DE10203307A1 - Lageranordnung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Lager zur Lagerung von drehenden Wellen vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung für eine drehbare Welle insbesondere eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Feder zur insbesondere zur Verwendung in einer Lageranordnung und ein Getriebe zur Verwendung mit einer oben genannten Lageranordnung.

Bei Kraftfahrzeugen ist der Komfortbedarf im allgemeinen sehr hoch, speziell auch im Hinblick auf die Akustik. Der Fahrzeugführer und die Insassen wünschen insbesondere bei Kraftfahrzeugen der gehobenen Kategorie keine störenden Geräusche, die aus dem Betrieb der Aggregate des Kraftfahrzeuges im Betrieb entstehen. Nun ist es so, daß der Verbrennungsmotor und auch andere Aggregate, wie ein Getriebe, Geräusche erzeugen, die weitestgehend als störend empfunden werden könnten. Bei stufenlos einstellbaren Getrieben kann es bei Verwendung einer Laschenkette zu einem Geräusch kommen, da eine solche Laschenkette durch ihren Aufbau mit Laschen und Bolzen im Betrieb des Getriebes einen sich wiederholenden Schlag durch das Auftreffen der Bolzen auf die Kegelscheiben des Getriebes erzeugt.

Die DE 199 58 073 sieht dazu eine geräuschdämpfende Schicht vor. Es hat sich herausgestellt, daß diese Schichten sich während des Betriebs des Lagers und des Getriebes setzen oder ihre elastischen Eigenschaften verändern, so daß sie über die Lebensdauer nicht die gleichen akustischen Eigenschaften bzw. Ergebnisse aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, daß die im Betriebe entstehenden Geräusche möglichst am Ort des Entstehens oder zumindest in der näheren Umgebung gedämpft werden, so daß diese Geräusche möglichst nicht in den Fahrgastraum vordringen, wobei eine Lageranordnung geschaffen werden soll, die die Nachteile des Standes der Technik nicht oder nur in geringem Maße aufweisen und dennoch über die Lebensdauer eine sehr gute akustische Entkopplung erlauben.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Lageranordnung insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Lager mit einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der La­ geraußenring in einer Aufnahme an Seitenflächen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnahme eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwischen dem Lageraußenring und der Innenwandung der Aufnahme ein in radialer Richtung flexibles Element angeordnet ist, dadurch erreicht, daß das fle­ xible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vor­ sprüngen versehenen Ringelement besteht und daß in axialer Richtung flexible Elemente zur Schwingungsdämpfung vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß wird dies weiterhin bei einer Lageranordnung insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Lager mit einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der Lageraußenring in einer Aufnahme an Seitenflächen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnahme eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwischen dem Lageraußenring und der Innenwandung der Aufnahme ein in radialer Richtung flexibles Element angeordnet ist, dadurch erreicht, daß das flexible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprüngen versehenen Ringelement besteht.

Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens kann dies bei einer Lageran­ ordnung insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Lager mit einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der Lageraußenring in einer Aufnahme an Seitenflä­ chen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnahme eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwischen dem Lagerinnenring und einer Aufnahme einer Welle ein in radialer Richtung flexibles Element angeordnet ist, dadurch erreicht werden, wenn das flexible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprüngen versehenen Ringelement be­ steht und daß in axialer Richtung flexible Elemente zur Schwingungsdämpfung vorgesehen sind.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Ringelement als Band ausgebildet ist, in wel­ ches in radialer Richtung hervorstehende Vorsprünge eingearbeitet sind. Diese Vorsprünge können als Einprägungen, wie Sicken ausgebildet sein, die in axialer Richtung sich erstrecken und in radialer Richtung nach radial außen oder radial innen hervorstehen. Die Sicken können auch schräg zur Achse des Ringele­ mentes auf dem Ringelement ausgerichtet sein. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Ringelemente als im wesentlichen kreisringförmige Ringe ausgebildet sind, die nach radial außen und/oder radial innen hervorstehenden Bereiche aufweisen.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die Ringelemente als im wesentlichen sinusartig gewellte Ringe gebildet sind.

