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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines Lageraußenringes in einer Bohrung eines Lagerbocks, wobei der Lageraußenring in der Bohrung zumindest in einer axialen Richtung über Haltemittel fixiert ist.
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Zur drehbaren Lagerung von Bauteilen, wie Nockenwellen, in einem Gehäuse kommen unter anderem Wälzlager zur Anwendung, deren Lageraußenringe häufig durch einen diese aufnehmenden Lagerbock des Gehäuses gehalten sind. Üblicherweise wird hierbei jeder Lageraußenring mittels einer Pressverbindung in einer je zugehörigen Bohrung des Lagerbocks fixiert, um ein axiales Auswandern des Wälzlagers zu unterbinden. Insbesondere im Bereich der Lagerungen einer Nockenwelle können Pressverbindungen aber auf Seiten des Lagerbocks zu erhöhten Spannungen führen, aus der gehäuseseitige Überbeanspruchungen und entsprechende Schäden resultieren. Aufgrund des begrenzten Bauraumes im Bereich des Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine sind Anpassungen des Lagerbocks an diese Belastungen aber häufig nicht möglich. Ferner führen unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten des jeweiligen Lageraußenringes einerseits und des Lagerbocks andererseits bei sich ändernder Temperatur zu einem weiteren Anstieg von Spannungen oder auch zu einem unerwünschten Spiel zwischen Lageraußenring und Lagerbock. Aus diesem Grund werden insbesondere bei Nockenwellen Befestigungsanordnungen eines Lageraußenringes realisiert, über welche mittels anderweitiger Haltemittel und ohne Verwendung einer Pressverbindung ein axiales Auswandern des jeweiligen Lageraußenrings zuverlässig unterbunden werden kann.
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Aus der
DE 10 2006 057 695 A1 geht eine Befestigungsanordnung eines Lageraußenrings einer Nockenwellenlagerung hervor, wobei bei dieser Anordnung der einstückig ausgebildete Lageraußenring eines Wälzlagers in einer Bohrung eines umliegenden Lagerbocks aufgenommen ist. Der Lagerbock setzt sich dabei aus zwei Teilen zusammen, wobei eine Trennebene der Teile die Bohrung halbierend durch die selbige hindurch verläuft. Des Weiteren ist der Lageraußenring an seinen axialen Enden mit jeweils radial nach außen gerichteten Vorsprüngen versehen, welche bei Platzierung des Lageraußenringes in der Bohrung zwischen den Gehäuseteilen radial mit den Gehäusehälften überdecken. Die Vorsprünge verhindern in der Folge ein axiales Auswandern des Lageraußenringes aus der Bohrung und dienen somit als Haltemittel.
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Des Weiteren ist aus der
CH 528 029 A eine Befestigungsanordnung eines einstückigen Lageraußenringes bekannt, wobei der Lageraußenring bei dieser Befestigungsanordnung über eine Halteklammer axial in einer Bohrung eines Lagerbocks fixiert ist. Dazu überdeckt die Halteklammer die Bohrung axial beidseitig mit Schenkeln.
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Zudem offenbart die
DE 10 2012 002 240 A1 eine Befestigungsanordnung, bei welcher ein Lageraußenring in einer Bohrung eines Lagerbocks über eine Halteklammer axial fixiert ist. Die Halteklammer verfügt über einen Schenkel, mit welchem die Halteklammer die Bohrung in einer Querrichtung partiell überdeckt, wobei sich an den Schenkel ein axial verlaufender Steg anschließt, der in axialer Richtung in die Bohrung des Lagerbocks hineinragt.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsanordnung eines Lageraußenringes zu schaffen, über welche bei möglichst niedrigem Aufwand eine zuverlässige axiale Fixierung des Lageraußenringes realisiert werden kann. Insbesondere sollte diese Befestigungsanordnung dabei universell sowohl für geteilte als auch ungeteilte Lagerböcke verwendbar sein.
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Diese Aufgabe wird im Einzelnen durch die technischen Lehren der nebengeordneten Ansprüche 1, 5 und 6 gelöst. Die hierauf jeweils folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Gemäß der Erfindung ist bei einer Befestigungsanordnung ein Lageraußenring in einer Bohrung eines Lagerbocks platziert, wobei der Lageraußenring in der Bohrung zumindest in einer axialen Richtung über Haltemittel fixiert ist. Im Sinne der Erfindung handelt es sich bei dem Lageraußenring dabei insbesondere um den Außenring eines Wälzlagers, wie beispielsweise eines Kugel- oder Nadellagers. Es kann sich aber ebenso gut auch um die Lagerschale einer radialen Gleitlagerung handeln. Des Weiteren ist der Außenring insbesondere einstückig, also ungeteilt ausgeführt.
