AT522877B1

AT522877B1 - Lagerbock

Info

Publication number: AT522877B1
Application number: ATA50839/2019A
Authority: AT
Original assignee: Miba Sinter Austria Gmbh
Priority date: 2019-10-04
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2021-03-15
Also published as: CN112610610A; DE102020125328A1; AT522877A4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerbockanordnung (3) umfassend zumindest einen Lagerbock (4) für eine Ausgleichswelle (2) eines Verbrennungsmotors und ein rohrförmiges Schutzelement (5), das mit dem Lagerbock (4) verbunden ist und innerhalb dem die Ausgleichswelle (2) anordenbar ist, wobei der Lagerbock (4) einen Grundkörper (8) zur Aufnahme eines Lagerelementes (9) umfasst, wobei der Grundkörper (8) eine äußere Oberfläche (15) aufweist und an einem axialen Endbereich der äußeren Oberfläche (15) ein Aufnahmebereich (16) für ein rohrförmiges Schutzelement (5) ausgebildet ist, der zumindest eine Hinterschneidung (20) aufweist. Das rohrförmige Schutzelement (5) weist im Bereich zumindest einer Stirnfläche (24) ein radial nach innen vorragendes Halteelement (26) auf, das in die Hinterschneidung (20) des Grundkörpers (8) des Lagerbocks (4) eingreift.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Lagerbockanordnung (3) umfassend zumindest einen Lagerbock für eine Ausgleichswelle und ein rohrförmiges Schutzelement, das mit dem Lagerbock verbunden ist und innerhalb dem die Ausgleichswelle anordenbar ist, wobei der Lagerbock einen Grundkörper zur Aufnahme eines Lagerelementes umfasst, wobei der Grundkörper eine äußere Oberfläche aufweist und an einem axialen Endbereich der äußeren Oberfläche ein Aufnahmebereich für das rohrförmiges Schutzelement ausgebildet ist, der zumindest eine Hinterschneidung aufweist.

[0002] Die Erfindung betrifft auch eine Ausgleichswellenanordnung umfassend eine Ausgleichswelle und eine Lagerbockanordnung.

[0003] Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Lagerbockanordnung umfassend einen Lagerbock für eine Ausgleichswelle eines Verbrennungsmotors und ein rohrförmiges Schutzelement, das mit dem Lagerbock verbunden wird und innerhalb dem die Ausgleichswelle angeordnet wird, wobei der Lagerbock mit einem Grundkörper zur Aufnahme eines Lagerelementes hergestellt wird, wobei der Grundkörper mit einer äußeren Oberfläche und an einem axialen Endbereich der äußeren Oberfläche mit einem Aufnahmebereich für das rohrförmige Schutzelement ausgebildet wird, umfassend die Schritte: Einfüllen eines Sinterpulvers in eine Matrize; Verdichten des Sinterpulvers zu einem Lagerbockgrünling; Sintern des Lagerbockgrünlings zum gesinterten Lagerbockgrünling.

[0004] Ausgleichswellen werden in Verbrennungsmotoren bekanntlich dafür eingesetzt, um Schwingungen, die aufgrund freier Massenkräfte und Massenmomente hervorgerufen werden, zu reduzieren. Die Ausgleichswelle wird üblicherweise von der Kurbelwelle angetrieben, wozu diese über ein Zahnrad oder einen Riemen oder eine Kette mit der Ausgleichswelle in Wirkverbindung steht. Wenn die Ausgleichswelle im Bereich der Olwanne angeordnet ist, treten sogenannte Planschverluste auf.

[0005] Zur Vermeidung der Planschverluste ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Ausgleichswelle zumindest bereichsweise innerhalb eines Rohres anzuordnen. Beispielsweise beschreibt die DE 44 12 476 A1 eine Ausgleichswelle, die an einem oder beiden Wellenenden Achszapfen zur Lagerung der Welle aufweist, wobei einer dieser Achszapfen neben der Lagerstelle das Antriebselement für die Ausgleichswelle trägt. An den Wellenenden sind vorbearbeitete Andrehungen vorgesehen, auf die eine, die Welle drehsymmetrisch umschließende Hülle fest aufgefügt, beispielsweise gepresst oder geklebt, ist.

[0006] Die DE 10 2014 224 772 A1 beschreibt eine Ausgleichswelle für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, wobei die Ausgleichswelle wenigstens ein Ausgleichsgewicht aufweist, welches umfangsseitig von einer geschlossenen Kunststoffschicht umgeben ist, wobei die Kunststoffschicht einen um eine Achse drehbaren Körper bildet, der über seinen Außenumfang drehbar in einem Gehäuse lagerbar ist.

[0007] Die DE 10 2013 207 800 A1 beschreibt ebenfalls eine Ausgleichswelle mit einem Rohr, wobei der Mantel des Rohres der Außenform des Ausgleichsgewichtes angepasst dieses umgebend gestaltet ist.

