DE102011003480A1 - Device for supporting e.g. stator of electric machine, has gaps formed between outer portion and inner portion of components at low operating temperature and between inner and outer portion of components at high temperature - Google Patents

Device for supporting e.g. stator of electric machine, has gaps formed between outer portion and inner portion of components at low operating temperature and between inner and outer portion of components at high temperature Download PDF

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Abstract

The device (1) has portion between outer diameter portion (5) of component (3) and inner diameter portion (6) of component (4) and portion between inner diameter portion (7) of component (3) and outer diameter portion (8) of component (4) are matched with each another. The gaps are formed between outer diameter portion (5) of component (3) and inner diameter portion (6) of component at lower operating temperature range and between inner diameter portion (7) of component (3) and outer diameter portion (8) of component at higher operating temperature range.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lagern eines wenigstens bereichsweise hohlzylindrisch ausgebildeten Bauteiles in einem weiteren Bauteil gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.The invention relates to a device for supporting a at least partially hollow cylindrical component in a further component according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.

Bei aus der Praxis bekannten Vorrichtungen zum Lagern wenigstens bereichsweise hohlzylindrisch ausgebildeter Bauteile in weiteren Bauteilen werden die Bauteile üblicherweise wenigstens in einem Durchmesserbereich radial an einem Durchmesserbereich der weiteren Bauteile abgestützt, wobei die Bauteile jeweils über einen Innendurchmesserbereich oder einen Außendurchmesserbereich an einem Außendurchmesserbereich oder einem Innendurchmesserbereich der weiteren Bauteile radial gelagert sind.In known from practice devices for storing at least partially hollow cylindrical components in other components, the components are usually supported at least in a diameter range radially on a diameter range of the other components, wherein the components each have an inner diameter range or an outer diameter range at an outer diameter portion or an inner diameter portion of other components are mounted radially.

Um die Bauteile in den weiteren Bauteilen bzw. Gehäusen über einen möglichst großen Temperaturbereich einer Betriebstemperatur der Bauteile und der Gehäuse in gewünschtem Umfang in radialer Richtung ausreichend lagern zu können, werden die Bauteile bei niedrigen Temperaturen in die Gehäuse eingepresst. Damit soll gewährleistet werden, dass bei höheren Betriebstemperaturen der Bauteile und der Gehäuse immer noch eine ausreichende Zentrierung der Bauteile in den Gehäusen gegeben ist.In order to sufficiently support the components in the other components or housings over the largest possible temperature range of an operating temperature of the components and the housing in the desired extent in the radial direction, the components are pressed into the housing at low temperatures. This is to ensure that at higher operating temperatures of the components and the housing is still given sufficient centering of the components in the housings.

Sind die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Gehäuse größer als die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Bauteile, ist das temperaturbedingte Ausdehnungsverhalten zwischen den Bauteilen und den Gehäusen insbesondere bei größeren Durchmessern der Durchmesserbereiche der Bauteile und der Gehäuse unter Umständen derart unterschiedlich, dass das bei niedrigen Temperaturen vorgesehene Einpressen der Bauteile in die Gehäuse nicht ausreicht, um die Bauteile bei hohen Temperaturen in gewünschtem Umfang in radialer Richtung zu lagern und in den Gehäusen zu zentrieren. Dies resultiert aus der Tatsache, dass zum Ausgleich des unterschiedlichen temperaturabhängigen Ausdehnungsverhaltens zwischen den Bauteilen und den Gehäusen bei niedrigen Temperaturen hohe Verpressungen vorzusehen sind, dass die Bauteile auch bei hohen Temperaturen in den Gehäusen in gewünschtem Umfang in radialer Richtung gelagert und zentriert sind. Derart hohe Verpressungen führen unter Umständen jedoch dazu, dass die Gehäusematerialien im Verpressungsbereich bei niedrigen Temperaturen im Bereich der Streckgrenze zu fließen beginnen und die gewünschte Zentrierung der Bauteile in den Gehäusen bei hohen Temperaturen nicht gewährleistet ist.If the coefficients of thermal expansion of the housings are greater than the coefficients of thermal expansion of the components, the temperature-induced expansion behavior between the components and the housings may be so different, in particular for larger diameters of the diameter ranges of the components and the housings, that the components provided at low temperatures may be pressed into the housings is not sufficient to store the components at high temperatures in the desired extent in the radial direction and to center in the housings. This results from the fact that to compensate for the different temperature-dependent expansion behavior between the components and the housings at low temperatures high compressions are provided, that the components are stored and centered in the radial direction at high temperatures in the housings in the desired extent. Under certain circumstances, however, such high compressions lead to the housing materials beginning to flow in the region of the yield point at low temperatures in the compression region and the desired centering of the components in the housings at high temperatures is not guaranteed.

Damit sind den aus der Praxis bekannten Vorrichtungen zum Lagern hohlzylindrischer Bauteile in Gehäusen bei einem Einsatz der Bauteile und der Gehäuse über einen großen Temperaturbereich insbesondere bei größeren Durchmessern der Bauteile und bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Gehäuse und der Bauteile Grenzen gesetzt, die eine Umsetzung einer gewünschten Zentrierung der Bauteile in den Gehäusen über einen großen Temperaturbereich entgegenstehen.This sets the known from practice devices for storing hollow cylindrical components in enclosures in a use of the components and the housing over a wide temperature range, especially at larger diameters of the components and at different thermal expansion coefficients of the housing and the components limits, the implementation of a desired centering the components in the housings over a wide temperature range.

Ist die zwischen den Bauteilen und den Gehäusen vorgesehene Presspassung bei geringen Temperaturen nicht ausreichend, liegt bei höheren Temperaturen zwischen den Bauteilen und den Gehäusen aufgrund des unterschiedlichen Ausdehnungsverhaltens der Bauteile und der Gehäuse eine Spielpassung vor, die eine erforderliche Lagerung der Bauteile in den Gehäusen nicht in ausreichendem Umfang gewährleistet. Unter Umständen ermöglicht die bei höheren Temperaturen vorliegende Spielpassung ein Relativdrehbewegung zwischen den Bauteilen und den Gehäusen, was bei kritischen Anwendungsfällen, wie beispielsweise Wälzlagereinrichtungen und dergleichen, nicht erwünscht ist, da solche Relativdrehbewegungen unter Umständen zu einer dauerhaften Beeinträchtigung der Funktionsweise der in den Gehäusen zu lagernden Bauteile führt.If the interference fit provided between the components and the housings is insufficient at low temperatures, a clearance fit exists at higher temperatures between the components and the housings due to the different expansion behavior of the components and the housings, which does not prevent a required mounting of the components in the housings sufficient extent. Under certain circumstances, the existing at higher temperatures clearance allows a relative rotational movement between the components and the housings, which is not desirable in critical applications, such as rolling bearing devices and the like, since such relative rotational movements under certain circumstances to a permanent impairment of the operation of the stored in the housings Components leads.

