-
Die Erfindung betrifft eine Ringscheibe in Form einer Anlauf- oder Distanzscheibe, mit zwei axialen Seitenflächen, wobei an wenigstens einer Seitenfläche wenigstens eine Schmiermittelnut vorgesehen ist.
-
Eine solche Ringscheibe wird üblicherweise in Lageranordnungen eingesetzt, wo zwei axial benachbarte Bauteile über diese Ringscheibe axial beabstandet werden sollen. In einer rotierenden Anordnung, wo die beiden Bauteile relativ zueinander rotieren, dient die Ringscheibe als Anlaufscheibe, das heißt, dass eine Relativbewegung eines oder beider Bauteile an der jeweiligen Seitenfläche der Anlaufscheibe gegeben ist. Das Bauteil, z.B. ein Zahnrad, reibt bzw. gleitet auf der Scheibenfläche. In einer nicht rotierenden Anwendung, bei der also die beiden Bauteile sich relativ zueinander nicht verdrehen. dient die Ringscheibe als reine Distanzscheibe, an der die Bauteile axial anliegen. Dabei ist es bekannt, zur Versorgung des Kontaktbereichs zwischen der Ringscheibe, insbesondere wenn dies als Anlaufscheibe ausgeführt ist, und einem anliegenden Bauteil in wenigstens eine axiale Seitenfläche der Ringscheibe eine Schmiermittelnut anzubringen, in die ein Schmiermittel gelangt. Ein Beispiel für eine solche Schmiermittelnutausbildung an einer Anlaufscheibe findet sich in
DE 10 2018 110 015 B3 . Die dortigen Schmiermittelnuten münden am Innenumfang der Ringscheibe, sind dort also radial offen, sodass von radial innen Schmiermittel zuströmen kann. Über ihrer Länge verjüngen sie sich und laufen in der Scheibenfläche aus. Ziel ist es, durch dieses Nutdesign das Schmiermittel in diesem Bereich zurückzuhalten. Eine gezielte Schmiermittelversorgung zusätzlicher Bereiche ist mit einer solchen Ringscheibe nicht möglich.
-
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine verbesserte Ringscheibe anzugeben.
-
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Ringscheibe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Innenumfang eine oder mehrere, sich radial erstreckende Ausnehmungen vorgesehen sind, wobei sich an die oder jede Ausnehmung zwei Schmiermittelnuten anschließen, die zur Ausnehmung hin radial offen sind, die sich zum äußeren Scheibenrand erstrecken und am Scheibenrand radial offen sind, und die zum Scheibenrand hin auseinander laufen.
-
Erfindungsgemäß weist die Ringscheibe mindestens eine am Innenumfang, mit dem die Ringscheibe in der Montagestellung üblicherweise auf einer Welle oder einem Träger aufsitzt, vorgesehene Ausnehmung auf, die sich etwas radial erstreckt, das heißt, dass der Innenumfang dort lokal radial erweitert wird, sodass hierüber ein Schmiermittelzugang geschaffen wird. An diese Ausnehmung, die beispielsweise als einfache, beispielsweise halbkreisförmige Ausstanzung ausgeführt ist, schließen sich zwei Schmiermittelnuten an, die an dieser Ausnehmung münden respektive von dieser abgehen. Die beiden Schmiermittelnuten erstrecken sich nun radial respektive weisen in ihrer Erstreckung eine Radialkomponente auf und laufen zum äußeren Scheibenrand, wo sie münden, also ebenfalls radial offen sind. Dabei laufen die beiden Schmiermittelnuten ausgehend von der Ausnehmung zum Scheibenrand hin auseinander, das heißt, dass quasi eine V-förmige Nutkonfiguration gegeben ist.
