WO2024056259A1 - Lageranordnung, aufweisend eine welle, ein gehäuseteil und ein lager, und getriebe mit lageranordnung - Google Patents

Lageranordnung, aufweisend eine welle, ein gehäuseteil und ein lager, und getriebe mit lageranordnung Download PDF

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WO2024056259A1
WO2024056259A1 PCT/EP2023/070713 EP2023070713W WO2024056259A1 WO 2024056259 A1 WO2024056259 A1 WO 2024056259A1 EP 2023070713 W EP2023070713 W EP 2023070713W WO 2024056259 A1 WO2024056259 A1 WO 2024056259A1
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ring
retaining ring
shims
axial
shaft
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PCT/EP2023/070713
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Steffen Saar
Tobias Schwan
Christoph Ruppaner
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Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings

Definitions

  • Bearing arrangement comprising a shaft, a housing part and a bearing, and gearbox with bearing arrangement
  • the invention relates to a bearing arrangement, having a shaft, a housing part and a bearing, and a gearbox with a bearing arrangement.
  • a rotary piston machine is known from EP 3 960 984 A1.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a transmission, with a robust compensation of manufacturing-related tolerances being achieved during operation of the transmission.
  • the object is achieved in the bearing arrangement according to the features specified in claim 1 and in the transmission according to the features specified in claim 15.
  • a first ring, in particular an outer ring, of the bearing is accommodated in a bore in the housing part, wherein a second ring, in particular an inner ring, of the bearing is plugged onto the shaft, with a disk pack axially delimiting the ring, in particular the inner ring or outer ring, the disk pack having one or more shims and a first retaining ring.
  • the advantage here is that even with variable, especially flexing, transverse forces, the disk package remains robust and thus effects the axial limitation of the bearing in the intended manner.
  • the retaining rings bridge interruptions in the contact surface, in particular, for example, grooves that run through the contact surface.
  • the shims are very thin and would not permanently fulfill their intended function of axial spacing or would even fail if there were interruptions in the contact surface.
  • the retaining rings hold the shims in a protective manner and the shims therefore rest continuously on the retaining rings, the service life of the shims is increased and can in particular be described as durable.
  • Working shims into grooves that interrupt the contact surface of the shims is therefore prevented because these grooves, i.e. interruptions in the contact surfaces, are bridged by the retaining rings.
  • the axial direction is always aligned parallel to the direction of the axis of rotation of the shaft, in particular the circumferential direction and the radial direction are related to the axis of rotation of the shaft.
  • the first retaining ring has a greater axial wall thickness, in particular thickness, than each of the shims.
  • the advantage here is that the disk pack has greater rigidity than a single shim.
  • the shims are therefore arranged in a protected manner and the disk pack can even be supported on a contact surface that is interrupted in the circumferential direction. The interruption is caused, for example, by a groove that is bridged by the disk pack.
  • the disk package has a second retaining ring, which is connected to the first retaining ring in a form-fitting manner, in particular by means of a bayonet connection, in particular, wherein the second retaining ring has a greater axial wall thickness, in particular thickness, than each of the shims, in particular wherein the shims are arranged axially between the two retaining rings.
  • the first retaining ring is constructed to be identical, in particular identical, to the second retaining ring.
  • the advantage here is that only a small number of additional parts are necessary, in particular only one retaining ring.
  • the radial distance area covered by the respective retaining ring includes the radial distance area covered by the shims.
  • the advantage here is that the shims can be arranged inside the disk pack and are therefore protectively surrounded by the retaining rings.
  • the axially protruding spring areas prevent the shims from migrating radially.
  • each of the retaining rings has axially outstanding, in particular circumferentially extending, spring regions, in particular tongue-shaped spring regions, on its radially inner edge region, in particular wherein the spring regions are connected to the remaining respective holding region at their respective front or rear end in the circumferential direction , wherein the spring regions of the first retaining ring are spaced apart from one another in the circumferential direction, wherein the spring regions of the second retaining ring are spaced apart from one another in the circumferential direction, wherein spring regions of the first retaining ring axially engage behind spring regions of the second retaining ring, in particular wherein the respective spring region of the first retaining ring projects in the axial direction and has a nose region which protrudes counter to the axial direction and/or wherein the respective spring region of the second retaining ring projects against the axial direction and a has a nose area that is outstanding in the axial direction, in particular wherein the spring areas are each arranged at the same radial distance and / or are evenly space
  • the advantage here is that the two retaining rings can be connected to one another by means of their spring areas and a disk package can therefore be formed which includes the shims. In this way, the shims are protected by the two retaining rings that are connected to each other.
  • the contact surface of the respective shim on the respective retaining ring is designed to be uninterrupted in the circumferential direction and thus prevents failure of the respective shim.
  • the spring areas are arranged radially within the radial distance area covered by the shims.
  • the advantage here is that migration or radial movement of the shims is prevented, since the spring areas act as a radial limitation in the axial area covered by the shims. This is because the spring areas are arranged radially within the shims and the area covered by the spring areas in the axial direction includes the area covered by the shims in the axial direction.
  • the axial direction is aligned parallel to the direction of the axis of rotation of the shaft and the radial direction and the circumferential direction are related to the direction of the axis of rotation of the shaft.
  • the area covered by the first retaining ring in the axial direction overlaps with the area covered by the second retaining ring in the axial direction.
  • the advantage here is that the two retaining rings are connected to one another and a securely connected disk package can therefore be formed.
