DE3834691C2 - Wellenlagerung mit einer in einem gestellfesten Gehäuse angeordneten Lagerkalotte - Google Patents

Description

Wellenlagerungen nach der Gattung des Hauptanspruchs finden beispielsweise Verwendung bei ein Schneckengetriebe aufweisenden Stellantrieben, wobei die Lagerkalotte das freie Ende einer mit der Ankerwelle eines elektrischen Antriebsmotors vorzugsweise einstückig verbundenen Schneckenwelle aufnimmt. Insbesondere wenn das zu verstellende Bauteil, beispielsweise ein Schiebedach eines Kraftfahrzeuges, blockiert ist, der Motor aber noch nicht abgeschaltet worden ist, lenkt die Schneckenwelle im Eingriffsbereich zum Schneckenrad elastisch aus, d. h. die Schneckenwelle wird durchgebogen. Damit dabei nicht die Wellenlagerung verklemmt bzw. zerstört wird, soll sich das freie, in einer Lagerkalotte geführte Ende der Schneckenwelle auf diese Durchbiegung einstellen können. Deshalb muß das Kalottenlager drehbar und aus seiner Lagerpfanne aushebbar angeordnet sein. Nach dem Rückfedern der Schneckenwelle aber soll die Lagerkalotte wieder ihre Ausgangsposition einnehmen. Die Federmitel sorgen für die erforderliche Rückstellkraft und sollen auch in allen möglichen Drehrichtungen der Lagerkalotten ein definiertes Lagerkalotten-Verdrehmoment sicherstellen. Ein Grund für die Anordnung einer Kalottenlagerung der Welle ist in der einfachen Lagerstellenbearbeitung und Montage des Getriebes zu sehen, weil die Lagerkalotte geringe Fluchtungsgefahr von Lagerbohrungen selbsttätig auszugleichen vermag.

Es ist schon eine Wellenlagerung bekannt (DE-OS 23 51 062), bei der die Federmittel durch einen U-förmigen Federbügel gebildet sind, dessen U-Schenkel an ihren freien Enden mittels Winkelansätzen zwischen dem Gehäuse und dem Gehäusedeckel eingespannt sind. Der Federbügel drückt mit seiner, die Lagerkalotte übergreifenden U-Basis vorgespannt auf die Lagerkalotte, weil die Höhe der U-Form geringer ist als der über die Einspannebene der Winkelansätze hinausragende Bereich der Lagerkalotte. Der Federbügel liegt somit nur punktuell auf dem Mittelbereich der Kalotte auf, so daß ein nach allen Seiten gleiches, definiertes Kalotten- Verdrehmoment nicht gewährleistet ist.

Aus der DE-OS 33 32 323 ist ein Kalottenlager bekannt, dessen als schalenförmiges Blechpreßteil ausgebildete Kalotte von einem axial wirkenden Federelement in eine Kalottenpfanne gedrückt wird. Die Kalotte und die Kalottenpfanne weisen Halbkugelform auf, wodurch eine begrenzte Beweglichkeit der Kalotte ermöglicht sein soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gegenüber der DE-OS 23 51 062 verbesserte Wellenlagerung bereitzustellen.

Die erfindungsgemäße Wellenlagerung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Lagerkalotte durch die relativ weit auseinanderliegenden freien Enden der Federzungen in die Lagerpfanne gedrückt wird, so daß das Kalotten-Verdrehmoment nach allen Seiten zumindest annähernd gleich groß ist. Weiter ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise der Kalottenlagerung. Schließlich verkrallt sich das Bauelement selbsttätig in der Ausnehmungg des Gestells, weil es beim Montieren in der etwas kleineren Ausnehmung vorgespannt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kalottenlagerung möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Wellenlagerung entlang der Linie I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Wellen­ lagerung, in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 gesehen, wobei jedoch ein Lagerdeckel abgenommen ist.