[0008] Die EP 3 277 969 B1 beschreibt eine Lageranordnung für Wellen, umfassend ein Lager, ein Lagergehäuse, das ein ringförmiges Gehäuseelement und einen Befestigungssockel oder flansch umfasst, und eine Abdeckung zum fluiddichten Verschließen einer Einlassöffnung einer inneren Fassung des Gehäuseelements, innerhalb derer das Lager montiert ist, wobei die Abdeckung eine Bodenwand, eine ringförmige Seitenwand, die sich quer zur Bodenwand erstreckt, und einen ringförmigen Kopplungsabschnitt zu einer radial außenliegenden Seitenfläche des ringförmigen Gehäuseelements hin umfasst, wobei der Kopplungsabschnitt integral an einem Ende der Seitenwand der Abdeckung erhalten ist, und die Abdeckung einstückig aus einem synthetischen Kunststoff gefertigt ist und deren Kopplungsabschnitt auf der Innenseite radial mit mindestens einem Paar radial zum Inneren der Abdeckung hin vorstehender und in Umfangsrichtung

zueinander beabstandeter Zähne versehen ist, die sich jeweils über ein begrenztes Umfangsstück des Kopplungsabschnitts erstrecken, die radial außenliegende Seitenfläche des ringförmigen Gehäuseelements mit einer ringförmigen Fassung zum Aufnehmen der Zähne der Abdeckung versehen ist, wobei die ringförmige Fassung aus Folgendem besteht: einer Ringnut, die so angeordnet ist, dass sie bezüglich eines die Einlassöffnung begrenzenden stirnseitigen Rands des Gehäuseelements axial beabstandet ist, eine der Anzahl an der Abdeckung vorhandener Zähne entsprechende Anzahl an axialen Nuten, die zumindest einen Teil des stirnseitigen Rands des Gehäuseelements radial unterbrechen, und eine Bodenwand der Ringnut, die in Umfangsrichtung mit einer abwechselnden Vielzahl von Vertiefungen und vorstehenden Teilen versehen ist, wobei die vorstehenden Teile so angeordnet sind, dass sie bezüglich der axialen Nuten in Umfangsrichtung versetzt sind.

[0009] Aus der DE 27 52 484 A1 ist ein Lagerflanschgehäuse aus Sintermetall bzw. gesintertem Stahlpulver bekannt, bei dem Lagerhalteorgane in Form einer kreisförmigen Öffnung eine kontinuierliche Innenwand vorbestimmter axialer Dicke mit zentraler Anordnung in Bezug zum Gehäuse bzw. Flansch aufweisen und die Innenwand eine kugelförmige Aussparung besitzt, die längs ihrer Peripherie zur Aufnahme einer ringförmigen Wälzlagereinheit bearbeitet ist, die einen Außenring und einen Innenring mit einer Ergänzung durch dazwischen gehaltene Lagerkugeln hat, wobei der Außenring so geformt ist, dass er kugelig an die kugelförmige Aussparung angepasst ist, wobei Endflansche radial von der kreisförmigen Öffnung des Flanschgehäuses abstehen, im Wesentlichen flach ausgebildet sind und jeweils Zapfen- bzw. Schraubendurchgangslöcher enthalten, die jeweils zentral längs einer Linie angeordnet sind, die sich diametral über die kreisförmige Öffnung erstreckt, an der Innenwand ein Paar diametral entgegengesetzt voneinander verlaufende Axialzugangsnuten oder -schlitze angeordnet sind, die sich teilweise axial in die kreisförmige Öffnung hineinerstrecken, in die kugelförmige Aussparung der Innenwand übergehen und eine Breite bzw. Weite aufweisen, die ausreicht, um das axiale Einsetzen der Wälzlagereinheit über deren Durchmesser so zu gestalten, dass die ringförmige Lagereinheit gut, z.B. mit saugendem Gleitsitz in die kugelige Aussparung der Öffnung einpassbar ist, wenn das Lager in die Nuten bzw. Schlitze eingesetzt und um seinen Durchmesser geschwenkt bzw. rotiert wird, und das Gehäuse bzw. der Flansch aus gesintertem Stahlpulver besteht.

[0010] Aus der EP 2 848 429 A1 ist eine Nabenlageranordnung bekannt umfassend ein Wälzlager, das mit einem Außenring, mindestens einem Innenring und mindestens einer Reihe von Wälzkörpern versehen ist, ein Gehäuse, das das Wälzlager enthält und eine nahezu ringförmige zylindrische Form aufweist, wobei das Gehäuse an einem Ende einen radialen Flansch bildet, eine Verschlusskappe, die am gegenüberliegenden Ende in Bezug auf das Ende am Gehäuse angebracht ist, wobei das Gehäuse den Flansch bildet, wobei die Kappe becherförmig ist und eine Bodenwand, die quer zur Wälzlagerachse verläuft, und eine Seitenwand aufweist, wobei an der Außenwand des Gehäuses erste Montagemittel vorhanden sind, wobei die ersten Montagemittel mit zweiten Montagemittel zusammenarbeiten, die beweglich sind und auf der Innenfläche der Seitenwand der Kappe realisiert sind.

[0011] Die DE 101 39 138 A1 beschreibt ein Trockensumpfsystem für eine Brennkraftmaschine, welche wenigstens ein Kurbelgehäuse und wenigstens einen Zylinderkopf aufweist, mit wenigstens einer Pumpe zum Absaugen von Ol aus dem wenigstens einen Kurbelgehäuse, welche wenigstens ein Gehäuse mit wenigstens einer mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Absaugstelle und wenigstens einer Olabführöffnung aufweist, wobei in dem Gehäuse der wenigstens einen Pumpe wenigstens eine rotierende Pumpenwelle gelagert ist, die mit wenigstens einer von der wenigstens einen Absaugstelle zu der wenigstens einen Olabführöffnung schraubenförmig verlaufenden Vertiefung versehen ist, welche dafür vorgesehen ist, das Ol von der wenigstens einen Absaugstelle zu der wenigstens einen Ölabführöffnung zu transportieren.

