DE102015215261A1

DE102015215261A1 - Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015215261A1
Application number: DE102015215261.8A
Authority: DE
Inventors: Kai Frost; Sören Bausch; Constantin Dick; Jens Enders; Torsten Eichhorn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2015-08-11
Publication date: 2017-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Welle und wenigstens einem Wälzlager zum Lagern der Welle, wobei das Wälzlager zumindest einen Außenring und mehrere Wälzkörper umfasst und wobei der Außenring an einem Kragen eine Unstetigkeit besitzt, die mit einem Gegenabschnitt eines Sicherungselementes einen Formschluss bildet, sodass der Außenring in Umfangsrichtung verdrehgesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement als Halteblech und der Gegenabschnitt als Vorsprung des Halteblechs ausgebildet ist

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Welle und wenigstens einem Wälzlager zum Lagern der Welle, wobei das Wälzlager zumindest einen Außenring und mehrere Wälzkörper umfasst und wobei der Außenring einen Außenabschnitt besitzt, der mit einem Gegenabschnitt des Getriebegehäuses zusammenwirkt, so dass der Außenring in Umfangsrichtung verdrehgesichert ist.
Es ist bekannt, Wellen mittels Wälzlagern zu lagern, um eine reibarme Lagerung herzustellen. Dabei sind die Lager sowohl gegen Verdrehung als auch gegen axiale Verschiebungen zu sichern. Eine Verdrehsicherung kann dabei beispielsweise mittels des Vorsehens einer Abflachung an einem Kragen eines Außenrings des Wälzlagers geschehen, wobei die Abflachung an einem entsprechenden Gegenabschnitt des Getriebegehäuses abgestützt ist. In axialer Richtung ist der Außenring über eine Schraube am Gehäuse befestigt. Das Bearbeiten des Getriebegehäuses wie auch das zusätzliche Anbringen der Schraube ist allerdings aufwendig.
Aus der DE 10 2007 049 049 A1 geht eine axiale und radiale Sicherung eines Außenrings eines Lagers hervor, wobei ein laschenartiges Sicherungsblech am Getriebegehäuse festgeschraubt ist und das Sicherungsblech in eine Stirnnut des Außenrings eingreift. Auf diese Art und Weise kann das Lager radial und axial gleichzeitig gesichert werden.
Allerdings erfordert diese Art der Sicherung das Anbringen von Stirnnuten an der Stirnseite des Außenrings.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem die axiale und radiale Sicherung eines Lagers vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Getriebe der eingangs genannten Art, bei dem das Sicherungselement als Halteblech und der Gegenabschnitt als Vorsprung des Halteblechs ausgebildet ist. Durch die Verwendung des Halteblechs als Sicherungselement kann das Bearbeiten des Getriebegehäuses entfallen. Die Verwendung eines Halteblechs als Sicherungselement stellt nämlich einen geringeren Herstellungsaufwand dar als die Bearbeitung des Getriebegehäuses. Dadurch vereinfacht sich die Getriebeherstellung.
Der oder die Vorsprünge sind in radialer Richtung angeordnet, wobei dies bezogen auf die Längsachse des Getriebes ist, zu der das Halteblech senkrecht steht. Die Vorsprünge springen letzten Endes so vor, dass sie das Wälzlager in axialer Richtung sichern können.
Vorteilhafter Weise kann das Halteblech mit dem Getriebegehäuse verschraubt sein.
Vorteilhafter Weise kann die Unstetigkeit als Abflachung ausgebildet sein. Das heißt, dass der Kragen zuerst vollständig hergestellt wird und danach an einer Stelle abgeflacht wird. Dadurch erhält die Außenform des Außenrings im Kragen eine Unstetigkeit, so dass in Umfangsrichtung eine Kante entsteht, worüber sich der Außenring letzten Endes abstützen lässt.
Alternativ kann die Unstetigkeit als Erhöhung ausgebildet sein. Selbstverständlich kann bei der Herstellung des Außenrings auch eine Art Lasche am Kragen vorgesehen werden, so dass darüber eine Verdrehsicherung des Außenrings herstellbar ist.
Mit besonderem Vorteil kann das Halteblech ein Stanzteil sein. Auf diese Art und Weise lassen sich die Konturen des Halteblechs besonders einfach und kostengünstig herstellen.
Vorteilhafter Weise kann das Halteblech wenigstens zwei Gegenabschnitte aufweisen, mit denen jeweils ein Wälzlager sicherbar ist. Die Wälzlager befinden sich alle in einer sogenannten Lagerebene. Eine Lagerebene ist eine Ebene senkrecht zur Axialrichtung, das heißt, dass die Wälzlager sich auf der gleichen axialen Position befinden. Dementsprechend erstreckt sich das Halteblech auch in dieser Ebene und die Gegenabschnitte befinden sich in axialer Richtung gesehen auf der gleichen Höhe.
Vorzugweise kann wenigstens ein Gegenabschnitt eine Lasche zur Axialsicherung des Wälzlagers aufweisen. Die Lasche befindet sich dabei zusätzlich zu demjenigen Bereich, der eine Verdrehsicherung bewirkt, am Gegenabschnitt, so dass über die Lasche die Axialsicherung eines Wälzlagers herstellbar ist. Die Lasche bedeckt dementsprechend einen Teil der Stirnseite des Außenrings des Wälzlagers, wodurch das Wälzlager in axialer Richtung fixiert ist.
Vorteilhafter Weise kann das Halteblech eine zylindrische Ausnehmung aufweisen. Über diese kann das Halteblech gelagert werden. Wird das Halteblech zusätzlich am Getriebegehäuse befestigt, wie z.B. verschraubt, so ergibt sich dadurch eine stabilere Lagerung des Halteblechs als bei der Ausgestaltung, wie sie aus der DE 10 2007 049 049 A1 bekannt ist. Bei dieser ist das Sicherungselement lediglich als schmales Blechstück ausgeführt, weswegen das Sicherungselement selbst mehr oder weniger leicht verdrehbar ist.
