DE102008017880A1 - Bearing shield i.e. bearing bush, for use with transmission of motor vehicle, has aggregates provided in zones and/or in areas with high loads during operation, where aggregates are formed by areas reinforced against areas with less load - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lagerschild mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The present invention relates to a bearing plate with the features of the preamble of claim 1.
Lagerbüchsen
oder sog. Lagerschilde für Wälzlager werden oftmals
bei Getrieben verwendet, um Lagersitze mit definierten Maßen
an jeder gewünschten Stelle ohne aufwändige Gehäusebearbeitung
einsetzen zu können. Eine Lagernabe für Wälzlager
zum Einbau in ein Lagerschild ist bspw. aus der
Die
Die
Derartige,
aus Blech geformte Lagerschilde sind zwar sehr leicht und im Wesentlichen
auch passgenau fertigbar, doch können bei manchen Anwendungs-
und Einbausituationen, insbesondere bei hoher Lagerbelastung Verformungs-
und/oder Verwindungserscheinungen aufgrund einer nicht mehr ausreichenden
Stabilität des Lagerschilds auftreten. Um die Lagersitze
zu stabilisieren und zu versteifen, kann es vereinzelt notwendig
sein, einen Versteifungsring o. dgl. außen auf den Lagersitz
aufzupressen, wie es bspw. aus der
Weiterhin sind verrippte Lagerschilde aus Leichtmetalldruckguss bekannt, die jedoch aus Festigkeitsgründen relativ massiv und/oder stark verrippt und damit schwer ausgeführt werden müssen, da sie ansonsten den auftretenden Lagerbelastungen oftmals nicht standhalten können.Farther are ribbed end shields made of light metal die-casting known but for reasons of strength relatively massive and / or strong ribbed and thus difficult to execute, otherwise they often do not meet the bearing loads that occur can withstand.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, ein leichtes und gleichzeitig sehr formstabiles Lagerschild für Wälzlager zur Verfügung zu stellen, das zudem kostengünstig hergestellt werden kann.A Object of the present invention is seen in a light and at the same time very dimensionally stable bearing plate for rolling bearings to provide that also cost can be produced.
Diese Aufgabe wird mit einem Lagerschild für die Aufnahme von mindestens einem, insbesondere von zwei oder mehr nebeneinander angeordneten, in entsprechende zylindrische Sitzflächen von Lagersitzen eingepressten Wälzlagern durch Materialanhäufungen in Hauptbelastungszonen und/oder in Bereichen mit hohen Materialbelastungen während eines Betriebs gelöst. Die Materialanhäufungen sind vorzugsweise durch gegenüber Bereichen mit geringerer Betriebsbelastung verstärkte Bereiche gebildet sind. Durch eine solche Gestal tung kann das Lagerschild gezielt entsprechend der im Betrieb tatsächlich auftretenden Belastungen dimensioniert werden. Bereiche, die durch Versuche, Simulationen und/oder durch Berechnungen als stark belastete Zonen mit hohen Druck-, Zug- und/oder Biegespannungen identifiziert wurden, können durch entsprechende Materialanhäufungen gezielt diesen Belastungen angepasst werden, so dass insgesamt ein sehr steifes und gleichzeitig gewichtsoptimiertes Bauteil zur Verfügung gestellt werden kann.These Task is with a bearing plate for the admission of at least one, especially two or more next to each other arranged in corresponding cylindrical seats from bearing seats pressed bearings by material accumulations in main load zones and / or areas with high material loads solved during operation. The material accumulations are preferably by compared to areas with less Operating load reinforced areas are formed. By Such Gestal device can target the bearing plate accordingly the loads actually occurring during operation dimensioned become. Areas that are determined by experiments, simulations and / or by Calculations as heavily loaded zones with high pressure, tensile and / or Bending stresses have been identified by appropriate material accumulation be specifically adapted to these pressures, so that a total of very stiff and at the same time weight-optimized component available can be made.