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Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Lagerring für ein Lager und ein Lager mit einem Lagerring.
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Lagerringe für ein Gleit- oder Wälzlager können eine Vielzahl von Formen und Ausgestaltungen aufweisen. Für manche Anwendungen, beispielsweise bei Wälzlagern, werden Lagerringe geteilt ausgebildet. Der Lagerring kann dann beispielsweise zwei sich in Umfangsrichtung erstreckende Teillagerringe umfassen. Eine dieser Anwendungen betrifft beispielsweise Radlager. Solche Radlager können bei allen möglichen Fahrzeugen wie PKWs (Personenkraftwagen) oder LKWs (Lastkraftwagen) eingesetzt werden. Hier wird in manchen Fällen ein geteilter Außenring eingesetzt, der zwei in Umfangsrichtung geschlossene Teillagerringe aufweist.
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Ferner gibt es bei vielen Fahrzeuganwendungen Bestrebungen, ein Gewicht der Fahrzeugbauteile zu reduzieren, um CO2 einzusparen. Ein Weg, um eine solche Gewichtseinsparung zu erreichen, ist das Gewicht der Nabe zu reduzieren. Dazu wird in manchen Fällen eine Nabenwandstärke reduziert. Diese Entwicklung wird in manchen Anwendungen auch dadurch unterstützt, dass moderne Bremsscheibenkonzepte Naben mit geringen Wandstärken benötigen, um einen Mindestabstand realisieren zu können. Bei diesen geringen Nabenwandstärken kann ein sogenanntes Kriechen oder Rotieren des konventionellen Außenrings auftreten.
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Die Relativbewegung des Lagerrings gegenüber einem Gehäuse oder einer Nabe in der er montiert ist, kann durch eine Verformung der Nabe oder des Gehäuses entstehen. Viele Naben weisen unterschiedliche Wandstärken auf. Bei Anwendungen mit einem geteilten Lagerring, der an der Nabe montiert wird, kann es also passieren, dass zumindest einer der Teillagerringe in einem Bereich der Nabe mit einer geringeren Wandstärke montiert ist. Bei dem Teillagerring in dem Bereich der geringeren Wandstärke kann eine höhere Kriechneigung auftreten, als bei dem Teillagerring der in einem Bereich einer größeren Nabenwandstärke montiert ist. Dies kann passieren, weil sich die Nabe im Bereich ihrer großen Wandstärke unter Umständen nicht so stark verformen wird, dass eine Relativbewegung des Teillagerrings gegenüber diesem Nabenbereich zugelassen wird. Der Effekt, dass sich Teillagerringe relativ zueinander bewegen, ist unerwünscht.
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Der Außenring kann also unter Umständen eine Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse ausführen. Die Relativbewegung des Außenrings kann zu einer Beschädigung des Lagers führen. Wenn es sich bei dem Lager um ein Radlager handelt, kann der Lagerschaden evtl. sogar einen Totalschaden der Achse nach sich ziehen.
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Dass sich Teillagerringe eines Lagerrings, beispielsweise auch eines Innenrings, relativ zueinander bewegen, kann auch in allen möglichen anderen Anwendungsfällen vorkommen, was ebenfalls unerwünscht ist.
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Es besteht also ein Bedarf daran, ein Lager oder einem Lagerring bereitzustellen, mit dem eine Relativbewegung von Teillagerringen eines geteilten Lagerrings zueinander zuverlässig vermieden oder zumindest reduziert werden kann. Diesem Bedarf tragen ein Lagerring nach dem Anspruch 1 sowie ein Lager nach dem Anspruch 9 Rechnung.
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Ausführungsbeispiele betreffen einen geteilten Lagerring für ein Lager. Der Lagerring ist in einen ersten und in einen zweiten Teillagerring geteilt. Ferner weist der Lagerring auch ein Verbindungselement auf. Um eine Relativbewegung der Teillagerringe in Umfangsrichtung zueinander zu unterbinden, kann das Verbindungselement senkrecht zu einer radialen Richtung des Lagerrings, also im Wesentlichen in Umfangsrichtung, eine Kraft auf zumindest einen der Teillagerringe ausüben.
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Dadurch, dass der geteilte Lagerring das Verbindungselement aufweist, das ausgebildet ist, um im Wesentlichen in Umfangsrichtung eine Kraft auf zumindest einen der Teillagerringe auszuüben, kann der geteilte Lagerring mancher Ausführungsbeispiel auch bei Anwendungen eingesetzt werden, in denen sonst zumindest einer der Teillagerringe zum Kriechen bzw. zum Ausführen einer Relativbewegung gegenüber dem anderen Teillagerring neigen würde. Solche Anwendungen könnten beispielsweise Lageranordnungen mit einer dünnen Naben- oder Gehäusewandstärke sein, die sich in einem Bereich befindet, in dem zumindest einer der Teillagerringe angeordnet ist.
