DE4033592C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Wellenlager für eine Längswelle für Kraftfahrzeugantriebe, mit einem in einem Gehäuse gehaltenen Wälzlager, wobei das Gehäuse - insbesondere mit einer Konsole - zur Befestigung an der Karosserie des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, wobei dem inneren Lagerring des Wälzlagers ein Trägerring mit elastischen Mitteln zur Aufnahme der zu lagernden Welle zugeordnet ist.

Die Längswellen im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen unterliegen durch unausgeglichene Massenkräfte und -momente der rotierenden Motorteile sowie durch nicht zu vermeidende Drehschwingungen des Motor-Getriebe-System und den federnden Ausgleichsbewegungen der Antriebsanordnung gegenüber dem Fahrzeug einer dauernden Belastung durch Rotations- und Biegeschwingungen. Hierbei weisen die Schwingungen im Resonanzbereich der Antriebswelle besonders große Amplituden auf, wodurch die Lagerteile und die Gelenke erheblich beansprucht werden. Des weiteren führen die Schwingungen zu störenden Geräuschen im Fahrzeuginnen­ raum.

Wellenlager der oben genannten Art sind sowohl bei geteil­ ten Wellen mit einem Zwischengelenk - dort in der Nabe des Zwischengelenks - als auch bei zunehmend verwendeten unge­ teilten Wellen - z. B. aus Faserverbundwerkstoff - zur Reduzierung der Biegeschwingungen erforderlich.

Bisher ist eine Bauweise üblich, bei der das Wälzlager auf die Welle axial und radial fest aufgezogen wird und das Gehäuse des Lagers zwischen äußerem Lagerring und Konsole elastische Elemente hat, insbesondere in Form eines Ring­ balges aus einem Elastomer.

Aus der DE 39 31 387 ist beispielsweise ein solches Ge­ häuse bekannt, das hydraulische Dämpfungskammern aufweist.

Problematisch bei bisherigen Zwischenlagern ist das Auf­ ziehen des Wälzlagers auf die Rohrwelle, insbesondere wenn diese aus Faserverbundwerkstoff besteht und zur Ausbildung eines Lagersitzes weniger geeignet ist.

Aus der US 42 29 055 ist ein Wellenlager der eingangs genannten Art bekannt, das zur Verbesserung der Dämpfung einen elastischen Trägerring aus Elastomermaterial aufweist. Dieser entspricht in der Breite zumindest dem Lagerinnenring. Aufgrund der bekannten Hafteigenschaften dieses Werkstoffes ist das Aufziehen des entsprechenden Lagers auf eine Welle mit Schwierigkeiten verbunden.

Aus der AT 2 17 794 ist ein Wellenlager der obengenannten Art bekannt, bei dem ein Trägerring, der axial über die Breite des Lagerinnenringes hinausgeht, an einem Ende mit axialen Schlitzen versehen ist. Dies soll die radiale Verformbarkeit in der Hinsicht verbessern, daß das Aufziehen des Trägerringes auf den jeweiligen Lagerring, d. h. insbesondere auf den inneren Lagerring erleichtert wird. Wesentliche Verbesserungen im Hinblick auf das Aufziehen des Trägerringes auf eine Welle lassen sich hierbei nicht erkennen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wellenlager bereitzustellen, das günstig zu montieren ist und konstruktiv einfach ist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Trägerring einen Ringsteg und zwei ringlippenförmige elastische Elemente aufweist, die jeweils axial außenliegend am Ringsteg angeordnet sind und mit denen die Welle ausschließlich unmittelbar unter Bildung eines umlaufenden Ringraumes abstützbar ist.

Durch diese Maßnahmen wird eine Längswellenlagerung ge­ schaffen, bei der auf die Herstellung eines bearbeiteten Lagersitzes und eines Axialanschlages auf der Welle ver­ zichtet werden kann. Eine solche Längswellenlagerung ist insbesondere für nichtmetallische Rohrwellen ohne beson­ dere Oberflächenbearbeitung geeignet. Durch entsprechende Werkstoffauswahl für die elastischen Mittel, beispiels­ weise Kunststoffe, Gummi oder andere Elastomere kann die erforderliche Dämpfung relativ einfach bestimmt werden.

Die zu erzielende Dämpfung kann auch durch die Geometrie der dämpfenden Mittel variiert werden.

Die Montage eines derartigen Mittellagers ist relativ einfach, da dazu die beiden elastischen Elemente lediglich auf die unbearbeitete Rohrwelle aufgeschoben werden müssen. Nach Erreichen des gewünschten Wellenabschnitts ist das Lager fertig positioniert. Eventuelle Schwingungen der Längswelle werden überwiegend von den elastischen Mitteln aufgefangen und nicht auf die Karosserie des Kraftfahrzeuges übertragen.

Zur Befestigung der Lagerung an der Fahrzeugkarosserie ist es vorgesehen, das gesamte Mittellager mittels einer Be­ festigungskonsole am Gehäuse, das ebenfalls aus ela­ stischem Kunststoff besteht, zu befestigen. Anstelle einer üblichen Verschraubung mit dem Fahrzeug können auch Rast­ mittel am Fahrzeug vorgesehen werden, die die axiale Po­ sitionierung des Gehäuses mit der Konsole bestimmen und gegebenenfalls zusätzlich eine vertikale Sicherung um­ fassen.

