Wälzlagerung für ein Kettenrad in einem Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeuges Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Wälzlagerung für ein Kettenrad in einem Verteilerge- triebe eines Kraftfahrzeuges nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Hintergrund der Erfindung Verteilergetriebe finden vor allem in allradgetriebenen Kraftfahrzeugen Anwendung und dienen zur variablen Verteilung des Antriebsmoments auf die beiden Fahrzeugachsen. Ein solches Verteilergetriebe ist beispielsweise aus der WO 2005/1 15790 A1 bekannt und in Figur 1 der beigefügten Zeichnungen ausschnittsweise dargestellt. In dieser Zeichnung ist dabei deutlich zu sehen, dass derartige Verteilergetriebe 1 im Wesentlichen aus einer Eingangswelle 2, einer nicht näher dargestellten ersten Ausgangswelle 3 und einer ebenfalls nicht näherdargestellten zweiten Ausgangswelle 4 bestehen, wobei die Eingangswelle 2 mit der Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, verbunden ist. Die zumeist mit der Eingangswelle 2 einteilig ausgebildete oder drehfest verbundene erste Ausgangswelle 3 ist über ein erstes Achsdifferential mit einer ersten Achse des Kraftfahrzeugs, beispielsweise der Hinterachse, verbunden, während die zweite Ausgangswelle 4 über ein zweites Achsdifferential mit einer zweiten Achse des Kraftfahrzeugs, beispielsweise der Vorderachse, verbunden ist. Das Verteilergetriebe 1 weist fer- ner eine auf der Eingangswelle 2 angeordnete Drehmomentübertragungseinrichtung 5 mit einer Reibungskupplung 6 auf, um ein über die Eingangswelle 2 eingeleitetes Antriebsmoment bei Bedarf auch auf die zweite Ausgangswelle 4 zu verteilen. Dabei sind die Eingangswelle 2 und die zweite Ausgangswelle 4 üblicherweise versetzt zueinander angeordnet, wobei zwischen der Drehmo- mentübertragungseinrichtung 5 und der zweiten Ausgangswelle 4 ein Versatztrieb vorgesehen ist. Dieser Versatztrieb ist zumeist als Kettentrieb ausgebildet, der ein drehbar auf der Eingangswelle 2 gelagertes und mit der Drehmo- mentübertragungseinrichtung 5 drehfest gekoppeltes erstes Kettenrad 7, ein nicht näher dargestelltes, drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 4 verbundenes und in einem Schmierölsumpf umlaufendes zweites Kettenrad 8 und eine diese miteinander verbindende Gliederkette 9 aufweist. Die drehbare Lagerung des ersten Kettenrades 7 auf der Eingangswelle 2 erfolgt dabei über eine Wälzlagerung 10, die, wie in Figur 1 der beigefügten Zeichnungen deutlich sichtbar ist, durch eine in eine Lageraufnahme 1 1 des ersten Kettenrades 7 eingesetzte und aus einer Radialnadelhülse 12 sowie einer kupplungsseitigen Axialnadelhülse 13 bestehende Radial-Axial-Lagerung gebildet wird, deren Lagernadeln auf/an einem Wellenabsatz der Eingangswelle 2 abrollen. Zur Verbesserung der Schmierung der Wälzlagerung 10 des ersten Kettenrades 2 ist es bei dem Verteilergetriebe 1 gemäß Figur 1 zusätzlich vorgesehen, die Lageraufnahme 1 1 im ersten Kettenrad 7 durch einen zur Eingangswelle 2 einen Ablaufspalt bildenden Kunststoff-Dichtring 14 zu verschließen, so dass bei abgeschalteter zweiter Ausgangswelle 4 bzw. im Stillstand des ersten Ketten- rades 7 ein aus dem über die Axialnadelhülse 13 in die Wälzlagerung 10 eingedrungenem Schmieröl bestehender Schmierölvorrat in der Wälzlagerung 10 speicherbar ist.

