DE9318754U1

DE9318754U1 - Lagerbuchse für Motor- und Getriebewellen

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Publication number: DE9318754U1
Application number: DE9318754U
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2003-12-04

Description

Brose Fahrzeugteile
GmbH & Co. KG
Ketschendorfer Straße 38-50

96450 Coburg

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Lagerbuchse für Motor- und Getrxebewellen

B e s ehr e ibung

Die Erfindung betrifft eine Lagerbuchse für Motor- und Getriebewellen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der US-PS 3,848,477 sind Lagerbuchsen zur Abstützung von Motor- und Getriebewellen bekannt, die eine hohlzylindrische Innenfläche und eine ballige oder zylindrische Außenfläche aufweisen, die in entsprechend geformte Lagerstellen eingepaßt sind. Die axiale Beweglichkeit der Motor- und Getriebewellen wird durch eine Federvorspannung gesteuert.

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Die zueinander fluchtenden Motor- und Getriebewellen müssen dabei in exakt fluchtenden Lagerbuchsen abgestützt werden, damit kein Verkanten der Motor- und Getriebewellen auftritt, was zumindest zur Schwergängigkeit des Antriebs, häufig aber infolge der zusätzlichen Belastung und Reibung zur Zerstörung des Antriebs führt. Aus diesem Grunde ist eine exakte Justage der Lagerbuchsen in den einzelnen Lagerstellen des Antriebsgehäuses erforderlich, was zu einem erheblichen fertigungstechnischen Aufwand führt.

Aus der DE 38 15 356 Al ist ein Schneckenradgetriebe für einen Verstellantrieb in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem die Enden der Schneckenwelle eines Schneckenrades in hohlzylindrischen Lagerbuchsen mit balliger Außenfläche gelagert sind. Ein Ende der Schneckenwelle ist an einer Anlagefläche eines sich seinerseits am Getriebegehäuse abstützenden Einsatzteils abgestützt, wobei das Einsatzteil als gummiertes Metallteil ausgebildet ist, um Anschlagsverspannungen des Schneckenradgetriebes zu vermindern. Bei dieser Lagerung der Schneckenwelle ist infolge der Anordnung des Einsatzteils und der balligen Außenfläche der Lagerbuchse, die in einer ebenfalls balligen Lagerfläche der Lagerstelle des Schneckengetriebegehäuses abgestützt ist, ein begrenzter Winkelausgleich zur Herstellung des Fluchtens der Lagerstelle zur Lagerung der Schneckenwelle möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Lagerbuchse der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die konstruktiv einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist und die nur geringe Anforderungen an Lage und Durchmesser der Lager stelle zur Aufnahme der

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Lagerbuchsen aufweist und die selbständig Toleranzen, insbesondere Fluchtungstoleranzen der Lagerbuchsen ausgleicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine Lagerbuchse mit einem konstruktiv einfachen Aufbau, die kostengünstig als Spritzguß-, Preß- oder Stanzteil herstellbar ist. Die erfindungsgemäße Lagerbuchse stellt nur geringe Anforderungen an die Lage und den Durchmesser einer Bohrung- bzw. Lagerstelle zur Aufnahme der Lagerbuchse und ist in der Lage, selbsttätig Toleranzen auszugleichen, insbesondere Fluchtungstoleranzen der verschiedenen Lagerstellen zur Lagerung von Motor- oder Getriebewellen.

Infolge der Beweglichkeit des Aufnahmeteils zur Aufnahme einer Motor- oder Getriebewelle und der Verbindung des Aufnahmeteils mit einem flexibel gestalteten Befestigungsteil, das in die jeweilige Lagerstelle eingepaßt ist, können üngenauigkeiten bzw. Toleranzen der Lagerstellen sowie Üngenauigkeiten bei der Einpassung der Lagerbuchsen in die Lagerstellen in hohem Maße ausgeglichen werden. Dadurch sind die Anforderungen an die Genauigkeit der Herstellung der Lagerstellen und die Fertigung beim Einfassen der Lagerbuchsen zur Aufnahme der Motor- oder Getriebewellen reduziert, so daß insgesamt der Fertigungsaufwand und gleichzeitig die Störanfälligkeit des Antriebs vermindert wird.

