DE102016218773A1 - Bearing intermediate ring - Google Patents

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Abstract

Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) mit einem Lagerzwischenring (4), wobei der Lagerzwischenring (4) in diesem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) aufgenommen ist, wobei der Lagerzwischenring eine Innenschale (10), welche zur Aufnahme eines Radiallagers (5) eingerichtet ist und eine Außenschale (9), welche zum Einsetzen in dieses Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) eingerichtet ist und eine Zwischenschicht (8), welche geometrisch zwischen der Innen- (10) und der Außenschale (9) angeordnet und zum Verbinden dieser miteinander eingerichtet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale (9) das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) unmittelbar kontaktiert.Motor vehicle transmission housing (3) with a bearing intermediate ring (4), wherein the bearing intermediate ring (4) is received in this motor vehicle transmission housing (3), wherein the bearing intermediate ring an inner shell (10) which is adapted to receive a radial bearing (5) and an outer shell (9 ), which is arranged for insertion into this motor vehicle transmission housing (3) and an intermediate layer (8), which is geometrically arranged between the inner (10) and the outer shell (9) and adapted to connect them together, characterized in that the outer shell (9) the motor vehicle transmission housing (3) contacted directly.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeuggetriebegehäuse gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Getriebegehäuse mit ähnlicher Gestaltung sind aus anderen industriellen Anwendungen, wie beispielsweise Windkraftanlagen, bekannt, die DE 10 2012 216 365 B3 befasst sich mit Lagerungen für solche Anlagen. The invention relates to a motor vehicle transmission housing according to the preamble of the first claim. Gearboxes of similar design are known from other industrial applications, such as wind turbines DE 10 2012 216 365 B3 deals with bearings for such systems.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Anwendung in einem Antriebsstrang eines Personenkraftwagens beschrieben, dies ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung zu verstehen. The invention will be described below with reference to an application in a drive train of a passenger car, this is not to be understood as a limitation of the invention.

Ein Kraftfahrzeug weist in seinem Antriebsstrang eine Vielzahl rotierbar gelagerter Getriebewellen auf. Aufgrund unvermeidbarer Toleranzen und Drehschwingungen findet bei der Leistungsübertragung mit diesen eine Schwingungsanregung der Kraftfahrzeuggetriebegehäuse, in welchen diese Getriebewellen gelagert sind, statt. Bei dieser Anregung werden von der oder den rotierenden Getriebewellen veränderliche Kräfte über Lager auf Gehäusebauteile übertragen und von diesen als Körperschall abgegeben. Von Fahrzeuginsassen wird solcher Körperschall als unangenehm empfunden. Einerseits kann zwar eine Geräuschbelastung der Fahrzeuginsassen durch eine Schalldämmung verringert werden, andererseits verursacht diese Dämmung aber ein erhöhtes Gewicht, dies ist nicht erwünscht. A motor vehicle has a plurality of rotatably mounted gear shafts in its drive train. Due to unavoidable tolerances and torsional vibrations takes place in the power transmission with these vibration excitation of the motor vehicle transmission housing in which these transmission shafts are stored, instead. In this excitation, variable forces are transmitted to housing components by the rotating gear shaft (s) via bearings and emitted by these as structure-borne noise. From vehicle occupants such structure-borne noise is perceived as unpleasant. On the one hand, although noise pollution of the vehicle occupants can be reduced by sound insulation, on the other hand, this insulation causes an increased weight, this is not desirable.