DE102016211663A1

DE102016211663A1 - Abdeckung für lagerbaugruppen

Info

Publication number: DE102016211663A1
Application number: DE102016211663.0A
Authority: DE
Inventors: Arthur C. Valverde; Abundio Silva Luna; Avissai Alcantara Burguete
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2036-06-29
Also published as: DE102016211663B4; CN106337878A; US20170009812A1

Abstract

Eine Lagerbaugruppen-Abdeckung zum Verschluss einer wellenmontierten Lagerbaugruppe umfasst eine geflanschte Grundplatte, konfiguriert zur Befestigung an einem Lagergehäuse der Lagerbaugruppe und einen hohlen kegelstumpfförmigen Teil, der sich von der geflanschten Grundplatte nach außen erstreckt und sich von der Grundplatte zu einem um die Achse herum liegenden offenen Ende hin verjüngt.

Description

ANWENDUNGSBEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung steht in Verbindung mit Antriebssystemen für Kraftfahrzeuge, und insbesondere mit einem Lagerdeckel für eine Antriebssystem-Lagerbaugruppe, die das Lager thermisch schützt und gleichzeitig gegen Verschmutzungen und Spritzer abschirmt.
HINTERGRUND
Kraftfahrzeug-Antriebssysteme verwenden normalerweise in geschmierten Lagerbaugruppen gelagerte rotierende Wellen, die ein relativ sauberes, abgedichtetes Umfeld brauchen, um funktionstüchtig zu bleiben. Die Widerstandsfähigkeit einer Lagerbaugruppe wird durch hohe Temperaturen beeinträchtigt, die die Schmierung beschädigen können. Lagerdichtungen, die das Schmiermittel im Lager und Schmutz, Kontaminationen und Feuchtigkeit außerhalb des Lagers halten, können durch hohe Temperaturen beschädigt werden. Ebenso können Feuchtigkeit und korrodierende Stoffe die Widerstandsfähigkeit der Lagerbaugruppe beeinträchtigen. Eine Lösung für die oben erwähnten Widerstandsfähigkeitsprobleme ist die wesentliche Verstärkung des Schutzes der Lagerbaugruppe durch den Einbau statischer Dichtungen, Schleuderringe und Schutzkappen. Derartige Lösungen steigern die Kosten einer Lagerbaugruppe erheblich. Es ist wünschenswert, die Widerstandsfähigkeit einer Standard-Lagerbaugruppe mit einem kostengüstigeren System zu steigern, das gleichzeitig die Effektivität erhöht.
ZUSAMMENFASSUNG
In einer exemplarischen Ausführungsform umfasst eine Lagerbaugruppen-Abdeckung zum Verschluss einer wellenmontierten Lagerbaugruppe eine geflanschte Grundplatte, konfiguriert zur Befestigung an einem Lagergehäuse der Lagerbaugruppe, und einen hohlen kegelstumpfförmigen Teil, der sich von der geflanschten Grundplatte nach außen erstreckt und sich von der Grundplatte zu einem um die Achse herum liegenden offenen Ende hin verjüngt.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Fahrzeug mit einem Antriebssystem ein Drehwellen-Stützelement, das an einem starren Element des Fahrzeugs befestigt ist, ein auf das Drehwellen-Stützelement montiertes Lagergehäuse, konfiguriert zur Aufnahme einer Lagerbaugruppe, eine drehbar in der Lagerbaugruppe gelagerte Drehwelle, und eine Lagerbaugruppen-Abdeckung zum Verschluss der Lagerbaugruppe, umfassend eine geflanschte Grundplatte, konfiguriert zur Befestigung an dem Lagergehäuse, und einen hohlen kegelstumpfförmigen Teil, der sich von der geflanschten Grundplatte nach außen erstreckt und sich von der Grundplatte zu einem um die Achse herum liegenden offenen Ende hin verjüngt.
Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung sowie den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Eigenschaften, Vorteile und Details erscheinen, nur exemplarisch, in der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungen, die ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die folgenden Zeichnungen:
