DE4340607A1 - Lager zur drehbaren Lagerung einer Welle - Google Patents
Lager zur drehbaren Lagerung einer WelleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Lager zur drehbaren Lagerung ei
ner Welle und insbesondere ein Lager zur Abstützung einer
Zwischenwelle eines Fahrzeug-Antriebszuges oder einer Kupp
lung.
In den meisten Hinterrad-getriebenen Fahrzeugen ist die
Antriebsquelle, wie z. B. ein Brennkraftmotor oder ein Die
selmotor, vorne im Fahrzeug eingebaut. Der Motor ist über
einen Antriebszug mit einem oder mehr getriebenen Rädern
verbunden, die nahe dem hinteren Ende des Fahrzeuges lie
gen. Der Antriebszug erstreckt sich typischerweise zwischen
einem Getriebe, das mit dem Motor verbunden ist und einem
Differential, das mit den getriebenen Rädern verbunden ist.
In einigen Fahrzeugen ist der Abstand zwischen dem Getriebe
und dem Differential relativ kurz. In solchen Fahrzeugen
besteht der Antriebszug aus einem einzigen Rohr, das ge
wöhnlich als Antriebswelle bezeichnet wird. In anderen Fahr
zeugen ist der Abstand zwischen dem Getriebe und dem Diffe
rential relativ lang, wodurch die Verwendung einer ein
stückigen Antriebswelle unpraktisch wird. In diesen Fahrzeu
gen besteht der Antriebszug aus einer Antriebswelle und
einer oder mehr Kupplungswellen. Die Kupplungswellen sind
mit der Antriebswelle und untereinander durch Universalgelenke
verbunden.
Ein Antriebszug, der aus einer Antriebswelle und einer oder
mehr Kupplungswellen besteht, erfordert die Verwendung von
einer oder mehr elastischen Zwischenabstützungen, die ge
wöhnlich als Mittel-Lager bezeichnet werden. Ein typisches
Mittel-Lager dieser Art hat ein ringförmiges Kugellager, in
welchem die Kupplungswelle drehbar gelagert ist. Das Kugel
lager selbst ist in einem allgemein ringförmigen elastischen
Trägerelement abgestützt. Das elastische Trägerelement ist sei
nerseits in einem allgemein U-förmigen Bügel angeordnet, der
an der unteren Oberfläche eines Querstückes angebracht ist,
daß sich zwischen den seitlichen Trägern des Fahrzeugrahmens
erstreckt. Das elastische Stützelement dient zur Reduzierung
von Schwingungen im Antriebszug im Bereich des Mittel-Lagers
und auch dazu, eine Übertragung solcher Schwingungen auf den
Fahrzeugrahmen zu verhindern.
Im modernen Fahrzeugbau ist es bekannt, daß die Antriebswelle,
die Kupplungswellen und die Mittel-Lager häufig an einer Stel
le hergestellt, an einer anderen Stelle gelagert und dann zu
einem dritten Ort transportiert werden zum Einbau in den Fahr
zeugrahmen. Weil die Kugellager und die elastischen Stütz
elemente der Mittel-Lager ringförmige Gestalt haben, können
sie nicht durch Zufall von der Kupplungswelle während der
Lagerung und während des Transportes entfernt werden. Die
U-förmigen Bügel, durch welche die Kugellager und die elasti
schen Stützelemente am Fahrzeugrahmen befestigt werden, kön
nen jedoch durch Zufall entfernt werden, wenn sie nicht ge
halten sind. Es sind solche Halterungen für die Bügel bekannt,
die verhindern sollen, daß die Bügel versetzt oder verscho
ben werden gegenüber dem Rest des Mittel-Lagers. Trotzdem ist
es erwünscht, bessere Halterungen für diese U-förmigen Bügel
an ihren zugeordneten Mittel-Lagern zu schaffen, die insbe
sondere einfach aufgebaut und billig herzustellen sind.
