DE102006050002B4

DE102006050002B4 - Lagerung und axiale Fixierung eines Zahnrades

Info

Publication number: DE102006050002B4
Application number: DE102006050002.4A
Authority: DE
Inventors: Hubert Lehle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2026-10-25
Also published as: DE102006050002A1

Abstract

Lagerung und axiale Fixierung eines Zahnrades (1) auf einem Lagerhals (2) einer Gehäusewand (3) über mindestens ein Lager (6, 7), wobei das Zahnrad (1) eine Tragscheibe (1b) und eine Nabe (1c) aufweist, wobei das mindestens eine Lager (6, 7) durch ein Sicherungselement (9) auf dem Lagerhals (2) fixierbar ist, wobei in der Tragscheibe (1b) mindestens ein Durchbruch (10, 11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) über den mindestens einen Durchbruch (10) montiert ist, wobei auf der dem Lagerhals (2) zugewandten Seite der Tragscheibe (1b) oder der Nabe (1c) im Bereich des mindestens einen Durchbruches (10) ein Absatz (12) als Montagehilfe für den Sicherungsring (9) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft die Lagerung und axiale Fixierung eines Zahnrades nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Durch die DE 101 47 853 A1 der Anmelderin wurde ein Getriebe bekannt, bei welchem ein Zahnrad auf einem Lagerhals des Getriebegehäuses mittels eines Wälzlagers gelagert und axial fixiert ist. Die axiale Fixierung des Außenringes des Lagers erfolgt durch einen im Zahnrad eingesetzten Sicherungsring, und die Fixierung des Innenringes des Lagers erfolgt durch eine Scheibe, welche stirnseitig mit dem Lagerhals verschraubt ist. Damit ist das Lager und auch das Zahnrad axial gegenüber dem Lagerhals gesichert. Nachteilig bei der bekannten axialen Fixierung ist der relativ große Bauraum in axialer Richtung, bedingt durch die Dicke der Anpressscheibe. Bei eingeschränktem axialen Bauraum ist eine derartige Lagerung und Fixierung nicht möglich.
Die DE 38 20 308 A1 offenbart eine Lagerung eines Zahnrades nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lagerung und axiale Fixierung eines Zahnrades auch bei beschränkten Einbaubedingungen, insbesondere bei geringem axialen Bauraum vorzuschlagen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Lager in axialer Richtung durch ein Sicherungselement fixiert ist, welches durch eine in der Tragscheibe des Zahnrades angeordnete Montageöffnung zugänglich ist. Aufgrund der als Durchbruch ausgebildeten Montageöffnung ist es möglich, das Sicherungselement, vorzugsweise einen Sicherungsring von außen mittels einer Montagezange, welche durch die Montageöffnung hindurch greift, zu greifen und zu montieren. Damit wird der Vorteil einer extrem kurzen axialen Bauweise erreicht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Zahnrad über zwei Wälzlager auf dem Lagerhals gelagert, welcher in eine Stufenbohrung des Zahnrades hineinragt, sodass sich die beiden Wälzlager etwa im Bereich der Breite der Verzahnung befinden. Damit wird eine annährend symmetrische Lagerung des Zahnrades erreicht, was sich vorteilhaft auf den Zahneingriff und das Verzahnungsgeräusch auswirkt. Das Zahnrad kann somit unmittelbar neben der Gehäusewand gelagert und axial gesichert werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Tragscheibe im Bereich der Montageöffnung und auf der dem Sicherungselement zugewandten Seite ein umlaufender Absatz vorgesehen, welcher einen dem Innendurchmesser des Sicherungsringes entsprechenden Außendurchmesser aufweist. Dadurch ist es möglich, den Sicherungsring bei der Montage zunächst auf dem Absatz der Tragscheibe (oder auch der Nabe) vorzupositionieren und anschließend – nach der Montage des Zahnrades – in die entsprechende Nut im Lagerhals einzusetzen. Vorteilhafterweise ist eine weitere Montageöffnung vorgesehen, welche eine Kontrolle der Montage des Sicherungsringes durch Sichtprüfung erlaubt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Zahnrad mit seiner Nabe auf einer Welle angeordnet, welche von einer Längsbohrung des Lagerhalses aufgenommen wird. Die Welle kann An- oder Abtriebswelle des Zahnrades sein, welches vorzugsweise mit mindestens einem weiteren Zahnrad in Eingriff steht und somit Teil eines Getriebes ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Lagerung und axiale Fixierung eines Zahnrades in einem Axialschnitt und