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Bei dem Lagerbock, in welchem der Lageraußenring aufgenommen ist, handelt es sich insbesondere um einen im Bereich der Bohrung ungeteilten Lagerbock, dieser kann aber auch geteilt ausgeführt sein. Konkret kann der Lagerbock als Lagerbrücke oder auch als Lagerbrille ausgebildet sein. In diesem Lagerbock können dann ein oder auch mehrere Bohrungen vorgesehen sein, die jeweils der Aufnahme je eines Lageraußenringes dienen. Über die jeweilige Lagerung wird dann eine Welle in dem Lagerbock drehbar gelagert, wobei es sich bei dieser Welle bevorzugt um eine Nockenwelle eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine handelt.
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Im Sinne der Erfindung ist mit „axial“ generell eine Ausrichtung oder ein Verlauf des jeweiligen Objekts in Richtung einer Mittelachse der im Lagerbock ausgestalteten Bohrung zu verstehen.
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Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 1 umfasst die Erfindung nun die technische Lehre, dass die Haltemittel mindestens eine Halteklammer umfassen, die die Bohrung des Lagergehäuses mit mindestens einem Schenkel in einer Querrichtung zumindest partiell überdeckt. Die vorgesehene Halteklammer weist also zumindest einen Abschnitt auf, welcher quer in die Bohrung vorsteht und diese zumindest teilweise überdeckt.
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Des Weiteren schließt sich bei der Ausgestaltung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 1 an den mindestens einen Schenkel je ein axial verlaufender Steg an, der in axialer Richtung in die Bohrung des Lagerbocks hineinragt. Hierüber kann eine axiale Fixierung eines gegenüber einer Mündung der Bohrung axial weiter innenliegenden Außenringes realisiert werden. Des Weiteren greift dieser je eine Steg dabei in eine Aussparung am in der Bohrung liegenden Lageraußenring ein. In vorteilhafter Weise kann hierdurch eine Verdrehsicherung des Lageraußenringes erzielt werden, so dass dieser auch in Umfangsrichtung in einer Stellung innerhalb der Bohrung verbleibt. Ferner verfügt die mindestens eine Halteklammer über je zwei Schenkel, welche axial beiderseits des Lageraußenrings die Bohrung in einer Querrichtung zumindest partiell überdecken. Hierdurch wird ein Auswandern des Lageraußenringes aus der Bohrung in beiden axialen Richtungen zuverlässig verhindert.
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Im Rahmen der Erfindung ist unter einer „Halteklammer“ ein bügelartiges Klemmelement zu verstehen, dessen Querschnitt im Wesentlichen einer eckigen Klammer oder alternativ im Wesentlichen einem Winkel nachempfunden ist. Mit einem „Überdecken in Querrichtung“ des mindestens einen Schenkels der Halteklammer mit der Bohrung ist gemeint, dass dieser Schenkel in den Bohrungsverlauf vorsteht. Insbesondere ragt der Schenkel dabei in radialer Richtung der Bohrung und an einer Einmündung in die Bohrungskontur ein. Abgesehen davon ist aber auch ein winkeliger Verlauf des Schenkels zu der radialen Richtung der Bohrung denkbar. Dabei überdeckt der jeweilige Schenkel zumindest partiell mit der Bohrung, worunter ein Vorstehen zumindest in den Bereich des Lageraußenringes zu verstehen ist. Bei Lagerungen von Wellen und der Befestigung eines Lageraußenringes eines endseitigen Lagers kann der Schenkel die Bohrung aber auch vollständig überdecken, da die Welle an dieser Seite der Bohrung dann nicht mehr herauszuführen ist.
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Zur Befestigung eines als Halteklammer ausgeführten Haltemittels ist es im Rahmen der Erfindung zum einen denkbar, dass diese Halteklammer den Lagerbock im Bereich der jeweiligen Bohrung von außen umgreift und hierdurch an diesem fixiert ist. Alternativ dazu kann eine Halteklammer aber auch mit einem ihrer Abschnitte in den Lagerbock eingepresst oder anderweitig kraft- oder stoffschlüssig an diesem befestigt sein, beispielsweise über eine Klebeverbindung. Hierbei ist auch ein Einpressen und ein zusätzliches Verkleben denkbar.
