DE102015012375A1 - housing arrangement - Google Patents
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Abstract
Hierin ist eine Gehäuseanordnung (2) offenbart. Die Anordnung (2) weist ein mit einem Lagersitz (5) versehenes Gehäuse (4) und ein Lagerelement (6) mit einer Mittelachse (8) und einem Ring (10) auf. Der Lagersitz (5) ist mindestens teilweise durch mindestens eine Anlagefläche (12) begrenzt. Der Ring (10) ist mit einer ersten Ausnehmung (22) mit einem radialen Abstand (R) von der Mittelachse (8) versehen. Die Gehäuseanordnung (2) weist ein elastisches Element (18) mit einem Endteil (20) auf. Das elastische Element (18) ist mit dem Endteil (20) mit dem radialen Abstand (R) angeordnet. In einem komprimierten Zustand des elastischen Elements (18) ist der Endteil (20) mit der Anlagefläche (12) ausgerichtet und in einem hervorstehenden Zustand des elastischen Elements (18) erstreckt sich der Endteil (20) über die Anlagefläche (12) hinaus. Der Endteil (20) ist zu dem hervorstehenden Zustand hin vorgespannt.Herein, a housing assembly (2) is disclosed. The arrangement (2) has a housing (4) provided with a bearing seat (5) and a bearing element (6) with a central axis (8) and a ring (10). The bearing seat (5) is at least partially limited by at least one contact surface (12). The ring (10) is provided with a first recess (22) at a radial distance (R) from the central axis (8). The housing arrangement (2) has an elastic element (18) with an end part (20). The elastic element (18) is arranged with the end part (20) with the radial distance (R). In a compressed state of the elastic member (18), the end part (20) is aligned with the abutment surface (12), and in a protruding state of the elastic member (18), the end part (20) extends beyond the abutment surface (12). The end part (20) is biased toward the protruding state.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gehäuseanordnung mit einem Lagerelement.The present invention relates to a housing arrangement with a bearing element.
Hintergrundbackground
Wälzelementlager, wie beispielsweise Wälz-, Nadel- oder Kugellager, sind häufig in Lagersitzen montiert, die in verschiedenen Arten von Gehäusen vorgesehen sind. Selbst wenn sich ein Außenring eines Wälzelementlagers in Presspassung in einem entsprechenden Sitz befindet, wenn das Wälzelementlager aus einem Stahlmaterial hergestellt ist und das Gehäuse aus einem anderen Metallmaterial, wie beispielsweise einer Aluminium- und oder Magnesium-haltigen Legierung, hergestellt ist, kann sich das Lager bei Verwendung des Lagers und des Gehäuses durch zunehmende Temperaturen und Belastung bedingt lockern und sich in seinem Sitz drehen. Genauer dehnt sich das Gehäuse aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Materialien mehr aus als der Außenring des Wälzelementlagers, wenn beide erwärmt werden. Eine solche Erwärmung tritt häufig bei einer Verwendung der entsprechenden Struktur auf, bei der das Gehäuse und das Wälzelementlager enthalten sind, wie beispielsweise in einem Getriebe, einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor.Rolling element bearings, such as rolling, needle or ball bearings, are often mounted in bearing seats provided in various types of housings. Even if an outer race of a rolling element bearing is press-fitted into a corresponding seat, if the rolling element bearing is made of a steel material, and the housing is made of another metal material such as an aluminum and magnesium containing alloy, the bearing may become conditionally loosen by use of the bearing and the housing by increasing temperatures and load and rotate in his seat. More specifically, due to the different coefficients of thermal expansion of the different materials, the housing expands more than the outer ring of the rolling element bearing when both are heated. Such heating often occurs with use of the corresponding structure in which the housing and the rolling element bearing are contained, such as in a transmission, an internal combustion engine or an electric motor.