  • the two retaining rings are arranged rotated by 180° relative to one another. The advantage is that only one type of retaining ring needs to be manufactured and stocked.
  • the ring has the outer ring, the bearing arrangement having a cover part which has a centering collar which projects into the bore of the housing part, the disk pack being arranged axially between the cover part, in particular between the centering collar of the cover part, and the outer ring , in particular wherein at least one of the retaining rings has a radially outwardly projecting elevation which projects into an axial groove of the housing part, in particular into an axial groove of the housing part arranged on the bore.
  • the disc pack is axially limited by the cover part and is therefore fixed between the outer ring and the cover part.
  • the cover part, with its centering collar protruding into the bore defines an axial position at which the disk pack rests. Since this position can be different due to the manufacturing process, the choice of the number and axial thickness of the shims makes it possible to compensate for the axial width of the disk pack, so that the outer ring of the bearing can be limited to the intended axial position.
  • the ring is the inner ring, with the disk pack being arranged axially between a shaft collar of the shaft and the inner ring of the bearing, in particular with at least one of the retaining rings having a radially inwardly projecting elevation which projects into an axial groove of the shaft.
  • the advantage here is that the axial position of the shaft collar is different and the axial position intended for the inner ring is therefore made possible by selecting the number and axial thickness of the shims.
  • positive anti-twist protection can be achieved simply by shaping and introducing the axial groove.
  • the area covered by the axial groove in the axial direction includes the area covered by the disk pack in the axial direction. The advantage here is that the anti-twist protection is made possible in a simple manner.
  • adhesive is arranged in or on the pane pack.
  • the shims are designed as perforated disks, in particular the axial thickness of the shims is smaller than the axial thickness of the retaining rings.
  • the advantage here is that the retaining rings stiffen the disk pack and thus also enable bridging of circumferentially formed interruptions in the respective contact surface of the respective retaining ring on the side facing away from the shims.
  • axially continuous holes are formed in the respective retaining ring, in particular which are arranged radially outside the shims, with connecting elements, in particular pins, in particular pins, protruding through the holes, with the connecting elements protruding into axial bores, in particular with the holes in the circumferential direction of one another in particular are evenly spaced and/or are arranged at the same radial distance.
  • the ring is the outer ring, with the axial bores arranged in the cover part, in particular with the axial bores being arranged as blind bores.
  • the advantage here is that the anti-twist device can be anchored in the cover part. This means that no hole has to be drilled in the bearing, especially in the outer ring.
  • the cover part is connected to the housing part accommodating the bearing by means of axially directed connecting screws and is therefore connected so that it cannot rotate.
  • the ring is the inner ring, with the axial bores being introduced into the shaft, in particular into the shaft collar of the shaft, in particular as blind bores.
  • the shaft collar has sufficient material strength to make the holes. This then makes a very compact design possible.
  • the shaft is a transmission shaft, in particular an input shaft, an intermediate shaft or an output shaft.
  • the shaft is arranged to be protected from the environment at the axial end facing the cover part.
  • FIG. 1 shows a sectioned bearing arrangement of a transmission according to the invention in an oblique view, with a disk pack 1 being arranged on a bearing of the transmission.
  • a retaining ring 20 of the disk pack 1 is shown in an oblique view.
  • the disk package is shown exploded in an oblique view, with an area of the exploded disk package being shown schematically and enlarged.
  • a bearing for rotatably supporting a shaft 7 is accommodated in the housing part 3.
  • the outer ring 4 of the bearing is accommodated in a through hole in the housing part 3 and the inner ring 6 is plugged onto the shaft 7.
  • Rolling elements 5 are arranged between the inner ring 6 and the outer ring 4.
  • the inner ring 6 rests on a step of the shaft 7 and is therefore axially limited relative to the shaft 7.
  • a cover part 2 covers the hole towards the surroundings and lies against the housing part 3 for this purpose.
  • a centering collar of the cover part 2 protrudes into the hole.
  • the outer ring 4 is axially limited by a disk pack 1 arranged axially between the outer ring 4 of the bearing and the cover part 2.
  • the axial limitation is determined by means of the axial thickness of the disk pack 1.
  • the disk pack 1 has shims 40, which are received axially on both sides by retaining rings 20 that can be connected to one another.
  • the shims 40 are designed as perforated disks and each have the same outside diameter and the same clear inside diameter.
  • the axial thickness, in particular wall thickness, of the shims 40 may be the same or different.
  • the thickness preferably has a value in the range from one tenth to five tenths of a millimeter, i.e. 0.1 mm to 0.5 mm.
  • the retaining rings 40 preferably have a greater axial thickness than the shims. The retaining rings 40 are then more stable and/or stiffer than the shims 20.
  • the retaining rings 40 have a smaller clear inside diameter than the shims 40.
  • the retaining rings 40 have a larger outer diameter than the shims 40.
  • the retaining rings 40 Preferably at a greater radial distance than the largest radial distance of the shims 40, the retaining rings 40 have axially through holes 22 spaced apart from one another in the circumferential direction, through which notched pins 8 are passed, which protrude into axial bores of the cover part 2 and through the holes of the two retaining rings 40 of the Disc pack 1 protrude through.
  • the disk pack 1 is thus secured against rotation relative to the cover part 2.
  • the two retaining rings 20 of the disc pack 1 are identical in construction, in particular identical to one another, although they are arranged in the disc pack 1 rotated by 180 ° to one another.
  • Each retaining ring 20 has spring regions 21 spaced apart from one another in the circumferential direction on its radial inner edge region.