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Entsprechend einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist der Lagerbock an axialen Stirnflächen mit zumindest einer eine Einfügeposition definierenden Nut versehen, über welche die mindestens eine Halteklammer mit ihren Schenkeln von außen auf den Lagerbock aufgesetzt werden kann. Dabei kann die mindestens eine Halteklammer ausgehend von dieser Einfügeposition in eine Klemmposition verschoben und am Lagerbock festgeklemmt werden, indem sich der Lagerbock ausgehend von der Einfügeposition in Richtung der Klemmposition auf ein über eine axialen Abmessung der unbelasteten Halteklammer liegendes, axiales Maß vergrößert. Dieser Verlauf einer axialen Wandstärke des Lagerbocks hat dabei zur Folge, dass sich die Halteklammer bei Verschiebung aus der Einfügeposition in die Klemmposition elastisch aufweiten muss und damit am Lagerbock festklemmt. Wenn die Schenkel dabei jeweils mit Stegen zusammenwirken, kann zudem ein Abgleiten der Halteklammer beim Verschieben unterbunden werden. Die mindestens eine Halteklammer ist dabei mit einer gewissen Elastizität auszuführen, beispielsweise als aus einem Federstahl hergestelltes Blechbauteil. Analog dazu ist es aber auch denkbar, eine radiale Dicke des Lagerbocks im Bereich der jeweiligen Bohrung und in Umfangsrichtung zwischen der Einfügeposition und der Klemmposition zu variieren, wobei sich diese Dicke an der Klemmposition auf ein Maß vergrößert, das über einer in radialer Richtung orientierten Abmessung der unbelasteten Halteklammer liegt. In diesem Fall klemmt die Halteklammer also radial fest.
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In Weiterbildung dieser Ausgestaltung verfügt der Lagerbock zudem an der Klemmposition über eine Aussparung, in welcher ein Teil der Halteklammer bei Erreichen der Klemmposition aufgenommen ist. Durch Ausgestaltung dieser Halteaussparung kann ein ungewolltes Zurückgleiten der Halteklammer in die Einfügeposition und damit deren Lösen zuverlässig unterbunden werden. Die Aussparung ist dabei insbesondere muldenartig mit einem rechteckigen Querschnitt ausgeführt. Besonders bevorzugt wird die Aussparung dabei durch eine Abflachung an einer axiale Stirnseiten des Lagerbocks verbindenden Oberseite gebildet.
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Alternativ zu der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung weist der Lagerbock eine Kontaktfläche auf, mit welcher der Lagerbock sich bei Befestigung an einer Gegenfläche eines benachbart liegenden Bauteils abstützt. Diese Kontaktfläche ist zudem mit einer nutartigen Aussparung versehen. Im Falle der Fixierung des Lageraußenringes über mindestens eine Halteklammer umgreift diese den Lagerbock nun von außen und sitzt dabei in der nutartigen Aussparung ein. Dabei durchragt die Halteklammer den Lagerbock quasi, indem sie, innerhalb der Aussparung liegend, diesen von außen umgreift. Wird der Lagerbock in der Folge an dem benachbart liegenden Bauteil befestigt, so ist die Halteklammer zwischen der nutartigen Aussparung des Lagerbocks und dem angrenzenden Gehäuseteil fixiert.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist im Falle der Fixierung des Lageraußenringes über mindestens eine Halteklammer diese Halteklammer mit einem axial verlaufenden Befestigungssteg versehen, welcher zur Befestigung der Halteklammer an dem Lagerbock in eine Ausnehmung des Lagerbocks eingeführt ist. Konkret kann die Ausnehmung am Lagerbock in Relation zum Befestigungssteg so gestaltet sein, dass bei Einführen des Befestigungssteges eine Pressverbindung ausgebildet wird. Alternativ oder auch ergänzend dazu können aber auch anderweitige kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindungen zwischen Befestigungssteg und Ausnehmung vollzogen sein, beispielsweise durch Einkleben des Steges in die Ausnehmung.
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Dagegen umfassen die Haltemittel entsprechend dem nebengeordneten Anspruch 5 mindestens einen Sicherungsring, welcher in je eine zugehörige, an einem Außenumfang des Lageraußenringes ausgestaltete Aussparung eingreift. Dabei weist der Lageraußenring im Bereich seiner axialen Enden Aussparungen in Form U-förmiger Profilierungen auf, wobei jeder Sicherungsring seitens des Lagerbocks in je eine an einem Innenumfang der Bohrung ausgebildete Nut hineinragt. In vorteilhafter Weise müssen dabei nur geringfügige Anpassungen am Lageraußenring und am Lagerbock vorgenommen werden, indem am Außenumfang des Lageraußenrings die entsprechenden Aussparungen ausgebildet und zusätzlich in der Bohrung des Lagerbocks die Nuten vorgesehen werden. Die Aussparungen am Lageraußenring können mittels Umformverfahren, wie Walzpressen, nutartig am Lageraußenring ausgestaltet werden. Als Sicherungsring kann eine dem Fachmann bekannte Ausführung Anwendung finden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der Lageraußenring an mindestens einer axialen Stirnseite mit zumindest einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Aussparung versehen. Eine derartige Ausgestaltung hat dabei den Vorteil, dass über diese zumindest eine Aussparung Schmiermittel leichter in den Innenbereich des jeweiligen Lagers und im Falle der Ausgestaltung als Wälzlager zu den dort befindlichen Wälzkörpern gelangen kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, welche hierbei alternativ oder auch ergänzend zu der vorgehend beschriebenen Variante ist, ist der Lagerbock an zumindest einer axialen Stirnseite mit mindestens einer sich zu einer Einmündung der Bohrung erstreckenden radialen Aussparung ausgestattet. Auch hierdurch kann eine Schmiermittelversorgung der Bohrung und der hierin sitzenden Lagerung verbessert werden.
