DE2847979A1

DE2847979A1 - Lagernabe fuer waelzlager

Info

Publication number: DE2847979A1
Application number: DE19782847979
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Burek; Henning Fasterding
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-11-04
Filing date: 1978-11-04
Publication date: 1980-05-22
Also published as: DE2847979C2

Description

Lagernabe für Wälzlager
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Lagernabe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei elektrischen Maschinen mit hoher Schüttelbeanspruchung, beispielsweise bei Generatoren, die in Kraftfahrzeuge eingebaut sind, kann das als Wälzlager ausgebildete Kugellager oder Rollenlager ausschlagen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn das aus Stahlteilen bestehende Wälzlager in Lagernaben aus Leichtmetall eingesetzt ist, und zwar deshalb, weil Stahl und Leichtmetall unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizieten haben und weil das Leichtmetall im Vergleich zu dem Stahl verhältnismäßig weich ist. Besonders häufig tritt der Fehler dann auf, wenn das Wälzlager als Loslager ausgebildet ist, also als ein Lager, das in axialer Richtung verschiebbar ist.
an hat schon dadurch Abhilfe zu schaffen versucht, daß man statt eines Loslagers ein Festlager eingebaut hat.
Dabei ist es aber schwierig, den Festsitz über den gesanDen im Betrieb vorkommenden Temperaturbereich zu gewährleisten, ohne daß das Lagerspiel beeinträchtigt wird.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Lagernabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das federnde Element das Wälzlager über den gesamten vorkommenden Temperaturbereich festhält. Dadurch wird erreicht, daß bei niedrigen Betriebstemperaturen keine zu hohen radialen Kräfte auf das Wälzlager wirken und so das Lagerspiel beeinträchtigen und daß auch bei hohen Betriebstemperaturen ein fester Sitz des Lagers in der Lagerbüchse gewährleistet ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Lagernabe möglich.
Besonders einfach ist die Ausführung des federnden Elements als Blechstreifen mit Sicken. Ein solcher Blechstreifen ist einfach herzustellen und kann leicht in die Lagerbüchse eingelegt werden. Ist die Lagerbüchse mit einer Nut versehen, so wird der Blechstreifen in der Lagerbüchse sicher gehalten. Auch die Montage des Wälzlagers selbst in der Lagerbüchse wird vereinfacht, weil in -. manchen Fällen im Lagersitz komprimierte Luft durch die Lücken des federnden Elements entweichen kann.
Die erfindungsgemäße Lagernabe hat noch weitere Vorteile. Bei niedrigen Temperaturen wird im Gegensatz zu herkömmlichen Lagern die Lagerluft eingeengt und damit eine übermäßige Geräuschbildung vermieden. Durch die Wirkung des federnden Elements schlägt die Lagerbüchse nicht aus. Die Herstellung der Lagernabe wird dadurch kostengünstiger, das bei der Lagerbüchse gröbere Tole-@ansen zugelassen werden können. Wegen der Ausbildung des federnden Elements als Blechstreifen mit Sicken, die in der Längsrichtung der Maschinenwelle verlaufen, wird in vorteilhafter Weise eine Flächenberührung erreicht und nicht - wie bei herkömmlichen Lösungen mit Ringen -lediglich eine Linienberührung. Schließlich ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Lagerbüchse dann besonders vorteilhaft, wenn das Wälzlager und die Nabe aus Materialien mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungs-Koeffizienten bestehen.
Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Lagerschilds mit einer Lagernabe und einem Kugellager längs der Achse einer zu lagernden Maschinenwelle, Figur 2 einen Querschnitt durch die Lagernabe senkrecht zur Achse der Maschinenwelle, Figur 3 eine Einzelheit, nämlich die Draufsicht auf ein federndes Element vor dem Einbau, Figur 4 einen Querschnitt dazu, Figur 5 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch das federnde Element und Figur 6 eine Draufsicht; die Figuren 7, 8 und 9 zeigen weitere Ausführungsbeispiele.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Figur 1 zeigt eine Maschinenwelle 11, die mit Hilfe eines Lagers 12 in einer Lagernabe 13 eines Lagerschilds 14 gelagert ist. Zwischen den Außenring 15 des als Kugellager ausgebildeten Wälzlagers 12 und den Innenrand der Büchse der Lagernabe 13 ist ein federndes Element 16 eingelegt. Gegen eine axiale Verschiebung ist das federnde Element dadurch gesichert, daß es in einer Nut 17 der Büchse der Lagernabe 13 gelagert ist.
Figur 2 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Lagernabe 13. Gleiche Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen.
In Figur 3 ist der Rohzustand des federnden Elements 16 gezeigt. Es ist ein Blechstreifen 18, in den Sicken 19 hineingedrückt sind. Die Sicken 19 verlaufen längs der Längsrichtung der Achse der Maschinenwelle 11. Die Sicken 19 sind beispielsweise durch einen Stanzvorgang in den Blechstreifen 18 so hineingedrückt, daß sie an ihren Schmalseiten 21 in Verbindung mit dem Blechstreifen 18 bleiben.
Figur 4 trägt einen Querschnitt des in Figur 3 dargestellten Blechstreifens. Figur 5 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung durch das federnde Element 16 im eingebauten Zustand. Man sieht die Nut 17 in der Büchse der Lagernabe 13, in die das federnde Element 16 eingelegt ist. Aus dem Blechstreifen 18 sind die Sicken 19 herausgedrückt und pressen auf den Außenring 15 des Lagers 12.
Figur 6 zeigt eine vergrößerte Darstellun des federnden Elements 16 in der Draufsicht in Richtung der Längsachse aer Maschinenwelle 11. Bei der Ausführungsvariante nach den riguren 5 und 6 sind übrigens die Sicken 19 nicht völlig aus dem Blechstreifen 18 herausgedrückt wie bei der Ausführungsvariante nach den Figuren 3 und 4.
In Figur 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zu sehen, bei dem zwischen den Sicken 19, die sich im wesentlichen über die ganze Breite des Blechstreifens 18 erstrecken, weitere Sicken 119 angeordnet sind, die nur einn kleinen Teil der 3reite des Blechstreifens 18 ausmachen.
Figur 8 ist eine Draufsicht auf ein federndes Element 16, bei dem aus dem Blechstreifen 18 statt einer langen Sicke 19 zwei kurze Sicken 219 herausgedrückt sind. Figur 9 zeigt dieses Ausführungsbeispiel im Schnitt.
Die Höhe der Sicken ist so bemessen, daß ihre Vorspannung im Blechstreifen ausreicht, den Außenring des Kugellagers unter allen den eingangs geschildeten Bedingungen sicher festzuhalten.

Claims

Ansprüche Lagernabe für Wälzlager, insbesondere für ein Kugellager zum Einbau in ein Lagerschild für Drehstromgeneratoren in Kraftfahrzeugen mit einem Außenring zum Lagern einer Maschinenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenring (15) des Wälzlagers (12) und der Lagernabe (13) in die Lagerbüchse ein radial federndes Element (16) eingesetzt ist.
2. Lagernabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element (16) als ein Blechstreifen (18) mit Sicken (19, 119, 219) ausgebildet ist.
.TJßi':-.be nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (19, 119, 219) parallel zur Längsachse der Naschinenwelle (11) verlaufen.
4. Lagernabe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (19, 119, 219) durch ein teilweises Ausstanzen aus dem Blechstreifen (18) hergestellt sind und nur an ihren Schmalseiten (21), die sich in der Längsrichtung der Maschinenwelle (11) gegenüberliegen, mit den Blechstreifen (18) verbunden sind.
5. Lagernabe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstanzen durch ein Einprägen ersetzt ist.
6. Lagernabe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (19, 119, 219) in den Blechstreifen (18) in der Richtung zur Maschinenwelle (11) hin eingedrückt sind.
7. Lagernabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Kraft, mit der das federnde Element (16) auf den Außenring (15) drückt, so bemessen ist, daß sie im Betrieb bei den vorkommenden niedrigsten Temperaturen nicht einen unzulässig hohen, zu einem Beeinträchtigen des Spiels des Wälzlagers (13) führenden, und bei den vorkommenden höchsten Temperaturen nicht einen unzulässig niedrigen, zu einem Spiel zwischen dem Außenrlng (15) und der Lagerbüchse (13) führenden, Wert annimmt.
8. Lagernabe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Büchse der Lagernabe (13) eine Nut (17) zum Einlegen des federnden Elements (16) vorgesehen ist.
9. Lagernabe nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicken (19, 119, 219) den Außenring (15) flächenhaft berühren.
10. Lagernabe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Längsrichtung der Maschinenwelle (11) eine Reihe von Sicken (219) angeordnet ist.
11. Lagernabe nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umfangsrichtung der Büchse der Lagernabe (13) abwechselnd Sicken (19, 119) unterschiedlicher Länge angeordnet sind.