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante umschließen die verstärkten Bereiche die Lagersitze zumindest teilweise. Die verstärkten Bereiche können die Lagersitze auch vollständig umschließen. Typischerweise sind die Bereiche unmittelbar um die Außenringe der im Lagerschild gehaltenen Wälzlager besonders belastet, jedoch nicht gleichmäßig über den gesamten Umfang eines Lagersitzes. Vielmehr konnten Zonen mit besonders hohen auftretenden Betriebsbelastungen ermittelt werden, die sich jeweils nur über Segmente der Lagersitze erstrecken. Diese Zonen können durch gezielte Materialanhäufungen so verstärkt werden, dass keine nennenswerten Verformungen im Betrieb auftreten können, wobei gleichzeitig eine Mindestmenge an zusätzlichem Material eingesetzt wird, so dass das Gewicht des gesamten Bauteils durch die versteifenden Verstärkungen nur geringfügig erhöht wird. Gegenüber herkömmlichen Lagerschilden kann das Bauteilgewicht aufgrund der belastungsgerechten Gestaltung sogar deutlich reduziert werden.According to one preferred embodiment surround the Reinforced areas the bearing seats at least partially. The reinforced areas can be the bearing seats also completely enclose. Typically they are the areas immediately around the outer rings of the bearing plate held bearings particularly stressed, but not evenly over the entire circumference of a bearing seat. Rather, zones with particularly high operating loads are determined, each extending only over segments of the bearing seats. These zones can be targeted by material accumulations be strengthened so that no significant deformations can occur during operation, at the same time a minimum amount is used on additional material, so that the weight of the entire component through the stiffening reinforcements only slightly increased. Across from conventional bearing shields, the component weight due the load-oriented design even be significantly reduced.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass sich die Materialanhäufungen, ausgehend von wenigstens einem der Lagersitze, in Richtung zu Randbereichen des Lagerschilds erstrecken. Hierdurch wird ein insgesamt sehr stabiles Bauteil geschaffen, da die stabilisierenden Materialanhäufungen das gesamte Bauteil versteifen.Furthermore, it can be provided that the material accumulations, starting from at least one of the bearing seats, towards Randberei surfaces of the bearing plate. As a result, an overall very stable component is created because the stabilizing material accumulations stiffen the entire component.
Zweckmäßigerweise sind die verstärkten Bereiche durch gegenüber Bereichen mit geringerer Betriebsbelastung verdickte Abschnitte gebildet. Alternativ oder zusätzlich können die gewünschten Verstärkungen auch durch erhabene Rippen oder Stege o. dgl. gebildet sein.Conveniently, are the reinforced areas opposite Areas with lower operating load thickened sections educated. Alternatively or additionally, the desired reinforcements also by sublime Ribs or webs o. The like. Be formed.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerschildes sieht dessen Herstellung aus einem Leichtmetall vor. Zudem ist das Lagerschild durch einen Fließpressvorgang in seine Form gebracht. Das Lagerschild kann insbesondere aus geschmiedetem Leichtmetall hergestellt sein. Damit wird ein Bauteil geringen Gewichts und sehr hoher Festigkeit zur Verfügung gestellt, das sich zudem schnell und kostengünstig unter Verzicht auf spanabhebende Fertigungsschritte herstellen lässt. Der Kalt- oder Warmschmiedeprozess sorgt für einen günstigen Faserverlauf der Metallstrukturen, so dass eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit und eine hohe Bauteilfestigkeit unter Verzicht auf unnötig hohes Bauteilgewicht erreicht werden kann. Je nach geforderter Belastung kann es auch ausreichend sein, die optimierte Form des Lagerschildes durch ein Druckgussverfahren herzustellen. Der völlige Verzicht auf spanabhebende Fertigungsschritte ermöglicht eine sehr kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Lagerschilds, so dass die durch das Schmieden verursachten Fertigungskosten durch die eingesparten Fertigungskosten für Nachbearbeitungen aufgewogen werden können.A particularly preferred embodiment of the invention End shield provides for its production from a light metal. In addition, the bearing plate is by an extrusion process brought into shape. The end shield can be forged in particular Be made of light metal. This is a lightweight component and very high strength provided that is moreover, fast and cost-effective, dispensing with machining Manufacturing steps. The cold or hot forging process ensures a favorable fiber flow of the metal structures, so that high mechanical resistance and a high component strength waiving unnecessary high component weight can be achieved. Depending on the required load can it also be sufficient, the optimized shape of the bearing plate produced by a die-casting process. The complete one Abandonment of machining steps made possible a very cost-effective production of the invention End shields, so that the manufacturing costs caused by forging through the saved production costs for reworking can be weighed.
