DE3879830T2

DE3879830T2 - Lager.

Info

Publication number: DE3879830T2
Application number: DE8888201811T
Authority: DE
Inventors: Roger Leon Gojon
Original assignee: COUSSINETS STE INDLE
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1987-09-17
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1993-09-23
Anticipated expiration: 2008-08-26
Also published as: ES2039593T3; GB8820156D0; GB2210113A; EP0307984A3; EP0307984A2; GB2210113B; GB8721841D0; DE3879830D1; EP0307984B1; US4924523A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Lager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und andere Maschinen, und insbesondere Lager mit Axialflanschen. Ein derartiges Lager ist z.B. von der GB-A-1386 25 bekannt.
Flanschlager von einteiliger Bauweise sind allgemein bekannt. Zu ihren Nachteilen gehören jedoch die Schwierigkeiten und Kosten ihrer Herstellung. Viele Auführungen sind nach dem Stand der Technik vorgeschlagen worden, um Axialflansche und Lagerhälften entweder zeitweilig oder dauerhaft miteinander zu verbinden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Lager mit Axialflanschen zu schaffen, das auch wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Lager zu schaffen, dessen Flansche auf einfache Weise und doch dauerhaft angebracht und bei der automatisierten Montage von Verbrennungsmotoren durch Roboter gehandhabt werden können, ohne die Gefahr, daß sich die Flansche lösen.
Noch eine weitere Aufgabe ist es, ein Lager zu schaffen, bei dem die Flansche eine gewisse Bewegungsfreiheit bezüglich der Lagerhälfte aufweisen, um ihre Positionierung durch Roboter leichter zu gestalten und damit sich die Flansche gegen eine Stirnfläche des Lagergehäuses selbsttätig ausrichten.
Noch eine weitere Aufgabe ist es, ein Lager zu schaffen, dessen Bestandteile vollständig angeformt und zusammengestellt werden können, ohne daß eine dauerhafte Nachverbindung, Anformung, Umformung oder maschinelle Bearbeitung erforderlich ist, um den Flansch zu halten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht ein Lager aus einer im wesentlichen halbkreisförmigen Zapfenlagerhälfte mit mindestens einem Axialflanschelement, wobei der Axialflansch im wesentlich halbkreisringförmig gestaltet ist, und an seinem Innenumfang mindestens drei nach innen gerichteten Nasen aufweist, von denen sich zwei Nasen etwa an den umfänglichen Enden des Flanschelements befinden, die dritte Nase sich am Innenumfang zwischen den ersten zwei Nasen befindet,wobei die Nasen an Aussparungen an der Lagerhälfte angreifen können und axial mit diesen verriegelbar sind, indem die Lagerhälfte in dem elastischen Bereich geöffnet wird, damit die Nasen in die Aussparungen eingreifen, und danach die Lagerhälfte freigegeben wird, um Nasen und Aussparungen gegen axiale Trennung durch Verriegelung zu schützen, wodurch der Flansch festgehalten wird.
Zum besseren Verständnis werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein Flanschelement;
Fig. 2 einen Seitenriß des Flansches gemäß Fig. 1
Fig. 3 eine Schnittansicht durch ein Zapfenlagerelement;
Fig. 4 einen Seitenriß des Zapfenlagerelements gemäß Fig. 3;
Fig. 5 geometrische Betrachtungen des Zapfenlagers bezüglich Fig. 2, 3 und 4;
Fig. 6 geometrische Betrachtungen des Flansches bezüglich Fig. 2, 3 und 4;
Fig 7 und
Fig. 8 eine alternative Aussparung;
Fig. 9 und
Fig. 10 geometrische Betrachtungen des Zapfenlagers und des Flanschelements bezüglich Fig. 7 und 8.
Ein in Fig. 1-4 gezeigter Axialflansch ist mit 10, eine dazugehörige Lagerhälfte mit 11 gekennzeichnet. Der Flansch 10 besteht aus einem Bimetallwerkstoff mit einer legierten Lagerschale 12 und einer Stützschale aus Stahl 13. Die in Fig. 2 gezeigte Planform wird aus Blech- bzw. Streifenmaterial gestanzt. Der Stanzling wird dann maschinell bearbeitet, um die Innenbeschichtung und teilweise die Stahlschicht zu entfernen, damit eine Kehle 15 und drei Nasen 16, 17 am Innenumfang verbleiben. Die auf der Kehle und den Nasen verbleibende Materialstärke entspricht 20 bis 60% der ursprünglichen Bimetall-Materialstärke. Die dazugehörige Lagerhälfte 11 wird ebenfalls aus blech- bzw. streifenförmigem Bimetallwerkstoff mit einer legierten Lagerschale 20 und einer Stahl-Stützschale 21 hergestellt. Die Lagerstirnflächen 22 zur Aufnahme eines Flansches haben Aussparungen 23,24 an jeder Verbindungsfläche bzw. zwischen den jeweiligen Verbindungsflächen. Die Form dieser Aussparungen kann zum Beispiel schräg- bzw. rechteckig geschnitten sein, wie an der linken bzw. rechten Seite der Fig. 3 gezeigt. Selbstverständlich können für die Aussparungen andere Formen verwendet werden, solange sie die im folgenden beschriebenen Funktionen erfüllen.
Die Aussparungen 23 und 24 sind maschinell bearbeitet, um die Nasen 16 bzw. 17 so aufzunehmen, daß eine ungewollte, nachfolgende Trennung nicht möglich ist.
In bezug auf Fig. 5 und 6, wobei Fig. 5 das Lager in seinem Gehäuse dargestellt, wird ein Maß Ho zwischen einer Ebene P1 am Fuß der Aussparung 24 und einer Ebene P2 an der Oberkante bzw. Stirnfläche der Aussparungen 23 gemessen. Ho muß größer als das in Fig. 6 gezeigte Maß J gewählt werden, um eine ungewollte Trennung des Flansches 10 von dem Lager 11 zu vermeiden, was zusätzlich sichergestellt wird, wenn die Tiefe Ps der Aussparung 23 kleiner als die Tiefe Pi der Aussparung 24 gewählt ist. Der Flansch 10 wird vor Montage in sein Gehäuse mit dem Lager 11 verbunden, indem zunächst die Nase 17 in die Aussparung 24 zum Eingriff gebracht wird, bevor das Lager 11 im elastischen Bereich geringfügig geöffnet wird. Zweck des Öffnens des Lagers im elastischen Bereich ist es, das Maß Ho so zu reduzieren, daß es weniger als J beträgt, damit die Nasen 16 in die Aussparungen 23 eingreifen können.
Im freien Zustand des Lagers 11 (d.h. nicht in seinem Gehäuse) verfügte es über eine sogenannte "freie Spreizung". Dies bedeutet, daß das Lager geringfügig geschlossen werden muß, damit es in sein Gehäuse eingesetzt werden kann. Dieses Schließen wird im elastischen Bereich ausgeführt. Die freie Spreizung führt dazu, daß das Maß H&sub1; im freien Zustand, das im Gehäuse dem Maß Ho entspricht, weniger als Ho beträgt. Daher muß das Maß H&sub1; auch größer als J gestaltet werden, um sicherzustellen, daß Flansch und Lager im freien Zustand in Verbindung bleiben.
Die Maße Ps and Pi sind ebenfalls tief genug zu gestalten, damit im montierten Zustand des Flansches 10 und des Lagers 11 mit dem Lager in seinem Gehäuse das Maß J größer als das Maß K wird, um eine relative Beweglichkeit zwischen Flansch und Lager zu ermöglichen. Dies ist zwangsläufig der Fall, wenn Pi größer als Ps ist.
Die Aussparungen 23 können entweder durch spanabhebende Fertigung oder durch Stanzen hergestellt werden.
Die Montage von Flansch und Lager kann im umgekehrten Sinne zu dem oben Gesagten ausgeführt werden, indem die Nasen 16 zunächst in die Aussparungen 23 eingreifen, wobei das Lager geringfügig geöffnet wird, um das Eingreifen der Nase 17 in die Aussparung 24 zu erzielen. Um diese Wirkungsfolge verwenden zu können, muß das Maß Ps größer als Pi gestaltet sein.
Eine alternative Ausführung der Aussparung 24 geht aus den Fig. 7, 8, 9 und 10 hervor, wobei ein Schwalbenschwanz 30 in der Stirnfläche des Lagers geformt werden kann. Bei dieser Ausführungsform nimmt eine Fahne oder Nase 32 den Mittelpunkt des Flanschteils im Schwalbenschwanz 30 ein, wobei die Schulterflächen 33 für eine maßgerechte Aufnahme des Flansches sorgen und die Ausgangslage für das Maß J bilden. Die Maße J, K, Ho usw. in Fig. 9 und 10 entsprechen jenen der obigen Fig. 5 und 6.
In den beschriebenen Ausführungsformen liegen die Mittelpunkte der Nase 17 und der Aussparung 24 senkrecht zu den Lager- und Flansch-Verbindungsflächen. Es ist jedoch möglich, zwischen den Nasen 16 und den Aussparungen 23 mehr als nur eine Zusammenwirkung von Nase und Aussparung vorzusehen. Zum Beispiel können zwei solche in Winkelintervallen von 60º vorgesehen werden. Auch in diesem Falle würden ähnliche geometrischen Überlegungen gelten.

