DE102010007647A1

DE102010007647A1 - Lagerbaueinheit und Drehmomentübertragungseinrichtung mit dieser

Info

Publication number: DE102010007647A1
Application number: DE102010007647A
Authority: DE
Inventors: Ludwig 91056 Winkelmann; Steffen 91086 Dittmer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-02-11
Filing date: 2010-02-11
Publication date: 2011-08-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung (1) mit zwei zumindest begrenzt gegeneinander mittels eines Wälzlagers (3) gelagerten Bauteilen und einem Pilotlager (9) zur verdrehbaren Aufnahme einer Welle. Zur Erzielung eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus wird erfindungsgemäß eine Lagerbaueinheit (20) vorgeschlagen, die das Wälzlager (3) und das Pilotlager (9) enthält.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Lagerbaueinheit in einer Drehmomentübertragungseinrichtung eines Antriebsstrangs mit mittels eines Wälzlagers mit zwei Lagerringen und zwischen diesen abwälzenden Wälzkörpern aufeinander verdrehbar gelagerten Bauteilen und einem Pilotlager mit an einem Basiselement aufgenommenen Wälzkörpern, auf denen eine Welle verdrehbar aufgenommen ist, sowie eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer entsprechenden Lagerbaueinheit.
Hintergrund der Erfindung
Aus der DE 41 43 705 A1 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung in Form eines geteilten Schwungrads bekannt, bei dem die beiden Schwungmassen gegeneinander mittels eines Wälzlagers verdrehbar sind. An einem Außenumfang eines mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundenen Lagerflansches ist das Wälzlager aufgenommen. Das Pilotlager ist an dem Innenumfang des Lagerflansches angeordnet und nimmt die Getriebeeingangswelle eines Getriebes auf. Hierzu ist an dem Lagerflansch eine Doppelpassung für das Wälzlager und das Pilotlager nötig. Weiterhin müssen beide Lager separat montiert und entsprechende Toleranzen zur Einstellung des radialen Betriebsspiels der Drehmomentübertragungseinrichtung vorgesehen werden.
Aufgabe der Erfindung
Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Drehmomentübertragungseinrichtung derart weiterzubilden, dass eine Lagerung der beiden aufeinander verdrehbaren Bauteile sowie eine Lagerung einer Welle in dieser in vereinfachter Weise erfolgen können. Dabei sollen die radialen Betriebsspielbereiche weitgehend unabhängig von den Paarungen der Passungen der Lager sein.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch eine Lagerbaueinheit in einer Drehmomentübertragungseinrichtung eines Antriebsstrangs mit mittels eines Wälzlagers mit zwei Lagerringen und zwischen diesen abwälzenden Wälzkörpern aufeinander verdrehbar gelagerten Bauteilen und einem Pilotlager mit an einem Basiselement aufgenommenen Wälzkörpern, auf denen eine Welle verdrehbar aufgenommen ist, gelöst wobei das Pilotlager in das Wälzlager integriert ist. Die Drehmomentübertragungseinrichtung ist bevorzugt als Zweimassenschwungrad mit zwei mittels des Wälzlagers aufeinander verdrehbar gelagerten Schwungmassen ausgebildet. Andere Formen von Drehmomentübertragungseinrichtungen, beispielsweise hybridische Verzweigungen, bei denen ein Rotor an die Getriebeeingangswelle angekoppelt wird und dergleichen sind von der Erfindung ebenfalls umfasst.
Durch die Zusammenlegung des Wälzlagers und des Pilotlagers zu einer Lagerbaueinheit erfolgt eine vorgegebene Positionierung des Pilotlagers gegenüber dem Wälzlager und damit gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung, so dass eine Passung entfällt und mittels der Montage der Lagerbaueinheit sowohl Wälzlager als auch Pilotlager in einem Arbeitsgang montiert werden können. Zwischen der Drehmomentübertragungseinrichtung und der Lagerbaueinheit muss lediglich eine einzige Passung für beide Lager vorgesehen werden. Durch die vereinfachte Montage lediglich einer beide Lager enthaltenden Baugruppe werden Herstellungskosten und Montagekosten eingespart.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden ein Lagerring des Wälzlagers und das Basiselement als einteilige Lagerhülse ausgebildet. Diese wird bevorzugt an einem Innenumfang eines Bauteils der Drehmomentübertragungseinrichtung aufgenommen. Beispielsweise kann an der Drehmomentübertragungseinrichtung, die beispielsweise ein geteiltes Schwungrad mit zwei gegeneinander zumindest begrenzt verdrehbaren primär- und sekundärseitigen Schwungmassen sein kann, wobei diese aufeinander mittels des Wälzlagers gelagert sind, ein primärseitig angeordneter Lagerflansch vorgesehen sein, der die Lagerbaueinheit radial innerhalb von Befestigungsöffnungen zur Befestigung der Drehmomentübertragungseinrichtung an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine des Antriebsstrangs aufnimmt.
