DE102007023951A1 - Lagerung eines Stirnrades in einem Getriebe - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Lagerung eines Stirnrades (1) auf einer Welle (2) in einem Getriebe vorgeschlagen, umfassend zwei axial benachbart angeordnete Schrägkugellager (3, 4), wobei axial betrachtet zwischen den Lageraußenringen (5, 6) der Schrägkugellager (3, 4) ein Sprengring (7) angeordnet ist, wobei sich der Lagerinnenring (10) des ersten Schrägkugellagers (3) an einer Wellenschulter (9) und der Lagerinnenring (8) des zweiten Schrägkugellagers (4) an einer Wellenmutter (11) abstützt, die gegenüber der Welle (2) angezogen wird und wobei die erforderliche axiale Vorspannkraft zwischen den Lageraußenringen (5, 6) der Schrägkugellager (3, 4) durch ein definiertes Übermaß am Sprengring (7) erzeugt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung eines Stirnrades in einem Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei einem Fahrzeuggetriebe, insbesondere bei einem Automatgetriebe in Front-Quer Bauweise erfolgt in der Regel die Kraftübertragung zwischen den Radsätzen und dem Abtrieb mittels eines Stirnrades.
  • Bei der Lagerung des Stirnrades wirken hohe Axial- und Radialkräfte; um das Lagerspiel zu reduzieren ist eine axiale Vorspannung erforderlich, wobei zu diesem Zweck eine definierte Vorspannkraft mit kleiner Streubreite benötigt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung eines Stirnrades in einem Getriebe anzugeben, durch die das Stirnrad spielfrei und selbst unter axialen Vorspannung platzsparend gelagert werden kann. Zudem soll das Stirnrad einfach montierbar sein.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird eine Lagerung eines Stirnrades auf einer Welle in einem Getriebe vorgeschlagen, umfassend zwei axial benachbart angeordnete Schrägkugellager, wobei axial betrachtet zwischen den Lageraußenringen der Schrägkugellager ein Sprengring angeordnet ist. Des weiteren ist vorgesehen, dass sich der Lagerinnenring des ersten Schrägkugellagers an einer Wellenschulter und der Lagerinnenring des zweiten Schrägkugellagers an einer Wellenmutter, die gegenüber der Welle angezogen wird, abstützt.
  • Erfindungsgemäß wird die erforderliche axiale Vorspannkraft durch ein definiertes Übermaß (Klemmlänge) am Sprengring zwischen den Lageraußenringen der Schrägkugellager erzeugt.
  • In vorteilhafter Weise ist der Sprengring gestuft (mit gestufter Breite) ausgeführt und dient gleichzeitig der axialen Fixierung des Stirnrades. Hierbei ist vorgesehen, dass der geometrische Stirnflächenversatz der Schrägkugellager vor dem Zusammenbau bzw. der Montage durch eine definierte Prüfkraft ermittelt wird.
  • Ferner wird die Tiefe zwischen der Anlagefläche der Wellenmutter und der Anlagefläche der Schrägkugellager gemessen; die Wellenmutter wird so stark angezogen, bis sie an einer Wellenschulter zur Anlage kommt.
  • Durch das definierte Übermaß am Sprengring zwischen den Lageraußenringen der Schrägkugellager ist die erforderliche axiale Vorspannung einstellbar. Dies bedeutet, dass die Wellenschulter, an der der Lagerinnenring des ersten Schrägkugellagers anliegt, als Überlastschutz fungiert und eine definierte Vorspannung bewirkt. Hierbei ist der Gesamtstirnflächenversatz inklusive der Sprengringdicke um einen definierten Betrag größer, als das Tiefenmaß von der Anlagefläche des Innenrings des ersten Schrägkugellagers bis zur Wellenmutteranlagefläche.
  • Durch die erfindungsgemäße Konzeption ist auf einfache und kostengünstige Weise eine definierte Vorspannkraft mit geringer Streubreite einstellbar; des weiteren wird der Montageprozess vereinfacht, wobei in vorteilhafter Weise keine Muttersicherung erforderlich ist. Es entsteht ein spielfreies System, welches einen geringen Bauraum benötigt und vom Setzverhalten im Schraubverband nicht signifikant beeinflussbar ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: Eine schematische Schnittansicht einer Lagerung gemäß der Erfindung; und
  • 2: Eine Detailansicht der Anordnung des zweiten Schrägkugellagers und der Wellenmutter.