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Ferner kann das Verbindungselement so ausgebildet sein, dass es trotzdem eine Relativbewegung der beiden Teillagerringe in axialer Richtung zulässt, zumindest in einem uneingebauten Zustand des Lagerrings. Dadurch, dass die Teillagerringe in axialer Richtung nicht miteinander verbunden sind, können weiterhin die positiven Eigenschaften eines geteilten Lagerrings für die Lageranordnung genutzt werden. Ein uneingebauter Zustand kann beispielsweise eine Situation umfassen, in der die Teillagerringe in axialer Richtung nicht durch Anschläge an der Welle oder in einem Gehäuse zueinander fixiert oder positioniert sind, sodass eine Beweglichkeit in axialer Richtung nicht durch Faktoren von außen unterbunden ist. Bei einem Teillagerring kann es sich zum Beispiel um einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ring handeln, der in axialer Richtung neben dem anderen Teillagerring angeordnet ist.
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Ergänzend oder alternativ ist das Verbindungselement bei manchen Ausführungsbeispielen so ausgebildet sein, dass es keine gezielte Abdichtwirkung zwischen den beiden Teillagerringen aufweist. So könnte ermöglicht werden, dass trotz Verwendung des Verbindungselements eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Schmiermittel, zwischen den Teillagerringen in das Lager ein- und/oder aus diesem wieder austreten kann. Unter Umständen kann, um eine dichtende Wirkung zwischen den Teillagerringen zu erzeugen, zusätzlich zu dem Verbindungselement ein Dichtring eingesetzt werden. Beispielsweise kann gegen Ölleckagen ein Zentraldichtring verwendet werden. Auch wenn das Verbindungselement eine Relativbewegung der Teillagerringe in Umfangsrichtung zueinander unterbindet, kann davon bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst sein, dass eine Relativbewegung der Teillagerringe in Umfangsrichtung in einem sehr geringen Bereich zugelassen wird. Beispielsweise kann das Verbindungselement in manchen Fällen eine Relativbewegung der Teillagerringe zueinander zulassen, die eine Länge aufweist, die geringer ist als 5%, 2%, 1%, 0.5% oder 0.1% eines Umfangs des Lagerrings. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann diese Relativbewegung in dem geringen Umfang notwendig sein, um eine Verformung des Verbindungselements oder Teilen des Verbindungselements zu bewirken, die zu einem Kraft- und/oder Formschluss zwischen dem Verbindungselement und zumindest einem der Teillagerringe führen. Mit anderen Worten können die Teillagerringe bei manchen Ausführungsbeispielen eine Relativbewegung zueinander ausführen, bis das Verbindungselement soweit verformt ist, dass es die Kraft senkrecht zu einer radialen Richtung des Lagerrings ausüben kann, um eine weitere Relativbewegung der Teillagerringe zueinander zu verhindern oder einzuschränken. Es kann also, bei manchen Ausführungsbeispielen, um eine Relativbewegung der Teillageringe in Umfangsrichtung zueinander zu unterbinden, ein geringer Schlupf zum Beginn der Relativbewegung auftreten oder zugelassen werden.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist zumindest einer der Teillagerringe eine Teilausnehmung auf. In die Teilausnehmung ist das Verbindungselement zumindest teilweise eingesetzt. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass das Verbindungselement oder zumindest der Teil des Verbindungselements, der in der Teilausnehmung aufgenommen ist, keinen separaten Bauraum benötigt. Dadurch kann beispielsweise ermöglicht werden, dass der geteilte Lagerring mit dem Verbindungselement keinen größeren Bauraum benötigt, als ein geteilter Lagerring ohne das Verbindungselement.