1 ist eine Teilansicht eines Fahrzeugteils mit Motor, Radaufhängung und Antriebssystem, die erfindungsgemäße Merkmale verkörpern;
2 ist die Ansicht eines Teils des in 1 dargestellten Antriebssystems in zerlegtem Zustand; und
3 ist eine Perspektivansicht einer Lagerbaugruppen-Abdeckung, die erfindungsgemäße Merkmale verkörpert.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es wird darauf hingewiesen, dass in allen Zeichnungen die gleichen Referenznummern die gleichen oder entsprechenden Teile und Merkmale bezeichnen. Wie hier verwendet, ist der Begriff „Kraftfahrzeug” nicht auf Automobile, LKWs, Transporter oder SUVs beschränkt, sondern beinhaltet alle selbstfahrenden oder geschleppten Fördermittel, die dafür geeignet sind, eine Last zu transportieren. Die dargestellten Ausführungsformen können an Fahrzeugkomponenten verwendet werden, aber das hier dargestellte System kann in jeder geeigneten Anwendung eingesetzt werden, in der rotierende Komponenten Bauteile in entsprechenden Lagerbaugruppen gelagert werden (z. B. Anwendungen in den Bereichen Transport, Energie, Maschinenbau oder Luftverkehr).
In den 1 und 2 ist ein Kraftfahrzeug 5 mit einem Verbrennungsmotor 10 dargestellt, der heiße Abgase als Verbrennungsprodukt ausstößt. Die heißen Abgase werden über ein Abgassystem 12 aus dem Verbrennungsmotor 10 entfernt, das sich generell unter dem Kraftfahrzeug 5 in axialer Richtung von der Fahrzeugfront rückwärts erstreckt (in einem Fahrzeug mit Frontmotor). Ein Antriebssystem 14 erhält Rotationskraft vom Verbrennungsmotor 10, über ein Getriebe (nicht dargestellt) und überträgt diese Kraft auf Straßenräder (nicht dargestellt) um das Fahrzeug 5 mit der Kraft des Motors 10 zu bewegen.
Das Antriebssystem 14 umfasst generell eine Anzahl von Drehwellen, die in einer Ausführungsform eine Kardanwelle 18 und eine Antriebswelle oder Halbwelle 20 außerhalb der Kardanwelle enthalten. Ein derartiges Wellensystem kann auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs 5 zum Einsatz kommen. Zwischen den Drehwellen 18, 20 ist ein Gleichlaufgelenk 24 eingefügt. Insbesondere das innere Gleichlaufgelenk 24 verbindet die Kardanwelle 18 mit der Halbwelle 20. Die Gleichlaufgelenke 24 ermöglichen Bewegungen in alle Richtungen, so dass das Antriebssystem 14 die verschiedenen Einwirkungen sowohl der Straße als auch der Fahrzeugsysteme, wie des Lenksystems (nicht dargestellt), absorbieren kann, die von der Radaufhängung 28 zu absorbieren sind.
Ein Kardanwellen-Stützelement 30 enthält eine Grundplatte 32, die in einer Ausführungsform an einem starren Element des Verbrennungsmotors 10, wie der Ölwanne 34, befestigt ist. Befestigungsmittel, wie Schrauben 36, werden verwendet, um die Grundplatte 32 des Stützelements 30 an der Ölwanne 34 mittels darin befindlicher Öffnungen zu befestigen. Ein Teil des Kardanwellen-Stützelements 38 erstreckt sich von der Grundplatte 32 nach außen und enthält eine Durchgangsbohrung 40. Eine Montagefläche 44, bearbeitet auf einer ersten Seite des Kardanwellen-Stützelementeteil 38, enthält Gewindebohrungen 45 und ist konfiguriert zur sicheren Aufnahme eines Lagergehäuses 46 unter Anwendung von Befestigungsmitteln, wie Gewindebolzen 48, die durch die entsprechenden Öffnungen (nicht dargestellt) im Lagergehäuse durchgesteckt werden. Das Lagergehäuse 46 hat eine Durchgangsbohrung 50, passend zur Durchgangsbohrung 40 im Kardanwellen-Stützelementeteil 38, im Kardanwellen-Stützelement 30, um die Kardanwellen-Lagerbaugruppe 52 darin aufzunehmen. In einer Ausführungsform ist die Kardanwellen-Lagerbaugruppe 52 in die Durchgangsbohrung 50 des Lagergehäuses 46 eingepresst und konfiguriert, um ein Ende der Kardanwelle 18, eine Welle 70 des Gleichlaufgelenks 24 oder eine Kombination davon drehbar zu lagern, wenn das Lagergehäuse 46 sicher an dem Kardanwellen-Stützelement 30 befestigt ist.
