DE102015215262A1

DE102015215262A1 - Getriebe sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015215262A1
Application number: DE102015215262.6A
Authority: DE
Inventors: Jens Enders; Ralf Bernhardt; Constantin Dick; 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

Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Welle und wenigstens einem Wälzlager zum Lagern der Welle, wobei das Wälzlager zumindest einen Außenring, einen Innenring und mehrere Wälzkörper umfasst und wobei der Außenring an einem Kragen eine Unstetigkeit besitzt, die mit einem Gegenabschnitt des Getriebegehäuses zusammenwirkt, sodass der Außenring in Umfangsrichtung verdrehgesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenabschnitt wenigstens eine Nut zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Unstetigkeit aufweist.

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 an einem Kragen eine Unstetigkeit besitzt, die mit einem Gegenabschnitt des Getriebegehäuses zusammenwirkt, sodass 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 Wälzlagers in einem Getriebe vereinfacht ist.
Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass in dem Gegenabschnitt des Getriebegehäuses zur Verdrehsicherung wenigstens eine Nut eingebracht ist, so dass die Unstetigkeit des Außenringes bei einer Verdrehung des Außenringes in diese eingreift und dadurch nicht nur eine Verdrehsicherung, sondern auch gleichzeitig eine Axialsicherung realisiert ist. Dabei wird ausgenutzt, dass sich das Wälzlager bzw. der Außenring immer etwas dreht, so dass beim Betrieb des Getriebes die Unstetigkeitsstelle automatisch in die Nut eingreift und keine weiteren Befestigungsmaßnahmen notwendig sind. Das Vorsehen der Nut ist zwar ein weiterer Bearbeitungsschritt an der Gehäusewand, allerdings kann demgegenüber das Anbringen eines Sprengrings an der Welle eingespart werden. Dadurch wird der aufzubringende Aufwand überkompensiert.
Vorteilhafter Weise kann die Nut oder können die Nuten in Umfangsrichtung des Wälzlagers länger sein als in Axialrichtung. Dadurch wird dem Außenring eine Drehung von mehreren Grad ermöglich, bevor die Unstetigkeitsstelle an einer Wand der Nut anschlägt. Dies ermöglicht ein verbessertes Eingreifen des Kragens des Außenrings in die Nut, wodurch die axiale Abstützfläche des Außenrings vergrößert ist.
Vorzugsweise kann die Unstetigkeitsstelle als Abflachung ausgebildet sein. Alternativ kann die Unstetigkeit als Erhöhung ausgebildet sein. In einer weiteren Alternative kann die Unstetigkeit durch eine Ausnehmung am Kragen des Außenrings gebildet werden, die kreissegmentförmig ist. Die sich dabei ergebende Spitze oder Kante verbohrt sich bei Verdrehung in Umfangsrichtung richtiggehend in die Gehäusewand, wodurch das Wälzlager über seinem Außenring bestmöglich in axialer Richtung gesichert ist.
Vorteilhafter Weise kann eine Wand der Nut abgewinkelt sein, so dass sie eine Anschlagfläche für den Außenabschnitt des Wälzlagers bildet. Ist die Nut als quaderförmige Ausnehmung ausgebildet, so schlägt die Unstetigkeitsstelle an einer Kante der Gehäusewand an. Wird die Wandung der Nut zumindest auf der Seite, auf den sich der Außenring bzw. die Unstetigkeitsstelle hin bewegt, abgeflacht, so bildet die Gehäusewand eine flache Anschlagsfläche aus. Dadurch wird einer Verformung des Kragens begegnet.
Vorteilhafter Weise kann die abgewinkelte Wand in einer Ebene mit der Unstetigkeit des Wälzlagers liegen und in Umfangsrichtung die abschließende Wand der Nut sein.
Bevorzugt kann der Gegenabschnitt zwei Nuten aufweisen, die in einer Ebene liegen und voneinander abgetrennt sind. Dadurch kann die Zwischenwand der Nuten jeweils als Anschlagfläche verwendet werden, wobei diese Ausgestaltung unabhängig von der Drehrichtung des Wälzlagers einen Anschlag bietet. Dabei können die Anschlagflächen für die Unstetigkeiten bzw. die Unstetigkeit des Wälzlagers an günstigeren Stellen positioniert werden als bei Verwendung einer einzigen Nut. Dementsprechend ist das Trennelement zwischen den Nuten beidseitig als Anschlagsfläche für den Außenabschnitt des Wälzlagers ausgestaltet. Die Anschlagflächen müssen letzten Endes oberhalb bzw. in der Nähe des Mittelpunkts des Wälzlagers liegen, was nur durch das Vorsehen der Anschlagsfläche in diesem Bereich möglich ist. Möchte man für beide Drehrichtungen, im und gegen den Uhrzeigersinn, Anschlagsfläche zur Verfügung stellen, so erfolgt dies am einfachsten mittels zweier Nuten, wobei die Trennwand wie beschrieben bevorzugt zum Mittelpunkt des Wälzlagers hin gerichtet ist. Das heißt, dass eine Normale auf das Trennelement durch den Mittelpunkt des Wälzlagers verläuft.
Vorteilhafter Weise kann die Nut breiter sein als die Unstetigkeitsstelle bzw. der Kragen des Wälzlagers, so dass Spiel zwischen dem Getriebegehäuse und der Unstetigkeit des Wälzlagers vorhanden ist. Dadurch kann das Wälzlager eingebaut werden und auch bei einer kleinen Axialbewegung noch eine Verdrehung der Unstetigkeit bzw. des Kragens in die Nut erreicht werden. Das Spiel dient also dazu, mögliche Axialbewegungen vor der Verdrehung und Sicherung des Wälzlagers aufzufangen.
Vorteilhafter Weise kann das Walzlager als Rollenlager ausgebildet sein.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:
1 ein Wälzlager in Draufsicht (Stand der Technik),
2 ein Wälzlager im Querschnitt (Stand der Technik),
3 ein Wälzlager in perspektivischer Ansicht und
4 ein Wälzlager im Querschnitt.
1 zeigt ein als Rollenlager ausgebildetes Wälzlager 1 nach Stand der Technik. Das Wälzlager 1 wird dabei am Außenring 2 durch eine Schraube 3 axial gesichert, wobei die Schraube 3 mit dem Gehäuse 4 des Getriebes verschraubt ist. Weiterhin ist ein Sicherungselement 5 zur Verdrehsicherung erkennbar.
2 zeigt das Wälzlager 1 gemäß 1 im Querschnitt. Man erkennt sowohl die Schraube 3 zur axialen Sicherung, als auch das Sicherungselement 5, das den Außenring 2 des Wälzlager 1 abstützt und so eine Verdrehsicherung bewirkt. Weiterhin sind in dieser Darstellung auch die Wälzkörper 6 sowie ein Kä7 erkennbar.
3 zeigt ein Wälzlager 1, dessen Außenring 2 eine Unstetigkeit 8 aufweist. Diese greift in eine Nut 9 des Getriebegehäuses 4 ein. Auf diese Art und Weise kann das Wälzlager 1 gleichzeitig in Umfangsrichtung wie auch in Axialrichtung gesichert werden. Der Abschnitt oberhalb der Unstetigkeit 8 bildet dabei den Gegenabschnitt 10 des Getriebegehäuses.
In der in 3 gezeigten Ausgestaltung ist die Unstetigkeit 8 als Abflachung eines Kragens 13.
Die Nut 9 ist in Umfangsrichtung länger als in Axialrichtung. Die Umfangsrichtung ist zur Verdeutlichung über den Pfeil 11 dargestellt. Die Axialrichtung wird in 4 gekennzeichnet.
4 zeigt das Wälzlager 1 gemäß 3 im Querschnitt. Dabei kann man erkennen, wie die Unstetigkeit 8 in die Nut 9 des Gegenabschnitts 10 eingreift.
5 zeigt eine erste Ausgestaltung der Unstetigkeit 8 als Abflachung. Diese ergibt sich dadurch, dass ein Teil des Kragens 13 des Außenrings 2 abgeflacht wird, wie der Querschnitt gemäß 6 zeigt.
7 zeigt einen Außenring 2 schematisch in der Draufsicht. Bei diesem ist als eine weitere Ausgestaltung die Unstetigkeit 8 als Erhöhung ausgestaltet. Bevorzugt verlängert die Erhöhung den Kragen 13.
Aus 8 geht dem gegenüber eine Ausgestaltung der Unstetigkeit 8 als kreissegmentförmige Ausnehmung des Kragens 13 hervor.
9 zeigt einen Querschnitt durch einen Gehäusebereich, der das Wälzlager 1 aufnimmt, wobei im Gegenabschnitt 10 zwei Nuten 14 und 15 vorgesehen sind. Zwischen den Nuten 14 und 15 befindet sich das Trennelement 16, das zu beiden Nuten hin abgeflacht ist. Dadurch kann das Trennelement 16 für die Unstetigkeit 8 des Wälzlagers 1 in beide Drehrichtungen Anschlagsflächen 17 und 18 bereit stellen.
Bezugszeichenliste