In den in
KurzbeschreibungSummary
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gehäuseanordnung bereitzustellen, die ein Lagerelement aufweist, wobei eine wesentliche relative Drehung zwischen einem Ring des Lagerelements und dem Gehäuse verhindert wird und wobei das Gehäuseelement in jeglicher Umfangsposition in dem Gehäuse montiert werden kann.An object of the present invention is to provide a housing assembly having a bearing member, wherein substantial relative rotation between a ring of the bearing member and the housing is prevented and wherein the housing member can be mounted in any circumferential position in the housing.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Gehäuseanordnung gelöst, die ein mit einem Lagersitz versehenes Gehäuse und ein Lagerelement mit einer Mittelachse und einem Ring aufweist. Der Lagersitz ist mindestens teilweise durch mindestens eine Anlagefläche begrenzt. Mindestens ein Teil des Rings liegt an der mindestens einen Anlagefläche an. Der Ring ist mit einer ersten Ausnehmung mit einem radialen Abstand von der Mittelachse versehen. Die Gehäuseanordnung weist ein elastisches Element mit einem Endteil auf. Das elastische Element ist mit dem Endteil in einem Bereich des radialen Abstandes an dem Lagersitz angeordnet. In einem komprimierten Zustand des elastischen Elements ist der Endteil mit der mindestens einen Anlagefläche ausgerichtet und in einem hervorstehenden Zustand des elastischen Elements erstreckt sich der Endteil über die mindestens eine Anlagefläche hinaus. Der Endteil ist zu dem hervorstehenden Zustand hin vorgespannt.According to one aspect of the invention, the object is achieved by a housing arrangement which has a housing provided with a bearing seat and a bearing element with a central axis and a ring. The bearing seat is at least partially limited by at least one contact surface. At least a part of the ring is applied to the at least one contact surface. The ring is provided with a first recess at a radial distance from the central axis. The housing assembly has an elastic element with an end portion. The elastic element is arranged with the end part in a region of the radial distance at the bearing seat. In a compressed state of the elastic member, the end part is aligned with the at least one abutment surface, and in a protruding state of the elastic member, the end part extends beyond the at least one abutment surface. The end part is biased toward the protruding state.
Dementsprechend ist bei Montage des Lagerelements in dem Lagersitz keine bestimmte Drehausrichtung des Rings erforderlich. Wenn die erste Ausnehmung mit dem elastischen Element in Ausrichtung ist, befindet sich das elastische Element in dem hervorstehenden Zustand und ragt der Endteil in die erste Ausnehmung hinein, so dass eine Drehung des Rings in dem Lagersitz verhindert wird. Wenn die erste Ausnehmung andererseits nicht mit dem elastischen Element in Ausrichtung ist, befindet sich das elastische Element in dem komprimierten Zustand, da der Ring dann an dem elastischen Element anliegt. Sollte sich der Ring während Verwendung der Gehäuseanordnung beginnen zu drehen, dann dreht er sich nur, bis die erste Ausnehmung das elastische Element erreicht, wobei dies ein Punkt ist, an dem das elastische Element in den hervorstehenden Zustand übergeht, wobei der Endteil in die erste Vertiefung hervorragt. Sobald der Endteil in die erste Ausnehmung hervorragt, wird verhindert, dass sich der Ring in dem Lagersitz dreht, wodurch die vorstehend erläuterte Aufgabe erreicht wird.Accordingly, when mounting the bearing member in the bearing seat, no particular rotational alignment of the ring is required. When the first recess is in alignment with the elastic member, the elastic member is in the protruding state and the end member protrudes into the first recess, so that rotation of the ring in the bearing seat is prevented. On the other hand, when the first recess is out of alignment with the elastic member, the elastic member is in the compressed state because the ring then abuts against the elastic member. Should the ring begin to rotate during use of the housing assembly, it will only rotate until the first recess reaches the elastic element, which is a point at which the elastic element transitions to the protruding state, with the end portion in the first Recess protrudes. As soon as the end part protrudes into the first recess, the ring is prevented from rotating in the bearing seat, which achieves the above-described object.