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Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 6 umfassen die Haltemittel mindestens einen Sicherungsring, welcher in je eine zugehörige, an einem Außenumfang des Lageraußenringes ausgestaltete Aussparung eingreift und seitens des Lagerbocks mit je einer der Bohrung zugewandten, axialen Stirnseite an dem Lagerbock anliegt. Dabei ist der Lageraußenring zur Zuführung von Schmiermittel an mindestens einer axialen Stirnseite mit zumindest einer radialen Aussparung ausgestattet. Alternativ oder ergänzend dazu ist der Lagerbock zur Zuführung von Schmiermittel an zumindest einer Stirnseite mit mindestens einer sich radial zur Bohrung erstreckenden Nut versehen. Als Sicherungsring kann auch hier eine dem Fachmann bekannte Ausführung Anwendung finden.
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Die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Befestigungsanordnung haben dabei den Vorteil, dass eine Fixierung des Lageraußenrings in zumindest einer axialen Richtung mit niedrigem Aufwand realisiert werden kann. So können bei der ersten Variante der Lageraußenring und auch der Lagerbock weitestgehend unverändert bleiben, da die axiale Fixierung über die zusätzlich vorzusehende Halteklammer realisiert wird. Bei der hierzu alternativen Ausgestaltung müssen nur geringfügige Anpassungen am Lageraußenring und am Lagerbock vorgenommen werden, indem am Außenumfang des Lageraußenrings die entsprechende Aussparung ausgebildet und ggf. zusätzlich in der Bohrung des Lagerbocks die Nut vorgesehen werden.
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Ferner können die erfindungsgemäßen Befestigungsanordnungen problemlos auch bei einem ungeteilten Lagerbock Anwendung finden, da die Haltemittel bei beiden Varianten als separate Mittel vorliegen, die erst nach Platzierung des Lageraußenringes in der Bohrung platziert werden oder erst dann ihre Wirkung entfalten. Schließlich kann der Lageraußenring bei beiden Varianten auch ohne Probleme demontiert werden, indem die entsprechenden Haltemittel entfernt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Figuren hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung näher dargestellt, welche Bezug auf die in den Figuren dargestellten Zeichnungen nimmt. Es zeigt:
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1 eine Seitenansicht eines Lagersystems, bei welchem eine Befestigungsanordnung zur Anwendung kommt;
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2 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht des Lagersystems aus 1, geschnitten entlang der Linie A-A;
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3 eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht des Lagersystems aus 1, geschnitten entlang der Linie B-B;
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4 eine Seitenansicht eines Lagersystems, bei welchem eine Befestigungsanordnung gemäß einer ersten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung zur Anwendung kommt;
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5 eine Schnittansicht der Lagersystems aus 4, geschnitten entlang der Linie C-C;
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6 eine perspektivische Teilansicht des Lagersystems aus 4;
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7 eine Seitenansicht eines Lagersystems, bei welchem eine Befestigungsanordnung entsprechend einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung Anwendung findet;
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8 eine Schnittansicht der Lagersystems aus 7, geschnitten entlang der Linie D-D in 7;
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9 eine Seitenansicht eines Lagersystems, bei welchem eine Befestigungsanordnung zur Anwendung kommt;
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10 eine Schnittansicht des Lagersystems aus 9, geschnitten entlang der Linie E-E in 9;
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11 eine perspektivische Ansicht eines Lagersystems, bei welchem eine Befestigungsanordnung entsprechend einer dritten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung Anwendung findet;
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12 eine Seitenansicht eines Lagersystems, bei welchem eine Befestigungsanordnung zur Anwendung kommt; und
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13 eine Schnittansicht des Lagersystems aus 12, geschnitten entlang der Linie F-F in 12.