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Ergänzend oder alternativ wird das Verbindungselement bei manchen Ausführungsbeispielen zumindest abschnittsweise in radialer Richtung in der Teilausnehmung vorgespannt oder verformt. Eine Relativbewegung, die dann zwischen den Teillagerringen in Umfangsrichtung zueinander zugelassen wird, bevor eine Verformung des Verbindungselements diese unterbindet, könnte so möglichst gering gehalten werden.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist das Verbindungselement, zumindest wenn es eine Relativbewegung zwischen den Teillageringen unterbindet, an einer Mehrzahl von Kontaktbereichen mit zumindest einem der Teillagerringe in Kontakt. In manchen Fällen kann das Verbindungselement dann an diesen Kontaktbereichen eine Kraft auf zumindest einen der Teillagerringe ausüben. Dadurch könnte die Kraft, die das Verbindungselement an einem einzelnen Kontaktbereich auf den Teillagerring ausübt, möglichst gering gehalten werden oder zumindest reduziert sein. Ferner könnte dadurch, dass es sich um mehrere voneinander beabstandete Kontaktbereiche handelt, die Kraft von dem Verbindungselement gleichmäßig und/oder aus mehreren Richtungen ausgeübt werden. Beispielsweise könnte so vermieden werden, dass sich der Teillagerring oder das Verbindungselement ungleichmäßig verformt. Optional könnte eine Verformung des Verbindungselements oder des Teillagerrings möglichst gleichmäßig bewirkt werden.
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Das Verbindungselement ist bei manchen Ausführungsbeispielen ausgebildet, um mit einer nach radial innen gerichteten Fläche des Teillagerrings in Kontakt zu treten. Ergänzend oder alternativ ist das Verbindungelement bei manchen Ausführungsbeispielen ausgebildet, um mit einer nach radial außen gerichteten Fläche des Teillagerrings in Kontakt zu treten. Bei manchen Ausführungsbeispielen weist zumindest einer der Teillagerringe eine Ausnehmung auf, die als Nut ausgebildet ist. Die Nut kann eine radial nach außen gerichtete Begrenzungs- oder Anlagefläche aufweisen und/oder eine nach radial innen gerichtete Begrenzungs- oder Anlagefläche. In Fällen, in denen das Verbindungselement mit der radial nach innen und der radial nach außen gerichteten Fläche des Teillagerrings in Kontakt tritt, könnte auf einfache Art und Weise eine Vorspannung des Verbindungselements bewirkt werden.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist das Verbindungselement als Ring ausgebildet. So kann bei manchen Ausführungsbeispielen ermöglicht werden, dass das Verbindungselement die Kraft relativ gleichmäßig verteilt über einen gesamten Umfang des Lagerrings auf zumindest einen der Teillagerringe ausübt. Optional kann das Verbindungselement als Ringsegment ausgebildet oder aus einer Mehrzahl von Ringsegmenten zusammengesetzt sein. Ein Verbindungselement, das zumindest ein Ringsegment oder eine Mehrzahl von Ringsegmenten umfasst, könnte unter Umständen auf einfache Art und Weise montiert, transportiert und/oder hergestellt werden.
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Als Werkstoff kann das Verbindungselement zum Beispiel einen metallischen Werkstoff umfassen oder aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sein. Dadurch könnte beispielsweise ein ausreichend elastisches und stabiles Verbindungselement bereitgestellt werden, das so weit verformt werden kann, bis es zumindest abschnittsweise formund/oder kraftschlüssig mit dem Teillagerring in Eingriff kommt. Ferner könnte auch ermöglicht werden, dass das Verbindungselement ausreichend steif ist, um die Relativbewegung zu verhindern. Ergänzend oder alternativ kann das Verbindungselement die gleiche oder eine höhere Härte als der Lagerring oder dessen Teillagerringe aufweisen.
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Bei dem metallischen Werkstoff kann es sich um ein Metall oder eine Metalllegierung handeln, wie zum Beispiel Eisen, Stahl, Kupfer, Aluminium, Messing oder dgl.
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Der Lagerring kann als Innen- oder als Außenring ausgebildet sein. Ferner kann der Lagerring gemäß manchen Ausführungsbeispielen als Lagerring für ein Gleit- oder Wälzlager eingesetzt werden.