  • the respective spring area is designed as a bending area and extends more in the circumferential direction than in the axial direction.
  • the respective spring region 21 is shaped as a tongue extending in the circumferential direction, which projects slightly axially on the retaining ring 20.
  • the first spring region 21 of a first retaining ring 40 can therefore be elastically deflected in the axial direction when a second spring region 21 of the second retaining ring 40 is pushed behind the first spring region 21 in the circumferential direction.
  • the second spring region 21 of the second retaining ring 20 then engages under the first spring region 21 of the first retaining ring 20.
  • each spring area 21 has an insertion bevel.
  • This positive connection caused by relative rotation of the two retaining rings 40 can also be referred to as a bayonet connection, in particular where the first retaining ring 40 functions as a first bayonet locking part and the second retaining ring 40 functions as a second bayonet locking part.
  • the respective spring area 21 is formed and shaped by punching and bending.
  • the spring region 21 is designed to be coherent with the remaining retaining ring 40, i.e. in one piece and/or in one piece.
  • the shims 20 arranged between the retaining rings 40 are axially limited and enclosed in a shaping manner. Bending individual shims 20 is not possible. In addition, the shims 20 lie without gaps, particularly uninterrupted in the circumferential direction.
  • the first retaining ring 40 rests on the outer ring of the bearing and the second retaining ring 40 rests on the cover part 2.
  • the contact surface of the second retaining ring 40 on the cover part 2 is not continuous in the circumferential direction, but rather interrupted, so that the bearing is well supplied with oil and the heated oil gives off heat on the inside of the cover part 2, in particular for dissipation from the cover part 2 to the environment .
  • the second retaining ring 40 Since the second retaining ring 40 has a sufficient wall thickness, it bridges the interruption and thus brings about a stable alignment of the disk pack 1 and a constant axial positioning even under load.
  • the disk package 1 can be manufactured pre-completed. It is therefore designed to be movable, storable and transportable as a unit.
  • a form-fitting anti-rotation device is provided, which is brought about by at least one radial elevation of a retaining ring 20 which projects into a corresponding recess, in particular a groove, in the housing part 3.
  • the groove is preferably designed as an axial groove on the inside of the bearing bore, i.e. the bore of the housing part that accommodates the outer ring of the bearing.
  • the area covered by the groove in the axial direction includes the area covered by the disk pack 1 in the axial direction.
  • the radial elevation can be achieved, for example, by a radially projecting nose region of the retaining ring 20.
  • Adhesive is provided in and/or on the disc pack 1, in particular as an anti-twist device.
  • notched pins 8 instead of the notched pins 8, other connecting elements, such as screws, rivets, clamping sleeves or pins different from notched pins 8, are used.
  • the disk pack 1 is plugged onto the shaft, with the disk pack 1 being arranged axially between the inner ring of the bearing and the shaft collar of the shaft.
  • the axial position at which the inner ring is limited is defined by the disk pack 1.
  • the notch pins 8 are inserted into axial bores which are introduced into the shaft on the shaft collar, and/or at least one of the two retaining rings 40 has a radially inwardly directed elevation, in particular a radially inwardly projecting nose region, this elevation, in particular this nose area, protrudes into an axial groove of the shaft.
  • the disc pack 1 is equipped with only a single retaining ring, so that the shims 40 rest axially between the cover part 2 and the retaining ring 20, which in turn rests on the outer ring 4.
  • the retaining ring can also be placed on the cover part in order to bridge a groove in the contact surface, and the shims are accommodated in the retaining ring 20.
  • the outer ring 4 then lies against one of the shims.
  • pins and/or radial elevations can also be provided in the above-mentioned manner to prevent rotation.

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Abstract

Lageranordnung, aufweisend eine Welle, ein Gehäuseteil und ein Lager, und Getriebe mit Lageranordnung, wobei ein Außenring des Lagers in einer Bohrung des Gehäuseteils aufgenommen ist, wobei ein Innenring des Lagers auf die Welle aufgesteckt ist, wobei ein Scheibenpaket den Ring axial begrenzt, wobei das Scheibenpaket eine oder mehrere Passscheiben und einen ersten Haltering aufweist.

Description

Lageranordnung, aufweisend eine Welle, ein Gehäuseteil und ein Lager, und Getriebe mit Lageranordnung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, aufweisend eine Welle, ein Gehäuseteil und ein Lager, und ein Getriebe mit Lageranordnung.
Es ist allgemein bekannt, dass Passscheiben zum Ausgleich von herstellungsbedingt entstandenen Toleranzen dienen.
Aus der DE 10 2021 003 240 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Verfahren zum Herstellen eines Getriebes bekannt.
Aus der DE 12 98 545 A ist ein elektromechanischer Analog-Digital-Umsetzer mit einem zwischen Codierscheiben angeordneten Planetengetriebe bekannt.
Aus der EP 3 960 984 A1 ist eine Drehkolbenmaschine bekannt.
Aus der DE 10 2021 004 971 A1 ist ein Getriebe mit einem Gehäuse und einer Welleneinheit bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe weiterzubilden, wobei ein im Betrieb des Getriebes robuster Ausgleich herstellungsbedingter Toleranzen erreicht werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Lageranordnung nach den in Anspruch 1 und bei dem Getriebe nach den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Lageranordnung, aufweisend eine Welle, ein Gehäuseteil und ein Lager, sind, dass ein erster Ring, insbesondere ein Außenring, des Lagers in einer Bohrung des Gehäuseteils aufgenommen ist, wobei ein zweiter Ring, insbesondere ein Innenring, des Lagers auf die Welle aufgesteckt ist, wobei ein Scheibenpaket den Ring, insbesondere Innenring oder Außenring, axial begrenzt, wobei das Scheibenpaket eine oder mehrere Passscheiben und einen ersten Haltering aufweist.