2 eine Ansicht auf das Zahnrad mit Montageöffnungen Richtung X.
1 zeigt in einem Axialschnitt eine Lagerung eines Zahnrades 1 auf einem Lagerhals 2, welcher von einer Gehäusewand 3 eines nicht näher dargestellten Getriebegehäuses abragt. Der Lagerhals 2 weist eine Längsbohrung 4 auf, in welcher eine Getriebewelle 5 aufgenommen ist. Das Zahnrad 1 ist über zwei Wälzlager 6, 7, ausgebildet als Rillenkugellager, auf dem Lagerhals 2 gelagert. Das Zahnrad 1 weist eine Außenverzahnung 1a, eine Tragscheibe 1b und eine Nabe 1c auf, welche über ein Mitnahmeprofil mit der Getriebewelle 5 verbunden ist. Die Wälzlager 6, 7 weisen unterschiedliche Durchmesser auf und sind in eine Stufenbohrung 1d des Zahnrades 1 eingesetzt. Das der Gehäusewand 3 benachbarte Lager 6 weist einen größeren Durchmesser als das der Tragscheibe 1b benachbarte Lager 7 auf, welches einen Außenring 7a und einen Innenring 7b aufweist. Der Außenring 7a ist über einen Sicherungsring 8 in der Stufenbohrung 1d axial fixiert. Der Innenring 7b liegt einerseits an einem Bund 2a des Lagerhalses 2 an und ist andererseits über einen Sicherungsring 9, welcher in eine Ringnut 2b eingesetzt ist, axial fixiert. Die Tragscheibe 1b des Zahnrades 1 weist im Durchmesserbereich des Sicherungsringes 9 einen vorzugsweise geschmiedeten Durchbruch 10 und – diametral gegenüberliegend – einen weiteren Durchbruch 11 auf, welche für Montagezwecke und eine Sichtkontrolle vorgesehen sind. Die Durchbrüche 10, 11 werden auch als Montageöffnungen bezeichnet. Die Tragscheibe 1b des Zahnrades 1 weist im Durchmesserbereich des Sicherungsringes 9 einen Absatz 12 in Form eines umlaufenden Bundes auf, der eine axiale Erstreckung etwa in der Breite des Sicherungsringes 9 aufweist. Der Lagerhals 2 weist ein Stirnende 2c auf, welches gegenüber der Nabe 1c durch einen Spalt 13 getrennt ist, wobei der Spalt 13 eine geringere axiale Erstreckung als die Breite des Sicherungsringes 9 aufweist. Das Zahnrad 1 ist auf der Getriebewelle 5 über einen Sicherungsring 14 in einer axialen Richtung fixiert.
Die Montage des Zahnrades 1 mit den Wälzlagern 6, 7 auf dem Lagerhals 2 und der Getriebewelle 5 erfolgt wie anschließend beschrieben:
Die Lager 6, 7 werden mit ihren Außenringen in die Stufenbohrung 1d des Zahnrades eingesetzt, wobei der Außenring 7a des kleineren Lagers 7 über den Sicherungsring 8 im Zahnrad 1 fixiert wird. Vor dem Einsetzen der Lager 6, 7 in die Stufenbohrung 1d des Zahnrades 1 wird der Sicherungsring 9 in der Weise vormontiert, dass er auf dem Absatz 12 der Tragscheibe 1b vorpositioniert wird. Das Zahnrad 1 wird dann mit den Lagern 6, 7 in axialer Richtung auf den Lagerhals 2 und die Getriebewelle 5 geschoben, bis der Innenring 7b am Bund 2a anschlägt. Danach wird der vorpositionierte Sicherungsring 9 mittels einer nicht dargestellten Montagezange, welche durch den Durchbruch 10 hindurchgreift, erfasst und in die Ringnut 2b eingesetzt, sodass der Innenring 7b gegenüber dem Lagerhals 2 in beiden axialen Richtungen fixiert ist. Das Zahnrad 1 ist damit gegenüber dem Lagerhals 2 in beiden axialen Richtungen fixiert. Aufgrund des weiteren, diametral angeordneten Durchbruches 11 kann durch Sichtprüfung kontrolliert werden, ob der Sicherungsring 9 einwandfrei montiert wurde.
2 zeigt eine Ansicht in Richtung X (vgl. 1) auf das Zahnrad 1 mit den beiden Durchbrüchen 10, 11, welche nierenförmig ausgebildet sind und hinreichend Raum für einen Durchgriff mit einer Montagezange geben.
Bezugszeichenliste