Die Lagerung der sekundärseitigen Schwungmasse erfolgt direkt oder über ein entsprechendes Blechteil auf dem Außenring des Wälzlagers. Die Lagerhülse wird bevorzugt als Tiefziehteil aus tiefziehfähigem Wälzlagerstahl, beispielsweise C80M hergestellt. Für die bevorzugt kugelförmigen Wälzkörper wird bevorzugt bereits während der spanlosen Herstellung der Hülse eine Laufbahn eingebracht, so dass die Hülse den inneren Laufring des Wälzlagers bildet. Gegebenenfalls auftretende Veränderungen während eines nachfolgenden Wärmebehandlungsverfahrens können beispielsweise mittels Schleifen, beispielsweise mittels eines Centerless-Schleifverfahrens entfernt werden, so dass Fertigungstoleranzen der Passung gegenüber dem Lagerflansch der Drehmomentübertragungseinrichtung reduziert werden können.
Die Laufbahn des Wälzlagers wird bevorzugt spanlos in die Lagerhülse eingeformt, beispielsweise durch Rollieren. Der Rolliervorgang kann vor oder nach der Wärmebehandlung erfolgen. Durch ein sogenanntes Hartrollieren nach dem Wärmebehandlungsvorgang erfolgt eine zusätzliche Materialverdichtung, die zu besonders verschleißfesten Laufbahnen mit hoher Lebensdauer führt.
Je nach gewählter Art der Materialverdrängung und der Materialstärke kann die Laufbahn lediglich eingedrückt werden, so dass der Innenumfang der Lagerhülse im Wesentlichen nicht verformt wird, oder die Laufbahn kann so eingeformt werden, dass der Innenumfang der Lagerhülse eine entsprechende Ausformung aufweist. Die Blechstärke der Lagerhülse kann insbesondere bei nicht in radial gestufter Bauweise gegenüber üblichen Blechstärken eines Basiselements für das Pilotlager verstärkt sein, so dass der Innenumfang der Lagerhülse bei Einbringen der Laufbahn nicht ausgeformt wird. Insbesondere bei radial gestuften Lagerhülsen mit gegenüber dem Durchmesser der Hülse im Bereich der Ausbildung der Passung am primärseitigen Bauteil radial erweitertem Durchmesser der Laufbahn des Wälzlagers an der Lagerhülse kann die Blechstärke im Wesentlichen der eines üblichen Pilotlagers entsprechen, das eine Ausformung des Innenumfangs für den kleinsten Innendurchmesser der Lagerhülse unerheblich ist. Hierbei können vorteilhafterweise bekannte Tiefziehverfahren auf Standard-Tiefziehpressen zur Herstellung der Lagerhülse eingesetzt werden. Es versteht sich, dass der Außenring des Wälzlagers als Standard-Ring entsprechend einer Herstellung in Großserie ausgebildet werden kann.
Zur Stabilisierung des Bereiches der Laufbahn des Wälzlagers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Lagerhülse zu doppeln, das heißt, den stirnseitigen Bereich der Lagerhülse nach außen umzulegen, so dass eine doppelte Materiallage der Lagerhülse gebildet wird, wobei in die äußere, umgelegte Lage die Laufbahn eingeprägt wird. Auf diese Weise kann bei hoher Festigkeit des Lagers Hülsenmaterial mit Standardstärke verwendet werden. Durch den im Bereich der Passung am primärseitigen Bauteil geringen erforderlichen Bauraum und der durch die Doppelung des Materials im Bereich des Wälzlagers radial nach radial außen verlagerten Laufbahn wird zudem ein größerer Teilkreisdurchmesser für die Wälzkörper erzielt, wodurch die Anzahl dieser erhöht und damit die Tragfähigkeit und Steifigkeit des Wälzlagers erhöht werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Umlegung des endseitigen Bereichs der Lagerhülse so erfolgen, dass zwischen den beiden Lagen eine vorgegebene Luft eingestellt ist, so dass der Teilkreisdurchmesser des Wälzlagers gegenüber dem Durchmesser der Passung weiter erhöht werden kann.
Nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Lagerhülse gestuft ausgebildet, wobei der Durchmesser einer Aufnahmefläche der Lagerhülse zu Bildung der Passung gegenüber dem primärseitigen Bauteil kleiner als der Durchmesser der Laufbahn des Wälzlagers ist, so dass der Teilkreisdurchmesser erhöht und damit die Anzahl der Wälzkörper gleichermaßen wie bei einer Doppelung der Lagerhülse abhängig vom gewählten Durchmesser erhöht werden kann. Es versteht sich, dass die gestufte Lagerhülse zusätzlich gedoppelt sein kann.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Hülse in den Innenumfang eines Bauteiles einer Drehmomentübertragungseinrichtung, beispielsweise einem mit der Kurbelwelle verbundenen Lagerflansch oder ein anderes primärseitiges Bauteil wie primäre Schwungmasse so eingebracht, dass die Stirnseite der Lagerhülse direkt an der entsprechend vorbereiteten, beispielsweise mit einer Anlagefläche versehenen Kurbelwelle axial abgestützt ist. Auf diese Weise werden die axialen Lasten eines sekundären Bauteils der Drehmomentübertragungseinrichtung über das Wälzlager direkt an der Kurbelwelle abgestützt, so dass eine aufwendige Ausführung von Stützbunden am primärseitigen Bauteil entfallen kann. Beispielsweise können bei der Ausführung der Drehmomentübertragungseinrichtung als Zweimassenschwungrad mit einer sekundärseitig angeordneten Reibungskupplung die Ausrückkräfte der Reibungskupplung direkt an der Kurbelwelle abgestützt werden. Weiterhin kann in vorteilhaften Ausführungsbeispielen die Lagerhülse an einem glatten oder gestuften Außenumfang des Lagerflansches zentriert sein. Die axiale Abstützung der Axialkräfte kann dabei durch die Lagerhülse mittels eines Axialanschlags der Lagerhülse erfolgen.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird insbesondere bei Zweimassenschwungrädern mit hohen Axiallasten die Lagerhülse mit einer Laufbahn in Form einer Schrägkugellaufbahn ausgebildet. Dabei kann die Laufbahn an der Lagerhülse spanlos mit einer hohen Bordgeometrie angestaucht werden, so dass besonders hohe Axiallasten übertragen werden können. Weiterhin kann der Füllgrad des Wälzlagers mit Wälzkörpern erhöht werden, so dass die axiale Tragfähigkeit und Steifigkeit des Wälzlagers gesteigert werden kann. Durch eine entsprechende Erhöhung des Druckwinkels der Wälzkörper gegenüber der Laufbahn verringert sich der Einfluss von Änderungen des Laufbahndurchmessers auf das radiale Betriebsspiel des Wälzlagers und damit der Drehmomentübertragungseinrichtung. Zur Sicherung der Wälzkörper und damit des als Schrägkugellagers ausgebildeten Wälzlagers können entsprechende Verliersicherungen vorgesehen sein. Zur Darstellung eines Schrägkugellagers aus einer eingeformten Laufbahn kann an der Lagerhülse und/oder an dem Außenring des Wälzlagers der sich in Richtung Stirnseite der Laufbahn axial folgende zylindrische Mantelbereich beispielsweise mittels eines Einstichverfahrens endbearbeitet werden.
Die fertig gestellte Drehmomentübertragungseinrichtung mit Wälz- und Pilotlager kann durch die offene Form der Hülse auf einem diese aufnehmenden Bauteil, beispielsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine durch die Öffnung der Lagerhülse vorzentriert werden. Um für das Pilotlager eine ausreichende Kapselung zu erzielen, kann ein durch die Lagerhülse gebildeter Innenraum des Pilotlagers stirnseitig mit einer Dichtkappe versehen sein. Der auf diese Weise topfförmig ausgebildete Innenraum nimmt auf der gegenüberliegenden Seite der Dichtkappe, die vorzugsweise an deren Mittelpunkt eine Entlüftungsöffnung aufweisen kann, die Welle wie Getriebeeingangswelle auf. Die an dem Innenumfang der Lagerhülse verliersicher in einem Nadelkranz aufgenommenen Wälzkörper des Pilotlagers wälzen dabei direkt auf einer entsprechend auf der Welle vorbereiteten Abwälzfläche und an dem Innenumfang der Lagerhülse ab.