Von Vorteil ist dabei, dass auch bei veränderlichen, insbesondere walkenden, Querkräften das Scheibenpaket robust bleibt und somit die axiale Begrenzung des Lagers in der vorgesehenen Weise bewirkt. Außerdem überbrücken die Halteringe Unterbrechungen der Anlagefläche, insbesondere beispielsweise Nuten, die durch die Anlagefläche laufen. Die Passscheiben sind sehr dünn ausgeführt und würden bei Unterbrechungen der Anlagefläche ihre vorgesehene Funktion der axialen Beabstandung nicht dauerhaft erfüllen oder sogar versagen. Da jedoch die Halteringe die Passscheiben schützend aufnehmen und somit die Passscheiben an den Halteringen ununterbrochen anliegen, ist die Standzeit der Passscheiben erhöht, insbesondere als dauerfest bezeichenbar. Ein Hineinarbeiten von Passscheiben in Nuten, welche die Anlagefläche der Passscheiben unterbrechen, ist somit verhindert, da diese Nuten, also Unterbrechungen der Anlageflächen, durch die Halteringe überbrückt werden.
Insbesondere ist hier stets die axiale Richtung parallel zur Richtung der Drehachse der Welle ausgerichtet, insbesondere wobei die Umfangsrichtung und die radiale Richtung auf die Drehachse der Welle bezogen sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Haltering eine größere axiale Wandstärke, insbesondere Dicke, auf als jede der Passscheiben. Von Vorteil ist dabei, dass das Scheibenpaket eine größere Steifigkeit aufweist als eine einzelne jeweilige Passscheibe. Somit sind die Passscheiben geschützt angeordnet und das Scheibenpaket ist sogar an einer in Umfangsrichtung unterbrochenen Anlagefläche abstützbar. Dabei ist die Unterbrechung beispielsweise durch eine Nut bewirkt, die vom Scheibenpaket überbrückt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Scheibenpaket einen zweiten Haltering aufweist, der mit dem ersten Haltering formschlüssig, insbesondere mittels Bajonettverbindung, verbunden, insbesondere wobei der zweite Haltering eine größere axiale Wandstärke, insbesondere Dicke, aufweist als jede der Passscheiben, insbesondere wobei die Passscheiben axial zwischen den beiden Halteringen angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine schnelle und einfach bewirkbar Verbindung anwendbar ist, um die Passscheiben schützend im Scheibenpaket aufzunehmen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Haltering baugleich, insbesondere identisch, zum zweiten Haltering ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass nur eine geringe Anzahl von zusätzlichen Teilen notwendig ist, insbesondere nämlich nur ein Haltering. Durch Verdrehen um 180° eines von zwei, zuvor parallel ausgerichteten Halteringen und Aufnehmen der Passscheiben ist ein Scheibenpaket herstellbar, das abhängig von der Anzahl der aufgenommenen Passscheiben eine unterschiedliche Anzahl von Passscheiben eine entsprechende axiale Breite aufweist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der vom jeweiligen Haltering überdeckte Radialabstandsbereich den von den Passscheiben überdeckten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass die Passscheiben im Innern des Scheibenpakets anordenbar sind und somit schützend von den Halteringen umgeben sind. Außerdem ist durch die axial hervorstehendenden Federbereiche ein radiales Herauswandern der Passscheiben verhinderbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jeder der Halteringe an seinem radial inneren Randbereich axial hervorragende, insbesondere sich in Umfangsrichtung erstreckende, Federbereiche, insbesondere zungenförmige Federbereiche, auf, insbesondere wobei die Federbereiche an ihrem jeweiligen in Umfangsrichtung vorderen oder hinteren Ende mit dem restlichen jeweiligen Haltebereich verbunden sind, wobei die Federbereiche des ersten Halterings voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei die Federbereiche des zweiten Halterings voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei Federbereiche des ersten Halterings Federbereiche des zweiten Halterings axial hintergreifen, insbesondere wobei der jeweilige Federbereich des ersten Halterings in axialer Richtung hervorragt und einen entgegen der axialen Richtung hervorragenden Nasenbereich aufweist und/oder wobei der jeweilige Federbereich des zweiten Halterings entgegen der axialen Richtung hervorragt und einen in axialer Richtung hervorragenden Nasenbereich aufweist insbesondere wobei die Federbereiche jeweils auf demselben Radialabstand angeordnet sind und/oder in Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die beiden Halteringe mittels ihrer Federbereiche miteinander verbindbar sind und somit ein Scheibenpaket ausbildbar ist, das die Passscheiben umfasst. Auf diese Weise sind die Passscheiben geschützt von den beiden miteinander verbundenen Halteringen verbunden. Die Anlagefläche der jeweiligen Passscheibe am jeweiligen Haltering ist in Umfangsrichtung ununterbrochen ausgebildet und somit ein Versagen der jeweiligen Passscheibe verhindert.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Federbereiche radial innerhalb des von den Passscheiben überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass ein Herauswandern oder radiales Bewegen der Passscheiben verhindert ist, da die Federbereiche in dem von den Passscheiben überdeckten axialen Bereich als radiale Begrenzung fungieren. Denn die Federbereiche sind radial innerhalb der Passscheiben angeordnet und der von den Federbereichen in axialer Richtung überdeckte Bereich umfasst den von den Passscheiben in axialer Richtung überdeckten Bereich.