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Ausführungsbeispiele betreffen gemäß einem weiteren Aspekt ferner ein Lager mit einem Lagerring nach zumindest einem der Ausführungsbeispiele. Dieses Lager könnte ggf. auch in Anwendungen eingesetzt werden, die sich normalerweise nicht für geteilte Lagerringe eigenen, weil sonst einer der Teillagerringe zum Kriechen neigen würde. Bei dem Lager kann es sich um ein Wälz- oder ein Gleitlager handeln, bei dem der Lagerring nach zumindest einem der Ausführungsbeispiele als Innen- und/oder Außenring eingesetzt ist.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist das Lager zumindest zwei Reihen von Wälzkörpern auf. Die Reihen von Wälzkörpern sind in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. Jeder der Teillagerringe weist eine Laufbahn für eine Reihe von Wälzkörpern auf. Beispielsweise kann es sich bei dem Lager um ein Kegelrollenlager handeln.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittansicht eines Lagerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer perspektivischen Ansicht eines Verbindungselements für einen Lagerring gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht des Verbindungselements gemäß 2;
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer perspektivischen Ansicht eines Verbindungselements für einen Lagerring gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht des Verbindungselements gemäß 4;
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer perspektivischen Ansicht des Verbindungselements für einen Lagerring gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schnittansicht eines Lagerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der in 1 gezeigte Lagerring 1 ist in einen ersten Teillagerring 2 und in einen zweiten Teillagerring 3 unterteilt. Die Teillagerringe 2 und 3 erstrecken sich jeweils in eine Umfangsrichtung des Lagerrings 1. Ferner umfasst der Lagerring 1 ein Verbindungselement 4. Das Verbindungselement 4 ist ausgebildet, um senkrecht zu einer radialen Richtung R, also im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Lagerrings 1 eine Kraft auf zumindest einen der Teillagerringe 2 oder 3 auszuüben, um eine Relativbewegung der Teillagerringe 2 und 3 in Umfangsrichtung zueinander zu unterbinden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ist das Verbindungselement 4 so ausgebildet, dass es eine Relativbewegung der Teillagerringe 2 und 3 in axialer Richtung entlang der Mittelachse M nicht unterbindet oder zulässt.
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Der Lagerring 1 der 1 ist ein Außenring eines nicht dargestellten Wälzlagers. Der Lagerring 1 weist einen Durchmesser D auf. Beispielsweise kann der Durchmesser D in einem Bereich zwischen 50 mm und 120 mm liegen. Optional können auch kleinere oder größere Lager einen Lagerring nach dem Prinzip des Lagerrings 1 aufweisen.
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Bei jedem der Teillagerringe 2 und 3 handelt es sich um einen in Umfangsrichtung geschlossenen Ring. Die Teillagerringe 2 und 3 sind in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 sind die Teillagerringe 2 und 3 jeweils rotationssymmetrisch zu einer gemeinsamen Mittelachse M angeordnet und auch ausgebildet. Die Teillagerringe 2 und 3 sind im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Die Spiegelachse befindet sich dabei in axialer Richtung zwischen den Teillageringen 2 und 3 oder an einer gemeinsamen Kontaktfläche der Teillagerringe 2 und 3. Deshalb wird im Folgenden stellvertretend nur der Teillagerring 2 detailliert beschrieben.
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An einer Außenmantelfläche 5, die nach radial außen gerichtet ist, weist der Teillagerring 2 drei Abschnitte 5-a, 5-b und 5-c auf. Jeder der Abschnitte 5-a, 5-b und 5-c weist einen unterschiedlichen Radius auf. Dadurch entsteht zwischen den Abschnitten 5-a und 5-b ein Absatz 6. Zwischen dem Abschnitt 5-b und 5-c bildet sich ebenfalls ein Absatz 7. Diese Form der Außenmantelfläche 5 kann beispielsweise zur Montage des Lagerrings 1 bzw. des Teillagerrings 2 in einem nicht dargestellten Gehäuse oder einer Nabe dienen.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Lagerring oder auch einer der Teillagerringe jedwede andere Außenmantelfläche aufweisen. Beispielsweise kann die Außenmantelfläche konisch, zylindrisch und/oder mit zumindest einem Absatz ausgebildet sein.
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An einer nach radial innen gerichteten Innenmantelfläche 8 bildet der Teillagerring 2 eine Lauffläche 9 aus. Bei der Lauffläche 9 des Teillagerrings 2 handelt es sich um eine Lauffläche für eine Mehrzahl von nicht dargestellten Kegelrollen. Dazu weist die Lauffläche 9 an einer Seite 10, an der der Teillagerring 2 an den Teillagerring 3 stößt, einen geringeren Durchmesser auf als an einer in axialer Richtung entgegengesetzten Seite 11 der Lauffläche 9. Die Lauffläche 9 erstreckt sich nicht über eine gesamte axiale Ausdehnung des Teillagerrings 2. In einer axialen Richtung, die dem anderen Teillagerring 3 abgewandt ist, wird die Lauffläche 9 durch eine radial umlaufende Nut 12 begrenzt. In axialer Richtung schließt an einer der Lauffläche 9 abgewandten Seite an die Nut 12 ein weiterer Abschnitt 13 des Teillagerrings 2 an. Dieser Abschnitt 13 weist einen größeren Durchmesser auf als die Lauffläche 9 in allen ihren Bereichen.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Lagerring oder auch einer der Teillagerringe jedwede andere nach radial innen gerichtete Innenmantelfläche oder Lauffläche aufweisen. Beispielsweise kann die Lauffläche so ausgebildet sein, dass sich der Lagerring zur Verwendung in einem Zylinderrollenlager oder einem Kugelrollenlager oder einem anderen Wälzlagern eignet. Optional kann die Innenmantelfläche zumindest abschnittsweise als Gleitfläche ausgebildet sein, sodass sich der Lagerring zur Verwendung in einem Gleitlager eignet.
