WO2004074702A1 - Axiallager mit einem abstandsglied - Google Patents

Axiallager mit einem abstandsglied Download PDF

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WO2004074702A1
WO2004074702A1 PCT/EP2004/000818 EP2004000818W WO2004074702A1 WO 2004074702 A1 WO2004074702 A1 WO 2004074702A1 EP 2004000818 W EP2004000818 W EP 2004000818W WO 2004074702 A1 WO2004074702 A1 WO 2004074702A1
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WO
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axial
spacer
thrust
thrust washer
wheel
Prior art date
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PCT/EP2004/000818
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Fugel
Alexander Reimchen
Walter Wildeshaus
Original Assignee
Ina-Schaeffler Kg
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Publication date
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Priority to JP2006501656A priority patent/JP2006518023A/ja
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/30—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24—Details

Definitions

  • the invention relates to a thrust bearing with at least one thrust washer, which has a radially extending section and an axially extending ring-shaped rim, and with a plurality of rollers, which roll along the radially extending section of the thrust washer and a releasable spacer, which has an annular shape and is held on the axial thrust washer with the aid of fastening elements, so that an captive unit is formed.
  • Such axial bearings with detachable spacers are used in particular in vehicle transmissions in the automotive industry.
  • a thrust bearing is typically flat against a first gear part.
  • the associated other second gear part is connected to the first gear part via the thrust bearing.
  • the spacer is selected according to a measurement made during the assembly of the transmission, that is to say its correct axial thickness is determined according to the dimensions of the transmission parts which are spaced apart.
  • Such a generic axial bearing with a spacer is previously known from DE 39 14 175 A1. It is made of a plastic and has an annular shape. Another generic axial bearing is known from US 4,733,979. The spacer is again ring-shaped and connected to an axial thrust washer. As Figure 12 of this prepublished Chung shows, two mutually rotatable parts are connected to each other via this thrust bearing, the required distance between the two parts being determined by the thrust bearing and by the spacer attached to it.
  • the invention is therefore based on the object of producing such a composite axial bearing arrangement more cost-effectively.
  • this object is achieved according to the characterizing part of claim 1 in conjunction with its preamble in that the annular spacer has circumferentially spaced projecting projections, the axial extent of which is determined by the distance to be maintained between two connecting parts rotatably connected by the axial bearing.
  • the advantage of the spacers according to the invention is in particular that, in contrast to the prior art, they can be produced from an equally strong starting material. It is therefore possible to produce a series of spacers for axial bearings with simple means, which, apart from the same dimensions, have a different axial extent. The different axial expansion of the projections is made possible in a simple manner by an embossing stamp, which only has to be changed to a small extent. For the same types of spacers, but with different axial dimensions, only one tool is required.
  • spacers according to the invention are spaced-apart projecting projections, they do not have a flat contact surface. In this way, the oil flow through such an axial bearing is significantly improved, which is of particular importance in the construction of gears when downstream consumers have to be pressurized with an appropriate oil pressure.
  • the projections should be circular.
  • the spacer is to be made of a metallic material and the projections are to be produced by an embossing process.
  • a particularly advantageous embodiment of the spacer is described in claim 4. It is then provided that it has three retaining tabs spaced apart from one another in the circumferential direction and extending in the axial direction and provided with a retaining lug extending in the radial direction. This configuration ensures an exact contact of the spacer with the thrust bearing. It is apparent from claim 5 that the retaining tabs are arranged on the outer or on the inner circumference of the annular spacer. This depends on whether the associated axial bearing is guided inside or outside.
  • a further feature of the invention according to claim 6 shows that the axially extending rim of the axial thrust washer is provided with a plurality of segment-like bulges which are evenly spaced apart in the circumferential direction and which extend in the radial direction, the rim having an exemption between two segment-like bulges ,
  • This configuration ensures that, on the one hand, twisting of the two components with respect to one another is prevented and, on the other hand, firm cohesion to form a captive structural unit is possible.
  • claim 7 shows a special application of the spacer designed according to the invention.
  • an axial bearing with an attached spacer is used in a hydrodynamic torque converter, a housing rotating about an axis of rotation being connected to a pump wheel, axially opposite a turbine wheel which is rotatable about the axis of rotation relative to the pump wheel, between the pump wheel and the turbine wheel a guide wheel rotatable relative to the axis of rotation is arranged, which is supported in the housing on the pump wheel and on the turbine wheel in each case via an axial bearing, the axial bearing located between the guide wheel and pump wheel being provided with the annular spacer.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a spacer designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of the spacer and an axial thrust washer designed according to the invention
  • FIG. 3 shows a perspective view of this thrust washer from below
  • FIG. 4 shows an associated second axial running disk with an inserted roller ring
  • FIGS. 5 and 6 show a perspective view of a complete axial bearing
  • FIGS. 7 and 8 a plan view of a complete axial bearing according to the invention
  • FIG. 9 shows a section through an axial bearing along the line IX-IX in FIG. 7,
  • FIG. 10 shows an enlarged illustration of a detail in FIG. 9,
  • FIG. 11 shows a schematic illustration of a torque converter according to the prior art
  • FIG. 12 shows a longitudinal section through a stator of a torque converter with an axial bearing arrangement according to the invention
  • Figures 13 and 14 is an enlarged view of a section according to
  • the spacer 1 consists of the annular radial section 2, which is provided with a plurality of projections 2.1 spaced apart in the circumferential direction. hen is.
