DE102009058569B4

DE102009058569B4 - Rollenanordnung

Info

Publication number: DE102009058569B4
Application number: DE200910058569
Authority: DE
Inventors: Hans-Thies Schmidt; Dr. Hack Thorsten
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2029-12-18
Also published as: DE102009058569A1

Abstract

Rollenanordnung mit einem zwischen zwei Lagerteilen (1a, 1b) auf einer Achse (2) angeordneten Rollenkörper (3), wobei die Achse (2) in den Lagerteilen (1a, 1b) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkörper (3) wenigstens an einer Stirnseite (3a) einen die Achse (2) umlaufenden, elastischen und hohlzylinderförmigen Ringkörper (4) aufweist, der zum Axialspielausgleich mit seiner freien Stirnseite (4a) an dem gegenüberliegenden Lagerteil (1a) elastisch anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenanordnung mit einem zwischen zwei Lagerteilen auf einer Achse angeordneten Rollenkörper gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist gemäß 4 eine Rollenanordnung bekannt, bei der ein auf einer Achse 2 angeordnete Rollenkörper 3 auf seiner Umfangsfläche eine umlaufende Ringnut 6 zur Führung eines Zug- oder Tragseils 7 aufweist, wobei die Achse 2 in einer U-förmigen Konsole 1 drehbar gelagert ist und hierzu die beiden die Schenkel der Konsole 1 bildenden Lagerteile 1a und 2b jeweils eine Lagerbohrung 5 aufweisen. Ferner ist auf beiden Stirnseiten 3a und 3b des Rollenkörpers 3 jeweils eine Ringschulter 3c angeordnet, die je nach dem verfügbaren axialen Spiel der Achse 2 an dem benachbarten Lagerteil 1a oder 2b anliegen können, da eine solche Lagerung aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht völlig spielfrei herstellbar ist. Die Folge hiervon ist jedoch, dass im Betrieb solcher Rollenanordnungen, bspw. für einen Seilzug es zwangsläufig zu axialen Verschiebung kommt, die mit unerwünschten Geräuschbildungen verbunden sind.
Um solche unerwünschte Geräuschentwicklungen zu vermeiden, schlägt die DE 2004 039 150 A1 eine Lageranordnung für ein Rollenelement vor, bei der das Rollenelement auf einem Achsenelement zwischen zwei Halteelementen drehbar gelagert ist und das Rollenelement eine Anlageschulter zwischen den Halteelementen zur Anlage eines Endes des Rollenelementes aufweist. Damit sei es gemäß der DE 2004 039 150 A1 möglich, unabhängig von eventuell bei den Halteelementen auftretenden Fertigungstoleranzen geforderte axiale oder auch radiale Toleranzen allein durch die Vorgabe der Abmessungen und die daraus resultierende Ausbildung der Anlageschulter an dem Achsenelement einzuhalten.
Der Nachteil dieser Lösung liegt jedoch darin, dass die Herstellung eines solchen Achsenelementes mit einer Anlageschulter aufwendig und insbesondere hinsichtlich der Anlageschulter enge Maßtoleranzen einzuhalten sind.
Weiterhin ist aus der EP 0 491 177 A1 eine Schliessvorrichtung mit einer um einen Bolzen sich drehenden Hülse bekannt, bei der zur Vermeidung von Klappergeräuschen aufgrund eines axialen Spiels Dämpfungs- und/oder Abstandseinrichtungen wie Lippen, Kragen, Nocken o. dgl. zwischen der Hülse und den seitlichen Halteelementen angeordnet sind, wobei diese Abstandseinrichtungen aus geräuschmindernden Kunststoff gefertigt sind.
Nachteilig hieran ist jedoch, dass diese beschriebenen Abstandseinrichtungen einer Drehbewegung hohe Reibwiderstände entgegensetzten, so dass diese Anordnung nicht für Rollenanordnungen geeignet ist, für die leichtlaufende Rollen erforderlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rollenanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der ein axiales Spiel der Rollen verhindert wird, ohne dass sich dadurch der Drehwiderstand der Rollen wesentlich erhöht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rollenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Bei einer solchen Rollenanordnung mit einem zwischen zwei Lagerteilen auf einer Achse angeordneten Rollenkörper, wobei die Achse in den Lagerteilen drehbar gelagert ist, weist erfindungsgemäß der Rollenkörper wenigstens an einer Stirnseite einen die Achse umlaufenden, elastischen und hohlzylinderförmigen Ringkörper auf, der zum Axialspielausgleich mit seiner freien Stirnseite an dem gegenüberliegenden Lagerteil elastisch anliegt.
Die Elastizität des Ringkörpers ist durch entsprechende Wahl der Werkstoffs sowie der Dicke des Mantels des Ringkörpers so eingestellt, dass über eine Verformung des Ringkörpers ein Toleranzausgleich erfolgt, wobei das Maß der Verformung aufgrund des Anliegens der freien Stirnseite des Ringkörpers an dem gegenüberliegenden Lagerteil von dem sich ergebenden Toleranzrahmen abhängt. Entsprechend federt der Ringkörper durch Verformung ein, insbesondere wenn bspw. der Abstand der beiden Lagerteile im Toleranzrahmen klein ausfallen sollte.
Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung wird der Rollenkörper axialspielfrei gelagert, ohne dass unerwünschte Geräusche entstehen und ohne dass sich der Drehwiderstand wesentlich erhöht.
Eine solche erfindungsgemäße Rollenanordnung ist einfach herzustellen, indem bspw. der Ringkörper an den Rollenkörper angespritzt wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist im Axialschnitt der Ringkörper zu dessen freien Stirnseite hin konisch verjüngend ausgebildet. Mit einem solchen spitz zulaufenden Rand des Ringkörpers wird es leichter, die erforderliche Elastizität einzustellen.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn der Ringkörper als kegelstumpfförmiger Trichter ausgebildet ist.
Ein besonders elastischer bzw. weicher Ringkörper ergibt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, bei der der Ringkörper zur Bildung von Spreizsegmenten in Axialrichtung geschlitzt ist. Damit können einzelne Spreizelemente des Ringkörpers unterschiedlich einfedern, so dass auch radiale Toleranzen ausgleichbar sind.
Schließlich kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Rollenkörper kraftschlüssig mit der Achse verbunden sein, indem die Achse bspw. an den Rollenkörper angespritzt wird bzw. gleichzeitig mit dem Ringkörper hergestellt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rollenanordnung,
2 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rollenanordnung,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rollenanordnung in einer schematischen bzw. perspektivischen Schnittdarstellung, und
4 eine bekannte Rollenanordnung.
Die Rollenanordnung nach 4 wurde bereits in der Beschreibungseinleitung beschrieben.
Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße Rollenanordnung umfasst eine U-förmige Konsole 1 mit die beiden Schenkel der Konsole 1 bildenden Lagerteilen 1a und 2b. Ein zwischen den beiden Lagerteilen 1a und 1b angeordneter Rollenkörper 3 mit einer zur Führung eines Zug- oder Tragseils 7 auf dessen Umfangsfläche umlaufenden Ringnut 6 ist auf einer Achse 2 drehfest gelagert, die ihrerseits drehbar in Lagerbohrungen 5 der beiden Lagerteile 1a und 1b gehalten wird.
Der Rollenkörper 3 weist radial zur Achse 2 verlaufende Stirnseiten 3a und 3b auf, wobei auf der Stirnseite 3b des Rollenkörpers 3 eine an dem benachbarten Lagerteil 1b anliegende Ringschulter 3c vorgesehen ist.
Die andere Stirnseite 3a weist nun beabstandet zur Achse 2 einen erfindungsgemäßen hohlzylinderförmigen Ringkörper 4 auf, der im Axialschnitt konisch spitz auf die freie Stirnseite 4a des Ringkörpers 4 ausläuft und dabei elastisch an dem Lagerteil 1a anliegt. Die Verformung des Ringkörpers 4 wird dazu genutzt, um ein axiales Spiel des mit der Achse 2 fest verbundenen Rollenkörpers 3 zu verhindern, so dass auch kein unerwünschtes Geräusch entsteht. In Abhängigkeit des sich einstellenden Toleranzrahmens hinsichtlich der beiden Lagerteile 1a und 1b ergibt sich eine mehr oder weniger starke Verformung des Ringkörpers 4. Um eine solche Verformung zu ermöglichen, ist die Wandstärke des Ringkörpers 4 relativ dünn und sehr elastisch bzw. weich ausgebildet, wodurch auch der Drehwiderstand des Rollenkörpers 3 äußerst gering ist.
Die 2 zeigt eine Rollenanordnung, die entsprechend derjenigen nach 1 aufgebaut ist, der Ringkörper 4 jedoch entsprechend einem kegelstumpfförmiger Trichter ausgebildet ist, wobei sich der dadurch gebildete Trichter zum benachbarten Lagerteil 1a hin öffnet. Der Ringkörper 4 kann mit Abstand zur Achse 2 an die Stirnfläche 3a des Rollenkörpers 3 angeformt werden, wie dies 2 zeigt, oder aber direkt angrenzend an die Achse 2 realisiert werden.
Die 3a und 3b zeigen eine Rollenanordnung entsprechend der 1 oder 2, wobei jedoch der Ringkörper 4 zur Bildung von Spreizsegmenten 4b in Axialrichtung geschlitzt ist. Diese Spreizsegmente 4b sind sowohl in der Schnittdarstellung nach 3a als auch in der perspektivischen Darstellung nach 3b deutlich zu erkennen. Dabei kann der Ringkörper 4 eine Form gemäß 1 oder die Form entsprechend einem kegelstumpfförmigen Trichter gemäß 2 aufweisen.
Bei einem solchen geschlitzten Ringkörper 4 können die einzelnen Spreizsegmente 4b elastisch aufgespreizt werden, um die für den Toleranzausgleich erforderliche Verformung zu realisieren.
Mit einem solchen geschlitzten Ringkörper 4 lässt sich eine besonders hohe Elastizität erzielen, wodurch insbesondere der Drehwiderstand des Rollenkörpers äußerst gering gehalten werden kann.
Die in den 1 bis 3 dargestellten Rollenanordnungen zeigen jeweils einen Rollenkörper 3, der nur auf einer Stirnseite 3a einen erfindungsgemäßen 4 hohlzylinderförmigen Ringkörper 4 aufweist. In gleicher Weise kann natürlich auch auf der anderen Stirnseite 3b des Rollenkörpers 3 ein solcher Ringkörper 4 angeformt werden, so dass dessen Stirnseite 4a an dem Lagerteil 1b der Konsole 1 elastisch anliegt.
Bezugszeichenliste

