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1. (WO2014029390) PALIER, EN PARTICULIER PALIER À ÉLÉMENTS OSCILLANTS
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Bezeichnung der Erfindung

Lager, insbesondere Pendelkörperlager

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lager, insbesondere ein Pendelkörperlager, mit Lagerringen in Form eines Lagerinnenrings und eines Lageraußenrings, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern zur drehbaren Lagerung der Lagerringe um eine gemeinsame Achse, und mit einem die Wälzkörper axial abstützenden zweischen-keligen Bordkörper, wobei ein erster Schenkel des Bordkörpers mit den Wälzkörpern und ein zweiter Schenkel des Bordkörpers mit einem Lagerring zusammen-wirkt.

Stand der Technik

Ein derartiges Lager ist aus der DE 854 606 bekannt. Dieses Lager ist als Axi-alkugellager oder Axialrollenlager ausgebildet und weist zwei axial nebeneinander oder übereinander angeordnete Lagerringe in Form eines Lagerinnenrings und eines Lageraußenrings auf. Zwischen den Lagerringen ist eine Anzahl von Wälzkörpern angeordnet, die in einem massiven Wälzkörperkäfig, der mit kammartigen Stegen zwischen die Wälzkörper greift, fixiert sind. Dabei ist der Käfig dre-hbeweglich an einem ihn in axialer Richtung mittels eines Schenkels festhaltenden und mit dem Lagerring fest verbundenen zylindrischen Bordkörper angeordnet. Der Bordkörper ist gegen ein Loslösen von dem Lagerring dauerhaft gesichert. Diese Sicherung ist dadurch hergestellt, dass eine äußere umlaufende Kante des Bordkörpers in eine umlaufende Nut an dem Lagerring eingewalzt ist. Dieser die Kante des Bordkörpers dauerhaft kaltverformende Einwalzvorgang erfordert eine speziell ausgebildete Maschine, die den Einwalzvorgang in einem eigenen Herstellungsschritt des Lagers durchführt.

Es ist weiterhin bekannt, den Wälzkörper an einem Lagerring mit einem sogenannten Sickenvorgang zu befestigen, bei dem eine Kante des Bordkörpers abschnittsweise beispielsweise in eine umlaufende Nut der Lagerscheibe eingetrieben wird. Auch dieser Sickenvorgang ist ein dauerhaft kaltverformender Arbeitsschritt beziehungsweise Herstellungsschritt. Dabei werden mehrere Sicken in Umfangs-richtung des Bordkörpers mit einem aufwändigen Prägewerkzeug erzeugt. Bei größeren Lagern können diese Sicken mittels eines Handhammers und einem die Sicke erzeugenden Werkzeug beispielsweise in Form eines speziellen Meißels er-zeugt werden. Dieser Vorgang ist arbeitsintensiv und es besteht die Gefahr einer Beschädigung des Lagers beispielsweise bei einem Fehlschlag.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager bereitzustellen, bei dem ein Bordkörper kostengünstig, montagefreundlich und absolut sicher mit einem Lager-ring mechanisch verbindbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Schenkel des Bordkörpers mit einem Lagerring über eine kaltverformungsfreie Formschlussverbindung verbindbar ist. Diese kaltverformungsfreie Formschlussverbindung ist ohne ein aufwändiges Werkzeug realisierbar, da an dem Bordkörper keine dauerhaft verbleibende Kaltverformung vorgenommen wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist der zweite Schenkel des Bordkörpers eine Bordkörpernut auf, die in montiertem Zustand des Lagers gegenüber-liegend zu einer Lagerringnut des Lagerrings ausgerichtet ist, und wobei in die Bordkörpernut und die Lagerringnut ein den Lagerring und den Bordkörper miteinander verbindender Ring eingesetzt ist. Diese Verbindung bzw. dieser Verbindungsvorgang ist ohne ein spezielles Werkzeug erstellbar, stellt aber eine dauerhafte, montagefreundliche und kostengünstige Verbindung her.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Lagerringnut eine den Ring vollständig aufnehmende Tiefe auf. Diese Ausgestaltung trägt zu einer besonders montagefreundlichen Verbindung des Bordkörpers mit dem Lagerring bei, indem bei der Montage des Lagers der Ring in die Lagerringnut eingesetzt und soweit aufgeweitet wird, dass er vollständig in der Lagerringnut angeordnet ist. Dadurch kann der Bordkörper mit dem zweiten Schenkel in den Innenumfang des Lager-rings beziehungsweise in eine ringförmige Ausnehmung an dem Innenumfang des Lagerrings eingeführt werden. Nachdem der Bordkörper vollständig in den Lagerring beziehungsweise die Ausnehmung eingeführt ist, zieht sich der Ring soweit zusammen, dass er auch in die Bordkörpernut eingreift. Dadurch ist eine dauerhafte Verbindung des Lagerrings mit dem Bordkörper hergestellt. Hierbei ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, dass die Bordkörpernut eine den Ring vollständig aufnehmende Tiefe aufweist, während die Lagerringnut nur eine dem Radius des Rings entsprechende Tiefe aufweist. In diesem Fall wird der Ring entsprechend gestaucht und in die Bordkörpernut hineingedrückt, um den Montagevorgang des Bordkörpers durchzuführen. Nach dem erfolgten Mon-tagevorgang weitet sich der Ring wieder auf und liegt in der Lagerringnut und der Bordkörpernut.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Ring ein Federstahlring. Ein solcher Federstahlring ist besonders geeignet, da er sich stauchen oder weiten lässt, aber anschließend seine ursprüngliche Form wieder annimmt. Dabei ist wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Ring ein geschlossener oder ein offener Ring. Insbesondere bei Ausgestaltung des Rings als offener Ring, bei dem der Ring also beispielsweise geschlitzt ist, kann problemlos die beim Montagevorgang notwendige und gewünschte Verformung erreicht werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Bordkörpernut eine abgeschrägte Nutseitenwand auf, durch die zusammenwirkend mit dem Ring der erste Schenkel des Bordkörpers gegen die zugewandte Seitenwand des Lagerrings gedrückt wird. Dadurch wird ohne weitere Teile, wie beispielsweise Distan-zscheiben eine feste Anlage des ersten Schenkels des Bordkörpers an der Seitenwand des Lagerrings sichergestellt.