Um die vorbeschriebenen Schwierigkeiten bei der Lagerung wenigstens bereichsweise hohlzylindrisch ausgeführter Bauteile in weiteren Bauteilen bzw. Gehäusen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu vermeiden, werden die Bauteile beispielsweise mit den Gehäusen verschraubt oder es werden zusätzliche O-Ringe vorgesehen, die in Bezug auf die Bauteile außen in die Gehäuse eingelegt werden. Über die O-Ringe wird jeweils eine zusätzliche Pressung zur Verfügung gestellt, ohne unzulässig hohe Belastungen zwischen den Bauteilen und Gehäusen zu erzeugen.In order to avoid the above-described difficulties in the storage of at least partially hollow cylindrical components in other components or housings with different thermal expansion coefficients, the components are bolted to the housings, for example, or additional O-rings are provided, which in relation to the components outside in the Housing be inserted. In each case an additional pressure is provided via the O-rings without generating unduly high loads between the components and housings.

Des Weiteren ist es auch bekannt, dass zwischen den Gehäusen und den Bauteilen auch in axialer Richtung Presspassungen vorgesehen werden oder die Bauteile über Stifte mit den Gehäusen zu verbinden, um die Bauteile gegen Verdrehen in den Gehäusen zu sichern.Furthermore, it is also known that press fits are also provided in the axial direction between the housings and the components or to connect the components via pins to the housings in order to secure the components against rotation in the housings.

Die letztgenannten Vorgehensweisen sind jedoch jeweils konstruktiv aufwändig und verursachen unerwünscht hohe Fertigungskosten.However, the latter procedures are each constructively complex and cause undesirably high production costs.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Lagern eines wenigstens bereichsweise hohlzylindrisch ausgeführten Bauteiles in einem weiteren Bauteil zur Verfügung zu stellen, über die eine Lagerung des Bauteiles in radialer Richtung im weiteren Bauteil über einen großen Temperaturbereich in gewünschtem Umfang auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise gewährleistbar ist.The present invention is therefore an object of the invention to provide a device for storing a at least partially hollow cylindrical component in a further component available on the storage of the component in the radial direction in the other component over a wide temperature range in the desired extent to structurally simple and cost-effective manner is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention this object is achieved with a device having the features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Lagern eines wenigstens bereichsweise hohlzylindrisch ausgebildeten Bauteiles in einem weiteren Bauteil ist das Bauteil wenigstens in einem Durchmesserbereich radial an einem Durchmesserbereich des Gehäusebereiches abgestützt und der Wärmeausdehnungskoeffizient des weiteren Bauteiles ist größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Bauteiles. Das Bauteil ist über einen Außendurchmesserbereich in einem Innendurchmesserbereich des Gehäuses und zusätzlich über einen Innendurchmesserbereich an einem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles radial gelagert. Um die radiale Lagerung des Bauteiles im weiteren Bauteil über einen großen Temperaturbereich in gewünschtem Umfang gewährleisten zu können, sind eine Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles sowie eine Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles derart aufeinander abgestimmt, dass in einem unteren Temperaturbereich einer Betriebstemperatur des Bauteiles und des weiteren Bauteiles zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles eine Übermaßpassung und in einem oberen Temperaturbereich der Betriebstemperatur des Bauteiles und des weiteren Bauteiles zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles eine Übermaßpassung vorliegt.In the inventive device for supporting a at least partially hollow cylindrical component in a further component, the component is supported at least in a diameter range radially on a diameter portion of the housing portion and the coefficient of thermal expansion of the other component is greater than the thermal expansion coefficient of the component. The component is radially mounted over an outer diameter region in an inner diameter region of the housing and additionally over an inner diameter region at an outer diameter region of the further component. In order to ensure the radial mounting of the component in the other component over a wide temperature range in the desired extent, a fit between the outer diameter portion of the component and the inner diameter portion of the other component and a fit between the inner diameter portion of the component and the outer diameter portion of the other component to each other tuned that in a lower temperature range of an operating temperature of the component and the further component between the outer diameter portion of the component and the inner diameter portion of the further component an interference fit and in an upper temperature range of the operating temperature of the component and the further component between the inner diameter portion of the component and the outer diameter portion of the another component is an oversize fit.

Dadurch wird auf einfach Art und Weise erreicht, dass das Bauteil bei niedrigen Temperaturen im Bereich der Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles in gewünschtem Umfang radial gelagert ist, während das Bauteil bei höheren Temperaturen im Bereich der Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles entsprechend radial gelagert ist, ohne über den gesamten Betriebsbereich unzulässige Belastungen im Bereich des Bauteiles und/oder des weiteren Bauteiles, die eine Funktion der Vorrichtung zum Lagern irreversibel beeinträchtigen, zu erzeugen.This is achieved in a simple manner that the component is radially mounted at low temperatures in the region of the fit between the outer diameter portion of the component and the inner diameter portion of the other component to the desired extent radially, while the component at higher temperatures in the range between the inner diameter range the component and the outer diameter range of the further component is mounted radially correspondingly, without generating over the entire operating range unacceptable loads in the region of the component and / or the further component, which irreversibly affect a function of the device for storing.

Gleichzeitig ist die Lagerung eines wenigstens bereichsweise hohlzylindrisch ausgeführten Bauteiles in einem weiteren Bauteil auf konstruktiv einfache und kostengünstige Art und Weise herstellbar, da zusätzliche Verschraubungen zwischen dem hohlzylindrischen Bauteil und dem weiteren Bauteil sowie zusätzliche O-Ringe oder weitere in axialer Richtung wirkende zusätzliche Presspassungen oder Stifte nicht benötigt werden, um das Bauteil über den gesamten Betriebstemperaturbereich im weiteren Bauteil in gewünschtem Umfang in radialer Richtung lagern und zentrieren zu können.At the same time, the mounting of an at least partially hollow cylindrical component in another component in a structurally simple and cost-effective manner can be produced because additional screw between the hollow cylindrical member and the other component and additional O-rings or other acting in the axial direction additional interference fits or pins are not needed to store the component over the entire operating temperature range in the further component in the desired extent in the radial direction and can center.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesser des weiteren Bauteiles derart ausgelegt, dass im unteren Temperaturbereich zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesser des weiteren Bauteiles eine Übergangspassung vorliegt. Damit wird auf einfache Art und Weise auch im unteren Temperaturbereich zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles neben der radialen Zentrierwirkung im Bereich zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles zusätzlich eine Lagerwirkung zur Verfügung gestellt. Dies bietet die Möglichkeit, die im unteren Temperaturbereich vorgesehene Übermaßpassung zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles mit hoher Sicherheit auf zulässige Belastungen für das Bauteil und das weiteren Bauteil zu begrenzen.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the fit between the inner diameter region of the component and the outer diameter of the further component is designed such that there is a transition fit in the lower temperature range between the inner diameter region of the component and the outer diameter of the further component. Thus, in addition to the radial centering effect in the region between the outer diameter range of the component and the inner diameter range of the further component, a bearing effect is additionally provided in a simple manner even in the lower temperature range between the inner diameter range of the component and the outer diameter range of the further component. This offers the possibility of limiting the oversize fit provided in the lower temperature range between the outer diameter region of the component and the inner diameter region of the further component with a high degree of certainty to allowable loads for the component and the further component.

Ist die Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles derart ausgelegt, dass im unteren Temperaturbereich zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles eine Spielpassung vorliegt, sind Belastungen des Bauteiles und des weiteren Bauteiles zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles im oberen Temperaturbereich ebenfalls auf einfache Art und Weise auf zulässige Werte begrenzbar.Is the fit between the inner diameter portion of the component and the outer diameter portion of the other component designed such that in the lower temperature range between the inner diameter portion of the component and the outer diameter portion of the other component is a clearance fit, loads on the component and the other component between the inner diameter portion of the component and the outer diameter range of the other component in the upper temperature range also in a simple manner limited to allowable values.

Ist die Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles derart ausgelegt, dass im oberen Temperaturbereich zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles eine Übergangspassung vorliegt, ist die Belastung zwischen dem Bauteil und dem Gehäuse im unteren Temperaturbereich auf einfache Art und Weise auf zulässige Werte begrenzbar.If the fit between the outer diameter region of the component and the inner diameter region of the further component is designed such that a transition fit exists between the outer diameter region of the component and the inner diameter region of the further component in the upper temperature range, the load between the component and the housing in the lower temperature range is simple Way limited to permissible values.

Bei einer Auslegung der Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles, dass im oberen Temperaturbereich zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles eine Spielpassung vorliegt, sind die Belastungen im unteren Temperaturbereich zwischen dem Bauteil und dem Gehäuse weiter reduzierbar.In an interpretation of the fit between the outer diameter portion of the component and the inner diameter portion of the other component that in the upper temperature range between the outer diameter portion of the component and the inner diameter portion of the other component is a clearance fit, the loads in the lower temperature range between the component and the housing further reducible.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt bei einer einer Raumtemperatur entsprechenden Betriebstemperatur des Bauteiles und des weiteren Bauteiles zwischen dem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Innendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles eine Übergangspassung und zwischen dem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und dem Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles eine Spielpassung vor. Damit ist das Bauteil mit geringen Kräften während einer Montage im weiteren Bauteil auf einfache Art und Weise ohne aufwändige Montagehilfseinrichtungen anordenbar.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention is at a corresponding room temperature operating temperature of the component and the other component between the outer diameter portion of the component and the inner diameter portion of the other component a transition fit and between the inner diameter portion of the component and the outer diameter portion of the other component before a clearance fit. Thus, the component with low forces during assembly in another component can be arranged in a simple manner without complex assembly aids.

Sind der Außendurchmesserbereich und der Innendurchmesserbereich des Bauteiles im Bereich eines Endes des Bauteiles vorgesehen und ist das Bauteil im Bereich des anderen Endes in radialer Richtung fliegend gelagert, ist eine Herstellung der Vorrichtung kostengünstig durchführbar.If the outer diameter region and the inner diameter region of the component are provided in the region of one end of the component, and if the component is cantilevered in the radial direction in the region of the other end, production of the device can be carried out inexpensively.

Ist das Bauteil im Bereich des den Außendurchmesserbereich und den Innendurchmesserbereich aufweisenden Endes in montiertem Zustand in einer Ringnut des weiteren Bauteiles angeordnet, wobei die Ringnut vom Innendurchmesserbereich und vom Außendurchmesserbereich des weiteren Bauteiles in radialer Richtung begrenzt ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar, da das Gehäuse während einer spanenden Fertigung der Ringnut im Werkzeug nicht erneut einzuspannen ist.If the component is arranged in the assembled state in an annular groove of the further component in the region of the outer diameter region and the inner diameter region, wherein the annular groove is bounded by the inner diameter region and the outer diameter region of the further component in the radial direction, the device according to the invention can also be produced with low production costs because the housing is not re-clamped during a machining production of the annular groove in the tool.

Bei einer weiteren kostengünstig herstellbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Innendurchmesserbereich des Bauteiles im Bereich eines Endes und der Außendurchmesser im Bereich eines anderen Endes des Bauteiles vorgesehen. Die räumliche Trennung der beiden Zentriersitze zwischen dem hohlzylindrischen Bauteil und dem weiteren Bauteil vereinfacht eine Herstellung, da der Durchmesserabstand zwischen den Zentriersitzen im Vergleich zur Anordnung des Außendurchmesserbereiches und des Innendurchmesserbereiches des Bauteiles im Bereich eines Endes vergrößert darstellbar ist. Der vergrößerte Durchmesserabstand ermöglicht eine vereinfachte Entformung des weiteren Bauteiles nach einem Gießprozess. Des Weiteren sind die für die Bearbeitung der Innendurchmesserbereiche und der Außendurchmesserbereiche des Bauteiles und des weiteren Bauteiles erforderlichen Bearbeitungswerkzeuge massiver und damit stabiler ausführbar.In another embodiment of the device according to the invention which can be produced cost-effectively, the inner diameter range of the component is provided in the region of one end and the outer diameter in the region of another end of the component. The spatial separation of the two centering seats between the hollow cylindrical member and the other component simplifies manufacture, since the diameter distance between the centering seats in comparison to the arrangement of the outer diameter portion and the inner diameter portion of the component in the region of one end is displayed enlarged. The increased diameter distance allows a simplified demolding of the other component after a casting process. Furthermore, the machining tools required for machining the inner diameter regions and the outer diameter regions of the component and of the further component are more solid and therefore more stable.