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Die Einzelteile der erfindungsgemäßen Lagerbuchse, nämlich das in die Lagerstelle eingepaßte Befestigungsteil und das mit dem Befestigungsteil verbundene Aufnahmeteil zur Aufnahme der Motor- oder Getriebewelle, können unterschiedlich gestaltet und in unterschiedlicher Weise miteinander verbunden werden.

In einer ersten Ausführungsform besteht das Befestigungsteil aus einem in die Lagerstelle einsetzbaren Formteil und mit dem Aufnahmeteil verbundenen Stegen, wobei das Formteil eine zylindrische oder polygonale, der Lagerstelle angepaßte Außenfläche aufweisen kann und sich in Richtung der Wellenachse erstreckt, während die Stege im wesentlichen senkrecht zur Wellenachse angeordnet sind, so daß zwischen der Innenwand des Formteils und der Außenwand des Aufnahmeteils ein Spalt gebildet wird.

Infolge des flexiblen, aus dem Formteil und den Stegen gebildeten Befestigungsteils und des gegenüber dem Befestigungsteil beweglichen Aufnahmeteils kann eine Winkelabweichung einer Lagerbuchse zur Herstellung einer exakten Fluchtung durch Verdrehen des Aufnahmeteils um die Stege gegenüber dem Formteil erfolgen, so daß eine in der Lagerbuchse gelagerte Motor- oder Getriebewelle ohne Verkanten in den Aufnahmeteilen der Lagerbuchsen gelagert wird.

Die Lagerstelle zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Lagerbuchse kann in beliebige Weise hohlzylindrisch oder polygonal ausgebildet sein, wobei an die Oberflächenbeschaffenheit der Lagerstelle keine besonderen Anforderungen gestellt werden. Zur Herstellung eines optimalen Formschlusses zwischen der Lagerstelle und der Außenfläche des Form-

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teils kann letztere mit Verzahnungselementen, Vorsprüngen, Ausnehmungen oder dgl. versehen werden, so daß ein sicherer Sitz der Lagerbuchse in der Lagerstelle gewährleistet ist.

Die das Formteil des Befestigungsteils mit dem Aufnahmeteil verbindenden Stege können an beliebiger Stelle in axialer Richtung der Lagerbuchse angeordnet werden. Vorzugsweise werden die Stege an einer Stirnseite des Form- und Aufnahmeteils oder mittig zur Längserstreckung des Form- und Aufnahmeteils zwischen dem Form- und Aufnahmeteil angeordnet. Damit ist entweder ein Verschwenken des Aufnahmeteils um die stirnseitige Verbindung mit dem Formteil des Befestigungsteils oder eine mittige Verschwenkung des Aufnahmeteils gegenüber dem Befestigungsteil zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern möglich.

Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung kann das Aufnahmeteil aus mehreren, über das Befestigungsteil miteinander verbundenen federnden Abschnitten bestehen, d.h. es ist nicht erforderlich, daß das Aufnahmeteil eine Hülsenform aufweist, sondern zum erleichterten Ausgleich von Fluchtungsfehlern aus federnden Abschnitten besteht, die eine exakte Anlage an der zylindrischen Außenfläche der Motor- oder Getriebewelle bei gleichzeitiger Beweglichkeit gegenüber dem Befestigungsteil zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern ermöglichen.