Dabei ist die axiale Richtung parallel zur Richtung der Drehachse der Welle ausgerichtet und die radiale Richtung sowie die Umfangsrichtung ist auf die Richtung der Drehachse der Welle bezogen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überlappt der von dem ersten Haltering in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von dem zweiten Haltering in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass die beiden Halteringe miteinander verbunden sind und somit ein sicher verbundenes Scheibenpaket ausbildbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die beiden Halteringe zueinander um 180° verdreht angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass nur eine einzige Sorte von Halteringen hergestellt und bevorratet werden muss.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Ring der Außenring, wobei die Lageranordnung ein Deckelteil auf, das einen Zentrierbund aufweist, welcher in die Bohrung des Gehäuseteils hineinragt, wobei das Scheibenpaket axial zwischen dem Deckelteil, insbesondere zwischen dem Zentrierbund des Deckelteils, und dem Außenring angeordnet ist, insbesondere wobei zumindest einer der Halteringe eine nach radial außen hervorragende Erhebung aufweist, welche in eine Axialnut des Gehäuseteils, insbesondere in eine an der Bohrung angeordnete Axialnut des Gehäuseteils, hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass das Scheibenpaket durch das Deckelteil axial begrenzt wird und somit zwischen dem Außenring und dem Deckelteil festgelegt ist. Dabei definiert das Deckelteil mit seinem in die Bohrung hineinragenden Zentrierbund eine axiale Position, an welcher das Scheibenpaket anliegt. Da diese Position herstellungsbedingt unterschiedlich sein kann, ist durch die Wahl der Anzahl und axialen Dicke der Passscheiben ein Ausgleich der axialen Breite des Scheibenpakets ermöglicht, so dass der Außenring des Lagers an der vorgesehenen axialen Position begrenzbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Ring der Innenring, wobei das Scheibenpaket axial zwischen einem Wellenbund der Welle und dem Innenring des Lagers angeordnet ist, insbesondere wobei zumindest einer der Halteringe eine nach radial innen hervorragende Erhebung aufweist, welche in eine Axialnut der Welle hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass die axiale Position des Wellenbundes unterschiedlich ist und somit die für den Innenring vorgesehene axiale Position durch die Auswahl der Anzahl und axialen Dicke der Passscheiben ermöglicht ist. Außerdem ist eine formschlüssige Verdrehsicherung durch bloße Formgebung und ein Einbringen der Axialnut erreichbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der von der Axialnut in axialer Richtung überdeckte Bereich den von dem Scheibenpaket in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass die Verdrehsicherung in einfacher Weise ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist im oder am Scheibenpaket Klebstoff angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine zusätzliche Sicherung vorsehbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Passscheiben als Lochscheiben ausgeführt, insbesondere wobei die axiale Dicke der Passscheiben kleiner ist als die axiale Dicke der Halteringe. Von Vorteil ist dabei, dass die Halteringe das Scheibenpaket versteifen und somit auch ein Überbrücken von in Umfangsrichtung ausgebildeter Unterbrechungen der jeweiligen Anlagefläche des jeweiligen Halterings auf der von den Passscheiben abgewandten Seite ermöglichen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im jeweiligen Haltering axial durchgehende Löcher ausgebildet, insbesondere welche radial außerhalb der Passscheiben angeordnet sind, wobei Verbindungselemente, insbesondere Stifte, insbesondere Stifte, durch die Löcher hindurchragen, wobei die Verbindungselemente in Axialbohrungen hineinragen, insbesondere wobei die Löcher in Umfangsrichtung voneinander insbesondere gleichmäßig beabstandet sind und/oder auf gleichem Radialabstand angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine Verdrehsicherung durch Stifte in einfache und kostengünstiger Weise erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Ring der Außenring ist, wobei die Axialbohrungen im Deckelteil angeordnet, insbesondere wobei die Axialbohrungen als Sacklochbohrungen angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Verdrehsicherung im Deckelteil verankerbar ist. Somit muss keine Bohrung im Lager, insbesondere im Außenring, eingebracht werden. Das Deckelteil ist mit dem das Lager aufnehmenden Gehäuseteil mittels axial gerichteter Verbindungsschrauben verbunden und somit verdrehsicher verbunden. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Ring der Innenring ist, wobei die Axialbohrungen in die Welle, insbesondere in den Wellenbund der Welle, eingebracht, insbesondere als Sacklochbohrungen. Von Vorteil ist dabei, dass der Wellenbund eine ausreichende Mate rial stärke aufweist, um die Bohrungen einzubringen. Somit ist dann eine sehr kompakte Ausführung ermöglicht.
Wichtige Merkmale bei dem Getriebe mit einer insbesondere vorgenannten Lageranordnung sind, dass die Welle mit einem Verzahnungsteil drehfest verbunden ist.
Von Vorteil ist dabei, dass die Welle eine Getriebewelle ist, insbesondere eine eintreibende Welle, eine Zwischenwelle oder eine abtreibende Welle. Die Welle ist an dem dem Deckelteil zugewandten axialen Ende vom Deckelteil zur Umgebung hin geschützt angeordnet.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist eine angeschnittene Lageranordnung eines erfindungsgemäßen Getriebes in Schrägansicht dargestellt, wobei ein Scheibenpaket 1 an einem Lager des Getriebes angeordnet ist.
