DE102006052855A1

DE102006052855A1 - Anordnung zur Lagerung einer Getriebewelle

Info

Publication number: DE102006052855A1
Application number: DE200610052855
Authority: DE
Inventors: Herbert Simon; Walter Fischer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-05-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lagerung einer Getriebewelle (1) in einem Gehäuse (4, 5), wobei die Getriebewelle (1) über Wellenlager (2, 3) radial und axial abgestützt ist und die Wellenlager (2, 3) über die Getriebewelle (1) gegeneinander verspannbar sind. Es wird vorgeschlagen, dass die Wellenlager (2, 3) durch ein elastisches Glied (12) entkoppelt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lagerung einer Getriebewelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Getriebewellen, auf welchen Zahnräder fest oder lose angeordnet sind, werden vielfach beidseitig im Getriebegehäuse gelagert. Bei Axialkräften, die beispielsweise aus einer Schrägverzahnung resultieren, müssen die Lager neben Radialkräften auch Axialkräfte aufnehmen. Hierzu werden bevorzugt Kegelrollenlager verwendet, welche in axialer Richtung über die Getriebewelle gegeneinander verspannt werden, um ein axiales Lagerspiel auszuschalten. Eine derartige Lagerung einer Getriebewelle wurde beispielsweise durch die DE 103 51 132 A1 der Anmelderin bekannt, wobei – gemäß 1 – eine Getriebewelle über endseitig angeordnete Kegelrollenlager gegenüber einem Gehäuse abgestützt und in axialer Richtung verspannt ist. Bei der Montage derartiger Lager werden Passbleche verwendet, um eine spielfreie Lagerung zu erreichen. Probleme können bei dieser Montage dann auftreten, wenn beide Wellenlager zu stark gegeneinander verspannt werden, dann Kann eine Vorschädigung eines oder beider Lager auftreten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zur Lagerung einer Getriebewelle der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher einerseits eine spielfreie Lagerung der Getriebewelle erreicht wird, andererseits jedoch Schäden durch eine unzulässige Verspannung der Lager vermieden werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist zwischen den Wellenlagern, die in axialer Richtung über die Getriebewelle gegeneinander verspannt sind, ein elastisches Glied angeordnet, durch welches eine Entkoppelung beider Lager erreicht wird. Damit wird der Vorteil erreicht, dass unzulässig hohe Axialkräfte, beispielsweise aufgrund einer fehlerhaften Montage, und damit eine Schädigung der Wellenlager vermieden werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wellenlager als Kegelrollenlager ausgebildet, welche über ihre Außen- und Innenringe gegeneinander verspannt sind, wobei das elastische Glied zwischen den Innenringen angeordnet ist. Damit wird eine Abfederung unzulässig hoher Axialkräfte erreicht und damit eine Schädigung der Kegelrollenlager vermieden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das elastische Glied als Buchse mit einem L-förmigen Querschnitt, als so genannte L-Buchse, ausgebildet. Ein erster radialer Schenkel des L-Profils dient als axiale Anlage für den Innenring des Kegelrollenlagers, während der zweite axiale L-Schenkel der radialen Lagerung des Innenringes auf der Getriebewelle dient. Der radiale L-Schenkel, d. h. der durch den radialen L-Schenkel gebildete Bund ist in axialer Richtung nachgiebig und kann somit elastische Verformungen, resultierend aus Axialkräften, aufnehmen. Damit wird eine Entkoppelung von benachbarten Abstützelementen erreicht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Getriebewelle als so genannte Rückwärtsgang-Welle eines Fahrzeuggetriebes ausgebildet und weist neben einem fest angeordneten bzw. einstückig mit der Welle ausgebildeten Zahnrad ein über eine Kupplung schaltbares Losrad auf, welches über Kegelrollenlager auf der Getriebewelle abgestützt ist, d. h. sowohl radiale als auch axialer Kräfte überträgt. Erfindungsgemäß ist das elastische Glied, vorzugsweise die L-Buche zwischen einem Wellenlager und einem Kegelrollenlager des Losrades, d. h. einem Losradlager angeordnet. Damit wird der Vorteil einer Entkoppelung zwischen der Wellenlagerung und der Losradlagerung erreicht, die somit nicht durch unzulässig hohe Axialkräfte belastet werden. Die L-Buchse liegt mit ihrem radialen L-Schenkel am Innenring des Losradlagers an, jedoch in der Weise, dass der radiale L-Schenkel in seinem radial äußeren Bereich elastisch dem Axialdruck des Wellenlagers ausweichen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Fahrzeuggetriebe mit einer Getriebewelle 1, welche als so genannte Rückwärtsgang-Welle ausgebildet und über zwei endseitig angeordnete Kegelrollenlager 2, 3 in einem Getriebegehäuse, teilweise dargestellt durch eine Gehäusewand 4 und einen Deckel 5, abgestützt ist. Die Getriebewelle 1 weist ein Ritzel 6 auf, welches von einem nicht dargestellten Zahnrad des Getriebes angetrieben wird. Auf der Getriebewelle 1 ist, benachbart zum Kegelrollenlager 3, ein Losrad 7 angeordnet, welches mit einem weiteren Zahnrad 8 in Zahneingriff steht. Das Losrad 7 ist über zwei Kegelrollenlager 9, 10 auf der Getriebewelle 1 gelagert. Die Kegelrollenlager 9, 10 werden auch als Losradlager bezeichnet und sind über ihre Außen- und Innenringe gegeneinander verspannt. Das Losrad 7 ist über eine Lamellenkupplung 11 – was nicht näher erläutert wird – mit der Getriebewelle 1 bzw. dem antreibenden Ritzel 6 kuppelbar, d. h. das Losrad 7 überträgt im Falle der Zuschaltung ein über das Ritzel 6 in die Getriebewelle 1 eingeleitetes Drehmoment auf das Zahnrad 8, über welches die nicht dargestellten Achsen des Fahrzeuges angetrieben werden. Durch die Einkupplung des Losrades 7 wird der Rückwärtsgang des Fahrzeuges geschaltet. Infolge Schrägverzahnung der dargestellten Zahnräder 6, 7 treten in den Losrad – und den Wellenlagern 9, 10, 2, 3 neben Radialkräften auch Axialkräfte auf.
Erfindungsgemäß ist das Wellen- bzw. Kegelrollenlager 3 auf einer Buchse 12 angeordnet, welche im Querschnitt L-förmig ausgebildet ist und daher auch als L-Buchse bezeichnet wird. Das Kegelrollenlager 3 weist einen Innenring 3a und einen Außenring 3b auf, welcher radial und axial im Gehäusedeckel 5 abgestützt ist. Die L-Buchse 12 weist einen axialen Schenkel 12a auf, welcher den Innenring 3a des Kegelrollenlagers 3 radial gegenüber der Getriebewelle 1 abstützt. Die L-Buchse 12 weist ferner einen radial ausgerichteten Schenkel 12b auf, welcher einen axialen Anschlag für den Innenring 3a des Kegelrollenlagers 3 bildet. Die L-Buchse 12 stützt sich andererseits gegen den Innenring des benachbarten Losradlagers 10 ab und liegt nur mit ihrem radial inneren Bereich 12a am Innenring des Kegelrollenlagers 10 an, während der radiale Schenkel 12b auf der Seite des Losrades 7 Luft hat, d. h. er kann in Richtung des Losrades 7 elastisch ausweichen. Der radiale Schenkel 12b der L-Buchse 12 ist somit als elastisches Glied ausgebildet, welches infolge einer durch den Innenring 3a des Wellenlagers 3 ausgeübten Axialkraft elastisch ausfedert. Er kann somit axial gerichtete Verschiebungen elastisch ausgleichen. Dadurch wird vermieden, dass die Lager 2, 3, 9, 10 unzulässig hohen Axialkräften ausgesetzt werden, was beispielsweise aufgrund einer ungenauen Montage der Wellenlager 2, 3 und einer damit verbundenen zu starken axialen Verspannung der Fall sein kann.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine so genannte L-Buchse 12, welche die Funktion eines elastischen Gliedes zwischen den Wellenlagern und den Loslagern ausübt und somit eine Entkoppelung von den axial gerichteten Lagerkräften bewirkt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel, andere Formen und Ausbildungen für ein elastisches Glied vorzusehen, welches die oben beschriebene erfindungsgemäße Wirkung hat. Zum Beispiel könnte dies durch eine zwischen Wellen- und Losradlager angeordnete Feder, z. B. in Form einer Tellerfeder realisiert werden.