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Die Teillagerringe 2 und 3 stoßen mit ihren einander zugewandten Stirnflächen 14 und 15 in axialer Richtung aneinander. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Teillagerringe auch in axialer Richtung voneinander beabstandet sein.
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In die axiale Richtung gerichtete Stirnfläche 14 des Teillagerrings 2, die zu dem anderen Teillagerring 3 weist, ist eine Teilausnehmung 16 eingebracht. Die Teilausnehmung 16 ist als eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut ausgebildet. Ferner weist die Teilausnehmung 16 in radialer Richtung eine Ausdehnung r auf. In axialer Richtung weist die Teilausnehmung 16 eine Ausdehnung a auf. Analog ist in dem Teillagerring 3 von seiner Stirnfläche 15, die zu dem Teillagerring 2 weist ebenfalls eine Teilausnehmung 17 eingebracht. Die Teilausnehmung 17 ist analog zu der Teilausnehmung 16 ausgebildet. Die Teilausnehmungen 16 und 17 bilden gemeinsam eine nach radial außen gerichtete Anlagefläche 18 aus. Die Teilausnehmungen 16 und 17 sind auf dem gleichen Radius angeordnet, sodass die nach radial außen gerichtete Anlagefläche 18 auf einem Durchmesser liegt. Ferner bilden die Teilausnehmungen 16 und 17 auch eine nach radial innen gerichtete Anlagefläche 19 aus. Die Anlagefläche 19 weist ebenfalls über ihre gesamte axiale Ausdehnung den gleichen Radius auf.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Teilausnehmungen alle möglichen anderen Formen und Ausbildungen aufweisen. Ergänzend oder alternativ können bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen die Teillagerringe nicht spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sein. Beispielsweise können die Teillagerringe unterschiedliche Durchmesser aufweisen oder Laufflächen, die auf unterschiedlichen Durchmessern liegen. Ergänzend oder alternativ können die Teillagerringe auch Laufflächen aufweisen, die nicht spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind.
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In den Teilausnehmungen 16 und 17 ist das Verbindungselement 4 eingesetzt bzw. aufgenommen. Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ist das Verbindungselement 4 jeweils zur Hälfte in der Teilausnehmung 16 und zur anderen Hälfte in der Teilausnehmung 17 aufgenommen.
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Eine axiale Ausdehnung, also zweimal a der Teilausnehmungen 16 und 17, ist dabei größer als eine axiale Ausdehnung A des Verbindungselements 4. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass das Verbindungselement 4 mit einer der in die axiale Richtung gerichteten Begrenzungsflächen 20 oder 21 der Teilausnehmungen 16 oder 17 in Kontakt kommt. Das Verbindungselement 4 unterbindet oder verhindert so eine axiale Beweglichkeit der Teillagerringe 2 und 3 zueinander nicht.
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Bei dem Verbindungselement 4 nach dem Ausführungsbeispiel der 1 handelt es sich um einen geschlossenen oder umlaufenden Ring. Das Verbindungselement 4 weist in radialer Richtung R eine größte Ausdehnung h auf. Die radiale Ausdehnung h des Verbindungselements 4 entspricht bei dem Ausführungsbeispiel der 1 zumindest der Ausdehnung der Teilausnehmungen 16 und 17 in radialer Richtung R. Das Verbindungselement 4 der 1 befindet sich mit der radial nach außen gerichteten Anlagefläche 19 der Teilausnehmungen 16 und 17 in Kontakt. Ferner befindet sich das Verbindungselement 4 auch mit der radial nach außen gerichteten Anlagefläche 18 in den Teilausnehmungen 16 und 17 in Kontakt.
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Zur detaillierteren Beschreibung des Verbindungselements 4 wird auf die 2 bis 6 verwiesen, die unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Verbindungselementen 4-a bis 4-c zeigen.