In einer alternativen Ausführungsform kann das Befestigungsteil aus einer senkrecht zur Wellenachse verlaufenden, in der Lagerstelle angeordneten Nut und einem senkrecht von der Wand des Aufnahmeteils abstehenden und der Querschnittsform der Nut angepaßten Steg bestehen. In dieser Ausfüh-

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rungsform setzt sich das Befestigungsteil aus einer entsprechenden Formgebung der Lagestelle bzw. einem entsprechend in die Lagerstelle eingepaßten Formteil und einem umlaufenden, von der Außenwand des Aufnahmeteils abstehenden Steg zusammen, der eine hinreichende Flexibilität aufweist, um Ausgleichsbewegungen des Aufnahmeteils gegenüber der Lagerstelle bzw. dem in die Lagerstelle eingepaßten Formteil zu gewährleisten.

Wahlweise kann das Befestigungsteil auch aus mehreren, senkrecht zur Wellenachse verlaufenden, in Umfangsrichtung verteilt in der Lagerstelle angeordneten Nuten und einer der Anzahl Nuten angepaßten Anzahl senkrecht von der Wand des Aufnahmeteils abstehenden und der Querschnittsform der Nuten angepaßten Stegen bestehen.

Vorzugsweise sind das Befestigungsteil und das Aufnahmeteil einstückig, insbesondere als homogenes, einstückiges Kunststoff-, Metall- oder Sinterteil mit entsprechender Flexibilität der Verbindung des Befestigungsteils mit dem Aufnahmeteil ausgebildet.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 - einen Längsschnitt durch eine Lagerbuchse mit viereckiger Außenkontur des Befestigungsteils und beweglichem Aufnahmeteil;

Figur 2 - eine Draufsicht auf die Lagerbuchse gemäß der Figur 1;

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Figur 3 - einen Längsschnitt durch eine Lagerbuchse mit mittig angeordneten Stegen zur Verbindung eines Formteils mit einem Aufnahmeteil und

Figur 4 - einen Längsschnitt durch eine Lagerbuchse mit einem Befestigungsteil aus Nuten in der Lagerstelle bzw. einem Formteil und von der Außenwand eines Aufnahmeteils abstehenden Stegen.

Der in Figur 1 dargestellte Längsschnitt durch eine Lagerbuchse entlang der Schnittlinie A-A gemäß der in Figur 2 dargestellten Draufsicht auf eine Lagerbuchse mit selbsttätigem Toleranzausgleich besteht aus einem in eine Lagerstelle 2 eingepaßten Befestigungsteil 4 und einem Aufnahmeteil 7, dessen Wandungen sich parallel zur Wellenachse 1 einer nicht näher dargestellten Motor- oder Getriebewelle erstreckt. Das Befestigungsteil 4 setzt sich aus einem Formteil 42 mit einem stirnseitigen, an der Außenfläche der Lagerstelle 2 anliegendem Rand 43 und einem Steg 41 zusammen. Während das Formteil 42 sich ebenfalls in Längsrichtung parallel zur Wellenachse 1 erstreckt, ist der Steg 41 senkrecht zur Wellenachse 1 angeordnet und verbindet das Aufnahmeteil 7 mit dem Formteil 42 des Befestigungsteils 4 an einer Stirnseite der Lagerbuchse.

Entsprechend der Draufsicht auf die Lagerbuchse gemäß Figur 2 weist das Formteil 42 eine viereckige Außenstruktur auf, die in eine entsprechende viereckige Öffnung der Lagerstelle 2 eingesetzt ist, wodurch ein Verdrehen der Lagerbuchse zuverlässig vermieden wird. Das Aufnahmeteil 7 besteht aus 4 Aufnahmeabschnitten 71, 72, 73, 74, die durch Spalten 75,

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76, 77, 78 in radialer Richtung voneinander getrennt sind. Die Aufnahmeabschnitte 71 bis 74 bilden federnde Abschnitte, die über den Steg 41 des Befestigungsteils 4 miteinander verbunden sind. Infolge der federnden Aufnahmeabschnitte 71 bis 74 können Winkelabweichungen der Wellenachse 1 gegenüber der Achse der Lagerbuchse ausgeglichen werden, so daß eine in der Lagerbuchse gelagerte Motor- oder Getriebewelle spannungsfrei im Aufnahmeteil 7 der Lagerbuchse gelagert ist.

