DE19708888A1 - Lager, insbesondere für eine Motor-Pumpen-Einheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lager zur drehbaren Lagerung einer Welle in einem Gehäuse, insbesondere zur drehbaren Lagerung einer Antriebswelle in einem Pumpengehäuse einer hydraulischen Pumpe für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenring zur Aufnahme der Welle und mit einem dem Gehäuse zugewandten Außenring. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Lagers zur drehbaren Lagerung einer Welle in einem Gehäuse einer Pumpe, insbesondere einer Antriebswelle in einem Pumpengehäuse einer hydraulischen Pumpe für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs.

Ein derartiges Lager bzw. ein derartiges Verfahren zur Montage eines Lagers ist allgemein bekannt und im Handel erhältlich bzw. wird allgemein und insbesondere auch bei der Herstellung von Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge angewendet.

Dabei ist es einerseits möglich, daß durch einen hohen Aufwand bei der Montage des Lagers erreicht wird, daß der Außenring des Lagers eine spielfrei mit dem Gehäuse verbunden ist. In diesem Fall entsteht jedoch eine feste und damit direkte Verbindung zwischen dem Lager und dem Gehäuse, mit der unerwünschten Folge, daß Stöße und/oder Schwingungen von dem Gehäuse auf das Lager und umgekehrt übertragen werden.

Andererseits ist es möglich, das Lager mit Spiel in dem Gehäuse anzuordnen. Damit wird eine einfache Montage des Lagers in dem Gehäuse erreicht. Desweiteren wird in einem gewissen Maße eine Übertragung von Schwingungen und/oder Stößen von dem Gehäuse auf das Lager und umgekehrt vermieden. Der Nachteil dieser Ausführung besteht jedoch darin, daß die Lagerung der Welle in dem Gehäuse aufgrund des eingebauten Spiels nicht optimal ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lager zu schaffen, das einerseits eine spielfreie Lagerung einer Welle in einem Gehäuse ermöglicht, das jedoch andererseits eine Übertragung von Schwingungen und/oder Stößen von dem Gehäuse auf das Lager und umgekehrt vermeidet. Desweiteren soll ein Verfahren zur Montage eines Lagers bereitgestellt werden, mit dem ein Lager mit den genannten Eigenschaften einfach und kostengünstig montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Lager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außenring und das Gehäuse nach der Montage des Lagers eine spielfreie und elastische Passung bilden. Insbesondere durch die Elastizität der Passung wird erreicht, daß einerseits kein Spiel zwischen dem Lager und dem Gehäuse vorhanden ist, daß jedoch andererseits trotzdem keine Schwingungen und/oder Stöße von dem Lager auf das Gehäuse und umgekehrt übertragen werden können. Durch die elastische Passung wird also einerseits eine spiel freie Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Lager hergestellt, andererseits jedoch gleichzeitig eine Entkopplung zwischen dem Gehäuse und dem Lager im Hinblick auf Schwingungen und/oder Stöße erreicht.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lager mit einem Quellkörper, insbesondere einem Elastomer versehen wird, und daß der Quellkörper nach der Montage des Lagers insbesondere durch das Aufbringen einer glycolhaltigen Flüssigkeit zum Quellen gebracht wird. Das Lager wird also zusammen mit dem Quellkörper montiert. Der Quellkörper ist bei der Montage noch nicht gequollen. Dadurch kann die Montage ohne besondere Werkzeuge und damit ohne besonderen Aufwand schnell und einfach durchgeführt werden. Nach der Montage wird der Quellkörper zum Quellen gebracht. Dies hat zur Folge, daß der Quellkörper sich langsam ausdehnt. Der Quellkörper erreicht dadurch die Wände des Gehäuses und legt sich an diese Wände des Gehäuses langsam an. Letztendlich füllt der Quellkörper den gesamten Raum zwischen dem Außenring des Lagers und den Wänden des Gehäuses aus. Auf diese Weise entsteht eine elastische Verbindung zwischen dem Lager und dem Gehäuse. Diese elastische Verbindung stellt einerseits eine spielfreie Verbindung zwischen dem Lager und dem Gehäuse dar, und es wird andererseits mit Hilfe der elastischen Verbindung erreicht, daß Schwingungen und/oder Stöße von dem Gehäuse auf das Lager und umgekehrt nicht übertragen werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lagers ist als Quellkörper ein Elastomer vorgesehen.

Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn der Quellkörper bzw. der Elastomer ringförmig ausgebildet ist. Insbesondere kann ein Gummiring oder ein O-Ring vorgesehen sein. Mit Hilfe dieser Merkmale ist es auf besonders einfache Art und Weise möglich, die erfindungsgemäße spielfreie und elastische Passung zwischen dem Gehäuse und dem Lager zu erreichen. So ist es beispielsweise möglich, auf den Außenring des Lagers einen umlaufenden Gummiring aufzuziehen, der nach der Montage des Lagers beispielsweise durch ein Aufbringen einer glycolhaltigen Flüssigkeit zum Quellen gebracht wird. Wie beschrieben, dehnt sich der Gummiring dadurch aus und legt sich an das Gehäuse an. Dadurch wird letztendlich eine elastische Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Lager erreicht, durch die das Gehäuse und das Lager einerseits spielfrei miteinander verbunden sind, andererseits jedoch im Hinblick auf Schwingungen und/oder Stöße voneinander entkoppelt sind.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lagers ist der Quellkörper bzw. der Elastomer vor der Montage des Lagers entweder formschlüssig auf dem Außenring angeordnet oder auf den Außenring aufvulkanisiert. Auf diese Weise wird erreicht, daß beispielsweise der Gummiring vor der Montage fest an dem Außenring des Lagers fixiert ist. Das Lager und der Gummiring stellen insoweit eine zusammengehörige Einheit dar, die insbesondere bei der Montage des Lagers nicht einzeln gehandhabt werden müssen.

Besonders zweckmäßig ist es, das erfindungsgemäße Lager in einer Motor-Pumpen-Einheit zu verwenden, die insbesondere für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Die Motor-Pumpen-Einheit ist dabei mit einem insbesondere elektrischen Motor und einer insbesondere hydraulischen Pumpe versehen, wobei der Motor eine Welle aufweist, die für den Antrieb der Pumpe vorgesehen ist, und wobei die Pumpe das erfindungsgemäße Lager aufweist, das zur drehbaren Lagerung der Welle vorgesehen ist. Durch die genannte Verwendung des erfindungsgemäßen Lagers in einer derartigen Motor-Pumpen-Einheit ist es möglich, die Kosten für die erforderlichen Bauteile sowie für die Herstellung der Motor- Pumpen-Einheit zu verringern, wobei gleichzeitig eine spielfreie und entkoppelte Verbindung zwischen dem Lager und dem Gehäuse der Pumpe erreicht wird.

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung und den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines in einem Gehäuse eingebauten Lagers zur Lagerung einer drehbaren Welle; und

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Lagers.

In der Fig. 1 ist ein Lager 1 dargestellt, das einen Innenring 2 und einen Außenring 3 aufweist, zwischen denen Lagerkugeln 4 abrollen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Lager 1 um ein Wälzlager.

In dem Innenring 2 des Lagers 1 ist eine Welle 5 aufgenommen. Die Welle 5 ist damit koaxial zum Innenring 2 und zum Außenring 3 des Lagers 1 angeordnet. Das Lager 1 dient zur drehbaren Lagerung der Welle 5.

Mit einer seiner beiden Stirnflächen liegt das Lager 1 an einem Gehäuse 6 an. Bei dem Gehäuse 6 handelt es sich vorzugsweise um ein Pumpengehäuse einer hydraulischen Pumpe, die für den Einsatz bei einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Insbesondere ist der in der Fig. 1 dargestellte Teil des Gehäuses 6 einem Ventilblock einer derartigen hydraulischen Pumpe zugeordnet.

Mit der anderen der beiden Stirnflächen liegt das Lager 1 an einer Platte 7 an. Bei der Platte 7 handelt es sich vorzugsweise um eine zu einem elektrischen Motor gehörige Kunststoffplatte. Der elektrische Motor ist dabei dazu vorgesehen, die genannte hydraulische Pumpe anzutreiben. Zu diesem Zweck versetzt der elektrische Motor die Welle 5 in eine Drehbewegung, die dann beispielsweise über einen Exzenter oder dergleichen auf die Kolben der hydraulischen Pumpe übertragen wird.