[0012] Die DE 43 00 139 A1 beschreibt eine Spiegel-Antriebsmotor-Anordnung, aufweisend: ein Gehäuse; einen im Gehäuse abgestützten Motor mit einem in dem Gehäuse angeordneten Stator und einem relativ zu dem Stator drehbaren Rotor, welcher zwei axiale Enden aufweist, mit einem damit an einem Ort zwischen den zwei axialen Enden befestigten Spiegel, wobei der Rotor ferner eine sich von jedem axialen Ende erstreckende Welle aufweist, die Wellenenden koaxial

zueinander sind und konisch abgeschrägt sind, sodass sie eine kontinuierlich glatte, ununterbrochen konische Oberfläche besitzen; ein Paar von Lageranordnungen, die axial in dem Gehäuse angeordnet sind, um die Wellenenden des Rotors abzustützen; wobei die Lageranordnungen jeweils ein Gehäuse mit einer Aufnahmeöffnung für die Welle aufweisen, um die konisch abgeschrägten Wellenenden des Rotors aufzunehmen; ein in dem Gehäuse angeordnetes Lager mit einer glatten konischen Lagerfläche zur Abstützung des konischen Endes der Rotorwelle; im Abstand von der konischen Lagerfläche angeordnete Abdichtmittel zur Vorgabe einer Abdichtung zwischen dem Lagergehäuse und der Rotorwelle an einem Ort axial einwärts von den entsprechenden konischen Oberflächen, sodass die konischen Oberflächen in dem Gehäuse in einer fluiddichten Weise eingeschlossen und von dem Spiegel durch das fluiddichte Gehäuse getrennt sind; und Positions-Einstellmittel zur Einstellung der Position wenigstens einer der Lageranordnungen relativ zu dem Gehäuse, in dem diese angeordnet sind, um die Position der Lage in Bezug auf die Rotorwelle einzustellen.

[0013] Aus der US 4,917,511 A ist eine sich intermittierend bewegende Vorrichtung bekannt, umfassend ein Gehäuse, eine Eingangswelle, an der ein Nocken angebracht ist, eine Ausgangswelle, die sich orthogonal mit der Eingangswelle kreuzt und mit einem Nockenstößel versehen ist, der mit dem Nocken in Eingriff steht. Die Abtriebswelle hat Lager, die auf beiden Seiten von Kurvenrollen montiert sind, um eine Bewegung nach innen in Richtung der Kurvenrollen zu verhindern.

[0014] Die EP 0,682,999 A2 beschreibt ein Pressteil aus Metallpulver, insbesondere Sinterteil, mit mindestens einer quer zur Pressrichtung liegenden Hinterschneidung, die durch Umformen eines einstückig gepressten Rohlings zum Fertigteil durch einen zusätzlichen Pressvorgang angeformt ist.

[0015] Aus der CN 204294918 U ist ein aus einem Sintermetall hergestelltes Motorausgleichswellenlagergehäuse bekannt.

[0016] Die CN 205578427 U beschreibt eine Verbindungsstruktur einer Ausgleichswellenhülse und eines Lagerbocks, umfassend ein Andockelement und die Ausgleichswellenhülse. Die Ausgleichswellenhülse ist mit einem trapezförmigen Schlitz versehen, in der ein entsprechend geformter Vorsprung des Lagerbocks aufgenommen ist.

[0017] Die EP 2 574 743 A1 beschreibt eine Motorbaugruppe bestehend aus einem Grundkörper, einer Welle sowie wenigstens einem Lagerbock, wobei der Lagerbock eine Öffnung zur Aufnahme und drehbaren Lagerung der Welle aufweist wobei der Lagerbock über wenigstens ein Fixiermittel an dem Grundkörper befestigt ist und im Endmontagezustand die Welle drehbar am Grundkörper gelagert ist wobei im Kontaktbereich von Lagerbock und Grundkörper wenigstens ein Eingriffselement in einen Gegenelementbereich eingreift, wobei der Gegenelementbereich zumindest eine als Linie ausgebildete Kante einer Ausnehmung oder eine Linie innerhalb einer Fläche einer Ausnehmung, vorzugsweise in einer nutartigen Ausnehmung, aufweist und der Gegenelementbereich und das wenigstens eine Eingriffselement derart ausgebildet sind, dass der Lagerbock und der Grundkörper im zusammengesetzten Zustand und ohne Montage des Fixiermittels zumindest in einer Richtung entlang der Linie keine Formschlussverbindung bildet.

[0018] Die EP 0 994 273 A2 beschreibt eine Ausgleichswelleneinheit für Verbrennungsmotoren mit synchron von der Kurbelwelle angetriebener Ausgleichswelle, wobei eine oder ein Paar gegenläufige Ausgleichswelle(n) mit freier Oberfläche der umlaufenden exzentrischen Querschnitte in einem Gehäuse im Bereich der Olwanne gelagert ist/sind, und im Umlaufraum der Ausgleichswelle oder der Ausgleichswellen im Gehäuse eine Förderanordnung zum Entfernen von eingedrungenem Öl vorhanden ist, wobei in einem zwischen Gehäuse und der Ausgleichswelle bzw. Ausgleichswellen ausgebildeten Spalt die Förderanordnung durch zumindest eine spiralförmig verlaufend angeordnete Abstreifleiste gebildet ist, wobei ein zwischen den Abstreifleisten und dem Gehäuse gebildeter Förderraum über eine Kanalanordnung in der jeweiligen Ausgleichswelle mit der Ölwanne verbunden ist.

