular and only keep the bearings at a distance, making it easier but the lubrication of the bearings is not.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Distanzelement hingegen ermöglicht die Verbesserung und Vereinfachung der Spritz- und Sprühschmierung mittels Öl längs der WelleIn contrast, the spacer element proposed according to the invention enables the improvement and simplification of the spray and spray lubrication by means of oil along the shaft

zwischen den Lagern. Das Distanzelement hat vorzugsweise rechteckige oder quadratische Enden, die in ein Paar Lager eingreifen/ welche ein drehbares Zahnrad für den Rückwärtsgang auf einer nicht drehbaren Welle abstützen. Das Distanzelement hat einen schraubenförmigen Körper in Form einer offenen Windung und die rechteckigen Enden bilden radial gleichmäßige Stützflächen, die elastisch zwischen den Lagern liegen. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der schraubenförmige Körper aus einem nicht wärmebehandelten Kohlenstoffstahl mit insbesondere hohem Kohlenstoffgehalt.between the camps. The spacer element preferably has rectangular or square ends that mesh with a pair of bearings / which have a rotatable gear for the Support reverse gear on a non-rotating shaft. The spacer element has a helical body in the form of an open turn and the rectangular ends form radially uniform support surfaces that are elastic lie between the camps. In a preferred embodiment, the helical body consists of one non-heat-treated carbon steel with a particularly high carbon content.

Nach einer weiteren Ausführungsform hat das Distanzelement einen schraubenförmigen Körper in Form einer geschlossenen Windung und es ist eng zwischen einem Paar Zahnrädern angeordnet, die radial auf einer Getriebewelle befestigt sind. Das Distanzelement schafft eine axiale Positionierung der Zahnräder relativ zueinander. Die Enden des Distanzelementes sind auch bei dieser Ausführungsform vorteilhafterweise -abgeflacht ausgeführt.According to a further embodiment, the spacer element a helical body in the shape of a closed turn and it is tight between a pair Arranged gears which are mounted radially on a transmission shaft. The spacer creates one axial positioning of the gears relative to each other. The ends of the spacer element are also in this embodiment advantageously executed flattened.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in derAn example embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing in which

Figur 1 im Schnitt ein Getriebe zeigt, das mit zwei verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen des Distanzelementes nach der Erfindung versehen ist.Figure 1 shows in section a transmission with two different preferred embodiments of the spacer element according to the invention is provided.

Figur 2 zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform des Distanzelementes.Figure 2 shows an embodiment in side view of the spacer element.

Figur 3 zeigt in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform des Distanzelementes.Figure 3 shows a side view of a further embodiment of the spacer element.

In dem Getriebe 10 nach Figur 1 sind zwei separate unterschiedliche Ausfuhrungsformen von erfindungsgemäßen Distanzstücken 20 und 30 dargestellt. Das Getriebe 10 stellt eine Standardausführung eines manuell geschalteten Getriebes dar, wobei die Zahnräder auf einer Hauptwelle 8, einer Gegenwelle 14 und einer nicht drehbaren Welle 12 für den Rückwärtsgang angeordnet sind. Jedes der beiden Distanzelemente umschließt in Umfangsrichtung einen Teil einer Getriebewelle. Das Distanzelement 20 hat die Form einer offenen Windung oder Wicklung (wobei die Windungen nicht aneinander liegen) und es umschließt die Welle 12, während das Distanzelement 30 die Form einer geschlossenen Windung oder Wicklung hat (bei der die Windungen aneinander liegen) und es umschließt die Gegenzelle 14.In the transmission 10 according to FIG. 1, there are two separate, different ones Embodiments of spacers according to the invention 20 and 30 shown. The transmission 10 represents a standard version of a manually shifted transmission represents, the gears on a main shaft 8, a counter shaft 14 and a non-rotatable shaft 12 are arranged for reverse gear. Each of the two spacer elements encloses a part in the circumferential direction a gear shaft. The spacer element 20 is in the form of an open turn or winding (the turns do not lie against each other) and it encloses the shaft 12, while the spacer element 30 is in the form of a closed Has a turn or winding (in which the turns are adjacent to one another) and it encloses the opposing cell 14.

