DE102006027500A1

DE102006027500A1 - Axialgleitlagerring

Info

Publication number: DE102006027500A1
Application number: DE102006027500A
Authority: DE
Inventors: Stephan Deusser
Original assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Current assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-12-20
Also published as: WO2007143987A1

Abstract

Es wird ein Axialgleitlagerring (20) beschrieben, der durch mindestens zwei vorgefertigte Ringabschnitte (20a, b) gebildet wird, die an ihren Stirnflächen (23a, b) zu einem Ring miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Axialgleitlagerring, wie er beispielsweise in Getrieben eingesetzt wird.
Aus der DE 37 21 384 A1 sind ringförmige Axialgleitlagerelemente bekannt, die aus einem Schichtverbundwerkstoff bestehen. Der Schichtverbundwerkstoff umfasst eine Trägerschicht aus Stahl, die an ihrer freien Oberfläche die Rückenfläche bildet, mit der die Anlaufscheibe sich gegen ein Lagergehäuse oder einen Lagerdeckel anlegt. Die Trägerschicht ist mit einer Gleitschicht aus einem Gleitlagerwerkstoff belegt. Die Gleitschicht bildet die dem umlaufenden Maschinenteil axial bezüglich der Umlaufachse entgegengerichtete Gleitfläche. Die kreisringförmige Anlaufscheibe kann Schmiermittelnuten als Funktionsnuten aufweisen. Die Schmiermittelnuten sind an der Gleitfläche in die Gleitschicht eventuell bis in die Trägerschicht hinein spanabhebend eingeschnitten. An ihrem Außenumfang trägt die kreisringförmige Anlaufscheibe einen angeformten Verdrehsicherungsansatz.
Das Gebrauchsmuster G 88 03 118.7 beschreibt ringförmige Axialgleitlager, die am äußeren Umfang zwei sich diametral gegenüberliegende Haltenasen aufweisen.
Allen bekannten Axialgleitlagerringen ist gemeinsam, dass sie aus einem Bandmaterial 1 oder aus Platinen in Form geschlossener Ringe hergestellt werden, wie dies in der 1 dargestellt ist, das ein Stanzmuster nach dem Stand der Technik zeigt. Die Axialgleitlagerringe 10 sind in Draufsicht auf die Gleitfläche dargestellt, in der Ölnuten 11 vorgesehen sind. Am Außenumfang weisen die Axialgleitlagerringe 10 Verdrehsicherungslaschen 12 auf. Sowohl innerhalb der Axialgleitlagerringe 10 im Bereich 2 als auch außerhalb der Axialgleitlagerringe 10 in den Bereichen 3 fallen beträchtliche Mengen Abfall an. Insbesondere dann, wenn es sich um Verbundmaterial handelt, kann der Abfall nicht oder nur mit erheblichem Aufwand wieder verwendet werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Axialgleitlagerringe zur Verfügung zu stellen, die sich kostengünstiger herstellen lassen.
Diese Aufgabe wird mit einem Axialgleitlagerring gelöst, der durch mindestens zwei vorgefertigte Ringabschnitte gekennzeichnet ist, die an ihren Stirnflächen miteinander verbunden sind.
Ringabschnitte lassen sich mit weitaus weniger Abfall aus dem Bandmaterial z. B. ausstanzen, weil die auszustanzenden Ringabschnitte ineinanderliegend im Bandmaterial angeordnet werden können. Je nach Anordnung und Anzahl lassen sich 70% bis 90% des bisherigen Abfalls einsparen.
Bevorzugt besteht der Axialgleitlagerring aus zwei bis vier Ringabschnitte. Bereits bei zwei Abschnitten, d. h. zwei Ringhälften, lässt sich der Abfall auf 70% bis 80% des bisherigen Abfalls reduzieren. Obwohl in einem zusätzlichen Verfahrensschritt die Ringabschnitte miteinander zu einem Ring verbunden werden müssen, ist die Herstellung der Axialgleitlagerringe deutlich preiswerter.