Die Aufgabe wird weiterhin durch eine bevorzugt als Zweimassenschwungrad mit zwei mittels des Wälzlagers gegeneinander zumindest begrenzt verdrehbaren Schwungmassen gebildete Drehmomentübertragungseinrichtung, angeordnet zwischen einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten, auf der Kurbelwelle fest aufgenommenen Bauteil und einem gegenüber diesem zumindest begrenzt mittels eines Wälzlagers verdrehbaren zweiten Bauteil sowie einem Pilotlager zur verdrehbaren Aufnahme der Getriebeeingangswelle gelöst, wobei eine in dieser Beschreibung detailliert beschriebene Lagerbaueinheit einteilig das Wälzlager und das Pilotlager bildet. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Lagerbaueinheit an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine direkt oder mittelbar über den Lagerflansch abgestützt. Im Sinne der Erfindung sind davon auch mittelbare Abstützungen des Wälzlagers an der Kurbelwelle erfasst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Teilschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Lagerbaueinheit,
2 einen Teilschnitt durch eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 1 geänderten Lagerbaueinheit mit vergrößertem Teilkreis-durchmesser,
3 einen Teilschnitt durch eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 1 geänderte Lagerbaueinheit mit gedoppelter Blechstärke im Bereich der Laufbahn des Wälzlagers,
4 einen Teilschnitt durch eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 3 geänderte Lagerbaueinheit mit vergrößertem Teilkreisdurchmesser der Wälzkörper,
5 einen Teilschnitt durch eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 4 geänderte Lagerbaueinheit mit radial gestufter Lagerhülse,
6 einen Teilschnitt durch eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 5 geänderte Lagerbaueinheit mit einer Lagerhülse mit verringerter Blechstärke,
7 einen Teilschnitt durch eine gegenüber der Lagerbaueinheitder 6 geänderte Lagerbaueinheit mit einer als Schrägkugellagerlaufbahn ausgebildeten Laufbahn des Wälzlagers,
8 einen Teilschnitt durch eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 3 veränderte Lagerbaueinheit mit einer Zentrierung der Lagerhülse an dem Außenumfang des Lagerflansches,
9 einen Teilschnitt durch eine Lagerbaueinheit mit dickwandiger Lagerhülse,
10 eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 9 leicht abgeänderte Lagerbaueinheit und
11 eine gegenüber der Lagerbaueinheit der 8 abgeänderte Lagerbaueinheit mit gestuftem Lagerflansch.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Teilschnitt durch die als Zweimassenschwungrad ausgestaltete, um die Drehachse 2 verdrehbare Drehmomentübertragungseinrichtung 1 mit zwei mittels des Wälzlagers 3 aufeinander verdrehbar gelagerten, nur teilweise dargestellten Schwungmassen 4, 5, von denen die primäre Schwungmasse 4 mittels des Lagerflansches 6 mittels nicht dargestellter Schrauben an der Kurbelwelle 7 einer Brennkraftmaschine befestigt ist und die sekundäre Schwungmasse 5 radial außen eine Reibungskupplung aufnimmt. Die beiden Schwungmassen sind entgegen der Wirkung einer nicht dargestellten Federeinrichtung gegeneinander relativ verdrehbar.
Zur Aufnahme einer nicht dargestellten Getriebeeingangswelle ist an der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 die zentrale Öffnung 8 vorgesehen, durch die die Getriebeeingangswelle in das Pilotlager 9 eingeführt wird. Dabei rollen im montierten Zustand die in dem Nadelkäfig 10 untergebrachten Wälzkörper 11a in Form von Nadeln 11 einerseits auf der Getriebeeingangswelle und andererseits auf der Wälzfläche 13 der Lagerhülse 12 ab. Der Nadelkäfig 10 mit den Nadeln 11 ist verliersicher in der Lagerhülse 12 untergebracht.
Die Lagerhülse 12 ist an ihrer der Kurbelwelle 7 zugewandten Stirnseite radial nach innen ringbundförmig erweitert. Die verbleibende Öffnung 14 kann kalibriert sein, so dass in Verbindung mit dem in der Kurbelwelle 7 gegebenenfalls vorhandenen Sackloch 15 mittels eines entsprechenden Montagedorns eine Vorzentrierung zur erleichterten Montage der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 an der Kurbelwelle 7 erfolgen kann. Nach der Montage der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 wird die Öffnung 14 mittels des Deckels 16 verschlossen, so dass das Pilotlager 9 in einem im Wesentlichen für Schmiermittel geschlossenen Fettraum 17 betrieben wird, der auf der anderen Seite des Pilotlagers 9 mittels des gegenüber der Getriebeeingangswelle dichtenden Wellendichtrings 18 abgedichtet wird. Infolge der Fliehkraftbeschleunigung des Schmiermittels kann zentral die Belüftungsöffnung 19 ohne Dichtigkeitsverlust vorgesehen werden.