Das Distanzelement 20 ist axial auf der Welle 12 zwischen parallelen Gruppen von Lagern 16 und 18 angeordnet. Vorzugsweise sind, die Lager Nadellager, obwohl das Distanzstück auch in Verbindung mit anderen Lagern ebenso verwendbar ist. Die Lager 16 und 18 stützen ein Umkehr-Zahnrad 22, z.B. für den Rückwärtsgang, ab, das sich auf den Lagern 16 und 18 um die Welle 12 dreht.The spacer element 20 is arranged axially on the shaft 12 between parallel groups of bearings 16 and 18. Preferably are, the bearings needle roller bearings, although the spacer can also be used in conjunction with other bearings as well is. The bearings 16 and 18 support a reversing gear 22, e.g. for reverse gear, which is on the Bearings 16 and 18 rotates around shaft 12.

Wie Figur 2 zeigt, hat das Distanzelement 20 einen schraubenförmigen Körper 24 sowie abgeglichene, insbesondere in einer Ebene liegende Enden 26 und 28. Diese Enden 26 und 28 bilden radial gleichmäßige elastische Stützflächen zum Kontakt mit gegenüberliegenden inneren Enden 36 und 38 der entsprechenden Lager 16 und 18. Vorzugsweise hat die Welle einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Distanzelementes. Wenn das Distanzelement zwischen den Lagern 16 und 18 angeordnet ist, neigt es dazu, sich um die Welle 12 zu drehen infolge von Reibungskräften, die während der Drehung der Lager um die Welle 12 durch die inneren Enden 36 und 38 der Lager auf die Enden 26 und 28 des DistanzelementesAs FIG. 2 shows, the spacer element 20 has a helical shape Body 24 as well as balanced ends 26 and 28, in particular those lying in one plane. These ends 26 and 28 form radially uniform resilient support surfaces for contact with opposite inner ends 36 and 38 of respective bearings 16 and 18. Preferably the shaft has an outer diameter that is slightly smaller than the inner diameter of the spacer element. if the spacer element is arranged between the bearings 16 and 18, it tends to rotate about the shaft 12 due to frictional forces generated during rotation of the bearings about shaft 12 through inner ends 36 and 38 the bearing on the ends 26 and 28 of the spacer element

ausgeübt werden. Durch die Nadellager 16 und 18 wird daher das Distanzelement mittels Reibungskräften um die stationäre Welle 12 gedreht. Die Drehbewegung des schraubenförmigen Körpers 24 des Distanzelementes 20 erzeugt eine axiale ölbewegung längs der Welle 12, wodurch die Schmierung der Nadellager 16 und 18 erleichtert und verbessert wird, die nicht direkt dem Spritzöl und dem Sprühöl innerhalb des Getriebes 10 ausgesetzt sind.be exercised. Through the needle bearings 16 and 18 is therefore, the spacer is rotated about the stationary shaft 12 by means of frictional forces. The rotation of the helical body 24 of the spacer element 20 generates an axial oil movement along the shaft 12, whereby the lubrication of the needle bearings 16 and 18 is facilitated and improved, which does not directly affect the spray oil and are exposed to the spray oil within the transmission 10.

Das Distanzelement 20 kann zwischen den Lagern 16 und unter einer leichten Last, d.h. unter einer Vorspannung, eingebaut werden. Hierdurch wird eine fortlaufende Drehbewegung des Distanzelementes mit den Lagern um die sich nicht drehende Welle 12 erreicht. Andererseits dreht sich das Distanzelement mit den Lagern auch ohne solche Vorspannung und selbst wenn es axial zwischen den Lagern etwas Spiel hat, werden durch die Viskosität des Öles infolge dessen Oberflächenspannung Kräfte auf das Distanzelement ausgeübt und dieses mitgenommen und in Drehung versetzt.The spacer element 20 can be positioned between the bearings 16 and under a light load, i.e. under a preload, to be built in. This results in a continuous rotational movement of the spacer element with the bearings around the not rotating shaft 12 reached. On the other hand, the spacer rotates with the bearings even without them Preload and even if there is some play axially between the bearings are due to the viscosity of the oil as a result of its surface tension forces on the spacer element exercised and this taken along and rotated.