Eine in Fig. 1 im Querschnitt gezeichnete Schneckenwelle ist mit ihrem einen Ende 10 in einem Kalottenlager 12 geführt. Das andere, nicht dargestellte Ende der Schneckenwelle ist einstückig mit der Ankerwelle eines nicht dargestellten elektrischen Antriebsmotors verbunden. Die Lagerkalotte 12 sitzt in einer Lagerpfanne 14, die in an sich bekannter Weise ausgebildet ist. Die Lagerpfanne 14 selbst ist am Grund einer Aussparung 16 angeordnet, welche in einem gestellfest angeordneten Gehäuse 18 vorgesehen ist. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die Ausnehmung 16 bohrungsartig ausgebildet. Das Schneckenwellenende 10 quert die Bohrung 16 in einer in dem Gehäuse 18 angeordneten Quernut 20 derart, daß sich die Achse der Ausnehmung 16 und die Achse der Schneckenwelle etwa im rechten Winkel schnei­ den. Die Tiefe der Ausnehmung 16 ist so bemessen, daß das Kalotten­ lager 12 vollstandig in der Ausnehmung 16 liegt, wenn das Kalotten­ lager 12 in seiner Lagerpfanne 14 sitzt. Weiter ist die Ausnehmung 16 mit einem Deckel 22 abgedeckt. Die Lagerpfanne 14 ist kegelformig ausgebildet, so daß sich die Lagerkalotte 12 ohne Schwierigkeiten im jeweiligen Verlauf der Schneckenwelle 10 anpassen bzw. auf diesen Verlauf einstellen kann. Um ein definiertes Lagerkalotten-Verdreh­ moment zu erhalten, ist zwischen dem Lagerdeckel 22 und der Lager­ kalotte 12 ein Bauelement 24 angeordnet, das Federmittel aufweist, welche die Lagerkalotte 12 in Richtung des Pfeiles II in die Lager­ pfanne 14 drücken. Das Bauelement 24 hat einen im wesentlichen tellerförmigen Grundkörper 26 und weist einen an den Tellerrand anschließenden, im Querschnitt kegelstumpfartig ausgebildeten Ringrand 30 auf, dessen großer Durchmesser 32 (Fig. 2) dem Ge­ häusedeckel zugewandt ist. Weiter ist noch von Bedeutung, daß der große Durchmesser 32 des Ringrandes 30 geringfügig großer ist als der Durchmesser 34 der bohrungsartigen Ausnehmung 16. Wenn das Bau­ element 24 nun in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 in die Ausneh­ mung 60 eingesetzt wird, verbeißt sich diese Außenseite mit dem Durchmesser 32 an der Wand der Ausnehmungsbohrung 16, so daß das Bauelement 24 nicht mehr entgegen der Richtung des Pfeiles II aus der Ausnehmung 16 gelangen kann. Da zwischen der Innenseite des Deckels 22 und der dieser zugewandten Außenseite des tellerförmigen Grundkörpers 26 ein gewisser Abstand 27 verbleibt, wird der Deckel 22 durch die mögliche Aushebebewegung der Kalotte 12 aus der Pfanne 14 nicht belastet. Weiter weist der Grundkörper 16 des Bauelements 24 sechs Federzungen 36 auf, von den immer zwei Stück einander paar­ weise gegenüberliegend angeordnet sind. Diese Zungenpaare erstrecken sich also zumindest annähernd in entgegengesetzten Richtungen. Die einander zugewandten Endbereiche eines jeden Federpaares sind ein­ stückig mit dem Grundkörper 26 des Bauelements 24 verbunden. Dagegen sind die freien Enden 38 einer jeder Federzunge 36 aus dem Grund­ körper herausgeschert, wie insbesondere Fig. 1 deutlich zeigt. Dort ist weiter ersichtlich, daß die Zungen in den Teller hinein durch­ gedrückt sind, so daß sie in ihren freien Endbereichen 38 vorge­ spannt an der Außenfläche der Lagerkalotte 12 anliegen. Da das Bau­ element 24 vorzugsweise aus Federbandstahl gefertigt ist, ergibt sich einmal eine gute Sicherung des Bauelements 24 an der Wand der Ausnehmung 16. Weiter wird, je nach dem Grad wie weit die Feder­ zungen 36 in den Teller hinein durchgedrückt sind, die Größe des Lagerkalotten-Verdrehmoments wählbar. Schließlich ist noch von einer gewissen Bedeutung, daß zwischen dem Tellerboden 28 und dem diesem zugewandten oberen Abschnitt der Lagerkalotte 12 ein bestimmtes mit 40 bezeichnetes Spiel verbleibt, so daß die Lagerkalotte 12 gegen die Kraft der vorgespannten Federzungen 36 entgegen dem Pfeil II in der Ausnehmung 16 - also in radialer Richtung bezüglich der Dreh­ achse der Welle 10 - ausweichen kann, bis sie vom Tellerboden 28 abgefangen und gehalten wird. Nach Entlastung der Lagerkalotte 12 drücken die Federzungen 36 diese wieder in ihre Kugelpfanne 14.

Claims (5)

1. Wellenlagerung, mit einer in einer bohrungsartigen Ausnehmung in einem gestellfesten Gehäuse angeordneten Lagerkalotte, in deren Bohrung die Welle geführt ist, die Lagerkalotte in einer am Grund der Ausnehmung ausgebildeten Lagerpfanne des Gehäuses liegt und durch ein ein vorgespanntes Federmittel aufweisendes Bauelement in die Lagerpfanne gedrückt ist, wobei die Lagerkalotte in radialer Richtung gegen die Federkraft aus der Lagerpfanne bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Achsen der Ausnehmung (16) und der Welle schneiden und daß das Bauelement (24) einen tellerförmigen Grundkörper (26) aufweist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser (34) der Ausnehmung (16) und an seiner der Lagerkalotte (12) zugewandten Tellerinnenseite als Federmittel mehrere, sich zumindest annähernd in entgegengesetzten Richtungen erstreckende, von einem zum Bauelement (24) gehörenden Grundkörper (26) abgespreizte Federzungen (36) aufweist, deren voneinander abliegende, freie Enden (38) unter Vorspannung an der Lagerkalotte (12) anliegen und deren einander zugewandte Enden mit dem Grundkörper (26) verbunden sind.

2. Wellenlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federzungen (36) aus dem Bauelement herausgeschert und nach der der Lagerkalotte (12) zugewandten Seite aus dem Bauelement (24) heraus­ gedrückt sind.

3. Wellenlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement (24) einen an den Tellerrand anschließenden, im Querschnitt kegelstumpfartig ausgebildeten Ringrand (30) aufweist, dessen großer Durchmesser (32) dem Gehausedeckel (22) zugewandt ist.

4. Wellenlagerung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bauelement (24) aus einem elastischen Material, vorzugsweise aus Federbandstahl gefertigt ist.

5. Wellenlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Welle (10) eine zu einem Schneckengetriebe gehö­ rende Schneckenwelle ist.