Das Wälzlager 3 und das Pilotlager 9 sind miteinander mittels der Lagerhülse 12 zu der Lagerbaueinheit 20 verbunden. Hierzu bildet die Lagerhülse 12 das Basiselement 9a des Pilotlagers 9. Die Lagerbaueinheit 20 ist an der axialen Anformung 22 des Lagerflanschs 6 mittels der Passung 21 verbunden. Die Lagerhülse 12 weist im Bereich der von der Kurbelwelle 7 abgewandten Stirnseite die eingeformte Laufbahn 23 auf, die die Wälzkörper 24 des Wälzlagers 3 aufnimmt, wodurch die Lagerhülse als radial innerer Laufring wie Innenring dient. Durch entsprechend gewählte Blechstärke der Lagerhülse kann die Laufbahn 23 eingeprägt wie einrolliert werden, ohne dass der Innenumfang der Lagerhülse 12 bei ausreichender Festigkeit ausgeformt wird. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Darstellung der Laufbahn mittels Hartrollieren nach der Wärmebehandlung der Lagerhülse 12 erfolgt, so dass eine zusätzliche Verdichtung des Hülsenmaterials erzielt wird.
Der Außenring 25 ist wie der radial äußere Laufring konventionell ausgebildet und an der Anlagefläche 26 der sekundären Schwungmasse 5 aufgenommen.
Es versteht sich, dass die sekundäre Schwungmasse 5 auch mittels eines Blechteils mit dem Außenring 25 und/oder die sekundäre Schwungmasse direkt mit der Lagerhülse 12 in Anlagekontakt treten kann.
Das Wälzlager 3 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als gekapseltes Rillenkugellager ausgebildet, das die an der sekundären Schwungmasse 5 auftretenden und infolge der Betätigung der Reibungskupplung in Richtung Kurbelwelle 7 auftretenden Axialkräfte in die Lagerhülse 12 einleitet. Die Lagerhülse 12 befindet sich mittels der Anlagefläche 27 direkt in Anlagekontakt mit der Kurbelwelle 7, so dass auf entsprechende Stützbundausprägungen an der Lagerhülse 12 und an dem Lagerflansch 6 verzichtet werden kann.
In Abänderung zu der Lagerbaueinheit 20 der 1 weist die in 2 im Teilschnitt gezeigte Lagerbaueinheit 20a einen erweiterten Teilkreisdurchmesser der Wälzkörper 24a auf. Dieser wird durch einen größeren Durchmesser der Wälzkörper 24a erzielt, so dass bei vergleichbarer Bauraumbeanspruchung eine erhöhte Tragfähigkeit erzielt wird. In vorteilhafter Weise wird der Teilkreisdurchmesser so erhöht, dass eine Anordnung der Lagerbaueinheit 20a bei langzeitstabiler und materialtechnisch vertretbarer Auslegung radial innerhalb der Durchgriffsöffnungen 28 in der sekundären Schwungmasse zum Verschrauben der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 (1) an den Verschraubungsöffnungen 29 der primären Schwungmasse 4 noch möglich ist.
3 zeigt die obere Hälfte der um die Drehachse 2 angeordneten Lagerbaueinheit 20b im Teilschnitt, bei der insbesondere zur Erhöhung der Stabilität der Lagerhülse 12b und des Teilkreisdurchmessers der Wälzkörper 24b die Lagerhülse 12b an deren freiem stirnseitigen Ende gedoppelt ist. Hierzu wird der umgelegte axiale Ansatz der Lagerhülse 12b um 180° umgelegt. In den umgelegten Ansatz 30 ist zur Bildung des Innenrings des Wälzlagers 3b die Laufbahn 23b eingebracht. Der Außenring 25 ist nach den üblichen Methoden gefertigt. Durch die Doppelung der Lagerhülse 12b kann die Blechstärke der Lagerhülse 12b bei zumindest gleicher Stabilität und vergrößertem Teilkreisdurchmesser der Wälzkörper 24b verringert werden. Dies hat unter anderem den zusätzlichen Vorteil, dass der lichte Durchmesser des Pilotlagers 9b größer ausgelegt werden kann, so dass bei gleichem Bauraum Getriebeeingangswellen mit größerem Durchmesser in dem Pilotlager 9b aufgenommen werden können. Es versteht sich, dass abhängig vom Durchmesser der Getriebeeingangswelle und der radialen Lage der Verschraubungsöffnungen 29 ein entsprechender Teilkreis der Wälzkörper 24b vorgegeben ist, so dass bei einer Verringerung der Materialstärke wie Blechstärke der Lagerhülse 12b grundsätzlich Vorteile entstehen.