Nachteilig bei einer solchen Art der Wälzlagerung des Kettenrades ist es je- doch, dass der Radialnadelhülse durch die von der Drehmomentübertragungseinrichtung auf das Kettenrad übertragenen hohen Axialkräfte zur Vermeidung von Verschleißschäden eine zusätzliche Axialnadelhülse zugeordnet werden muss und sich dadurch Aufwand und Kosten für die Montage der Wälzlagerung in der Lageraufnahme des Kettenrades erhöhen. Darüber hinaus ist es von Nachteil, dass der Wellenabsatz an der Eingangswelle, auf/an dem die beiden Nadellager abrollen, zur Eignung als verschleißbeständige Laufbahn für die Lagernadeln einer separaten Wärmebehandlung durch Härten unterzogen werden muss und dadurch weitere zusätzliche Kosten verursacht. Ebenso hat sich der zusätzliche Kunststoff-Dichtring zum Verschließen der Lageraufnahme im Kettenrad als nachteilig erwiesen, da dieser als separates Bauteil ausgebildet ist und somit den Aufwand und die Kosten für die Montage der Wälzlagerung in der Lageraufnahme des Kettenrades ebenfalls weiter erhöht.

Aufgabe der Erfindung

Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Wälzlagerung für ein Kettenrad in einem Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeuges zu konzipieren, mit der vergleichbare axiale und radiale Belastungen wie bei den bekannten Wälzlagerungen aufnehmbar sind und mit der zugleich die Kosten für deren Montage in der Lageraufnahme des Kettenrades reduzierbar sind. Beschreibung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wälzlagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Wälzlagerung zwischen dem ersten Kettenrad und der Eingangswelle als in eine Lageraufnahme des ersten Kettenrades eingesetztes einreihiges Schrägkugellager ausgebildet ist, das aus einem äußeren Lagerring, einem inneren Lagerring und zwischen diesen in Laufbahnen abrollenden Lagerkugeln besteht, die in Umfangsrichtung in einem Käfig geführt sind, wobei dessen äußerer Lagerring axial einseitig eine die Breite des inneren Lagerrings überragende axiale Verlängerung aufweist, in deren Innenmantelfläche ein mit einem kleineren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des inneren Lagerrings ausgebildeter Hohlprofilring einge- presst ist, durch den bei abgeschalteter zweiter Ausgangswelle bzw. im Stillstand des ersten Kettenrades ein Schmierölvorrat im Schrägkugellager speicherbar ist und der zugleich als Verliersicherung des inneren Lagerrings beim Transport oder bei der Montage des Schrägkugellagers vorgesehen ist.

Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagerung werden in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagerung vorgesehen, dass der Hohlprofilring bevorzugt einen C-förmigen Profilquerschnitt aufweist und derart mit seinem äußeren axialen Profilschenkel in die Innenmantelfläche der axialen Verlängerung des äußeren Lagerrings eingepresst ist, dass die Außenseite seines mittleren radialen Profilschenkels in einer gemeinsamen senkrechten Radialebene mit der Außenseite des freien Endes der axialen Verlängerung angeordnet ist. Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagerung, dass der an der Innenmantelfläche der axialen Verlängerung des äußeren Lagerrings anliegende äußere axiale Profilschenkel des Hohlprofilrings zumindest annähernd die gleiche axiale Länge wie die axiale Verlängerung am äußeren Lagerring aufweist. Durch diese Maßnahme soll eine möglichst große Presssitzlänge mit hoher Haltekraft zwischen dem Hohlprofilring und der Verlängerung des äußeren Lagerrings erreicht werden.

Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlagerung darüber hinaus noch dadurch aus, dass der zu dem äußeren axialen Pro- filschenkel parallele innere axiale Profilschenkel des Hohlprofilrings derart axial kürzer als der äußere axiale Profilschenkel ist, dass zwischen dessen freiem Ende und der gegenüberliegenden Seitenfläche des inneren Lagerrings ein Ab-laufspalt für das das Schrägkugellager durchströmende Schmieröl gebildet ist. Das Schmieröl gelangt dabei durch eine in die der Drehmomentübertra- gungseinrichtung des Verteilergetriebes zugewandte Seite des Kettenrades eingearbeitete Zentralbohrung in die Lageraufnahme des Kettenrades, wo es durch den Spalt zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerring des Schrägkugellagers hindurch strömt. Da der am äußeren Lagerring befestigte Hohlprofilring auf der anderen Seite des Schrägkugellagers jedoch bei direkter Anlage am inneren Lagerring einen Austritt des Schmieröls aus dem Schrägkugellager behindern würde, ist es somit vorteilhaft, den inneren axialen Profilschenkel so verkürzt auszubilden, dass durch den gebildeten Spalt zwischen dessen freiem Ende und der gegenüberliegenden Seitenfläche des inneren Lagerrings das Schmieröl ablaufen kann.

Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagerung durch Anspruch 5 noch vorgeschlagen, dass in den mittleren radialen Profilschenkel des Hohlprofilrings bevorzugt mehrere zusätz- liehe Axialbohrungen eingearbeitet sind, die radial mittig gleichmäßig zueinander be-abstandet angeordnet sind. Diese Axialbohrungen sind für den Fall vorgesehen, dass das das Schrägkugellager durchströmende Schmieröl sich trotz des gebildeten Ablaufspaltes im Hohlprofilring staut, so dass dieser Schmierölanteil über die Axialbohrungen aus dem Hohlprofilring abgeführt werden kann.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlagerung für ein Kettenrad in einem Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeuges weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kettenrad-Wälzlagerungen den Vorteil auf, dass sie nur noch durch ein sowohl radiale als auch axiale Lasten aufnehmendes Schrägkugellager gebildet wird, dessen Montage im Verteilergetriebe mit einen wesentlich verringerten Aufwand verbunden ist und damit auch geringere Kosten verursacht. Außerdem besteht mit der Verwendung eines solchen Schrägkugellagers nicht mehr die Notwendigkeit, die Eingangswelle zur Herstellung einer Wälzkörperlaufbahn einer separaten Wärmebehandlung durch Härten zu unterziehen, da das Schrägkugellager in üblicher Weise einen gehärteten inneren Lagerring aufweist, auf dem die Lagerkugeln abrollen. Durch die Ausbildung des äußeren Lagerrings mit einer axialen Verlängerung und das Einpressen eines Hohlprofilrings in diese Verlängerung kann darüber hinaus auch eine Abdichtung der Lageraufnahme durch einen separaten Kunststoff-Dichtring ent-fallen, so dass sich Aufwand und die Kosten für die Montage der Wälzlagerung in der Lageraufnahme des Kettenrades noch weiter verringern. Gleichzeitig kann der eingepresste Hohlprofilring als Verliersicherung des inneren Lagerrings beim Transport oder bei der Montage des Schrägkugellagers genutzt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzlagerung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Wälzlagerung für ein Kettenrad in einem Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeuges nach dem Stand der Technik;

Figur 2 eine erfindungsgemäß ausgebildete Wälzlagerung für ein Kettenrad in einem Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeuges; Figur 3 das Schrägkugellager der erfindungsgemäß ausgebildeten

Wälzlagerung nach Figur 2 in Gesamtansicht;

Figur 4 das Schrägkugellager der erfindungsgemäß ausgebildeten

Wälzlagerung nach Figur 2 in perspektivischer Darstellung.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Aus Figur 2 geht deutlich ein Verteilergetriebe 1 eines Kraftfahrzeuges hervor, welches im Wesentlichen aus einer Eingangswelle 2, einer nicht näher darge- stellten ersten Ausgangswelle 3 und einer ebenfalls nicht näher dargestellten zweiten Ausgangswelle 4 besteht, wobei die Eingangswelle 2 mit der Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, verbunden ist. Die mit der Eingangswelle 2 einteilig ausgebildete oder drehfest verbundene erste Ausgangswelle 3 ist über ein nicht dargestelltes erstes Achsdifferential mit einer ersten Achse des Kraftfahrzeugs verbunden, während die zweite Ausgangswelle 4 über ein ebenfalls nicht dargestelltes zweites Achsdifferential mit einer zweiten Achse des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Das Verteilergetriebe 1 weist ferner eine auf der Eingangswelle 2 angeordnete Drehmomentübertragungseinrichtung 5 mit einer Reibungskupplung 6 auf, um ein über die Eingangswelle 2 eingeleitetes Antriebsmoment bei Bedarf auch auf die zweite Ausgangswelle 4 zu verteilen. Dabei sind die Eingangswelle 2 und die zweite Ausgangswelle 4 versetzt zueinander angeordnet, wobei zwischen der Drehmomentübertragungseinrichtung 5 und der zweiten Ausgangs- welle 4 ein Versatztrieb vorgesehen ist. Dieser Versatztrieb ist als Kettentrieb ausgebildet, der ein über eine Wälzlagerung 10 drehbar auf der Eingangswelle 2 gelagertes und mit der Drehmomentübertragungseinrichtung 5 drehfest gekoppeltes erstes Kettenrad 7, ein nicht näher dargestelltes, drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 4 verbundenes und in einem Schmierölsumpf umlaufendes zweites Kettenrad 8 und eine diese miteinander verbindende Gliederkette 9 aufweist.