Weniger belastete Randbereiche des Lagerschilds können im Gegensatz zu den höher belasteten Bereichen im Wesentlichen dünnwandig ausgeführt sein. Auch hier wird vorzugsweise die Gesamtgestaltung des Bauteils an die gemessenen oder errechneten Belastungsverläufe im Betrieb angepasst. So können die weniger belasteten Randbereiche bspw. durch Einschnürungen oder Weglassen von Material in ihrer Flächenausdehnung reduziert sein. Wahlweise oder zusätzlich können die weniger belasteten Abschnitte gegenüber den übrigen Bereichen dünnwandiger ausgeführt werden. Dagegen ist es sinnvoll, randseitige Verankerungsstellen des Lagerschilds mit zusätzlichen Verstärkungen und/oder Rippen zu versehen. Insbesondere kann es sinnvoll sein, die um die Lagersitze angeordneten Materialanhäufungen bzw. Verstärkungen bis zu einer der randseitigen Verankerungsstellen oder auch zu mehreren der randseitigen Verankerungsstellen fortzusetzen und/oder in diese übergehen zu lassen. Derartige randseitige Befestigungsaugen können bspw. mit ringförmigen Verstärkungen versehen sein. Auch diese Bereiche sind somit belastungsgerecht gestaltet. Mindestens zwei solcher Verankerungsstellen bzw. Befesti gungsaugen sind für eine sichere Verankerung, insbesondere Verschraubung notwendig. In der Regel sind drei oder vier solcher Befestigungsstellen vorgesehen, in Einzelfällen auch mehr.Fewer loaded edge areas of the bearing plate can in contrast to the higher loaded areas essentially thin-walled be executed. Again, preferably the overall design of the component to the measured or calculated load profiles adjusted during operation. So the less stressed Edge areas, for example, by constrictions or omission be reduced by material in their surface area. Optional or in addition, the less burdened Sections over the other areas thin-walled be executed. In contrast, it makes sense, edge-sided Anchoring points of the end shield with additional reinforcements and / or to provide ribs. In particular, it may be useful the material accumulations arranged around the bearing seats or reinforcements up to one of the marginal anchoring points or continue to several of the marginal anchoring points and / or to pass into this. Such peripheral fastening eyes can, for example, with annular reinforcements be provided. These areas are therefore also load-appropriate designed. At least two such anchoring points or fastening eyes eyes are for a secure anchoring, in particular screwing necessary. As a rule, three or four such fastening points are provided, in some cases more.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagerschilds sieht vor, dass sich die zwischen den randseitigen Befestigungsstellen und den Lagersitzen erstreckenden Materialanhäufungen durch sich in Richtung zum jeweiligen Lagersitz hin öffnende, V-förmige Rippen gebildet sind. Diese Ausgestaltung der Rippen ermöglicht eine sehr leichte und gleichzeitig sehr stabile Bauweise, bei der nicht nur die Lagersitze, sondern auch die übrigen Bereiche, die einer Biegebelastung unterliegen können, gezielt verstärkt sind. Da die Befestigungsstellen im Durchmesser gegenüber den Lagersitzen klein sind, ist es sinnvoll, die Verbindungsstege und/oder Rippen zwischen diesen Bereichen in Richtung zum jeweiligen Lagersitz hin zu öffnen, was in vorteilhafter Weise durch eine V-förmige Gestaltung ermöglicht ist.A Embodiment of the invention End shield provides that between the edges Attachment points and the bearing seats extending accumulations of material by opening in the direction of the respective bearing seat, V-shaped ribs are formed. This embodiment of Ribbing allows a very light and at the same time very stable construction, not only the bearing seats, but also the remaining areas that are subject to a bending load can, are purposefully strengthened. Because the attachment points in diameter are small compared to the bearing seats is It makes sense, the connecting webs and / or ribs between them Open areas towards the respective bearing seat, which advantageously by a V-shaped design is possible.
Das Lagerschild kann bspw. durch eine Lagerbrille zur Aufnahme von zwei oder mehr nebeneinander und annähernd in einer Ebene angeordneten Wälzlagern gebildet sein. Bei dieser sog. Lagerbrille können die verstärkten Bereiche die Lagersitze für die zwei oder mehr Wälzlager jeweils vollständig umgreifen.The Bearing shield can, for example, by a bearing glasses for receiving two or more side by side and approximately arranged in a plane bearings be formed. In this so-called. Lagerbrille the reinforced Areas the bearing seats for the two or more bearings completely encompass each.