[0019] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Anordnung eines Planschschutzes für

eine Ausgleichswelle zu vereinfachen.

[0020] Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Lagerbockanordnung dadurch gelöst, dass das rohrförmige Schutzelement im Bereich zumindest einer Stirnfläche ein radial nach innen vorragendes Halteelement aufweist, das in die Hinterschneidung des Grundkörpers des Lagerbocks eingreift.

[0021] Zudem wird die Erfindung mit der eingangs genannten Ausgleichswellenanordnung gelöst, die die erfindungsgemäße Lagerbockanordnung aufweist.

[0022] Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, nach dem vorgesehen ist, dass zur Ausbildung zumindest einer Hinterschneidung in dem Aufnahmebereich an dem Lagerbockgrünling zumindest ein in der Axialrichtung und/oder in radialer Richtung über den Aufnahmebereich vorragender Vorsprung ausgebildet wird und dieser Vorsprung zumindest in der Ausführungsvariante, in der der Vorsprung ausschließlich in der Axialrichtung über den Aufnahmebereich vorragt, in der Axialrichtung zumindest so weit verpresst wird, bis er in radialer Richtung den Aufnahmebereich überragt, und dass danach das rohrförmige Schutzelement auf den Aufnahmebereich des Lagerbocks aufgeschoben wird, wodurch ein im Bereich zumindest einer Stirnfläche des rohrförmigen Schutzelementes radial nach innen vorragendes Halteelement in die Hinterschneidung des Grundkörpers des Lagerbocks eingreift.

[0023] Von Vorteil ist dabei, dass mit der zumindest einen Hinterschneidung das rohrförmige Schutzelement einfacher gegen axiales Verrutschen gesichert werden kann. Es ist damit nicht nötig, das Schutzelement zu verkleben oder aufzupressen, wie dies bei derartigen Lagerbockanordnungen aus dem Stand der Technik bekannt ist. Darüber hinaus kann damit das Schutzelement aber auch wieder einfach demontiert werden. Zur weiteren Verbesserung der Sicherheit gegen axiales Abrutschen ist vorgesehen, dass das Schutzelement im Bereich zumindest einer Stirnfläche ein radial nach innen vorragendes Halteelement aufweist. Dieses Haltelement ist im zusammengebauten Zustand der Lagerbockanordnung die Hinterschneidung hintergreifend angeordnet, womit eine Art „Verhakung“ zwischen Lagerbock und Schutzelement ausgebildet wird.

[0024] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Umfangsrichtung verteilt mehrere Hinterschneidungen angeordnet sind, die sich nur über einen Teilbereich des Umfanges des Aufnahmebereichs erstrecken. Mit dieser Ausführungsvariante kann das Aufstecken des rohrförmigen Schutzelementes, insbesondere wenn dieses aus einem Kunststoff besteht, weiter vereinfacht werden, da über den Umfang des Aufnahmebereichs Teilbereiche ohne UÜberdeckung ausgebildet werden können. Trotzdem konnte festgestellt werden, dass die Haltefestigkeit für das Schutzelement nicht (überwiegend) negativ beeinträchtigt wird.

[0025] Alternativ oder zusätzlich dazu ist es nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung auch möglich, dass in Axialrichtung mehrere Hinterschneidungen angeordnet sind. Einerseits kann damit die Haltefestigkeit des Schutzelementes am Lagerbock verbessert werden. Andererseits ist damit auch eine bessere Anpassung der Lagerbockanordnung an die Axiallänge der Ausgleichswelle erreichbar. Zudem kann durch in Axialrichtung hintereinander angeordneten Hinterschneidungen auch eine größere Sicherheit gegen axiales Abrutschen des Schutzelementes zur Verfügung gestellt werden.

[0026] Zur Vereinfachung des Aufschiebens des rohrförmigen Schutzelementes kann gemäß weiteren Ausführungsvarianten der Erfindung vorgesehen sein, dass die Hinterschneidung eine Höhe über dem Aufnahmebereich aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich von 0,1mm bis 1 mm, und /oder dass zumindest eine Seitenfläche der Hinterschneidung gegen die Axialrichtung in einem Neigungswinkel geneigt ausgebildet ist wobei gegebenenfalls der Neigungswinkel aus einem Bereich von 80 ° bis 175 ° ausgewählt ist.

[0027] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung kann zur wirtschaftlicheren Herstellung der Hinterschneidung vorgesehen sein, dass der Lagerbock aus einem Sinterwerkstoff hergestellt ist.

[0028] Nach einer andern Ausführungsvariante der Erfindung kann die Hinterschneidung in Form

eines Gewindes oder als Teil eines Bajonettverschlusses ausgebildet sein, womit das Montieren und Demontieren des rohrförmigen Schutzelementes bei hoher Haltefestigkeit auf dem Lagerbock vereinfacht werden kann.

[0029] Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Verpressen des zumindest eines Vorsprungs nach dem Sintern durchgeführt wird. Es können damit Ausbrüche im Bereich des Vorsprunges besser vermieden werden. Obwohl der Lagerbock nach dem Sintern bereits eine relativ hohe Härte aufweist, konnte festgestellt werden, dass auch mit dieser Ausführungsvariante keine Risse im Bereich der Hinterschneidung im Lagerbock auftreten.

[0030] Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann der der gesinterte Lagerbockgrünling nach dem Sintern kalibriert wird, und das Verpressen des zumindest einen Vorsprungs gleichzeitig mit dem Kalibrieren durchgeführt wird. Es ist damit eine Verfahrensverkürzung erzielbar, wobei gleichzeitig durch das Verpressen des zumindest einen Vorsprungs möglicherweise auftretende Toleranzabweichungen im Aufnahmebereich des Lagerbocks behoben werden können.