Eine einfach montierbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil im Bereich eines Endes in axialer Richtung, beispielsweise über einen Sprengring, im weiteren Bauteil abgestützt ist.An easily mountable embodiment of the device according to the invention is characterized in that the component in the region of one end in the axial direction, for example via a snap ring, is supported in the further component.

Bei einer ein geringes Bauteilgewicht aufweisenden und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das weitere Bauteil aus Aluminium, Magnesium oder einer Aluminium-Magnesium-Legierung und das Bauteil aus Stahl hergestellt.In a low component weight having and cost-producible embodiment of the device according to the invention, the further component made of aluminum, magnesium or an aluminum-magnesium alloy and the component is made of steel.

Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.Both the features specified in the claims and in the subsequent embodiments of the device according to the invention. specified features are suitable for each alone or in any combination with each other to further develop the subject invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele zugunsten der Übersichtlichkeit für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further advantages and advantageous embodiments of the device according to the invention will become apparent from the claims and the embodiments described in principle below with reference to the drawings, wherein the same reference numerals are used in the description of the various embodiments in favor of clarity for construction and functionally identical components.

Es zeigt:It shows:

1 eine schematisierte Teilschnittansicht eines hohlzylindrischen Bauteiles, das über eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem weiteren Bauteil sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung gelagert ist; 1 a schematic partial sectional view of a hollow cylindrical member which is mounted via a first embodiment of the device according to the invention in a further component both in the radial direction and in the axial direction;

2 eine 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Lagern eines hohlzylindrischen Bauteiles in einem weiteren Bauteil; 2 a 1 corresponding representation of a second embodiment of the device for supporting a hollow cylindrical component in another component;

3 eine 1 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zum Lagern eines als Lagerring eines Kugellagers ausgeführten hohlzylindrischen Bauteiles in einem Gehäuse; und 3 a 1 corresponding representation of a third embodiment of the device for supporting a designed as a bearing ring of a ball bearing hollow cylindrical member in a housing; and

4 ein Toleranzfeld einer Passung zwischen einem Außendurchmesserbereich des Bauteiles und einem Innendurchmesserbereich des Gehäuses sowie ein Toleranzfeld einer Passung zwischen einem Innendurchmesserbereich des Bauteiles und einem Außendurchmesserbereich des Gehäuses über der Betriebstemperatur des Bauteiles und des Gehäuses. 4 a tolerance field of a fit between an outer diameter region of the component and an inner diameter region of the housing and a tolerance field of a fit between an inner diameter region of the component and an outer diameter region of the housing over the operating temperature of the component and of the housing.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Lagern eines vorliegend als Statorträger einer elektrischen Maschine eines Getriebes 2 ausgeführten hohlzylindrischen Bauteiles 3 in einem weiteren Bauteil 4, das vorliegend ein Gehäuse des Getriebes 2 ist. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des aus Aluminium hergestellten Gehäuses 4 ist größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient des aus Stahl gefertigten und als Ring ausgeführten Bauteiles 3, das in axialer Richtung über einen Sprengring 10 zusätzlich in axialer Richtung im Gehäuse 4 gesichert ist. 1 shows a device 1 for storing a present as a stator of an electric machine of a transmission 2 executed hollow cylindrical components 3 in another component 4 , Which in this case a housing of the transmission 2 is. The thermal expansion coefficient of the housing made of aluminum 4 is greater than the thermal expansion coefficient of the made of steel and designed as a ring component 3 in the axial direction via a snap ring 10 additionally in the axial direction in the housing 4 is secured.

Das Bauteil 3 liegt in einem Außendurchmesserbereich 5 an einem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 radial an. Zusätzlich liegt das Bauteil 3 in einem Innendurchmesserbereich 7 an einem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 radial an. Eine Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich des Gehäuses 4 sowie eine Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 sind derart aufeinander abgestimmt, dass in einem unteren Temperaturbereich einer Betriebstemperatur des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 eine Übermaßpassung und in einem oberen Temperaturbereich der Betriebstemperatur des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 eine Übermaßpassung vorliegt.The component 3 lies in an outer diameter range 5 on an inner diameter area 6 of the housing 4 radially on. In addition, the component is located 3 in an inner diameter range 7 on an outer diameter area 8th of the housing 4 radially on. A fit between the outer diameter area 5 of the component 3 and the inner diameter portion of the housing 4 and a fit between the inner diameter portion 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 are coordinated so that in a lower temperature range of an operating temperature of the component 3 and the housing 4 between the outer diameter range 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 an interference fit and in an upper temperature range of the operating temperature of the component 3 and the housing 4 between the inside diameter range 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 there is an interference fit.

Über die Vorrichtung 1 ist das hohlzylindrische Bauteil 3 bzw. der Statorträger über einen großen Bereich der Betriebestemperatur des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 im Gehäuse 4 des Getriebes 2 derart exakt in radialer Richtung lagerbar, dass eine für die Funktionsweise einer im Gehäuse 4 vorgesehenen elektrischen Maschine erforderliche exakte Zentrierung eines Rotors in Bezug auf einen in das Bauteil 3 eingepressten Stator 9 gewährleistet ist. Mit der Vorrichtung 1 wird eine radiale Lagerung bzw. eine Zentrierung des hohlzylindrischen Bauteiles 3 bzw. des Statorträgers in Bezug auf den Rotor der elektrischen Maschine zur Verfügung gestellt, mit der ein Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator 9 in einem für die Funktionsweise der elektrischen Maschine erforderlichen Umfang über den gesamten Betriebstemperaturbereich des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 aufrechterhalten wird, ohne im Bereich der Passungen zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 aufgrund eines materialbedingt unterschiedlichen Ausdehnungsverhaltens des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 unzulässig hohe Belastungen zu erzeugen, die eine Funktion der Vorrichtung 1 durch Belastungen oberhalb der Streckgrenze des Materials des Gehäuses 4 und einem damit einhergehenden Fließen insbesondere im Innendurchmesserbereich 6 und im Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 beeinträchtigen.About the device 1 is the hollow cylindrical component 3 or the stator carrier over a large range of the operating temperature of the component 3 and the housing 4 in the case 4 of the transmission 2 such exactly in the radial direction storable, that one for the functioning of a housing 4 provided electrical machine required exact centering of a rotor with respect to a in the component 3 pressed in stator 9 is guaranteed. With the device 1 is a radial bearing or centering of the hollow cylindrical member 3 or of the stator carrier with respect to the rotor of the electric machine provided, with an air gap between the rotor and the stator 9 in an extent necessary for the functioning of the electric machine over the entire operating temperature range of the component 3 and the housing 4 is maintained without in the range of fits between the component 3 and the housing 4 due to a material-related different expansion behavior of the component 3 and the housing 4 To generate unacceptably high loads, which is a function of the device 1 by loads above the yield strength of the material of the housing 4 and a concomitant flow, especially in the inner diameter range 6 and in the outer diameter range 8th of the housing 4 affect.

Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 sind der Außendurchmesserbereich 5 und der Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 im Bereich eines dem Sicherungsring 10 abgewandten Ende des Bauteiles 3 vorgesehen, wobei dieses Ende des Bauteiles 3 in montiertem Zustand des Bauteiles 3 in eine in das Gehäuse 4 eingefräste Ringnut 11 eintaucht. Die Ringnut 11 wird in radialer Richtung vom Innendurchmesserbereich 6 und vom Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 begrenzt. Eine Tiefe der Ringnut 11 ist derart vorgesehen, dass eine Stirnseite des in die Ringnut 11 eintauchenden Endes des Bauteiles 3 in dem in 1 dargestellten montierten Zustand des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 in axialer Richtung nicht am Gehäuse 4 zum Anliegen kommt. Damit sollen, im Bauteil 3 in axialer Richtung wirkende Verspannungen, die aufgrund des unterschiedlichen Ausdehnungsverhaltens des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 auftreten können, vermieden werden.At the in 1 illustrated first embodiment of the device 1 are the outside diameter range 5 and the inside diameter range 7 of the component 3 in the area of a circlip 10 remote end of the component 3 provided, this end of the component 3 in the assembled state of the component 3 in one in the housing 4 milled ring groove 11 dips. The ring groove 11 is in the radial direction of the inner diameter range 6 and the outside diameter range 8th of the housing 4 limited. A depth of the ring groove 11 is provided such that an end face of the in the annular groove 11 submerged end of the component 3 in the 1 illustrated assembled state of the component 3 in the case 4 not in the axial direction on the housing 4 comes to the concern. This should, in the component 3 acting in the axial direction of tension, due to the different expansion behavior of the component 3 and the housing 4 can be avoided.

In einem unteren Temperaturbereich der Betriebstemperatur des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4, vorliegend zwischen –50°C und ca. 60°C, zentriert sich das Bauteil 3 in radialer Richtung über den Außendurchmesserbereich 5 am Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4. In einem Temperaturbereich oberhalb von 60°C zentriert sich das Bauteil 3 in radialer Richtung über den Innendurchmesserbereich 7 am Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4.In a lower temperature range of the operating temperature of the component 3 and the housing 4 , in the present case between -50 ° C and about 60 ° C, the component is centered 3 in the radial direction over the outer diameter range 5 at the inside diameter range 6 of the housing 4 , In a temperature range above 60 ° C, the component is centered 3 in the radial direction over the inner diameter range 7 on the outside diameter range 8th of the housing 4 ,

Des Weiteren sind die Passungen zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 vorliegend derart ausgelegt, dass bei einer Montage des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 bei Raumtemperatur bzw. bei einer Temperatur von 25°C im Bereich der äußeren Zentrierung bzw. der Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 eine leichte Überdeckung vorliegt, während im Bereich der Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 eine Spielpassung vorliegt. Damit wird ein möglicher Versatz zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 auf einfache Art und Weise erheblich reduziert und eine Montage des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 ist mit geringem Kraftaufwand durchführbar.Furthermore, the fits between the component 3 and the housing 4 in the present case designed such that during assembly of the component 3 in the case 4 at room temperature or at a temperature of 25 ° C in the region of the outer centering or the fit between the outer diameter range 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 there is a slight overlap while in the area of the fit between the inside diameter range 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 a clearance is present. This will be a possible offset between the component 3 and the housing 4 greatly reduced in a simple manner and assembly of the component 3 in the case 4 is feasible with little effort.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, bei welchem zur Vereinfachung einer Herstellung die beiden Zentriersitze zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 im Vergleich zur Vorrichtung 1 gemäß 1 in axialer Richtung räumlich voneinander getrennt sind. Die Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 ist bei der Ausführung der Vorrichtung 1 gemäß 2 im Bereich des Sicherungsringes 10 vorgesehen, während die Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 im Bereich des dem Sicherungsring 10 abgewandten Endes an einer Glockenrückwand des Gehäuses 4 ausgebildet ist. Zusätzlich ist auch der Durchmesserabstand zwischen den beiden Zentriersitzen zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 bei der Vorrichtung 1 gemäß 2 im Vergleich zur Ausführung der Vorrichtung 1 gemäß 1 vergrößert, wodurch eine Entformung des Gehäuses 4 nach einem Gießprozess vereinfacht wird. Des Weiteren sind aufgrund der Vergrößerung des Durchmesserabstandes zwischen den Zentriersitzen Bearbeitungswerkzeuge zur Herstellung der Innen- und Außendurchmesserbereiche 5 bis 8 massiver und damit stabiler gestaltbar. 2 shows a second embodiment of the device 1 in which the two centering seats between the component to simplify a production 3 and the housing 4 compared to the device 1 according to 1 are spatially separated from each other in the axial direction. The fit between the outside diameter range 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 is in the execution of the device 1 according to 2 in the area of the circlip 10 provided while the fit between the inner diameter portion 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 in the area of the circlip 10 facing away from a bell rear wall of the housing 4 is trained. In addition, the diameter distance between the two centering seats between the component is also 3 and the housing 4 at the device 1 according to 2 compared to the execution of the device 1 according to 1 increased, causing a demolding of the housing 4 is simplified after a casting process. Furthermore, due to the increase in the diameter distance between the centering seats machining tools for producing the inner and outer diameter ranges 5 to 8th massive and therefore more stable design.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, über die ein als Lageraußenring ausgeführtes hohlzylindrisches Bauteil 3 im Gehäuse 4 in der vorstehend näher erläuterten Art und Weise in radialer Richtung und auch in axialer Richtung gelagert ist. Über die vorbeschriebene Vorgehensweise werden Lagerschäden bei Wälzlagern, die in bekannter Art und Weise in Aluminiumgehäusen durch Einpressen im Bereich eines einzigen radialen Durchmessersitzes montiert werden, ebenfalls auf einfache und kostengünstige Art und Weise vermieden, da durch den Einsatz der Vorrichtung 1 keine unzulässig hohen Verpressungen erforderlich sind, um ein unerwünschtes temperaturbedingtes Aufweiten des Lagersitzes im Aluminiumgehäuse 4 zu kompensieren. Zudem werden mit der Vorrichtung 1 die Entstehung eines zu hohen Spieles zwischen dem Lageraußenring 3 und dem Aluminiumgehäuse 4 und ein daraus resultierendes freies Mitdrehen des Lagerringes sowie damit einhergehende Schädigungen im Bereich des Wälzlagers vermieden. 3 shows a third embodiment of the device 1 , About the running as a bearing outer ring hollow cylindrical component 3 in the case 4 is mounted in the manner explained in more detail above in the radial direction and also in the axial direction. About the above procedure bearing damage in rolling bearings, which are mounted in a known manner in aluminum housings by pressing in the region of a single radial diameter seat, also avoided in a simple and cost-effective manner, as by the use of the device 1 no inadmissibly high compressions are required to an undesirable temperature-induced widening of the bearing seat in the aluminum housing 4 to compensate. In addition, with the device 1 the emergence of too high a game between the bearing outer ring 3 and the aluminum housing 4 and a resulting free co-rotation of the bearing ring and associated damage in the rolling bearing avoided.

Bei der Vorrichtung 1 übernimmt die Innenzentrierung bzw. die Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 und dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3, die bei Montagetemperatur als Spielpassung vorliegt und das Bauteil 3 im Gehäuse 4 nur in geringem Umfang in radialer Richtung abstützt, mit steigender Betriebstemperatur des Gehäuses 4 und des Bauteiles 3 die Zentrierung des Bauteiles 3 in radialer Richtung und bringt auf den Lageraußenring bzw. das Bauteil 3 in einem oberen Temperaturbereich der Betriebstemperatur des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 von innen her so viel Pressung auf, dass sich das Bauteil 3 nicht im Gehäuse 4 im oberen Temperaturbereich frei drehen kann. Im Gegensatz dazu übernimmt die Außenzentrierung bzw. die Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 und dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3, die bei Montagetemperatur als Überraßpassung vorliegt, die Zentrierung des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 im unteren Temperaturbereich in radialer Richtung, um auf den Lageraußenring bzw. das Bauteil 3 im unteren Temperaturbereich der Betriebstemperatur des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 von außen her so viel Pressung aufzubringen, dass sich das Bauteil 3 nicht im Gehäuse 4 im unteren Temperaturbereich frei drehen kann.In the device 1 takes over the internal centering or the fit between the outer diameter range 8th of the housing 4 and the inside diameter range 7 of the component 3 , which is present at mounting temperature as a clearance fit and the component 3 in the case 4 supported only to a small extent in the radial direction, with increasing operating temperature of the housing 4 and the component 3 the centering of the component 3 in the radial direction and brings to the bearing outer ring or the component 3 in an upper temperature range of the operating temperature of the component 3 and the housing 4 from the inside so much pressure on that component 3 not in the case 4 can rotate freely in the upper temperature range. In contrast, the outer centering or the fit between the inner diameter range takes over 6 of the housing 4 and the outer diameter area 5 of the component 3 , which is at Überrßpassung at mounting temperature, the centering of the component 3 in the case 4 in the lower temperature range in the radial direction to the bearing outer ring or the component 3 in the lower temperature range of the operating temperature of the component 3 and the housing 4 Apply so much pressure from the outside that the component 3 not in the case 4 can rotate freely in the lower temperature range.

In 4 ist ein Diagramm gezeigt, welches die temperaturabhängige Zentrierung des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 der Vorrichtung 1 gemäß 1 bis 3 bei unterschiedlichen Toleranzlagen zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 sowie zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 darstellt.In 4 is a diagram showing the temperature-dependent centering of the component 3 in the case 4 the device 1 according to 1 to 3 at different tolerance levels between the outer diameter range 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 as well as between the inside diameter range 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 represents.

Der über der Betriebstemperatur T des Gehäuses 4 und des Bauteiles 3 aufgetragene Verlauf I_max stellt eine Obergrenze eines in Abhängigkeit der Fertigungstoleranzen definierten Toleranzfeldes der Passung im Bereich zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 dar, während der Verlauf I_min eine Untergrenze des Toleranzfeldes der Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und des Außendurchmesserbereiches 8 des Gehäuses 4 ist. Der Verlauf A_max stellt wiederum die Obergrenze des Toleranzfeldes der Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 dar, während der Verlauf A_min die Untergrenze des Toleranzfeldes der Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 ist.The above the operating temperature T of the housing 4 and the component 3 applied curve I_max represents an upper limit of a tolerance field of the fit defined in dependence on the manufacturing tolerances in the range between the inner diameter range 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 During the course I_min, a lower limit of the tolerance field of the fit between the inside diameter range 7 of the component 3 and the outer diameter range 8th of the housing 4 is. The course A_max again sets the upper limit of the tolerance field of the fit between the outer diameter range 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 during the course A_min, the lower limit of the tolerance field of the fit between the outer diameter range 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 is.

Dabei geben die Verläufe I_max, I_min, A_max, A_min in Abhängigkeit der Betriebstemperatur T jeweils die Wirkung der Innen- bzw. der Außenzentrierung des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 wieder. Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass die Außenzentrierung des Bauteiles 3 im Gehäuse, d. h. die Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4, bei hohen Betriebstemperaturen T mehr Spiel aufweist als bei niedrigen Betriebstemperaturen, während der Verlauf der Zentrierwirkung, im Bereich der Innenzentrierung zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4, d. h. im Bereich der Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 mit steigender Betriebstemperatur T genau umgekehrt ist.Here, the curves I_max, I_min, A_max, A_min depending on the operating temperature T respectively give the effect of the inner and the outer centering of the component 3 in the case 4 again. From the illustration according to 4 shows that the outer centering of the component 3 in the housing, ie the fit between the outer diameter range 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 , at high operating temperatures T more clearance than at low operating temperatures, during the course of the centering, in the area of the internal centering between the component 3 and the housing 4 ie in the area of the fit between the inside diameter range 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 with increasing operating temperature T is exactly the opposite.

Die mit Punkten versehenen Bereiche der Verläufe A_max und I_max sowie die mit Dreiecken versehenen Bereiche der Verläufe A_min und I_min kennzeichnen die Zentrierwirkung der kombinierten Zentrierung des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 in radialer Richtung, wobei die Verläufe I_max, I_min, A_max und A_min auf Basis der Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß 1 erstellt sind und auf einem mittleren Durchmesser des Bauteiles 3 von ca. 275 mm erstellt sind. Des Weiteren stehen die Verläufe I_min, I_max, A_min und A_max in Abhängigkeit der gewählten Passungen zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4, wobei als äußere Passung, d. h. die Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich 5 des Bauteiles 3 und dem Innendurchmesserbereich 6 des Gehäuses 4 der Vorrichtung 1 gemäß 1, eine Passung 275H7/275p7 ausgewählt ist, während als innere Passung zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 bzw. zwischen dem Innendurchmesserbereich 7 des Bauteiles 3 und dem Außendurchmesserbereich 8 des Gehäuses 4 eine Passung 269H7/269de7 vorgesehen ist.The areas of the curves A_max and I_max provided with dots and the regions of the curves A_min and I_min provided with triangles characterize the centering effect of the combined centering of the component 3 in the case 4 in the radial direction, wherein the curves I_max, I_min, A_max and A_min based on the embodiment of the device 1 according to 1 are created and on a mean diameter of the component 3 of about 275 mm are created. Furthermore, the curves I_min, I_max, A_min and A_max are dependent on the selected fits between the component 3 and the housing 4 , wherein as an outer fit, ie the fit between the outer diameter portion 5 of the component 3 and the inside diameter range 6 of the housing 4 the device 1 according to 1 , a 275H7 / 275p7 fit is selected while as an internal fit between the component 3 and the housing 4 or between the inner diameter range 7 of the component 3 and the outer diameter area 8th of the housing 4 a fit 269H7 / 269de7 is provided.

Die Verläufe I_max, I_min, A_max und A_min variieren neben den jeweils ausgewählten Passungen auch in Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Durchmesserwerte der Innendurchmesserbereiche und der Außendurchmesserbereiche 5 und 7 bzw. 6 und 8 des Bauteiles 3 bzw. des Gehäuses 4, wobei die von den Verläufen I_max und I_min sowie von A_max und A_min begrenzten Toleranzfelder in Abhängigkeit der Funktionsweise der Zentrierwirkung zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 auch in anderer Art und Weise als in 4 dargestellt vorgesehen werden können.The profiles I_max, I_min, A_max and A_min vary not only in the selected fits but also as a function of the particular diameter values of the inner diameter ranges and the outer diameter ranges 5 and 7 respectively. 6 and 8th of the component 3 or of the housing 4 , wherein the limited by the curves I_max and I_min and A_max and A_min tolerance fields depending on the operation of the centering effect between the component 3 and the housing 4 also in a different way than in 4 can be provided shown.

Grundsätzlich ist der Darstellung gemäß 4 entnehmbar, dass die jeweils im Bauteil 3 und im Gehäuse 4 auftretende Verpressung über den gesamten Betriebstemperaturbereich des Getriebes 2, der vorliegend im Wesentlichen zwischen –50°C und +150°C liegt, im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Vorrichtungen aufgrund der temperaturabhängig wechselnden Zentrierung des Bauteiles 3 im Gehäuse 4 erheblich reduziert ist und die Materialien des Bauteiles 3 und des Gehäuses 4 zu keiner Zeit bis an die Streckgrenze belastet werden. Zusätzlich ist auch das Spiet zwischen dem Bauteil 3 und dem Gehäuse 4 über den gesamten Betriebstemperaturbereich des Gehäuses 4 und des Bauteiles 3 bzw. des Getriebes 2 im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Ausführungen niedriger, womit undefinierte Anordnungen zwischen dem Gehäuse 4 und dem Bauteil 3 auf einfache Art und Weise vermieden werden.Basically, the illustration is according to 4 removable, that in each case in the component 3 and in the case 4 Occurring compression over the entire operating temperature range of the transmission 2 , which in the present case is substantially between -50 ° C and + 150 ° C, compared to known from practice devices due to the temperature-dependent changing centering of the component 3 in the case 4 is considerably reduced and the materials of the component 3 and the housing 4 at no time be charged to the yield point. In addition, the spit is also between the component 3 and the housing 4 over the entire operating temperature range of the housing 4 and the component 3 or the transmission 2 lower compared to known in practice embodiments, with which undefined arrangements between the housing 4 and the component 3 be avoided in a simple way.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Getriebetransmission
33
hohlzylindrisches Bauteilhollow cylindrical component
44
weiteres Bauteil, Gehäusefurther component, housing
55
Außendurchmesserbereich des BauteilesOutside diameter range of the component
66
Innendurchmesserbereich des GehäusesInner diameter area of the housing
77
Innendurchmesserbereich des BauteilesInner diameter range of the component
88th
Außendurchmesserbereich des GehäusesOutside diameter range of the housing
99
Staturstature
1010
Sicherungsringcirclip
1111
Ringnutring groove
A_maxa_max
Verlaufcourse
A_mina_min
Verlaufcourse
I_maxi_max
Verlaufcourse
I_minI_min
Verlaufcourse
TT
Betriebstemperaturoperating temperatur

Claims (14)

