DE102008046482B4

DE102008046482B4 - Lagerträger

Info

Publication number: DE102008046482B4
Application number: DE102008046482.1A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dilje; Helmut Hauck; Holger Kristandt; Hans-Jürgen Friedrich; Berthold Beyfuss; Alfred Radina; Jonas Schierling; Burkhard Buchheim
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2008-09-09
Publication date: 2015-11-26
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: CN102144107A; US20140064652A1; WO2010028800A1; DE102008046482A1; US20110222809A1

Abstract

Lagerträger (1) zur Halterung mindestens zweier nebeneinander angeordneter Lager (2), wobei die Drehachsen der mindestens zwei Lager (2) parallel und in Abstand zueinander liegen, wobei jedes Lager (2) einen Lageraußenring (3) mit einer zylindrischen Umfangsfläche aufweist, wobei der Lagerträger (1) ein Trägerteil (4) umfasst, in das eine für die Aufnahme der mindestens zwei Lager (2) vorgesehene Vertiefungen eingearbeitet ist, wobei die Vertiefung neben zylindrischen Aufnahmebereichen nur für einen Teil der radial nach außen gerichteten zylindrischen Umfangsflächen der Lager (2) mindestens einen Übergangsbereich (5) aufweist, der bei in das Trägerteil (4) eingesetzten Lagern (2) nicht von diesen ausgefüllt wird, und wobei das Trägerteil (4) mit einem axial an den Lagern (2) anliegenden Deckteil (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckteil (6) mindestens ein Stützelement (7) aufweist, das sich im montierten Zustand des Lagerträgers (1) in den Übergangsbereich (5) zwischen den Lagern (2) hinein erstreckt und diesen zumindest teilweise ausfüllt, wobei das Deckelteil (6) und das Stützelement (7) separate Teile sind, die miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lagerträger zur Halterung mindestens zweier nebeneinander angeordneter Lager, wobei die Drehachsen der mindestens zwei Lager parallel und in Abstand zueinander liegen, wobei jedes Lager einen Lageraußenring mit einer zylindrischen Umfangsfläche aufweist, wobei der Lagerträger ein Trägerteil umfasst, in das eine für die Aufnahme der mindestens zwei Lager vorgesehene Vertiefungen eingearbeitet ist, wobei die Vertiefung neben zylindrischen Aufnahmebereichen nur für einen Teil der radial nach außen gerichteten zylindrischen Umfangsflächen der Lager mindestens einen Übergangsbereich aufweist, der bei in das Trägerteil eingesetzten Lagern nicht von diesen ausgefüllt wird, und wobei das Trägerteil mit einem axial an den Lagern anliegenden Deckteil verbunden ist.
Ein Lagerträger dieser Art ist aus der EP 1 072 806 B1 bekannt. Dort ist ein Blech, das den Lagerträger bilden soll, durch Tiefziehen mit zwei topfförmigen Vertiefungen für die beiden aufzunehmenden Lager versehen. Nachdem die Lager in die Vertiefungen eingesetzt sind, wird ein Deckteil angeschweißt, das dafür Sorge trägt, dass die Lager in beiden Achsrichtungen fest im Lagerträger angeordnet sind. Demgemäß werden radiale Lagerkräfte dadurch übertragen, dass sich die Außenringe des Lagers radial an den zylindrischen Flächen der tiefgezogenen Vertiefungen abstützen; axiale Lagerkräfte werden (in der einen Achsrichtung) von dem Deckteil aufgenommen.
Auf diese Weise wird es möglich, zwei Wälzlager bei parallel zueinander ausgerichteten Drehachsen eng nebeneinander zu lagern. Eine derartige Lagerung ist beispielsweise bei Getrieben erforderlich, wenn zwei Getriebewellen nahe beieinander gelagert werden müssen.
Ähnliche Lagerträger sind aus der DE 198 05 237 A1 , aus der EP 2 009 302 A2 , aus der DE 199 19 201 C1 und aus der DE 199 37 396 A1 bekannt.