In der Figur 2 ist ein Haltering 20 des Scheibenpakets 1 in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 3 sind zwei solcher Halteringe 20 in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 4 ist das Scheibenpaket explodiert in Schrägansicht dargestellt, wobei ein Bereich des explodierten Scheibenpakets schematisiert und vergrößert nebengeordnet ist.
In der Figur 5 ist ein Bereich des Scheibenpakets 1 vor Zusammenbau in Schrägansicht dargestellt.
In der Figur 6 ist ein Bereich des Scheibenpakets 1 nach Zusammenbau in Schrägansicht dargestellt.
Wie in den Figuren dargestellt, ist ein Lager zur drehbaren Lagerung einer Welle 7 in dem Gehäuseteil 3 aufgenommen. Insbesondere ist der Außenring 4 des Lagers in einer durchgehenden Bohrung des Gehäuseteils 3 aufgenommen und der Innenring 6 auf die Welle 7 aufgesteckt. Zwischen dem Innenring 6 und dem Außenring 4 sind Wälzkörper 5 angeordnet.
Der Innenring 6 liegt an einer Stufe der Welle 7 an und ist somit relativ zur Welle 7 axial begrenzt.
Ein Deckelteil 2 deckt die Bohrung zur Umgebung hin ab und liegt hierzu am Gehäuseteil 3 an. Insbesondere drücken durch das Deckelteil 2 durchgehende Schrauben, deren Gewindebereich in Gewindebohrungen des Gehäuseteils 3 eingeschraubt sind, mit ihren Schraubenköpfen das Deckelteil 2 zum Gehäuseteil 3 hin. Ein Zentrierbund des Deckelteils 2 ragt in die Bohrung hinein. Der Außenring 4 ist durch ein axial zwischen dem Außenring 4 des Lagers und dem Deckelteil 2 angeordnetes Scheibenpaket 1 axial begrenzt.
Mittels der axialen Dicke des Scheibenpakets 1 wird die axiale Begrenzung festgelegt.
Wie in den Figuren 2 bis 6 dargestellt, weist das Scheibenpaket 1 Passscheiben 40 auf, welche axial beidseitig durch miteinander verbindbare Halteringe 20 aufgenommen werden.
Die Passscheiben 40 sind als Lochscheiben ausgeführt und weisen jeweils alle denselben Außendurchmesser und denselben lichten Innendurchmesser auf. Die axiale Dicke, insbesondere Wandstärke, der Passscheiben 40 darf gleich oder unterschiedlich sein. Vorzugsweise weist die Dicke jeweils einen Wert im Bereich von einem Zehntel bis fünf Zehntel Millimeter, also 0,1 mm bis 0,5 mm, gewählt.
Wie in Figur 4 gezeigt, sind axial zwischen den beiden Halteringen 20 mehrere Passscheiben angeordnet, so dass abhängig von der Anzahl und der axialen Dicke der Passscheiben 20 der Außenring axial begrenzt wird.
Die Halteringe 40 weisen vorzugsweise eine größere axiale Dicke auf als die Passscheiben. Somit sind dann die Halteringe 40 stabiler und/oder steifer als die Passscheiben 20.
Die Halteringe 40 weisen einen kleineren lichten Innendurchmesser auf als die Passscheiben 40.
Die Halteringe 40 weisen einen größeren Außendurchmesser auf als die Passscheiben 40.
Vorzugsweise auf einem größeren Radialabstand als der größte Radialabstand der Passscheiben 40 weisen die Halteringe 40 in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, axial durchgehende Löcher 22 auf, durch welche Kerbstifte 8 hindurchgeführt sind, welche in Axialbohrungen des Deckelteils 2 hineinragen und durch die Löcher der beiden Halteringe 40 des Scheibenpakets 1 hindurchragen. Somit ist das Scheibenpaket 1 verdrehgesichert relativ zum Deckelteil 2. Die beiden Halteringe 20 des Scheibenpakets 1 sind baugleich, insbesondere also identisch zueinander ausgeführt, wobei sie allerdings um 180° zueinander verdreht im Scheibenpaket 1 angeordnet sind.
Jeder Haltering 20 weist an seinem radialen Innenrandbereich in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Federbereiche 21 auf. Der jeweilige Federbereich ist als Biegebereich ausgebildet und erstreckt sich mehr in Umfangsrichtung als in axiale und Richtung.
Der jeweilige Federbereich 21 ist als in Umfangsrichtung sich erstreckende Zunge geformt, welche axial etwas am Haltering 20 hervorragt.
Der erste Federbereich 21 eines ersten Haltrings 40 ist also elastisch in axialer Richtung auslenkbar, wenn ein zweiter Federbereich 21 des zweiten Halterings 40 in Umfangsrichtung hinter den ersten Federbereich 21 geschoben wird. Somit untergreift dann der zweite Federbereich 21 des zweiten Halterings 20 den ersten Federbereich 21 des ersten Halterings 20.
Zur Verbesserung des Einfädelns bei diesem Untergreifen weist jeder Federbereich 21 eine Einführschräge auf.
Diese durch relatives Verdrehen der beiden Halteringe 40 bewirkte formschlüssige Verbindung ist auch als Bajonettverbindung bezeichenbar, insbesondere wobei der erste Haltering 40 als erstes Bajonettverschlussteil und der zweite Haltering 40 als zweites Bajonettverschlussteil fungiert.
Insbesondere ist der jeweilige Federbereich 21 durch Stanzen und Biegen gebildet und geformt. Insbesondere ist der Federbereich 21 mit dem restlichen Haltering 40 zusammenhängend, also einteilig und/oder einstückig, ausgebildet.