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Aus 1 geht eine Seitenansicht eines nicht unter den Schutzbereich fallenden Lagersystems für Wellen, insbesondere für Nockenwellen im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, hervor. Dieses Lagersystem umfasst dabei einen Lagerbock 1, der einstückig als Lagerbrille ausgeführt ist und quer zu seiner Längserstreckung mit zwei Bohrungen 2 und 3 durchsetzt ist. In den Bohrungen 2 und 3 sind jeweils ein Lageraußenring 4 bzw. 5, sowie je ein, in 1 nur andeutungsweise zu erkennender Nadelkranz 6 bzw. 7 je eines Wälzlagers aufgenommen. Der jeweilige Lageraußenring 4 bzw. 5 ist in der je zugehörigen Bohrung 2 bzw. 3 unter je einer Spielpassung gehalten, so dass sich jeder der Lageraußenringe 4 und 5 axial gegenüber dem umliegenden Lagerbock 1 bewegen könnte.
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Um nun ein axiales Auswandern der Lageraußenringe 4 und 5 aus den Bohrungen 2 und 3 zu unterbinden, ist jeder der Lageraußenringe 4 und 5 mit je einer Befestigungsanordnung in der jeweiligen Bohrung 2 bzw. 3 axial, d. h. in Richtung der jeweiligen Bohrungsachse, fixiert. Diese Befestigungsanordnungen sind dabei spiegelbildlich zueinander, aber ansonsten einander entsprechend ausgestaltet und sollen nun unter Zuhilfenahme der beiden perspektivischen und teilweise geschnittenen Ansichten aus 2 und 3 näher beschrieben werden:
Die Lageraußenringe 4 und 5 werden vorliegend über je eine Halteklammer 8 bzw. 9 am Lagerbock 1 fixiert, wobei die Halteklammern 8 und 9, wie aus den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, je einen bügelartigen Aufbau aufweisen, welcher sich jeweils aus einem Grundteil 10 bzw. 11, zwei hieran jeweils anschließenden Schenkeln 12 und 13 bzw. 14 und 15, sowie an den Schenkeln jeweils anknüpfenden Stegen 16 und 17 bzw. 18 und 19 zusammensetzt. Die Halteklammern 8 und 9 sind dabei von außen her im Bereich der jeweiligen Bohrung 2 bzw. 3 auf den Lagerbock 1 aufgesetzt und umgreifen diesen von außen, wobei sie mit ihren Schenkeln 12 und 13 bzw. 14 und 15 die je zugehörige Bohrung 2 bzw. 3 quer überdecken. Dadurch, dass die Halteklammern 8 und 9 mit ihren Schenkeln 12 und 13 bzw. 14 und 15 partiell quasi radial in die jeweilige Bohrung 2 bzw. 3 vorstehen, kann der hierin jeweils angeordnete Lageraußenring 4 bzw. 5 nicht axial aus der jeweiligen Bohrung 2 bzw. 3 herauswandern.
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Um zu verhindern, dass die Halteklammern 8 und 9 im verbauten Zustand des Lagersystems ungewollt von dem Lagerbock 1 abgleiten, sind diese jeweils am Lagerbock 1 festgeklemmt. Dies wird hierbei dadurch erreicht, dass der Lagerbock 1 im Bereich jeder Bohrung 2 bzw. 3 an axialen Stirnflächen mit Nuten 20 und 21 bzw. 22 und 23 versehen ist, wobei letztere in 1 durch die Halteklammer 9 verdeckt und nur aus der teilweise geschnittenen 2 zu erkennen sind. Diese Nuten 20 und 21 bzw. 22 und 23 definieren dabei jeweils gemeinsam je eine Einfügeposition am Lagerbock 1 über welche die jeweilige Halteklammer 8 bzw. 9 von außen her auf den Lagerbock 1 aufgesetzt und mit ihren jeweiligen Schenkeln 12 und 13 bzw. 14 und 15 so aufgefädelt werden kann, dass die zugehörigen Stege 16 und 17 bzw. 18 und 19 axial in die jeweilige Bohrung 2 bzw. 3 vorstehen.
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Nach diesem Aufsetzen kann die jeweilige Halteklammer 8 bzw. 9 aus dieser Einfügeposition, in welcher sich in den 1 bis 3 beispielhaft die Halteklammer 9 befindet, in eine Klemmposition entlang der Außenkontur des Lagerbocks 1 verschoben werden, in welcher sie dann am Lagerbock 1 festgeklemmt ist. Hierzu vergrößert sich jeweils eine axiale Wandstärke des Lagerbocks 1 ausgehend von der jeweiligen Einfügeposition in Richtung der Klemmposition auf ein Maß, das größer ist als der jeweilige Grundteil 10 bzw. 11 der jeweiligen Halteklammer 8 bzw. 9. Folglich wird die jeweilige Halteklammer 8 und 9 bei ihrer Verschiebung in die jeweilige Klemmposition elastisch aufgeweitet und in der Folge kraftschlüssig an einem Zurückgleiten in die jeweilige Einfügeposition gehindert.
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Um ein dennoch stattfindendes Rückgleiten gänzlich zu unterbinden, ist der Lagerbock 1 ferner im Bereich der jeweiligen Klemmposition an einer Oberseite mit je einer muldenartigen Aussparung 24 bzw. 25 versehen, welche im Falle der Aussparung 25 jedoch in den 1 bis 3 durch die in der Klemmposition befindliche Halteklammer 8 verdeckt ist. In diese jeweilige muldenartige Aussparung 24 bzw. 25 schnappt die jeweilige Halteklammer bei Erreichen ihrer Klemmposition mit ihrem jeweiligen Grundteil 10 bzw. 11 ein und wird in der Folge auch formschlüssig in der Klemmposition gehalten.
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Im Falle des aus den 1 bis 3 hervorgehenden Lagersystems ist der jeweilige Lageraußenring 4 bzw. 5 in axialer Richtung schmaler ausgeführt als die axiale Erstreckung der jeweiligen umliegenden Bohrung 2 bzw. 3. In der Folge wird der jeweilige Lageraußenring 4 bzw. 5 im Wesentlichen über die axialen Stege 16 und 17 bzw. 18 und 19 der jeweiligen Halteklammer 8 bzw. 9 in der gewünschten axialen Position gehalten.
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Aus 4 geht eine Seitenansicht eines weiteren Lagersystems hervor, bei welchem Befestigungsanordnungen entsprechend einer ersten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung zur Anwendung kommen. Auch im Falle dieser Ausgestaltung werden Lageraußenringe 26 und 27 jeweils in je einer zugehörigen Bohrung 28 bzw. 29 eines Lagerbocks 30 über je eine zugeordnete Halteklammer 31 bzw. 32 axial fixiert. Wie zudem aus der Schnittansicht aus Fig. 5 zu erkennen ist, setzt sich jede der Halteklammern 31 und 32 ebenfalls aus je einem Grundteil 33 mit hieran anschließenden Schenkeln 34 und 35, sowie hieran ausgestalteten Stegen 36 und 37 zusammen, wobei dies in 5 beispielhaft anhand der Halteklammer 31 dargestellt ist.
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Unterschiedlich zu der vorhergehenden Variante ist aber, dass die Halteklammern 31 und 32 den Lagerbock 30 von außen an einer Kontaktfläche 38 umgreifen, über welche der Lagerbock 30 im verbauten Zustand an einem benachbart liegenden Gehäuseteil, im Falle eines Lagersystems für Nockenwellen an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, angegliedert ist. Dabei liegt die jeweilige Halteklammer 31 bzw. 32 in je einer nutartigen Aussparung 39 der Kontaktfläche 38, was anhand der perspektivischen Darstellung in 6 auf Seiten der Bohrung 29 zu erkennen ist, bei welcher die betreffende Halteklammer 32 zur besseren Veranschaulichung weggelassen wurde. Diese Aussparung ist dabei aber in analoger Weise auch auf Seiten der Bohrung 28 vorgesehen. In diese Aussparung 39 taucht die jeweilige Halteklammer 31 bzw. 32 mit ihrem jeweiligen Grundteil 33 vollständig ein, so dass die Halteklammern 31 und 32 bei Befestigung des Lagerbocks 30 an dem benachbart liegenden Gehäuseteil zwischen dem Lagerbock 30 und dem weiteren Gehäuseteil fixiert sind.
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Als weiterer Unterschied gegenüber der vorhergehenden Variante sind die Lageraußenringe 26 und 27 jeweils im Bereich ihrer axialen Enden mit je einer Aussparung 40 versehen, in welche die je zugehörige Halteklammer 31 bzw. 32 bei Umgreifen des Lagerbocks 30 mit ihren axialen Stegen 36 und 37 einfasst. Eine dieser Aussparungen 40 ist dabei stellvertretend für die Übrigen in 6 am Lageraußenring 27 zu erkennen. Durch Einfassen der Halteklammern 31 und 32 in den jeweiligen Lageraußenring 26 bzw. 27 wird eine Verdrehsicherung desselbigen ausgebildet. Im Falle der Variante gemäß den 4 und 5 ist der jeweilige Lageraußenring 26 bzw. 27 in seiner axialen Abmessung annähernd gleich gestaltet, wie die jeweils umliegende Bohrung 28 bzw. 29.