In den 1 bis 3 kommt in einer Ausführungsform eine Lagerbaugruppen-Abdeckung 60 zur Anwendung, um die Außenseite 54 der Kardanwellen-Lagerbaugruppe 52 vor Beschädigungen durch die Hitze des in unmittelbarer Nähe befindlichen Abgassystems 12 sowie durch Feuchtigkeit und korrodierende Substanzen, wie Streusalz, und Beschädigungen durch die Einbaulage des Lagers unter der Karosserie zu schützen. Die Lagerbaugruppen-Abdeckung 60 beinhaltet eine geflanschte Grundplatte 62 die, in an Ausführungsform, eine Reihe von Öffnungen 64 enthält, durch die Befestigungsmittel 48 gesteckt werden. Ein hohler kegelstumpfförmiger Teil 66 erstreckt sich von der geflanschten Grundplatte 62 nach außen und verjüngt sich von der Basis 62 zu einem offenen Ende 68. Die Lagerbaugruppen-Abdeckung 60 kann aus Kunststoff, Metall, hitzebeständigem Verbundwerkstoff bzw. jedem anderen Material sein das in der beschriebenen Umgebung die erforderlichen Eigenschaften aufweist. Die geflanschte Grundplatte 62 ist konfiguriert dass sie auf die Außenseite 56 des Lagergehäuses 46 passt, so dass die Öffnungen 64 mit den Befestigungsöffnungen fluchten 51. Die Gewindebolzen 48 können dabei die Lagerbaugruppen-Abdeckung 60 an der Außenseite 56 der Lagerbaugruppe 52 festhalten, indem sie diese am Lagergehäuse 46 befestigen. In einer weiteren Ausführungsform kann die geflanschte Grundplatte 62 ohne die Reihe von Öffnungen 64 gestaltet sein, und stattdessen ein alternatives Befestigungssystem zum Halten der Lagerbaugruppen-Abdeckung an der Außenseite 54 des Lagergehäuses 46 verwenden. Es wird in Betracht gezogen, dass die geflanschte Grundplatte 62 geschweißt, geklebt oder anderweitig am Lagergehäuse 46 befestigt wird, oder Klammern (nicht dargestellt) zur Befestigung verwendet werden.
Der Durchmesser „d” des offenen Endes 68 des hohlen kegelstumpfförmigen Teils 66 ist so bemessen, dass die Welle 70 des inneren Gleichlaufgelenks 24 hindurch passt, und in einer Ausführungsform in die Öffnung 58 im inneren Lagerring zur Lagerung in demselben gesteckt werden kann. Der Durchmesser „d” kann so bemessen werden, dass wenig oder kein Platz oder Spalt zwischen dem offenen Ende 68 des kegelstumpfförmigen Teils 66 und der Wellenoberfläche 70 bleibt, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Verschmutzungen in das Innere der Lagerbaugruppen-Abdeckung 60 gelangt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Durchmesser „d” so bemessen werden, dass ein minimaler Platz oder Spalt 72, 1, zwischen dem offenen Ende 68 des kegelstumpfförmigen Teils 66 und der Wellenoberfläche 70 bleibt, um Temperaturerhöhungen im Innern der Lagerbaugruppen-Abdeckung abzuschwächen. Ungeachtet der Größe des Spalts 72 zwischen dem offenen Ende 68 der Lagerbaugruppen-Abdeckung 60 und der Wellenoberfläche 70, wobei der Abfluss von Feuchtigkeit oder Verschmutzungen in einer Ausführungsform durch einen Abflussbereich 74 zwischen der geflanschten Grundplatte 62 und der Außenseite 56 des Lagergehäuses 46 erfolgt. In einer Ausführungsform können sich hohle gerippte Abschnitte 76 3 radial nach außen in die geflanschte Grundplatte 62 erstrecken, um einen Abflussbereich für die in Rotation befindliche Lagerbaugruppe 52 und die daran befestigte Lagerbaugruppen-Abdeckung 60 zu schaffen.
Während die Erfindung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen, und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern dass sie auch alle Ausführungsformen beinhaltet, die innerhalb des Umfangs der Anmeldung fallen.