1: Konsole
1a: Lagerteil der Konsole
1b: Lagerteil der Konsole
2: Achse
3: Rollenkörper
3a: Stirnseite des Rollenkörpers 3
3b: Stirnseite des Rollenkörpers 3
3c: Ringschulter des Rollenkörpers 3
4: hohlzylinderförmigen Ringkörper
4a: freie Stirnseite des Ringkörpers 3
4b: Spreizsegmente des Ringkörpers 3
5: Lagerbohrungen
6: Ringnut auf der Umfangsfläche des Rollenkörpers 3
7: Zug- oder Tragseil

Claims

Rollenanordnung mit einem zwischen zwei Lagerteilen (1a, 1b) auf einer Achse (2) angeordneten Rollenkörper (3), wobei die Achse (2) in den Lagerteilen (1a, 1b) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkörper (3) wenigstens an einer Stirnseite (3a) einen die Achse (2) umlaufenden, elastischen und hohlzylinderförmigen Ringkörper (4) aufweist, der zum Axialspielausgleich mit seiner freien Stirnseite (4a) an dem gegenüberliegenden Lagerteil (1a) elastisch anliegt.
Rollenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Axialschnitt der Ringkörper (4) zu dessen freien Stirnseite (4a) hin konisch verjüngend ausgebildet ist.
Rollenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (4) als kegelstumpfförmiger Trichter ausgebildet ist.
Rollenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Ringkörper (4) zur Bildung von Spreizsegmenten (4b) in Axialrichtung geschlitzt ist.
Rollenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkörper (3) kraftschlüssig mit der Achse (2) verbunden ist.