Aufgrund der geometrischen Verhältnisse ergibt es sich, dass bei immer näher zusammenrückenden Lagern die Anlagefläche der Lageraufnahme nicht über den gesamten Umfang zur Verfügung steht. Vielmehr ergibt sich an der Stelle, an denen die Lager am engsten beieinander liegen, eine zwickelartige Fehlstelle (der oben als Übergangsbereich angesprochen ist), die keine radiale Unterstützung der Lager ermöglicht. Nachteilig ist also, dass der Lagerträger bei eng benachbarten Lagern keine komplett geschlossene radiale Lagerführung im Bereich der Lagersitze bietet. Es ergibt sich dann also keine um 360° umlaufende Unterstützung des Lagers in radiale Richtung, da der geringe Achsachstand und der Herstellprozess des Lagerträgers (zumeist durch Tiefziehen) dies nicht realisieren kann. Somit sind hohe Form- und Lageungenauigkeiten des Lagersitzes im Lagerträger möglich, die sich negativ auf die Lagerlebensdauer auswirken können. Sofern – abhängig von der Anwendung – eine komplette radiale Abstützung des Lagers benötigt wird, kann dies demgemäß nicht von vorbekannten Lagerträgern gewährleistet werden. Die aktuelle Tendenz zu minimiertem Bauraum führt zu Achsabständen, die im Falle eines Lagerträgers mit tiefgezogenen Vertiefungen einen um 360° umlaufenden Lagersitz nicht zulassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lagerträger der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich ist, die genannten Nachteile zu vermeiden. Demgemäß soll eine prozesssichere, einfache und kostengünstige Lösung geschaffen werden, mit der bei einem gattungsgemäßen Lagerträger sichergestellt wird, dass auch bei eng beieinander liegenden Lagern über den gesamten Umfang der Lageraußenringe eine stabile radiale Führung des Lagers möglich ist. Ferner soll auch eine axiale Abstützung der Lager im Lagerträger gewährleistet sein.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Deckteil mindestens ein Stützelement aufweist, das sich im montierten Zustand des Lagerträgers in den Übergangsbereich zwischen den Lagern hinein erstreckt und diesen zumindest teilweise ausfüllt, wobei das Deckteil und das Stützelement separate Teile sind, die miteinander verbunden sind.
Das Stützelement kann radiale Anlageflächen für einen Teil der zylindrischen Umfangsfläche der Lageraußenringe aufweisen. In diesem Falle ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die zylindrischen Aufnahmebereiche der Vertiefungen im Trägerteil und die Anlageflächen des Stützelements zumindest weitgehend zu einer radialen Unterstützung für die Lageraußenringe ergänzen, die weitgehend, vorzugsweise vollständig, über den gesamten Umfang des Lageraußenrings verläuft.
Das Stützelement kann mindestens einen stiftförmigen Fortsatz aufweisen, der mindestens eine Bohrung im Deckteil durchsetzt; bei dem stiftförmigen Fortsatz kann es sich um einen Niet handeln. Das Deckteil und das Stützelement können durch Stoffschluss miteinander verbunden sein, insbesondere durch Schweißen, durch Löten und/oder durch Kleben.
Das Stützelement kann als massiver Körper ausgebildet sein. Es kann alternativ auch vorgesehen werden, dass das Stützelement als Hohlkörper ausgebildet ist. In letzterem Falle kann das Stützelement als stegförmige Wand ausgebildet sein.
Die Vertiefungen im Trägerteil zur Aufnahme der Lager sind zumeist durch einen Tiefziehvorgang hergestellt.
Das Deckteil kann – in Richtung der Drehachsen der Lager betrachtet – die Form einer Acht aufweisen.
Das Stützelement kann aus Metall, insbesondere aus Sintermetall, oder aus Kunststoff bestehen.
Die Erfindung stellt also auf die Integration einer zusätzlichen radialen Abstützung ab, die durch das Deckteil zur Verfügung gestellt wird. Damit ist es möglich, die Lager praktisch um den gesamten Umfang, d. h. über 360° Umfangswinkel, radial abzustützen. Es ergibt sich eine verbesserte Rundheit der Lagerlaufbahn nach der Montage in die Lagerträgereinheit und somit eine höhere Lebensdauer der Lager.
Das ohnehin bei der gegenständlichen Bauart zum Einsatz kommende Deckteil wird also mit einer weiteren Funktionalität ausgestattet, die es in kostengünstiger Weise erlaubt, den genannten Effekt zu realisieren.
Die vorgeschlagene Lösung wird bevorzugt in Getrieben eingesetzt, wobei insbesondere PKW-Getriebe in Frage kommen. Allerdings kann die vorgeschlagene Lösung auch bei anderen Anwendungen genutzt werden, bei denen zwei Lager nahe beieinander gelagert werden müssen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 in perspektivischer Darstellung einen fertig montierten Lagerträger,