Vorzugsweise sind die Ringabschnitte lösbar miteinander verbunden. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass die Verbindung der Ringabschnitte nicht dauerhaft sein muss. Es reicht vollkommen aus, wenn die Verbindung lediglich als Montagehilfe dient und die Verbindung sich nach der Montage löst. Der Axialgleitlagerring wird nach der Montage in einer entsprechenden Aussparung im Lagergehäuse derart fixiert, dass sich die Ringabschnitte, wenn sie nicht mehr miteinander verbunden sind, nicht gegeneinander verschieben können. Das Lösen der Verbindung hat den Vorteil, dass sich der Axialgleitlagerring in seiner Einbaulage besser an die Belastung im Betrieb anpassen kann.
Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für die Verwendung in Getrieben, insbesondere in Stirnradgetrieben.
Vorzugsweise sind die Ringabschnitte an ihren Stirnflächen mindestens teilweise miteinander verschweißt. Dieses Verschweißen, insbesondere Laserschweißen, erfolgt vorzugsweise von der Rückseite der Ringabschnitte. Das rückseitige Verschweißen hat den Vorteil, dass die auf der Vorderseite befindliche Gleitschicht durch den Schweißvorgang nicht beschädigt wird.
Als Alternative können die Ringabschnitte an den Stirnflächen mindestens teilweise miteinander verklebt sein.
Sowohl das Verkleben als auch das Verschweißen wird begünstigt, wenn die Ringabschnitte an ihrer Rückseite an den Stirnflächen einen Stanzeinzug oder eine Fase bzw. Kantenbruch aufweisen. Im Bereich der Stirnflächen wird somit an der Rückseite auf diese Weise eine Kerbe oder Nut gebildet, die die Klebe- oder Schweißnaht aufnimmt, so dass kein Aufwurf oder Überstand entsteht, der gegenüber der Rückseite des Axialgleitlagerrings vorsteht und somit die Einbaulage nachteilig beeinflusst.
Das Kleben oder Verschweißen kann so ausgeführt sein, dass die Klebe- oder Schweißnaht nach dem Einbau bricht. Beispielsweise können die Ringabschnitte mittels mindestens eines Klebe- oder Schweißpunktes miteinander verbunden sein.
Eine andere Ausführungsform der Verbindung der Axialgleitlagerabschnitte sieht vor, dass die Ringabschnitte Haltenasen und/oder Aussparungen aufweisen, wobei jeweils die Haltenase in die entsprechende Aussparung des benachbarten Ringabschnittes eingreift und klemmend gehalten ist. Die Ringabschnitte können eine Haltenase und eine Aussparung oder zwei Haltenasen oder zwei Aussparungen aufweisen.
Um die Ringabschnitte miteinander für die Montage zu verbinden, werden die Haltenasen in die entsprechenden Aussparungen eingesetzt und anschließend einem Pressvorgang unterzogen, so dass die Haltenasen klemmend in der Aussparung gehalten werden.
Vorzugsweise weist mindestens ein Ringabschnitt mindestens einen in der Breite reduzierten Abschnitt auf. Durch die Breitenreduktion wird Material eingespart. Durch die geschickte Anordnung solcher in der Breite reduzierter Abschnitte kann auch zusätzlich Abfall bei der Herstellung der Ringabschnitte eingespart werden.
Es ist deshalb vorzugsweise vorgesehen, dass der in der Breite reduzierte Abschnitt durch eine Aufweitung des Innenumfangs und/oder durch eine Zurücknahme des Außenumfangs gebildet ist.
Wenn die Innenkontur der reduzierten Abschnitte auf die Außenkontur dieser Abschnitte abgestimmt ist, lassen sich die einzelnen Ringabschnitte noch enger gruppieren, so dass die Abfallmenge noch weiter reduziert werden kann.