Auch ist es bei einem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die Ringele­ mente als geschlossene Ringe gebildet sind. Bei einem anderen Ausführungsbei­ spiel ist es zweckmäßig, wenn die Ringelemente als offene Ringe gebildet sind.

Vorteilhaft ist es, wenn sich der Lageraußenring und die Innenwandung der Auf­ nahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Bereichen der Ringe in radialer Richtung abstützen. Auch ist es zweckmäßig, wenn sich der Lagerinnenring und eine Außenwandung der Aufnahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Bereichen der Ringe in radialer Richtung abstützen.

Auch kann dies bei einer Lageranordnung insbesondere zur Lagerung von dreh­ baren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem La­ ger mit einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der Lageraußen­ ring in einer Aufnahme an Seitenflächen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnahme eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwi­ schen dem Lagerinnenring und einer Aufnahme einer Welle ein in radialer Rich­ tung flexibles Element angeordnet ist, dadurch erreicht werden, indem das flexible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprün­ gen versehenen Ringelement besteht.

Zweckmäßig ist dabei, wenn das flexible Element aus mehreren nebeneinander liegenden oder beabstandeten in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprün­ gen versehenen Ringelementen besteht. Entsprechend kann es zweckmäßig sein, wenn die Ringelemente stapelartig nebeneinander liegen. Gemäß eines weiteren Gedankens ist es zweckmäßig, wenn die Ringelemente mittels Ab­ standshaltern voneinander beabstandet sind.

Vorteilhaft ist es, wenn die Ringelemente als geschlossene Ringe gebildet sind. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn die Ringelemente als offene Ringe gebildet sind.

Dabei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn die Ringelemente als im wesentli­ chen sinusartig gewellte Ringe gebildet sind. Gemäß eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispieles kann es zweckmäßig sein, wenn die Ringelemente als im we­ sentlichen kreisringförmige Ringe ausgebildet sind, die nach radial außen und/oder radial innen hervorstehenden Bereiche aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die radial innen hervorstehenden Bereiche gegenüber den radial au­ ßen hervorstehenden Bereichen in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn die nach radial innen und/oder außen hervorstehenden Bereiche bei nebeneinander liegenden Ringen versetzt zuein­ ander angeordnet sind.

Gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn sich der Lageraußenring und die Innenwandung der Aufnahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Bereichen der Ringe in radialer Richtung abstützen. Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn sich der Lagerinnenring und eine Außenwandung der Aufnahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Bereichen der Ringe in radialer Richtung abstützen.

Zweckmäßig ist es, wenn die Ringelemente aus Metall gefertigt sind. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn das Ringelement aus Draht hergestellt ist.

Vorteilhaft ist es bei einem Ausführungsbeispiel, wenn das Ringelemente aus Metall gefertigt ist. Dabei kann es bei einem Ausführungsbeispiel zweckmäßig sein, wenn das Ringelement aus Blech hergestellt ist.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn das Ringele­ ment aus Kunststoff gefertigt ist.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn im Bereich der Lagerschale, welch mit dem in radialer Richtung flexiblen Element in Kontakt steht, also Lagerinnen- und/oder Lageraußenschale, an zumindest einer Seite der Lagerschale ein in axi­ aler Richtung flexibles Element zwischen der Seitenfläche der Lagerschale und einer Seitenwandung angeordnet ist.

Auch ist es zweckmäßig, wenn jeweils ein in axialer Richtung flexibles Element zwischen den Seitenflächen der Lagerschalen, also Lagerinnen- und/oder Lager­ außenschale, und den Seitenwandungen angeordnet ist.

Vorteilhaft ist es, wenn die in axialer Richtung flexiblen Elemente O-Ringe oder flexible Ringe sind.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die in axialer Richtung flexiblen Elemente flexible Ringscheiben sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die in axialer Richtung flexiblen Elemente aus elastischem Material, wie Kunststoff, Gummi oder Metall gefertigt sind.

