DE2905683A1

DE2905683A1 - Lagerbaugruppe

Info

Publication number: DE2905683A1
Application number: DE19792905683
Authority: DE
Inventors: Mitugu Izuta; Sigeki Okaguchi; Yasuyosi Yasui
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1979-08-23
Also published as: FR2417673A1; JPS54109547A; US4213660A; DE2905683C2; FR2417673B1; JPS5631448B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerbaugruppe, und insbesondere auf eine Lagerbaugruppe zum Einbau eines Wälzlagers aus hartem Metall in ein Achsengehäuse aus weicherem Metall, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung.

Wenn ein Wälzlager aus einem Stahlwerkstoff direkt in ein Achsengehäuse aus einer Aluminiumlegierung eingebaut ist und diese Lagerbaugruppe hoher Umgebungstemperatur ausgesetzt ist, kommt es aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der zwei Werkstoffe zu einem unerwünschten Spalt zwischen dem Achsengehäuse und dem Wälzlager. Dieser Spalt führt zu einer Relativdrehung des äußeren Laufrings des Wälzlagers bezüglich des Achsengehäuses, was wiederum zu Beschädigungen und Verschleiß des Achsengehäuses führt. Um diese Nachteile zu

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vermeiden, ist es bereits vorgeschlagen worden, eine Hülse aus hartem Metall in das Achsengehäuse einzupressen oder einzuschrumpfen, die dann ihrerseits das Wälzlager festhält. Bei einer solchen herkömmlichen Lagerbaugruppe ist es notwendig, daß bei der Dimensionierung und Herstellung der Preßpassung oder Schrumpfpassung für die Hülse zahlreiche Einflußgrößen berücksichtigt werden, zu denen die Betriebstemperatur, die Festigkeit des Achsengehäuses, die Drehzahl der Achse und dergleichen gehören, damit ausreichende Genauigkeit der Lagerbaugruppe sichergestellt ist und die Hülse beim Austausch des Wälzlagers nicht verschoben wird. Dies macht die praktische Konstruktion und Herstellung der Lagerbaugruppe schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lagerbaugruppe mit einer Hülse aus hartem Metall zu schaffen, die in eine Lagerbohrung eines Achsengehäuses aus weicherem Metall eingepreßt ist, wobei zwischen der Hülse und dem Achsengehäuse keine unerwünschte Relativdrehung und Verlagerung auftreten soll und die vorstehend erwähnten Schwierigkeiten vermieden sein sollen.

Diese Aufgabe wird bei einer Lagerbaugruppe für ein mit einer Lagerbohrung versehenes Achsengehäuse aus weichem Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung, mit einer Hülse aus einem härteren Metall, insbesondere Eisen, die in die Lagerbohrung gepreßt ist, und einem Wälzlager, das in der Hülse sitzt und zur Lagerung einer Achswelle dient, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülse auf ihrem Außenumfang mit einer axialen Rändelung oder Verzahnung versehen ist, die in die Wand der Lagerbohrung bzw. das Achsengehäuse eingebettet ist, wobei die Rändelung oder Verzahnung im wesentlichen im Mittelbereich der Hülse mit vorgegebener axialer Länge ringförmig umlaufend so ausgebildet ist, daß der Spitzendurchmesser der Rändelung oder Verzahnung größer als der Außendurchmesser der Hülse ist und daß der Kerndurchmesser der Rändelung oder Verzahnung klei-

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ner als der Außendurchmesser der Hülse ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Figur 1 einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Lagerbaugruppe für eine Antriebsritzelwelle eines Hinterradgetriebes einer Getriebeeinheit;

Figur 2 eine vergrößerte, ausschnittsweise Schnitt

darstellung, die einen gerändelten Abschnitt einer Hülse gemäß Figur 1 wiedergibt;

Figur 3 eine Schnittdarstellung gemäß III-III in

Figur 2;

Figur 4 eine Schnittdarstellung gemäß IV-IV in

Figur 3; und

Figur 5 eine Schnittdarstellung gemäß V-V in Fi

gur 3 .

Im folgenden wird ausführlicher auf die Zeichnungen eingegangen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen. Die darin dargestellte Lagerbaugruppe dient zur Lagerung einer Achswelle 10 eines Hinterradgetriebes einer Getriebeeinheit.

Die Achswelle 10 trägt ein Antriebsritzel des Hinterradantriebs. In der Lagerbaugruppe ist die Achswelle 10 drehbar mit Hilfe von zwei Wälzlagern 11 und 12 gelagert, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Kegelrollenlager ausgebildet sind und die ihrerseits mit Hilfe von zwei Hülsen 13 und 14 von einem sogenannten Transaxle-Gehäuse 15 getragen

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werden. Die Wälzlager 11 und 12 bestehen aus Stahlwerkstoffen, die Hülsen 13 und 14 bestehen aus Eisen, und das Transaxle-Gehäuse 15 besteht aus einer Aluminiumlegierung.

Die Hülse 13 unterscheidet sich von der Hülse 14 lediglich hinsichtlich ihres Außendurchmessers und hat im übrigen im wesentlichen gleiche Ausbildung wie die Hülse 14. Wie Figur 2 deutlicher zeigt, ist die Hülse 13 an ihrem in Figur 2 rechten Ende mit einem Ringflansch 13a und an ihrem Außenumfang mit einer Rändelung 13b versehen. Die Rändelung 13b verläuft über den Umfang der Hülse 13 und hat eine bestimmte axiale Länge und ist mittels einer Gewinderollmaschine in der Weise hergestellt, daß der Spitzen- bzw. Kopfdurchmesser der Rändelung größer als der Außendurchmesser der Hülse 13 ist und daß der Kern- bzw. Fußdurchmesser der Rändelung kleiner als der Außendurchmesser der Hülse 13 ist. Die Hülse 13 weist an ihrem in Figur 2 rechten Ende ferner außen eine ringförmige Kegelfläche 13c auf. Die Rändelung 13b befindet sich ungefähr in der axialen Mitte der Hülse 13.

Beim Einbau der Hülse 13 in eine axiale Lagerbohrung 15a des Transaxle-Gehäuses 15 wird die Hülse 13 in die Lagerbohrung 15a mit ihrem Ringflansch 13 voran eingepreßt. Dabei wird die Hülse 13 zunächst durch Eingriff ihrer Kegelfläche 13c mit dem Rand der Lagerbohrung 15a geführt. Dann tritt der rechte zylindrische Abschnitt der Hülse 13 in Eingriff mit der Lagerbohrung 15a, wobei geringes Spiel besteht. Aufgrund der Führung durch diesen zylindrischen Abschnitt fällt die Achse der Hülse 13 mit der Achse der Lagerbohrung 15a zusammen. Wenn dann der gerändelte Abschnitt der Hülse 13 unter kontinuierlicher Druckausübung in die Lagerbohrung 15a eingeführt wird, werden die Spitzen bzw. Köpfe der Rändelung 12b in die Innenwand der Lagerbohrung 15a gepreßt, wobei das Material der Innenwand der Lagerbohrung 15a in die Zahnzwischenräume der

!5 Rändelung 13b gequetscht bzw. gepreßt wird, so daß die Innen-

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wand die Kontur der Rändelung annimmt. Nach dem Einführen der Rändelung 13b werden die herausgequetschten Bereiche der Innenwand vom linken zylindrischen Abschnitt der Hülse 13 zurückgedrückt, so daß die Innenwand im Bereich des linken zylindrischen Abschnitts wieder ihre ursprüngliche Form erhält und der gerändelte Abschnitt bzw. die Rändelung 13b in die Innenwand der Lagerbohrung 15a allseits eingebettet ist. In die Hülse 13 wird das Wälzlager 11 fest eingepaßt, in dem die Achswelle 10 gelagert ist.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung der Lagerbaugruppe ist die Hülse 13 in ihrer Lage zuverlässig gesichert und gehalten, ohne daß es zu unerwünschter Relativdrehung bezüglich des Transaxle-Gehäuses 15 kommen kann, selbst wenn die Getriebeeinheit bei hoher Drehzahl und bei hoher Umgebungstemperatur arbeitet und wenn die Bohrung der Hülse 13 mittels einer Bohrmaschine fertigbearbeitet wird. Wenn das Wälzlager 11 durch ein neues Wälzlager ersetzt wird, bleibt die Hülse 13 in ihrer Lage aufgrund der eingebetteten Rändelung 13b, so daß die Genauigkeit der Lagerbaugruppe erhalten bleibt. Bei der praktischen Realisierung der Erfindung kann die Rändelung 13b der Hülse 13 durch eine Verzahnung ersetzt sein, die ebenfalls mittels einer Gewinderollmaschine hergestellt werden kann.

Vorstehend wird die Erfindung hinsichtlich Aufbau und Wirkung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. Es liegt auf der Hand, daß der Fachmann aufgrund der Offenbarung der Erfindung zahlreiche Änderungen und Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels sowie anderer Ausführungsformen realisieren kann und daß die Erfindung auf andere Weise als bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durchgeführt werden kann.

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Leerseite

Claims

-ρ D \£ Patentanwälte: IEDTKE - DÜHLING - IVlNNE Dipl.-lng. H. Tiedtke Gf\ Dipl.-Chem. G. Bühling RUPE - TELLMANN Dipl.-lng. R.Kinne 2 9 05683 Dipl.-lng. P Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann Bavariaring 4, Postfach 20 8000 München 2 Tel.: 0 89-53 96 Telex: 5-24 845 tipat cable: Germaniapatent Mund 14. Februar 1979 B 9472 / case GP-75 Patentansprüche

1. Lagerbaugruppe für ein mit einer Lagerbohrung versehenes Achsengehäuse aus weichem Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung, mit einer Hülse aus einem härteren Metall, insbesondere Eisen, die in die Lagerbohrung gepreßt ist, und einem Wälzlager, das in der Hülse sitzt und zur Lagerung einer Achswelle dient, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (13) auf ihrem Außenumfang mit einer axialen Rändelung oder Verzahnung (13b) versehen ist, die in die Wand der Lagerbohrung (15a) bzw. das Achsengehäuse (15) eingebettet ist, wobei die Rändelung oder Verzahnung im wesentlichen im Mittelbereich der Hülse mit vorgegebener axialer Länge ringförmig umlaufend so ausgebildet ist, daß der Spitzendurchmesser der Rändelung oder Verzahnung größer als der Außendurchmesser der Hülse ist und daß der Kerndurchmesser der Rändelung oder Verzahnung kleiner als der Außendurchmesser der Hülse ist.

2. Lagerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (13) an ihrem inneren Ende einen Ringflansch (13a) aufweist, der das Wälzlager (11) in

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seiner Lage sichert.

3. Lagerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Hülse (13) am inneren Ende ihres Außenumfangs mit einer ringförmigen Kegelfläche (13c) versehen ist.

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