Das Lagerelement weist einen Ring auf, der dafür konfiguriert ist, in dem Lagersitz des Gehäuses positioniert zu sein. Der Ring kann ein Außenring eines Wälzelementlagers, ein Außenring eines Gleitlagers mit einem Innenring und einem Außenring oder ein Ring eines Gleitlagers mit einem einzigen Ring sein. Das Wälzelementlager kann beispielsweise ein Wälzlager, ein Nadellager oder ein Kugellager sein. Das Lagerelement kann einen Drehteil, wie beispielsweise eine Achse, in dem Lagersitz des Gehäuses tragen. Das Material, aus dem das Gehäuse hergestellt ist, kann einen anderen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben als das Material, aus dem der Ring hergestellt ist. Beispielsweise kann das Gehäuse aus einer Aluminium- und oder Magnesium-haltigen Legierung hergestellt sein und kann der Ring aus einem Stahlmaterial, einem Bronzematerial oder einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Die Gehäuseanordnung kann Teil eines Getriebes eines Fahrzeugs bilden. Die Gehäuseanordnung kann jedoch auch in anderen Strukturen, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor, und so weiter enthalten sein. Die erste Ausnehmung hat notwendigerweise eine radiale und eine axiale Erstreckung mit dem radialen Abstand von der Mittelachse. Somit ist das elastische Element mit dem Endteil in einem Bereich des radialen Abstands an dem Lagersitz angeordnet, damit der Endteil in dem hervorstehenden Zustand des elastischen Elements in die erste Ausnehmung passt.The bearing member has a ring configured to be positioned in the bearing seat of the housing. The ring may be an outer ring of a rolling element bearing, an outer ring of a sliding bearing with an inner ring and an outer ring or a ring of a sliding bearing with a single ring be. The rolling element bearing may be, for example, a rolling bearing, a needle bearing or a ball bearing. The bearing member may carry a rotary member such as an axle in the bearing seat of the housing. The material from which the housing is made may have a different thermal expansion coefficient than the material from which the ring is made. For example, the housing may be made of an aluminum and / or magnesium-containing alloy, and the ring may be made of a steel material, a bronze material or a plastic material. The housing assembly may form part of a transmission of a vehicle. However, the housing assembly may be included in other structures such as an internal combustion engine or an electric motor, and so on. The first recess necessarily has a radial and an axial extent with the radial distance from the central axis. Thus, the elastic member is arranged with the end part in a range of the radial distance on the bearing seat, so that the end part fits in the protruding state of the elastic element in the first recess.
Gemäß Ausführungsformen kann das elastische Element ein Federelement und ein Endelement aufweisen, wobei das Endelement den Endteil aufweist. Auf diese Weise kann das Federelement den Endteil in den hervorstehenden Zustand vorspannen. Die Feder kann beispielsweise eine helixförmige Druckfeder, eine Tellerfeder, ein Gummielement oder ein elastisches Kunststoffmaterial sein.According to embodiments, the elastic element may comprise a spring element and an end element, wherein the end element has the end part. In this way, the spring element can bias the end part in the protruding state. The spring may be, for example, a helical compression spring, a plate spring, a rubber element or an elastic plastic material.
Gemäß Ausführungsformen können das Federelement und das Endelement direkt oder indirekt miteinander verbunden sein. Auf diese Weise können das Federelement und das Endelement eine Einheit bilden, die leicht von Montagepersonal oder Montagerobotern gehandhabt werden kann. Somit kann das elastische Element leicht in dem Gehäuse positioniert werden.According to embodiments, the spring element and the end element may be directly or indirectly connected to each other. In this way, the spring element and the end element can form a unit that can be easily handled by assembly personnel or assembly robots. Thus, the elastic member can be easily positioned in the housing.
Gemäß Ausführungsformen kann das elastische Element in einer zweiten Ausnehmung angeordnet sein, wobei die zweite Ausnehmung in dem Gehäuse in der mindestens einen Anlagefläche vorgesehen sein kann. Auf diese Weise kann das elastische Element sicher in dem Gehäuse positioniert werden.According to embodiments, the elastic element may be arranged in a second recess, wherein the second recess may be provided in the housing in the at least one contact surface. In this way, the elastic element can be securely positioned in the housing.