Vorteilhafter Weise kann wenigstens ein Gegenabschnitt eine Nut zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Unstetigkeit des Wälzlagers aufweisen. Dabei ist eine Seitenwand der Nut dann zur Axialsicherung des Außenrings des Wälzlagers vorgesehen, während der Nutgrund zusammen mit der Unstetigkeit die radiale Sicherung, also die Sicherung in Umfangsrichtung, bewirkt.
Vorteilhafter Weise kann das Wälzlager als Rillenkugellager ausgebildet sein.
Vorzugsweise kann das Wälzlager einen Innenring umfassen. Bei Rollenlagern ist ein Innenring nicht zwingend.
Bevorzugt weist das Wälzlager einen Käfig zum Führen der Wälzkörper auf.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen Teilbereich eines Getriebes,
2 ein Halteblech in der Draufsicht,
3 ein Halteblech im Querschnitt in einer ersten Ausführungsform,
4 ein Halteblech im Querschnitt in einer zweiten Ausführungsform,
5 ein Halteblech in einer dritten Ausführungsform,
6 eine Rollenhülse,
7 ein Halteblech in der Draufsicht in einer vierten Ausführungsform, und
8 das Halteblech gemäß 7 im Querschnitt.
1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teilbereich eines Getriebes 1, und zwar durch eine Lagerebene 2. Vom Getriebe sind drei Abschnitte des Gehäuses 3, zwei Wellen 4 und 5 sowie zwei Wälzlager, nämlich die Rillenkugellager 6 und 7, dargestellt. Weiterhin ist ein Halteblech 8 mit Schrauben 10 und 12 am Gehäuse 3 befestigt. Die Rillenkugellager 6 und 7 sind mit ihren Außenringen in das Gehäuse 3 eingepresst.
2 zeigt das Halteblech 8 in einer ersten Ausführungsform. Dabei weist das Halteblech 8 eine zylindrische Ausnehmung 14 auf, mit der das Halteblech die Welle 4 aufnehmen kann. Weiterhin sind vier Öffnungen 16 zur Aufnahme von Schrauben, bspw. der Schrauben 10 und 12 vorgesehen, mit denen das Halteblech 8 am Gehäuse 3 verschraubt werden kann. Die Erhebung an einer Seite des Halteblechs 8 bildet einen Gegenabschnitt 18, mit dem ein Rillenkugellager 6 abstützbar und axial sicherbar ist. Hierzu ist der Gegenabschnitt 18, wie in den beiden folgenden Figuren dargestellt ausgestaltet.
3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 20 gemäß 2. Man erkennt im Bereich des Gegenabschnitts 18 eine Lasche 22 sowie eine Stützfläche 24. Die Unstetigkeit des Außenrings des Rillenkugellagers 6 wirkt dabei mit der Stützfläche 24 als Umdrehsicherung. Die Lasche 22 bewirkt dagegen eine Axialsicherung des Rillenkugellagers 6. Somit kann über das Halteblech 9 sowohl eine Radial- als auch eine Axialsicherung bewirkt werden. 3 zeigt damit das Halteblech 8 gemäß 1 ohne die weiteren Bauteile.
4 zeigt eine Abwandlung des Gegenabschnitts 18, wobei dabei wiederum das Halteblech 8 im Querschnitt entlang der Linie 20 gezeigt ist. Im Unterschied zu 3 ist dabei in der Stützfläche 24 eine Nut ausgebildet, so dass die Unstetigkeit des Außenrings in die Nut 26 eingreift. Dabei ist der Außenring axial in zwei Richtungen gesichert, während er in der Ausgestaltung gemäß 3 nur in eine Richtung axial sicherbar ist.
In den gezeigten Ausführungen ist die Ausgestaltung der Lager nicht auf Rillenkugellager beschränkt, es kann sich auch um beliebige andere Wälzlager handeln. Weiterhin ist die Anzahl der vorhandenen Wellen grundsätzlich beliebig.
5 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Halteblechs 28 in perspektivischer Ansicht. Dabei ist der im Wesentlichen ringförmige Grundkörper 29 mit zwei als Vorsprünge ausgebildeten Gegenabschnitten 18 zu erkennen. Das Halteblech 28 weist dabei zwei Gegenabschnitte 18 auf, wobei jeder der Abschnitte 18, wie in den 3 und 4 gezeigt, ausgestaltet sein kann. Das Halteblech 28 weist zwei Gegenabschnitte 18 auf, mit denen jeweils ein Rillenkugellager 7 bzw. auch jedes andere Wälzlager sowohl axial als auch radial sicherbar ist. Auch das Halteblech 28 gemäß 5 hat in der Mitte eine zylindrische Ausnehmung 14 zur Aufnahme einer Welle 4.
6 zeigt ein Rillenkugellager 7 in perspektivischer Ansicht. Dabei ist die Unstetigkeit des Kragens 32 am Außenring 34 als Abflachung 30 ausgebildet. Die Wälzkörper sind dabei Rollen 36. Durch die Ausgestaltung als Abflachung 30 kann der Außenring 34 des Rillenkugellagers 7 wie auch jedes anderen Wälzlagers an der entsprechenden Stützfläche 24 des Halteblechs 8 abgestützt werden. Dabei muss die Unstetigkeit nicht als Abflachung oder als plane Fläche ausgestaltet sein, es genügt auch, eine kreissegmentförmige Ausnehmung einzufügen. Allerdings bohrt sich die ergebende Kante dann in die Stützfläche 24, was wenigstens anfangs hohe punktuelle Belastungen mit sich bringt. Allerdings ist die Sicherung in Umfangsrichtung wie auch in axialer Richtung verbessert.
7 zeigt ein Halteblech 38 in einer vierten Ausführungsform. Der Gegenabschnitt 18 ist dabei am Grundkörper 29 in radialer Richtung abstehend ausgebildet, wie bei den Ausführungsformen zuvor auch. Um einen kleinen axialen Versatz zu erhalten ist der Gegenabschnitt 18 zweifach gewinkelt, wie aus dem entsprechenden Querschnitt in 8 hervorgeht. Neben dem Gegenabschnitt 18 besitzt das Halteblech 38 einen weiteren Vorsprung 40 zum Abstützen weiterer Getriebebauteile.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: Lagerebene
3: Gehäuse
4: Welle
5: Welle
6: Rillenkugellager
7: Rillenkugellager
8: Halteblech
9: Halteblech
10: Schraube
12: Schraube
14: zylindrische Ausnehmung
16: Öffnung
18: Gegenabschnitt
20: Linie
22: Lasche
24: Stützfläche
26: Nut
28: Halteblech
30: Abflachung
32: Kragen
34: Außenring
36: Rolle
38: Halteblech