  • these projections 2.1 are circular and are produced from the metallic spacer by a material shift, for example by an embossing process.
  • the essential purpose of the invention is that these projections 2.1 have a different axial extension with otherwise completely identical dimensions of the spacer 1.
  • a series of spacers 1 can be produced from the same starting material, which differ only in the axial extent of the projections 2.1, the axial length of which is ultimately determined by the distance of the parts to be stored.
  • the radially extending section 2 of the spacer 1 is provided on its outer circumference at three evenly spaced circumferential locations with retaining tabs 3 which extend in the axial direction and each have a retaining tab 3.1 which points in the radial direction.
  • this retaining lug 3.1 is directed radially inward, since the retaining tabs 3 are arranged on the outer circumference of the radial section 2.
  • the spacer 1 according to the invention does not have a continuous flat contact surface, but this is formed by the sum of the axial projections 2.1. It can be seen that a free space 2.2 is formed in the circumferential direction from projection 2.1 to projection 2.1, which is particularly important for the oil flow of such a bearing arrangement in certain applications.
  • FIGS. 2 and 3 show an axial running disk 4, onto which the spacer 1 designed according to the invention is snapped on.
  • the thrust washer 4 consists of the radially extending section 5, which forms the raceway for rolling elements, and the flange 6, which extends in the axial direction on the outer circumference.
  • This outboard 6 is provided with a plurality of segment-like bulges 6.1 which are spaced apart from one another in the circumferential direction and extend in the radial direction.
  • the axial thrust washer 4 is provided with six such bulges 6.1, because the spacer 1 has three retaining tabs 3.
  • the axially extending flange 6 of the axial thrust washer is provided with exemptions 6.2 which are evenly spaced around the circumference and which are each separated by a segment-like bulges 6.1 are included in the circumferential direction. These exemptions 6.2 favor the passage of oil through the bearing arrangement, so they act as oil grooves. Following this exemption 6.2 of the rim 6, the rim 6 has radially inwardly directed retaining lugs 6.3, which positively engage behind a roller bearing cage (not shown).
  • FIG. 2 It can further be seen from FIG. 2 that a simple clipping of the spacer 1 in the direction of the arrow onto the axial thrust washer 4 is possible, since the segment-like bulges 6.1 spaced apart from one another provide a pre-centering.
  • the spacer 1 is applied with its retaining tabs 3 so that they engage in the space between the two spaced segment-like bulges 6.1.
  • mutual rotation of the axial thrust washer 4 and the spacer 1 with respect to one another is only possible to a very limited extent. This can only take place until the retaining tabs 3 of the spacer 1 rest against the segment-like bulges 6.1 of the axial thrust washer 4.
  • FIG. 2 It can further be seen from FIG. 2 that a simple clipping of the spacer 1 in the direction of the arrow onto the axial thrust washer 4 is possible, since the segment-like bulges 6.1 spaced apart from one another provide a pre-centering.
  • the spacer 1 is applied with its retaining tabs 3 so that they engage in the space
  • FIG. 4 shows a second axial running disk 7, the radial section 8 of which is not visible and which represents the raceway for the roller ring 10, which is formed by a cage 10.1 and rollers 10.2 accommodated therein.
  • the second axial thrust washer 7 has on its inner circumference an axially extending flange 9 which is provided with exemptions 9.1 which are uniformly spaced apart in the circumferential direction.
  • exemptions 9.1 bent anti-rotation locks 9.2 are arranged, which engage in associated recesses in a connecting structure (not shown).
  • These exemptions also act as oil grooves and promote the passage of lubricant through the bearing.
  • the inboard 9 is provided with a plurality of retaining lugs 9.3, which are radial Point outwards and reach behind the cage 10.1 of the roller ring 10 so that the two components are held together.
  • FIGS. 5 and 6 show an axial bearing arrangement designed according to the invention, which is composed of the first thrust washer 4 and the second thrust washer 7, between which the roller ring 10 is arranged. While the axial thrust washer 4 is equipped on its outer circumference with the flange 6, the second axial thrust washer 7 has this flange 9 on its inner circumference. In this way, a self-contained, captive bearing arrangement is formed.
  • FIGS. 7, 8, 9 and 10 show the complete axial bearing assembly in different views or sectional views.
  • the complete axial bearing assembly accordingly consists of the roller ring 10, the rollers 10.2 of which are guided in the cage 10.1.
  • the bearing has the two thrust washers 4 and 7, the thrust washer 4 being provided on its outer circumference with the flange 6.
  • the rim 9 is arranged on the inner circumference.
  • the radial sections 5.8 of both running disks 4.7 form the associated raceways for the rollers 10.2.
  • the rim 9 engages around the cage 10.1 with its retaining lug 9.3, which is directed radially outward.
  • the radial section 2 of the spacer 1 is placed on the running disk 4 or its radial section 5 and engages with the retaining tabs 3.1 of the retaining tabs 3 in the clearance 6.2 of the outboard 6 of the axial running disk 4.
  • protrusions 2.1 protrude from the radial section 2 of the spacer 1 in the axial direction. These projections have an axial dimension I, which can take on a different value depending on the specified installation conditions.
