DE102011075493A1

DE102011075493A1 - Lageranordnung mit einem axial in einem Lagerträger festgelegten Lageraußenring

Info

Publication number: DE102011075493A1
Application number: DE102011075493A
Authority: DE
Inventors: Andreas Heinz; Jürgen Lenke
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: DE102011075493B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1) mit einem Lagerträger (2) mit einem einen Lageraußenring (3) aufweisenden Lager und mit einem Halteelement (4), das in eine Nut (5) des Lageraußenringes (3) so eingreift, dass der Lageraußenring (3) in seiner axialen und vorzugsweise radialen Position am Lagerträger (2) festgelegt ist, wobei das Halteelement (4) ein eine Umfangsänderung des Halteelementes (4) ermöglichendes Federelement (11) umfasst. Die Erfindung betrifft auch eine Lageranordnung, wobei das Halteelement einen sich in axialer Richtung erstreckenden durchgängigen Flanschabschnitt aufweist, der zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerträger, diese voneinander in radialer Richtung trennend, angeordnet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einem Lagerträger, mit einem einen Lageraußenring aufweisenden Lager, und mit einem Halteelement, das in eine Nut des Lageraußenringes so eingreift, dass der Lageraußenring in seiner axialen und vorzugsweise auch radialen Position am Lagerträger festgelegt ist.
Derartige Lageranordnungen sind bspw. aus der DE 10 2005 012 323 B3 oder der DE 101 53 441 B4 bekannt.
Die DE 101 53 441 B4 offenbart ein Halteelement zur Festlegung eines Maschinenteils, insbesondere eines Lagers, in einem Gehäuse, wobei das Halteelement im Wesentlichen aus einem ebenen, ringförmigen Grundkörper besteht, wobei das Halteelement entlang seines Umfangs an zumindest zwei Stellen am Gehäuse festgelegt ist, wobei das Halteelement ferner an dem Abschnitt, der radial das Maschinenteil überdeckt, mindestens eine sich in Achsrichtung erstreckende Erhebung aufweist, wobei die mindestens eine Erhebung an der dem festzulegenden Maschinenteil zugewandten Seite des Halteelementes angeordnet ist, wobei je eine axiale Erhebung sich zwischen zwei Stellen befindet, wobei die Erhebung ihre Höhe über dem Umfangsverlauf des Halteelementes ändert, wobei ferner die Höhe der Erhebung an bestimmten Stellen minimal und an bestimmten Stellen maximal ist und der Anstieg der Höhe der Erhebung zwischen dem minimalen und maximalen Wert stetig erfolgt. Die axiale Fixierung wird jedoch mit Hilfe von einer Verschraubung an mehreren Festlegungsstellen erreicht.
Solche Ausführungsformen haben sich als zu kostenintensiv und umständlich in der Montage herausgestellt.
Die DE 10 2005 012 323 B3 offenbart eine Lageranordnung, bestehend aus einem zumindest teilweise eben ausgebildeten Lagerträger an wenigstens einem mit diesem verbundenen Lager, insbesondere einem Wälzlager. Es ist dabei vorgesehen, dass der Lageraußenring einen ersten und zweiten durchmesserreduzierten Abschnitt mit einer axialen Anlagefläche aufweist, dass der Lagerträger eine Bohrung aufweist und dass die Bohrung an mindestens einer Umfangstelle eine Ausnehmung aufweist, die mindestens eine Befestigungsvorrichtung mit einem krallenförmigen Federelement so eingesetzt ist, dass die Befestigungsvorrichtung mit einem Anlageabschnitt an der der einen Seite des Lagerträgers gegenüberliegenden anderen Seite des Lagerträgers aufliegt und mit dem krallenförmigen Federelement in den durch den zweiten Abschnitt des Außenrings gebildeten Hinterschnitt formschlüssig eingreift.
In dieser Patentschrift stehen dann drei Federelemente axial und radial von dem Anlageabschnitt der Befestigungsvorrichtung ab. Eine solche Lageranordnung benötigt zu viel Bauraum in axialer und radialer Richtung.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden und eine Lageranordnung zur Verfügung zu stellen, die einen minimalen axialen Bauraum benötigt und besonders in puncto Herstellkosten und Montagefreundlichkeit optimiert ist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Halteelement ein eine Umfangsänderung des Halteelementes ermöglichendes Federelement umfasst.
Auf diese Weise kann das Halteelement beim Einsetzen in den Lageraußenring kurzzeitig bzgl. seines Umfanges vergrößert werden, sodass ein Einschnappen des Halteelementes in eine einen Formschluss ermöglichende Kontur des Lageraußenrings realisiert werden kann. Sobald das Halteelement eingesetzt ist, federt dieses wieder ein, sodass ein dauerhafter Formschluss zwischen dem Halteelement und dem Lageraußenring gegeben ist, und zwar derart, dass diese beiden Elemente den Lagerträger beidseitig umgeben und daher in ihrer axialen und radialen Position festgelegt sind.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
So ist es von Vorteil, wenn das Federelement ein integraler Bestandteil des Halteelementes ist. Auf diese Weise können die Fertigungskosten reduziert werden und das Herstellverfahren vereinfacht werden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn das Federelement eine U-förmige Form aufweist, die sich vorteilhafterweise in axialer Richtung des Halteelementes erstreckt. Durch die U-förmige Form kann die gewünschte Federwirkung einfach sichergestellt werden, wobei die axiale Ausrichtung der U-Form zu einer guten Verbaubarkeit führt. Es wird wenig Bauraum benötigt und das Federelement kann ohne in seiner Wirkung gehemmt zu sein, in der Lageranordnung positioniert werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Lageranordnung mit einem einen Lageraußenring aufweisenden Lager, mit einem Lagerträger, sowie mit einem Halteelement, das in eine Nut des Lageraußenrings so eingreift, dass der Lageraußenring in seiner axialen und vorzugsweise radialen Position am Lagerträger festgelegt ist, wobei das Halteelement einen sich in axialer Richtung durchgängigen Flanschabschnitt aufweist, der zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerträger, diese voneinander in radialer Richtung trennend, angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine bessere Dämpfung erreicht werden, wobei gleichzeitig auch der axiale Bauraum minimiert wird und die Herstellkosten sowie die Montageunfreundlichkeit verringert werden.