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007049049 A1 [0003, 0014]

Claims

Getriebe (1) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Wellen (4, 5) und jeweils wenigstens einem Wälzlager (6, 7) zum Lagern der Wellen (4, 5), wobei die Wälzlager (6, 7) jeweils zumindest einen Außenring (34) und mehrere Wälzkörper (36) umfassen und wobei ein Wälzlager (6) einer Welle (4) axial durch ein Halteblech (8, 28, 38) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (8, 28, 38) einen Vorsprung (18) zur axialen Sicherung eines weiteren Wälzlagers (7) aufweist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (8, 28, 38) an dem Getriebegehäuse befestigt, insbesondere verschraubt, ist
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (8, 28, 38) ein Stanzteil ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (8, 28, 38) wenigstens zwei Vorsprünge (18) aufweist, mit denen jeweils ein weiteres Wälzlager (7) sicherbar ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vorsprung (18) eine Lasche (22) zur Axialsicherung des Wälzlagers (7) aufweist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (34) des durch den Vorsprung (18) gesicherten Wälzlagers (7) an einem Kragen (32) eine Unstetigkeit (30) besitzt, die mit einem Gegenabschnitt (24) des Vorsprungs (18) einen Formschluss bildet, sodass der Außenring (34) in Umfangsrichtung verdrehgesichert ist,
Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unstetigkeit (30) als Abflachung (30) ausgebildet ist.
Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unstetigkeit als Erhöhung ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (8, 28, 38) eine kreisförmige Ausnehmung (14) zur Aufnahme einer Welle (4) aufweist.
Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteblech (8) mit einem im Wesentlichen ringförmigen Grundkörper (29) ein Wälzlager (6) der Welle (4) sichert.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gegenabschnitt (18) eine Nut zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Unstetigkeit des Wälzlagers aufweist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager als Rillenkugellager (9) ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenabschnitt (8, 9) durch Stoffschluss, insbesondere Löten oder Schweißen, am Grundkörper (29) des Halteblechs (8, 28, 38) befestigt ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (6, 7) einen Innenring umfasst.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.