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Optional kann das Verbindungselement bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen in radialer Richtung zumindest abschnittsweise eine größere Ausdehnung aufweisen als die zumindest eine Teilausnehmung, in der es aufgenommen ist. Dadurch könnte beispielsweise ermöglicht werden, dass das Verbindungselement in den Teilausnehmungen in radialer Richtung vorgespannt wird. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Verbindungselement in radialer Richtung eine größte Ausdehnung aufweisen, die geringer ist, als die radiale Ausdehnung der Teilausnehmungen. Beispielsweise könnte dann ein Eingriff zwischen dem Verbindungselement und zumindest einem der Teillagerringe erst auftreten, wenn die Teillagerringe versuchen, sich relativ zueinander zu bewegen und dabei das Verbindungselement so verformen, dass es zumindest mit einer der Anlageflächen der Teilausnehmung oder dem Teillagerring in Kontakt kommt.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Verbindungselement auch mit einem der Teillagerringe fest verbunden sein. Dieser weist dann unter Umständen keine Teilausnehmung auf. Das Verbindungselement greift dann in eine Teilausnehmung des anderen Teillagerrings ein.
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Mit anderen Worten wird bei dem Lagerring 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 zwischen den Teillagerringen 2 und 3 bzw. den Außenringen stirnseitig eine Nut in Form der Teilausnehmungen 16 und 17 eingedreht. In diese Nut kommt als Verbindungselement 4 ein Anti-Creeping-Ring (von engl.: „Anti-Kriechring“). Das Verbindungselement 4 schneidet sich auf beiden Seiten in das Material der Teillagerringe 2 und 3 ein. Will nun einer der beiden Teillagerringe 2 oder 3 oder der ganze Lagerring 1 creepen (von engl.: „kriechen“), erzeugt das Verbindungselement 4 eine Haltekraft beispielsweise über seine Laschen, die in den 2 bis 6 noch näher beschrieben werden. Der Lagerring 1 kann nicht weiter kriechen.
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Als Werkstoff können der Lagerring 1 und/oder auch seine Komponenten ein Metall oder eine Metalllegierung umfassen oder vollständig aus diesem hergestellt sein. Das Verbindungselement 4 weist bei manchen Ausführungsbeispielen die gleiche Härte oder eine höhere Härte als der Lagerring 1 oder die Teillagerringe 2 und 3 auf. Zum Beispiel kann das Verbindungselement 4 dazu gehärtet werden. Es kann sich bei dem Verbindungselement 4 um ein induktiv oder auch um ein durchgehärtetes Bauteil handeln. Analog können der Lagerring 1 oder auch die Teillagerringe 2 und 3 gehärtet sein. Optional können sowohl das Verbindungselement 4 wie auch die Teillagerringe 2 und 3 nicht gehärtet sein. Ergänzend oder alternativ kann das Verbindungselement 4 aus einem anderen Werkstoff als die Teillagerringe 2 und 3 hergestellt sein.
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Die Verwendung des geteilten Lagerrings 1 kann dazu führen, dass die Teillagerringe 2 und 3 nur halb so hoch bzw. in axialer Richtung nur die Hälfte der Ausdehnung eines ungeteilten Lagerrings aufweisen. Dies kann bei der Herstellung, beispielsweise beim Schmieden, Härten und/oder Bearbeiten, eine Vereinfachung darstellen. Dadurch können sich unter Umständen die Arbeitsvorgänge selbst und auch das Werkzeug oder ein Equipment vereinfachen. Dies kann evtl. bei Lagerringen mit einer hohen Bauweise nützlich sein.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer perspektivischen Ansicht eines Verbindungselements 4-a für den Lagerring 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht des Verbindungselements 4-a gemäß 2.
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Wie in den 2 und 3 erkennbar, weist das Verbindungselement 4-a einen ringförmigen Grundkörper 23 auf. An dem ringförmigen Grundkörper 23 sind mehrere Laschen 24, die nach radial außen gerichtet sind, angeordnet. Ferner sind an dem ringförmigen Grundkörper 23 eine Mehrzahl von Laschen 25 angeordnet, die nach radial innen gerichtet sind. Die Laschen 24 stützen sich also an der Anlagefläche 19 der Teilausnehmungen 16 und 17 ab. Die Laschen 25 stützen sich an der nach radial außen gerichteten Anlagefläche 18 der Teilausnehmungen 16 und 17 ab. Mit anderen Worten stützen sich die Laschen 24 und 25 des Verbindungselements 4-a sowohl nach oben wie auch nach unten in der jeweiligen Nut oder Teilausnehmung 16 und 17 ab.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Verbindungselement auch einen anderen Grundkörper als den ringförmigen Grundkörper aufweisen.
