DE102014216506A1 - Rolling and mounting procedures - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Wälzlager mit einem ersten Ring (10) und wenigstens einem zweiten Ring (12), welcher drehbar um eine Drehachse (14) relativ zu dem ersten Ring ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Wälzlager wenigstens ein Federelement (16) aufweist, welches an dem ersten Ring befestigt ist.The invention is based on a rolling bearing having a first ring (10) and at least one second ring (12) which is rotatable about an axis of rotation (14) relative to the first ring. It is proposed that the rolling bearing has at least one spring element (16) which is fastened to the first ring.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Wälzlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a rolling bearing according to the preamble of claim 1.

Bei einem Kraftfahrzeug ist eine Lagerung einer Motorwelle bekannt, an der ein Kugellager mitwirkt. Eine Feder übt hierbei eine axiale Kraft auf einen Ring des Kugellagers aus. In a motor vehicle, a bearing of a motor shaft is known, on which a ball bearing cooperates. A spring exerts an axial force on a ring of the ball bearing.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein gattungsgemäßes Lager mit einer kostensparenden Bauweise bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is in particular to provide a generic bearing with a cost-saving design. The object is achieved by the features of claim 1, while advantageous embodiments and modifications of the invention can be taken from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einem Wälzlager mit einem ersten Ring und wenigstens einem zweiten Ring, welcher drehbar um eine Drehachse relativ zu dem ersten Ring ist. The invention is based on a rolling bearing having a first ring and at least one second ring, which is rotatable about an axis of rotation relative to the first ring.

Es wird vorgeschlagen, dass das Wälzlager wenigstens ein Federelement aufweist welches an dem ersten Ring befestigt ist. Unter einem „Federelement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, welches auf elastische Weise, vorzugsweise makroskopisch auf elastische Weise, verformbar ist, wobei das Element vorzugsweise zumindest teilweise aus Metall ist und besonders bevorzugt vollständig aus Metall ist. Erfindungsgemäß kann eine kostensparende Bauweise erreicht werden, und zwar insbesondere im Hinblick darauf, dass eine Montage eines separaten Federelements, welche eine Kraft auf den ersten Ring ausübt, bei einem Einbau des Wälzlagers in eine bestimmte Anwendung entfallen kann. Insbesondere kann eine kostengünstige Art zur Erzeugung einer Lagervorspannung erreicht werden. It is proposed that the roller bearing has at least one spring element which is fastened to the first ring. A "spring element" is to be understood as meaning, in particular, an element which is elastically deformable, preferably macroscopically in an elastic manner, wherein the element is preferably at least partially made of metal and is particularly preferably completely made of metal. According to the invention, a cost-saving design can be achieved, in particular with regard to the fact that an assembly of a separate spring element, which exerts a force on the first ring, can be omitted when installing the rolling bearing in a particular application. In particular, a cost-effective way of generating a bearing preload can be achieved.

Vorzugsweise greift das Federelement in zumindest eine erste Ausnehmung des ersten Rings ein. Damit kann eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.Preferably, the spring element engages in at least a first recess of the first ring. This allows a structurally simple design can be achieved.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der erste Ring zumindest eine zweite Ausnehmung aufweist, welche im Wesentlichen spiegelverkehrt zu der ersten Ausnehmung ausgebildet ist. Hierdurch kann eine kostengünstige Bauweise erreicht werden. It is also proposed that the first ring has at least one second recess, which is formed essentially mirror-inverted to the first recess. This allows a cost-effective design can be achieved.

Außerdem wird ein Montageverfahren vorgeschlagen, bei welchem ein Federelement an einem ersten Ring eines Wälzlagers befestigt wird. Dadurch können Kosten eingespart werden. In addition, an assembly method is proposed in which a spring element is attached to a first ring of a rolling bearing. This can save costs.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilschnitts durch eine Motoranordnung mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager, 1 shows a schematic representation of a partial section through a motor assembly with a rolling bearing according to the invention,

2 zeigt einen Teilschnitt durch das erfindungsgemäße Wälzlager, 2 shows a partial section through the rolling bearing according to the invention,

3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers, und 3 shows a second embodiment of a rolling bearing according to the invention, and