-
Diese Ausgestaltung ermöglicht es zum einen, ein von innen her anströmendes Schmiermittel über die Anlageebene der Ringscheibe am benachbarten Bauteil, die eigentlich keinen definierten Schmiermitteldurchgang radial nach außen ermöglicht, gezielt zu führen und einen radial außerhalb der Ringscheibe befindlichen Raum definiert mit Schmiermittel zu versorgen. Das heißt, dass das Schmiermittel gezielt über die Ringscheibenebene geführt wird. Durch das spezifische Nutdesign kann zum einen ein entsprechend großes Schmiermittelvolumen fliehkraftbedingt radial nach au-ßen geführt werden, da an die eine Ausnehmung zwei Schmiermittelnuten anschließen. Da diese zum Scheibenrand hin auseinander laufen, mithin also die entsprechenden Nutmündungen am Scheibenaußenrand in Umfangsrichtung versetzt sind, sind demzufolge einerseits unterschiedliche Austrittspunkte, gesehen in Umfangsrichtung, gegeben, und andererseits unterschiedliche Austrittsströmungsrichtungen, in denen das Schmiermittel aus den Schmiermittelnuten austritt. Je größer der Öffnungswinkel der quasi V-förmigen Nutanordnung, desto weiterliegen diese Austrittspunkte auseinander und desto größer ist auch der Winkel zwischen den unterschiedlichen Austrittsströmungsrichtungen. Hierüber wird eine verbesserte Schmiermittelverteilung und damit auch Schmiermittelversorgung des radialen Außenbereichs erreicht.
-
Dabei können am Scheibeninnenumfang mehrere Ausnehmungen vorgesehen sein, an die sich jeweils zwei solche Schmiermittelnuten anschließen, sodass eine entsprechende große Nutanzahl gegeben ist, was eine weitere Verbesserung der Schmiermittelverteilung und -versorgung zuträglich ist.
-
Die beiden an eine Ausnehmung anschließenden Schmiermittelnuten laufen wie ausgeführt zum Scheibenrand hin auseinander, zeigen also eine V-förmige Konfiguration. Dabei können die Schmiermittelnuten geradlinig von der Ausnehmung zum Scheibenrand hinlaufen, das heißt, dass zwei gerade Schmiermittelnuten vorgesehen sind. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung hierzu können die beiden an eine Ausnehmung anschließenden Schmiermittelnuten auch bogenförmig zum Scheibenrand verlaufen. Das heißt, dass jede Schmiermittelnut eine leichte Bogenbahn oder Krümmung längs ihrer Erstreckung von der Ausnehmung zum Scheibenrand hin beschreibt, das heißt, dass die eine Schmiermittelnut quasi im Uhrzeigersinn gekrümmt ist, während die andere Schmiermittelnut entgegen dem Uhrzeigersinn gekrümmt ist. Der Krümmungsradius jeder Schmiermittelnut ist über die Nutlänge bevorzugt gleich, wobei die beiden Schmiermittelnuten jedes Schmiermittelpaares vorzugsweise den gleichen Krümmungsradius aufweisen.
-
Zweckmäßigerweise weisen die Schmiermittelnuten über ihre Länge eine gleichbleibende Breite und/oder Tiefe auf. das heißt, dass sich die Nutgeometrie in der Breite oder der Tiefe, bevorzugt sowohl in der Breite als auch der Tiefe, über die gesamte Nutlänge nicht ändert, sodass ein konstanter Nutquerschnitt und damit ein konstanter Strömungsquerschnitt über die Nutlänge gegeben ist. Dabei können die Schmiermittelnuten grundsätzlich einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen, oder einen rundlichen respektive konkaven Querschnitt bzw. Nutboden.
-
Wie bereits beschrieben, sind zweckmäßigerweise am Innenumfang mehrere Ausnehmungen vorgesehen, von denen jeweils zwei Schmiermittelnuten zum Rand hin abgehen. Dabei sind diese mehreren Ausnehmungen am Innenumfang bevorzugt äquidistant verteilt angeordnet. Das heißt, dass zwei benachbarte Ausnehmungen in Umfangsrichtung gesehen stets um das gleiche Winkelinkrement versetzt zueinander angeordnet sind. Bei vier Ausstanzungen wäre also der Winkelversatz 90°, bei fünf Ausstanzungen 72°, bei sechs Ausstanzungen 60° etc.. Die Anordnung der beiden Nuten sowie die Nutgeometrien aller Schmiermittelnuten, die den einzelnen Ausnehmungen zugeordnet sind, ist jedoch jeweils identisch. Das heißt, dass alle Nutpaare den gleichen Öffnungswinkel aufweisen, die gleiche Krümmung, sofern sie bogenförmig verlaufen, wie auch die gleiche Querschnittsgeometrie in Bezug auf Breite und Tiefe, gesehen über die Nutlänge.
-
Dabei sind die Schmiermittelnuten bevorzugt durch eine Prägung in die Seitenfläche eingebracht, also durch einen einfachen Umformvorgang. Die Ringscheibe selbst ist zweckmäßigerweise aus einem Metallblech, das heißt, dass die Ringscheibe aus einem entsprechenden Blechzuschnitt ausgestanzt ist, wobei hierbei auch gleichzeitig die Ausnehmungen mit ausgestanzt werden können. Die Schmiermittelnuten werden entweder bereits während dieses Austanzvorgangs oder in einem nachgeschalteten Schritt entsprechend eingeprägt.
