DE102008045092A1

DE102008045092A1 - Lageranordnung

Info

Publication number: DE102008045092A1
Application number: DE102008045092A
Authority: DE
Inventors: Alexander Dilje; Helmut Hauck
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1), die einen Lagerträger (2) umfasst, wobei der Lagerträger (2) mindestens eine Aufnahme (3) für ein Lager (4), insbesondere für ein Wälzlager, aufweist und wobei der Lagerträger (2) mindestens einen Befestigungsabschnitt (5) aufweist, der zur Anlage und Befestigung des Lagerträgers (2) an einem Befestigungsbereich (6) eines weiteren Bauteils (7), insbesondere eines Gehäuses, vorgesehen ist. Um in einfacher und kostengünstiger Weise einen prozesssicheren Kontakt zwischen dem Lagerträger und dem weiteren Bauteil, insbesondere dem Gehäuse, herzustellen, sieht die Erfindung vor, dass der Lagerträger (2) im Bereich des Befestigungsabschnitts (5) an seiner dem weiteren Bauteil (7) zugewandten Seite und/oder das weitere Bauteil (7) in dem Befestigungsbereich (6) an der dem Befestigungsabschnitt (5) des Lagerträgers (2) zugewandten Seite mit einem reibungserhöhenden Element (8) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, die einen Lagerträger umfasst, wobei der Lagerträger mindestens eine Aufnahme für ein Lager, insbesondere für ein Wälzlager, aufweist und wobei der Lagerträger mindestens einen Befestigungsabschnitt aufweist, der zur Anlage und Befestigung des Lagerträgers an einem Befestigungsbereich eines weiteren Bauteils, insbesondere eines Gehäuses, vorgesehen ist.
Lageranordnungen dieser Art sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Häufig wird aus einem Blech ein Lagerträger geformt, der eine topfförmige Aufnahme für den Außenring eines Wälzlagers aufweist. Mittels des Lagers wird namentlich im Anwendungsfall eines PKW-Getriebes eine Getriebewelle gelagert. Der Lagerträger selber wird mittels Schrauben an einem Gehäuse befestigt. Der Lagerträger kann damit als Teil der Wandung des Gehäuses fungieren. Da die Formgenauigkeit des Wellensitzes hoch und damit die Position des Lagersitzes präzise sein müssen, wird der Lagerträger entsprechend genau gefertigt. Dieses bringt es mit sich, dass die Oberflächen des Bauteils eine hohe Qualität und eine entsprechend geringe Rauhtiefe aufweist.
In nachteiliger Weise liegt damit zwischen dem Lagerträger und dem Gehäuse im Kontaktbereich der beiden Bauteile eine relativ geringe Haftreibung vor, d. h. der wirksame Haftreibungskoeffizient ist relativ gering. Das hat zur Folge, dass sehr hohe Schraubenanzugskräfte erforderlich wären, um die relative Lage zwischen Lagerträger und Gehäuse nach der Montage für eine lange Gebrauchsdauer relativ zueinander zu fixieren.
Es ist daher bekannt geworden, zwischen zwei glatte Flächen des Getriebes, d. h. namentlich zwischen dem Lagerträger und dem Getriebegehäuse, eine Reibscheibe beizulegen, die aus einem Material mit einem hohen Haftreibungskoeffizienten besteht. Damit kann auch bei nicht übermäßigem Anzugsmoment der Befestigungsschraube sichergestellt werden, dass es zu keiner Relativbewegung zwischen Lagerträger und Gehäuse im Betrieb des Getriebes kommt.