Um dies zu realisieren, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der reduzierte Abschnitt vor der Stirnfläche angeordnet ist. Insbesondere bei Ringhälften ist diese Ausgestaltung von Vorteil.
Bei dieser Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass der reduzierte Abschnitt sich in Richtung Stirnfläche verjüngt und durch eine Gerade oder Bogen am Innenumfang gebildet ist.
Der in der Breite reduzierte Abschnitt kann auch durch eine Gerade am Außenumfang gebildet sein. Hierbei ist es von Vorteil, wenn sowohl die Schrägen am Innenumfang als auch entsprechende Geraden am Außenumfang so aufeinander abgestimmt sind, dass die Ringabschnitte mit möglichst wenig Abfall ausgestanzt werden können.
Es ist von Vorteil, wenn die Innenkontur des Abschnittes komplementär zur Außenkontur desselben oder eines weiteren in der Breite reduzierten Abschnittes ist.
Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Bandmaterial und das Stanzmuster von Axialgleitlagerringen nach dem Stand der Technik,
2a zwei Ringhälften vor dem Zusammenfügen zu einem Axialgleitlagerring,
2b einen Axialgleitlagerring, der aus zwei Ringhälften gebildet ist,
3a + 3b das Stanzmuster von Ringhälften in einem Bandmaterial,
4 die Verbindung von zwei Ringabschnitten gemäß einer Ausführungsform (Bereich IV in 2b),
5 die Verbindung von zwei Ringhälften gemäß einer weiteren Ausführungsform (Schnitt V-V in 2b),
6 die Verbindung von zwei Ringhälften gemäß einer weiteren Ausführungsform,
7a vier Ringabschnitte vor dem Zusammenfügen zu einem Axialgleitlagerring,
7b einen Axialgleitlagerring, der aus vier Ringabschnitten gebildet ist, und
8 das Stanzmuster von Ringabschnitten in einem Bandmaterial.
In der 2a sind zwei Ringabschnitte 20a, b vor dem Verbinden zu einem Axialgleitlagerring 20 (s. 2b) dargestellt. Die Verbindung erfolgt an den Stirnflächen 23a, b, 24a, b. Die Ringabschnitte 20a, b bilden in dieser beispielhaften Ausführungsform Ringhälften, die in Draufsicht auf die Gleitfläche dargestellt sind, so dass die Ölnuten 21 zu sehen sind. Der Ringabschnitt 20b weist zusätzlich eine Verdrehsicherungslasche 22 auf.
Beide Ringabschnitte 20a, b weisen in der Breite reduzierte Abschnitte 60a, b auf. Die Abschnitte 60a werden durch Geraden 61 am Innenumfang 63 gebildet, wodurch sich der Abschnitt 60a in Richtung Stirnfläche 23a, b, 24a, b verjüngt. Die in der Breite reduzierten Abschnitte 60b werden durch Geraden 62 am Außenumfang 64 gebildet.
Wie in der 2b zu sehen ist, sind die beiden Ringabschnitte 20a, b zu einem geschlossenen Axialgleitlagerring 20 miteinander verbunden, wobei je nach Art der Verbindung, z. B. Klebeverbindung oder Schweißverbindung, in diesem Bereich eine Verbindungsnaht 25 gebildet wird.
Aufgrund der in der Nähe der Stirnflächen 23a, b, 24a, b befindlichen in der Breite reduzierten Abschnitte 60a werden durch die Geraden 61 am Innenumfang 63 aufgrund der Vergrößerung des Innendurchmessers Schmiermittelreservoire 70 gebildet, die je nach Anwendungszweck das Anlaufverhalten durch Bereitstellung von Schmiermittel positiv beeinflussen können.
In den 3a und 3b ist dargestellt, wie die Ringabschnitte 20a, b im Bandmaterial 1 gruppiert werden können, um den Abfall zu minimieren. Die Ringabschnitte 20a, b können ineinander angeordnet werden und in dieser Lage ausgestanzt werden.