Dabei weist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Nutseitenwand einen Winkel von 3° bis 20°, vorzugsweise von 3° bis 10°, bezogen auf eine Nutsenkrechte auf. Eine solche Schräge hat sich als besonders geeignet erwiesen.

In Weiterbildung der Erfindung weist der zweite Schenkel des Bordkörpers benachbart zu der Bordkörpernut eine Rampe auf. Diese Rampe stellt sicher, dass beim Montagevorgang bzw. beim Einschiebevorgang des zweiten Schenkels des Bordkörpers in den Lagerring beziehungsweise die Ausnehmung der Ring ohne ein weiteres Werkzeug soweit gestaucht bzw. aufgeweitet wird, dass der Schenkel des Bordkörpers problemlos in den Lagerring einschiebbar ist.

In einer alternativen Ausführungsform weist der zweite Schenkel des Bordkörpers zumindest eine Klemmnase auf, die in eine in den Lagerring eingelassene Klem-mausnehmung einführbar ist. Die Klemmnase ist federn elastisch mit dem ersten Schenkel des Bordkörpers verbunden. Dabei ist die Klemmausnehmung wiederum in weiterer Ausgestaltung vorzugsweise als umlaufende Klemmnut ausgebildet. Zudem sind bei dieser Ausführung vorzugsweise eine Anzahl von Klemmnasen auf dem Umfang des zweiten Schenkels des Bordkörpers verteilt angeordnet, wobei diese Klemmnasen vorzugsweise in der Form hergestellt werden, dass der zweite Schenkel mit einem umlaufenden Klemmnasenring gefertigt wird und dann zur Ausbildung der Klemmnasen der umlaufende Klemmnasenring mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen wird. Diese Schlitze können beispielsweise durch ein entsprechendes Werkzeug in den Bordkörper bei der Herstellung desselben eingearbeitet werden. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass ein zusätzlicher Ring entfällt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.

Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Lagers mit montiertem Bordkörper zur axialen Abstützung einer Mehrzahl von Wälzkörpern gegenüber einem Lagerring,

Figur 2 eine Ausschnittsvergrößerung des Lagers gemäß Figur 1 in einer Montagevorbereitungsposition des Bordkörpers gegenüber dem Lagerring,

Figur 3 eine Darstellung ähnlich der Figur 2 während des Einschiebevorgangs des

Bordkörpers in den Lagerring,

Figur 4 eine Darstellung ähnlich den Figuren 2 und 3 mit dem vollständig in den

Lagerring eingeschobenen Bordkörper,

Figur 5 eine Schnittdarstellung eines Lagers, bei dem der Bordkörper mit dem

Lagerring mittels Klemmnasen verbunden ist,

Figur 6 eine Detailansicht des Lagers mit einem rechteckig ausgebildeten Ring, und

Figur 7 eine Detailansicht ähnlich der Figur 6, wobei der rechteckige Ring mit einer abgeschrägten Nutseitenwand zusammenwirkt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt in einer Schnittdarstellung einen Ausschnitt eines Lagers, das vorzugsweise als Pendelkörperlager ausgebildet ist. Dabei kann das Pendelkörperlager als Pendelrollenlager oder als Pendelkugellager, wiederum bevorzugt als Axialpendelrollenlager oder als Axialpendelkugellager ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel ist das Lager als Axialpendelrollenlager ausgebildet. Dieses Lager weist Lagerringe in Form eines Lagerinnenrings 1 und eines Lageraußenrings 2 auf, zwischen denen eine Mehrzahl von Wälzkörpern 3 in Form von Tonnenrollen angeordnet sind. Die Wälzkörper 3 sind von einem Wälzkörperkäfig 4 voneinander getrennt gehalten, indem der Wälzkörperkäfig 4 mit kammartigen Stegen zwischen die Wälzkörper 3 greift.

Auf der gegenüberliegenden Seite zu dem Wälzkörperring ist ein zweischenkeliger Bordkörper angeordnet, dessen erster Schenkel 6a mit einer Andrückschräge 7 mit jeweils einem Teilbereich einer Stirnseite 8 der einzelnen Wälzkörper 3 zusammenwirkt. Dabei werden die einzelnen Wälzkörper 3 von der Andrückschräge 7 des ersten Schenkels 6a gegen einen gegenüberliegenden Anlagering 9 des Lagerinnenrings 1 gedrückt. Der zweite Schenkel 6b des Bordkörpers 5 ist in eine ring-förmige Ausnehmung 10, die in den Innenumfang des Lagerinnenrings 1 eingelassen ist, eingeführt. Dabei weist der zweite Schenkel 6b eine Dicke auf, die angenähert der Tiefe der ringförmigen Ausnehmung 10 entspricht.

Gegen ein Herausgleiten des zweiten Schenkels 6b aus der ringförmigen Ausneh-mung 10 ist eine Formschlussverbindung zwischen dem zweiten Schenkel 6b und dem Lagerinnenring 1 vorgesehen, die aus einer Lagerringnut 11 , einer gegenüberliegenden Bordkörpernut 12 und einem in die Lagerringnut 11 und die Bordkörpernut 12 gleichzeitig eingreifenden Ring 13 besteht.

Die Funktion bzw. der Montagevorgang dieser Formschlussverbindung ist in den nachfolgenden Figuren 2 bis 4 erläutert.

Figur 2 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung aus Figur 1 in einer Montagevorbereitungsstellung. In dieser Montagevorbereitungsstellung ist in die Lagerringnut 11 der Ring 13, der bevorzugt ein geschlitzter bzw. offener Federstahlring in Form eines Rundrings ist, eingesetzt. Der Bordkörper 5 ist mit dem zweiten Schenkel 6b bis zur Anlage an den Ring 13 in den Lagerinnenring 1 bzw. in die ringförmige Ausnehmung 10 in dem Lagerinnenring 1 eingeführt. Der zweite Schenkel 6b des Bordkörpers 5 weist benachbart zu der Lagerringnut 11 bzw. zusammenwirkend mit dem Ring 13 eine Rampe 14 auf, die so ausgebildet ist, dass die Rampe 14 unterhalb der Mittellinie des Rings 13 mit diesem zusammenwirkt. Dadurch ist sichergestellt, dass beim weiteren Einschieben des Bordkörpers 5 - wie in Figur 3 dargestellt - der Ring 13 auf der Rampe 14 abgleitet und in die Lagerringnut 11, die eine den Ring 13 vollständig aufnehmende Tiefe aufweist, hineingedrückt wird.