-
Die eine oder jede der mehreren Ausnehmungen ist bevorzugt als rundliche Ausstanzung ausgeführt, die sich, gesehen in radiale Richtung, konvex vom Zentrum der Ringscheibe aus in den Scheibenkörper erstreckt. Die radiale Tiefe der Ausstanzung sollte maximal der halben Scheibenbreite entsprechen, mindestens aber sollte sie einem Viertel der Scheibenbreite entsprechen, damit eine hinreichende Ausnehmungsgröße gegeben ist, die einen hinreichenden Schmiermittelzufluss ermöglicht.
-
Zweckmäßig ist es ferner, wenn nicht nur an einer Seitenfläche entsprechende Schmiermittelnuten vorgesehen sind, sondern an beiden einander gegenüberliegenden Seitenflächen solche Schmiermittelnuten vorgesehen sind. Das heißt, dass an jeder Ausnehmung letztlich vier Schmiermittelnuten anschließen, nämlich zwei an der einen Scheibenseite und zwei an der anderen Scheibenseite. Dabei verlaufen die an eine gemeinsame Ausnehmung anschließenden Schmiermittelnuten der beiden Seitenflächen, axial gesehen, zweckmäßigerweise deckungsgleich zueinander.
-
Neben der Ringscheibe selbst betrifft die Erfindung ferner eine Lageranordnung, umfassend zwei relativ zueinander rotierende oder nicht rotierende Bauteile, insbesondere Bauteile eines Automatikgetriebes, zwischen denen eine Ringscheibe der vorstehend beschriebenen Art, an der beide Bauteile axial abgestützt sind, angeordnet ist.
-
Das heißt, dass die erfindungsgemäße Ringscheibe in einer rotierenden oder nicht rotierenden Lageranordnung zum Einsatz kommen kann. Im Fall einer nicht rotierenden Anordnung, bei der also keine Relativbewegung der beiden Bauteile und der Ringscheibe zueinander gegeben ist, ist die Ringscheibe folglich als reine Distanzscheibe eingesetzt. Ist eine Relativbeweglichkeit gegeben, verdrehen sich also die Bauteile relativ zueinander und auch die Ringscheibe zu zumindest einem der Bauteile, so läuft zumindest eines der Bauteile an der Ringscheibe an und reibt bzw. gleitet auf dieser. Die Ringscheibe dient dann als Anlaufscheibe. Ein Verwendungsbeispiel ist der Einsatz in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, wo üblicherweise eine Vielzahl von auf einer gemeinsamen Welle sitzenden oder um diese rotierenden Bauteile über entsprechende Ringscheiben gegeneinander abgestützt sind. Die Verwendung in einem solchen Automatikgetriebe ist aber lediglich beispielhaft, ein Einsatz in auch anderen Anwendungsbereichen ist selbstverständlich möglich.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand vom Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung.
-
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Ringscheibe 1 in Form einer Anlauf- oder Distanzscheibe 2 in einer Perspektivansicht. Je nach Einsatzzweck dient die Ringscheibe 1 folglich entweder als Anlaufscheibe für wenigstens ein relativ zu ihr rotierendes Bauteil, oder als reine Distanzscheibe in einer Anwendung ohne Relativbeweglichkeit der Bauteile zueinander. Die Ringscheibe 1 weist beidseits ebenflächige axiale Seitenflächen 3 auf, wobei in der Figur natürlich nur eine der Seitenflächen 3 gezeigt ist. Das heißt, dass die Ringscheibe 1 einen rechteckigen Querschnitt aufweist, mit einer entsprechenden Scheibendicke sowie eine entsprechende Scheibenbreite, die über einen Innendurchmesser und Außendurchmesser definiert ist.
-
Die Ringscheibe 1 besteht aus Metall und ist beispielsweise durch einen Stanzvorgang aus einem Metallblech, üblicherweise einem Stahlblech, ausgestanzt.
-
Am Innenumfang 4 der Ringscheibe 1 sind mehrere Ausnehmungen 5 ausgebildet, die sich rundlich oder konvex radial in den Scheibenkörper erstrecken. Sie weisen gerundete Übergänge 6 zum Innenumfang auf, das heißt, dass dort keine scharfen Kanten vorgesehen sind. Die Tiefe jeder Ausnehmung 5, über die sie sich radial in den Scheibenkörper erstreckt, beträgt bevorzugt zwischen einem Viertel bis zur Hälfte der Scheibenbreite.