Darüber hinaus ist in Figur 2 erkennbar, dass die Wälzlagerung 10 zwischen dem ersten Kettenrad 7 und der Eingangswelle 2 erfindungsgemäß als in eine Lageraufnahme 1 1 des ersten Kettenrades 7 eingesetztes einreihiges Schrägkugellager 15 ausgebildet ist, welches, wie in Figur 3 näher dargestellt ist, aus einem äußeren Lagerring 16, einem inneren Lagerring 17 und zwischen diesen Lagerringen 16, 17 in Laufbahnen 18, 19 abrollenden Lagerkugeln 20 besteht, die in Umfangsrichtung in einem Käfig 21 geführt sind. Dieses Schrägkugellager zeichnet sich dadurch aus, dass dessen äußerer Lagerring 16 axial einseitig eine die Breite des inneren Lagerrings 1 7 überragende axiale Verlängerung 22 aufweist, in deren Innenmantelfläche 23 ein mit einem kleineren Innendurchmesser Di als der Außendurchmesser D _A des inneren Lagerrings 17 aus- gebildeter Hohlprofilring 24 eingepresst ist, durch den bei abgeschalteter zweiter Ausgangswelle 4 bzw. im Stillstand des ersten Kettenrades 7 ein Schmierölvorrat im Schrägkugellager 15 speicherbar ist und der zugleich als Verliersicherung des inneren Lagerrings 17 beim Transport oder bei der Montage des Schrägkugellagers 15 vorgesehen ist.

Desweiteren ist in Figur 3 deutlich sichtbar, dass der Hohlprofilring 24 einen C- förmigen Profilquerschnitt aufweist und derart in die Innenmantelfläche 23 der axialen Verlängerung 22 des äußeren Lagerrings 16 eingepresst ist, dass die Außenseite seines mittleren radialen Profilschenkels 25 in einer Radialebene mit dem freien Ende der axialen Verlängerung 22 angeordnet ist. Ebenso ist klar ersichtlich, dass der an der Innenmantelfläche 23 der axialen Verlängerung 22 des äußeren Lagerrings 16 anliegende äußere axiale Profilschenkel 26 des Hohlprofilrings 24 zumindest annähernd die gleiche axiale Länge wie die axiale Verlängerung 22 am äußeren Lagerring 16 aufweist. Der zu dem äußeren axialen Profilschenkel 26 parallele innere axiale Profilschenkel 27 des Hohlprofilrings 24 ist dagegen derart axial kürzer als der äußere axiale Profilschenkel 26 ausgebildet, dass zwischen dessen freiem Ende und der gegen- überliegenden Seitenfläche des inneren Lagerrings 16 ein Ablaufspalt 28 für das das Schrägkugellager 1 1 durchströmende Schmieröl entsteht. Für den Fall, dass das das Schrägkugellager durchströmende Schmieröl sich trotz des gebildeten Ablaufspaltes 28 im Hohlprofilring 24 staut, sind im mittleren radialen Profilschenkel 25 des Hohlprofilrings 24 bevorzugt mehrere gleichmäßig zuei- nander beabstan-dete, radial mittige Axialbohrungen 29 angeordnet, durch die das das Schrägkugellager 1 1 durchströmende Schmieröl zusätzlich aus dem Hohlprofilring 24 abführbar ist.

Bezugszahlenliste

Verteilergetriebe

Eingangswelle

erste Ausgangswelle

zweite Ausgangswelle

Drehmomentübertragungseinrichtung

Kupplung

erstes Kettenrad

zweites Kettenrad

Gliederkette

Wälzlagerung

Lageraufnahme in 7

Radialnadelhülse

Axialnadelhülse

Kunststoff-Dichtring

Schrägkugellager

äußerer Lagerring von 15

innerer Lagerring von 15

Laufbahn in 16

Laufbahn in 17

Lagerkugeln

Käfig

Verlängerung

Innenmantelfläche von 22

Hohlprofilring

radialer Profilschenkel von 24

äußerer axialer Profilschenkel von 24 innerer axialer Profilschenkel von 24

Ablaufspalt

Axialbohrungen

Innendurchmesser von 24

Außendurchmesser von 17