In vorteilhaften Ausgestaltungsbeispielen können axial geschichtete Ringe über den Umfang unterschiedlich angeordnet werden, beispielsweise können Ringe mit gleichem und/oder unterschiedlichem Umfangprofil wie Innen- und/oder Außen­ profil mit einer Verdrehwinkel zueinander aneinander angefügt werden und da­ durch die Lagerinnenschale bilden. Präzise Konturen können insbesondere durch die Anwendung von trennenden Fertigungsverfahren wie - nicht ausschließend genannt - Feinstanzen, Stanzen, Lasertrennen, Wasserstrahltrennen und derglei­ chen erfolgen. Hierzu können geeignete Materialien wie Federstahl, Kunststoff und/oder Materialien mit einem guten Akustikdämpfungsverhalten verwendet werden. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, in Schichtbauweise verschiedene Ma­ terialien axial zur Bildung eines Lagerinnenrings anzuordnen, wobei die Auswahl der Materialien beispielsweise zum einen aus statisch festen und zum anderen aus akustisch gut dämpfendem Stoffen getroffen werden kann.

Die einzelnen axial geschichteten Ringe können beliebige, voneinander unabhän­ gige und/oder gleichartig und gegeneinander verdrehte Innen- und Außenkontu­ ren aufweisen. Dadurch können über den axialen Verlauf des Lagerinnenrings Nichtlinearitäten wie Progression am Lagerinnenring selbst und/oder Unsymmet­ rien beispielsweise unter Berücksichtigung der Hauptlastrichtung eingestellt wer­ den. Durch diese Maßnahmen kann insgesamt die Gesamtkennlinie in einem großem Umfang beeinflusst werden. Gleichzeitig kann eine Homogenisierung der elastischen Abstützung durch gegeneinander verdrehte Federelemente in axialer Schichtung erfolgen. Die axiale Steifigkeit des Lagerinnenrings kann durch ent­ sprechende Ausgestaltung der einzelnen Ringkomponenten eingestellt und gege­ benfalls den Schubkräften zwischen Lagerring und Aufnahmefläche des Lagers angepasst werden.

Die Erfindung wird im weiteren anhand von Ausführungsbeispielen in den nachfolgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Teiles eines Getriebes,

Fig. 2 eine Lageranordnung und

Fig. 3 eine Anordnung eines Lagers,

Fig. 4 eine Anordnung eines Lagers,

Fig. 5a ein Ringelement,

Fig. 5b ein Ringelement und

Fig. 6 eine Lageranordnung im Schnitt.

Fig. 7 eine Lageranordnung und

Fig. 8 eine Anordnung von Radialwellenfederringen.

Fig. 1 zeigt nur einen Teil eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes, näm­ lich den von einem Antriebsmotor, wie beispielsweise einem Verbrennungsmo­ tor angetriebenen antriebs- oder eingangsseitigen Teil des Kegelscheibenum­ schlingungsgetriebes 1. Bei einem vollständig ausgeführten Kegelscheibenum­ schlingungsgetriebe ist diesem eingangsseitigen Teil ein komplementär ausge­ bildeter abtriebsseitiger Teil des stufenlos einstellbaren Kegelscheibenum­ schlingungsgetriebes zugeordnet, wobei beide Teile über ein Umschlingungs­ mittel in der Form beispielsweise einer Laschenkette 2 zur Momentenübertra­ gung miteinander verbunden sind. Das Kegelscheibenumschlingungsgetriebe 1 weist eingangsseitig eine Welle 3 auf, die bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel einstückig mit einer feststehenden Kegelscheibe 4 ausgebildet ist.

Diese axial feststehende Kegelscheibe 4 befindet sich in Axiallängsrichtung der Welle 3 einer axial verlagerbaren Kegelscheibe 5 benachbart gegenüber.

