DE19809176A1 - Schwungrad - Google Patents

Schwungrad

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bearing ring
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Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schwungrad, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit zwei relativ begrenzt zueinander verdrehbaren Schwungmassen, zwischen denen ein Wälzlager angeordnet ist, dessen äußerer Lagerring in einer zylin­ drischen Bohrung der zweiten Schwungmasse und dessen innerer Lagerring auf einem zylindrischen Bund der ersten Schwungmasse angeordnet ist, wobei zwischen dem äußeren Lagerring und der zweiten Schwungmasse ein Blech­ formteil angeordnet ist, das das Wälzlager an einer Stirnseite mit einer axial nach außen gerichteten Ausformung umschließt, so daß ein Hohlraum gebildet ist, während das Wälzlager an seiner anderen Stirnseite mittels eines aus einem Armierungsring und angespritzten Dichtbereichen bestehenden Dichtringes abgedichtet ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derart gattungsgemäßes Schwungrad ist aus der DE 42 14 655 A1 vorbe­ kannt. Dieses zwischen dem äußeren Lagerring und der zweiten Schwungmasse angeordnete Blechformteil begrenzt mit seiner axial nach außen gerichteten Ausformung einen Hohlraum, der zur Aufnahme von Lagerschmiermittel dient, so daß durch diesen zusätzlichen Schmiermittelraum gewährleistet ist, daß das Lager über einen längeren Zeitraum einwandfrei geschmiert werden kann. Nachteilig dabei ist, daß bedingt durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Blech­ formteils eine thermische Isolierung zwischen den beteiligten Bauteilen nicht vorhanden ist, so daß durch den von außen nach innen gerichteten Wärmefluß ggf. eine Überbeanspruchung der Schmiermittelfüllung des Lagers eintreten kann. Im Extremfall könnte ein zu großer thermischer Verzug des Lagers ein­ treten, so daß dessen Funktion gefährdet erscheint.
Das zwischen den beiden Schwungmassen angeordnete Rillenkugellager kann nun verschiedenartig ausgebildet sein. Ist es vollkugelig, d. h. käfiglos ausge­ führt, so muß zur Befüllung des Lagers mit Kugeln der äußere Lagerring ge­ sprengt sein. Wird ein Schnappkäfig verwendet, so besteht die Gefahr, daß dieser bei unsachgemäßer Montage aus dem Lager herauswandern kann. Wird hingegen ein Fensterkäfig eingesetzt, so muß dieser zunächst zweistückig gefertigt und während der Montage zu einer Einheit verbunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerung für zwei zueinander verdrehbare Schwungmassen so auszubilden, daß diese eine hohe Funktions­ sicherheit aufweist und kostengünstig zu produzieren ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der äußere Lagerring aus zwei voneinander in axialer Richtung beabstandeten Laufringhälften besteht, so daß ein umlaufender Spalt gebildet ist, in dem ein freidrehbarer Scheibenkäfig mit Taschen zur Aufnahme von Wälzkörpern geführt ist.
Der Vorteil dieser Lagerung besteht hauptsächlich darin, daß ein unerwünschtes seitliches Herauswandern des Käfigs durch dessen Unterbringung in dem um laufenden Spalt zuverlässig verhindert ist. Durch die erfindungsgemäße Gestal­ tung des Käfigs werden weiterhin im Vergleich zu herkömmlichen Käfiglagern hohe dynamische und statische Tragzahlen erreicht, da selbst gegenüber vollrol­ ligen Lagern nahezu die gleiche Anzahl von Wälzkörpern unterbringbar ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin begründet, daß sich das Lager aufgrund der zweiteili­ gen Ausbildung des Außenringes in einfacher Art und Weise montieren läßt.
In Weiterbildung der Erfindung geht aus Anspruch 2 hervor, daß die Laufring­ hälfte an ihrer Mantelfläche mit gleichmäßig voneinander beabstandeten Aus­ nehmungen versehen sind. Diese im Mantelbereich vorhandenen Ausnehmun­ gen wirken als Luftpolster und sorgen dafür, daß eine Temperatursperre gebildet ist, so daß der Wärmeübergang von außen radial nach innen in Richtung Zentrum der Wälzlagerung gehindert ist.
Nach Anspruch 3 soll das Blechformteil im Bereich des Dichtringes die Dicht­ bereiche mit einem radial nach innen weisenden Schenkel stirnseitig umgreifen, so daß eine am äußeren radialen Ende des Armierungsringes angespritzte Dichtungswulst beim Anrollen des Schenkels zwischen diesem und einer der äußeren Laufringhälften verquetscht ist. Durch diese elastische Verspannung der Dichtungswulst ist eine besonders wirksame Abdichtung des Wälzlagers ge­ währleistet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, daß die beiden Laufringhälften des äußeren Lagerringes als separate Bauteile gefertigt oder durch Sprengen eines Ausgangsringes herstellbar sind.