  • a previously known torque converter according to FIG. 11 is arranged in a transmission housing and contains the pump wheel 11, opposite this the turbine wheel 12 and the stator wheel 13, which are located between the pump wheel 11 and Turbine wheel 12 is located.
  • Axial bearings 14, 15 are provided on both end faces of the stator 13.
  • the axial bearing 14 serves to support the rotatable pump wheel 11, while the other axial bearing 15 serves to support the rotatable turbine wheel 12.
  • the pump wheel 11 is directly connected to a crankshaft of the internal combustion engine, while the turbine wheel 12 is coupled to a transmission input shaft.
  • the stator 13 is connected to the gear housing via a freewheel 16.
  • the impeller 11 conveys the oil through the impeller blades due to the centrifugal force to the outside of the turbine wheel 12 and drives it.
  • the blades of the turbine wheel 12 direct the oil onto the blades of the stator wheel 13, which in turn supplies the oil to the pump wheel 11.
  • Pump, turbine and stator 11, 12, 13 rotate about their common axis of rotation 17.
  • hydrodynamic torque converters are, for example, the specialist book Viehweg, Handbuch Kraftfahrtmaschinetechnik, Friedrich. Viehweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH Braunschweig or the previous publications DE 35 43 013 A1, DE 36 06 707 C2, DE 37 12 659 A1, DE 41 34 369 A1 and DE 199 46 333 A1.
  • hydrodynamic torque converters have a tendency to "expand". This means that the converter can be deformed in the axial direction due to the high oil pressure. This expansion is taken into account in the construction of the converter in such a way that between Stator wheel 13 and pump wheel 11 on the one hand, and spacing measurements to be determined in the axial direction on the one hand and between stator wheel 13 and turbine wheel 12 on the other hand. This is done in such a way that a spacer washer is used in bearing 14 on the right, but is not connected to bearing 14 This spacer, not shown, is arranged between the stator 13 and the left axial thrust washer of the axial bearing 14. The disadvantage here is that the guide surface for the axial bearing 14 is lost through this spacer In extreme cases, the bearing may fall off its seat when the converter is greatly expanded. When moving together, serious problems can arise with regard to the dropped bearing, which can lead to premature failure of the converter.
  • stator 13 is shown in longitudinal section, which is provided with the axial bearing arrangement according to the invention.
  • stator 13 is provided with a shoulder 13.1, into which a groove 13.2 is at least partially made.
  • the rim 9 of the axial running disk 7 is provided with a projection which engages in the groove 13.2, so that the entire bearing arrangement cannot slide off the stator 13 in the axial direction.
  • the axial width of the shoulder 13.1, designated b is 100% available as a guide surface for the axial thrust washer 7, i.
  • the associated rim 9 of the axial thrust washer 7 sits on the shoulder 13.1 of the stator 13 with its entire axial width.
  • the associated other axial thrust washer 4 is provided with the spacer 1 in the manner already described, so that the radial section 2 with its projections 2.1 extends in the axial direction of a converter cover according to FIG. 11.
  • the spacer would be arranged between the thrust washer 7 and the contact surface 13.3 of the stator 13. From this it can be deduced that the guide surface b for an axial bearing arranged there is reduced, i. that is, this would go right. If this spacer, not shown, had to be removed, the entire axial bearing would have to be removed from the stator 13.
  • FIG. 14 a stator 13 is shown in Figure 14, which carries an externally guided thrust bearing. This means that this thrust bearing arrangement is supported with its thrust washer 7 on an outer shoulder 13.1. Consequently, the spacer 1 is provided on its inner circumference with retaining tabs 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Axiallager mit wenigstens einer Axiallaufscheibe (4), die einen radial in sich erstreckten Abschnitt (5) und einen in sich axial sich erstreckenden ringförmigen Flansch (6) aufweist, sowie mit einer Vielzahl von Rollen die längs radial erstreckenden Abschnittes (5) der Axiallaufscheibe (4) abwälzen und einen lösbaren Abstandsglied (1), dass eine ringförmige Gestalt hat und mit Hilfe von Befestigungselementen an der Axiallaufscheibe (4) gehalten ist, so dass eine unverlierbare Axiallageranordnung gebildet ist. In erfindungsgemäßer Weise ist das ringförmige Abstandsglied (1) in Umfangrichtung mit mehreren voneinander beabstandeten herausragenden Vorsprüngen (2.1) versehen, deren axiale Ausdehnung vom vorgegebenen Abstand zweier Anschlußteile zueinander bestimmt ist.

Description

ÄXIA LAGER MIT EINEM ABSTANDSGLIED
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Axiallager mit wenigstens einer Axiallaufscheibe, die einen radial sich erstreckenden Abschnitt und einen axial sich erstreckenden ringförmigen Bord aufweist, sowie mit einer Vielzahl von Rollen, die längs des sich radial erstreckenden Abschnittes der Axial laufscheibe abwälzen und ei- nem lösbaren Abstandsglied, das eine ringförmige Gestalt hat und mit Hilfe von Befestigungselementen an der Axial laufscheibe gehalten ist, so dass eine unverlierbare Baueinheit gebildet ist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Axiallager mit lösbaren Abstandsgliedern werden insbesondere bei Fahrzeuggetrieben im Automobilbau verwendet. Wenn solche Getriebe zusammengesetzt werden, liegt ein solches Axiallager typischerweise flach an einem ersten Getriebeteil an. Das zugehörige andere zweite Getriebeteil ist über das Axiallager mit dem ersten Getriebeteil verbunden. Das Abstandsglied wird nach während einer des Zusammenbaus des Getriebes erfolgten Messung ausgewählt, dass heißt, seine richtige axiale Dicke wird nach den einzuhaltenden Maßen der voneinander beabstandeten Getriebeteile ermittelt.