1: Zahnrad
1a: Verzahnung
1b: Tragscheibe
1c: Nabe
1d: Stufenbohrung
2: Lagerhals
2a: Bund
2b: Nut
2c: Stirnende
3: Gehäusewand
4: Längsbohrung
5: Getriebewelle
6: Wälzlager, groß
7: Wälzlager, klein
7a: Außenring
7b: Innenring
8: Sicherungsring
9: Sicherungsring
10: Durchbruch
11: Durchbruch
12: Absatz
13: Spalt
14: Sicherungsring

Claims

Lagerung und axiale Fixierung eines Zahnrades (1) auf einem Lagerhals (2) einer Gehäusewand (3) über mindestens ein Lager (6, 7), wobei das Zahnrad (1) eine Tragscheibe (1b) und eine Nabe (1c) aufweist, wobei das mindestens eine Lager (6, 7) durch ein Sicherungselement (9) auf dem Lagerhals (2) fixierbar ist, wobei in der Tragscheibe (1b) mindestens ein Durchbruch (10, 11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (9) über den mindestens einen Durchbruch (10) montiert ist, wobei auf der dem Lagerhals (2) zugewandten Seite der Tragscheibe (1b) oder der Nabe (1c) im Bereich des mindestens einen Durchbruches (10) ein Absatz (12) als Montagehilfe für den Sicherungsring (9) angeordnet ist.
Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhals (2) stirnseitig (2c) durch die Tragscheibe (1b) und/oder die Nabe (1c) des Zahnrades (1) abgedeckt ist.
Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zahnrad (1) und dem Lagerhals (2) zwei Wälzlager (6, 7) angeordnet sind.
Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (6, 7) unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wobei das der Tragscheibe (1b) zugewandte Lager (7) den geringeren Durchmesser aufweist.
Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerhals (2) eine Längsbohrung (4) zur Aufnahme einer Welle (5) aufweist.
Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1c) des Zahnrades (1) auf der Welle (5) angeordnet ist.
Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1c) des Zahnrades (1) unter Belassung eines geringen Axialspaltes (13) benachbart zur Stirnende (2c) des Lagerhalses (2) angeordnet ist.
Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (1) Teil eines Getriebes ist.
Montageverfahren einer Lagerung (6, 7) und axiale Fixierung eines Zahnrades (1) auf einem Lagerhals (2) einer Gehäusewand (3) über mindestens ein Lager (6, 7), wobei das Zahnrad (1) eine Tragscheibe (1b) und eine Nabe (1c) aufweist, wobei das mindestens eine Lager (6, 7) durch ein Sicherungselement (9) auf dem Lagerhals (2) fixierbar ist und in der Tragscheibe (1b) mindestens ein Durchbruch (10, 11) vorgesehen ist, • einsetzen des Lagers (6, 7) mit ihren Außenringen in die Stufenbohrung (1d) des Zahnrades (1) • fixieren des Außenrings (7a) des Lagers (7) über den Sicherungsring (8) im Zahnrad (1) • anordnen des Sicherungsrings (9) auf dem Absatz (12) der Tragscheibe (1b) • schieben des Zahnrad (1) mit den Lagern (6, 7) in axialer Richtung auf den Lagerhals (2) und die Getriebewelle (5), bis ein Innenring (7b) des Lagers (6,7) an einem Bund (2a) des Lagerhalses (2) anschlägt • erfassen des Sicherungsrings (9) mittels durch den Durchbruch (10) hindurchgreifender Montagezange und einsetzen in die Ringnut (2b), so dass der Innenring (7b) gegenüber dem Lagerhals (2) in beiden axialen Richtungen fixiert ist.