Die Erfindung betrifft damit insbesondere eine verbesserte
Halterung für einen Bügel eines elastischen Stützelementes für
ein Mittel-Lager. Der Bügel hat einen allgemein U-förmigen Kör
per mit einem Paar nach außen verlaufender Endabschnitte an
seinen Enden. Entsprechende Öffnungen sind durch diese End
abschnitte ausgebildet, damit der Bügel an einem Querstück
eines Rahmens eines Fahrzeuges befestigt werden kann. In
einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine Mehrzahl
von Öffnungen durch den Körper des Bügels ausgebildet. Je
de dieser Öffnungen hat axial vordere und hintere Nasen, die
sich einwärts zur Mitte des Bügels erstrecken. Das Mittel-
Lager hat ferner ein elastisches Stützelement mit einer ver
größerten axial verlaufenden Öffnung durch seine Mitte. Die
äußere Oberfläche des Stützelementes hat eine Mehrzahl von
nach außen verlaufenden Vorsprüngen. Wenn das Stützelement
in den Bügel eingebaut wird, treten Teile der axial nach vorne
und hinten gerichteten Oberflächen des Stützelementes in Ein
griff mit den Nasen, um zu verhindern, daß sich das Stütz
element axial nach vorn oder nach hinten relativ zum Bügel
bewegt. Gleichzeitig werden die nach außen verlaufenden Vor
sprünge in den Öffnungen aufgenommen, die in den Schenkeln
des Bügels ausgebildet sind, um zu verhindern, daß das Stütz
element nach oben aus dem Bügel herausgezogen werden kann.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist eine Mehr
zahl von Öffnungen im Körper des Bügels ausgebildet und ein
Paar in Umfangsrichtung und einwärts verlaufenden Flanschen
ist daran ausgebildet. Die Vorsprünge des Stützelementes wir
ken mit den Öffnungen im Bügel zusammen, um diesen darin zu
halten, in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nach
folgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
Fig. 1 in auseinandergezogener perspek
tivischer Darstellung eine erste
Ausführungsform eines Mittel-Lagers
nach der Erfindung zeigt.
Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene
Vorderansicht des zusammengebauten
Lagers nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt in auseinandergezogener per
spektivischer Darstellung eine zwei
te Ausführungsform des erfindungsge
mäßen Lagers.
In den Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform eines
Mittel-Lagers 10 nach der Erfindung dargestellt. Wie bekannt,
eignet sich das Lager 10 zur Befestigung an einem nicht ge
zeigten Querelement eines Fahrzeugrahmens oder eines anderen
Stützelementes, derart, daß es eine nicht gezeigte Welle
oder eine andere drehbare Komponente drehbar abstützen kann.
Der allgemeine Aufbau und die Wirkungsweise einer solchen La
geranordnung 10 ist bekannt und wird hier nicht beschrieben. In
dem US-Patent 4 392 694 ist dieser allgemeine Aufbau und die
Wirkungsweise eines solchen Lagers erläutert.
Das Lager 10 umfaßt einen Bügel 20, der einen allgemein U-för
migen Körper 21 hat mit einem Paar auswärts verlaufenden End
abschnitten 22 und 23 an seinen Enden. Entsprechende Bohrungen
22a und 23a sind durch die Endabschnitte 22 und 23 ausge
bildet. Wie noch erläutert wird, dienen die Bohrungen 22a und
23a zur Befestigung des Bügels 20 an einem Querträger des
Fahrzeugrahmens. Ein Paar auswärts gerichtete in Umfangsrichtung
verlaufende Flansche 24 und 25 erstrecken sich über die Längen
des Körpers 21 und der Endabschnitte 22 und 23. Die Flansche 24
und 25 dienen zur Versteifung und Verstärkung des Bügels
20.
Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Mehrzahl von Öffnungen 26, 27
und 28 durch den Körper 21 des Bügels 20 ausgebildet. Die
erste Öffnung 26 liegt nahe der Mitte des ersten Schenkels
des Körpers 21. Die erste Öffnung 26 wird vorzugsweise her
gestellt, indem Schlitze durch den Körper 21 des Bügels 20
gestanzt und dann Nasen 26a und 26b einwärts zur Mitte des
U-förmigen Körpers 21 hin gebogen werden. Die Nasen 26a und
26b liegen daher an den vorderen und hinteren axialen Enden
der ersten Öffnung 26. Die zweite Öffnung 27 liegt nahe der
Mitte des Bodens des Körpers 21, während die dritte Öffnung
28 nahe der Mitte des zweiten Schenkels des Körpers 21 liegt.
Die zweite und die dritte Öffnung 27 und 28 können in der
selben Weise hergestellt werden wie die erste Öffnung 26.
Als Folge hiervon wird die zweite Öffnung 27 begrenzt durch
ein Paar Nasen 27a und 27b, während die dritte Öffnung 28
begrenzt wird durch ein Paar Nasen 28a und 28b. Der Zweck
der Öffnungen 26, 27 und 28 und ihrer entsprechenden Paare
von Nasen 26a und 26b, 27a und 27b und 28a und 28b wird noch
erläutert.