[0031] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0032] Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung:

[0033] Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Ausgleichswellenanordnung im Querschnitt;

[0034] Fig. 2 ein Detail einer Ausführungsvariante einer Lagerbockanordnung im Querschnitt; [0035] Fig. 3 ein Detail einer Ausführungsvariante eines Lagerbocks im Querschnitt;

[0036] Fig. 4 einen gesinterten Lagerbockgrünling in Schrägansicht.

[0037] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0038] In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer Ausgleichswellenanordnung 1 im Querschnitt dargestellt. Die Ausgleichswellenanordnung 1 umfasst eine Ausgleichswelle 2 (auch als Massenausgleichswelle bezeichenbar) und eine Lagerbockanordnung 3.

[0039] Die Lagerbockanordnung 3 umfasst zumindest einen Lagerbock 4 und ein rohrförmiges Schutzelement 5 (auch als Schutzhülse bezeichenbar), das mit dem Lagerbock 4 verbunden ist. Es können auch zwei oder mehr Lagerböcke 4 zur Lagerung der Ausgleichswelle 2 angeordnet sein. In diesem Fall können alle Lagerböcke 4 gleich oder zumindest funktionell gleich ausgebildet sein, sodass die nachfolgenden Ausführungen auf sämtliche Lagerböcke 4 übertragbar sind.

[0040] Der zumindest eine Lagerbock 4 ist bevorzugt einteilig/einstückig ausgebildet.

[0041] Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist die Ausgleichswelle 2 Lagerzapfen 6 (in Fig. 1 ist nur einer dargestellt) auf. Die Lagerzapfen 6 erstrecken sich durch einen Durchbruch 7 im Lagerbock 4. Dazu weist der Lagerbock 4 einen Grundkörper 8 auf, in dem der Durchbruch 7 ausgebildet ist. Der Durchbruch 7 dient der Aufnahme eines Lagerelementes 9, in dem der Lagerzapfen 6 der Ausgleichswelle 2 gelagert ist. Demzufolge ist das Lagerelement 9 in radialer Richtung zwischen dem Grundkörper 8 und der Ausgleichswelle 2 angeordnet.

[0042] Das Lagerelement 9 kann ein Wälzlager oder ein Gleitlager sein. Alternativ dazu kann die Lagerung auch durch eine Beschichtung der inneren Mantelfläche des Grundkörpers 8, die den Durchbruch 7 umfänglich definiert, gebildet sein. In diesem Fall sind das Lagerelement 9 und der Grundkörper 8 einstückig ausgebildet.

[0043] Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich der Lagerzapfen 6 durch den Lagerbock

4 hindurch, sodass auf dem darüber hinausragenden Teil des Lagerzapfens 6 ein Übertragungselement 10 zur Übertragung einer Drehbewegung angeordnet werden kann, beispielsweise mit einer Schraube 11 drehfest mit dem Lagerzapfen 6 verbunden werden kann. Das Übertragungselement 10 kann ein Zahnrad, eine Zahnriemenrad oder ein Riemenrad oder ein Kettenrad sein. Das Übertragungselement 10 wird von der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors über zumindest ein weiteres Übertragungselement für eine Drehbewegung, das auf der Kurbelwelle angeordnet ist, angetrieben, wie dies an sich bekannt ist und daher nicht weiter dargestellt ist.

[0044] Sofern das Übertragungselement 10 wie in Fig. 1 dargestellt unmittelbar anschließend an den Lagerbock 4 angeordnet ist, kann der Lagerbock 4 auf einer auf das Ubertragungselement 10 weisenden Stirnfläche 12 auch eine Axiallagerfunktion aufweisen, beispielsweise in Form einer Beschichtung dieser Stirnfläche 12.

[0045] Der Lagerbock 4 kann weiter eine Lasche 13 aufweisen, die mit einem Durchbruch 14 versehen ist, um den Lagerbock an einem Bestandteil des Verbrennungsmotors, insbesondere dem Kurbelwellengehäuse, mit einer den Durchbruch 14 durchdringenden Schraube befestigen zu können.

[0046] Der Grundkörper 8 des Lagerbocks 4 weist eine äußere Oberfläche 15 auf. In einem axialen Endbereich dieser äußeren Oberfläche 15 ist ein Aufnahmebereich 16 für das rohrförmiges Schutzelement 5 ausgebildet ist. Dieser Aufnahmebereich 16 erstreckt sich von einer der Ausgleichswelle 2 zugewandten Stirnfläche 17 des Lagerbocks 4 beginnend über einen Teilbereich der Oberfläche 15 in einer Axialrichtung 18. Der Teilbereich kann zwischen 10 % und 80 %, insbesondere zwischen 15 % und 45 %, der Länge des Lagerbocks 4 in der Axialrichtung 18 betragen. Bevorzugt weist der Lagerbock 4 am zweiten Endbereich des Aufnahmebereichs 16 einen ringförmiger Steg 19 oder eine Schulter auf, bis zu dem/der das Schutzelement 5 auf den Lagerbock 4 aufgeschoben werden kann.

[0047] Zur besseren Fixierung des Schutzelementes 5 auf dem Lagerbock 4 ist nun vorgesehen, dass der Aufnahmebereich 16 zumindest eine Hinterschneidung 20 aufweist. Bevorzugt ist dazu in dem Aufnahmebereich zumindest ein Vorsprung 21 angeordnet bzw. ausgebildet, der den Aufnahmebereich 16 in einer Radialrichtung 22 überragt.