Es ist dabei ferner von Vorteil, wenn das Halteelement einheitlich aus Kunststoff oder einem Metallwerkstoff, wie Stahl, gefertigt ist. Gerade bei Kunststoffen lassen sich die Herstellkosten bedeutend reduzieren, wohingegen sich bei Metallwerkstoffen, wie Stahl, die lange Lebensdauer vorteilhaft abzeichnet.
Um einen Formschluss zwischen dem Halteelement und dem Lageraußenring, in dem in den Lagerträger eingelegten Zustand des Lageraußenringes, zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn der Flanschabschnitt zumindest einen radial nach innen ragenden Vorsprung aufweist.
Werden mehrere Vorsprünge, vorzugsweise vier Vorsprünge, gleichmäßig über den Umfang des Flanschabschnittes verteilt, so ist die Krafteinleitung in das Halteelement gleichmäßig, was zu einer besseren Kräfte- und Momentenverteilung führt.
Um eine besonders gute Federwirkung der Vorsprünge zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn ein jeder Vorsprung von dem restlichen Halteelement in radialer Richtung durch eine in Umfangsrichtung des Halteelementes verlaufenden Schlitzes getrennt ist. Ein solcher Schlitz kann vorteilhafterweise schon beim Urformverfahren, welches beim Ausformen des Halteelementes angewendet wird, eingebracht werden. Allerdings ist auch ein nachträgliches Einbringen, etwa mittels spanabhebender Verfahren, wie etwa Fräsen, grundsätzlich möglich.
Zum Herstellen eines Formschlusses ist es auch von Vorteil, wenn der Lageraußenring im Bereich seines axialen Endes eine sich entlang des Umfanges des Lageraußenringes erstreckende Nut aufweist.
Es ist dabei ferner von Vorteil, wenn der Vorsprung hintergreifend in der Nut befindlich ist.
Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lageranordnung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung und
2 eine geschnitten dargestellte perspektivische Darstellung eines Abschnittes eines zweiten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Lageranordnung.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 dargestellt. Die Lageranordnung 1 umfasst einen Lagerträger 2, einen Lageraußenring 3 eines Lagers, wie eines Wälzlagers und ein Halteelement 4.
Der Lageraußenring 3 weist eine Nut 5 auf, die im Bereich eines ersten axialen Endes des Lageraußenrings 4 angeordnet ist.
Die Nut 5 weist ein radiales Board 7 auf, das im montierten Zustand der Lageranordnung 1 in Formschluss mit vier Vorsprüngen 8 gerät. Die Vorsprünge 8 ragen radial vom Halteelement 4 nach innen ab. Sie sind dabei integrale Bestandteile eines Flanschabschnittes 9 des Halteelementes 4. Der Flanschabschnitt 9 steht in Axialrichtung ausgerichtet orthogonal von einer sich in Radialrichtung erstreckenden Halteelementefläche 10 ab.
Das Halteelement 4 ist aus einem einzigen Werkstoff, nämlich Kunststoff gefertigt. Es ist jedoch auch möglich Metallwerkstoffe, wie bspw. Stahl oder Aluminium zu verwenden. Das Halteelement 4 weist zumindest ein Federelement 11 auf. Das Federelement 11 verbindet zwei Abschnitte des Halteelementes in Umfangsrichtung miteinander, wobei es U-förmig ausgebildet ist, und die U-förmige Ausbuchtung sich in Axialrichtung erstreckt.
Zur Montage, wird der Lageraußenring 3 in Richtung des Pfeiles A in den Lagerträger 2 eingesetzt und das Halteelement 4 in Richtung des Pfeiles B über das Board 7 gedrückt. Das Halteelement 4 dehnt sich dabei in Umfangsrichtung kurzzeitig aus, schnappt über das Board 7 in die Nut 5 ein und stellt einen Formschluss, hintergreifend mit dem Board 7, sicher. Das Halteelement 4 legt dadurch den Lageraußenring 3 und damit das gesamte Wälzlager in seiner axialen, aber auch radialen Position am Lagerträger 2 fest. Eine solche Ausgestaltung ist weniger toleranzabhängig, als bisher verwendete Lösungen.
Die Nachteile eines zu großen Bauraumes bei Alternativlösungen, bei denen ein Flansch durch einen Sicherungsring am Lager fixiert wird, werden dadurch vermieden. Auch werden zu hohe Herstellkosten derartiger Geometrie am Lager bei solch herkömmlichen Lösungen vermieden, bei denen der Flansch durch Schnappnasen elastisch verformt und anschließend formschlüssig gehalten wird.
In 2 ist eine Variante dargestellt, bei der das Halteelement 4 aus Kunststoff gefertigt ist und einen Schlitz 12 aufweist, der sich zwischen dem restlichen Halteelement 4 und einem als Vorsprung 8 ausgebildeten Teil des Halteelementes 4 in Umfangsrichtung erstreckt.
Dadurch wird ein nach außen, also in Radialrichtung gesehen vom Zentrum weg, Bewegen des Vorsprunges 8, im Sinne einer elastischen Ausbildung, ermöglicht. Nach einem Wiedereinfedern des Vorsprunges 8, gelangt dieser in Formschluss mit einem Blockierabschnitt 13 der Nut 5.
Der Vorsprung 8 weist einen abgeschrägten Abschnitt 14 auf, mit Hilfe dessen ein besonders guter Formschluss in der Nut 5 erreicht und sichergestellt wird.
Bezugszeichenliste