Grundsätzlich kann das Lagerschild auch aus anderen Materialien als das erwähnte geschmiedete Leichtmetall gefertigt sein, bspw. aus gegossenem oder aus geschmiedetem Stahl, falls sehr hohe Anforderungen an die Bauteilfestigkeit und geringere Anforderungen an den Leichtbau gestellt werden. Daneben kommen grundsätzlich auch Verbundwerkstoffe in Frage, die jedoch meist aufwändiger zu verarbeiten sind und typischerweise nur für Kleinserien in Frage kommen. Solche Verbundwerkstoffe können bspw. Faserverbundwerkstoffe aus Kunststoff mit eingelegten Kohlefasern und/oder Glasfasern sein. Ein Bauteil aus Verbundwerkstoff kann bspw. auch durch ein sog. Hybridbauteil gebildet sein, bei dem der Lagersitz aus Metall besteht, der mit Kunststoff umspritzt ist. Bei all diesen Varianten ist eine belastungsgerechte Konstruktion mit Verstärkungen in Bereichen erhöhter Betriebsbelastung möglich.in principle The bearing plate can also be made of materials other than that mentioned be made of forged light metal, for example. From cast or made of forged steel, if very high demands on the component strength and lower requirements are placed on lightweight construction. Besides come in principle also composites in question, the However, usually more complex to process and typically only for small series in question. Such composites can, for example, fiber composite materials made of plastic with inlaid Carbon fibers and / or glass fibers. A component made of composite material can for example also be formed by a so-called. Hybrid component, at the bearing seat is made of metal, which is overmoulded with plastic is. In all these variants is a load-oriented construction with reinforcements in areas of increased operating load possible.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Gleiche Bauteile weisen dabei grundsätzlich gleiche Bezugszeichen auf und werden teilweise nicht mehrfach erläutert.Further Features, objects and advantages of the present invention will be apparent The following detailed description of a preferred embodiment of the invention, as a non-limiting example serves and refers to the accompanying drawings. Identical components basically have the same reference numerals on and are sometimes not explained several times.
Die
schematische Darstellung der
Gemäß der
vorliegenden Erfindung weist das Lagerschild
Die
verstärkten Bereiche
In
der Regel sind die Bereiche unmittelbar um die Außenringe
der im Lagerschild
Unterhalb
des ersten Lagersitzes
Wie
anhand der
Wahlweise
kann die in
Das
Lagerschild
Die
weniger belasteten Randbereiche des Lagerschilds
Die
schematische Darstellung der
Die
schematische Darstellung der
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The The invention is not limited to the above embodiments limited. Rather, a variety of variants and Modifications conceivable that of the invention Use your thoughts and therefore also in the protection area fall.
- 1010
- Lagerschildend shield
- 1212
- erster Lagersitzfirst bearing seat
- 1313
- erste Sitzflächefirst seat
- 1414
- zweiter Lagersitzsecond bearing seat
- 1515
- zweite Sitzflächesecond seat
- 1616
- Grundplattebaseplate
- 1818
- Befestigungsaugefastening eye
- 2020
- erste Materialanhäufungfirst material accumulation
- 2121
- erste Hauptbelastungszonefirst Main loading zone
- 2222
- zweite Materialanhäufungsecond material accumulation
- 2323
- zweite Hauptbelastungszonesecond Main loading zone
- 2424
- erster verstärkter Bereichfirst reinforced area
- 2626
- zweiter verstärkter Bereichsecond reinforced area
- 2828
- Rippenribs
- 3030
- Einschnürungconstriction
- 3232
- Verstärkungsringreinforcement ring
- 3434
- Getriebegehäusegearbox
- 3636
- Flanschflange
- L1 L 1
- erste Hauptlastrichtungfirst Main load direction
- L2 L 2
- zweite Hauptlastrichtungsecond Main load direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - DE 19805237 B4 [0004] - DE 19805237 B4 [0004]
- - DE 10250733 B4 [0005] - DE 10250733 B4 [0005]
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DE102008017880A DE102008017880A1 (en) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Bearing shield i.e. bearing bush, for use with transmission of motor vehicle, has aggregates provided in zones and/or in areas with high loads during operation, where aggregates are formed by areas reinforced against areas with less load |
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DE102008017880A DE102008017880A1 (en) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Bearing shield i.e. bearing bush, for use with transmission of motor vehicle, has aggregates provided in zones and/or in areas with high loads during operation, where aggregates are formed by areas reinforced against areas with less load |
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ID=41060447
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DE102008017880A Ceased DE102008017880A1 (en) | 2008-04-09 | 2008-04-09 | Bearing shield i.e. bearing bush, for use with transmission of motor vehicle, has aggregates provided in zones and/or in areas with high loads during operation, where aggregates are formed by areas reinforced against areas with less load |
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Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 H, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120823 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120823 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20141209 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150223 |
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R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |