DE102012213962A1

DE102012213962A1 - Lageranordnung

Info

Publication number: DE102012213962A1
Application number: DE201210213962
Authority: DE
Inventors: Kim Führer; Michael Griesbach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-08-07
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2014-05-22

Abstract

Es wird eine Lageranordnung mit einem Lagerschild (1) zum Lagern einer Welle (2) in einem Gehäuse (3) vorgeschlagen, wobei das Lagerschild (1) aus Blech gefertigt ist, dessen Kontur im Bereich der Lagerstellen derart geformt ist, dass ein Schmiermittelaufnahmeraum (7) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einem Lagerschild zum Lagern einer Welle gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher genannten Art.
Aus der Fahrzeugtechnik ist eine Lageranordnung zum Abstützen einer rotierenden Welle bekannt. Die Lageranordnung umfasst ein aus Guss gefertigtes Lagerschild, mit dem die Welle in einem Gehäuse abgestützt bzw. gelagert wird. Dazu nimmt das Lagerschild Radiallager und Axiallager sowie einen radialen Wellendichtring auf. Da die Dichtlippe des Wellendichtringes gezielt mit Schmiermittel versorgt werden muss, ist es notwendig, dass das Schmiermittel in diesem Bereich gefördert wird, wobei sich das Schmiermittelniveau maximal unterhalb der Dichtlippe einstellen muss, um eine Leckage zu vermeiden und die Lager ausreichend mit Schmiermittel zu versorgen.
Es hat sich gezeigt, dass sich bei einem aus Guss gefertigten Lagerschild große Nachteile im Bereich der Steifigkeit ergeben, da diese aufgrund ihrer Herstellung eine schwierig beeinflussbare Steifigkeit haben. Die Ursachen hierfür liegen in der geringen Flexibilität in der Querschnittsfläche, da Gussteile gleichbleibende Wandstärken und eine gewisse Mindestwandstärke für die Gießbarkeit haben. Wenn bei einem vorgegebenen Lagerkonzept eine bestimmte Steifigkeit gefordert wird, kann diese nur in einem geringen Bereich und nur durch einen hohen Aufwand an Geometrieveränderungen angepasst werden, welches in nachteiliger Weise sehr kostenintensiv ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lageranordnung mit einem Lagerschild vorzuschlagen, welches eine möglichst kostengünstige und flexibel Lagerung und Abdichtung einer Welle in einem Gehäuse ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Es wird somit eine Lageranordnung mit einem aus Blech gefertigten Lagerschild vorgeschlagen, welches derart geformt ist, dass ein Schmiermittelaufnahmeraum gebildet wird. Durch die Verwendung eines Blechteils und die damit verbundene einfache Möglichkeit der Formveränderung ergibt sich eine variable Steifigkeitsverstellung des Lagerschildes zur optimalen Anpassung an vorgegebene Lagerkonzepte. Aufgrund der Flexibilität bei der Formgestaltung ergibt sich zudem ein besonders geringer Bauraumbedarf. Darüber hinaus ergibt sich bei aus Blech gefertigten Lagerschilden eine besonders kostengünstige Herstellung.
Vorzugsweise wird die Formgebung bei dem erfindungsgemäßen Lagerschild durch Verwendung zum Beispiel einer speziellen Tiefziehkontur erreicht, die bevorzugt im Bereich der Lagerstellen erfolgt. Da sich das als Blechteil ausgebildete Lagerschild bei der Verformung nicht verzweigen kann, wird durch die gezielte Verbiegung des Halbzeugs erreicht, dass neben den vorzusehenden Lagerstellen für das Axiallager und das Radiallager zusätzlich ein Hohlraum als Schmiermittelaufnahmeraum geschaffen wird, indem der Wellendichtring montiert werden kann. Mit dem in dem Schmiermittelaufnahmeraum montierten Wellendichtring kann zugleich eine Abdichtung des Hohlraumes realisiert werden. Auf diese Weise sind zusätzliche Bauteile zur Abdichtung nicht erforderlich.
Somit wird ein Schmiermittelreservoir gebildet, mit dem zum einen der Wellendichtring und zum anderen die Lagerstellen ausreichend mit Schmiermittel versorgt werden können. Zur Schmiermittelzuführung kann zumindest eine Ausnehmung, Öffnung oder dergleichen geschaffen werden, so dass Schmiermittel in den Hohlraum fließen kann. Um den Ölstand auf einer vorbestimmten Höhe zu erhalten, wird geringfügig unterhalb der Dichtlippe des Wellendichtringes zumindest eine weitere Ausnehmung bzw. Öffnung oder dergleichen vorgesehen, aus der das Schmiermittel bzw. Öl austreten kann, um einen möglichst konstanten Ölstand in dem Hohlraum zu gewährleisten. Auf diese Weise wird ein Lagerschild aus Blech mit integriertem und druckentlastetem Zulauf- und Rücklaufkanal, also mit so genannter integrierter Blutrinne, für das Schmiermittel bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung realisiert.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine geschnittene Teilansicht einer möglichen Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Lageranordnung; und
2 eine geschnittene Draufsicht auf die Lageranordnung gemäß 1.
In den 1 und 2 ist eine mögliche Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Lageranordnung beispielhaft dargestellt. Die Lageranordnung umfasst ein Lagerschild 1 zum Lagern einer Welle 2 in einem Gehäuse 3, beispielsweise einem Getriebegehäuse. Das Lagerschild 1 nimmt zum Abstützen der Welle 2 ein Radiallager 4 als Rollenlager und ein Axiallager 5 als Nadellager auf. Ferner ist zum Abdichten des Wellenspaltes der Welle 2 ein radialer Wellendichtring 6 im Bereich des Radiallagers 4 zum abdichten eines Wellenspalte des zwischen der Welle 2 und dem Gehäuse 3 bzw. dem Lagerschild 1 vorgesehen.
Das Lagerschild 1 ist aus Blech gefertigt, wobei dessen Kontur im Bereich der Lagerstellen derart geformt ist, dass ein Schmiermittelaufnahmeraum 7 vorgesehen ist. Der Schmiermittelaufnahmeraum 7 weist eine etwa ringförmige Gestalt durch die zum Beispiel durch Tiefziehen gestaltete Kontur des Blechteiles auf. Der Schmiermittelaufnahmeraum 7 ist an der dem Gehäuse 3 abgewandten Seite durch den in dem gebildeten Hohlraum des Schmiermittelaufnahmeraumes 7 montierten Wellendichtring 6 abgedichtet bzw. verschlossen.
Der etwa ringförmige Schmiermittelaufnahmeraum 7 umläuft radial außen den Außenring des Radiallagers 4 und bildet somit eine entsprechende Anlagefläche für den Außenring des Radiallagers. An der dem Gehäuse 3 zugewandten Seite des Schmiermittelaufnahmeraumes 7 bildet der entsprechende Wandabschnitt eine Anlagefläche für das Axiallager 5.
Um Schmiermittel bzw. Öl in den Schmiermittelaufnahmeraum 7 zu führen, ist als Einlass an dem Schmiermittelaufnahmeraum 7 radial außen oberhalb der Wellenachse 8 eine erste Ausnehmung 9 beispielsweise durch Ausklinken oder dergleichen an dem Blechteil vorgesehen. Um das Schmiermittelniveau 10 in dem Schmiermittelaufnahmeraum 7 auf einer vorbestimmten konstanten Höhe zu halten, ist an dem Schmiermittelaufnahmeraum 7 als Auslass radial außen seitlich unterhalb der Wellenachse 8 eine zweite Ausnehmung 11, zum Beispiel durch Ausklinken, an dem Blechteil vorgesehen. Der Einlass und der Auslass sind in 2 jeweils durch entsprechende Pfeile gekennzeichnet. Die zweite Ausnehmung 11 ist derart angeordnet, dass sich das maximale Schmiermittelniveau 10 geringfügig unterhalb der Dichtlippe 12 des Wellendichtringes 6 einstellt. Auf diese Weise taucht das Radiallager 4 in Schmiermittel ein. Somit wird bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung sichergestellt, dass das Radiallager 4 ausreichend mit Schmiermittel versorgt wird.
Bezugszeichenliste

1: Lagerschild
2: Welle
3: Gehäuse
4: Radiallager
5: Axiallager
6: Wellendichtring
7: Schmiermittelaufnahmeraum
8: Wellenachse
9: Ausnehmung als Einlass
10: Schmiermittelniveau
11: Ausnehmung als Auslass
12: Dichtlippe

Claims

Lageranordnung mit einem Lagerschild (1) zum Lagern einer Welle (2) in einem Gehäuse (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerschild (1) aus Blech gefertigt ist, dessen Kontur im Bereich der Lagerstellen derart geformt ist, dass ein Schmiermittelaufnahmeraum (7) vorgesehen ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelaufnahmeraum (7) eine etwa ringförmige Gestalt aufweist, die an der dem Gehäuse (3) abgewandten Seite mit einem Wellendichtring (6) der Welle (2) verschlossen ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelaufnahmeraum (7) etwa radial außen um den Außenring des Radiallagers (4) verläuft.
Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelaufnahmeraum (7) als Einlass radial außen oberhalb der Wellenachse (8) zumindest eine erste Ausnehmung (9) aufweist.
Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelaufnahmeraum (7) als Auslass radial außen unterhalb der Wellenachse (8) zumindest eine zweite Ausnehmung (11) aufweist, die derart angeordnet ist, dass sich das maximale Schmiermittelniveau (10) geringfügig unterhalb der Dichtlippe (12) des Wellendichtringes (6) einstellt.
Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Tiefziehen gebildeten Wandabschnitte des Schmiermittelaufnahmeraumes (7) als Anlageflächen für den Außenring des Radiallagers (4) und für das Axiallager (5) dienen.
Lageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Axiallager (5) ein Nadellager und als Radiallager (4) ein Rollenlager vorgesehen sind.