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Körperschallbelastung, insbesondere von Fahrzeuginsassen, zu verringern. Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeuggetriebegehäuse gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.  It is an object of the invention to reduce the impact sound, in particular of vehicle occupants. This object is achieved by a motor vehicle transmission housing according to the first claim, to preferred developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Unter einem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse ist im Sinne der Erfindung ein Gehäuse zur Aufnahme und Lagerung einer oder mehrerer drehbar gelagerter Wellen, vorzugsweise sogenannter Getriebewellen, zu verstehen. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse zur Aufnahme eines Schmierstoffs eingerichtet. Vorzugsweise ist unter einem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse ein Gehäuse eines schaltbaren Getriebes (Automatikgetriebe, automatisiertes Getriebe oder manuell schaltbares Getriebe) beziehungsweise ein Gehäuse eines Achs- oder vorzugsweise eines Verteilergetriebes in einem Kraftfahrzeugantriebsstrang zu verstehen. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse ein Lager, insbesondere ein Radiallager oder Axiallager zur drehbaren Lagerung der Welle oder Wellen auf. In the context of the invention, a motor vehicle transmission housing is to be understood as meaning a housing for receiving and supporting one or more rotatably mounted shafts, preferably so-called transmission shafts. Preferably, the motor vehicle transmission housing is adapted to receive a lubricant. Preferably, a housing of a shiftable transmission (automatic transmission, automated transmission or manually shiftable transmission) or a housing of an axle or preferably a transfer case in a motor vehicle drive train is to be understood by a motor vehicle transmission housing. Preferably, the motor vehicle transmission housing has a bearing, in particular a radial bearing or thrust bearing for rotatably supporting the shaft or shafts.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Lagerzwischenring ein ringförmiges Bauteil zu verstehen, welches geometrisch zwischen diesem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse und dem Lager, insbesondere einem als Wälz- oder Gleitlager ausgebildeten Radial- oder Axiallager, angeordnet ist. Vorzugsweise ist mittels des Lagerzwischenrings das Lager mit dem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse verbunden. Vorzugsweise weist der Lagerzwischenring eine Innenschale und eine Außenschale auf. Vorzugsweise ist diese Innenschale dazu eingerichtet, das Lager zur Lagerung der drehbaren Getriebewelle im Kraftfahrzeuggetriebe aufzunehmen. Vorzugsweise weist die Innenschale eine, wenigstens im Wesentlichen, geschlossene Innenoberfläche auf, welche zum Kontaktieren dieses Lagers eingerichtet ist. Vorzugsweise ist diese Außenschale dazu eingerichtet, von dem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse aufgenommen zu werden und weist eine ebenfalls, wenigstens im Wesentlichen, geschlossene Oberfläche auf. For the purposes of the invention, a bearing intermediate ring is to be understood as meaning an annular component which is arranged geometrically between this motor vehicle transmission housing and the bearing, in particular a radial or thrust bearing designed as a roller or slide bearing. Preferably, the bearing is connected to the motor vehicle transmission housing by means of the bearing intermediate ring. Preferably, the bearing intermediate ring on an inner shell and an outer shell. Preferably, this inner shell is adapted to receive the bearing for supporting the rotatable transmission shaft in the motor vehicle transmission. Preferably, the inner shell has an at least substantially closed inner surface which is adapted to contact this bearing. Preferably, this outer shell is adapted to be received by the motor vehicle transmission housing and has a likewise, at least substantially, closed surface.