Bei der Darstellung nach Fig. 1 ist die Laschenkette 2 am antriebsseitigen Ke­ gelscheibenpaar 4, 5 in einer radial äußeren Stellung dargestellt, die sich da­ durch ergibt, daß die axial verlagerbare Kegelscheibe 5 in der Zeichnung in Richtung nach rechts verlagert wird und diese Verlagerungsbewegung der axial verlagerbaren Kegelscheibe 5 zu einer Bewegung der Laschenkette 2 in Rich­ tung nach radial außen führt, wodurch sich eine Übersetzungsänderung des Getriebes ins Schnelle ergibt.

Die axial verlagerbare Kegelscheibe 5 kann in an sich bekannter Weise in der Zeichnungsebene auch nach links verlagert werden, wobei sich in dieser Stel­ lung die Laschenkette 2 in einer radial inneren Stellung befindet (die mit dem Bezugszeichen 2a versehen ist), bei der sich eine Übersetzung des Kegel­ scheibenumschlingungsgetriebes 1 ins Langsame ergibt.

Das von einem nicht näher dargestellten Antriebsmotor bereit gestellte Dreh­ moment wird in den in Fig. 1 dargestellten antriebsseitigen Teil des Kegelschei­ benumschlingungsgetriebes über ein auf der Welle 3 gelagertes Zahnrad 6 ein­ geleitet, welches auf der Welle 3 über ein Wälzlager in der Form eines axiale und radiale Kräfte aufnehmenden Kugellagers 7 gelagert ist, welches auf der Welle 3 über eine Scheibe 8 und eine Wellenmutter 9 festgelegt wird. Zwischen dem Zahnrad 6 und der axial verlagerbaren Kegelscheibe 5 befindet sich ein Drehmomentfühler 10 angeordnet, dem eine mit einer axial feststehenden Spreizscheibe 11 und einer axial verlagerbaren Spreizscheibe 12 versehene Spreizscheibenkonfiguration 13 zugeordnet ist. Zwischen den beiden Spreiz­ scheiben 11, 12 sind Wälzkörper beispielsweise in der Form der dargestellten Kugeln 14 angeordnet.

Ein über das Zahnrad 6 eingeleitetes Drehmoment führt zur Ausbildung eines Drehwinkels zwischen der axial feststehenden Spreizscheibe 11 und der axial verlagerbaren Spreizscheibe 12, was zu einer axialen Verlagerung der Spreiz­ scheibe 12 führt und zwar aufgrund von an dieser angeordneten Anlauframpen, auf die die Kugeln 14 auflaufen und so für einen axialen Versatz der Spreiz­ scheiben zueinander sorgen.

Der Drehmomentfühler 10 besitzt zwei Druckräume 15, 16, von denen der erste Druckraum 15 für eine Beaufschlagung mit Druckmittel in Abhängigkeit von dem eingeleiteten Drehmoment vorgesehen ist und der zweite Druckraum 16 mit Druckmittel versorgt wird und zwar in Abhängigkeit von der Übersetzung des Getriebes.

Zur Erzeugung der Anpreßkraft mit der die Laschenkette 2 zwischen der axial feststehenden Kegelscheibe 4 und der axial verlagerbaren Kegelscheibe 5 mit einer Normalkraft beaufschlagt wird, ist eine Kolben/Zylindereinheit 17 vorgese­ hen, die zwei Druckräume 18, 19 besitzt. Der erste Druckraum 18 dient in Ver­ bindung mit dem drehmomentabhängig gesteuerten Druckraum 15 des Dreh­ momentfühlers 10 zur Erhöhung oder Verringerung der Anpreßkraft, mit der die Laschenkette 2 zwischen den Kegelscheiben 4, 5 beaufschlagt wird und der zweite Druckraum 19 dient der übersetzungsabhängigen Veränderung der Be­ aufschlagung der Laschenkette 2.

Die Welle 3 besitzt zur Druckmittelversorgung der Druckräume drei Kanäle 20, über die von einer nicht dargestellten Pumpe Druckmittel in die Druckräume eingespeist wird. Über einen auslaßseitigen Kanal 21 kann das Druckmittel aus der Welle 3 abfließen und dem Kreislauf wieder zugeführt werden.