[0048] Das rohrförmige Schutzelement 5 kann innen glatt ausgeführt sein. Es kann auch eine UÜberdeckung zwischen dem Vorsprung 21 und dem Schutzelement 5 ausgebildet sein, in dem der Aufnahmebereich 16 durch den Vorsprung 21 einen Außendurchmesser aufweist, der im Bereich des zumindest einen Vorsprungs 21 größer ist, als ein Innendurchmesser 23 des Schutzelementes 5.

[0049] Wie in Fig. 2 dargestellt weist das Schutzelement 5 im Bereich zumindest einer Stirnfläche 24 zumindest ein radial nach innen über die Innenoberfläche 25 des Schutzelementes 5 vorragendes Halteelement 26 auf. Das Haltelement 26 kann beispielsweis als Ringsteg ausgebildet sein. Es können auch über den Innenumfang des Schutzelementes 5 verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, mehrere Halteelemente 26 angeordnet bzw. ausgebildet sein.

[0050] Weiter kann das Haltelement 26 unmittelbar an die Stirnfläche 24 anschließend auf der Innenoberfläche angeordnet sein.

[0051] Das Haltelement 26 greift in die Hinterschneidung 20 ein, womit eine bessere Fixierung des Schutzelementes 5 auf dem Lagerbock 4 erreicht werden kann.

[0052] Der zumindest eine Vorsprung 21 kann ebenfalls unmittelbar anschließend an die Stirnfläche 17 des Lagerbocks 4 in dem Aufnahmebereich 16 des Lagerbocks 4 angeordnet sein.

[0053] Der zumindest eine Vorsprung 21 kann ebenfalls als Ringsteg ausgebildet sein. Es besteht jedoch nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung aber auch die Möglichkeit, dass in Umfangsrichtung des Aufnahmebereichs 16 verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, mehrere Hinterschneidungen 20 angeordnet sind, wofür entsprechend über den Umfang des Aufnahmebereichs 16 verteilt mehrere voneinander beabstandete Vorsprünge 21 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Die Vorsprünge 21 und damit auch die Hinterschneidungen 20 erstrecken sich

dabei nur über einen Teilbereich des Umfanges Lagerbocks 4 im Aufnahmebereich 16. Beispielsweise kann dieser Teilbereich zwischen 2 % und 40 %, insbesondere zwischen 5 % und 20 %, des Gesamtumfangs des Aufnahmebereichs 16 betragen.

[0054] Bei mehreren Vorsprüngen 21 können zwischen den Vorsprüngen 21 (und damit zwischen den Hinterschneidungen 20 des fertigen Lagerbocks 4) Abstände ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die mehreren Vorsprünge 21 abstandlos ausgebildet sind. Es entsteht damit zwar wiederum eine ringstegartige Ausführung des Vorsprungs 21, die jedoch einfacher in die Hinterschneidung 20 umformbar ist.

[0055] Weiter können bei mehreren Vorsprüngen 21 alle Vorsprünge 21 gleich ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Vorsprünge 21 unterschiedlich auszubilden. Beispielsweise können die Vorsprünge 21 in der Axialrichtung 18 eine unterschiedliche Breite und/oder in der Umfangsrichtung eine unterschiedliche Länge und/oder in der Radialrichtung eine unterschiedliche Höhe aufweisen, wodurch auch die aus den Vorsprüngen 21 hergestellten Hinterschneidungen 20 unterschiedlich ausgebildet sind. Es können damit Toleranzschwankungen ausgeglichen werden.

[0056] Es besteht weiter nicht nur die Möglichkeit, dass die mehreren Hinterschneidungen 20 in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung können die mehreren Hinterschneidungen alternativ oder zusätzlich dazu auch in der Axialrichtung 18 hintereinander angeordnet sind. Dementsprechend können auch mehrere Vorsprünge 21 in der Axialrichtung 18 hintereinander angeordnet sein. Hinsichtlich der Vorsprünge 21 sei auf die voranstehenden Ausführungen dazu verwiesen.

[0057] Die in Axialrichtung 18 hintereinander angeordneten Hinterschneidungen 21 können in der Axialrichtung 18 deckungsgleich hintereinander ausgebildet sein. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die „Reihen“ von Hinterschneidungen 21 in Umfangsrichtung versetzt zueinander ausgebildet sind.

[0058] Nach Ausführungsvarianten der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hinterschneidung 20/ Hinterschneidungen 20 in Form eines Gewindes oder eines Teils eines Bajonettverschlusses ausgebildet ist/sind. Den anderen Teil des Bajonettverschlusses bilden die Halteelemente 26 des rohrförmigen Schutzelementes 5.