Weiter vorzugsweise weist der Lagerzwischenring eine Zwischenschicht auf, welche geometrisch zwischen dieser Innen- und dieser Außenschale angeordnet ist. Weiter vorzugsweise ist diese Zwischenschicht dazu eingerichtet, die Innenschale mit der Außenschale zu verbinden, vorzugsweise stoffschlüssig zu verbinden. Vorzugsweise besteht der Lagerzwischenring aus der Innenschale, der Zwischenschicht und der Außenschale. Further preferably, the bearing intermediate ring on an intermediate layer, which is arranged geometrically between this inner and outer shell. Further preferably, this intermediate layer is adapted to connect the inner shell with the outer shell, preferably to connect materially. Preferably, the bearing intermediate ring consists of the inner shell, the intermediate layer and the outer shell.

Vorzugsweise kontaktiert die Außenschale des Lagerzwischenrings unmittelbar das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse und weiter vorzugsweise ist der Lagerzwischenring mittels einer Presspassung in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung des Kraftfahrzeuggetriebegehäuses aufgenommen. In diesem Sinn ist unter dem unmittelbaren Kontaktieren zu verstehen, dass eine radial äußere Oberfläche der Außenschale eine radial innere Oberfläche der Ausnehmung des Kraftfahrzeuggetriebes, in welcher der Lagerzwischenring aufgenommen ist, direkt, also unmittelbar, kontaktiert. Insbesondere durch diese unmittelbare Kontaktierung ist eine besonders einfache Art der Verbindung zwischen dem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse und dem Lagerzwischenring ermöglicht. Preferably, the outer shell of the bearing intermediate ring directly contacted the motor vehicle transmission housing and further preferably, the bearing intermediate ring is received by means of a press fit in a recess provided for this purpose of the motor vehicle transmission housing. In this sense, direct contacting means that a radially outer surface of the outer shell directly, ie directly, contacts a radially inner surface of the recess of the motor vehicle transmission, in which the bearing intermediate ring is received. In particular, by this direct contacting a particularly simple way of connection between the motor vehicle transmission housing and the bearing intermediate ring is made possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zwischenschicht als einen Bestandteil Metall auf. Vorzugsweise weist die Zwischenschicht als einen Bestandteil ein geschäumtes Metall, beziehungsweise einen Metallschaum, auf, bevorzugt besteht die Zwischenschicht aus diesem Metallschaum. Vorzugsweise weist der Metallschaum als einen Bestandteil Aluminium oder eine Aluminiumlegierung auf. Vorzugsweise ergibt sich bei einem Schaumwerkstoff ein diskontinuierlicher Werkstoff, bei welchem sich materialfreie Bereiche mit Bereichen abwechseln, in welchen ein solider Werkstoff angeordnet ist. Insbesondere Schaumwerkstoffe weisen ein geringes Gewicht und gute Dämpfungseigenschaften auf, weiter weisen metallische Werkstoffe einen hohen Elastizitätsmodul und eine hohe Festigkeit auf. In a preferred embodiment, the intermediate layer comprises metal as a constituent. Preferably, the intermediate layer comprises as a constituent a foamed metal or a metal foam, preferably the intermediate layer consists of this metal foam. Preferably, the metal foam has as an ingredient aluminum or an aluminum alloy. Preferably, in the case of a foam material, a discontinuous material results, in which material-free regions alternate with regions in which a solid material is arranged. In particular, foam materials have a low weight and good damping properties, further metallic materials have a high modulus of elasticity and high strength.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zwischenschicht als einen Bestandteil einen Kunststoff auf und vorzugsweise einen faserverstärkten Kunststoff, bevorzugt besteht die Zwischenschicht aus diesem Kunststoff oder faserverstärkten Kunststoff. Vorzugsweise ist dieser Kunststoff, beziehungsweise dieser faserverstärkte Kunststoff als Schaumwerkstoff ausgebildet. Insbesondere Kunststoff weist ein geringeres Gewicht als metallischer Werkstoff auf und insbesondere auch eine hohe innere Dämpfung und damit ist eine gute Isolation der Innenschale gegenüber der Außenschale erreichbar.  In a preferred embodiment, the intermediate layer has as a constituent a plastic and preferably a fiber-reinforced plastic, preferably the intermediate layer consists of this plastic or fiber-reinforced plastic. Preferably, this plastic, or this fiber-reinforced plastic is formed as a foam material. In particular, plastic has a lower weight than metallic material and in particular also a high internal damping and thus a good insulation of the inner shell relative to the outer shell can be achieved.

In einer bevorzugt Ausführungsform weist das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse eine Ausnehmung zur Aufnahme des Lagerzwischenrings auf. Vorzugsweise weist diese Ausnehmung eine zylinderförmige Innenoberfläche auf. Vorzugsweise weist die Außenschale eine zylinderförmige Außenoberfläche auf. Vorzugsweise ist die Außenoberfläche von der Innenoberfläche, für den Fall, dass der Lagerzwischenring planmäßig in diese Ausnehmung eingesetzt ist, in einer Umfangsrichtung vollständig umgeben. Weiter vorzugsweise wird die Außenoberfläche von der Innenoberfläche unmittelbar kontaktiert, insbesondere besteht zwischen diesen Oberflächen also ein direkter oder unmittelbarer Kontakt. Insbesondere bei der Lagerung einer drehbaren Getriebewelle sollte deren Drehachse möglichst exakt an einem Ort gehalten werden und insbesondere durch die unmittelbare Kontaktierung dieser Oberflächen ist eine besonders präzise Positionierung erreichbar. In a preferred embodiment, the motor vehicle transmission housing has a recess for receiving the bearing intermediate ring. Preferably, this recess has a cylindrical inner surface. Preferably, the outer shell has a cylindrical outer surface. Preferably, the outer surface of the inner surface, in the event that the bearing intermediate ring is scheduled inserted into this recess, completely surrounded in a circumferential direction. Further preferably, the outer surface of the inner surface is contacted directly, in particular, there is a direct or immediate contact between these surfaces. In particular, when storing a rotatable gear shaft whose axis of rotation should be kept as accurate as possible in one place and in particular by the direct contacting of these surfaces a particularly precise positioning can be achieved.