Die Beaufschlagung der Druckräume 15, 16, 18, 19 führt zu einer momenten- und übersetzungsabhängigen Verschiebung der axial verlagerbaren Kegel­ scheibe 5 auf der Welle 3. Die Welle 3 besitzt zur Aufnahme der verlagerbaren Kegelscheibe 5 Zentrierflächen 22, die als Schiebesitz für die verlagerbare Ke­ gelscheibe 5 dienen.

Wie es anhand der Fig. 1 leicht ersichtlich ist, besitzt das Kegelscheibenum­ schlingungsgetriebe 1 im Bereich der Lagerstellen der Kegelscheibe 5 auf der Welle 3 jeweils eine Geräuschdämpfungseinrichtung 23. Dazu kann die Ge­ räuschdämpfungseinrichtung kann dazu einen Ringkörper und eine dämpfende Einlage aufweisen oder nur aus einer dämpfenden Einlage bestehen.

Die Fig. 2 zeigt eine Lageranordnung 100 einer Welle 102, wobei die Welle mittels eines Lagers 103 im Bereich eines Gehäuses 101 eines Getriebes drehbar gelagert ist. Der Lagerinnenring 103a ist auf einem Ansatz 102a der Welle aufgenommen. Der Lageraußenring 103b ist axial zwischen einer Schulter 105 des Gehäuses 101 und einer Sicherungsplatte 106, die mit dem Gehäuse verbunden ist, aufgenommen. Die Aufnahme erfolgt so, daß der. Lageraußenring in axialer Richtung etwas Spiel 110 hat, so daß er sich in radialer Richtung geringfügig bewegen kann.

Zwischen dem Lageraußenring 103b und einer zylinderförmigen Aufnahmefläche 121 ist eine Dämpfungseinrichtung 120, wie Federringelement, angeordnet. Diese ist vorzugsweise gemäß Fig. 5a und 5b aus einem Metallblech mit in radialer Richtung hervorstehenden Vorsprüngen gebildet. Das Federringelement ist als offener Ring ausgebildet und weist dazu einen Spalt 130 auf, siehe Fig. 5a oder 5b. Die Ringe können in einem anderen Ausführungsbeispiel auch ohne Spalt als geschlossene Ringe gebildet sind.

Die Federringelemente sind in ihrer radialen Erstreckung moduliert, so daß es Bereiche 140 gibt, in welchen die Ringe weiter nach radial außen hervorstehen und es Bereiche 141 gibt, in welchen die Ringe weiter nach radial innen reichen. Das Federringelement kann dabei einen progressiven Kraftverlauf als Funktion der Auslenkung, als Federkennlinie, aufweisen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Größenordnungen der möglichen Verlagerung der Lagerringe übertrieben vergrößert im Vergleich zum Durchmesser des Lagers, um die Erfindung deutlicher veranschaulichen zu können. Vorteilhaft ist es, wenn eine Verlagerung im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm erfolgen kann.

Zur Begrenzung der Verlagerbarkeit sind in der Seitenflanken der Aufnahme des Lageraußenrings und in dem Sicherungsblech 106 Anschläge durch Kanten 150, 151 ausgebildet.

Die Federringe können aus Metall, beispielsweise durch Feinstanzen oder Biegen hergestellt werden. Vorzugsweise ist das Metall ein Federstahl oder Federblech.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Ausschnitte von erfindungsgemäßen Lageranordnungen, wobei das Lager mit seinem Lageraußenring bzw. Lagerinnenring sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung verlagerbar aufgenommen ist. Dazu sind in axialer Richtung zwischen dem Lagerring 205 und der Seitenfläche 210 einerseits und der Seitenplatte 211 andererseits elastische Elemente 220, 221 vorgesehen, die den Lagerring axial einspannen und dennoch geringfügig verlagerbar halten.