Die Lageranordnung 10 umfaßt ferner ein elastomeres Stütz
element 30. Das Stützelement 30 hat eine vergrößerte axial
verlaufende Bohrung 31 durch seine Mitte. Der Zweck dieser
Bohrung wird noch erläutert. Um die Mittelbohrung 31 ist
eine Mehrzahl von bogenförmigen Schlitzen 32 vorzugsweise
durch das Stützelement 30 ausgebildet. Die Schlitze 32
sind vorzugsweise in zwei konzentrischen ringförmigen Reihen
über den größten Teil der Öffnung 31 angeordnet, und sie
sind zweckmäßigerweise gestaffelt oder versetzt. Die Schlitze
32 bilden eine weitere Maßnahme zur Verbesserung der Flexibili
tät des elastomeren Stützelementes 30.
Die äußere Oberfläche des Stützelementes 30 hat ein Paar nach
außen verlaufende Vorsprünge 33 und 34. Wie Fig. 2 zeigt, sind
diese Vorsprünge 33 und 34 vorzugsweise integral mit dem Stütz
element 30 ausgebildet, und sie liegen an gegenüberliegenden
Seiten des letzteren. Die dargestellten Vorsprünge 33 und 34
sind im Querschnitt allgemein rampenförmig oder keilförmig
mit einer Außenfläche, die vom Stützelement 30 aus von unten
nach oben und außen verläuft. Die Vorsprünge 33 und 34 en
digen in entsprechenden Stirnflächen 33a und 34a, die sich
vom Körper des Stützelementes 30 aus direkt nach außen er
strecken. Obwohl zwei allgemein keilförmige Vorsprünge 33 und
34 dargestellt sind, wird betont, daß Größe, Form und Lage
sowie die Anzahl dieser Vorsprünge variieren kann.
Das Stützelement 30 ist so bemessen, daß es in dem U-förmigen
Körper 21 des Bügels aufgenommen werden kann, wie Fig. 2
zeigt. Dies wird erreicht, indem zunächst das Stützelement
30 oberhalb des Bügels 20 fluchtend mit den Nasen 26a, 26b,
27a, 27b, 28a und 28b angeordnet wird. Dann wird das Stütz
element 30 abwärts in den Bügel 20 in die in Fig. 2 darge
stellte Position bewegt. Wenn es in dieser Weise eingebaut
ist, stehen Teile der axial nach vorn blickenden Fläche des
Stützelementes 30 in Eingriff entsprechend mit den Nasen
26a, 27a und 28a. Ebenso stehen Teile der axial nach rück
wärts gerichteten Oberfläche des Stützelementes 30 in Ein
griff entsprechend mit den Nasen 26b, 27b und 28b. Die Nasen
26a, 26b, 27a, 27b, 28a und 28b verhindern somit, daß das
Stützelement 30 sich axial nach vorn oder nach hinten relativ
zum Bügel 20 verschiebt.
Gleichzeitig werden die nach außen verlaufenden Vorsprünge
33 und 34 in den Öffnungen 26 und 28 entsprechend aufgenommen,
welche in den Schenkeln des Bügels 20 ausgebildet sind. Während
des Einbaus werden die Vorsprünge 33 und 34 zusammengedrückt,
während sie längs der inneren Oberfläche des Körpers 21 des
Bügels 20 gleiten. Wenn das Stützelement 30 richtig in dem
Bügel 20 sitzt, wie in Fig. 2 dargestellt ist, schnappen die
Vorsprünge 33 und 34 elastisch nach außen in die Öffnungen 26
und 28. Sobald dies eintritt, liegen die Stirnflächen 33a und
34a der Vorsprünge 33 und 34 an den Kanten oder Rändern der
Öffnungen 26 und 28 an. Die Vorsprünge 33 und 34 verhindern
damit, daß das Stützelement 30 nach oben aus dem Bügel 20
herausgezogen werden kann.
Wie Fig. 1 zeigt, kann das axial nach vorn gerichtete Ende
des Stützelementes 30 mit einer konventionellen flexiblen
Lippe 35 versehen sein. Die flexible Lippe 35 kann sich
in einen ringförmigen Bereich erstrecken, der durch einen
nicht dargestellten konventionellen ringförmigen Schirm be
grenzt ist. Die flexible Lippe 35 und der ringförmige Schirm
dienen dazu, das Eindringen von Schmutz oder anderen Ver
unreinigungen in die Teile der Lageranordnung 10 zu verhin
dern oder jedenfalls zu reduzieren. Eine ähnliche flexible
Lippe (nicht gezeigt) und ein ringförmiger Schirm (nicht ge
zeigt) können an der axial rückwärtigen Endfläche des Stütz
elementes 30 vorgesehen werden. Das Lager 10 kann ferner mit
einem nicht gezeigten konventionellen Spritzring versehen
sein, um weiter das Eindringen von Schmutz und anderen Ver
unreinigungen in die Teile des Lagers 10 zu reduzieren.