In einer bevorzugt Ausführungsform der Erfindung ist der Lagerzwischenring, in das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse eingepresst oder bevorzugt mit einer Temperaturdifferenz zwischen dem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse und dem Lagerzwischenring eingebracht. Vorzugsweise weist der Lagerzwischenring ein geringfügig größeres Außenmaß auf, als das Innenmaß der Ausnehmung, welche zu dessen Aufnahme eingerichtet ist. Vorzugsweise ergibt sich durch diese Abstimmung der Ausnehmung im Kraftfahrzeuggetriebegehäuse gegenüber dem Lagerzwischenring ein Fugendruck zwischen der Außenschale und der Ausnehmung. Insbesondere durch diese Fügetechnik ist eine sichere Aufnahme des Lagerzwischenrings in dem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse erreichbar. In a preferred embodiment of the invention, the bearing intermediate ring is pressed into the motor vehicle transmission housing or preferably introduced with a temperature difference between the motor vehicle transmission housing and the bearing intermediate ring. Preferably, the bearing intermediate ring has a slightly larger outer dimension, as the inner dimension of the recess, which is adapted to its inclusion. Preferably results from this vote of the recess in the motor vehicle transmission housing relative to the bearing intermediate ring a joint pressure between the outer shell and the recess. In particular, by means of this joining technique, a secure reception of the bearing intermediate ring in the motor vehicle transmission housing can be achieved.

Nachfolgend ist die Erfindung und einzelne Merkmale dieser anhand der teilweise schematisierten Figuren näher erläutert, dabei zeigt: The invention and individual features of this will be explained in more detail below with reference to the partially schematized figures, in which:

1: eine Teilschnittdarstellung eines Kraftfahrzeuggetriebegehäuses mit eingesetztem Lagerzwischenring, 1 FIG. 2: a partial sectional view of a motor vehicle transmission housing with inserted bearing intermediate ring, FIG.

2: eine Teilschnittdarstellung eines Lagerzwischenrings. 2 : A partial sectional view of a bearing intermediate ring.

Die Getriebewelle 1 ist um die Drehachse 2 drehbar im Kraftfahrzeuggetriebegehäuse 3 gelagert. Das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse 3 weist einen Lagerzwischenring 4 auf, in welchem das Kugellager 5 aufgenommen ist. The transmission shaft 1 is about the axis of rotation 2 rotatable in the motor vehicle transmission housing 3 stored. The motor vehicle transmission housing 3 has a bearing intermediate ring 4 in which the ball bearing 5 is included.

Das Kugellager 5 ist auf der Getriebewelle 1 mittels der Hülse 6 gegen die Wellenschulter 7 in axialer Richtung festgelegt. Im Kraftfahrzeuggetriebegehäuse 3 ist das Kugellager 5 im Lagerzwischenring 4 aufgenommen. Der Lagerzwischenring 4 weist die Außenschale 9 und die Innenschale 10 auf. Diese beiden Schalenbauteile 9 und 10 sind mittels der Zwischenschicht 8 stoffschlüssig miteinander verbunden. The ball bearing 5 is on the gear shaft 1 by means of the sleeve 6 against the wave shoulder 7 fixed in the axial direction. In the motor vehicle transmission housing 3 is the ball bearing 5 in the bearing intermediate ring 4 added. The bearing intermediate ring 4 has the outer shell 9 and the inner shell 10 on. These two shell components 9 and 10 are by means of the intermediate layer 8th cohesively connected to each other.

Die Zwischenschicht 8 ist als Metallschaum ausgebildet. Vibrationen die auf der Getriebewelle 2 auftreten, werden durch den Lagerzwischenring 4, insbesondere den Metallschaum der Zwischenschicht 8, wirksam gedämpft. The intermediate layer 8th is designed as a metal foam. Vibrations on the transmission shaft 2 occur through the bearing intermediate ring 4 , in particular the metal foam of the intermediate layer 8th , effectively steamed.

Zur Aufnahme des Lagerzwischenrings 4 weist das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse 3 eine Ausnehmung auf. Diese Ausnehmung ist durch eine zylindrische Innenoberfläche 12 begrenzt. Die Außenschale weist eine zylindrische Außenoberfläche 11 auf, dabei wird der Lagerzwischenring 4 in das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse 3 eingepresst, so dass zwischen diesen Oberflächen 11, 12 ein Fugendruck entsteht und der Lagerzwischenring vollständig oder teilweise mittels Reibkräften im Kraftfahrzeuggetriebegehäuse gehalten ist. Zusätzlich können form- und oder stoffschlüssige Halteelemente für den Lagerzwischenring vorgesehen sein. For receiving the bearing intermediate ring 4 has the motor vehicle transmission housing 3 a recess on. This recess is through a cylindrical inner surface 12 limited. The outer shell has a cylindrical outer surface 11 on, thereby becomes the bearing intermediate ring 4 in the motor vehicle transmission housing 3 pressed in, so that between these surfaces 11 . 12 a joint pressure is created and the bearing intermediate ring is held completely or partially by friction forces in the motor vehicle transmission housing. In addition, positive and / or cohesive retaining elements may be provided for the bearing intermediate ring.