Die elastischen Elemente 220, 221 können O-Ringe oder andere ringförmige Elemente aus elastischem Material, wie zum Beispiel aus Kunststoff, Gummi, Elastomere oder auch aus Metall sein. Auch kann das elastische Element als Schichtmaterial aus verschiedenen Werkstoffen aufgebaut sein.

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer axial elastischen Aufnahme, bei welcher die axial elastischen Elemente 230, 231 als scheibenförmige oder ringscheibenförmige Elemente ausgebildet sind. Als zweckmäßig hat sich herausgestellt, wenn das elastische Bauteil beidseits mit einer Metallschicht mit dazwischen eingelegter elastischer Schicht hergestellt ist. Vorteilhaft ist es, wenn das dämpfende Material eine hohe innere Dämpfung besitzt. Beispielsweise kann dies ein Elastomer oder ein faserverstärktes Material sein.

Die Fig. 5a und 5b zeigen einen radial elastischen Ring 180, 190, welcher als Metallband mit darin eingearbeiteten Sicken 181, 191 versehen ist, wobei die Sicken bei dem Bauteil der Fig. 5a nach radial innen ausgestellt sind und bei dem Bauteil der Fig. 5b nach radial außen. Die Sicken können bei einem Metallbauteil beispielsweise durch einen Tiefziehvorgang eingearbeitet werden.

Gemäß eines weiteren in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispieles, wird die akustische Entkopplung der Welle von dem Gehäuse dadurch erreicht, daß zwischen Lageraußenring 201 und Gehäuseaufnahme 200 des Lageraußenrings eine ringförmige Anordnung 210 vorgesehen ist, die im wesentlichen mehrschichtig aufgebaut ist. Im diesem Ausführungsbeispiel ist das mehrschichtige Element aus zwei Lagen Metall 210a, 210c aufgebaut mit einer dazwischen liegenden elastischen Schicht 210b. Die Zwischenlage 210b kann aber auch aus Metall, wie beispielsweise Blech hergestellt sein.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dient der mehrschichtige Aufbau einerseits dazu, die Schallwellen an den Grenzschichten des jeweiligen Materials zu reflektieren und somit den Transmissionsgrad zu verringern, also zur Geräuschdämmung. Andererseits tritt Fugen- sowie Materialdämpfung auf. Die Fugendämpfung wird hierbei durch die Relativbewegungen der einzelnen Lagen zueinander und deren Kontaktflächen hervorgerufen. Wird das in der Variante dargestellte Zwischenblech 210b zusätzlich so ausgeführt, daß in der Zwischenlage 210b Stege vorgesehen sind, die an zumindest einem der Elemente 210a, 210c federnd anliegen, indem sie beispielsweise radial nach innen und/oder außen aus der Zwischenlage 210b ausgestellt werden, tritt zudem eine Schwingungsisolation oder bei Beteiligung einer Reibkomponente Schwingungsdämpfung auf, welche durch die vorhandene Federwirkung hervorgerufen wird.

Die Fig. 7 zeigt eine Lageranordnung 300 einer Welle 302, wobei die Welle mittels eines Lagers 303 im Bereich eines Gehäuses 301 eines Getriebes drehbar gelagert ist. Der Lagerinnenring 303a ist auf einem Ansatz 302a der Welle aufgenommen. Der Lageraußenring 303b ist axial zwischen einer Schulter 305 des Gehäuses 301 und einer Sicherungsplatte 306, die mit dem Gehäuse verbünden ist, aufgenommen. Die Aufnahme erfolgt so, daß der Lageraußenring in axialer Richtung etwas Spiel 310 hat, so daß er sich in radialer Richtung geringfügig bewegen kann.

Zwischen dem Lageraußenring 303b und einer zylinderförmigen Aufnahmefläche 321 ist eine Dämpfungseinrichtung 320, wie Radialwellenfeder, angeordnet. Diese ist vorzugsweise gemäß Fig. 8 aus einem Stapel einzelner Federn beispielsweise mit den Bezugszeichen 321 bis 326 versehen gebildet. Die Einzelnen Federringe 321 bis 326 sind als offene Ringe ausgebildet und weisen dazu einen Spalt 330 auf. Die Ringe können in einem anderen Ausführungsbeispiel auch ohne Spalt als geschlossene Ringe gebildet sind.