Der zwischen dem Formteil 42 des Befestigungsteils 4 und dem Aufnahmeteil 7 bzw. den Aufnahmeabschnitten 71 bis 74 ausgebildete Spalt 10 wird durch die Länge des Steges 41 bestimmt und ist so bemessen, daß eine hinreichende Beweglichkeit der Aufnahmeabschnitte 71 bis 74 bei materialabhängiger Festigkeit der Einzelteile der Lagerbuchse und unter Gewährleistung des Ausgleichs einer maximalen Winkelbewegung möglich ist.

Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform einer Lagerbuchse, bei der die Außenkontur des Formteils 52 des Befestigungsteils 5 analog zur Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 viereckig ausgebildet ist oder wahlweise polygonal bzw. zylindrisch ausgebildet werden wenn eine entsprechend geformte Lagerstelle 2 vorgegeben wird. Im Unterschied zur Ausgestaltung der Verbindung des Befestigungsteils 4 mit dem Aufnahmeteil der Lagerbuchse gemäß den Figuren 1 und 2 ist diese Ausführungsform des Befestigungsteils 5 über einen in LängserStreckung der Lagerbuchse mittigen Steg 51 mit dem Aufnahmeteil 8 verbunden.

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Auch in dieser Ausführungsforin wird durch die Länge des Steges 51 der zwischen dem Formteil 52 und dem Aufnahmeteil 8 gebildete Spalt 11 bestimmt, wobei die Breite des Spaltes 11 so zu bemessen ist, daß eine von den Materialeigenschaften der Lagerbuchse mitbestimmte hinreichende Festigkeit und eine größtmögliche Beweglichkeit des Aufnahmeteils 8 gegenüber dem Befestigungsteil 5 gewährleistet ist.

Ebenfalls analog zur Ausführungsform der Lagerbuchse gemäß den Figuren 1 und 2 besteht das Aufnahmeteil 8 aus mehreren radial verteilt angeordneten Aufnahmeabschnitten 81, die durch Spalte 82 radial voneinander getrennt sind. Dementsprechend werden federnde Abschnitte zur Aufnahme einer Motor- oder Getriebewelle gebildet, die mit hinreichender kraftschlüssiger Anlage an der zylindrischen Außenfläche der Motor- oder Getriebewelle eine Spielfreiheit gewährleisten und infolge der flexiblen Stege 51 hinreichend gegenüber dem Formteil 52 des Befestigungsteils 5 beweglich sind.

Figur 4 zeigt in einem Längsschnitt durch eine Lagerbuchse eine Variante, bei der das Befestigungsteil 6 als Teil einer Lagerstelle 2 bzw. eines in die Lagerstelle 2 eingesetzten Elementes 3 ausgebildet ist. Das Formteil 61 des Befestigungsteils 6 wird in diese Ausführungsform durch eine Nut bzw. mehrere verteilt angeordnete Ausnehmungen gebildet, während der Steg 62 bzw. die mehreren Stege 62 als integraler Bestandteil des Aufnahmeteils 9 ausgebildet sind.

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Infolge einer hinreichenden Flexibilität der Stege 62 wird die Beweglichkeit des Aufnahmeteils 9 gegenüber dem Befestigungsteil 6 gewährleistet, wobei die Länge des Steges 62 bzw. der Stege 62 und die Tiefe der Nut bzw. der Nuten 61 den Spalt 12 zwischen dem Aufnahmeteil 9 und dem Befestigungsteil 6 bestimmt.

Die Nut 61 bzw. die mehreren radial verteilten Ausnehmungen des Befestigungsteils 6 sind so bemessen, daß auch eine axiale Verlagerung des Aufnahmeteils 9 möglich ist, wobei zur Vermeidung von Wellenvibrationen eine entsprechende enge Passung zwischen dem Steg 62 bzw. den Stegen 62 und der Nut 61 bzw. den Ausnehmungen 61 des Befestigungsteils 6 vorzusehen ist. Damit kann ein axialer Versatz und eine axiale Winkelverlagerung der Lagerstellen einer Motor- oder Getriebewelle ausgeglichen werden, ohne daß hierfür ein erhöhter Aufwand sowohl bei der Herstellung der Lagerung als auch bei deren Fertigung erfolgen muß.

Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Lagerbuchse können aus mehreren zusammengesetzten Einzelteilen des Aufnahme- oder Befestigungsteils oder einstückig ausgebildet werden. Das Material für die Lagerbuchse kann beliebig sein und beispielsweise aus Kunststoff, Metall, Sintermetall oder Sinterkeramik bestehen. Es ist lediglich zu gewährleisten, daß eine hinreichende Beweglichkeit des Aufnahmeteils gegenüber dem Befestigungsteil durch entsprechende Materialwahl für die Stege des Befestigungsteils gewährleistet ist.

Claims

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Ansprüche

1. Lagerbuchse zur Lagerung von Motor- oder Getriebewellen in einer Lagerstelle für Verstelleinrichtungen in Kraftfahrzeugen,

gekennzeichnet durch

ein in die Lagerstelle (2) eingepaßtes, zumindest teilweise flexibles Befestigungsteil (4; 5; 6) , das mit einem gegenüber dem Befestigungsteil (4; 5; 6) beweglichen Aufnahmeteil (7; 8; 9) verbunden ist, in dem die Motor- oder Getriebewelle angeordnet ist.

2. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (4; 5) aus einem in die Lagerstelle (2) einsetzbaren Formteil (42; 52) und mit dem Aufnahmeteil (7; 8) verbundenen Stegen (41; 51) besteht.

Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (42; 52) eine zylindrische oder polygonale, der Lagerstelle (2) angepaßte Außenfläche aufweist und sich in Richtung der Wellenachse (1) erstreckt, und daß die Stege (41; 51) im wesentlichen senkrecht zur Wellenachse (1) angeordnet sind, derart, daß ein Spalt (10, 11) zwischen der Innenwand des Formteils (42; 52) und der Außenwand des Aufnahmeteils (7; 8) ausgebildet ist.

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4. Lagerbuchse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß die Außenfläche des Formteils (42; 52) mit Verzahnungselementen, Vorsprüngen, Ausnehmungen oder dergleichen versehen ist.

5. Lagerbuchse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (41) an einer Stirnseite des Formteils (42) und Aufnahmeteils (7) angeordnet sind.

6. Lagerbuchse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (51) mittig zur Längserstreckung des Formteils (52) und Aufnahmeteils (8) zwischen dem Formteil (52) und dem Aufnahmeteil (8) angeordnet sind.

7. Lagerbuchse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (7; 8) aus mehreren, über das Befestigungsteil (4; 5) miteinander verbundenen federnden Abschnitten (71 bis 74) besteht.

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Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (6) aus einer senkrecht zur Wellenachse (1) verlaufenden, in der Lagerstelle (2) angeordneten Nut (61) und einem senkrecht von der Wand des Aufnahmeteils (9) abstehenden und der Querschnittsform der Nut (61) angepaßten Steg (62) besteht.

9. Lagerbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (6) aus mehreren senkrecht zur Wellenachse (1) verlaufenden, in Umfangsrichtung verteilt in der Lagerstelle (2) angeordneten Nuten und einer der Anzahl Nuten angepaßten Anzahl senkrecht von der Wand des Aufnahmeteils (9) abstehenden und der Querschnittsform der Nuten angepaßten Stegen besteht.

10.Lagerbuchse nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (4; 5; 6) und das Aufnahmeteil (7; 8; 9) einstückig ausgebildet sind.

11.Lagerbuchse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (4; 5; 6) und das Aufnahmeteil (7; 8; 9) als homogenes, einstückiges Kunststoff-, Metall- oder Sinterteil ausgebildet sind.