Nachteilig ist bei dieser Lösung allerdings, dass eine entsprechend aufwändige Logistik erforderlich ist, um einen reibungslosen Montageprozess sicherzustellen. Ferner stellt die benötigte Reibscheibe ein Bauteil dar, das mit entsprechendem Kostenaufwand gefertigt und montiert werden muss.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lageranordnung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es in einfacher und kostengünstiger Weise möglich ist, einen prozesssicheren Kontakt zwischen dem Lagerträger und dem weiteren Bauteil, insbesondere dem Getriebegehäuse, sicherzustellen, wobei sowohl die Fertigungskosten als auch Montagekosten nicht nennenswert erhöht werden sollen. Damit soll in effizienter Weise die Herstellung gattungsgemäßer Lageranordnungen auch in der Großserienfertigung möglich sein. Eine hinreichende Reibung im Kontaktbereich zwischen Lagerträger und Gehäuse soll also einfach, kostengünstig und prozesssicher gewährleistet sein.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerträger im Bereich des Befestigungsabschnitts an seiner dem weiteren Bauteil zugewandten Seite und/oder das weitere Bauteil in dem Befestigungsbereich an der dem Befestigungsabschnitt des Lagerträgers zugewandten Seite mit einem reibungserhöhenden Element versehen ist.
Zumeist wird vorgesehen werden, dass das reibungserhöhende Element am Lagerträger angeordnet ist.
Das reibungserhöhende Element soll aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten bestehen oder solches Material aufweisen. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Material mit hohem Reibungskoeffizienten einen Haftreibungskoeffizienten von mindestens 0,25, vorzugsweise von mindestens 0,40, aufweist. Es handelt sich bei dem Material mit hohem Reibungskoeffizienten besonders bevorzugt um Gummi, wenngleich auch andere Materialien möglich sind.
Das reibungserhöhende Element kann aus einem Trägermaterial bestehen, das zumindest in einem Oberflächenbereich mit dem Material mit hohem Reibungskoeffizienten versehen ist. Das Trägermaterial kann ein ebenes Blech, insbesondere eine Blechscheibe, sein. Die Dicke des Blechs liegt bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,75 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,15 mm und 0,35 mm. Indes liegt die Dicke einer Schicht des Materials mit hohem Reibungskoeffizienten bevorzugt zwischen 0,01 und 0,25 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,10 mm. Das reibungserhöhende Element kann mittels einer lösbaren Verbindung mit dem Befestigungsab schnitt des Lagerträgers verbunden sein. Dabei hat sich gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung als lösbare Verbindung eine Clip-Verbindung bewährt.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das reibungserhöhende Element ausschließlich aus dem Material mit hohem Reibungskoeffizienten besteht, das auf den Befestigungsabschnitt des Lagerträgers und/oder auf den Befestigungsbereich des weiteren Bauteils aufgebracht ist. Das Material mit hohem Reibungskoeffizienten kann dabei auf den Befestigungsabschnitt des Lagerträgers und/oder auf den Befestigungsbereich des weiteren Bauteils aufgespritzt, anvulkanisiert oder auflackiert werden.
Der Lagerträger ist bevorzugt mit dem weiteren Bauteil an einer Anzahl Befestigungspunkten mit Befestigungsschrauben befestigt.
Das erfindungsgemäße Konzept verzichtet also auf ein separates Bauteil zur Reibungserhöhung, sondern integriert das reibungserhöhende Element in die Lageranordnung. Dieses Element ist also fest mit dem Lagerträger bzw. mit dem Gehäuse verbunden.
Demgemäß entfallen die Herstellung und das Handlung eines separaten Reibelements, was entsprechende logistische Vorteile mit sich bringt. Es ist auch kein zusätzlicher Montage- und Qualitätsaufwand zu treiben. Von Vorteil ist auch, dass es zu keiner Toleranzaddition kommt, da kein zusätzliches Bauteil eingesetzt wird.
Die für einen langen, einwandfreien Betrieb eines Getriebes sichere und konstante Relativposition zwischen dem Lagerträger und dem Getriebegehäuse wird somit in einfacher und kostengünstiger Weise sichergestellt.
Der Lagerträger hat somit eine erweiterte Funktion, wobei dennoch nur ein einziges Bauteil zu handhaben ist. Die Fertigungstoleranzen können auch gering gehalten werden, da der Lagerträger von nur einem einzigen Hersteller gefertigt werden kann.