Schließlich kann nach dem zweiten unabhängigen Anspruch 5 in Umkehrung der Bauweise auch der innere Lagerring aus zwei von in axialer Richtung beabstandeten Laufringhälften bestehen, so daß ein umlaufender Spalt gebildet ist, in dem ein frei drehbarer Scheibenkäfig mit Taschen zur Aufnahme von Wälzkörpern geführt ist.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig. 1 ein aus zwei Schwungmassen bestehendes Schwungrad im Halblängsschnitt,
Fig. 2 eine Einzelheit von Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 und 4 eine Seitenansicht bzw. einen Längsschnitt durch eine Laufringhälfte und
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Scheibenkäfigs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
In Fig. 1 ist ein mit einer Reibkupplung kombiniertes Zweimassenschwungrad gezeigt, das zur Weiterleitung des Drehmomentes von einer Brennkraftmaschine auf ein nachgeschaltetes Getriebe eines Kraftfahrzeuges dient. Das Zweimassen­ schwungrad besteht aus einer ersten Schwungmasse 1, die auf der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine festgelegt ist. Eine zweite Schwungmasse 2 ist zur ersten Schwungmasse 1 relativ begrenzt verdrehbar. Die zweite Schwungmas­ se 2 ist gegenüber der ersten Schwungmasse 1 über ein Kugellager 3 gelagert. Im vorliegenden Fall ist die zweite Schwungmasse 2 als ein Belagträger ausge­ bildet, gegen die eine Kupplungsscheibe 5 einer Reibungskupplung 4 über eine Druckplatte verspannbar ist. Ein Deckel 7 der Reibungskupplung 4 ist drehfest mit der zweiten Schwungmasse 2 verbunden. Er weist radial hervorstehende und umfangsverteilte Ansätze 8 auf, die als erste Abstützbasis für Druckfedern 6 dienen, die mit ihrem anderen Ende in Taschen der ersten Schwungmasse 1 abgestützt sind. Die Kupplungsscheibe 5 ist mit einer Nabe 9 versehen, welche zur drehfesten Verbindung mit einem Getriebeeingang des Kraftfahrzeuges dient.
Die Lagerung der beiden Schwungmassen 1 und 2 mit Hilfe des einreihigen Kugellagers 3 wird anhand der Fig. 2 näher beschrieben. Die beiden Schwung­ massen 1 und 2 weisen je einen axialen Endabschnitt 10 und 11 auf, zwischen denen das einreihige Kugellager 3 angeordnet ist. Wie aus Fig. 2 weiter erkennbar, ist zwischen der Mantelfläche der Aufnahmebohrung des axialen Endabschnittes 11 der Schwungmasse 2 und einem äußeren Lagerring 12 ein Blechformteil 13 angeordnet, das den äußeren Lagerring 12 über seine gesamte axiale Erstreckung mit einem ringförmigen Bereich 14 umgreift. Dieser ringför­ mige Bereich 14 des Blechformteiles 13 geht an seinem der Schwungmasse 1 abgewandten Ende in einen radial nach innen zeigender Bereich 15 über, der den äußeren Lagerring 12 an seiner Stirnseite bedeckt. An diesen Bereich 15 schließt sich ein in axialer Richtung nach außen verlaufender Bereich 16 an, dem wiederum ein radial nach innen zeigender Bereich 17 folgt. Dieser geht in einen in Richtung Zentrum des Lagers 3 weisenden axialen Bereich 18 über, an den sich ein radial verlaufender Bereich 19 anschließt, der wiederum von einem axial verlaufenden Bereich 20 abgelöst wird. Ein Innenring 21 des Kugellagers 3 wird dabei an seiner Stirnfläche vom Bereich 19 und an seiner Mantelfläche vom Bereich 20 des Blechformteiles 13 umgriffen. Auf diese Weise ist ein Schmiermittelvorratsraum 22 gebildet, der mit Schmiermittel gefüllt für eine lange Lebensdauer des Wälzlagers 3 sorgt.
Die andere Seite des Kugellagers 3 wird durch einen Dichtring verschlossen, der aus einem Armierungsring 23 mit angespritzten Dichtbereichen besteht. Die Dichtbereiche werden einerseits durch eine Dichtungswulst 24, die am radial äußeren Ende des Armierungsringes 23 angeordnet ist und andererseits durch Dichtlippen 25 gebildet, die am radial inneren Ende des Armierungsringes 23 angeordnet sind und an der inneren Mantelfläche des Innenringes 21 schleifend anliegen. Die Dichtungswulst 24 wird durch einen radial Schenkel 26 des Blechformteils 13 zwischen diesem und dem Lageraußenring 12 bzw. der Laufringhälfte 27 verquetscht, so daß eine gute Abdichtung des Kugellagers 3 gewährleistet ist.