[0059] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung können die Hinterschneidungen 20 eine (maximale) Höhe 27 über dem Aufnahmebereich 16 aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich von 0,1mm bis 1 mm, insbesondere aus einem Bereich von 0,1 mm bis 0,4 mm, wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, die einen Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsvariante des Lagerbocks 4 im Querschnitt zeigt. Es soll mit dieser Darstellung verdeutlicht werden, dass die Hinterschneidungen 20 eine unterschiedliche Form aufweisen können. Beispielsweise kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass zumindest eine Seitenwand 28 der Hinterschneidung gegen die Axialrichtung 18 in einem Neigungswinkel 29 geneigt ausgebildet ist, wobei gemäß einer Ausführungsvariante dazu der Neigungswinkel 29 bevorzugt aus einem Bereich von 80 ° bis 175 ° ausgewählt ist. Fig. 3 zeigt die Ausführungsvariante bei der beide Seitenwände 28 geneigt ausgebildet sind. Die Seitenwände 28 können in der Axialrichtung 18 direkt aneinander anschließen, wie dies die Fig. 3 zeigt, sodass eine Art „Schneide“ ausgebildet werden kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass zwischen den beiden Seitenwänden 28 eine Übergangsfläche 30 ausgebildet ist, wie dies in Fig. 3 strichliert dargestellt ist. Die Ubergangsfläche 30 kann beispielsweis in einem anderen Neigungswinkel 29 zur Axialrichtung 18 geneigt sein. Beispielsweise kann die Ubergangsfläche 30 parallel zum Aufnahmebereich 16 ausgebildet sein.

[0060] Die Seitenwände 28 können im gleichen Neigungswinkel 29 gegen die Axialrichtung 18 geneigt ausgebildet sein. Die Seitenwände 28 können aber auch in einem zueinander unterschiedlichen Neigungswinkel 29 gegen die Axialrichtung 18 geneigt ausgebildet sein.

[0061] Der Lagerbock 4 kann aus einem Vollmaterial bestehen, beispielsweise gegossen und/oder durch spanende Bearbeitung hergestellt sein. Gemäß ein weiteren Ausführungsvariante der

Erfindung ist der Lagerbock aber aus einem Sinterwerkstoff, insbesondere einem Sinterstahl, nach einem pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt.

[0062] Pulvermetallurgische Verfahren an sich sind aus dem einschlägigen Stand der Technik bekannt. Das Verfahren nach der Erfindung umfasst somit zumindest die Schritte Einfüllen eines Sinterpulvers in eine Matrize, wobei für die Erfindung bevorzugt ein metallisches Pulver eingesetzt wird, danach Verdichten des Sinterpulvers zu einem Lagerbockgrünling 31 und hiernach Sintern des Lagerbockgrünlings 31 zum Lagerbock. Eine Ausführungsvariante des Lagerbockgrünlings 31 ist in Fig. 4 dargestellt. Zu sehen sind insbesondere vier Vorsprünge 21, die die Stirnfläche 17 des Lagerbockgrünlings 31 in der Axialrichtung 18 (Fig. 1) überragen. Es sei jedoch noch mal daran erinnert, dass im Rahmen der Erfindung entsprechend voranstehenden Ausführungen ein von vier unterschiedliche Anzahl an Vorsprüngen 21 ausgebildet werden kann.

[0063] Die Vorsprünge 21 werden beim Pressen des Sinterpulvers zum Lagerbockgrünling 31 durch entsprechende Formgebung des Stempels mit ausgeformt, sodass eine nachträgliche Bearbeitung des Lagerbockgrünlings 31 für die Herstellung der Vorsprünge 21 nicht erforderlich ist.

[0064] Alternativ oder zusätzlich können die Vorsprünge 21 auch in der Radialrichtung den Aufnahmebereich 16 überragend ausgebildet sein.

[0065] Zur Ausbildung der Hinterschneidungen 20 (Fig. 1-3) wird der Vorsprung 21 bzw. werden die Vorsprünge 21 in der Axialrichtung 18 (Fig. 1) so weit verpresst, bis der zumindest eine Vorsprung 21 die Stirnfläche 17 nicht mehr überragt, sondern zumindest annährend mit der Stirnfläche 17 ebenflächig ausgebildet ist. Durch die dadurch bedingte Verschiebung des gepressten Sinterpulvers in der Axialrichtung 21 wird die zumindest eine Hinterschneidung 20 ausgebildet, indem das Material auch in radialer Richtung verschoben wird und damit den Aufnahmebereich 16 in radialer Richtung überragt.

[0066] Bevorzugt wird der zumindest eine Vorsprung 21 durch das Pulverpressen so hergestellt, dass er ausschließlich in der Axialrichtung 18 vorragend angeordnet ist, also in der radialen Richtung nach dem Pressen des Pulvers und vor dem Sintern den Aufnahmebereich 16 nicht überragt.

[0067] Das Verpressen des zumindest einen Vorsprungs 21, d.h. die Materialverschiebung kann mit einem Stempel durchgeführt werden, wofür der Lagerbockgrünling 31 in eine Matrize eingeführt werden kann. Obwohl also eine Grünbearbeitung des Lagerbockgrünlings 31 möglich ist, wird bevorzugt das Verpressen des zumindest einen Vorsprungs 21 aber erst nach dem Sintern durchgeführt, also an dem gesinterten Lagerbockgrünling 31.

[0068] Insbesondere kann das Verpressen des zumindest einen Vorsprungs 21 nach einer Ausführungsvariante dazu mit dem Kalibrieren des gesinterten Lagerbockgrünlings 31 durchgeführt werden. Das Kalibrieren ist dabei ein Verfahrensschritt, bei dem die Genauigkeit der Geometrie des gesinterten Lagerbockgrünlings 31 in einer Kalibiermatrize durch Hineinpressen des gesinterten Lagerbockgrünlings 31 in die Kalibriermatrize mit einem Stempel erhöht wird.

[0069] Wie in Fig. 4 anhand von vier Rillen 32 gezeigt, kann der Lagerbock 4 in der Stirnfläche 17 zumindest eine Ausnehmung für die Zufuhr von einem Schmiermittel aufweisen.