Das Lager 10 umfaßt schließlich ein konventionelles Kugel
lager 40. Das Kugellager 40 hat einen inneren Laufring 41,
einen äußeren Laufring 42 und eine Mehrzahl von Kugeln 43
zwischen den Laufringen. Ein Käfig 44 aus Kunststoff oder
ähnlichem Material kann zwischen dem inneren Laufring 41 und
dem äußeren Laufring 42 vorgesehen sein, um die Kugeln 43
darin zu halten. Der innere Laufring 41 kann eine nicht ge
zeigte drehbare Welle abstützen, während der äußere Lauf
ring 42 in der zentralen axialen Bohrung 31 im Stützelement
30 eingebaut ist. In bekannter Weise ermöglichen es die Ku
geln 43 dem inneren Laufring 41 und damit der von ihm abge
stützten Welle, relativ zum äußeren Laufring 42 und dem Rest
des Lagers 10 zu rotieren.
Die Lageranordnung 10 wird gewöhnlich auf einer Kupplungs
welle am Ort der Herstellung montiert. Dann kann die gesamte
Kupplungswellenanordnung einschließlich des Lagers 10 ge
lagert oder zu einem anderen Ort transportiert werden. Das
Zusammenwirken der Vorsprünge 33 und 34 mit den Öffnungen
26 und 28 verhindert, daß der Bügel 20 radial während der
Lagerung und des Transportes verschoben oder entfernt wird.
Später kann dann das Lager 10 am Querträger des Fahrzeug
rahmens oder an einer anderen Fläche mit Hilfe üblicher,
nicht gezeigter Schrauben befestigt werden, die sich durch
die Bohrungen 22a und 23a erstrecken, die in den Flansch
abschnitten 22 und 23 des Bügels 20 ausgebildet sind.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Lageran
ordnung 10′ nach der Erfindung. Die Lageranordnung 10′
ist ähnlich der ersten Lageranordnung 10, und es werden
gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet. Die Lager
anordnung 10′ hat einen modifizierten Bügel 50. Der Bügel 50
hat einen allgemein U-förmigen Körper 51 mit einem Paar aus
wärts verlaufender Endabschnitte 52 und 53 an seinen Enden.
Entsprechende Bohrungen 52a und 53a sind durch die Endab
schnitte 52 und 53 ausgebildet. Ein Paar einwärts gerichteter
in Umfangsrichtung verlaufender Flansche 54 und 55 sind über
die Länge des Körpers 51 vorgesehen. Die Flansche 54 und 55
dienen zur Versteifung und Verstärkung des Bügels 50 und zur
Verhinderung einer axialen Bewegung des Stützelementes 30 an
stelle der Nasen 26a, 26b, 27a, 27b, 28a und 28b, die oben
erläutert wurden.
Ein Paar Bohrungen 56 und 57 ist im Körper 51 des Bügels 50
ausgebildet. Die erste Bohrung 56 liegt nahe der Mitte des
ersten Schenkels des Körpers 51, während die zweite Bohrung
57 nahe der Mitte des zweiten Schenkels des Körpers 51 liegt.
In dieser Ausführungsform werden die Bohrungen 56 und 57
einfach im Körper 51 des Bügels 50 ausgestanzt, ohne daß Nasen
vorgesehen sind, wie sie oben erläutert wurden.
Ein Stützelement 30′ ist vorgesehen, das ähnlich dem Stütz
element 30 ausgebildet ist. Das Stützelement 30′ ist mit
auswärts verlaufenden Vorsprüngen 33′ und 34′ ausgestattet,
die allgemein zylindrische Gestalt haben. Das Kugellager 40
ist gleich dem oben beschriebenen. Die Vorsprünge 33′ und
34′ des Stützelementes 30′ wirken mit den Bohrungen 56 und
57 im Bügel 50 zusammen, um diesen darin zu halten, in der
selben Weise wie bei der ersten Ausführungsform des Lagers
10.
Die Erfindung wurde beschrieben und dargestellt mit Öffnungen
26, 27 und 28, die sich durch die Schenkel des Bügels 20
erstrecken in den Fig. 1 und 2 und ebenso mit Öffnungen
56 und 57, die sich vollständig durch die Schenkel der
Bügel 50 in Fig. 3 erstrecken. Es wird jedoch bemerkt, daß
diese Öffnungen sich nicht vollständig durch die Schenkel
der entsprechenden Bügel erstrecken müssen. Statt dessen
können diese Öffnungen auch in Form von Ausnehmungen in den
inneren Oberflächen der Schenkel der Bügel ausgebildet sein.