Ein solch gattungsgemäßes Axiallager mit einem Abstandsglied ist aus der DE 39 14 175 A1 vorbekannt. Es ist aus einem Kunststoff gefertigt und weist eine ringförmige Gestalt auf. Ein anderes gattungsgemäßes Axiallager ist aus der US 4,733,979 bekannt. Das Abstandsglied ist wiederum ringförmig ausgebildet und mit einer Axiallaufscheibe verbunden. Wie Figur 12 dieser Vorveröffentli- chung zeigt, sind zwei zueinander drehbare Teile über dieses Axiallager miteinander verbunden, wobei der erforderliche Abstand zwischen beiden Teilen durch das Axiallager und durch die daran befestigte Abstandsscheibe bestimmt ist.
Nun ist es in der Praxis aber so, dass auch bei gleichartigen Anwendungsfällen immer unterschiedliche Differenzen zwischen den zu lagernden Teilen auftreten. Dies wiederum bedeutet, dass diese fertigungsbedingten Toleranzen, beispielsweise innerhalb einer Reihe von Getrieben mit gleichen Abmessungen, in jedem Einzelfall unterschiedlich sind. Das heißt, dieser unterschiedliche Abstand innerhalb einer Getriebereihe von Bauteil zu Bauteil lässt sich nicht nur durch das Axiallager ausgleichen. In jedem Einzelfall muss das entsprechende Getriebe vermessen werden und das betreffende Lager je nach Meßergebnis mit einem ausgewählten Abstandsglied versehen werden, so dass die erforder- liehe Toleranz eingehalten ist. Dies wiederum bedeutet, es müssen eine Vielzahl von Abstandsgliedern bereitgehalten werden, die sich in ihrer axialen Stärke unterscheiden. Nach dem bisherigen Stand der Technik werden dieses Abstandsscheiben aus Materialien hergestellt, die alle eine unterschiedliche Ausgangsstärke besitzen. Daraus folgt, dass schon aus werkzeugtechnischen Gründen eine solche Herstellung von Abstandsgliedern mit unterschiedlichen Stärken sehr aufwendig ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine, derartige zusammengesetzte Axiallageranordnung kostengünstiger herzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass das ringförmige Abstandsglied in Umfangsrichtung voneinander beabstandete herausragende Vorsprünge aufweist, deren axiale Ausdehnung vom einzuhaltenden Abstand zweier durch das Axiallager drehbar zu verbindender Anschlußteile bestimmt ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Abstandsglieder liegt insbesondere darin, dass diese im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik aus einem gleichstarken Ausgangsmaterial hergestellt werden können. Es ist also mit einfachen Mitteln eine Reihe von Abstandsgliedern für Axiallager herstellbar, die bei an- sonsten gleichen Abmessungen eine unterschiedliche axiale Ausdehnung aufweisen. Die unterschiedliche axiale Ausdehnung der Vorsprünge wird in einfacher Weise durch einen Prägestempel ermöglicht, der nur in einem geringen Umfang verändert werden muss. Für gleiche Typen von Abstandsgliedern, aber mit unterschiedlicher axialer Ausdehnung, ist also nur ein Werkzeug notwen- dig.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Abstandsglieder liegt darin, dass diese durch die voneinander beabstandeten herausragenden Vorsprünge keine plane Anlagefläche aufweisen. Auf diese Weise wird der Öl- durchfluß durch ein solches Axiallager wesentlich verbessert, was insbesondere im Getriebebau von entscheidender Bedeutung ist, wenn nachgeschaltete Verbraucher mit einem entsprechenden Öldruck zu beaufschlagen sind.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, dass die Vorsprünge kreisartig ausgebildet sein sollen.
Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 3 soll das Abstandsglied aus einem metallischen Werkstoff gefertigt und die Vorsprünge sollen durch einen Prägevorgang hergestellt sein.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Abstandsgliedes ist in Anspruch 4 beschrieben. Danach ist vorgesehen, dass dieses drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung sich erstreckende Haltelappen aufweist, die mit einer in radialer Richtung sich erstreckenden Haltenase versehen sind. Durch diese Ausgestaltung ist eine exakte Anlage des Abstandsglieds am Axiallager gewährleistet. Aus Anspruch 5 geht hervor, dass die Haltelappen am äußeren oder am inneren Umfang des ringförmigen Abstandsgliedes angeordnet sind. Dies hängt davon ab, ob das zugehörige Axiallager innen- oder außengeführt ist.
Aus einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 geht hervor, dass der axial sich erstreckende Bord der Axiallaufscheibe mit mehreren gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, in radialer Richtung sich erstreckenden segmentartigen Ausbuchungen versehen ist, wobei der Bord zwischen zwei segmentartigen Ausbuchungen eine Freistellung auf- weist. Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass einerseits ein Verdrehen der beiden Bauteile zueinander verhindert ist und dass andererseits ein fester Zusammenhalt zu einer unverlierbaren Baueinheit möglich ist.