1: Lageranordnung
2: Lagerträger
3: Lageraußenring
4: Halteelement
5: Nut
6: erstes axiales Ende
7: Board
8: Vorsprung
9: Flanschabschnitt
10: Halteelementefläche
11: Federelement
12: Schlitz
13: Blockierabschnitt
14: Abgeschrägter Abschnitt
A: Pfeil
B: Pfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005012323 B3 [0002, 0005]
DE 10153441 B4 [0002, 0003]

Claims

Lageranordnung (1) mit einem Lagerträger (2) mit einem einen Lageraußenring (3) aufweisenden Lager und mit einem Halteelement (4), das in eine Nut (5) des Lageraußenringes (3) so eingreift, dass der Lageraußenring (3) in seiner axialen und vorzugsweise radialen Position am Lagerträger (2) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) ein eine Umfangsänderung des Halteelementes (4) ermöglichendes Federelement (11) umfasst.
Lageranordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) ein integraler Bestandteil des Halteelementes (4) ist.
Lageranordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (11) eine U-förmige Form aufweist, die sich vorteilhafterweise in axialer Richtung des Halteelementes (4) erstreckt.
Lageranordnung (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) einen sich in axialer Richtung erstreckenden durchgängigen Flanschabschnitt (9) aufweist, der zwischen dem Lageraußenring (3) und dem Lagerträger (2), diese voneinander in radialer Richtung trennend, angeordnet ist.
Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (4) einheitlich aus Kunststoff oder einem Metallwerkstoff, wie Stahl, gefertigt ist.
Lageranordnung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschabschnitt (9) zumindest einen radial nach innen ragenden Vorsprung (8) aufweist.
Lageranordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vorsprünge (8), vorzugsweise vier Vorsprünge (8), gleichmäßig über den Umfang des Flanschabschnittes (9) verteilt sind.
Lageranordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Vorsprung (8) von dem restlichen Halteelement (4) in radialer Richtung durch einen in Umfangsrichtung des Halteelementes (4) verlaufenden Schlitz (12) getrennt ist.
Lageranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (3) im Bereich seines axialen Endes (6) die sich entlang des Umfanges des Lageraußenrings erstreckende Nut (5) aufweist.
Lageranordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (8) hintergreifend in der Nut (5) befindlich ist.