Vorrichtung (1) zum Lagern eines wenigstens bereichsweise hohlzylindrisch ausgeführten Bauteiles (3) in einem weiteren Bauteil (4), wobei das Bauteil (3) wenigstens in einem Durchmesserbereich (5 oder 7) radial an einem Durchmesserbereich (6 oder 8) des weiteren Bauteiles (4) abgestützt ist und der Wärmeausdehnungskoeffizient des weiteren Bauteiles (4) größer ist als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Bauteiles (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (3) über einen Außendurchmesserbereich (5) in einem Innendurchmesserbereich (6) des weiteren Bauteiles (4) und zusätzlich das Bauteil (3) über einen Innendurchmesserbereich (7) an einem Außendurchmesserbereich (8) des weiteren Bauteiles (4) radial gelagert ist, wobei eine Passung zwischen dem Außendurchmesserbereich (5) des Bauteiles (3) und dem Innendurchmesserbereich (6) des weiteren Bauteiles (4) sowie eine Passung zwischen dem Innendurchmesserbereich (7) des Bauteiles (3) und dem Außendurchmesserbereich (8) des weiteren Bauteiles (4) derart aufeinander abgestimmt sind, dass in einem unteren Temperaturbereich einer Betriebstemperatur (T) des Bauteiles (3) und des weiteren Bauteiles (4) zwischen dem Außendurchmesserbereich (5) des Bauteiles (3) und dem Innendurchmesserbereich (6) des weiteren Bauteiles eine Übermaßpassung und in einem oberen Temperaturbereich der Betriebstemperatur (T) des Bauteiles (3) und des weiteren Bauteiles (4) zwischen dem Innendurchmesserbereich (7) des Bauteiles (3) und dem Außendurchmesserbereich (8) des weiteren Bauteiles (4) eine Übermaßpassung vorliegt.Contraption ( 1 ) for supporting a hollow cylindrical at least partially executed component ( 3 ) in another component ( 4 ), wherein the component ( 3 ) at least in a diameter range ( 5 or 7 ) radially on a diameter range ( 6 or 8th ) of the further component ( 4 ) is supported and the thermal expansion coefficient of the other component ( 4 ) is greater than the thermal expansion coefficient of the component ( 3 ), characterized in that the component ( 3 ) over an outer diameter range ( 5 ) in an inner diameter range ( 6 ) of the further component ( 4 ) and additionally the component ( 3 ) over an inner diameter range ( 7 ) at an outer diameter range ( 8th ) of the further component ( 4 ) is radially mounted, wherein a fit between the outer diameter portion ( 5 ) of the component ( 3 ) and the inside diameter range ( 6 ) of the further component ( 4 ) and a fit between the inside diameter range ( 7 ) of the component ( 3 ) and the outer diameter range ( 8th ) of the further component ( 4 ) are matched to one another such that in a lower temperature range of an operating temperature (T) of the component ( 3 ) and the further component ( 4 ) between the outer diameter region ( 5 ) of the component ( 3 ) and the inside diameter range ( 6 ) of the further component an interference fit and in an upper temperature range of the operating temperature (T) of the component ( 3 ) and the further component ( 4 ) between the inside diameter range ( 7 ) of the component ( 3 ) and the outer diameter range ( 8th ) of the further component ( 4 ) there is an interference fit. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Temperaturbereich zwischen dem Innendurchmesserbereich (7) des Bauteiles (3) und dem Außendurchmesserbereich (8) des weiteren Bauteiles (4) eine Übergangspassung vorliegt.Apparatus according to claim 1, characterized in that in the lower temperature range between the inner diameter range ( 7 ) of the component ( 3 ) and the outer diameter range ( 8th ) of the further component ( 4 ) is a transition fit. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Temperaturbereich zwischen dem Innendurchmesserbereich (7) des Bauteiles (3) und dem Außendurchmesserbereich (8) des weiteren Bauteiles (4) eine Spielpassung vorliegt.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the lower temperature range between the inner diameter range ( 7 ) of the component ( 3 ) and the outer diameter range ( 8th ) of the further component ( 4 ) a clearance is present. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Temperaturbereich zwischen dem Außendurchmesserbereich (5) des Bauteiles (3) und dem Innendurchmesserbereich (6) des weiteren Bauteiles (4) eine Übergangspassung vorliegt.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the upper temperature range between the outer diameter range ( 5 ) of the component ( 3 ) and the inside diameter range ( 6 ) of the further component ( 4 ) is a transition fit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Temperaturbereich zwischen dem Außendurchmesserbereich (5) des Bauteiles (3) und dem Innendurchmesserbereich (6) des weiteren Bauteiles (4) eine Spielpassung vorliegt.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the upper temperature range between the outer diameter range ( 5 ) of the component ( 3 ) and the inside diameter range ( 6 ) of the further component ( 4 ) a clearance is present. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer einer Raumtemperatur entsprechenden Betriebstemperatur (T) des Bauteiles (3) und des weiteren Bauteiles (4) zwischen dem Außendurchmesserbereich (5) des Bauteiles (3) und dem Innendurchmesserbereich (6) des weiteren Bauteiles (4) eine Übergangspassung und zwischen dem Innendurchmesserbereich (7) des Bauteiles (3) und dem Außendurchmesserbereich (8) des weiteren Bauteiles (4) eine Spielpassung vorliegt.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at a corresponding room temperature operating temperature (T) of the component ( 3 ) and the further component ( 4 ) between the outer diameter region ( 5 ) of the component ( 3 ) and the inside diameter range ( 6 ) of the further component ( 4 ) a transition fit and between the inner diameter range ( 7 ) of the component ( 3 ) and the outer diameter range ( 8th ) of the further component ( 4 ) a clearance is present. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesserbereich (5) und der Innendurchmesserbereich (7) des Bauteiles (3) im Bereich eines Endes des Bauteiles (3) vorgesehen sind und das Bauteil (3) im Bereich des anderen Endes in radialer Richtung fliegend gelagert ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer diameter range ( 5 ) and the inside diameter range ( 7 ) of the component ( 3 ) in the region of one end of the component ( 3 ) are provided and the component ( 3 ) is cantilevered in the radial direction in the region of the other end. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (3) im Bereich des den Außendurchmesserbereich (5) und den Innendurchmesserbereich (7) aufweisenden Endes in montiertem Zustand in einer Ringnut (11) des weiteren Bauteiles (4) angeordnet ist, wobei die Ringnut (11) vom Innendurchmesserbereich (6) und vom Außendurchmesserbereich (8) des weiteren Bauteiles (4) in radialer Richtung begrenzt ist.Device according to claim 7, characterized in that the component ( 3 ) in the region of the outer diameter region ( 5 ) and the inside diameter range ( 7 ) end in the mounted state in an annular groove ( 11 ) of the further component ( 4 ) is arranged, wherein the annular groove ( 11 ) of the inside diameter range ( 6 ) and the outer diameter range ( 8th ) of the further component ( 4 ) is limited in the radial direction. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesserbereich (5) des Bauteiles (3) im Bereich eines Endes und der Außendurchmesserbereich (6) im Bereich des anderen Endes des Bauteiles (3) vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inner diameter range ( 5 ) of the component ( 3 ) in the region of one end and the outer diameter region ( 6 ) in the region of the other end of the component ( 3 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (3) im Bereich eines Endes in axialer Richtung abgestützt ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the component ( 3 ) is supported in the region of one end in the axial direction. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Bauteil (4) aus Aluminium, Magnesium oder einer Aluminium-Magnesium-Legierung und das Bauteil (3) aus Stahl hergestellt sind.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the further component ( 4 ) made of aluminum, magnesium or an aluminum-magnesium alloy and the component ( 3 ) are made of steel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (3) ein Statorträger einer elektrischen Maschine ist.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the component ( 3 ) is a stator of an electric machine. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (3) ein Außenring einer Wälzlagereinrichtung ist.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the component ( 3 ) is an outer ring of a rolling bearing device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Bauteiles (4) ein Getriebegehäuse ist.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the further components ( 4 ) is a transmission housing.
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