In einer weiteren Abänderung ist in 4 der Teilschnitt der oberen Hälfte der um die Drehachse 2 verdrehbaren Lagerbaueinheit 20c gezeigt. In der Lagerbaueinheit 20c wird der Teilkreisdurchmesser der Wälzkörper 24c des Wälzlagers 3c zusätzlich erweitert, indem zwischen dem Hauptdurchmesser der Lagerhülse 12c zur Ausbildung der Passung 21c mit dem Lagerflansch 6 und dem umgelegten axialen Ansatz 30a eine radiale Luft 31 vorgesehen wird. Hierdurch kann bei gegebenenfalls verringertem Durchmesser der Wälzkörper 24c deren Anzahl erhöht und die Tragfähigkeit des Wälzlagers 3c erhöht werden.
Die 5 zeigt in Abänderung zu der Lagerbaueinheit 20c der 4 die obere Hälfte der um die Drehachse 2 angeordneten Lagerbaueinheit 20d im Teilschnitt mit einer stufenförmig ausgebildeten Lagerhülse 12d. Dabei ist der Durchmesser der Lagerhülse 12d zur Ausbildung der Passung 21d kleiner als der axiale Ansatz 30d mit der Laufbahn 23d zur Bildung des Wälzlagers 3d, so dass der Teilkreis der Wälzkörper 24d im Wesentlichen in gleichem Umfang wie der der Wälzkörper 24c des Wälzlagers 3c der 4 erzielt werden kann.
6 zeigt die Lagerbaueinheit 20e im Teilschnitt, die eine der Lagerhülse 12d der 5 ähnliche stufenförmig ausgebildete Lagerhülse 12e aufweist. Im Unterschied zu dieser ist die Laufbahn 23e für die Wälzkörper 24e in die Lagerhülse 12e so eingeprägt, dass am Innenumfang dieser Ausformungen ausgeprägt werden. Diese bei dünner Blechstärke vereinfachte Form der Darstellung der Laufbahn ist infolge des größeren Durchmessers des axialen Ansatzes 30e für die lichte Weite der Lagerhülse 12e zur Aufnahme der Getriebeeingangswelle unerheblich. Diesbezüglich ist lediglich die Unterbringung und axiale Sicherung des Wellendichtrings 18e anzupassen.
7 zeigt in Abänderung gegenüber den Lagerbaueinheiten 20 bis 20e der 1 bis 6 die Lagerbaueinheit 20f mit einem als Schrägkugellager 33 ausgebildeten Wälzlager 3f im Teilschnitt. Bei in Richtung Axiallast erhöhter und entgegen dieser Richtung erniedrigter Bordgeometrie der Lagerhülse 12f kann ein besonderer Füllgrad des Wälzlagers 3f mit Wälzkörpern 24f erzielt werden, so dass die axiale Tragfähigkeit und Steifigkeit ohne Bauraumerweiterung zunimmt. Zudem wird durch den größeren Druckwinkel der Wälzkörper 24f gegenüber der Laufbahn 23f der Einfluss der Laufbahndurchmesseränderungen auf das radiale Betriebsspiel der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 (1) verringert. Die Laufbahn 23f wird bevorzugt spanlos durch Anstauchen des offenen Bereichs 32 der Lagerhülse 12f dargestellt. Es versteht sich, dass die Wälzlager 3 bis 3e der 1 bis 6 ebenfalls als Schrägkugellager ausgeführt werden können.
8 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1a mit der Lagerbaueinheit 20g, bei der die Lagerhülse 12g entsprechend der Lagerhülse 12c der 4 gedoppelt ist und den radial erweiterten axialen Ansatz 30g, der den Innenring für das Wälzlager 3g bildet. Im Unterschied zur Lagerbaueinheit 20c der 4 ist die Lagerhülse 12g am Außenumfang des Lagerflanschs 6g zentriert aufgenommen. Hierzu ist die axiale Anformung 22g axial erweitert und an dieser die radial nach innen eingesenkte Aufnahmefläche 34 vorgesehen. Dementsprechend ist der Innenumfang 35 der Anformung 22g gegenüber der Lagerhülse 12g vorzugsweise spielbehaftet ausgebildet.