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Ferner geht aus 7 eine Seitenansicht eines weiteren Lagersystems hervor, bei welchem Lageraußenringe 41 und 42, wie schon bei den beiden vorhergehenden Varianten, jeweils in je einer zugehörigen Bohrung 43 und 44 eines Lagerbocks 45 aufgenommen sind. Dabei werden die Lageraußenringe 41 und 42 an einem axialen Ausgleiten aus der jeweiligen Bohrung 43 bzw. 44 durch je eine Befestigungsanordnung gemäß einer zweiten Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung gehindert, welche nun im Folgenden unter Zuhilfenahme der Schnittansicht in 8 anhand des Lageraußenringes 41 und der Bohrung 43 näher dargestellt werden soll:
Wie aus 8 zu erkennen ist, verfügt der jeweilige Lageraußenring 41 im Bereich seiner axialen Enden über je eine Aussparung 46 und 47, die jeweils durch U-förmige Profilierungen des Lageraußenringes 41 definiert sind. Insbesondere sind die axialen Enden des Lageraußenringes 41 zu diesem Zweck umformtechnisch mit je einem umlaufenden, die jeweilige Aussparung 46 bzw. 47 definierenden U-förmigen Querschnitt versehen worden. In jede der Aussparungen 46 und 47 greift nun je ein Sicherungsring 48 bzw. 49 ein, welcher zudem auf Seiten des umliegenden Lagerbocks 45 in je eine an einem Innenumfang der jeweiligen Bohrung 43 ausgestaltete Nut 50 bzw. 51 einragt. In der Folge stellen die Sicherungsringe 48 und 49 damit eine formschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Lageraußenring 41 und dem umliegenden Lagerbock 45 her. Eine axiale Abmessung des jeweiligen Lageraußenringes 41 bzw. 42 und der je zugehörigen Bohrung 43 bzw. 44 entsprechen sich dabei weitestgehend.
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Zur Montage dieser Befestigungsanordnung sind die Sicherungsringe 48 und 49 und die Aussparungen 46 und 47 am Lageraußenring 41 derartig aufeinander abgestimmt, dass die Sicherungsringe 48 und 49 vollständig in die Aussparungen 46 und 47 eintauchen können und in der Folge gemeinsam mit dem Lageraußenring 41 in die Bohrung 43 einführbar sind. Ggf. kann dabei auf eine Montagehülse zurückgegriffen werden. Um zudem zu gewährleisten, dass der jeweilige Sicherungsring 48 bzw. 49 nur in die je zugeordnete Nut 50 bzw. 51 einfasst, können die durch einen Sicherungsring 48 bzw. 49 und eine Nut 50 bzw. 51 gebildeten Paare in ihren axialen Abmessungen unterschiedlich zueinander gestaltet werden. Dabei ist dann der Sicherungsring mit dem in axialer Richtung breiter gestalteten Sicherungsring voran in die Bohrung einzuführen.
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Des Weiteren geht aus 9 ein weiteres Lagersystem hervor, bei welchem nicht unter den Schutzbereich fallende Befestigungsanordnungen zur Anwendung kommen. Das Lagersystem und auch die Befestigungsanordnungen entsprechen dabei weitestgehend der vorhergehenden Variante aus 7 und 8, wobei im Unterschied dazu, wie unter Zuhilfenahme der Schnittansicht in 10 anhand eines Lageraußenringes 52 ersichtlich ist, ein jeweiliger Lageraußenring 52 bzw. 53 mit an axialen Enden ausgestalteten Aussparungen 54 und 55 axial aus jeweils einer zugehörigen Bohrung 56 bzw. 57 eines Lagerbocks 58 vorsteht.
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Dabei ist jeder der Lageraußenringe 52 und 53 über je zwei Sicherungsringe 59 und 60 axial in der jeweiligen Bohrung 56 bzw. 57 fixiert, indem die in die je zugehörige Aussparung 54 bzw. 55 einfassenden Sicherungsringe 59 und 60 mit je einer der jeweiligen Bohrung 56 bzw. 57 zugewandten axialen Stirnseite 61 bzw. 62 am Lagerbock 58 anliegen. Infolge dessen wird über die Sicherungsringe 59 und 60 wiederum eine formschlüssige Koppelung des jeweiligen Lageraußenringes 52 bzw. 53 mit dem umliegenden Lagerbock 58 realisiert. Unterschiedlich zu der Variante nach 7 und 8 ist zudem, dass der jeweilige Lageraußenring 52 bzw. 53 dementsprechend in seiner axialen Abmessung größer als eine Erstreckung der umliegenden Bohrung 56 bzw. 57 auszubilden ist.