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Wie in der 3 erkennbar, sind die Laschen 24 in zwei Reihen angeordnet. Die beiden Reihen liegen in axialer Richtung M nebeneinander. Dabei wird eine Reihe aus den Laschen 24-a gebildet. Die in axialer Richtung parallel dazu angeordnete zweite Reihe umfasst die Laschen 24-b. Die Laschen 24-a der einen Reihe sind in der Teilausnehmung 16 des Teillagerrings 2 aufgenommen. Die Laschen 24-b sind in der Teilausnehmung 17 des anderen Teillagerrings 3 aufgenommen. In einem, in axialer Richtung zwischen den Reihen liegenden mittleren Bereich 26 des ringförmigen Grundkörpers 23 berühren sich die Laschen 24-a und 24-b nicht. Dadurch kann, beispielsweise wenn sich einer der Teillagerringe 2 oder 3 relativ zu dem anderen Teillagerring 2 oder 3 bewegen will, ermöglicht werden, dass sich die Laschen 24-b unabhängig von den Laschen 24-a verformen können. Analog sind auch die in 3 nicht dargestellten Laschen 25 angeordnet, die nach radial innen zeigen. Wie in der 2 erkennbar, sind die nach radial innen gerichteten Laschen 25, jeweils zwischen zwei nach radial außen gerichteten Laschen 24 angeordnet.
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In einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die nach radial innen gerichteten Laschen auch auf dem gleichen Winkel angeordnet sein, wie die nach radial außen gerichteten Laschen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 und 3 sind die Laschen 24 und 25 selbst jeweils identisch ausgebildet. In einem Bereich ihres Scheitelpunkts 27 sind die Laschen 24 und 25 jeweils mit dem ringförmigen Grundkörper 23 verbunden. Von dem Scheitelpunkt 27 weg ragt jeweils ein Schenkel 28 und 29. Der Schenkel 28 erstreckt sich dabei in die entgegengesetzte Richtung wie der Schenkel 29. Die Laschen 24 und 25 sind also gegenläufig angeordnet und verhindern das Rotieren in beide Drehrichtungen. Somit ist der Lagerring 1 oder auch ein Lager, das den Lagerring 1 umfasst, für den nicht gerichteten Einbau geeignet.
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Die Lasche 24 und auch die andere Lasche 25 kann mit den in die radiale Richtung gerichteten Anlageflächen 18 oder 19 in Kontakt treten. Beispielweise können die Laschen 24 und/oder 25 ganz oder nur teilweise mit den Anlageflächen 18 oder 19 in Kontakt kommen. Dies kann beispielsweise davon abhängig sein, wie die Laschen 24 oder 25 in den Teilausnehmungen 16 und 17 vorgespannt und verformt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel des Verbindungselements 4-a der 2 und 3 stützen sich die Laschen 24 und 25 sowohl oben als auch unten in der jeweiligen Teilausnehmung 16 und 17 ab.
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Die Lasche 25 kann mit ihrer Kante 31, einer Fläche 30, die sich an einer langen Seite des Schenkels 28 befindet und/oder einer Fläche 32, die sich an einer kurzen Seite des Schenkels 28 befindet, den Teillagerring 2 oder 3 berühren. Die Kante 31 verläuft dabei zumindest in einem unbelasteten Zustand parallel zu der Mittelachse M. Die Fläche 32, die sich an einer kurzen Seite des Schenkels 28 befindet, stellt ein Ende des Schenkels 28 dar. Die Fläche 30, die sich an einer langen Seite des Schenkels 28 befindet ist dabei die Fläche des Schenkels 28, die dem Grundkörper 23 an dem die Lasche 25 befestigt ist, abgewandt ist. Analog weisen auch die Schenkel 28 und 29 der anderen Laschen 24 und 25 diese Kontaktbereiche auf.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Laschen oder die Kontaktflächen oder Elemente des Verbindungselements, die mit den Teillagerringen in Kontakt kommen, alle möglichen anderen Formen aufweisen, zum Beispiel Wiederhaken, kreisringförmige Segmente, Laschen die nur einen Schenkel aufweisen und/oder dgl.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer perspektivischen Ansicht eines Verbindungselements 4-b für einen Lagerring 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht des Verbindungselements 4-b gemäß 4.
