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DE102004020851B4 - Lagerung einer Welle - Google Patents

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Abstract

Lagerung einer Welle (1) in einem Getriebe für ein Kraftfahrzeug, die über zwei aus einem Innenring und einem Außenring bestehende, voneinander beabstandete Wälzlager in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist, wobei jedes der Lager (3, 4) unterschiedlich ausgebildet ist und wobei das erste Lager (3) als ein Kugellager ausgebildet ist und das zweite Lager (4) eine Kombination eines Zylinderrollenlagers (16) mit einem Kugellager (15) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager des zweiten Lagers (4) als ein mehrreihiges Kugellager (28) ausgebildet ist.

Description

  • Anwendungsgebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft die Lagerung einer Welle in einem Getriebe für ein Kraftfahrzeug, die über aus zwei einem Innenring und einem Außenring bestehende, von einander beabstandete Wälzlager in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist, wobei jedes der Lager unterschiedlich ausgebildet ist und wobei das erste Lager als ein Kugellager ausgebildet ist und das zweite Lager eine Kombination eines Zylinderrollenlagers mit einem Kugellager ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Derartige Wellen, die im Getriebebau für Kraftfahrzeuge verwendet werden, werden über zwei von einander beabstandete Wälzlager gelagert, die gleichartig ausgebildet sind. So ist beispielsweise in dem Fachbuch „Wälzlagerungen-Berechnung und Gestaltung” von W. Hampp, Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York in ein Ausgleichsgetriebe dargestellt. Die Kegelritzelwelle ist dabei über zwei voneinander beabstandete Kegelrollenlager gelagert, die in axialer Richtung vorgespannt sind. Die Vorspannung erfolgt derart, dass diese Kegelrollenlager mit Hilfe einer Schraubverbindung in axialer Richtung aufeinander zu bewegt werden.
  • Aus der DE 21 32 891 A ist ein Antriebskegelradgetriebe bekannt geworden, dessen Kegelritzelwelle über zwei voneinander beabstandete Kugellager gehalten ist, die zueinander in O-Anordnung angestellt sind. Ein andere Art der Lagerung einer Kegelritzelwelle geht aus der DE 198 39 481 A1 hervor. In diesen Fall ist die Kegelritzelwelle über zwei einseitig belastbare zweireihige Tandem-Schrägkugellager gehalten, die wiederum zueinander in O-Anordnung angestellt sind. Schließlich geht aus US 2,147,144 eine weitere Art einer Kegelritzelwellenlagerung hervor. Diese erfolgt derart, dass die Kegelritzelwelle über zwei voneinander beabstandete doppelreihige Kugellager gehalten ist.
  • EP 1 443 228 A1 zeigt ein Achsgetriebe, in dem eine Ritzelwelle mit nur einem mehrreihigen kompakten Lager gelagert ist. Zwei Reihen des mehrreihigen Lagers weisen Kugeln mit und eine Reihe Kegelrollen auf. Das kompakte Lager ist ein in sich vorgespanntes Schräglager in O-Anordnung, in dem die beiden Kugelreihen auf der einen Seite gegen die Kegelrollen auf der anderen Seite angestellt sind.
  • JP 2000 002 239 A zeigt die Lagerung einer Getriebe- bzw. Ritzelwelle mit zwei axial voneinander beabstandet sind. Ritzelkopfseitig ist ein zweireihiges Kegelrollenlager angeordnet, dessen Außenring einen radial nach außen gerichteten Flansch aufweist, und das vom Ritzelkopf ferne Lager ist ein einreihiges Kugellager.
  • Der Nachteil derartiger Lagerungen ist zum Teil eine erhöhte Reibung, welche zu einer erhöhten Lagertemperatur führt. Ein weiterer Nachteil ist eine schwer einstellbare und nicht über die gesamte Laufzeit haltbare Vorspannungskraft.
  • In JP2003166627A ist deshalb eine Ritzelwellenlagerung beschrieben, die seitens des Ritzelkopfes mit einem zweireihigen Lager und an der vom Ritzel fernen Seite durch ein Schrägkugellager gebildet ist. Das zweireihige Lager ist mit einer Reihe Zylinderrollen und einer Reihe Kugeln bestückt. Die Lagerungen der Ritzelwelle sind spielfrei gehalten, in dem das Schrägkugellager auf der einen Seite und die in Schräglageranordnung ausgebildete Reihe Kugeln des zweireihigen Lagers gegeneinander angestellt sind.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wellenlagerung bereit zu stellen, die eine möglichst geringe Reibung aufweist und sich auch leicht montieren lässt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Im Sinne der Erfindung ist das Kugellager des zweiten Lagers als ein mehrreihiges Kugellager ausgebildet und damit sichergestellt, dass sich im Vergleich zu bisherigen Lageranordnungen höhere Laufdauern erreichen lassen, die Reibung vermindert ist, die Montage vereinfacht ist und ggf. auch Bauraum eingespart werden kann.
  • Vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass die Laufbahnen des mehrreihigen Kugellagers unterschiedliche Durchmesser aufweisen, dass die Lagerkugeln des mehrreihigen Kugellagers einen gleichmäßig oder unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens einer der Lagerringe zweiteilig ausgebildet ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens einer der Lagerringe durch einen spanlosen Formgebungsprozeß hergestellt. Außerdem ist vorgesehen, dass die Lagerringe einsatz- oder auch durchgehärtet sind. Auch ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Lagerring mit einem radial gerichteten Flansch versehen.
  • Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 die Lagerung einer Welle über zwei voneinander beabstandete, Wälzlager und