Claims

1. Lager mit einer im wesentlichen halbkreisförmigen Zapfenlagerhälfte (11) mit mindestens einem Axialflanschelement (12), wobei der Axialflansch im wesentlich halbkreisringförmig gestaltet ist, und an seinem Innenumfang mindestens drei nach innen gerichtete Nasen (16, 17) aufweist, von denen sich zwei Nasen (16) etwa an den umfänglichen Enden des Flanschelements (12) befinden, die dritte Nase (17) sich am Innenumfang zwischen den ersten zwei Nasen befindet,wobei die Nasen an Aussparungen (23, 24; 30) an der Lagerhälfte (11) angreifen können und axial mit diesen verriegelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen angreifen können und axial verriegelbar sind, indem die Lagerhälfte in dem elastischen Bereich geöffnet wird, damit die Nasen in die Aussparungen eingreifen, und danach die Lagerhälfte freigegeben wird, um Nasen und Aussparungen gegen axiale Trennung durch Verriegelung zu schützen, wodurch der Flansch festgehalten wird.

2. Lager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschelement eine Lagerstützschale (13) aus Stahl aufweist, wobei die Nasen (16,17) aus dem Stützschalenmaterial geformt sind.

3. Lager gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittig angeordnete zusammenwirkende Aussparung eine in dem Zapfenlager geformte Nut (24) ist.

4. Lager gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittig angeordnete zusammenwirkende Aussparung ein in der Zapfenlager-Stirnfläche geformter Schwalbenschwanz (30) ist

5. Lager gemäß Anspruch 2, dadurch geknnzeichnet, daß die Dicke der Nasen (16,17) zwischen 20 und 60% der ursprünglichen Gesamtmaterialstärke liegt.