Claims

Lagerbaugruppen-Abdeckung zum Verschluss der wellenmontierten Lagerbaugruppe, umfassend: ein geflanschte Grundplatte, konfiguriert zur Befestigung an einem Lagergehäuse der Lagerbaugruppe; und einen hohlen kegelstumpfförmigen Teil, der sich von der geflanschten Grundplatte nach außen erstreckt und sich von der Grundplatte zu einem um die Achse herum liegenden offenen Ende hin verjüngt.
Lagerbaugruppen-Abdeckung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Reihe von Öffnungen in der geflanschten Grundplatte, durch die Befestigungsmittel zum Befestigen der Lagerbaugruppen-Abdeckung am Lagergehäuse gesteckt werden.
Lagerbaugruppen-Abdeckung nach Anspruch 1, worin die geflanschte Grundplatte an das Lagergehäuse geschweißt oder geklebt ist.
Lagerbaugruppen-Abdeckung nach Anspruch 1, deren offenes Ende einen Durchmesser „d” aufweist, bemessen, um die Welle hindurch zu lassen.
Lagerbaugruppen-Abdeckung nach Anspruch 4, worin der Durchmesser „d” so bemessen ist, dass er wenig bis keinen Platz oder Spalt zwischen dem offenen Ende des kegelstumpfförmigen Teils und der Welle lässt, um das Eindringen von und Verschmutzungen in das Innere der Lagerbaugruppen-Abdeckung zu verhindern.
Lagerbaugruppen-Abdeckung nach Anspruch 4, worin der Durchmesser „d” so bemessen werden, dass ein minimaler Platz oder Spalt zwischen dem offenen Ende des kegelstumpfförmigen Teils und der Welle bleibt, um einen Temperaturstau im Innern der Lagerbaugruppen-Abdeckung zu verhindern.
Lagerbaugruppen-Abdeckung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Abflussbereich zwischen der geflanschten Grundplatte und dem Lagergehäuse.
Lagerbaugruppen-Abdeckung nach Anspruch 7, worin der Abflussbereich sich nach außen erstreckende hohle gerippte Abschnitte umfasst.
Fahrzeug mit Antriebssystem, umfassend: ein Drehwellen-Stützelement, befestigt an einem starren Teil des Fahrzeugs; ein Lagergehäuse, montiert auf das Drehwellen-Stützelement und konfiguriert zur Aufnahme einer Lagerbaugruppe; eine Drehwelle, drehbar gelagert in der Lagerbaugruppe; und eine Lagerbaugruppen-Abdeckung zum Verschluss der Lagerbaugruppe, umfassend eine geflanschte Grundplatte, konfiguriert zur Befestigung am Lagergehäuse, und einen hohlen kegelstumpfförmigen Teil, der sich von der geflanschten Grundplatte nach außen erstreckt und sich von der Grundplatte zu einem um die Achse herum liegenden offenen Ende hin verjüngt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, weiter umfassend eine Reihe von Öffnungen in der geflanschten Grundplatte, die Befestigungsmittel zur Befestigung der Lagerbaugruppen-Abdeckung am Lagergehäuse aufnehmen.