Die Erfindung kommt besonders bevorzugt in einem PKW-Getriebe zum Einsatz. Sie kann aber auch vorteilhaft bei allen Anwendungen zum Einsatz kommen, bei denen Lagerträger an sehr glatten Umbauteilen befestigt werden müssen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Teils eines Getriebegehäuses, an dem ein Lagerträger befestigt ist,
2 den Schnitt B-B gemäß 1,
3 den Schnitt A-A gemäß 1, wobei nur der Lagerträger ohne Gehäuse dargestellt ist,
4 ein am Lagerträger angebrachtes reibungserhöhendes Element in der Darstellung gemäß 2, jedoch ohne Darstellung des Lagerträgers,
5 eine Seitenansicht eines Teils eines alternativ ausgebildeten Lagerträgers und
6 den Schnitt C-C gemäß 5.
In den 1 bis 3 ist eine Lageranordnung 1 zu sehen, die Bestandteil eines PKW-Getriebes ist. Ein Lagerträger 2, bestehend aus einem umgeformten Blech, weist eine kreisförmige Aufnahme 3 auf, in der – wie es in 2 zu sehen ist – ein Wälzlager 4 mit an sich bekannten Mitteln festgelegt werden kann. Der Lagerträger 2 hat einen Befestigungsabschnitt 5, mit dem er an einem Befestigungsbereich 6 eines Getriebegehäuses 7 befestigt werden kann. Zur Befestigung sind Befestigungsschrauben 12 vorgesehen, die eine Bohrung im Lagerträger 2 durchsetzen und in eine Gewindebohrung im Gehäuse 7 eingeschraubt sind (s. 2).
Damit es im Betrieb des Getriebes zu keiner Relativbewegung zwischen dem Lagerträger 2 und dem Gehäuse 7 kommt, ist vorgesehen, dass der Lagerträger 2 im Bereich des Befestigungsabschnitts 5 an seiner dem Gehäuse 7 zugewandten Seite mit einem reibungserhöhenden Element 8 versehen ist. Im vorliegenden Falle handelt es sich dabei um Trägerblech, das mit einer Gummischicht, also mit einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten, ummantelt ist und das mittels einer Clipverbindung 11 im Bereich des Befestigungsabschnitts 5 des Lagerträgers 2 befestigt ist. Das reibungserhöhende Element 8 umgreift also (wie es am besten in 3 zu sehen ist) den Lagerträger 2 im Bereich des Befestigungsabschnitts 5. Das so vormontierte Bauteil 2 kann dann in einfacher Weise montiert werden, wobei ein festes Anhaften am Gehäuse 7 nach dem Anziehen der Befestigungsschrauben 12 gewährleistet ist.
In 4 ist dargestellt, wie der Aufbau des reibungserhöhenden Elements 8 gestaltet sein kann. Hier ist ein Blech 10 als Trägermaterial vorgesehen, das eine Dicke T aufweist. Zumindest einseitig, bevorzugt jedoch beidseitig ist auf das Blech 10 Material 9 mit hohem Reibungskoeffizienten aufgebracht. Die Dicke t des Materials 9 ist dabei meist wesentlich kleiner als die Blechdicke T.
Eine alternative Ausgestaltung geht aus den 5 und 6 hervor. Hier ist Material 9 mit hohem Reibungskoeffizienten direkt auf den Befestigungsabschnitt 5 des Lagerträgers 2 aufgebracht und bildet hier das reibungserhöhende Element 8. Das Aufbringen des Materials 9 kann dabei in verschiedener Weise erfolgen, was vom verwendeten Material abhängt.
Gummi kann z. B. aufvulkanisiert werden. Es ist auch möglich, dass das Material 9 aufgespritzt oder auflackiert wird. Es bildet sich dann – wie es in 6 gesehen werden kann – eine dünne Schicht 8 auf der relevanten Stelle des Lagerträgers 2 aus.