  • In 1 ist ein Stirnrad 1 gezeigt, welches auf einer Welle 2 gelagert ist. Die Lagerung umfasst gemäß der Erfindung zwei axial benachbart angeordnete Schrägkugellager 3, 4, wobei axial betrachtet zwischen den Lageraußenringen 5, 6 der Schrägkugellager 3, 4 ein Sprengring 7 angeordnet ist. Durch ein definiertes Übermaß am Sprengring 7 wird die erforderliche axiale Vorspannkraft zwischen den Lageraußenringen 5, 6 der Schrägkugellager 3, 4 erzeugt.
  • Der Sprengring ist gemäß der Erfindung gestuft ausgeführt und dient gleichzeitig auch der axialen Fixierung des Stirnrades 1, wobei zu diesem Zweck im Stirnrad 1 (d. h. an dessen inneren Durchmesser) eine Ringnut 12 zur Aufnahme des Sprengrings 7 vorgesehen ist.
  • Wie aus 1 ersichtlich, stützt sich der Lagerinnenring 8 des Schrägkugellagers 4 an einer Wellenschulter 9 ab; der Lagerinnenring 10 des Schrägkugellagers 3 stützt sich an der Wellenmutter 11 ab, welche gegenüber der Welle 2 angezogen wird. Hierbei wird die Wellenmutter 11 so stark angezogen, bis sie an einer weiteren Wellenschulter 14 zur Anlage kommt, wie anhand 2 durch die Pfeile veranschaulicht. In 2 ist ein Teil des Vorspannkreises durch die Linie 13 dargestellt.
  • Der Gesamtstirnflächenversatz inklusive der Dicke des Sprengrings 7 ist gemäß der Erfindung um einen definierten Betrag größer, als das Tiefenmaß von der Anlagefläche des Innenrings 8 des Schrägkugellagers 4 bis zur Anlagefläche der Wellenmutter 11; der geometrische Stirnflächenversatz der Schrägkugellager ist vor dem Zusammenbau bzw. der Montage durch eine definierte Prüfkraft ermittelbar.
    • 1
    Stirnrad
    2
    Welle
    3
    Schrägkugellager
    4
    Schrägkugellager
    5
    Lageraußenring
    6
    Lageraußenring
    7
    Sprengring
    8
    Lagerinnenring
    9
    Wellenschulter
    10
    Lagerinnenring
    11
    Wellenmutter
    12
    Ringnut
    13
    Teil des Vorspannkreises
    14
    Wellenschulter

Claims (5)

  1. Lagerung eines Stirnrades (1) auf einer Welle (2) in einem Getriebe, umfassend zwei axial benachbart angeordnete Schrägkugellager (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass axial betrachtet zwischen den Lageraußenringen (5, 6) der Schrägkugellager (3, 4) ein Sprengring (7) angeordnet ist, wobei sich der Lagerinnenring (10) des ersten Schrägkugellagers (3) an einer Wellenschulter (9) und der Lagerinnenring (8) des zweiten Schrägkugellagers (4) an einer Wellenmutter (11) abstützt, die gegenüber der Welle (2) angezogen wird und wobei die erforderliche axiale Vorspannkraft zwischen den Lageraußenringen (5, 6) der Schrägkugellager (3, 4) durch ein definiertes Übermaß am Sprengring (7) erzeugt wird.
  2. Lagerung eines Stirnrades (1) auf einer Welle (2) in einem Getriebe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sprengring (7) gestuft ausgeführt ist und gleichzeitig der axialen Fixierung des Stirnrades (1) dient, wobei im Stirnrad (1) eine Ringnut (12) zur Aufnahme des Sprengrings (7) vorgesehen ist.
  3. Lagerung eines Stirnrades (1) auf einer Welle (2) in einem Getriebe, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenmutter (11) so stark angezogen wird, bis sie an einer Wellenschulter (14) zur Anlage kommt
  4. Lagerung eines Stirnrades (1) auf einer Welle (2) in einem Getriebe, nach einem der vorangehenden Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtstirnflächenversatz inklusive der Dicke des Sprengrings (7) um einen definierten Betrag größer ist, als das Tiefenmaß von der Anlagefläche des Innenrings (8) des Schrägkugellagers (4) bis zur Anlagefläche der Wellenmutter (11).
  5. Lagerung eines Stirnrades (1) auf einer Welle (2) in einem Getriebe, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Stirnflächenversatz der Schrägkugellager (3, 4) vor dem Zusammenbau bzw. vor der Montage durch eine definierte Prüfkraft ermittelt wird.
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