Der äußere Lagerring 12 setzt sich aus den beiden Laufringhälften 27 und 28 zusammen, die in axialer Richtung voneinander beabstandet sind, so daß ein umlaufender Spalt 29 gebildet ist, in dem ein in Fig. 5 in einer Seitenansicht dargestellter Scheibenkäfig 30 frei drehbar geführt ist. Dieser Scheibenkäfig 30 weist Taschen 32 auf, die durch Stege 31 voneinander getrennt sind und zur Aufnahme der Lagerkugeln 33 dienen. Je dünner in Umfangsrichtung die Stege 31 ausfallen, desto mehr Lagerkugeln 33 können im Scheibenkäfig 30 unterge­ bracht werden und desto höher ist dessen Tragfähigkeit. Durch die Führung des Scheibenkäfigs 30 im umlaufenden Spalt 29 wird dessen axiale Verschiebbarkeit unmöglich gemacht.
Den Fig. 2, 3 und 4 ist weiter entnehmbar, daß die beiden Laufringhälften 27, 28 des äußeren Lagerringes 12 an ihrer Mantelfläche mit gleichmäßig voneinander beabstandeten Ausnehmungen 34 versehen sind. Diese Ausneh­ mungen wirken als Luftpolster und sorgen dafür, daß der durch Reibung beding­ te Wärmeübergang von außen in Richtung des Kugellagers 3 vermindert ist.
Bezugszeichenliste
1
erste Schwungmasse
2
zweite Schwungmasse
3
Kugellager
4
Reibungskupplung
5
Kupplungsscheibe
6
Druckfeder
7
Deckel
8
Ansatz
9
Nabe
10
axialer Endabschnitt
11
axialer Endabschnitt
12
äußerer Lagerring
13
Blechformteil
14
ringförmiger Bereich
15
radialer Bereich
16
axialer Bereich
17
radialer Bereich
18
axialer Bereich
19
radialer Bereich
20
axialer Bereich
21
Innenring
22
Schmiermittelvorratsraum
23
Armierungsring
24
Dichtungswulst
25
Dichtlippe
26
Schenkel
27
Laufringhälfte
28
Laufringhälfte
29
Spalt
30
Scheibenkäfig
31
Steg
32
Tasche
33
Lagerkugel
34
Ausnehmung

Claims (5)

1. Schwungrad, insbesondere für Brennkraftmaschinen, mit zwei relativ begrenzt zueinander verdrehbaren Schwungmassen (1, 2), zwischen denen ein Wälzlager (3) angeordnet ist, dessen äußerer Lagerring (12) in einer zylindrischen Bohrung der zweiten Schwungmasse (2) und dessen innerer Lagerring (21) auf einem zylindrischen Bund der ersten Schwungmasse (1) angeordnet ist, wobei zwi­ schen dem äußeren Lagerring (12) und der zweiten Schwungmasse (2) ein Blechformteil (13) angeordnet ist, das das Wälzlager (3) an einer Stirnseite mit einer axial nach außen gerichteten Ausformung umschließt, so daß ein Hohl­ raum (22) gebildet ist, während das Wälzlager (3) an seiner anderen Stirnseite mittels eines aus einem Armierungsring (23) und angespritzten Dichtbereichen (24, 25) bestehenden Dichtringes abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerring (12) aus zwei voneinander in axialer Richtung beabstande­ ten Laufringhälften (27, 28) besteht, so daß ein umlaufender Spalt (29) gebildet ist, in dem ein frei drehbarer Scheibenkäfig (30) mit Taschen (32) zur Aufnahme von Wälzkörpern (33) geführt ist.
2. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufring­ hälften (27, 28) an ihrer Mantelfläche mit gleichmäßig voneinander beabstande­ ten Ausnehmungen (34) versehen sind.
3. Schwungrad nach Anspruch 1, wobei das Blechformteil (13) im Bereich des Dichtringes die Dichtbereiche mit einem radial nach innen weisenden Schenkel (26) stirnseitig umgreift, dadurch gekennzeichnet, daß eine am äußeren radialen Ende des Armierungsringes (23) angespritzte Dichtungswulst (24) beim Anrollen des Schenkels (26) zwischen diesem und der Laufringhälfte (27) verquetscht ist.
4. Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufring­ hälften (27, 28) des äußeren Lagerringes (12) als separate Blechbauteile gefertigt oder durch Sprengen eines Ausgangsringes hergestellt sind.
5. Schwungrad nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der innere Lagerring (21) aus zwei voneinander in axialer Richtung beabstandeten Laufringhälften (27, 28) besteht, so daß ein umlaufender Spalt (29) gebildet ist, in dem ein frei drehbarer Scheibenkäfig (30) mit Taschen (32) zur Aufnahme von Wälzkörpern (33) geführt ist.
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