2 einen Ausschnitt des Lagerträgers gemäß 1, jedoch mit entferntem Deckteil,
3 in perspektivischer Darstellung das Deckteil des Lagerträgers, wobei die den Lagern zugewandte Seite oben zu sehen ist,
4 in der Darstellung gemäß 3 ein Deckteil in alternativer Ausgestaltung,
5 in der Darstellung gemäß 3 ein Deckteil in einer weiteren alternativen Ausgestaltung und
6 das Deckteil gemäß 5 um 180° gedreht, d. h. die den Lagern zugewandte Seite ist oben zu sehen.
In 1 ist ein Lagerträger 1 dargestellt, der vorgesehen ist, um zwei Wälzlager 2 mit parallel zueinander ausgerichteten Drehachsen in engem Abstand zu lagern. Diese Anordnung ist typisch für ein PKW-Getriebe, bei dem zwei Wellen mit geringem Abstand parallel zueinander gelagert werden müssen. Der Lagerträger 1 besteht aus zwei Teilen 4 und 6. Das erste Teil 4 ist ein Trägerteil, das aus einem Blech besteht, in das durch einen Tiefziehvorgang eine Aufnahme für die beiden Lager 2 eingeformt ist. Oben wird der Lagerträger durch das zweite Teil 6 in Form eines Deckteils abgeschlossen. Das Deckteil 6 stellt sicher, dass die Lager 2 nicht nach oben aus den Vertiefungen im Trägerteil 4 herausfallen können.
Die Ausgestaltung des Trägerteils 4 kann 2 gesehen werden, in der das Deckteil 6 nicht dargestellt ist. Die Lageraußenringe 3 der beiden Lager 2 sind in die tiefgezogenen Vertiefungen im Trägerteil 4 eingesetzt. Da die beiden Lager 2 in relativ geringem Abstand zu positionieren sind, ergibt sich ein Übergangsbereich 5 in der Vertiefung. Die Außenringe 3 der Lager 2 sind in diesem Übergangsbereich nicht radial unterstützt.
Damit diese radiale Unterstützung der Außenringe 3 auch im Übergangsbereich 5 möglich wird, ist das Deckteil 6 so ausgeführt, wie es exemplarisch in den 3 bis 6 zu sehen ist.
In 3 ist zu sehen, dass am Deckteil 6 ein Stützelement 7 in Form eines umlaufenden Stegs angeordnet ist, der durch Tiefziehen des Blechs des Deckteils 6 hergestellt ist. Dabei ist das Stützelement 7 so geformt, dass es an der Seite, die im montierten Zustand den Lageraußenringen 3 zugewandt ist, eine entsprechend geformte radiale Anlagefläche 8 und 9 aufweist. Demgemäß unterstützt das Stützelement 7 die Lageraußenringe 3 auch in den Umfangsbereichen radial, wo dies ansonsten nicht möglich wäre.
In 4 ist zu sehen, dass das Stützelement 7 auch massiv ausgebildet sein kann. In diesem Falle ist das Deckteil 6 teilweise durch spanende Bearbeitung hergestellt worden, wobei das Stützelement 7 „stehen gelassen” wurde.
Während die 3 und 4 eine Lösung zeigt, bei der das Deckteil 6 und das Stützelement 7 einteilig ausgebildet sind, ist in 5 und 6 eine Alternative zu sehen, bei der es sich bei den beiden Teilen 6 und 7 um separate Teile handelt, die nach der Herstellung miteinander verbunden wurden. Für die Verbindung stehen grundsätzlich alle Verbindungstechniken zur Verfügung, d. h. form-, kraft- und stoffschlüssige Verbindungen.
Vorliegend weist das Stützelement 7 stiftförmige Fortsätze 10 in Form von Nieten auf, die Bohrungen durchsetzen, die in das Deckteil 6 eingearbeitet sind, s. 6.
Das Deckteil 6 und das Stützelement 7 können in diesem Falle aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Beispielsweise kann das Deckteil 6 aus Stahlblech bestehen und das Stützelement aus Kunststoff oder Sintermetall.
Das zur axialen Sicherung der Lager 2 benötigte Deckelement 6 ist also gemäß der Erfindung zur Erfüllung der Funktion des radialen Führens der Lageraußenringe 3 ausgeführt. Damit ist eine Umschließung der Lager 2 um praktisch 360° (bzw. fast um 360°) möglich.
Bevorzugte Varianten für die Ausgestaltung von Deckteil 6 und Stützelement 7 sind:
einteiliges Tiefziehteil aus Blech;
einteiliges Teil, spanend hergestellt;
ein- oder mehrteiliges Teil mit Anteilen aus metallischen Sintermaterialien;
ein- oder mehrteiliges Teil mit Anteilen aus Kunststoffmaterialien;
ein- oder mehrteiliges Teil mit metallischen Anteilen, gießtechnisch hergestellt;
Deckteil mit einer geschlossenen axialen Anlagefläche zum Lager;
Deckplatte mit einer segmentierten, nicht geschlossenen axialen Anlagefläche zum Lager.
Bezugszeichenliste