Die einzelnen Ringe sind in ihrer radialen Erstreckung moduliert, so daß es Bereiche 340 gibt, in welchen die Ringe weiter nach radial außen hervorstehen und es Bereiche 341 gibt, in welchen die Ringe weiter nach radial innen reichen. Vorteilhaft ist es, wenn diese über den Umfang der Ringe verteilten Bereiche von Ring zu Ring relativ zueinander versetzt sind, damit eine Anlagefläche radial innen und radial außen entsteht, zur Anlage an dem Lagerring bzw. an der Aufnahmefläche, damit ein gleichmäßiges Tragbild generiert wird.

Die Radialwellenfeder kann dabei einen progressiven Kraftverlauf als Funktion der Auslenkung, als Federkennlinie, aufweisen, der auch durch die axial gestapelte Anordnung von Federringen erzeugbar ist. Dazu können mehrere gleiche Federringe oder auch unterschiedliche Typen von Federringen verwendet werden, die einen unterschiedlichen charakteristischen Verlauf der Federkennlinie erlauben. Die unterschiedlichen Typen der Federringe können beispielsweise durch unterschiedliche Modulationen der Dicke der Ringe oder der Vorsprünge oder Wellen in radialer Richtung erzeugt werden. Auch kann die radiale Form der Ringe unterschiedlich gestaltet sein, damit eine unterschiedliche Charakteristik erzeugt wird. Auch können die einzelnen Ringe unterschiedlich dick ausgestaltet sein, so daß einzelne Ringe bei einer Verlagerung des Lagerrings auf Anschlag gehen und so eine weitere Verlagerung begrenzen. Auch können die Ringe derart gestaltet sein, daß einige Ringe früher auf Block gehen als andere Ringe.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 sind die Größenordnungen der möglichen Verlagerung der Lagerringe übertrieben vergrößert im Vergleich zum Durchmesser des Lagers, um die Erfindung deutlicher veranschaulichen zu können. Vorteilhaft ist es, wenn eine Verlagerung im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm erfolgen kann.

Zur Begrenzung der Verlagerbarkeit sind in der Seitenflanken der Aufnahme des Lageraußenrings und in dem Sicherungsblech 306 Anschläge durch Kanten 350, 351 ausgebildet. Auch können manche Ringe nur als starre Ringe ausgebildet sein, die keine elastischen Eigenschaften aufweisen.

Die Federringe können aus Metall, beispielsweise durch Feinstanzen oder Biegen oder auch aus Drähten beispielsweise durch Biegen hergestellt werden. Vorzugsweise ist das Metall ein Federstahl oder Federblech.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Federringe eine geringe axiale Steifigkeit aufweisen, was durch die Stapelung der Ringe unterstützt wird.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili­ gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei­ lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun­ gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprü­ che unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste­ hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be­ schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschrit­ ten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (32)

1. Lageranordnung insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Lager mit einem La­ geraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der Lageraußenring in einer Aufnahme an Seitenflächen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnah­ me eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwi­ schen dem Lageraußenring und der Innenwandung der Aufnahme ein in radi­ aler Richtung flexibles Element angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprüngen versehenen Ringelement besteht und daß in axialer Richtung flexible Elemente zur Schwingungsdämpfung vorgesehen sind.

2. Lageranordnung insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Lager mit einem La­ geraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der Lageraußenring in einer, Aufnahme an Seitenflächen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnah­ me eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwi­ schen dem Lagerinnenring und einer Aufnahme einer Welle ein in radialer Richtung flexibles Element angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprüngen versehenen Ringelement besteht und daß in axialer Richtung flexible Elemente zur Schwingungsdämpfung vorgesehen sind.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement als Band ausgebildet ist, in welches in radialer Richtung hervor­ stehende Vorsprünge eingearbeitet sind.

4. Lageranordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringelemente als geschlossene Ringe gebildet sind.

5. Lageranordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ringelemente als offene Ringe gebildet sind.

6. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringelemente als im wesentlichen sinusartig gewellte Ringe gebildet sind.

7. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringelemente als im wesentlichen kreisringförmige Ringe ausgebildet sind, die nach radial außen und/oder radial innen hervor­ stehenden Bereiche aufweisen.

8. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der Lageraußenring und die Innenwandung der Auf­ nahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Berei­ chen der Ringe in radialer Richtung abstützen.

9. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der Lagerinnenring und eine Außenwandung der Auf­ nahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Berei­ chen der Ringe in radialer Richtung abstützen.

10. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ringelemente aus Metall gefertigt ist.

11. Lageranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ring­ element aus Blech hergestellt ist.

12. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ringelement aus Kunststoff gefertigt ist.

13. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der Lagerschale, welch mit dem in radialer Richtung flexiblen Element in Kontakt steht, an zumindest einer Seite der La­ gerschale ein in axialer Richtung flexibles Element zwischen der Seitenfläche der Lagerschale und einer Seitenwandung angeordnet ist.

14. Lageranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein in axialer Richtung flexibles Element zwischen den Seitenflächen der Lager­ schalen und den Seitenwandungen angeordnet ist.

15. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in axialer Richtung flexiblen Elemente O-Ringe oder fle­ xible Ringe sind.

16. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in axialer Richtung flexiblen Elemente flexible Ring­ scheiben sind.

17. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die in axialer Richtung flexiblen Elemente aus elastischem Material, wie Kunststoff, Gummi oder Metall gefertigt sind.

18. Lageranordnung insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Lager mit einem La­ geraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der Lageraußenring in einer Aufnahme an Seitenflächen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnah­ me eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwi­ schen dem Lageraußenring und der Innenwandung der Aufnahme ein in radi­ aler Richtung flexibles Element angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprüngen versehenen Ringelement besteht.

19. Lageranordnung insbesondere zur Lagerung von drehbaren Wellen eines Getriebes im Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Lager mit einem La­ geraußenring und einem Lagerinnenring, wobei der Lageraußenring in einer Aufnahme an Seitenflächen der Aufnahme axial gesichert ist und die Aufnah­ me eine im wesentlichen zylindrische Innenwandung aufweist, wobei zwi­ schen dem Lagerinnenring und einer Aufnahme einer Welle ein in radialer Richtung flexibles Element angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus zumindest einem in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprüngen versehenen Ringelement besteht.

20. Lageranordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus mehreren nebeneinander liegenden oder beabstan­ deten in radialer Richtung gewellten oder mit Vorsprüngen versehenen Ring­ elementen besteht.

21. Lageranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ring­ elemente stapelartig nebeneinander liegen.

22. Lageranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ring­ elemente mittels Abstandshaltern voneinander beabstandet sind.

23. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringelemente als geschlossene Ringe gebildet sind.

24. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringelemente als offene Ringe gebildet sind.

25. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringelemente als im wesentlichen sinusartig gewellte Ringe gebildet sind.

26. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ringelemente als im wesentlichen kreisringförmige Ringe ausgebildet sind, die nach radial außen und/oder radial innen hervor­ stehenden Bereiche aufweisen.

27. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die nach radial innen und/oder außen hervorstehenden Be­ reiche bei nebeneinander liegenden Ringen versetzt zueinander angeordnet sind.

28. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der Lageraußenring und die Innenwandung der Auf­ nahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Berei­ chen der Ringe in radialer Richtung abstützen.

29. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der Lagerinnenring und eine Außenwandung der Auf­ nahme jeweils an radial innen liegenden und radial außen liegenden Berei­ chen der Ringe in radialer Richtung abstützen.

30. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ringelemente aus Metall gefertigt ist.

31. Lageranordnung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Ring­ element aus Draht hergestellt ist.

32. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ringelement aus Kunststoff gefertigt ist.