Die Funktion der aus dem Stand der Technik vorbekannten Reibscheibe ist also mit der Funktion des Lagerträgers gemäß der Erfindung zusammengeführt.

1: Lageranordnung
2: Lagerträger
3: Aufnahme
4: Lager (Wälzlager)
5: Befestigungsabschnitt
6: Befestigungsbereich
7: weiteres Bauteil (Gehäuse)
8: reibungserhöhendes Element
9: Material mit hohem Reibungskoeffizienten
10: Trägermaterial (Blech)
11: lösbare Verbindung (Clipverbindung)
12: Befestigungsschraube
T: Dicke des Trägermaterials (Blechdicke)
t: Dicke der Schicht des Materials mit hohem Reibungskoeffizienten

Claims

Lageranordnung (1), die einen Lagerträger (2) umfasst, wobei der Lagerträger (2) mindestens eine Aufnahme (3) für ein Lager (4), insbesondere für ein Wälzlager, aufweist und wobei der Lagerträger (2) mindestens einen Befestigungsabschnitt (5) aufweist, der zur Anlage und Befestigung des Lagerträgers (2) an einem Befestigungsbereich (6) eines weiteren Bauteils (7), insbesondere eines Gehäuses, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerträger (2) im Bereich des Befestigungsabschnitts (5) an seiner dem weiteren Bauteil (7) zugewandten Seite und/oder das weitere Bauteil (7) in dem Befestigungsbereich (6) an der dem Befestigungsabschnitt (5) des Lagerträgers (2) zugewandten Seite mit einem reibungserhöhenden Element (8) versehen ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungserhöhende Element (8) aus einem Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten (9) besteht oder solches Material aufweist.
Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit hohem Reibungskoeffizienten (9) einen Haftreibungskoeffizienten von mindestens 0,25, vorzugsweise von mindestens 0,40, aufweist.
Lageranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit hohem Reibungskoeffizienten (9) Gummi ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungserhöhende Element (8) aus einem Trägermaterial (10) besteht, das zumindest in einem Oberflächenbereich mit dem Material mit hohem Reibungskoeffizienten (9) versehen ist.
Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (10) ein ebenes Blech, insbesondere eine Blechscheibe ist.
Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (T) des Blechs (10) zwischen 0,1 mm und 0,75 mm, insbesondere zwischen 0,15 mm und 0,35 mm, liegt.
Lageranordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (t) einer Schicht des Materials mit hohem Reibungskoeffizienten (9) zwischen 0,01 und 0,25 mm, insbesondere zwischen 0,05 mm und 0,10 mm, liegt.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungserhöhende Element (8) mittels einer lösbaren Verbindung (11) mit dem Befestigungsabschnitt (5) des Lagerträgers (2) verbunden ist.
Lageranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung (11) eine Clip-Verbindung (9) ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das reibungserhöhende Element (8) ausschließlich aus dem Material mit hohem Reibungskoeffizienten (9) besteht, das auf den Befestigungsabschnitt (5) des Lagerträgers (2) und/oder auf den Befestigungsbereich (6) des weiteren Bauteils (7) aufgebracht ist.
Lageranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit hohem Reibungskoeffizienten (9) auf den Befestigungsabschnitt (5) des Lagerträgers (2) und/oder auf den Befestigungsbereich (6) des weiteren Bauteils (7) aufgespritzt ist.
Lageranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit hohem Reibungskoeffizienten (9) auf den Befestigungsabschnitt (5) des Lagerträgers (2) und/oder auf den Befestigungsbereich (6) des weiteren Bauteils (7) anvulkanisiert ist.
Lageranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit hohem Reibungskoeffizienten (9) auf den Befestigungsabschnitt (5) des Lagerträgers (2) und/oder auf den Befestigungsbereich (6) des weiteren Bauteils (7) auflackiert ist.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerträger (2) mit dem weiteren Bauteil (7) an einer Anzahl Befestigungspunkten mit Befestigungsschrauben (12) befestigt ist.