-
Von jeder Ausnehmung 5 erstrecken sich an wenigstens einer Scheibenfläche 3 oder an jeder der Scheibenflächen 3 zwei Schmiermittelnuten 7 radial nach außen zum Scheibenrand 8, also zum Außenumfang. Die beiden Schmiermittelnuten 7 münden radial offen jeweils in der Ausnehmung 5 wie auch am äußeren Scheibenrand 8. Über die Länge weist jede Schmiermittelnut bevorzugt eine konstante Breite und Tiefe auf, das heißt, dass sich der freie Nutquerschnitt wie auch die Nutgeometrie über die Länge der Nut nicht ändert. Die Schmiermittelnuten 7 weisen jeweils im gezeigten Beispiel einen konkaven Querschnitt auf. Alternativ kann auch ein im wesentlichen rechteckiger Nutquerschnitt gegeben sein.
-
Ersichtlich laufen die jeweiligen beiden Schmiermittelnuten 7 zum äußeren Scheibenrand hin 8 auseinander, sind also in der axialen Aufsicht V-förmig angeordnet. Im gezeigten Beispiel ist jede Schmiermittelnut 7 bogenförmig ausgeführt, wie die Figur anschaulich zeigt.
-
Dabei ist die geometrische Ausgestaltung aller Schmiermittelnuten 7, lediglich abgesehen von der Krümmungsrichtung, identisch, sodass sich insgesamt ein symmetrisches Schmiermittelnutbild ergibt.
-
Die Schmiermittelnuten 7 sind auf einfacher Weise durch Prägen der entsprechenden Scheibenfläche 3 realisiert. Sind an beiden Scheibenflächen 3 Schmiermittelnuten 7 vorgesehen, so werden die Nuten 7 derart angeordnet, dass sich jeweils zwei Schmiermittelnuten 7 an den gegenüberliegenden Scheibensflächen 3 deckungsgleich gegenüberliegen. Mithin münden also, bezogen auf die jeweilige gemeinsame Ausnehmung 5, diese beiden Schmiermittelnuten 7 dort an derselben Umfangsposition, wie sie auch an denselben Umfangspositionen am äußeren Scheibenrand 8 münden.
-
In der Montagestellung sitzt die Ringscheibe 1 üblicherweise z.B. auf einer sie durchgreifenden Welle oder Achse. Benachbart zur Ringscheibe 1, an den Seitenflächen 3 anliegend oder daran anlaufend, sind entsprechende Bauteile vorgesehen, die entweder relativ zueinander rotieren oder relativ zueinander positionsfest sind.
-
Die axial offenen Ausnehmungen 5 ermöglichen einen axialen Schmiermitteleintritt in die innen liegenden Ausnehmungen 5 und von dort in die zu den Ausnehmungen 5 hin offenen Schmiermittelnuten 7. Längs der Schmiermittelnuten 7 kann das Schmiermittel sodann in der Regel fliehkraftgetrieben radial nach außen strömen und am Nutende respektive am äußeren Scheibenrand 8 in den umgebenden Bauraum austreten, sodass dieser gezielt mit Schmiermittel versorgt wird.
-
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Schmiermittelnuten 7 eine Bogenform auf, wie auch einen konkaven Querschnitt. Alternativ wäre es auch denkbar, dass sich die jeweiligen Schmiermittelnuten 7, die an einer Ausnehmung 5 anschließen, linear, also geradlinig zum Scheibenrand 8 hin erstrecken. Dabei können sie einen konkaven Querschnitt aufweisen, aber auch einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wie natürlich auch die in der Figur gezeigten bogenförmigen Schmiermittelnuten einen rechteckigen Querschnitt besitzen können.
-
Des Weiteren ist es natürlich auch denkbar, anstelle der rundlichen Ausnehmung 5 eine eher rechteckförmige oder dreieckförmige Ausnehmungsform auszubilden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ringscheibe
- 2
- Anlauf- oder Distanzscheibe
- 3
- Seitenfläche
- 4
- Innenumfang
- 5
- Ausnehmung
- 6
- Übergang
- 7
- Schmiermittelnut
- 8
- Scheibenrand
-
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 102018110015 B3 [0002]