Beim weiteren Eindrücken wird der erste Schenkel 6a bis zur Anlage an die ben-achbarte Stirnwand 15 bewegt. Liegt der erste Schenkel 6a an der Stirnwand 15 an (Figur 4), sind die Lagerringnut 11 und die Bordkörpernut 12 gegenüberliegend ausgerichtet und der Ring 13 ist durch seine Vorspannung in die Bordkörpernut 12 bewegt worden. Die Bordkörpernut 12 weist eine Tiefe auf, die so bemessen ist, dass der Ring 13 zur Hälfte in der Bordkörpernut 12 und zur weiteren Hälfte in der Lagerringnut 11 angeordnet ist. Dadurch ist eine sichere Befestigung des Bordkörpers 5 an dem Lagerinnenring 1 hergestellt, die aufgrund der scharfen Kanten an den Nutübergängen quasi unlösbar ist. In diesem montierten Zustand des Bordkörpers 5 weist die Andrückschräge 7 einen definierten Abstand gegenüber der Stirnseite 8 des Wälzkörpers 3 auf.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist die Formschlussverbindung zwischen dem Lagerinnenring 1 und dem Bordkörper 5 durch eine Anzahl von Klemmnasen 16 hergestellt, wobei die Klemmnasen an dem Bordkörper 5 angeordnet sind und mit einer Klemmausnehmung in Form einer umlaufenden Klemmnut 17 zusammenwirken. Die Klemmnasen 16 sind durch Schlitze in dem zweiten Schenkel 6b des Bordkörpers 5 voneinander getrennt und weisen eine Breite auf, dass diese federnd gegenüber dem ersten Schenkel 6a des Bordkörpers 5 bewegt werden können. Die Klemmnasen 16 weisen weiterhin eine der Rampe 14 entsprechende Kontur auf, die es ermöglicht, die Klemmnasen 16 problemlos in den Lagerinnenring 1 einzuschieben, wobei während die Klemmnasen 16 während des Einschiebevorgangs federnd nach innen weggedrückt werden.

Ist der Bordkörper 5 vollständig mit den Klemmnasen 16 in den Lagerinnenring 1 eingeschoben, rasten die Klemmnasen 16 in die Klemmnut 17 ein und es ist eine dauerhafte Verbindung des Bordkörpers 5 mit dem Lagerinnenring 1 hergestellt.

Das Ausfuhrungsbeispiel gemäß Figur 6 ist weitgehend identisch zu dem Ausfuhrungsbeispiel, das in den Figuren 1 bis 4 beschrieben ist. Hier ist lediglich die Lagerringnut 11 und die Bordkörpernut 12 rechteckig ausgebildet und der Ring 13 ist als Rechteckring ausgebildet. Funktion und Montagevorgang entsprechen dem zuvor beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 4.

In Figur 7 ist eine Ausfuhrungsform dargestellt, die weitgehend der Ausfuhrungsform gemäß Figur 6 entspricht, wobei hier die Bordkörpernut 12 eine abgeschrägte Nutseitenwand 18 aufweist. Diese abgeschrägte Nutseitenwand 18 stellt im Zusammenwirken mit dem Ring 13, der auch hier ein Rechteckring ist, sicher, dass der erste Schenkel 6a des Bordkörpers 5 an die Stirnwand 15 des Lagerinnenrings 1 gedrückt wird. Dabei ist die Breite der Bordkörpernut 12 insgesamt so bemessen, dass der Ring 13 nur mit der Nutseitenwand 18 zusammenwirkt.

Bezugszeichenliste

1 Lagerinnenring

2 Lageraußenring

3 Wälzkörper

4 Wälzkörperkäfig

5 Bordkörper

6a erster Schenkel

6b zweiter Schenkel

7 Andrückschräge

8 Stirnseite

9 Anlagering

10 ringförmige Ausnehmung

11 Lagerringnut

12 Bordkörpernut

13 Ring

14 Rampe

15 Stirnwand

16 Klemmnase

17 Klemmnut

18 Nutseitenwand