Eine andere bevorzugte Ausfuhrungsform des Distanzelementes 30 ist in Figur 3 gezeigt. Das Distanzelement 30 ist in Figur 1 zwischen einem Paar Zahnrädern 32 und 34 angeordnet, die auf der Welle 14 sitzen. Die Zahnräder 32 und 34 sind radial mit der Welle 14 durch Keil- oder Paßfedern verbunden, und das Distanzelement sichert die axiale Position der Zahnräder relativ zueinander auf der Welle. Ebenso wie die Enden 26 und 28 des Distanzelementes 20 sind die Enden 26' und 28' des Distanzelementes 30 abgeglichen oder abgeflacht, wobei sie insbesondere in einer Ebene liegen, so daß sie eine radial gleichmäßige Stützfläche zum Kontakt mit jedem der Zahnräder bilden. In diesem Fall ist der Kontakt jedoch nichtAnother preferred embodiment of the spacer element 30 is shown in FIG. In FIG. 1, the spacer element 30 is between a pair of gear wheels 32 and 34 arranged, which sit on the shaft 14. The gears 32 and 34 are radially connected to the shaft 14 by splines or Parallel keys connected, and the spacer ensures the axial position of the gears relative to each other the wave. Just like the ends 26 and 28 of the spacer element 20 are the ends 26 'and 28' of the spacer element 30 balanced or flattened, in particular lying in one plane, so that they have a radial Form a uniform support surface for contact with each of the gears. In this case, however, the contact is not

elastisch oder federnd, da eine Vorbelastung der Seiten der Zahnräder 32 und 34 nicht erforderlich ist.elastic or resilient, since preloading of the sides of the gears 32 and 34 is not required.

Die Welle 14 ist eine drehbare Welle, weshalb das Distanzelement 30 sich ebenfalls dreht. Das Distanzelement 30 ist dem Spritzöl und dem Sprühöl im Getriebegehäuse voll ausgesetzt. Durch den schraubenlinienförmigen Körper 24' des Distanzelementes 30 wird dem öl, das von dem Distanzelement abgeschleudert wird, außer der radialen Komponente noch eine kleine axiale Bewegungskomponente erteilt. Durch das Distanzelement 30
kann daher die Öl-Dispersion im Getriebegehäuse erhöht werden, indem das öl in einer mehr erwünschten Weise
verteilt wird. Vorzugsweise besteht das Distanzelement 30 ebenfalls aus einem nicht wärmebehandelten Kohlenstoff-Federstahl, insbesondere mit hohem Kohlenstoffgehalt. The shaft 14 is a rotatable shaft, which is why the spacer element 30 also rotates. The spacer element 30 is fully exposed to the spray oil and the spray oil in the transmission housing. As a result of the helical body 24 'of the spacer element 30, the oil which is thrown off by the spacer element is given a small axial movement component in addition to the radial component. Through the spacer element 30
therefore, the oil dispersion in the gear case can be increased by adding the oil in a more desirable manner
is distributed. The spacer element 30 preferably also consists of a non-heat-treated carbon spring steel, in particular with a high carbon content.

Claims (12)