Schließlich geht aus Anspruch 7 ein spezieller Anwendungsfall des erfin- dungsgemäß ausgebildeten Abstandsgliedes hervor. Danach ist vorgesehen, dass ein solches Axiallager mit aufgestecktem Abstandsglied in einem hydrodynamischen Drehmomentenwandler eingesetzt ist, wobei ein um eine Drehachse rotierendes Gehäuse mit einem Pumpenrad verbunden ist, diesem axial gegenüberliegend ein um die Drehachse relativ zum Pumpenrad drehbares Turbinenrad angeordnet ist, zwischen Pumpenrad und Turbinenrad ein relativ um die Drehachse drehbares Leitrad angeordnet ist, das im Gehäuse am Pumpenrad und am Turbinenrad jeweils über ein Axiallager abgestützt ist, wobei das zwischen Leitrad und Pumpenrad befindliche Axiallager mit dem ringförmigen Abstandsglied versehen ist.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Abstandsgliedes, Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Abstandsgliedes und einer erfindungsgemäß ausgebildeten Axiallaufscheibe,
Figur 3 eine perspektivische Darstellung dieser Axiallaufscheibe von unten,
Figur 4 eine zugehörige zweite Axiallaufscheibe mit eingesetztem Rollenkranz,
Figuren 5 und 6 eine perspektivische Darstellung eines kompletten Axiallagers,
Figuren 7 und 8 eine Draufsicht auf ein komplettes erfindungsgemäßes Axiallager,
Figur 9 einen Schnitt durch ein Axiallager entlang der Linie IX-IX in Figur 7,
Figur 10 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes in Figur 9,
Figur 11 eine schematische Darstellung eines Drehmomentenwandlers nach dem bisherigen Stand der Technik,
Figur 12 einen Längsschnitt durch ein Leitrad eines Drehmomentwandlers mit erfindungsgemäßer Axiallageranordnung,
Figur 13 und 14 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes gemäß
Figur 12.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, besteht das erfindungsgemäße Abstandsglied 1 aus dem ringförmigen radialen Abschnitt 2, der mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Vorsprüngen 2.1 verse- hen ist. Diese Vorsprünge 2.1 sind im vorliegenden Beispiel kreisförmig ausgestaltet und werden aus dem metallisch ausgebildeten Abstandsglied durch eine Materialverschiebung, beispielsweise durch einen Prägevorgang hergestellt. Der wesentliche Sinn der Erfindung liegt darin, dass diese Vorsprünge 2.1 bei ansonsten vollkommen gleichartigen Abmessung des Abstandsgliedes 1 eine unterschiedliche axiale Ausdehnung besitzen. Es können aus dem gleichen Ausgangsmaterial eine Reihe von Abstandsgliedern 1 hergestellt werden, die sich lediglich in der axialen Ausdehnung der Vorsprünge 2.1 unterscheiden, deren axiale Länge letztendlich vom Abstand der zu lagernden Teile bestimmt ist. Wie die genannten Figuren weiter erkennen lassen, ist der radial verlaufende Abschnitt 2 des Abstandsgliedes 1 an seinem Außenumfang an drei gleichmäßig voneinander beabstandeten Umfangsstellen mit Haltelappen 3 versehen, die sich in axialer Richtung erstreckten und je eine Haltenase 3.1 aufweisen, die in radialer Richtung zeigt. Im vorliegenden Fall ist diese Halte- nase 3.1 radial nach innen gerichtet, da die Haltelappen 3 am Außenumfang des radialen Abschnittes 2 angeordnet sind. Wie Figur 2 erkennen lässt, weist das erfindungsgemäße Abstandsglied 1 keine durchgehende plane Anlagefläche auf, sondern diese wird von der Summe der axialen Vorsprünge 2.1 gebildet. Es ist zu erkennen, dass in Umfangsrichtung von Vorsprung 2.1 zu Vor- sprung 2.1 ein Freiraum 2.2 gebildet ist, der insbesondere bei bestimmten Anwendungsfällen für den Öldurchfluß einer solchen Lageranordnung von Bedeutung ist.
In den Figuren 2 und 3 ist eine Axial laufscheibe 4 gezeigt, auf die das erfin- dungsgemäß ausgebildete Abstandsglied 1 aufgeschnappt wird. Die Axiallaufscheibe 4 besteht aus dem radial sich erstreckenden Abschnitt 5, der die Laufbahn für Wälzkörper bildet und dem Bord 6, der sich am Außenumfang in axialer Richtung erstreckt. Dieser Außenbord 6 ist mit mehreren in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, in radialer Richtung sich erstreckenden segmentartigen Ausbauchungen 6.1 versehen. Im vorliegenden Fall ist die Axiallaufscheibe 4 mit sechs solchen derartigen Ausbauchungen 6.1 versehen, weil das Abstandsglied 1 drei Haltelappen 3 aufweist. Der axial verlaufende Bord 6 der Axiallaufscheibe ist mit gleichmäßig um den Umfang voneinander beabstandeten Freistellungen 6.2 versehen, die jeweils von einer segmentarti- gen Ausbauchungen 6.1 in Umfangsrichtung eingeschlossen sind. Diese Freistellungen 6.2 begünstigen den Öldurchtritt durch die Lageranordnung, wirken also als Ölnuten. Im Anschluß an diese Freistellung 6.2 des Bordes 6 weist dieser radial nach innen gerichtete Haltenasen 6.3 auf, welche einen nicht dar- gestellten Wälzlagerkäfig formschlüssig hintergreifen.