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Ferner geht aus 11 ein weiteres Lagersystem hervor, das im Wesentlichen der im Vorfeld beschriebenen Ausgestaltung nach den 10 und 11 entspricht. Einziger Unterschied ist dabei, dass Lageraußenringe 63 und 64 an jeweils einer axialen Stirnseite mit je einer Aussparung 65 bzw. 66 versehen sind, was in 12 durch Weglassen des ansonsten davorliegenden Sicherungsringes zu erkennen ist. Ferner ist auch ein Lagerbock 67 im Bereich von den die Lageraußenringe 63 und 64 aufnehmenden Bohrungen 68 und 69 mit Nuten 70 bzw. 71 versehen, die zu je einer Einmündung in die jeweilige Bohrung 68 bzw. 69 verlaufen. Sowohl über diese Nuten 70 und 71 als auch die Aussparungen 65 und 66 wird dabei eine bessere Schmiermittelversorgung des in der jeweiligen Bohrung 68 bzw. 69 sitzenden Lagers realisiert.
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Schließlich zeigen die 12 und die 13 noch ein Lagersystem, bei welchem eine nicht unter den Schutzbereich fallende Befestigungsanordnung zur Anwendung kommt. Diese ähnelt dabei der Variante gemäß den 1 bis 3, wobei als Unterschied eine Halteklammer 72 einen Lagerbock 73 nicht von außen umgreift, sondern in diesen eingepresst ist. Hierzu verfügt diese Halteklammer 72, wie aus der Schnittansicht in 13 hervorgeht, über einen axial verlaufenden Befestigungssteg 74, welcher unter Ausbildung einer Pressverbindung in eine Ausnehmung 75 des Lagerbocks 73 eingeführt ist.
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An dem Befestigungssteg 74 schließt sich dann wiederum ein Schenkel 76 der Halteklammer 72 an, mit dem diese eine Bohrung 77 des Lagerbocks 73 quer überdeckt und hierdurch einen in der Bohrung angeordneten Lageraußenring 78 an einem in diese Richtung orientierten, axialen Auswandern hindert. Zudem weist die Halteklammer 72 noch einen axial in die Bohrung 77 vorstehenden Steg 79 auf.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen einer Befestigungsanordnung eines Lageraußenringes ist es möglich, eine axiale Sicherung dieses Lageraußenrings in einer je zugehörigen Bohrung ohne Einpressen dieses Lagerringes und auch bei ungeteiltem Lagerbock zu verwirklichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerbock
- 2
- Bohrung
- 3
- Bohrung
- 4
- Lageraußenring
- 5
- Lageraußenring
- 6
- Nadelkranz
- 7
- Nadelkranz
- 8
- Halteklammer
- 9
- Halteklammer
- 10
- Grundteil
- 11
- Grundteil
- 12
- Schenkel
- 13
- Schenkel
- 14
- Schenkel
- 15
- Schenkel
- 16
- Steg
- 17
- Steg
- 18
- Steg
- 19
- Steg
- 20
- Nut
- 21
- Nut
- 22
- Nut
- 23
- Nut
- 24
- Aussparung
- 25
- Aussparung
- 26
- Lageraußenring
- 27
- Lageraußenring
- 28
- Bohrung
- 29
- Bohrung
- 30
- Lagerbock
- 31
- Halteklammer
- 32
- Halteklammer
- 33
- Grundteil
- 34
- Schenkel
- 35
- Schenkel
- 36
- Steg
- 37
- Steg
- 38
- Kontaktfläche
- 39
- Aussparung
- 40
- Aussparung
- 41
- Lageraußenring
- 42
- Lageraußenring
- 43
- Bohrung
- 44
- Bohrung
- 45
- Lagerbock
- 46
- Aussparung
- 47
- Aussparung
- 48
- Sicherungsring
- 49
- Sicherungsring
- 50
- Nut
- 51
- Nut
- 52
- Lageraußenring
- 53
- Lageraußenring
- 54
- Aussparung
- 55
- Aussparung
- 56
- Bohrung
- 57
- Bohrung
- 58
- Lagerbock
- 59
- Sicherungsring
- 60
- Sicherungsring
- 61
- axiale Stirnseite
- 62
- axiale Stirnseite
- 63
- Lageraußenring
- 64
- Lageraußenring
- 65
- Aussparung
- 66
- Aussparung
- 67
- Lagerbock
- 68
- Bohrung
- 69
- Bohrung
- 70
- Nut
- 71
- Nut
- 72
- Halteklammer
- 73
- Lagerbock
- 74
- Befestigungssteg
- 75
- Ausnehmung
- 76
- Schenkel
- 77
- Bohrung
- 78
- Lageraußenring
- 79
- Steg