PatentansprücheClaims 1. Distanzelement für Getriebewellen, dadurch gekennzeichnet, daß es einen schraubenlinienförmigen Körper (24) mit Enden (26, 28) aufweist, die zwischen einem Paar Lagern angeordnet sind, wobei durch den schraubenlinienförmigen Körper (24) ein axialer Fluß von Spritzöl und Sprühöl längs der Welle zwischen den Lagern {16, 18) verbessert wird.1. Spacer element for transmission shafts, characterized in that it has a helical shape Body (24) with ends (26, 28) disposed between a pair of bearings are, with an axial flow of spray oil and spray oil longitudinally through the helical body (24) the shaft between the bearings {16, 18) is improved. 2. Distanzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (26, 28) abgeflacht sind und eine radial gleichmäßige Stützfläche zum Kontakt mit den Lagern (16, 18) bilden.2. Spacer element according to claim 1, characterized in that the ends (26, 28) are flattened and form a radially uniform support surface for contact with the bearings (16, 18). 3. Distanzelement nach Anspruch 2, dadurch geke nn ζ eichnet, daß die Welle (12) eine nicht drehbare Umkehr-Welle ist, daß ein drehbares Zahnrad radial auswärts vom Distanzelement (20) auf ihr gelagert ist, und daß das Spritzöl und das Sprühöl durch den schraubenlinienförmigen Körper (24) des Distanzelementes (20) durch die Lager (16, 18) hindurch gedrückt wird, die auf beiden Seiten des Distanzelementes (20) angeordnet sind.3. Spacer element according to claim 2, characterized geke nn ζ eichnet that the shaft (12) a non-rotatable reverse shaft is that a rotatable gear wheel radially outwards from the spacer element (20) her is stored, and that the spray oil and the spray oil through the helical body (24) of the spacer element (20) through the bearings (16, 18) is pressed through, which are arranged on both sides of the spacer element (20). 4. Distanzelement nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Welle (12) einen Außendurchmesser hat/ der kleiner ist als der Innendurchmesser des Distanzelementes (20).4. Spacer element according to claim 3, characterized in that g e k e η η, that the shaft (12) has an outer diameter / which is smaller than the inner diameter of the spacer element (20). 5. Distanzelement nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η — zeichne t, daß der schraubenlinienförmige Teil5. Spacer element according to claim 4, characterized in that g e k e η η - draw t that the helical part (24) aus einem nicht wärmebehandelten, hoch-gekohlten Federstahl besteht.(24) from a non-heat-treated, high-carbon Consists of spring steel. 6. Distanzelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeglichenen oder abgeflachten Enden (26, 28) in federndem Kontakt mit den Nadellagern eingebaut sind.6. Spacer element according to claim 5, characterized in that the balanced or flattened ends (26, 28) are incorporated in resilient contact with the needle bearings. 7. Distanzelement für Getriebewellen, dadurch gekennzeichnet, daß es einen schraubenlinienförmigen Körper (24') in Form einer geschlossenen Wicklung hat, daß sich an den Körper (24') Enden (261, 28") anschließen, die eng zwischen einem Paar Zahnrädern (32, 34) angeordnet sind, und daß durch das Distanzelement (30) die Zahnräder relativ zueinander auf der Welle (14) axial fixiert sind.7. Spacer element for transmission shafts, characterized in that it has a helical body (24 ') in the form of a closed winding that the body (24') ends (26 1 , 28 ") connect closely between a pair of gears (32, 34) are arranged, and that the gears are axially fixed relative to one another on the shaft (14) by the spacer element (30). 8. Distanzelement nach Anspruch 7, dadurch g e kennzeichnet, daß die Enden (261, 28') abgeflacht sind, um eine radial gleichmäßige Stützfläche zum Kontakt mit den Zahnrädern (32, 34) zu bilden.8. Spacer element according to claim 7, characterized in that the ends (26 1 , 28 ') are flattened to form a radially uniform support surface for contact with the gears (32, 34). 9. Distanzelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) eine drehbare Getriebewelle ist und daß die Zahnräder (32, 34) radial auf der Welle durch Keil- oder Paßfeder gehalten sind.9. Spacer element according to claim 8, characterized in that the shaft (14) has a is rotatable gear shaft and that the gears (32, 34) radially on the shaft by wedge or parallel key are held. 10. Distanzelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) einen Außendurchmesser hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Distanzelementes (30).10. Spacer element according to claim 9, characterized in that the shaft (14) has a Has outer diameter which is smaller than the inner diameter of the spacer element (30). "11. Distanzelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenlinienförmige Körper (241) aus einem nicht wärmebehandelten, hoch-gekohlten Federstahl besteht."11. Spacer element according to claim 10, characterized in that the helical body (24 1 ) consists of a non-heat-treated, high-carbon spring steel. 12. Getriebe mit einem Gehäuse mit einer Mehrzahl von parallelen Wellen und Zahnrädern auf den Wellen, gekennze ichnet durch eine erste, im Gehäuse drehbare Welle (14), auf der ein Paar Zahnräder (32, 34) radial befestigt ist, ferner durch ein erstes Distanzelement (30), das die Welle in Umfangsrichtung umschließt und zwischen den Zahnrädern (32, 34) angeordnet ist, um diese axial im Abstand zu halten, ferner durch eine zweite ortsfeste Welle im Gehäuse mit einem Paar Lagern (16, fl'8) zum Abstützen wenigstens eines drehbares Zahnrades (22), sowie einem zweiten Distanzelement (20), das die zweite Welle (12) in Umfangsrichtung umgibt I12. Transmission with a housing with a plurality of parallel shafts and gears on the shafts, marked by a first shaft (14) rotatable in the housing, on which a pair of gears (32, 34) is attached radially, further by a first spacer element (30) which the shaft in Surrounds the circumferential direction and is arranged between the gears (32, 34) in order to move them axially in the To keep distance, furthermore by a second stationary shaft in the housing with a pair of bearings (16, fl'8) to support at least one rotatable gear (22), and a second spacer element (20) which surrounds the second shaft (12) in the circumferential direction I. J und axial zwischen den Lagern (16, 18) angeordnet ist, um die Lager in axialem Abstand zu halten und die Schmierung zu erleichtern, und daß die Distanzelemente (20, 30) schraubenlinienförmige Abschnitte (24, 24') aufweisen. J and axially between the bearings (16, 18) to keep the bearings axially spaced and to facilitate lubrication, and that the spacer elements (20, 30) have helical sections (24, 24 ').
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