DE3036771T1

DE3036771T1 - Center bearing bracket

Info

Publication number: DE3036771T1
Application number: DE803036771T
Authority: DE
Inventors: J Reynolds
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1981-04-23
Also published as: DE3036771C2; GB2057069A; MX148816A; GB2057069B; AR220966A1; IN152941B; FR2450974B1; BR8007525A; WO1980001939A1; JPS56500390A; AU5581680A; ES489165A0; CA1119650A; ES8103294A1; AU532192B2; FR2450974A1; PH20270A; JPH0159928B2

Description

aus dem Montagehalter herauszieht. Da der Gummiblock normalerweise nicht an dem Flansch angreift, werden Lärm und Vibrationen von dem Fahrzeugantriebszug normalerweise nicht über den Gummiblock und den Flansch auf den Montagehalter und das Fahrzeug übertragen.

Demgemäß ist es ein.Ziel der Erfindung, eine verbesserte Mittellageranordnung zur Unterstützung einer geteilten Antriebswelle in einem Fahrzeug vorzusehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Mittellageranordnung zum Unterstützen einer geteilten Antriebswelle in einem Fahrzeug vorzusehen, welche Mittel umfaßt, die verhindern, daß das Lager aufgrund der axialen Bewegung der Antriebswelle sich von der Montageeinrichturig trennt.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden von der nachfolgenden detailliertet Beschreibung deutlich, in der Bezug auf die angefügten Zeichnungen genommen ist.

Kurze Beschreibung d. Zeichnungen

Figur 1 ist eine pe
zeuges und
Mittellagerano

rspektivische

zeigt

Darstellung eines Fahrdie Lage und die Verwendung einer dnung nach der vorliegenden Erfindung zur Unterstützung einer geteilten Antriebswelle;

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R SPE

Figur 2 ist eine Seitenansicht einer geteilten Antriebswelle in einem Fahrzeug, die durch eine Mittellager, Anordnung nach der vorliegenden Erfindung unterstützt ist;

Figur 3 ist in größerem Maßstabe und im Ausschnitt eine seitliche Querschnittsansicht der Mittellageranordnung nach der vorliegenden Erfindung.

Figur A ist eine perspektivische Ansicht, welche die Mittellageranordnung nach der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei der Gummiblock von dem Montagehalter getrennt Wiedergegeben ist, und

Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Montagehalters für den Gummiblock der Mittellageranordnung nach der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es wird nun auf die Zeichnu.ngen, insb. auf die Figuren 1 und Bezug genommen. In Figur 1 ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, welches eine Kupplungswelle 20 und eine Antriebswelle 11 zeigt, die zwischen einer Transmission 12 und eines Differentialgetriebes verbunden sind, um zwei rückwärtige Laufräder 14 anzutreiben. Die Transmission 12 ist mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt) von üblicher Ausgestaltung versehen und weist mehrere

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am Umfang angeordnete Wellenverzahnungen auf, welche sich in Richtung parallel zu deren Achse erstreckt. Ein Gleitjoch 15 weist einen innenverzahnten rohrförmigen Endabschnitt 16 auf, der unter Gleiten an der Transmissions- Ausgangswelle angreift und durch die Ausgangswelle in Drehung versetzt wird. Das Gleitjoch 15 weist außerdem ein Joch 17 auf, welche die eine Seite eines Universalgelenkes 18 bildet. Die andere Seite des Universalgelenkes 18 wird durch ein Joch 19 gebildet. Die Kupplungswelle 20 weist ein entgegengesetztes Ende auf, das in einen wellenverzahnten Abschnitt 21 endet. Eine Mittellageranordnung 22 gemäß der Erfindung unterstützt die Kupplungswelle 20 nahe dem wellenverzahnten Abschnitt .21. Die Mittellageranordnung 22 umfaßt einen starren Rahmen oder Halter 23, der mittels Bolzen starr an einem Fahrzeugrahmen, Chassis oder Körper 25 befestigt ist.

Der verzahnte Wellenabsjchnitt an einem Ende der Kupplungswelle 20 wird durch einen innenverzahnten Endabschnitt 26 eines Gleitjoches 27 an der Antriebswelle 11 aufgenommen. Der wellen-

verzahnte Abschnitt 21 !und der verzahnte Endabschnitt 26 bewegen sich in axialer Richtung in Bezug aufeinander, während die gemeinsam rotieren.; Das Gleitjoch 27 weist ein Jochende

auf, welches einen Abschnitt eines Universalgelenkes 29 bildet. Die Antriebswelle 11 weist ein zweites Ende auf, das in einem Joch 32 ausläuft. Dieses bildet einen Abschnitt eines Universalgelenkeg 33. Ein Joch 34 auf der Welle 35 bildet einen zweiten Atischnitt des Universalgelenkes 33. Die

Welle 35 ist mit dem Differentialgetriebe 13 verbunden, das

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antriebsmäßig über die Hinterradachse 36 mit den rückwärtigen Laufrädern 14 des Fahrzeuges 10 verbunden ist.

Während des normalen Betriebes des Fahrzeuges rotiert die Kupplungswelle 20 und ist keinen wesentlichen axialen Kräften unterworfen. Wenn das Differentialgetriebe 13 sich mit dem Aufhängesystem für die rückwärtigen Räder 14 bewegt, tritt eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Kupplungswelle 20 an den verzahnten Verbindungen zwischen dem verzahnten Wellenabschnitt 21 der Kupplungswelle 20 und dem innenverzahnten Abschnitt 26 des GleitJoches 27 an der Antriebswelle 11 auf. Jedoch kann aufgrund eines Fehlens von Schmiermittel oder einer übermäßigen Verschmutzung diese Verbindung evtl. festsitzen oder festfrieren und nicht langer in der beabsichtigten Weise Funktionieren. Wenn dies geschieht liegt eine Tendenz für die Kupplungswelle 20 vor, in einer axialen Richtung zu bewegen, wobei eine Gleitbewegung an der verzahnten Verbindung zwischen dem Gleitjoch 15 und dem Ausgang der Transmission 12 auftritt. Die Mittellageranordnung 22 nach der vorliegenden Erfindung ist so gestaltet, daß sie stärkeren axialen Kräften an der Kupplungswelle 20 wiedersteht und dadurch Anlaß gibt, daß die Gleitbewegung an der Verbindung zwischen dem verzahnten Wellenabschnitt 21 der Kupplungswelle 20 und dem innenverzahnten Endabschnitt 26 des Gleitjoches 27 auftritt.

Es wird nun Bezug genommen auf die Figuren 3 und 4. Dort sind Einzelheiten der Mittellageranordnung 22 nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Mittellageranordnung 22 umfaßt ein üb-

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liches Lager AO mit einer Mehrzahl von Kugeln 41, die zwischen einem inneren rotierenden Laufring 42 und einem äußeren, nicht rotierenden Laufring 43 angeordnet sind. Das Lager 40 kann von jeder üblichen Ausgestaltung sein und umfaßt eine Dichtung 44, um ein Schmiermittel innerhalb einer die Kugeln 41 umgebenden Kammer 45 zu halten. Der innere Laufring 42 bestimmt eine innere öffnung 46, die an einem Abschnitt 47 der Kupplungswelle 20 angrenzend an den verzahnten Wellenabschnitt 21 angreift. Ringförmige Schutzeinrichtungen 48 gegen Schmutz sind auf die beiden Seiten des äußeren Laufringes 43 angeordnet. Die Schmutzabweiseinrichtungen 48 weisen einen geringen Abstand von den Abdichtungen 44 auf und erstrecken sich konzentrisch und nahe der Kupplungswelle 20, um "das Lager 40 von Schmutz und anderen Straßenverunreinigungen zu schützen.

Die Schmutzabweiselemente 48 und der äußere Laufring 43 sind in einem nachgiebigen Gummielement oder einer Buchse 49 eingebettet. Diese ist wiederum entweder in dem Halter 23 montiert oder direkt in den Halter 23 eingeformt. Eine vordere Kante des Gummielementes 49 bestimmt eine Lippe 50, die sich in einen ringförmigen Bereich erstreckt, der durch ein Schutzelement 51 bestimmt wird. Dieses Schutzelement ist auf der Kupplungswelle 20 montiert, um weiter die Möglichkeit zu verringern, daß Straßenverunreinigungen das Lager 40 erreichen. Eine Lippe 52 an einer rückwärtigen Fläche des Gummielementes 49 ist über das Rückwärtige der Schmutzabweiselemente 48 nach innen gefaltet. Ein zusätzlicher Schutz in Form eines Schleuderelementes 56 ist auf dem Wellenabschnitt 47 hinter dem Lager

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montiert. Das Schleuderelement 56 weist einen Flansch 57 auf, der von der Kupplungswelle 20 rückwärts von dem Halter 23 radial vorspringt. Das Schleuderelement 56 verhindert, daß Wasser, Schlamm, Schmutz oder dgl. dem Ende der Kupplungswelle 20 entlang in die Mittellageranordnung 22 fließen kann.

Das Gummielement oder die Buchse 49 ist mit zwei kreisförmigen Reihen von gekrümmten Schlitzen versehen, die koaxial im Abstand um das Lager 40 in dem Gummielement 49 mit der Folge einer niedrigeren elastischen Kraft angeordnet sind. Wenn die Kupplungswelle 20 eine Kraft auf das Lagerelement 40 ausübt, um das Lagerelement radial einem Abstand zu bewegen der größer ist als die Dicke der Schlitze 53 oder 54, wird das Gummielement 49 zusammengepreßt und übt eine größere nachgiebige Kraft aus, die der Bewegung des Lagers 40 entgegengerichtet ist. Die Schlitze 53 und 54 sind von dem Bodenbereich 55 des Gummielementes 49 fortfelassen, da das Gewicht der Kupplungswelle 20 und der Antriebswelle 11 normalerweise durch diesen Abschnitt des Gummielementes 49 unterstützt wird.

Das Gummielement oder die Buchse 49 wird innerhalb des Halters 23 unterstützt. Dieser ist wiederum durch Formen oder durch andere Weise am Fahrzeugrahmen, Chassis oder dem Fahrzeugkörper 25 befestigt. Der Halter 23 ist aus einem einzigen Stahlblechzuschnitt ausgestanzt und umfaßt einen U-förmigen äußeren Bereich 60, der sich an die äußere Fläche 61 des Gummielementes 49 anpaßt. Jedes Ende des U-förmigen Bereiches 60 wird durch einen

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nach außen gerichteten Flansch 62 beschlossen, der mit einer Öffnung 63 zur Aufnahme einer Schraube 24 zur Befestigung des Halters 23 am Fahrzeugrahmen, Chassis oder Körper 25 versehen ist. Eine nach innen gerichtete Lippe 64 bzw. 65 greift an den vorderen bzw. rückwärtigen Seiten 66 bzw. 67 des Gummielementes 49 angrenzend an die äußere Fläche 61 an, um das Gummielement 49 innerhalb des Halters 23 zurückzuhalten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein rückwärtiger Flansch 70 so ausgebildet, daß er sich radial nach innen von der rückwärtigen Lippe 65 des Halters 23 erstreckt. Der rückwärtige Flansch 70 ist so angeordnet, daß er einen vorbestimmten kleinen Abstand von der rückwärtigen Lippe 52 des Gummielementes aufweist. Der Abstarld ist ausreichend groß, so daß unter normalem Betrieb des Fahrzeuges die rückwärtige Lippe 52 der Gummibuchse oder Elementes 49 mit dem rückwärtigen Flansbh 70 am Halter 23 nicht in Kontakt steht und daher auf dieses Element auch keine Vibrationen des Antriebszuges überträgt. Der Abstand zwischen der Lippe 52 und dem Flansch 70 kann beispielsweise im Bereich yon 1,5 bis 5mm oder mehr liegen in Abhängigkeit von der zulässigen axialen Bewegung der Kupplungs

welle 20. In jedem Fall

wird der Abstand ausreichend klein ge

halten, um eine rückwärtige axiale Bewegung der Kupplungswelle

20 von solchem Ausmaß zu verhinden, welche das Lager 40 aus dem Gummielement 49 oder das Gummielement 49 aus dem Halter 23 zieht. Für den Fall, daß die Gleitverbindung, die zwischen dem Gleitjoch 27 und dem verzahnten Wellenabschnitt 21 der Kupplungswelle 20 gebildet wird, !verunreinigt wird und dazu neigt sich festzusetzen, neigt die ;Kupplungswelle 20 dazu, sich in rück-

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wärtiger Richtung zu bewegen, wenn die rückwärtigen Laufräder 14, das Differentialgetriebe .13.und die rückwärtige Aufhängung des Fahrzeuges 10 sich aufgrund von Straßenunregelmäßigkeiten bewegen. In diesem Fall gelangt die Lippe 52 des Gummielementes 49 in Kontakt mit dem Flansch 70, wodurch die axiale Bewegung der Kupplungswelle 20 begrenzt wird. Dies wiederum erzeugt die Tendenz, das Auftreten einer axialen Gleitbewegung an der Verbindung zwischen dem Gleitjoch 27 und dem verzahnten Wellenabschnitt 21 zu erzwingen, so daß diese Verbindung freigesetzt wird und verhindert wird, daß diese Verbindung vollständig "einfriert". Dieser momentane Kontakt der Gummilippe 52 mit dem Flansch 70 am Halter oder Rahmen sollte von den Personen in dem Fahrzeug nicht bemerkt werden, da das .Aufhängesystem für das Fahrzeug 10 sich in diesem Augenblick ebenfalls bewegt. Dies unterscheidet sich von bekannten Mittellageranordnungen, bei denen ein Hauptabschnitt des Gummielementes in ständigen Kontakt mit einem Montagehalter steht, um das Lager zurückzuhalten. Mittellageranordnungen dieser Art übertragen in bedeutendem Umfange Vibrationen vom Fahrzeugantriebszug auf den Fahrzeugrahmen.

Es wird nun auf Figur 5 Bezug genommen. Dort ist ein abgewandelter Halter 71 zur Befestigung des zuvor beschriebenen Gummielementes oder der Buchse 49 und des darin montierten Lagers 40 an einem Fahrzeugrahmen, Chassis oder Körper gezeigt wie er in Figur 2 durch das Bezugszeichen 25 wiedergegeben ist. Der Halter 71 ist aus einem einzigen Metallblech ausgestanzt, um einen äußeren U-förmigen Bereich 72 zu be-

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stimmen der so geformt ist, daß er an der äußeren Fläche 71 des Gummielementes 49 angreift. Die Enden des U-förmigen Bereiches 72 schließen mit nach außen abgebogenen Flanschen 73 ab. Löcher oder öffnungen 74 in den Flanschen 73 dienen zur Befestigung des Halters 71 an dem Fahrzeug mit Hilfe von Schraubbolzen, Nieten oder dgl. geeigneten Mittel. Eine vordere Lippe 75 ist von der Front des U-förmigen Bereiches 72 nach innen gefaltet. Eine rückwärtige Lippe 76 ist von dem rückwärtigen Bereich des U-förmigen Abschnittes 72 nach innen gefaltet. Dadurch wird ein Kanal zur Aufnahme des Gummielementes 49 gebildet. Die vordere Lippe 75 greift an der vorderen Seite 66 und die rückwärtige Lippe 76 greift an der rückwärtigen Seite 67 des Gummielementes 49 an, um dieses in dem Halter 71 zurückzuhalten. Eine flache Flanschfläche 77 bestimmt eine öffnung 78 und ist mit Abstand mit dem rückwärtigen Bereich der rückwärtigen Lippe 76 verbunden. Die Öffnung 78 ist konzentrisch zu der Öffnung 46 in dem Lagerlaufring 42 angeordnet, so daß der verzahnte Wellenabschnitt 21 der Kupplungswelle 20 hindurchgeführt werden kann. Wenn das Gummielement oder die Buchse 49 innerhalb des Halters 71 montiert ist, ist die rückwärtige Lippe 52 des Gummielementes 49 über eine geringe Strecke im Abstand von dem flachen Flansch 77. Während des normalen Betriebes des Fahrzeuges, an dem die Mittellageranordnung montiert ist, steht die Gummilippe 52 mit dem Flansch 57 nicht in Kontakt. Tn dem Fall, daß die Gleitverbindung, die zwischen dem Gleitjoch 27 und dem verzahnten Wellenabschnitt 2 1 der Kuppluugswelle 20 gebildet wird, verunreinigt wird, und zum Festsitzen neigt, neigt die Kupplungs-

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welle 20 dazu, sich in einer rückwärtigen Richtung zu bewegen, wenn die rückwärtigen Laufräder 14, das Differentialgetriebe und.die rückwärtige Aufhängung für das Fahrzeug 10 sich aufgrund von Straßenunregelmäßigkeiten bewegen. In diesem Fall tritt die Lippe 52 an dem Gummielement .49 in Kontakt mit dem Flansch 47 und begrenzt die axiale Bewegung der Kupplungswelle 20. Dies wiederum führt zu einer Neigung, daß eine axiale Gleitkraft an der Verbindung zwischen dem Gleitjoch 27 und dem verzahnten Wellenabschnitt 21.auftritt, welche diese Verbindung wieder freisetzt und verhindert, daß sie vollständig festfriert.

Die Fahrzeuggeometrie veranlaßt normalerweise das Lager von bisher bekannten Mittellageranordnungen sich von der nachgiebigen Montage in einer Richtung nach hinten des Fahrzeugs zu trennen, an dem die Anordnung montiert ist. Wenn die Fahrzeuggeometrie jedoch so geändert wird, daß das Lager und die nachgiebige Buchse oder die nachgiebige Buchse und der starre Montagehalter sich in Richtung nach vorne zu trennen trachten, kann die Lageranordnung nach der vorliegenden Erfindung in umgekehrter Richtung orientiert werden, um eine solche Trennung zu verhindern. Wenn die Mittellageranordnung axialen Kräften in beiden Richtungen unterworfen wird, kann der Montagehalter mit Flanschen versehen sein, die einen Abstand sowohl von der vorderen als auch von der rückwärtigen Stirnseite der Gummibuchse aufweisen, um die axiale Bewegung der Antriebswelle in beiden Richtungen zu begrenzen. Verschiedene andere Abwandlungen und Modifikationen können in der oben beschriebenen

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bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgenommen werden, ohne von Geist und Umfang der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen. So können zum Beispiel andere Gestaltungen für die Gummibuchse oder das Element 49 in der Mittellageranordnung nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Gummibuchse 49 kann fest mit dem Halter 23 verbunden sein, in dem die Buchse 49 in den Halter 23 eingeformt wird. Die Buchse 49 kann aber auch ein getrenntes Element sein, das in den Halter 49 einschießbar ist.

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Claims

Was beansprucht wird ist folgendes:

V./ Eine Mittellageranordriung für die nachgiebige Unterstützung

einer getriebenen Welle an einem starren Stützteil, welche radialen Kräften und axialen Kräften wenigstens in einer, vorbestimmten Richtung unterworfen wird, mit einem Läger, welches einen rotierenden inneren, an der Welle angreifenden Laufring und einen nicht rotierenden äußeren Laufring sowie eine Vielzahl von Lagerelementen zwischen den beiden Laufringen aufweist, mit einer nachgiebigen Buchse zur Montage des äußeren Laufringes, wobei die Buchse erste und zweite Seiten und eine äußere Kante aufweist, mit einem Halter, der wenigstens an einem Abschnitt der äußeren Kanten angreift und eiristückige Lippen aufweist, die an den Seiten angrenzend an die äußere Kante angreifen, wobei die einstückigen Lippen die Buchse in dem Halter sichern, mit einer Einrichtung, um den Halter an der starren Unterstützung zu montieren, wobei der Halter einen weiteren Flansch auf der in die vorbestimmte Richtung weisenden Seite der Buchse aufweist und dieser Flansch in einem vorbestimmten kleinen Abstand von der Buchse vorgesehen ist, wobei dieser Abstand die axiale Bewegung des Lagers in der vorgenannten Richtung begrenzt.

2. Mittellageranordnung nach Anspruch 1, bei der weiterhin zwei Schmutzabweiseeinrichtungen zwischen dem äußeren Lager laufring und der Buchse angeordnet sind, von denen jeder einen allgemein radial nach innen gerichteten Flansch aufweist, der unterschiedliche Seiten des Lagers abschirmt,

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wobei eines der Schutzein)· Ichtungen sich zwischen dem Lager und dom Flansch an dem Halter erstreckt, und bei dem die Buchse eine Lippe aufweist, die sich über die eine Schutzeinrichtung erstreckt und auf einer Seite den vorbestimmten kleinen Abstand zwischen der Buchse und dem Flansch an dem !!alter begrenzt.

3. Mittellageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch an dem Halter in der vorbestimmten Richtung einen Abstand von dem äußeren Lagerlaufring aufweist und diesen vollständig umgibt.

4. Mitte lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kante der nachgiebigen sc: durch Anformen oder verkleben verbunden ist.

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DR.-ING. R. DÖRING ."*' DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Neue Ansprüche

. Halterung für ein mittiges Wälzkörperlager einer geteilte!; Antriebswelle, insb, von Fahrzeugen, bei der day Lager in einem elastisch nachgiebigen Element, z.B. aus Gummi, und das nachgiebige Element in einen starren Halter eingesetzist, der - bevorzugt nahe einer Gleitverbindung der Antriebswelle - an einem Festen Teil befestigt ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Halter(23)den äußeren Umfangsbereich und die an diesen angrenzenden Stirnbereiche' des nachgiebigen Elementes (49) umgreift und auf wenigstens. einer Stirnseite des nachgiebigen Elementes(49) einen Flansch (70) bzw. (77) aufweist, der bei normalen Betrieb Verhältnissen einen vorbestimmten kleinen axialen Abstand von der Stirnseite des nachgiebigen Elementes (49) aufweist, welcher die axiale Bewegungsmöglichkeit des Lagers (40) begrenzt.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (23·) einen Umfangsabschni tt (60) un ; zwei von diesem aus radial nach innen vorspringende Lippe ι (64,65) aufweist, und daß der oder jeder Flanscn (70) jeweils einstückig von einer der Lippen (64,65) ausgeht.

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3. Halterung nach Anspruch 1 ucier 2, dadurch g e k en η - ζ e i c h η e Λ., daß der_; oder jeder Flansch (77) einen äußeren, nicht rotierenden Laufring (A3) des Lagers '(4O),.; -\ vollständig umschließt.

A. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unifangsbereich des nach- ;';i .ebj /.cn Elementes(A9) fest und bleibend mit dem Halter (23!

vorbinden i:;t. ■ . ■ :· ·

13. llalterung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis A, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t,, daß zwei Schmutzabweiser (48) zwischen dem äußeren Laufring (43) und dem nachgiebigen Element (49) angeordnet sind und mit einem etwa radial nach innen gerichteten Flansch jeweils über die Stirnseiten des Lagers (AO) ragen, wobei das nachgiebige Element (A.9) wenigstens eine über einen Abweiser hinausragende Lippe (52) besitzt, die mit dem Flansch (7o) den vorbestimmten kleinen axialen Abstand begrenzt.

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