  • 2 zwei erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlager auf einer in 1 dargestellten Welle.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Die in 1 gezeigte Welle 1 ist in Längsschnitt gesehen stufenförmig ausgebildet und ist am rechtsseitigen Ende mit dem Ritzel 2 versehen. Sie ist über zwei in axialer Richtung von einander beabstandete Wälzlager 3, 4 gelagert. Das erste, linksseitig angeordnete Wälzlager 3 ist als ein einseitig belastbares zweireihiges Tandem-Schrägkugellager ausgebildet, dass einen einstückigen Lagerinnenring 5 und einen einstückigen Lageraußenring 6 aufweist. Beide Lagerringe 5, 6 sind mit Schultern 7, 8, 19 versehen, an denen die in Käfigen 11, 12 geführten Lagerkugeln 13, 14 anliegen. Wie aus 1 weiter ersichtlich, weisen die Lagerkugeln 13, 14 einen unterschiedlichen Durchmesser auf und wälzen auf Laufbahnen ab, die in Durchmesser ebenfalls unterschiedlich groß sind. Es ist weiter erkennbar, dass das Wälzlager 3 einfach zu montieren ist, da der Außenring 6 über die Lagerkugeln 13, 14 auf den Innenring 5 aufschiebbar ist. Das Wälzlager 3 ist einseitig belastbar und nimmt neben auftretenden Radialkräften noch Axialkräfte auf, die durch den Pfeil F dargestellt sind und von links nach rechts wirken.
  • Das zweite Wälzlager 4 ist als eine aus einem Schrägkugellager 15 und einem Zylinderrollenlager 16 bestehende Lagerkombination des Standes der Technik ausgebildet. Der gemeinsame Innenring 17 weist eine Schulter 18 und einen Bord 19 auf, während der gemeinsame Außenring 20 mit der Schulter 21 versehen ist. Zwischen beiden Lagerringen 17, 20 wälzen in einem Käfig 22 geführte Lagerkugeln 23 und in einem Käfig 24 geführte Zylinderrollen 25 ab. Das zweite Wälzlager 4 nimmt neben radialen Kräften auch axiale Kräfte auf, die auf die Welle 1 von rechts nach links einwirken und durch den Pfeil F1 dargestellt sind. Der Figur ist weiter entnehmbar, dass das als doppelreihiges Schrägkugellager ausgebildete erste Lager 3 und das Schrägkugellager 15 der zweiten Lagerkombination 4 zu einander in O-Anordnung angestellt sind, d. h., die zugehörigen Kugeldrucklinien verlaufen schräg in radialer Richtung von außen nach innen.
  • Die in 2 gezeigte erfindungsgemäße Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Wälzlager 3 einen spanlos geformten Außenring 26 aufweist, der an einem Ende mit dem radial nach außen gerichteten Flansch 27 versehen ist. Das rechtsseitig angeordnete zweite Wälzlager 4 ist eine Kombination eines Zylinderrollenlagers 16 mit einem mehrreihigen Kugellager 28, das im vorliegenden Fall als ein dreireihiges Schrägkugellager ausgebildet ist. Dessen in Käfigen 29, 30, 31 geführten Lagerkugeln 32, 33, 34 sind im Durchmesser unterschiedlich groß und wälzen auf Laufbahnen ab, die im Durchmesser ebenfalls unterschiedlich groß sind. Der gemeinsame Innenring 35 ist zweiteilig ausgebildet, während der Außenring 36 einstückig ist und spangebend oder auch spanlos gefertigt sein kann. An seinem linksseitigen Ende ist der Außenring 36 mit einem Flansch 37 versehen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Welle
    2
    Ritzel
    3
    erstes Wälzlager
    4
    zweites Wälzlager
    5
    Lagerinnenring
    6
    Lageraußenring
    7
    Schulter
    8
    Schulter
    9
    Schulter
    10
    Schulter
    11
    Käfig
    12
    Käfig
    13
    Lagerkugel
    14
    Lagerkugel
    15
    Schrägkugellager
    16
    Zylinderrollenlager
    17
    Innenring
    18
    Schulter
    19
    Bord
    20
    Lageraußenring
    21
    Schulter
    22
    Käfig
    23
    Lagerkugel
    24
    Käfig
    25
    Zylinderrolle
    26
    Außenring
    27
    Flansch
    28
    mehrreihiges Kugellager
    29
    Käfig
    30
    Käfig
    31
    Käfig
    32
    Lagerkugel
    33
    Lagerkugel
    34
    Lagerkugel
    35
    Lagerinnenring
    36
    Lageraußenring
    37
    Flansch

Claims (8)

  1. Lagerung einer Welle (1) in einem Getriebe für ein Kraftfahrzeug, die über zwei aus einem Innenring und einem Außenring bestehende, voneinander beabstandete Wälzlager in einem Getriebegehäuse aufgenommen ist, wobei jedes der Lager (3, 4) unterschiedlich ausgebildet ist und wobei das erste Lager (3) als ein Kugellager ausgebildet ist und das zweite Lager (4) eine Kombination eines Zylinderrollenlagers (16) mit einem Kugellager (15) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager des zweiten Lagers (4) als ein mehrreihiges Kugellager (28) ausgebildet ist.
  2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (3) als ein doppelreihiges Schrägkugellager ausgebildet ist.
  3. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahnen des mehrreihigen Kugellagers (28) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  4. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkugeln (32, 33, 34) des mehrreihigen Kugellagers (28) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
  5. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (35) des zweiten Lagers (4) zweiteilig ausgebildet ist.
  6. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (27, 36) durch einen spanlosen Formgebungsprozeß hergestellt ist.
  7. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (26, 27, 35, 36) einsatz- oder durchgehärtet sind.
  8. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (26, 36) mit einem radial gerichteten Flansch (27, 37) versehen ist.
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