Durch dieses gegenseitige Untergreifen der Federbereiche 21 der beiden Halteringe 40 sind die zwischen den Halteringen 40 angeordneten Passscheiben 20 axial begrenzt und formgebend eingeschlossen. Ein Verbiegen von einzelnen Passscheiben 20 ist nicht möglich. Außerdem liegen die Passscheiben 20 lückenfrei an, insbesondere in Umfangsrichtung ununterbrochen.
Ein radiales Herauswandern der Passscheiben ist infolge der jeweiligen Federbereiche 21 , die am Umfang verteilt angeordnet sind und axial zum jeweiligen anderen Haltering hervorstehen, unterbunden.
Der erste Haltering 40 liegt am Außenring des Lagers an und der zweite Haltering 40 liegt am Deckelteil 2 an. Allerdings ist die Anlagefläche des zweiten Halterings 40 am Deckelteil 2 in Umfangsrichtung nicht ununterbrochen, sondern unterbrochen ausgeführt, damit das Lager mit Öl gut versorgt wird und das erwärmte Öl an der Innenseite des Deckelteils 2 Wärme abgibt, insbesondere zur abfuhr vom Deckelteil 2 an die Umgebung.
Da der zweite Haltering 40 eine ausreichende Wandstärke aufweist, überbrückt er die Unterbrechung und bewirkt somit eine stabile Ausrichtung des Scheibenpakets 1 und eine auch bei Belastung konstante axiale Positionierung.
Das Scheibenpaket 1 ist vorkomplettiert herstellbar. Somit ist es als Einheit bewegbar, in lagerbar und transportfähig ausgeführt.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird zusätzlich oder alternativ zu den Kerbstiften 8 eine formschlüssige Verdrehsicherung vorgesehen, welche durch zumindest eine radiale Erhebung eines Halterings 20 bewirkt wird, die in eine entsprechende Vertiefung, insbesondere Nut, des Gehäuseteils 3 hineinragt.
Vorzugsweise ist die Nut als Axialnut an der Innenseite der Lagerbohrung, also der den Außenring des Lagers aufnehmenden Bohrung des Gehäuseteils, ausgeführt.
Der von der Nut in axialer Richtung überdeckte Bereich umfasst den vom Scheibenpaket 1 in axialer Richtung überdeckten Bereich.
Die radiale Erhebung ist beispielsweise durch einen radial hervorstehenden Nasenbereich des Halterings 20 bewirkbar. Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird zusätzlich oder alternativ
Klebstoff im und/oder am Scheibenpaket 1 vorgesehen, insbesondere als Verdrehsicherung.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden statt der Kerbstifte 8 andere Verbindungselemente, wie Schrauben, Nieten, Spannhülsen oder von Kerbstiften 8 unterschiedliche Stifte, verwendet.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird das Scheibenpaket 1 auf die Welle aufgesteckt, wobei das Scheibenpaket 1 axial zwischen dem Innenring des Lagers und dem Wellenbund der Welle angeordnet ist. Somit ist die axiale Position, an welcher der Innenring begrenzt wird, mittels des Scheibenpakets 1 definiert. Zur formschlüssigen Verdrehsicherung sind die Kerbstifte 8 in Axialbohrungen hinein, die am Wellenbund in die Welle eingebracht sind, und/oder zumindest einer der beiden Halteringe 40 weist eine nach radial innengerichtete Erhebung, insbesondere einen nach radial innen hervorragenden Nasenbereich, auf, wobei diese Erhebung, insbesondere dieser Nasenbereich, in eine Axialnut der Welle hineinragt.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird das Scheibenpaket 1 mit nur einem einzigen Haltering ausgestattet, sodass die Passscheiben 40 axial zwischen Deckelteil 2 und Haltering 20 anliegen, der wiederum am Außenring 4 anliegt. Alternativ ist aber auch der Haltering am Deckelteil anlegbar, um eine Nut der Anlagefläche zu überbrücken, und die Passscheiben sind im Haltering 20 aufgenommen. Der Außenring 4 liegt dann an einer der Passscheiben an. Bei beiden Alternativen sind wiederum Stifte und/oder radiale Erhebung in der obengenannten Weise zur Verdrehsicherung zusätzlich vorsehbar.
Bezugszeichenliste
1 Scheibenpaket 2 Deckelteil
3 Gehäuseteil, insbesondere Lagerflansch oder Lagerschild
4 Außenring
5 Wälzkörper
6 Innenring 7 Welle
8 Kerbstift
20 Haltering
21 Federbereich
22 durchgehendes Loch 40 Passscheibe

Claims

Patentansprüche:
1. Lageranordnung, aufweisend eine Welle, ein Gehäuseteil und ein Lager, wobei ein erster Ring, insbesondere ein Außenring, des Lagers in einer Bohrung des Gehäuseteils aufgenommen ist, wobei ein zweiter Ring, insbesondere ein Innenring, des Lagers auf die Welle aufgesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Scheibenpaket den ersten oder zweiten Ring, insbesondere Innenring oder Außenring, axial begrenzt, wobei das Scheibenpaket einen ersten Haltering und eine oder mehrere Passscheiben aufweist, insbesondere wobei die axiale Richtung parallel zur Richtung der Drehachse der Welle ausgerichtet ist, insbesondere wobei die Umfangsrichtung und die radiale Richtung auf die Drehachse der Welle bezogen sind.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Scheibenpaket einen zweiten Haltering aufweist, der mit dem ersten Haltering formschlüssig, insbesondere mittels Bajonettverbindung, verbunden ist, insbesondere wobei der zweite Haltering eine größere axiale Wandstärke, insbesondere Dicke, aufweist als jede der Passscheiben, insbesondere wobei die Passscheiben axial zwischen den beiden Halteringen angeordnet sind und/oder wobei der von den Passscheiben in axialer Richtung überdeckte Bereich von dem von dem ersten Haltering und/oder von dem zweiten Haltering in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst ist, insbesondere wobei der von den Passscheiben überdeckte Radialabstandsbereich von dem von dem ersten Haltering und/oder von dem zweiten Haltering überdeckten Radialabstandsbereich umfasst ist.
3. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Haltering eine größere axiale Wandstärke, insbesondere Dicke, aufweist als jede der Passscheiben.
4. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Haltering baugleich, insbesondere identisch, zum zweiten Haltering ausgebildet ist.
5. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vom jeweiligen Haltering überdeckte Radialabstandsbereich den von den Passscheiben überdeckten Radialabstandsbereich umfasst.
6. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Halteringe an seinem radial inneren Randbereich axial hervorragende, insbesondere sich in Umfangsrichtung erstreckende, Federbereiche, insbesondere zungenförmige Federbereiche, aufweist, insbesondere wobei die Federbereiche an ihrem jeweiligen in Umfangsrichtung vorderen oder hinteren Ende mit dem restlichen jeweiligen Haltebereich verbunden sind, wobei die Federbereiche des ersten Halterings voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei die Federbereiche des zweiten Halterings voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, wobei Federbereiche des ersten Halterings Federbereiche des zweiten Halterings axial hintergreifen, insbesondere wobei der jeweilige Federbereich des ersten Halterings in axialer Richtung hervorragt und einen entgegen der axialen Richtung hervorragenden Nasenbereich aufweist und/oder wobei der jeweilige Federbereich des zweiten Halterings entgegen der axialen Richtung hervorragt und einen in axialer Richtung hervorragenden Nasenbereich aufweist insbesondere wobei die Federbereiche jeweils auf demselben Radialabstand angeordnet sind und/oder in Umfangsrichtung voneinander gleichmäßig beabstandet sind.
7. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federbereiche radial innerhalb des von den Passscheiben überdeckten Radialabstandsbereichs angeordnet sind.
8. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem ersten Haltering in axialer Richtung überdeckte Bereich mit dem von dem zweiten Haltering in axialer Richtung überdeckten Bereich überlappt und/oder dass die beiden Halteringe zueinander um 180° verdreht angeordnet sind.
9. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring der Außenring ist, wobei die Lageranordnung ein Deckelteil aufweist, das einen Zentrierbund aufweist, welcher in die Bohrung des Gehäuseteils hineinragt, wobei das Scheibenpaket axial zwischen dem Deckelteil, insbesondere zwischen dem Zentrierbund des Deckelteils, und dem Außenring angeordnet ist, insbesondere
- wobei die Berührfläche zwischen dem Deckelteil, insbesondere Zentrierbund, und Scheibenpaket in Umfangsrichtung unterbrochen ist, insbesondere durch eine radial durchgehende Nut, insbesondere zur Schmierversorgung des Lagers, des Deckelteils, und/oder wobei zumindest einer der Halteringe eine nach radial außen hervorragende Erhebung aufweist, welche in eine Axialnut des Gehäuseteils, insbesondere in eine an der Bohrung angeordnete Axialnut des Gehäuseteils, hineinragt.
10. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring der Innenring ist, wobei das Scheibenpaket axial zwischen einem Wellenbund der Welle und dem Innenring des Lagers angeordnet ist, insbesondere wobei zumindest einer der Halteringe eine nach radial innen hervorragende Erhebung aufweist, welche in eine Axialnut der Welle hineinragt.
11. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Axialnut in axialer Richtung überdeckte Bereich den von dem Scheibenpaket in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst.
12. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Scheibenpaket Klebstoff angeordnet ist, und/oder dass die Passscheiben als Lochscheiben ausgeführt sind, insbesondere wobei die axiale Dicke der Passscheiben kleiner ist als die axiale Dicke der Halteringe.
13. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im jeweiligen Haltering axial durchgehende Löcher ausgebildet sind, insbesondere welche radial außerhalb der Passscheiben angeordnet sind, wobei Verbindungselemente, insbesondere Stifte, insbesondere Kerbstifte, durch die Löcher hindurchragen, wobei die Verbindungselemente in Axialbohrungen hineinragen, insbesondere wobei die Löcher in Umfangsrichtung voneinander insbesondere gleichmäßig beabstandet sind und/oder auf gleichem Radialabstand angeordnet sind.
14. Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring der Außenring ist, wobei die Axialbohrungen im Deckelteil angeordnet sind, insbesondere wobei die Axialbohrungen als Sacklochbohrungen angeordnet sind, oder dass der Ring der Innenring ist, wobei die Axialbohrungen in die Welle, insbesondere in den Wellenbund der Welle, eingebracht sind, insbesondere als Sacklochbohrungen.
15. Getriebe mit Lageranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle mit einem Verzahnungsteil drehfest verbunden ist.
PCT/EP2023/070713 2022-09-12 2023-07-26 Lageranordnung, aufweisend eine welle, ein gehäuseteil und ein lager, und getriebe mit lageranordnung WO2024056259A1 (de)

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