DE102005048527A1

DE102005048527A1 - Lager für eine Zahnradanordnung, insbesondere Planetengetriebe

Info

Publication number: DE102005048527A1
Application number: DE200510048527
Authority: DE
Inventors: Wilfried Synovzik; Maria Luise Modrinzki
Original assignee: IMS Gear SE and Co KGaA
Current assignee: IMS Gear SE and Co KGaA
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2025-10-08
Also published as: DE102005048527B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager für eine Zahnradanordnung (5) mit einem Gehäuse (1) mit zumindest einem Gleitlager-Aufnahmeraum (8), zumindest einem Gleitlager (7), das in dem Gleitlager-Aufnahmeraum (8) aufgenommen ist, und einer Welle (6) mit der Zahnradanordnung (5), wobei die Welle (6) in zumindest einem solchen Gleitlager (7) gelagert ist und wobei zwischen dem Gleitlager (7) und dem Gleitlager-Aufnahmeraum (8) elastische Elemente (9, 10) eingesetzt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager für eine Zahnradanordnung mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Allgemein bekannt sind Lager für eine Zahnradanordnung mit einem Gehäuse, welches im einem Getrieberaum einen oder üblicherweise zwei Gleitlager-Aufnahmeräume aufweist. In den Gleitlager-Aufnahmeräumen sind Gleitlager in Form einer Lagerbuchse oder eines Topfgehäuses eingesetzt.
Nachteilhafterweise unterliegen derartige Anordnungen insbesondere einem Axial- und Radialspiel, durch welches Geräusche erzeugt werden. Durch eine direkte Übertragung der Geräusche vom Gleitlager auf das Gehäuse, welches oftmals einen Resonanzkörper ausbildet, entstehen störende Geräusche, die in die Umgebung des Gehäuses abgestrahlt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Lager für eine Zahnradanordnung vorzuschlagen, welches eine verbesserte Radial- und Axiallagerung ermöglicht und vorzugsweise eine geräuschärmere Lagerung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch das Lager für eine Zahnradanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Gleitlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
Bevorzugt wird demgemäss ein Lager für eine Zahnradanordnung mit einem Gehäuse mit zumindest einem Gleitlager-Aufnahmeraum, mit zumindest einem Gleitlager, das in dem Gleitlager- Aufnahmeraum aufgenommen ist, und mit einer Welle mit der Zahnradanordnung, wobei die Welle in zumindest einem solchen Gleitlager gelagert ist und wobei zwischen dem Gleitlager und dem Gleitlager-Aufnahmeraum zumindest ein elastisches Element eingesetzt ist.
Durch die Entkopplung des Gleitlagers, in welchem die Welle aufgenommen ist, und des Gleitlager-Aufnahmeraums des Gehäuses durch das Zwischenschalten elastischer Elemente werden in vorteilhafter Weise Geräusche, welche durch die Welle in dem Gleitlager aufgrund eines Spiels erzeugt werden, nicht oder nur gedämpft auf das Gehäuse selber übertragen. Außerdem ist vorteilhaft, dass das Gleitlager durch derartige elastische Elemente so in dem Gleitlager-Aufnahmeraum spielausgleichend angeordnet werden kann. Gleichzeitig wird durch diese Maßnahme die Geräuschentstehung reduziert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
In vorteilhafter Weise ist ein solches elastisches Element zumindest teilweise zwischen einem stirnseitigen Abschnitt des Gleitlagers und dem Gleitlager-Aufnahmeraum angeordnet eingesetzt. Um eine axiale Dämpfung vorzusehen, weist das Gleitlager außenseitig zur Stirnseite hin vorzugsweise einen verjüngten Umfang auf, in dem das elastische Element in Form eines O-Rings sitzt.
Vorteilhaft sind auch elastische Elemente, welche sich in radialer Richtung zumindest teilweise zwischen einem in radialer Richtung befindlichen Außenumfang des Gleitlagers und einem Innenumfang des Gleitlager-Aufnahmeraums befinden, wobei vorzugsweise das Gleitlager außenseitig in seinem radialen Außenumfangsbereich Ausnehmungen oder eine Nut zum teilweisen Aufnehmen solcher elastischer Elemente aufweist. Insbesondere bei einer Ausgestaltung der elastischen Elemente in Form von O-Ringen ist vorteilhaft auch eine Vielzahl solcher elastischer Elemente in axialer Richtung um das Gleitlager herum anordbar.
Vorzugsweise sitzt auf der Welle ein Planeten- oder Stufenrad. Eigenständig von Bedeutung ist insbesondere auch ein Gleitlager mit im Außenumfang integrierten oder auf dem Außenumfang aufsitzenden elastischen Elementen zum Ausbilden eines Lagers nach einem vorstehenden Anspruch zum Lagern einer Welle eines Getriebes.
Das erfindungsgemäße Lager kann für jegliche Art von Getrieben eingesetzt werden, z. B. Planetengetriebe, Stirngetriebe und Schneckengetriebe.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine teilweise Schnittansicht durch ein Gehäuse mit einem darin gelagerten Getriebe und
2 vergrößert ein bevorzugtes Gleitlager mit daran angeordneten elastischen Elementen.
Wie dies aus den 1 und 2 ersichtlich ist, besteht ein beispielhaftes Gehäuse 1 zum Aufnehmen eines Getriebes aus vorzugsweise einem oder mehreren Gehäuseelementen 3 mit einem Getrieberaum 4, in dem eine Zahnradanordnung 5 auf einer Welle 6 angeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel enden beide Enden der Welle 6 in jeweils einem Gleitlager 7, wobei die beiden Gleitlager 7 jeweils in einem Gleitlager-Aufnahmeraum 8 des Gehäuses 3 aufgenommen sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Zahnradanordnung 5 aus zwei über die Welle 6 miteinander drehfest verbundenen individuellen Zahnrädern, welche stets mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit rotieren. Nicht dargestellt sind weitere Zahnräder, welche in üblicher Art und Weise in den Getrieberaum 4 hineinragen und entsprechend mit den beiden Zahnrädern der Zahnradanordnung 5 in Eingriff stehen.
Zur Vermeidung von Schwingungen in insbesondere axialer Richtung X aber auch radialer Richtung R sind die beiden Gleitlager 7 jeweils über elastische Elemente 9, 10 in dem entsprechenden Gleitlager-Aufnahmeraum 8 von dessen Wandungen beabstandet aufgenommen. Bei den elastischen Elementen 9, 10 handelt es sich vorzugsweise, jedoch nicht notwendig um O-Ringe.
Für eine gute Lagerung sind im Außenumfang der Gleitlager 7 Ausnehmungen 11 zum Einsetzen der elastischen Elemente 9 ausgebildet, wobei bei der besonders bevorzugten Ausführungsform die Ausnehmungen 11 in Form umlaufender Nuten zur Aufnahme jeweils eines O-Rings als elastischem Element 9 ausgebildet sind. Vorzugsweise ist in axialer Richtung eine Vielzahl solcher O-Ringe um den Außenumfang bzw. in den Ausnehmungen 11 des Gleitlagers 7 angeordnet.
Aufgrund der Führung in den Ausnehmungen 11 und einem Einsetzen der Gleitlager 7 in die Gleitlager-Aufnahmeräume 8 mit einer in radialer Richtung leichten Vorspannung durch die elastischen Elemente 9, welche in radialer Richtung weiter aus dem Gleitlager 7 herausragen, als einem Innenumfang der Gleitlager-Aufnahmeräume 8 entspricht, dienen auch diese in radialer Richtung angeordneten elastischen Elemente 9 mit zunehmender Anzahl dazu, ein axiales Spiel in gewissem Maße auszugleichen. Besonders großen Einfluss auf ein axiales Spiel hat ein stirnseitig angeordnetes der elastischen Elemente 10, welches in axialer Richtung teilweise zwischen eine Stirnseite des Gleitlagers 7 und eine entsprechend gegenüberliegende Topfseite des entsprechenden Gleitlager-Aufnahmeraums 8 hineinragt. Vorzugsweise weist das Gleitlager 7 außenseitig zur Stirnseite hin einen sich verjüngenden Umfang mit einer Abschrägung 12 auf, welche einen im wesentlichen dreieckförmigen Raum zwischen dem Gleitlager 7 und dem Gleitlager-Aufnahmeraum 8 ausbildet, in welchem das stirnseitig angeordnete elastische Element 10 einen entsprechend geeigneten Sitz hat.
Ermöglicht wird durch eine solche Anordnung eine mechanische Abkopplung des Gleitlagers 7 durch eine Anzahl elastischer Elemente 9, 10, welche vorzugsweise – aber nicht notwendig – als O-Ringe ausgebildet sind, gegenüber dem Gehäuse 1. Zusätzlich zu der mechanischen Abkopplung erfolgt eine gleichzeitige Eliminierung oder zumindest Reduzierung eines axialen Spiels der Welle 6. Die elastischen Elemente 9 in radialer Richtung beschreiben vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser als das Gleitlager 7 selber und vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser als einem Innendurchmesser des Gleitlager-Aufnahmeraums 8. Zudem wird durch die beschriebene Ausbildung der elastischen Elemente 9, 10 auch eine radiale Verspannung bewirkt.
Das stirnseitig angeordnete elastische Element 10 sorgt durch eine Axialvorspannung für eine Axial-Spiel-Eliminierung oder Axial-Spiel-Reduzierung und auch durch dieses radiale Überstehen über den Außenumfang des Gleitlagers 7 hinaus für eine radiale Verspannung. Durch eine solche Anordnung wird eine geräuschverbesserte Lagerung von Zahnrädern mit Axial-Spiel-Ausgleich bei gleichzeitig spielfreiem oder spielreduziertem Verzahnungseingriff ermöglicht. Geboten wird insbesondere ein Ausgleich und eine Abkopplung von Gleitlagern 7 von einem ansonsten geräuschverstärkendem Gehäuse 1, welches im Fall ansonsten übertragener Geräusche als Resonanzkörper wirken könnte.
Obwohl im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel immer von O-Ringen als elastische Elemente 9, 10 ausgegangen wurde, können diese auch anders gestaltet sein. So liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das Gleitlager 7 mit Kunststoff umspritzt ist (TPE) oder dass das elastische Element bzw. die elastischen Elemente aufvulkanisiert werden (NBR).