1: Getriebewelle
2: Kegelrollenlager (Wellenlager)
3: Kegelrollenlager (Wellenlager)
4: Gehäusewand
5: Gehäusedeckel
6: Ritzel
7: Losrad
8: Zahnrad
9: Kegelrollenlager (Losradlager)
10: Kegelrollenlager (Losradlager)
11: Lamellenkupplung
12: L-Buchse
12a: Schenkel, axial
12b: Schenkel, radial

Claims

Anordnung zur Lagerung einer Getriebewelle (1) in einem Gehäuse (4, 5), wobei die Getriebewelle (1) über Wellenlager (2, 3) radial und axial abgestützt ist und die Wellenlager (2, 3) über die Getriebewelle (1) gegeneinander verspannbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlager (2, 3) durch ein elastisches Glied (12) entkoppelt sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlager als Kegelrollenlager (2, 3) mit je einem Innenring und einem Außenring ausgebildet sind und dass das elastische Glied (12) auf der Getriebewelle (1) zwischen den Innenringen angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Glied als L-Buchse (12) ausgebildet ist, welche einen L-förmigen Querschnitt aufweist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die L-Buchse (12) einen sich in radialer Richtung erstreckenden L-Schenkel (12b) aufweist, gegen welchen der Innenring (3a) des Kegelrollenlagers (3) axial abstützbar ist.
Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die L-Buchse (12) einen sich in axialer Richtung erstreckenden Schenkel (12a) aufweist, auf welchem der Innenring (3a) des Kegelrollenlagers (3) radial abgestützt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Getriebewelle (1) ein über eine Kupplung (11) zuschaltbares Losrad (7) über Losradlager (9, 10) abgestützt ist und dass die L-Buchse (12, 12b) zwischen dem Losradlager (10) und dem Wellenlager (3) angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass die Losradlager als Kegelrollenlager (9, 10) ausgebildet sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle als Rückwärtsgang-Welle (1) eines Fahrzeuggetriebes ausgebildet ist.