Im Bereich des Außenrings 3 des Lagers 2 ist das Gehäuse 6 derart ausgestaltet, daß zwischen der Mantelfläche 8 des Außenrings 3 und der gegenüberstehenden Wand 9 des Gehäuses 6 ein ringförmiger Raum 10 vorhanden ist. Die Wand 9 des Gehäuses 6 ist etwa parallel zur Mantelfläche 8 des Außenrings 3 angeordnet, so daß der Querschnitt des Raums 10 etwa rechteckförmig ist.

In dem Raum 10 ist zumindest ein Quellkörper 11 angeordnet. Der Quellkörper hat einen vorzugsweise ringförmigen Querschnitt, der in Fig. 1 rechteckförmig ausgebildet ist, dessen Breite und Länge jedoch kleiner sind als die jeweils zugeordnete Breite und Länge des Raums 10. Dadurch liegt der Quellkörper 11 an der Mantelfläche 8 des Außenrings 3 an, jedoch nicht an der Wand 9 des Gehäuses 6. Zwischen dem Quellkörper 11 und der Wand 9 des Gehäuses verbleibt also ein Spalt. Ebenfalls liegt der Quellkörper 11 in diesem Ausführungsbeispiel an einem Vorsprung 12 der Kunststoffplatte 7 an, jedoch nicht auf seiner gegenüberliegenden Seite an dem Gehäuse 6.

Der Quellkörper 11 kann in der Form von mehreren einzelnen Teilen vorhanden sein, wobei die einzelnen Teile dann am Umfang des Außenrings 3 jeweils mit Abstand zueinander angeordnet sein können. Vorzugsweise ist der Quellkörper 11 aber ringförmig ausgebildet und erstreckt sich demnach über den gesamten Umfang des Außenrings 3.

Bei dem Quellkörper 11 handelt es sich vorzugsweise um ein Elastomer. Insbesondere kann der Quellkörper 11 aus einem Gummiring oder einem O-Ring bestehen.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, ist es möglich, daß der Quellkörper 11 vor der Montage des Lagers 1 formschlüssig auf dem Außenring 3 des Lagers 1 angeordnet ist. Zu diesem Zweck kann der Außenring 3 beispielsweise mit einer Vertiefung 13 oder dergleichen versehen sein, in der der Quellkörper 11 angeordnet ist. Es ist jedoch abweichend von der Fig. 2 ebenfalls möglich, daß der Quellkörper 11 vor der Montage auf dem Außenring 3 des Lagers 1 aufvulkanisiert oder auf sonstige Art und Weise befestigt wird.

Wie bereits erläutert wurde, und wie in der Fig. 1 dargestellt ist, liegt der Quellkörper 11 nicht an der Wand 9 des Gehäuses 6 an. Dies ist jedoch nur vor und während der Montage des Lagers 1 in dem Gehäuse 6 der Fall. Auf diese Weise wird eine besonders einfache und schnelle Montage des Lagers 1 in dem Gehäuse 6 erreicht.

Nach der Montage des Lagers 1 in dem Gehäuse 6 wird der Quellkörper 11 zum Quellen gebracht. Bei der vorzugsweisen Verwendung eines Elastomers wird dies dadurch erreicht, daß auf den Quellkörper 11 eine glycolhaltige Flüssigkeit aufgebracht wird. Diese hat dann zur Folge, daß der Quellkörper 11 quillt und sich dadurch ausdehnt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß in der Fig. 1 der Zustand des noch nicht gequollenen Quellkörpers 11 dargestellt ist.

Nachdem der Quellkörper 11 zum Quellen gebracht worden ist, und nachdem dadurch der Quellkörper 11 sich ausgedehnt hat, liegt der Quellkörper 11 an der Wand 9 des Gehäuses 6 sowie auch im Bereich der Stirnfläche des Lagers 1 an dem Gehäuse 6 an. Insgesamt liegt dadurch nach dem Quellen des Quellkörpers 11 dieser, im Querschnitt gesehen, mit einer Längsseite an der Mantelfläche 8 des Außenrings 3, mit einer Querseite an dem Vorsprung 12 der Platte 7, mit der gegenüberliegenden Längsseite an der Wand 9 des Gehäuses 6 und mit der verbleibenden Querseite an der zugehörigen Wand des Gehäuses 6 vollständig an. Zwischen dem Quellkörper und dem Gehäuse 6 ist damit kein Zwischenraum mehr vorhanden. Der Raum 10 ist vollständig von dem Quellkörper 11 ausgefüllt.