[0070] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Lagerbocks 4 bzw. der Lagerbockanordnung 3 bzw. der Ausgleichswellenanordnung 1 diese nicht zwingend maßstäblich dargestellt sind.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Ausgleichswellenanordnung 31 Lagerbockgrünling 2 Ausgleichswelle 32 Rille

3 Lagerbockanordnung 4 Lagerbock

5 Schutzelement

6 Lagerzapfen

7 Durchbruch

8 Grundkörper

9 Lagerelement

10 Übertragungselement 11 Schraube

12 Stirnfläche

13 Lasche

14 Durchbruch

15 Oberfläche

16 Aufnahmebereich 17 Stirnfläche

18 Axialrichtung

19 Steg

20 Hinterschneidung 21 Vorsprung

22 Radialrichtung

23 Innendurchmesser 24 Stirnfläche

25 Innenoberfläche 26 Haltelement

27 Höhe

28 Seitenwand

29 Neigungswinkel 30 Übergangsfläche

Claims

Patentansprüche

1. Lagerbockanordnung (3) umfassend zumindest einen Lagerbock (4) für eine Ausgleichswelle (2) eines Verbrennungsmotors und ein rohrförmiges Schutzelement (5), das mit dem Lagerbock (4) verbunden ist und innerhalb dem die Ausgleichswelle (2) anordenbar ist, wobei der Lagerbock (4) einen Grundkörper (8) zur Aufnahme eines Lagerelementes (9) umfasst, wobei der Grundkörper (8) eine äußere Oberfläche (15) aufweist und an einem axialen Endbereich der äußeren Oberfläche (15) ein Aufnahmebereich (16) für das rohrförmige Schutzelement (5) ausgebildet ist, der zumindest eine Hinterschneidung (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrförmige Schutzelement (5) im Bereich zumindest einer Stirnfläche (24) ein radial nach innen vorragendes Halteelement (26) aufweist, das in die Hinterschneidung (20) des Grundkörpers (8) des Lagerbocks (4) eingreift.

2. Lagerbockanordnung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung verteilt mehrere Hinterschneidungen (20) angeordnet sind, die sich nur über einen Teilbereich des Umfanges des Aufnahmebereichs (16) erstrecken.

3. Lagerbockanordnung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Axialrichtung (18) mehrere Hinterschneidungen (20) angeordnet sind.

4. Lagerbockanordnung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidung (20) eine Höhe (27) über dem Aufnahmebereich (16) aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich von 0,1mm bis 1 mm.

5. Lagerbockanordnung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Seitenwand (28) der Hinterschneidung (20) gegen die Axialrichtung (18) in einem Neigungswinkel (29) geneigt ausgebildet ist.

6. Lagerbockanordnung (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (29) aus einem Bereich von 80 ° bis 175 ° ausgewählt ist.

7. Lagerbockanordnung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (4) aus einem Sinterwerkstoff hergestellt ist.

8. Lagerbockanordnung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidung (20) in Form eines Gewindes oder als Teil eines Bajonettverschlusses ausgebildet ist.

9. Ausgleichswellenanordnung (1) umfassend eine Ausgleichswelle (2) und eine Lagerbockanordnung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbockanordnung (3) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.

10. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Lagerbockanordnung (3) umfassend einen Lagerbock (4) für eine Ausgleichswelle (2) eines Verbrennungsmotors und ein rohrförmiges Schutzelement (5), das mit dem Lagerbock (4) verbunden wird und innerhalb dem die Ausgleichswelle (2) angeordnet wird, wobei der Lagerbock (4) mit einem Grundkörper (8) zur Aufnahme eines Lagerelementes (9) hergestellt wird, wobei der Grundkörper (8) mit einer äußeren Oberfläche (15) und an einem axialen Endbereich der äußeren Oberfläche (15) mit einem Aufnahmebereich (16) für das rohrförmige Schutzelement (5) ausgebildet wird, umfassend die Schritte:

- Einfüllen eines Sinterpulvers in eine Matrize;

- Verdichten des Sinterpulvers zu einem Lagerbockgrünling (31);

- Sintern des Lagerbockgrünlings (31) zum gesinterten Lagerbockgrünling (31);

dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung zumindest einer Hinterschneidung (20) in dem Aufnahmebereich (16) an dem Lagerbockgrünling (31) zumindest ein in der Axialrichtung (18) und/oder in radialer Richtung über den Aufnahmebereich (16) vorragender Vorsprung (21) ausgebildet wird und dieser Vorsprung (21) zumindest in der Ausführungsvariante, in der der Vorsprung (21) ausschließlich in der Axialrichtung (18) über den Aufnahmebereich (16) vorragt, in der Axialrichtung (18) zumindest so weit verpresst wird, bis er in radialer Richtung den Aufnahmebereich (16) überragt, und dass danach das rohrförmige

Schutzelement (5) auf den Aufnahmebereich (16) des Lagerbocks (4) aufgeschoben wird, wodurch ein im Bereich zumindest einer Stirnfläche (24) des rohrförmigen Schutzelementes (5) radial nach innen vorragendes Halteelement (26) in die Hinterschneidung (20) des Grundkörpers (8) des Lagerbocks (4) eingreift.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen des zumindest einen Vorsprungs (21) nach dem Sintern durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der gesinterte Lagerbockgrünling (31) nach dem Sintern kalibriert wird, und dass das Verpressen des zumindest einen Vorsprungs (21) gleichzeitig mit dem Kalibrieren durchgeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen