DE3834271A1 - Stuetzlager fuer eine antriebswelle eines kraftfahrzeug-antriebsaggregates - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stützlager für eine Antriebs­ welle eines Kraftfahrzeug-Antriebsaggregates, mit den Merk­ malen des Oberbegriffes von Patentanspruch 1.

Ein Stützlager dieser Art ist aus der DE-AS 23 66 160 be­ kannt. Dasselbe soll zusätzlich zur eigentlichen Lager­ funktion die Antriebswelle vom Tragrohr derart abkoppeln, daß von dieser ausgehende Restvibrationen wirksam gedämpft, Toleranzen ausgeglichen sowie Schwingungsausschläge unter­ drückt werden. Zu diesem Zweck ist zwischen Wälzlagerinnen­ ring und Antriebswelle ein elastomerer Ring in Form einer Buchse vorgesehen, und der Wälzlageraußenring ist in einem Distanzring gehalten, der sich über eine an dessen Umfang vorgesehene, elastomere Buchse an der Innenumfangsfläche des Tragrohres abstützt.

Der elastomere Ring weist am Innenumfang und die elasto­ mere Buchse am Außenumfang jeweils sich in Achsrichtung erstreckende Stege auf, die auf die Antriebswelle bzw. innerer Wandung des Tragrohres zur Lagerfixierung eine gleichmäßige Preßung ausüben. Die elastomere Buchse ist hierbei fest auf den Außenumfang des Distanzringes aufge­ bracht.

Aus diesem Lageraufbau resultiert der Nachteil, daß beim Positionieren des Stützlagers, z. B. im mittleren Bereich des Tragrohres, wozu es zuvor mit seinem elastomeren Ring bereits auf die Antriebswelle aufgebracht worden ist, die Buchse des Lagerverbandes mit ihren Stegen über die halbe Rohrlänge längs der inneren Tragrohrwandung entlanggescho­ ben werden muß. Dies birgt die Gefahr eines nicht tolerier­ baren und vor allen Dingen nicht kontrollierbaren Abriebs der Buchse. Desweiteren erfordert diese Lagerkonstruktion zwei elastomere Ringkörper, die in spezieller Gestaltung jeweils für sich herzustellen und lösesicher zu montieren sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stützlager in einer Aus­ bildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so zu verbessern, daß sowohl auf eine Anordnung einer elasto­ meren Buchse am Außenumfang des Distanzringes als auch am Innenumfang des inneren Wälzlagerringes verzichtet werden kann, und eine problemlos durchzuführende, verschleißfreie Lagermontage im Tragrohr möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, den Distanzring als Hohlzylinder auszubilden, bei dem sowohl Außendurchmesser als auch Innendurchmesser mit großen Toleranzen ausgeführt werden können.

Der Außendurchmesser ist lediglich geringfügig kleiner zu wählen als der Tragrohrinnendurchmesser, um ein leichtes Einschieben des Stützlagers in die Montageposition inner­ halb des des Tragrohres sicherzustellen.

Der Innendurchmesser des Distanzringes ist dagegen größer zu wählen als der Außendurchmesser des Wälzlageraußenringes, um diesen mittels des elastomeren Ringes vom Distanzring abzukoppeln.

Nach dem Positionieren des Distanzringes innerhalb des Tragrohres ist derselbe auf einfache Weise mit bekannten Mitteln hydraulisch aufzuweiten, um zumindest eine aus­ reichende, reibungsschlüssige Verbindung desselben mit der Tragrohrinnenwandung herzustellen.

Als elastomerer Ring kann hierbei ein im Handel erhältli­ ches Teil Verwendung finden und somit auf eine gesondert herzustellende, die Abkopplung bewirkende Lagerkomponente verzichtet werden.

Ein sich durch besonders sicheren Sitz im Tragrohr aus­ zeichnendes Stützlager ist Gegenstand des Patentanspruches 2, wobei das Umfangsprofil des Distanzringes beispiels­ weise durch Rändeln oder Kordeln hergestellt sein kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegen­ stand des Patentanspruches 3. Diese Konstruktion schafft in einfacher Weise zugleich die Voraussetzung für einen Längenausgleich zwischen Tragrohr und Antriebswelle unter Wärmeeinflüssen, sofern die elastomeren Ringe gemäß patent­ anspruch 4 ausgebildet und angeordnet sind.

Eine vorteilhafte Montage des die O-Ringe tragenden Wälz­ lagers innerhalb des Distanzringes ermöglicht dabei eine Konstruktion gemäß Patentanspruch 5.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt es zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines Tragrohres mit darin angeordnetem Stützlager für eine An­ triebswelle und

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Stirnansicht des Di­ stanzringes, in stark vergrößertem Maßstab.

10 bezeichnet ein Tragrohr, das ein bugseitiges Aggregat­ teil, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, mit einem heckseitigen Aggregatteil, beispielsweise ein in der Nähe der Hinterachse angeordnetes Getriebe, miteinander starr verbindet. Beide Aggregatteile sind durch eine im Tragrohr 10 mittels beispielsweise lediglich eines Stützlagers 12 gelagerte Antriebswelle 14 antriebsmäßig miteinander verbun­ den.

Das Stützlager 12 weist ein Wälzlager 16, beispielsweise ein Kugellager, auf, dessen Lagerinnenring 18 unmittelbar auf die Antriebswelle 14 aufgezogen ist. Das Wälzlager 16 sitzt mit seinem Lageraußenring 20 mit geringem radialem Spiel in einem Distanzring 22, der hohlzylindrisch ausge­ bildet und durch Aufweiten mit der Innenumfangsfläche 24 des Tragrohres 10 in Eingriff und damit im Tragrohr 10 axial gesichert angeordnet ist.

Die lagesichere Anordnung des Distanzringes 22 ist durch eine an dessen Außenumfang angeformte Rändel 26 oder Kor­ del begünstigt, die sich beim radialen Aufweiten des Di­ stanzringes 22, was beispielsweise hydraulisch bewerk­ stelligt werden kann, in die lnnenumfangsfläche des Trag­ rohres 10 eingraben wird. Hierzu ist Voraussetzung, daß daß Tragrohr 10 aus einem weicheren Metall besteht als der Distanzring 22. Letzterer ist deshalb als vorzugsweise hohlzylindrischer Stahlring ausgebildet, während das Trag­ rohr 10 als ein aus Aluminium bestehendes Hohlprofil herge­ stellt ist.

Der Radialabstand des Lageraußenringes 20 zur Innenumfangs­ fläche 28 des Distanzringes 22 ist vorzugsweise durch zwei elastomere Zwischenringe 30 und 32 überbrückt, die jeweils in einer in Achsrichtung des Lageraußenringes 20 in seitlichem Abstand voneinander vorgesehenen Umfangsnut 34 bzw. 36 des Lageraußenringes 20 angeordnet sind und sich an der Innenumfangsfläche 28 des Distanzringes 22, ent­ sprechend zusammengedrückt, abstützen.

Wie Fig. 1 deutlich zeigt, ist die Breite der Umfangsnu­ ten 34, 36 wesentlich größer gewählt als die Breite der Zwischenringe 30, 32, die vorzugsweise als handelsübliche O-Ringe ausgebildet sein können. Dadurch ist gewährleistet, daß sich das Wälzlager 16 bei einer sich unter Wärmeeinflüs­ sen ändernden Länge der Antriebswelle 14 im Distanzring 22 relativ zu diesem schwimmend verlagern kann, wobei sich die Zwischenringe 30 und 32 hierbei an der Innenumfangs­ fläche 28 des Distanzringes 22 abrollen können, also kei­ ner schädlichen Reibbeanspruchung ausgesetzt sind.

Die zylindrische Innenumfangsfläche 28 des Distanzringes 22 erweitert sich im Bereich der beiden Ringstirnflächen 38 und 40 nach außen konisch, wodurch ein vorteilhaftes Einführen des mit den als O-Ringen ausgebildeten Zwischen­ ringen 30, 32 ausgestatteten Wälzlagers 16 in den Distanz­ ring 22 ermöglicht wird, indem die konische Fläche 42 oder 44 die Zwischenringe 30, 32 entsprechend verformt.

Die Montage des Stützlagers 12 ist folgendermaßen zu be­ werkstelligen:

Zunächst wird der Distanzring 22 in das Tragrohr 10 einge­ führt und in Montageposition gebracht. Der Außendurchmes­ ser des Distanzringes 22 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser des Tragrohres 10, so daß sich dieser leicht in letzteres einschieben läßt. Zu diesem Zweck kann der Distanzring 22 auf einer sogenannten Aufweitsonde ei­ ner Vorrichtung zum hydraulischen Aufweiten aufgesteckt sein, durch welche der Distanzring 22 stirnseitig herme­ tisch abgeschlossen wird. Nach In-Position-Bringen wird in den Distanzring 22 über die Sonde Hydraulikflüssigkeit zum Aufweiten hineingedrückt, wobei er sich dann soweit dehnt, daß er mit der Innenumfangsfläche 24 des Tragbohrers 10 in formschlüssigen Eingriff kommt.

Danach wird das zuvor auf die Antriebswelle 14 aufgezogene Wälzlager 16 samt Antriebswelle 14 in das Tragrohr 10 bzw. den Distanzring 22 eingeführt, wobei schließlich die elasto­ meren Zwischenringe 30, 32 in der exakten Einbaulage des Wälzlagers 16 im Distanzring 22 diese beiden Teile schwingungs- und geräuschmäßig voneinander abkoppeln.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist insbesondere für Tragrohre geeignet, die eine von einem hohlzylindrischen Querschnitt abweichende Querschnittsform, beispielsweise eine ovale Querschnittsform, aufweisen, die ein Einhämmern des Distanzringes in das Tragrohr verbietet.

Claims (5)

1. Stützlager für eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeug- Antriebsaggregates, das ein bugseitiges Aggregatteil und ein heckseitiges Aggregatteil aufweist, die durch ein Tragrohr starr und durch die in diesem mittels wenigstens eines Wälzlagers gelagerte Antriebswelle antriebsmäßig miteinander verbunden sind, wobei der Wälzlageraußenring innerhalb eines im Tragrohr gehaltenen Distanzringes vor­ gesehen ist und zwischen einem Wälzlagerring und einem Wälzlageraufnahmeteil mindestens ein zur radial elasti­ schen Wälzlagerabstützung dienender elastomerer Zwischen­ ring vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (22) durch Aufweiten mit der Tragrohr­ innenumfangsfläche (24) in Eingriff ist, daß der elasto­ mere Ring (30 bzw. 32) zwischen Lageraußenring (20) und Distanzring (22) angeordnet ist und daß der Lagerinnenring (18) auf die Antriebswelle (14) aufgezogen ist.

2. Stützlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Stahlring ausgebildete Distanzring (22) am Außenumfang ein mit der Innenumfangsfläche (24) des aus Leichtmetall bestehenden Tragrohres (10) in Eingriff be­ findliches, durch Erhöhungen und Vertiefungen gebildetes Profil (Rändel 26) aufweist.

3. Stützlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraußenring (20) mindestens zwei im Abstand voneinander angeordnete, jeweils einen elastomeren Zwi­ schenring (30, 32) aufnehmende Umfangsnuten (34, 36) auf­ weist.

4. Stützlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomeren Zwischenringe (30, 32) aus Gummi be­ stehende O-Ringe sind, deren Breite kleiner als diejenige der sie aufnehmenden Umfangsnut (34 bzw. 36) ist.

5. Stützlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzring (22) hohlzylindrisch und zumindest an einer Ringstirnseite (38) oder (40) innen konisch erwei­ tert ist.