Mit Hilfe des Quellkörpers 11 entsteht somit eine elastische Verbindung zwischen dem Außenring 3 des Lagers 1 und dem Gehäuse 6. Diese elastische Verbindung stellt eine elastische Passung zwischen dem Lager 1 und dem Gehäuse 6 dar. Da der Quellkörper 11 den Raum 10 zwischen dem Außenring 3 des Lagers 1 und dem Gehäuse 6 vollständig ausfüllt, stellt diese elastische Verbindung ebenfalls eine spielfreie Passung zwischen dem Lager 1 und dem Gehäuse 6 dar.

Das Spiel zwischen dem Lager 1 und dem Gehäuse 6 ist somit auf Null reduziert. Trotzdem sind jedoch das Lager 1 und das Gehäuse 6 nicht starr miteinander verbunden, sondern es besteht eine elastische Kopplung zwischen dem Lager 1 und dem Gehäuse 6. Diese elastische Kopplung stellt gleichzeitig eine Entkopplung des Lagers 1 und des Gehäuses 6 im Hinblick auf Schwingungen, Stöße oder dergleichen dar.

Das Lager 1 mit dem Quellkörper 11 weist vor der Montage ein Spiel hinsichtlich des Gehäuses 6 auf. Das Lager 1 mit dem Quellkörper 11 kann somit "mit Spiel" montiert werden. Danach quillt der Quellkörper 11 auf, so daß die Verbindung zwischen dem Lager 1 und dem Gehäuse 6 automatisch spielfrei wird.

Claims (10)

1. Lager (1) zur drehbaren Lagerung einer Welle (5) in einem Gehäuse (6), insbesondere zur drehbaren Lagerung einer Antriebswelle in einem Pumpengehäuse einer hydraulischen Pumpe für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Innenring (2) zur Aufnahme der Welle (5) und mit einem dem Gehäuse (6) zugewandten Außenring (3), dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (1) derart ausgebildet ist, daß der Außenring (3) und das Gehäuse (6) nach der Montage des Lagers (1) eine spielfreie und elastische Passung bilden.

2. Lager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (3) mit zumindest einem Quellkörper (11) versehen ist, der nach der Montage des Lagers (1) gequollen ist.

3. Lager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Quellkörper (11) ein Elastomer vorgesehen ist.

4. Lager (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Quellkörper (11) bzw. der Elastomer ringförmig ausgebildet ist.

5. Lager (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Quellkörper (11) ein Gummiring oder ein O-Ring vorgesehen ist.

6. Lager (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Quellkörper (11) bzw. der Elastomer vor der Montage des Lagers (1) formschlüssig auf dem Außenring (3) angeordnet ist.

7. Lager (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Quellkörper (11) bzw. der Elastomer vor der Montage des Lagers (1) auf dem Außenring (3) aufvulkanisiert ist.

8. Lager (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lager (1) ein Wälzlager vorgesehen ist.

9. Motor-Pumpen-Einheit insbesondere für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem insbesondere elektrischen Motor und einer insbesondere hydraulischen Pumpe, wobei der Motor eine Welle aufweist, die für den Antrieb der Pumpe vorgesehen ist, und wobei die Pumpe ein Lager aufweist, das zur drehbaren Lagerung der Welle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.

10. Verfahren zur Montage eines Lagers (1) zur drehbaren Lagerung einer Welle (5) in einem Gehäuse (6) einer Pumpe, insbesondere einer Antriebswelle in einem Pumpengehäuse einer hydraulischen Pumpe für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (1) mit einem Quellkörper (11), insbesondere einem Elastomer versehen wird, und daß der Quellkörper (11) nach der Montage des Lagers (1) insbesondere durch das Aufbringen einer glycolhaltigen Flüssigkeit zum Quellen gebracht wird.