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Das Verbindungselement 4-b ist im Wesentlichen analog zu dem Verbindungselement 4-a ausgebildet. Allerdings weist das Verbindungselement 4-b nur Laschen 24 auf, die nach radial außen gerichtet sind. Die Laschen 24 stützen sich an der nach radial innen gerichteten Anlagefläche 19, also nach außen ab. Der ringförmige Grundkörper 23 liegt an der nach radial außen gerichteten Anlagefläche 18 der Teilausnehmungen 16 und 17 an. Alternativ kann der ringförmige Grundkörper 23 auch so ausgebildet sein, dass er überhaupt nicht oder nur bei manchen Belastungsfällen an der radial nach außen gerichteten Anlagefläche 18 anliegt.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann das Verbindungselement auch nur nach radial innen gerichtete Laschen aufweisen und sich an einer nach radial außen gerichteten Anlagefläche abstützen. Ergänzend oder alternativ kann das Verbindungselement so ausgebildet sein, dass es in radialer Richtung nur auf einer Seite mit den Teillagerringen in Eingriff kommt oder steht, um die Relativbewegung der Teillagerringe zueinander zu unterbinden.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer perspektivischen Ansicht eines Verbindungselements 4-c für einen Lagerring 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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Bei dem in 6 dargestellten Verbindungselement 4-c sind die Laschen 24 und 25 im Wesentlichen analog zu den Laschen 24 und 25 des Verbindungselements 4-a ausgebildet. Die Laschen 24 und 25 sind an einem ringförmigen Grundkörper 23 befestigt, der in mehrere ebenfalls ringförmige Teilgrundkörper 23-a, 23-b und 23-c unterteilt ist. Die Teilgrundkörper 23-a, 23-b und 23-c sind in axialer Richtung nebeneinander angeordnet. Die Laschen 24 und 25 sind in Umfangsrichtung abwechselnd zueinander angeordnet. Ferner sind die nach radial außen gerichteten Laschen 24 in einer Reihe angeordnet. Diese Reihe liegt in axialer Richtung M neben einer Reihe, in der die nach radial innen gerichteten Laschen 25 angeordnet sind. Dadurch kommen die Laschen 24, die nach radiale außen gerichtet sind, mit einem der Teillagerringe in Eingriff und/oder sind in dessen Teilausnehmung aufgenommen. Die Laschen 25, die nach radial innen gerichtet sind, kommen mit dem anderen Teillagerring in Eingriff und/oder sind in dessen Teilausnehmung aufgenommen.
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Optional können die Verbindungselemente 4, 4-a, 4-b und 4-c auch in Kombination mit einem geteilten Lagerring eingesetzt werden, der sich von dem Lagerring 1 unterscheidet.
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Beispielsweise kann der Lagerring 1 als Außenring für ein Radlager einer LKW-Vorderachse eingesetzt werden. Ferner kann der Lagerring auch so ausgebildet sein, dass er sich zur Verwendung in einem Kegelrollenlager (zum Beispiel TRB) eignet. Der Lagerring kann auch so ausgebildet sein, dass er in allen möglichen anderen Anwendungen als Außen- und/oder Innenring in einem Wälz- oder Gleitlager eingesetzt werden. Diese Lager können beispielsweise zum drehbaren Lagern einer Vielzahl von Bauteilen dienen. Zum Beispiel können solche Lager in Radlagern von allen möglichen Fahrzeugen, eingesetzt werden, wie Arbeitsmaschinen, Baustellenfahrzeugen, Landmaschinen, Lastfahrzeugen (zum Beispiels LKWs), Anhängern, Personenfahrzeugen (zum Beispiel PKWs), Bussen oder dgl.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können Merkmale, die in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmal offenbart sind, auch als Verfahrensmerkmale implementiert sein. Ferner können ggf. auch Merkmale, die in manchen Ausführungsbeispielen als Verfahrensmerkmale implementiert sind, in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmale implementiert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerring
- 2
- Teillagerring
- 3
- Teillagering
- 4
- Verbindungselement
- 5
- Außenmantelfläche
- 6
- Absatz
- 7
- Absatz
- 8
- Innenmantelfläche
- 9
- Lauffläche
- 10
- Seite
- 11
- Seite
- 12
- Nut
- 13
- Bereich
- 14
- Stirnfläche
- 15
- Stirnfläche
- 16
- Teilausnehmung
- 17
- Teilausnehmung
- 18
- Anlagefläche
- 19
- Anlagefläche
- 20
- axiale Begrenzungsfläche
- 21
- axiale Begrenzungsfläche
- 23
- ringförmiger Grundkörper
- 24
- Lasche
- 25
- Lasche
- 26
- mittlerer Bereich
- 27
- Scheitelpunkt
- 28
- Schenkel
- 29
- Schenkel
- 30
- lange Schenkelseite
- 31
- Kante
- 32
- kurze Schenkelseite
- D
- Durchmesser
- R
- radiale Richtung
- M
- Mittelachse
- h
- Höhe Verbindungselement
- A
- breites Verbindungselement
- r
- Höhe Teilausnehmung
- a
- Länge Teilausnehmung