Dadurch, dass die Innenkontur der reduzierten Abschnitte 60a komplementär zur Außenkontur der reduzierten Abschnitte 60b ausgebildet ist, was durch Anordnung und Ausrichtung der Geraden 61, 62 realisiert wird, können die Ringabschnitte 20a, b noch enger gruppiert werden, als dies ohne die Abschnitte 60a, b möglich ist.
In der 3b ist die Gruppierung der Ringabschnitte 20b dargestellt, die über eine Verdrehsicherungslasche 22 verfügen. Für diese Ringabschnitte 20b gilt das Gleiche wie für die Ringabschnitte 20a, gemäß der 3a.
In der 4 sind die Endabschnitte von zwei Ringabschnitten 20a, b vergrößert dargestellt, wobei der Ringabschnitt 20b über eine Haltenase 26 verfügt, die in eine entsprechende Aussparung 27 im Ringabschnitt 20a eingreift. Die Haltenase 26 in Verbindung mit der Aussparung 27 ist derart ausgestaltet, dass sich die Verbindung der beiden Ringabschnitte 20a, b in Umfangsrichtung nicht lösen lässt. Durch einen Pressvorgang kann die Haltenase 26 derart verbreitert werden, dass sie klemmend in der Aussparung 27 gehalten wird. Dadurch wird für die Montage eine sich zumindest temporär nicht lösende Verbindung geschaffen.
In der 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, wobei die Ringabschnitte 20a, b aus einem Verbundmaterial aus Stahlrücken 30a, b, Lagermetallschicht 31a, b und Gleitschicht 32a, b gebildet sind. Die beiden Ringabschnitte 20a, b weisen auf der Rückseite 40 vor den Stirnflächen 23a, 24a Fasen 28a, b auf, die zusammen eine Nut 29 bilden, die zur Aufnahme einer Schweißraupe 50 (5) bzw. zur Aufnahme von Klebstoff 51 (s. 6) dient. Ein durch die Schweißraupe 50 bzw. den Klebstoff 51 auftretender störender Überstand gegenüber der Rückseite 40 wird dadurch wirksam vermieden. Die Vorderseite 41 des Axialgleitlagerrings 20 wird durch die Verbindung nicht beeinträchtigt.
Die beiden Ringabschnitte 20a, b gemäß der 6 unterscheiden sich von der Ausgestaltung der Ringabschnitte 20a, b gemäß 5 dadurch, dass sie durch ein Vollmaterial gebildet werden.
In den 7a, 7b ist eine weitere Ausführungsform eines Axialgleitlagerrings 200 dargestellt, die im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß der 2a, 2b über keine Ölnuten verfügt. Solche Axialgleitlagerringe 200 weisen in der Regel eine Kunststoffgleitschicht auf und werden als Trockenlauflager eingesetzt. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Ölnuten hat keinen Einfluss auf die Anzahl der Ringabschnitte 20a, b, 200a, aus denen der Axialgleitlagerring 20, 200 aufgebaut ist.
Der Axialgleitlagerring 200 wird durch vier Ringabschnitte 200a (Viertelringe) gebildet. Alle Ringabschnitte 200a weisen in der Breite reduzierte Abschnitte 60a auf, die durch entsprechende Bögen 61a am Innenumfang gebildet werden. Der Krümmungsradius der Bögen 61a entspricht dem der Außenkontur der Ringabschnitte.
In der 7a sind bereits jeweils zwei Ringabschnitte 200a an ihren Stirnflächen 23a und 23b miteinander verbunden.
In der 7b sind die auf diese Weise vorgefertigten Ringhälften zum Axialgleitlagerring 200 miteinander verbunden. Dieser Axialgleitlagerring 200 besitzt dementsprechend vier Verbindungsnähte 25. Durch die Bögen 61a am Innenumfang 63 des Axialgleitlagerrings 200 werden insgesamt vier Schmiermittelreservoire 70 gebildet.