In 2 ist die als Metallschaum ausgebildete Zwischenschicht 8 erkennbar. Die Zwischenschicht 8 weist Materialbereiche 15 und materialfreie Bereiche 14 auf, durch diese Struktur ergeben sich ein geringes Gewicht und gute Dämpfungseigenschaften. Die Außenschale 9 ist durch die Außenoberfläche 11 nach radial außen begrenzt. Die Innenschale 10 weist zur Aufnahme eines Lagers eine innere Zylinderfläche 13 auf. Der Lagerzwischenring ist, wenigstens im Wesentlichen, symmetrisch zu der Drehachse 2 aufgebaut. In 2 is formed as a metal foam intermediate layer 8th recognizable. The intermediate layer 8th has material areas 15 and material-free areas 14 on, by this structure results in a low weight and good damping properties. The outer shell 9 is through the outside surface 11 bounded radially outward. The inner shell 10 has an inner cylindrical surface for receiving a bearing 13 on. The bearing intermediate ring is, at least substantially, symmetrical to the axis of rotation 2 built up.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012216365 B3 [0001] DE 102012216365 B3 [0001]

Claims (5)

Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) mit einem Lagerzwischenring (4), wobei der Lagerzwischenring (4) in diesem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) aufgenommen ist, wobei der Lagerzwischenring eine Innenschale (10), welche zur Aufnahme eines Radiallagers (5) eingerichtet ist und eine Außenschale (9), welche zum Einsetzen in dieses Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) eingerichtet ist und eine Zwischenschicht (8), welche geometrisch zwischen der Innen- (10) und der Außenschale (9) angeordnet und zum Verbinden dieser miteinander eingerichtet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschale (9) das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) unmittelbar kontaktiert. Motor vehicle transmission housing ( 3 ) with a bearing intermediate ring ( 4 ), wherein the bearing intermediate ring ( 4 ) in this motor vehicle transmission housing ( 3 ), wherein the bearing intermediate ring an inner shell ( 10 ), which for receiving a radial bearing ( 5 ) and an outer shell ( 9 ), which for insertion into this motor vehicle transmission housing ( 3 ) and an intermediate layer ( 8th ), which geometrically between the inner ( 10 ) and the outer shell ( 9 ) and arranged to connect them together, characterized in that the outer shell ( 9 ) the motor vehicle transmission housing ( 3 ) contacted directly. Kraftfahrzeuggetriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (8) als einen Bestandteil einen metallischen Werkstoff aufweist, dass dieser metallisch Werkstoff als Metallschaum ausgebildet ist. Motor vehicle transmission housing according to claim 1, characterized in that the intermediate layer ( 8th ) As a component of a metallic material, that this metallic material is formed as a metal foam. Kraftfahrzeuggetriebegehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (8) als einen Bestandteil einen Kunststoff oder einen faserverstärkten Kunststoff aufweist. Motor vehicle transmission housing according to claim 1, characterized in that the intermediate layer ( 8th ) as a component comprises a plastic or a fiber-reinforced plastic. Kraftfahrzeuggetriebegehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) zur Aufnahme des Lagerzwischenrings (4) eine Ausnehmung aufweist, dass diese Ausnehmung eine zylinderförmige Innenoberfläche (12) aufweist, dass die Außenschale (9) eine zylinderförmige Außenoberfläche (11) aufweist, dass die Außenoberfläche (11) von der Innenoberfläche (12) in einer Umfangsrichtung vollständig umgeben ist und zu mindestens teilweise oder vollständig durch diese unmittelbar kontaktiert ist. Motor vehicle transmission housing according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle transmission housing ( 3 ) for receiving the bearing intermediate ring ( 4 ) has a recess that this recess has a cylindrical inner surface ( 12 ), that the outer shell ( 9 ) has a cylindrical outer surface ( 11 ), that the outer surface ( 11 ) from the inner surface ( 12 ) is completely surrounded in a circumferential direction and is contacted at least partially or completely by this directly. Kraftfahrzeuggetriebegehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerzwischenring (4) in das Kraftfahrzeuggetriebegehäuse (3) derart eingesetzt ist, so dass sich ein Fugendruck zwischen der Innenoberfläche (12) und der Außenschale (9) ergibt. Motor vehicle transmission housing according to claim 4, characterized in that the bearing intermediate ring ( 4 ) in the motor vehicle transmission housing ( 3 ) is inserted so that a joint pressure between the inner surface ( 12 ) and the outer shell ( 9 ).
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