Zur Halterung des Wälzlagers im Gehäuse und auf dem Trä­ gerring ist es vorgesehen, daß das Wälzlager jeweils zwischen einem dem äußeren Lagerring zugeordneten äußeren Bund und ringförmigen Rastmitteln im Gehäuse und zwischen einem dem inneren Lagerring zugeordneten inneren Bund und ringförmigen Rastmitteln am Trägerring axial gehalten ist.

Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung darge­ stellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 die Axialansicht eines elastischen Mittellagers mit axial innenliegenden Dämpfungsmitteln und radial außen liegender Befestigungskonsole,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Mittellager nach der Fig. 1 mit einem Paar elastischer Elemente.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Zwischenlager 10 soll eine schematisch dargestellte Welle 11, beispiels­ weise die Längswelle im Antriebsstrang eines Kraftfahr­ zeuges, im biegekritischen Drehzahlbereich dämpfend ab­ stützen. Das Zwischenlager 10 besteht im wesentlichen aus einem üblichen Wälzlager, das bei dem Ausführungsbeispiel als Rillenlager dargestellt ist und aus einem inneren Lagerring 12 und einem äußeren Lagerring 14 besteht, zwischen denen die Wälzkörper 13 in bekannter Weise einge­ füllt sind.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist dem äußeren Lagerring 14 ein Gehäuse 15 zugeordnet, welches auf einer Seite in eine Befestigungskonsole 16 übergeht. Wie die Figuren weiter zeigen, ist die Befestigungskonsole 16 mit einem Flansch 17 versehen, der mehrere Bohrungen 18 aufweist. Durch die Bohrungen 18 können Befestigungsmittel, bei­ spielsweise handelsübliche Schrauben gesteckt werden, mit denen das Zwischenlager 10 an einer nicht dargestellten Kraftfahrzeugkarosserie befestigt werden kann. Es kann jedoch auch eine Rastverbindung zwischen Karosserie und Zwischenlager 10 vorgesehen werden.

Dem inneren Lagerring 12 ist ein innerer Trägerring 19 zugeordnet. Der Trägerring 19 weist einen Ringsteg 28 auf, dessen Innendurchmesser dabei nicht unwesentlich größer ist als der Außendurchmesser der zu lagernden Welle 11. Die sich dabei ergebende Durchmesserdifferenz ist durch elastische Elemente 20, die bei dem gezeigten Ausführungsbei­ spiel als elastische Lippen 20 ausgebildet sind, über­ brückt. Die elastischen Lippen liegen unter Vorspannung auf der Außenoberfläche der zu lagernden Welle 11 an und bilden zu dieser einen umlaufenden Hohlraum 21. Über die elastischen Elemente 20 ist der Trägerring 19 drehfest mit der Welle 11 verbunden, die sich in dem Wälzlager 13 drehen kann.

Zur Festlegung des Wälzlagers ist sowohl das Gehäuseteil 15 mit einem radial nach innen weisenden Bund 22 als auch der Trägerring 19 an einer Seite mit einem radial nach außen weisendem Bund 23 versehen. Die Bunde 22 und 23 bilden die eine Anlage für das zu positionierende Wälzla­ ger.

Auf der den Bunden 22 und 23 axial gegenüberliegenden Seite weisen sowohl das Gehäuse 15 elastische Rastmittel 24 als auch der Trägerring 19 elastische Rastmittel 25 auf. Diese federnd ausgebildeten konischen Rastmittel 24 und 25 sind in ihren Abmessungen auf die Abmessungen des Wälzlagers 13 abgestimmt. An Stelle der Bunde 22 und 23 könnten weitere Rastmittel treten, so daß die Montage von beiden Seiten des Wälzlagers möglich wird.

Claims (2)

1. Elastisches Wellenlager für eine Längswelle für Kraft­ fahrzeugantriebe, mit einem in einem Gehäuse gehal­ tenen Wälzlager, wobei das Gehäuse - insbesondere mit einer Konsole - zur Befestigung an der Karosserie des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, wobei dem inneren Lagerring (12) des Wälzlagers (13) ein Trägerring (19) mit elastischen Mitteln zur Aufnahme der zu lagernden Welle (11) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (19) einen Ringsteg (28) und zwei ringlippenförmige elastische Elemente (20) aufweist, die jeweils axial außenliegend am Ringsteg (28) abgeordnet sind und mit denen die Welle (11) ausschließlich unmittelbar unter Bildung eines umlaufenden Hohlraumes (21) abstützbar ist.

2. Mittellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Lagerring (12) auf dem Ringsteg (28) zwischen einem Bund (23) und umfangsverteilten oder ringförmigen Rastmitteln (25) gehalten ist und/oder daß der äußere Lagerring (14) im Gehäuse (15) zwischen einem Bund (22) und umfangsverteilten oder ringförmigen Rastmitteln (24) gehalten ist.