9 zeigt die Lagerbaueinheit 20h im Teilschnitt, deren Lagerhülse 12h entsprechend der Lagerbaueinheit 20g der 8 an der Aufnahmefläche 34h aufgenommen ist. Die vergleichsweise axial lang ausgebildete Lagerhülse 12h wird am Innenumfang der Anformung 22h des Lagerflansches 6h an der Stufe 36 im Bereich deren Stirnseite radial abgestützt beziehungsweise zentriert. Die axiale Abstützung der Betätigungskräfte der Reibungskupplung erfolgt an der Anschlagkante 37 und damit mittelbar an der nicht dargestellten Kurbelwelle. Die Lagerhülse 12h bildet an deren Stirnseite einen bis auf die zentrale Belüftungsöffnung geschlossenen Topfboden 38.
10 zeigt die Lagerbaueinheit 20i, die bis auf die aus dünnerem Material gefertigte Lagerhülse 12i der Lagerbaueinheit 20i der 9 entspricht. Durch den innen glatten Aufbau der Lagerhülse 12i ist zur axialen Positionierung des Pilotlagers 9i der Distanzring 39 vorgesehen, während in der Lagerhülse 12h der 9 deren Innenumfang gestuft ausgebildet ist und die Stufe einen Anschlag für das Pilotlager bildet.
11 zeigt die der Drehmomentübertragungseinrichtung 1a der 8 ähnliche Drehmomentübertragungseinrichtung 1b mit einer gestuft ausgeführten Anformung 22k des Lagerflansches 6k, auf deren Außenumfang die Lagerhülse 12k der Lagerbaueinheit 20k aufgenommen ist. Die Lagerhülse 12k ist dabei an der endseitigen Stufe 40 der Anformung 22k mit kleinstem Durchmesser, die sich auf axialer Höhe des Wälzlagers 3k befindet, zentriert. Gegenüber der zweiten Stufe 41 ist die Luft 31k, beispielsweise in Höhe von 0,1 mm eingestellt. Je nach Auslegung des Axialspiels zwischen dem Axialanschlag 42 zwischen der zweiten Stufe 41 und der dritten Stufe 43 können die Axialkräfte der Drehmomentübertragungseinrichtung 1b, beispielsweise Kupplungskräfte über den radialen Ansatz 44 der Lagerhülse 12k am Axialanschlag 42 und damit mittelbar an der Kurbelwelle oder bei Einstellung einer Luft zwischen Axialanschlag 42 und dem Ansatz 44 mittels der Anlagefläche 27k direkt an der Kurbelwelle abgestützt werden.
Bezugszeichenliste

1: Drehmomentübertragungseinrichtung
1a: Drehmomentübertragungseinrichtung
1b: Drehmomentübertragungseinrichtung
2: Drehachse
3: Wälzlager
3b: Wälzlager
3c: Wälzlager
3d: Wälzlager
3f: Wälzlager
3g: Wälzlager
3k: Wälzlager
4: Schwungmasse
5: Schwungmasse
6: Lagerflansch
6g: Lagerflansch
6h: Lagerflansch
6k: Lagerflansch
7: Kurbelwelle
8: Öffnung
9: Pilotlager
9a: Basiselement
9b: Pilotlager
9i: Pilotlager
10: Nadelkäfig
11: Nadel
11a: Wälzkörper
12: Lagerhülse
12b: Lagerhülse
12c: Lagerhülse
12d: Lagerhülse
12e: Lagerhülse
12f: Lagerhülse
12g: Lagerhülse
12h: Lagerhülse
121: Lagerhülse
12k: Lagerhülse
13: Wälzfläche
14: Öffnung
15: Sackloch
16: Deckel
17: Fettraum
18: Wellendichtring
18e: Wellendichtring
19: Belüftungsöffnung
19h: Belüftungsöffnung
20: Lagerbaueinheit
20a: Lagerbaueinheit
20b: Lagerbaueinheit
20c: Lagerbaueinheit
20d: Lagerbaueinheit
20e: Lagerbaueinheit
20f: Lagerbaueinheit
20g: Lagerbaueinheit
20h: Lagerbaueinheit
20i: Lagerbaueinheit
20k: Lagerbaueinheit
21: Passung
21c: Passung
21d: Passung
22: Anformung
22g: Anformung
22h: Anformung
22k: Anformung
23: Laufbahn
23b: Laufbahn
23d: Laufbahn
23e: Laufbahn
23f: Laufbahn
24: Wälzkörper
24a: Wälzkörper
24b: Wälzkörper
24c: Wälzkörper
24d: Wälzkörper
24e: Wälzkörper
24f: Wälzkörper
25: Außenring
26: Anlagefläche
27: Anlagefläche
27k: Anlagefläche
28: Durchgriffsöffnung
29: Verschraubungsöffnung
30: Ansatz
30a: Ansatz
30d: Ansatz
30e: Ansatz
30g: Ansatz
31: Luft
31k: Luft
32: offener Bereich
33: Schrägkugellager
34: Aufnahmefläche
34h: Aufnahmefläche
35: Innenumfang
36: Stufe
37: Anschlagkante
38: Topfboden
39: Distanzring
40: Stufe
41: Stufe
42: Axialanschlag
43: Stufe