Die Anordnung dieser Ringabschnitte 200a in einem Bandmaterial vor dem Ausstanzen ist in der 8 dargestellt. In gleicher Weise, wie dies in der 3 dargestellt ist, liegen die Bögen 61a am Außenumfang 64 des benachbarten Ringabschnitts an, so dass ein äußerst platzsparendes Stanzmuster geschaffen wird und der Abfall aufgrund der gegenüber der 3a, 3b gezeigten Anordnung noch weiter reduziert werden kann.

1: Bandmaterial
2: Bereiche innerhalb des Axialgleitlagerrings
3: Bereiche außerhalb des Axialgleitlagerrings
10: Axialgleitlagerring
11: Ölnut
12: Verdrehsicherungslasche
20: Axialgleitlagerring
20a, b: Ringabschnitt
21: Ölnut
22: Verdrehsicherungslasche
23a, b: Stirnfläche
24a, b: Stirnfläche
25: Verbindungsnaht
26: Haltenase
27: Aussparung
28a, b: Fase
29: Nut
30a, b: Stahlrücken
31a, b: Lagermetallschicht
32a, b: Gleitschicht
40: Rückseite
41: Vorderseite
50: Schweißraupe
51: Klebstoff
60a, b: in der Breite reduzierter Abschnitt
61: Gerade
61a: Bogen
62: Gerade
63: Innenumfang
64: Außenumfang
70: Schmiermittelreservoir
200: Axialgleitlagerring
200a: Ringabschnitt

Claims

Axialgleitlagerring (20, 200) gekennzeichnet durch mindestens zwei vorgefertigte Ringabschnitte (20a, b, 200a), die an ihren Stirnflächen (23a, b, 24a, b) zu einem Ring miteinander verbunden sind.
Axialgleitlagerring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus zwei bis vier Ringabschnitten (20a, b, 200a) besteht, die an ihren Stirnflächen (23a, b, 24a, b) zu einem Ring miteinander verbunden sind.
Axialgleitlagerring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringabschnitte (20a, b, 200a) lösbar miteinander verbunden sind.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringabschnitte (20a, b, 200a) an ihren Stirnflächen (23a, b, 24a, b) teilweise miteinander verschweißt sind.
Axialgleitlagerring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringabschnitte (20a, b, 200a) an ihrer Rückseite (40) miteinander zu einem Ring verschweißt sind.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringabschnitte (20a, b, 200a) an ihren Stirnflächen (23a, b, 24a, b) zu einem Ring mindestens teilweise miteinander verklebt sind.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringabschnitte (20a, b, 200a) an ihrer Rückseite (40) an den Stirnflächen (23a, b, 24a, b) einen Stanzeinzug oder eine Fase (28a, b) aufweisen.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringabschnitte (20a, b, 200a) Haltenasen (26) und/oder Aussparungen (27) aufweisen, wobei jeweils die Haltenase (26) in die entsprechende Aussparung (27) des benachbarten Ringabschnittes (20a, b, 200a) eingreift und klemmend gehalten ist.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ringabschnitt (20a, b, 200a) mindestens einen in der Breite reduzierten Abschnitt (60a, b) aufweist.
Axialgleitlagerring nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Breite reduzierte Abschnitt (60a, b) durch eine Aufweitung des Innenumfangs (63) und/oder durch eine Zurücknahme des Außenumfangs (64) gebildet ist.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Abschnitt (60a, b) vor der Stirnfläche (23a, b, 24a, b) angeordnet ist.
Axialgleitlagerring nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Abschnitt (60a, b) sich in Richtung Stirnfläche (23a, b, 24a, b) verjüngt und durch eine Gerade (61) oder einen Bogen (61a) am Innenumfang (63) gebildet ist.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Abschnitt durch eine Gerade (62) am Außenumfang (64) gebildet ist.
Axialgleitlagerring nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur des reduzierten Abschnitts (60a) komplementär zur Außenkontur desselben oder eines weiteren in der Breite reduzierten Abschnitts (60a oder 60b) ist.