1: Wälzlager
2: Außenring
3: Schraube
4: Gehäuse
5: Sicherungselement
6: Wälzkörper
7: Käfig
8: Unstetigkeit
9: Nut
10: Gegenabschnitt
11: Pfeil
12: Pfeil
13: Kragen
14: Nut
15: Nut
16: Trennelement
17: Anschlagfläche
18: Anschlagfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007049049 A1 [0003]

Claims

Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Welle und wenigstens einem Wälzlager (1) zum Lagern der Welle, wobei das Wälzlager (1) zumindest einen Außenring (2) und mehrere Wälzkörper (6) umfasst und wobei der Außenring (2) an einem Kragen (13) eine Unstetigkeit (8) besitzt, die mit einem Gegenabschnitt (10) des Getriebegehäuses (4) zusammenwirkt, sodass der Außenring (2) in Umfangsrichtung verdrehgesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenabschnitt (10) wenigstens eine Nut (14, 15) zur wenigstens teilweisen Aufnahme der Unstetigkeit (8) aufweist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Nut (14, 15) in Umfangsrichtung des Wälzlagers (1) länger ist als in Axialrichtung.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unstetigkeit (8) als Abflachung ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unstetigkeit (8) als Erhöhung ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wand der Nut (14, 15) abgewinkelt ist, sodass sie eine Anschlagsfläche (17, 18) für die Unstetigkeit (8) des Wälzlagers (1) bildet.
Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abgewinkelte Wand in einer Ebene mit der Unstetigkeit (8) des Wälzlagers (1) liegt und in Umfangsrichtung die abschließende Wand der Nut (14, 15) ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenabschnitt (10) zwei Nuten (14, 15) aufweist, die in einer Ebene liegen und voneinander abgetrennt sind.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement zwischen den Nuten (14, 15) beidseitig als Anschlagfläche (17, 18) für die Unstetigkeit (8) des Wälzlagers (1) ausgestaltet ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Nut (14, 15) breiter als die Unstetigkeit (8) des Wälzlagers (1) ist, sodass Spiel zwischen dem Getriebegehäuse (4) und der Unstetigkeit (8) des Wälzlagers (1) und/oder dem Kragen (13) des Außenrings (2) vorhanden ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) als Rollenlager ausgebildet ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1) einen Innenring aufweist.
Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.