Die auswärts verlaufenden Vorsprünge an den Stützelementen
können mit solchen Ausnehmungen zusammenwirken, ohne daß
sie sich vollständig durch die Schenkel der Bügel hindurch
erstrecken müssen. Die Bezeichnung "Öffnungen" oder "Bohrun
gen" umfaßt somit sowohl solche, die sich vollständig durch
die Schenkel der Bügel erstrecken, als auch Ausnehmungen,
die in den Schenkeln ausgebildet sind und sich nicht voll
ständig durch die Schenkel hindurcherstrecken.
Claims (17)
1. Lager zur drehbaren Abstützung einer Welle an einem
Träger, gekennzeichnet durch einen Bügel mit einem
Paar Schenkel, die an dem Träger befestigbar sind,
wobei wenigstens einer der Schenkel eine Öffnung
aufweist;
ein Stützelement, das in dem Schenkel des Bügels an geordnet ist und das einen nach auswärts verlaufenden Vorsprung hat, der sich in die Öffnung des Bügels erstreckt, um zu verhindern, daß das Stützelement sich radial relativ zum Bügel bewegt, daß ferner das Stütz element eine zentrale Durchgangsbohrung aufweist;
sowie durch ein Lager, das der zentralen Durchgangs bohrung des Stützelementes angeordnet ist und in dem die Welle drehbar abgestützt ist.
ein Stützelement, das in dem Schenkel des Bügels an geordnet ist und das einen nach auswärts verlaufenden Vorsprung hat, der sich in die Öffnung des Bügels erstreckt, um zu verhindern, daß das Stützelement sich radial relativ zum Bügel bewegt, daß ferner das Stütz element eine zentrale Durchgangsbohrung aufweist;
sowie durch ein Lager, das der zentralen Durchgangs bohrung des Stützelementes angeordnet ist und in dem die Welle drehbar abgestützt ist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsprung nahe der Mitte des Schenkels des Bügels
liegt.
3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsprung allgemein keilförmig ausgebildet ist.
4. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsprung allgemein zylindrisch ausgebildet ist.
5. Lager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrich
tungen, die verhindern, daß das Stützelement sich axial
relativ zum Bügel bewegt.
6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
diese Einrichtungen zur Verhinderung einer axialen
Bewegung wenigstens eine Nase an jeder axialen Seite
des Bügels umfassen, und daß diese Nasen sich über
Abschnitte der entgegengesetzten axialen Seiten des
Stützelementes erstrecken.
7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nasen angrenzend an die Bohrung ausgebildet sind.
8. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtungen zum Verhindern einer axialen Bewegung
einen kontinuierlichen Flansch auf jeder axialen Seite
des Bügels umfassen, und daß die Flansche sich über
Teile der entgegengesetzten axialen Seiten des Stütz
elementes erstrecken.
9. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
de Schenkel des Bügels mit einer Öffnung versehen sind.
10. Lager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stützelement ein Paar nach auswärts gerichteter Vor
sprünge hat, die sich entsprechend in die Öffnungen des
Bügels erstrecken.
11. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorsprünge nahe den Mitten der Schenkel des Bügels
ausgebildet sind.
12. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Vorsprung allgemein keilförmig ausgebildet ist.
13. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Vorsprung allgemein zylindrisch ausgebildet ist.
14. Lager nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Ein
richtungen, die verhindern, daß das Stützelement sich
axial relativ zum Bügel bewegt.
15. Lager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtungen zur Verhinderung einer axialen Be
wegung eine Mehrzahl von Nasen umfassen, die an jeder
axialen Seite des Bügels ausgebildet sind, und daß die
Nasen sich über Teile der entgegengesetzten axialen
Seiten des Stützelementes erstrecken.
16. Lager nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nasen angrenzend an die Öffnungen ausgebildet sind.
17. Lager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtungen zur Verhinderung einer axialen Be
wegung einen kontinuierlichen Flansch auf jeder axialen
Seite des Bügels umfassen, und daß die Flansche sich
über Teile der entgegengesetzten axialen Seiten des Stütz
elementes erstrecken.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US98388992A | 1992-12-01 | 1992-12-01 | |
US983889 | 1992-12-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4340607B4 DE4340607B4 (de) | 2005-10-27 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JPH06213239A (de) |
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