44: Ansatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4143705 A1 [0002]

Claims

Lagerbaueinheit (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h, 20i, 20k) in einer Drehmomentübertragungseinrichtung (1, 1a, 1b) eines Antriebsstrangs mit mittels eines Wälzlagers (3, 3b, 3c, 3d, 3f, 3g, 3k) mit zwei Lagerringen und zwischen diesen abwälzenden Wälzkörpern (24, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f) aufeinander verdrehbar gelagerten Bauteilen und einem Pilotlager (9, 9b, 9i) mit an einem Basiselement (9a) aufgenommenen Wälzkörpern (11a), auf denen eine Welle verdrehbar aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pilotlager (9, 9b) in das Wälzlager (3, 3b, 3c, 3d, 3f, 3g, 3k) integriert ist.
Lagerbaueinheit (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerring des Wälzlagers (3, 3b, 3c, 3d, 3f) und das Basiselement (9a) als einteilige Lagerhülse (12, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) ausgebildet sind und die Lagerhülse (12, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) an einem Innenumfang eines Bauteils der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) aufgenommen ist.
Lagerbaueinheit (20g, 20h, 20i, 20k) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerring des Wälzlagers und das Basiselement als einteilige Lagerhülse (12g, 12h, 12i, 12k) ausgebildet sind und die Lagerhülse (12g, 12h, 12i, 12k) an einem Außenumfang eines Bauteils der Drehmomentübertragungseinrichtung (1a, 1b) aufgenommen ist.
Lagerbaueinheit (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (12, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) axial an einer die Drehmomentübertragungseinrichtung (1) aufnehmenden Kurbelwelle (7) einer Brennkraftmaschine abgestützt ist.
Lagerbaueinheit (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20g, 20h, 20i, 20k) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laufbahn (23, 23b, 23d, 23e) der Wälzkörper (24, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e) des Wälzlagers (3, 3b, 3c, 3d, 3g, 3k) in die Lagerhülse (12, 12b, 12c, 12d, 12e, 12g, 12h, 12i, 12k) einrolliert oder eingeformt ist.
Lagerbaueinheit (20b) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (12b) im Bereich der Laufbahn (23b) gedoppelt ist.
Lagerbaueinheit (20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h, 20i, 20k) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12h, 12i, 12k) radial gestuft ausgebildet ist und ein Aufnahmedurchmesser der Lagerbaueinheit (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h, 20i, 20k) an der Drehmomentübertragungseinrichtung (1) keiner als ein Teilkreisdurchmesser der Laufbahn (23c, 23d, 23e, 23f) ist.
Lagerbaueinheit (20f) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (23f) als Schrägkugellaufbahn ausgebildet ist.
Lagerbaueinheit (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Lagerhülse (12, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 12g, 12k) gebildeter Fettraum (17) des Pilotlagers (9, 9b) stirnseitig mit einem Deckel (16) versehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1, 1a, 1b), angeordnet zwischen einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle (7) und einem Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem ersten, auf der Kurbelwelle fest aufgenommenen Bauteil und einem gegenüber diesem zumindest begrenzt mittels eines Wälzlagers (3, 3b, 3c, 3d, 3f, 12g, 12h, 12i, 12k) verdrehbaren zweiten Bauteil sowie einem Pilotlager (9, 9b, 9i) zur verdrehbaren Aufnahme der Getriebeeingangswelle, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagerbaueinheit (20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h, 20i, 20k) einteilig das Wälzlager (3, 3b, 3c, 3d, 3f, 3g, 3k) und das Pilotlager (9, 9b, 9i) bildet.