Gemäß Ausführungsformen kann die erste Ausnehmung in einer axialen Fläche des Rings vorgesehen sein. Die mindestens eine Anlagefläche kann einen axial tragenden Oberflächenteil aufweisen, der sich rechtwinklig zu der Mittelachse erstreckt. Die zweite Ausnehmung kann sich mindestens teilweise parallel zu der Mittelachse in dem axial tragenden Oberflächenteil erstrecken, so dass bei einem Übergang zwischen dem komprimierten Zustand und dem hervorstehenden Zustand der Endteil eine Bewegung mindestens teilweise parallel zu der Mittelachse ausführen kann.According to embodiments, the first recess may be provided in an axial surface of the ring. The at least one abutment surface may have an axially bearing surface portion that extends at right angles to the central axis. The second recess may extend at least partially parallel to the central axis in the axially-bearing surface portion such that upon transition between the compressed condition and the protruding condition, the end portion is capable of moving at least partially parallel to the central axis.
Gemäß Ausführungsformen kann die erste Ausnehmung in einer radialen Oberfläche des Rings vorgesehen sein. Die mindestens eine Anlagefläche kann einen radial tragenden Oberflächenteil aufweisen, der sich parallel zur Mittelachse erstreckt. Die zweite Ausnehmung kann sich mindestens teilweise rechtwinklig zu der Mittelachse in dem radial tragenden Oberflächenteil erstrecken, so dass bei einem Übergang zwischen dem komprimierten Zustand und dem hervorstehenden Zustand der Endteil eine Bewegung mindestens teilweise rechtwinklig zu der Mittelachse ausführen kann.According to embodiments, the first recess may be provided in a radial surface of the ring. The at least one contact surface may have a radially bearing surface part which extends parallel to the central axis. The second recess may extend at least partially perpendicular to the central axis in the radially-bearing surface portion so that, at a transition between the compressed state and the protruding state, the end portion can make a movement at least partially perpendicular to the central axis.
Gemäß Ausführungsformen kann das Lagerelement ein Wälzelementlager sein und kann der Ring ein Außenring des Wälzelementlagers sein.According to embodiments, the bearing element may be a rolling element bearing and the ring may be an outer ring of the rolling element bearing.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Studium der anhängenden Ansprüche und der nachstehenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich.Other features and advantages of the present invention will become apparent from a study of the appended claims and the detailed description below.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Verschiedene Aspekte der Erfindung, einschließlich deren bestimmter Merkmale und Vorteile, sind leicht aus den beispielhaften Ausführungsformen zu ersehen, die in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen erläutert werden. In denen zeigen:Various aspects of the invention, including the specific features and advantages thereof, will be readily apparent from the example embodiments which are set forth in the detailed description and the accompanying drawings, below. In which show:
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden jetzt ausführlicher beschrieben. Ähnliche Zahlen beziehen sich in der gesamten Beschreibung auf ähnliche Elemente. Bekannte Funktionen oder Konstruktionen werden der Kürze und/oder Klarheit halber nicht notwendigerweise ausführlich beschrieben.Aspects of the present invention will now be described in more detail. Similar numbers refer to similar elements throughout the description. Known functions or constructions are not necessarily described in any detail for brevity and / or clarity.
In einem hervorstehenden Zustand des elastischen Elements
Der Ring
Das elastische Element
Das Federelement
Das elastische Element
Rein beispielhaft kann eine Kraft, die dafür erforderlich ist, das Federelement
Das Federelement
In diesen Ausführungsformen erstreckt sich die zweite Ausnehmung
Diese Erfindung ist nicht als durch die hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt zu verstehen. Der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Merkmale der hierin offenbarten Ausführungsformen kombiniert werden können, um andere Ausführungsformen als die hierin beschriebenen zu schaffen, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie durch die anhängenden Ansprüche definiert, abzuweichen. Der Fachmann wird auch verstehen, dass das Federelement
Der Ausdruck „aufweisen” ist in der vorliegenden Verwendung offen und umfasst eines oder mehrere beschriebene Merkmale, Elemente, Schritte, Komponenten oder Funktionen, aber schließt nicht die Anwesenheit oder Hinzufügung einer oder anderer mehrerer Merkmale, Elemente, Schritte, Komponenten, Funktionen oder Gruppen davon aus.The term "comprising" is open in the present application and includes one or more of the described features, elements, steps, components, or functions, but does not preclude the presence or addition of one or more of a plurality of features, elements, steps, components, functions, or groups thereof out.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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