1: Lagerträger
2: Lager (Wälzlager)
3: Lageraußenring
4: Trägerteil
5: Übergangsbereich
6: Deckteil
7: Stützelement
8: radiale Anlagefläche
9: radiale Anlagefläche
10: stiftförmiger Fortsatz (Niet)

Claims

Lagerträger (1) zur Halterung mindestens zweier nebeneinander angeordneter Lager (2), wobei die Drehachsen der mindestens zwei Lager (2) parallel und in Abstand zueinander liegen, wobei jedes Lager (2) einen Lageraußenring (3) mit einer zylindrischen Umfangsfläche aufweist, wobei der Lagerträger (1) ein Trägerteil (4) umfasst, in das eine für die Aufnahme der mindestens zwei Lager (2) vorgesehene Vertiefungen eingearbeitet ist, wobei die Vertiefung neben zylindrischen Aufnahmebereichen nur für einen Teil der radial nach außen gerichteten zylindrischen Umfangsflächen der Lager (2) mindestens einen Übergangsbereich (5) aufweist, der bei in das Trägerteil (4) eingesetzten Lagern (2) nicht von diesen ausgefüllt wird, und wobei das Trägerteil (4) mit einem axial an den Lagern (2) anliegenden Deckteil (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckteil (6) mindestens ein Stützelement (7) aufweist, das sich im montierten Zustand des Lagerträgers (1) in den Übergangsbereich (5) zwischen den Lagern (2) hinein erstreckt und diesen zumindest teilweise ausfüllt, wobei das Deckelteil (6) und das Stützelement (7) separate Teile sind, die miteinander verbunden sind.
Lagerträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (7) radiale Anlageflächen (8, 9) für einen Teil der zylindrischen Umfangsfläche der Lageraußenringe (3) aufweist.
Lagerträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zylindrischen Aufnahmebereiche der Vertiefungen im Trägerteil (4) und die Anlageflächen (8, 9) des Stützelements (7) zu einer radialen Unterstützung für die Lageraußenringe (3) ergänzen, die weitgehend über den gesamten Umfang des Lageraußenrings (3) verläuft.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (7) mindestens einen stiftförmigen Fortsatz (8) aufweist, der mindestens eine Bohrung im Deckteil (6) durchsetzt.
Lagerträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der stiftförmige Fortsatz (8) als Niet ausgebildet ist.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckteil (6) und das Stützelement (7) durch Stoffschluss miteinander verbunden sind, insbesondere durch Schweißen, durch Löten und/oder durch Kleben.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (7) als massiver Körper ausgebildet ist.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (7) als Hohlkörper ausgebildet ist.
Lagerträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (7) als stegförmige Wand ausgebildet ist.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung im Trägerteil (4) durch einen Tiefziehvorgang hergestellt ist.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckteil (6) in Richtung der Drehachsen der Lager (2) betrachtet die Form einer Acht aufweist.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (7) aus Metall, insbesondere aus Sintermetall, besteht.
Lagerträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (7) aus Kunststoff besteht.