Claims

Lager für eine Zahnradanordnung (5) mit – einem Gehäuse (1) mit zumindest einem Gleitlager-Aufnahmeraum (8), – zumindest einem Gleitlager (7), das in dem Gleitlager-Aufnahmeraum (8) aufgenommen ist, und – einer Welle (6) mit der Zahnradanordnung (5), wobei die Welle (6) in zumindest einem solchen Gleitlager (7) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass – zwischen dem Gleitlager (7) und dem Gleitlager-Aufnahmeraum (8) zumindest ein elastisches Element (9, 10) eingesetzt ist.
Lager nach Anspruch 1, bei dem das elastische Element (10) sich zumindest teilweise zwischen einen stirnseitigen Abschnitt des Gleitlagers (7) und den Gleitlager-Aufnahmeraum (8) erstreckend eingesetzt ist.
Lager nach Anspruch 2, bei dem das Gleitlager (7) außenseitig und zur Stirnseite hin einen sich verjüngenden Umfang aufweist, in dessen Bereich das elastische Element (10) sitzt.
Lager nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem das elastische Element (9) sich zumindest teilweise zwischen einen radialen Außenumfang des Gleitlagers (7) und den Gleitlager-Aufnahmeraum (8) erstreckend eingesetzt ist.
Lager nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem das Gleitlager (7) außenseitig im radialen Außenumfang Ausnehmungen (11) und/oder eine Nut zum teilweisen Aufnehmen des elastischen Elements (9) aufweist.
Lager nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem in axialer Richtung (X) eine Vielzahl elastischer Elemente (9, 10) um das Gleitlager (7) herum angeordnet ist.
Lager nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem das elastische Element (9, 10) als O-Ring ausgebildet ist.
Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die elastischen Elemente durch Vulkanisieren oder Umspritzen auf das Gleitlager (7) aufgebracht sind.
Gleitlager (7) mit im Außenumfang integrierten oder daran aufsitzenden elastischen Elementen (9, 10) zum Ausbilden eines Lagers nach einem vorstehenden Anspruch zum Lagern einer Welle (6) mit einer Zahnradanordnung (5).