Der Figur 2 ist weiter entnehmbar, dass ein einfaches Aufklipsen des Abstandsgliedes 1 in Pfeilrichtung auf die Axiallaufscheibe 4 möglich ist, da durch die voneinander beabstandeten segmentartigen Ausbuchungen 6.1 eine Vor- Zentrierung gegeben ist. Das Abstandsglied 1 wird mit seinen Haltelappen 3 so angelegt, dass diese in den Freiraum zwischen die beiden beabstandeten segmentartigen Ausbauchungen 6.1 eingreifen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein gegenseitiges Verdrehen von Axiallaufscheibe 4 und Abstandsglied 1 zueinander nur sehr begrenzt möglich ist. Dies kann nur solange erfol- gen, bis die Haltelappen 3 des Abstandsglieds 1 an den segmentartigen Ausbauchungen 6.1 der Axiallaufscheibe 4 anliegen. Die Figur 2 lässt außerdem erkennen, dass, bedingt durch die dreifache Anordnung der Haltelappen 3 am Abstandsglied 1 , dies in einfacher Weise durch ein Auffedem auf die Axiallaufscheibe 4 aufgesetzt werden kann. Wenn die Haltenasen 3.1 der Haltelappen 3 in die Freistellung 6.2 des Außenbordes 6 einrasten, ist ein unverlierbarer Zusammenhalt von Axiallaufscheibe 4 und Abstandsglied 1 gegeben.
In Figur 4 ist eine zweite Axiallaufscheibe 7 gezeigt, deren radialer Abschnitt 8 nicht sichtbar ist und die Laufbahn für den Rollenkranz 10 stellt, der von einem Käfig 10.1 und darin aufgenommenen Rollen 10.2 gebildet ist. Im Gegensatz zur anderen Axiallaufscheibe 4 weist die zweite Axial laufscheibe 7 an ihrem Innenumfang einen in axialer Richtung verlaufenden Bord 9 auf, der mit gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Freistellungen 9.1 versehen ist. In diesen Freistellungen 9.1 sind umgebogene Verdrehsiche- rungen 9.2 angeordnet, die in zugehörigen Ausnehmungen einer nicht dargestellten Anschlusskonstruktion eingreifen. Auch diese Freistellungen wirken als Ölnuten und begünstigen den Schmiermitteldurchtritt durch das Lager. Darüber hinaus ist der in Innenbord 9 mit mehreren Haltenasen 9.3 versehen, die radial nach außen zeigen und den Käfig 10.1 des Rollenkranzes 10 hintergreifen, so dass die beiden Bauteile aneinander gehalten sind.
In den Figuren 5 und 6 ist eine erfindungsgemäß ausgestaltete Axiallageran- Ordnung zeichnerisch darstellt, die sich aus der ersten Anlaufscheibe 4 und der zweiten Anlaufscheibe 7 zusammensetzt, zwischen denen der Rollenkranz 10 angeordnet ist. Während die Axiallaufscheibe 4 an ihrem Außenumfang mit dem Bord 6 ausgestattet ist, weist die zweite Axiallaufscheibe 7 diesen Bord 9 an ihrem Innenumfang auf. Auf diese Weise ist eine in sich geschlossene un- verlierbare Lageranordnung gebildet.
In den Figuren 7, 8, 9 und 10 ist schließlich die komplette Axiallagerbaueinheit in unterschiedlichen Ansichten bzw. Schnittdarstellungen gezeigt. Nachfolgend wird besonders auf die vergrößerte Darstellung in Figur 10 Bezug genommen. Die komplette Axiallagerbaueinheit besteht demnach aus dem Rollenkranz 10, dessen Rollen 10.2 im Käfig 10.1 geführt sind. Das Lager hat die beiden Axiallaufscheiben 4 und 7, wobei die Axiallaufscheibe 4 an ihrem Außenumfang mit dem Bord 6 versehen ist. Bei der anderen Laufscheibe 7 ist der Bord 9 am Innenumfang angeordnet. Die radialen Abschnitte 5,8 beider Laufscheiben 4,7 bilden die zugehörigen Laufbahnen für die Rollen 10.2.
Wie weiter erkennbar, umgreift der Bord 9 mit seiner Haltenase 9.3, die radial nach außen gerichtet ist, den Käfig 10.1. Das Abstandsglied 1 ist mit seinem radialen Abschnitt 2 auf die Laufscheibe 4 bzw. deren radialen Abschnitt 5 auf- gelegt und greift mit den Haltenasen 3.1 der Haltelappen 3 in die Freistellung 6.2 des Außenbordes 6 der Axiallaufscheibe 4 ein. Wie die Zeichnung weiter zeigt, ragen aus dem radialen Abschnitt 2 des Abstandgliedes 1 in axialer Richtung Vorsprünge 2.1 heraus. Diese Vorsprünge weisen eine axiale Ausdehnung I auf, die je nach vorgegebenen Einbaubedingungen einen unterschiedli- chen Wert annehmen kann.
Ein vorbekannter Drehmomentwandler gemäß Figur 11 ist einem Getriebegehäuse angeordnet und enthält das Pumpenrad 11 , diesem gegenüberliegend das Turbinenrad 12 und das Leitrad 13, das sich zwischen Pumpenrad 11 und Turbinenrad 12 befindet. An beiden Stirnseiten des Leitrades 13 sind Axial la- ger 14, 15 vorhanden. Das Axiallager 14 dient der Abstützung des drehbaren Pumpenrades 11 , während das andere Axiallager 15 der Abstützung des drehbaren Turbinenrades 12 dient. Das Pumpenrad 11 steht direkt mit einer Kur- belwelle des Verbrennungsmotors in Verbindung, während das Turbinenrad 12 mit einer Getriebeeingangswelle gekoppelt ist. Das Leitrad 13 ist über einen Freilauf 16 mit dem Getriebgehäuse verbunden. Das Pumpenrad 11 fördert das Öl durch die Pumpenradschaufeln infolge der Fliehkraft nach außen zum Turbinenrad 12 und treibt dieses an. Die Schaufeln des Turbinenrades 12 lenken das Öl auf die Schaufeln des Leitrades 13, das wiederum das Öl dem Pumpenrad 11 zuführt. Pumpen-, Turbinen- und Leitrad 11 , 12, 13 rotieren um ihre gemeinsame Drehachse 17.
Auf eine genaue und ausführlichen Beschreibung des Aufbaus und der Wir- kungsweise eines hydrodynamischen Drehmomentenwandlers kann an dieser Stelle verzichtet werden, weil dem Fachmann hinreichend bekannt. Ausführliche Ausführungen zu hydrodynamischen Drehmomentwandlem sind beispielsweise dem Fachbuch Viehweg, Handbuch Kraftfahrtzeugtechnik, Friedrich. Viehweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH Braunschweig oder den Vorveröf- fentlichungen DE 35 43 013 A1 , DE 36 06 707 C2, DE 37 12 659 A1 , DE 41 34 369 A1 und DE 199 46 333 A1 entnehmbar.
In diesem Zusammenhang ist dem auch Fachmann bekannt, dass hydrodynamische Drehmomentwandler zum „Blähen" neigen. Darunter ist zu verstehen, dass der Wandler aufgrund des hohen Öldruckes in axialer Richtung verformt werden kann. Dieses Blähen wird bei der Konstruktion des Wandlers derart berücksichtigt, dass zwischen Leitrad 13 und Pumpenrad 11 einerseits, sowie zwischen Leitrad 13 und Turbinenrad 12 andererseits durch eine Messung zu ermittelnde Abstandsmaße in axialer Richtung einzuhalten sind. Dies erfolgt derart, dass beim rechtseitig angeordneten Lager 14 eine Abstandsscheibe eingesetzt wird, die aber mit dem Lager 14 nicht verbunden ist. Diese nicht dargestellte Abstandsscheibe ist zwischen Leitrad 13 und der linken Axiallaufscheibe des Axiallagers 14 angeordnet. Der Nachteil dabei ist, dass durch diese Abstandsscheibe Führungsfläche für das Axiallager 14 verloren geht. Im Extremfall kann es dazu kommen, das dass Lager bei einer starken Aufweitung des Wandlers von seinem Sitz abfällt. Beim Zusammenziehen können sich hinsichtlich des abgefallenen Lagers gravierende Probleme ergeben, die zu einem vorzeitigen Ausfall des Wandlers führen können.
In Figur 12 bzw. in der vergrößerten Darstellung in Figur 13 ist im Längsschnitt das Leitrad 13 gezeigt, welches mit der erfindungsgemäßen Axiallageranordnung versehen ist. Wie insbesondere aus Figur 13 erkennbar, ist das Leitrad 13 mit einer Schulter 13.1 versehen, in die wenigstens teilweise eine Nut 13.2 eingebracht ist. In nicht gezeigter Darstellung ist der Bord 9 der Axial laufscheibe 7 mit einem Vorsprung versehen, der in die Nut 13.2 eingreift, so dass die gesamte Lageranordnung in axialer Richtung nicht vom Leitrad 13 abgleiten kann. Wie weiter erkennbar, steht die mit b bezeichnete axiale Breite der Schulter 13.1 als Führungsfläche für die Axiallaufscheibe 7 hundertprozentig zur Verfügung, d. h., der zugehörige Bord 9 der Axiallaufscheibe 7 sitzt mit seiner ganzen axialen Breite auf der Schulter 13.1 des Leitrades 13 auf. Die zugehörige andere Axiallaufscheibe 4 ist in der bereits beschriebenen Weise mit dem Abstandsglied 1 versehen, so dass sich der radiale Abschnitt 2 mit seinen Vorsprüngen 2.1 in axialer Richtung eines Wandlerdeckels gemäß der Figur 11 erstreckt.
Nach dem bisherigen Stand der Technik würde die nicht gezeigte Abstandsscheibe zwischen der Axiallaufscheibe 7 und der Anlagefläche 13.3 des Leitrades 13 angeordnet sein. Daraus lässt sich ableiten, dass sich die Führungs- fläche b für ein dort angeordnetes Axiallager verringert, d. h., dieses würde nach rechts verrückt werden. Müsste nun diese nicht dargestellte Abstandsscheibe entfernt werden, so müsste dass gesamte Axiallager vom Leitrad 13 heruntergenommen werden.
Demgegenüber ist das bei einer erfindungsgemäßen Lageranordnung nicht erforderlich, da das Abstandsglied 1 in Richtung des abzustützenden Bauteils gerichtet ist. Würde nun festgestellt, dass das Abstandsglied 1 in einer ungenügenden Breite, d. h., mit einer falschen axialen Ausdehnung der Vorsprünge 2.1 verwendet wurde, so braucht lediglich das Abstandsglied 1 entfernt werden und nicht die gesamte Lageranordnung, wie beim Stand der Technik. Die in Figur 13 gezeigte Axiallageranordnung ist innengeführt, d. h., das Axiallager liegt mit seinem inneren Durchmesser am Leitrad 13 auf. In diesem Fall muss dann die Gestaltung derart erfolgen, das dass Abstandsglied 1 an seinem Au- ßenumfang mit den Haltelappen 3 versehen ist.
Schließlich ist in Figur 14 ein Leitrad 13 gezeigt, das ein außengeführtes Axiallager trägt. Damit ist gemeint, dass sich diese Axiallageranordnung mit ihrer Axiallaufscheibe 7 an einer Außenschulter 13.1 abstützt. Folglich ist das Ab- Standsglied 1 an seinem Innenumfang mit Haltelappen 3 versehen.
Bezugszeichen
1.1 Abstandsglied b Breite
2 radialer Abschnitt I axiale Ausdehnung
2.1 Vorsprung
2.2 Freiraum
3 Haltelappen
3.1 Haltenase
4 Axiallaufscheibe
5 radialer Abschnitt
6 Bord
6.1 segmentartige Ausbauchung
6.2 Freistellung
6.3 Haltenase
7 Axiallaufscheibe
8 radialer Abschnitt
9 Bord
9.1 Freistellung
9.2 Verdrehsicherung
9.3 Haltenase
10 Rollenkranz
10.1 Käfig
10.2 Rolle
11 Pumpenrad
12 Turbinenrad
13 Leitrad
13.1 Schulter
13.2 Nut
13.3 Anlagefläche
14 Axiallager
15 Axiallager
16 Freilauf - i- .
17 Drehachse

Claims

Patentansprüche
1. Axial lager mit wenigstens einer Axial laufscheibe (4), die einen radial sich erstreckenden Abschnitt (5) und einen axial sich erstreckenden ringförmigen Bord (6) aufweist, sowie mit einer Vielzahl von Rollen, die längs des sich radial erstreckenden Abschnittes (5) der Axiallaufscheibe (4) abwälzen und einem lösbaren Abstandsglied (1 ), das eine ringförmige Gestalt hat und mit Hilfe von Befestigungselementen an der Axiallaufscheibe (4) gehalten ist, so daß eine unverlierbare Baueinheit gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Abstandsglied (1 ) in Umfangsrichtung von- einander beabstandete herausragende Vorsprünge (2.1 ) aufweist, deren a- xiale Ausdehnung vom einzuhaltenden Abstand zweier durch das Axiallager drehbar zu verbindender Anschlußteile bestimmt ist.
2. Axiallager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprün- ge (2.1 ) kreisartig ausgebildet sind.
3. Axiallager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsglied (1 ) aus einem metallischen Werkstoff gefertigt ist und die Vorsprünge (2.1 ) durch einen Prägevorgang hergestellt sind.
4. Axiallager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß Abstandsglied (1 ) drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, in axialer Richtung sich erstreckende Haltelappen (3) aufweist, die mit einer in radialer Richtung sich erstreckenden Haltenase (3.1 ) versehen sind.
5. Axiallager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Haltelappen (3) am äußeren oder am inneren Umfang des ringförmigen Abstandsglieds (1 ) angeordnet sind.
6. Axiallager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der axial sich erstreckende Bord (6) der Axiallaufscheibe (4) mit mehreren gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, in radialer Richtung sich erstreckenden segmentartigen Ausbauchungen (6.1 ) versehen ist, wobei der Bord (6) zwischen zwei segmentartigen Ausbauchungen (6.1 ) eine Freistellung (6.2) aufweist.
7. Axiallager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es in einem hydrodynamischen Drehmomentenwandler eingesetzt ist, wobei ein um eine Drehachse (17) rotierendes Gehäuse mit einem Pumpenrad (11 ) verbunden ist, diesem axial gegenüberliegend ein um die Drehachse (17) relativ zum Pumpenrad (11 ) drehbares Turbinenrad (12) angeordnet ist, zwischen Pumpenrad (11) und Turbinenrad (12) ein relativ um die Drehachse (17) drehbares Leitrad (13) angeordnet ist, das im Gehäuse am Pumpenrad (11) und am Turbinenrad (12) jeweils über ein Axiallager abgestützt ist, wobei das zwischen Leitrad (13) und Pumpenrad (11 ) befindliche Axiallager mit dem ringförmigen Abstandsglied (1 ) versehen ist.
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