4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers, wobei ein Dichtungsmittel frei von einer Befestigung eines Dichtungsmittels ist. 4 shows a third embodiment of a rolling bearing according to the invention, wherein a sealing means is free of a fastening of a sealant.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilschnitts durch eine Motoranordnung mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager. Die Motoranordnung ist Teil eines Kraftfahrzeugs und weist einen Elektromotor 34 und eine Motorwelle 40 auf. Prinzipiell kann die Motoranordnung auch Teil anderer Vorrichtungen, die mittels eines Elektromotors betrieben werden und deren Motorwelle durch Wälzlager gelagert sein soll, sein. Ein Kugellager 42 und ein erfindungsgemäßes Wälzlager 44 lagern die Motorwelle. Das Wälzlager 44 ist als Rillenkugellager ausgebildet und weist ein Federelement 16 auf, welches mit einem Bereich in einer Axialrichtung 38 über ein axiales Ende 32 eines ersten Rings 10 des Wälzlagers, welcher als Außenring ausgebildet ist, hinausragt. Das Federelement liegt mit diesem Bereich, der einer seiner axialen Endbereiche ist, an einem Bauteil (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs an. Das Bauteil überträgt in die Axialrichtung 38 eine Kraft auf das Federelement, welches seinerseits in die Axialrichtung 38 eine Kraft auf einen ersten Ring 10 des Wälzlagers, der als Außenring ausgebildet ist, überträgt. Dadurch ist das Wälzlager vorgespannt. Ein Ring 12 des Wälzlagers, der als Innenring ausgebildet ist, ist auf der Motorwelle befestigt. Die beiden Ringe sind relativ zueinander um eine Drehachse 14 drehbar. Ferner ist das Federelement an dem Ring 10 formschlüssig bezüglich der Axialrichtung befestigt (2). Außerdem umgibt das Federelement die Motorwelle. 1 shows a schematic representation of a partial section through a motor assembly with a rolling bearing according to the invention. The engine assembly is part of a motor vehicle and has an electric motor 34 and a motor shaft 40 on. In principle, the motor assembly may also be part of other devices that are operated by means of an electric motor and whose motor shaft is to be supported by rolling bearings. A ball bearing 42 and an inventive rolling bearing 44 store the motor shaft. The rolling bearing 44 is designed as a deep groove ball bearing and has a spring element 16 on, which with a range in an axial direction 38 via an axial end 32 a first ring 10 of the rolling bearing, which is designed as an outer ring, protrudes. The spring element rests with this region, which is one of its axial end regions, against a component (not shown) of the motor vehicle. The component transmits in the axial direction 38 a force on the spring element, which in turn in the axial direction 38 a force on a first ring 10 of the rolling bearing, which is designed as an outer ring transmits. As a result, the rolling bearing is preloaded. A ring 12 of the rolling bearing, which is formed as an inner ring is fixed on the motor shaft. The two rings are relative to each other about an axis of rotation 14 rotatable. Furthermore, the spring element is on the ring 10 positively secured with respect to the axial direction ( 2 ). In addition, the spring element surrounds the motor shaft.

Der Außenring weist an einer radialen Innenfläche eine Ausnehmung 18 auf. Die Ausnehmung 18 ist eine ringförmige Nut, die die Drehachse umgibt. Das Federelement greift mit einem Ringförmigen Bereich in die Ausnehmung 18 ein und ist dadurch formschlüssig bezüglich der Axialrichtung an dem Außenring befestigt. The outer ring has a recess on a radial inner surface 18 on. The recess 18 is an annular groove that surrounds the axis of rotation. The spring element engages with an annular area in the recess 18 and is thereby positively secured with respect to the axial direction of the outer ring.

Der Ring 10 weist eine zweite Ausnehmung 20 auf, die spiegelverkehrt zu der ersten Ausnehmung 18 ausgebildet ist. Die beiden Ausnehmungen sind an einander gegenüberliegenden axialen Endbereichen 22, 24 des ersten Rings 10 angeordnet. In der zweiten Ausnehmung 20 ist eine Dichtungseinheit 46 befestigt, die das Wälzlager an einem ersten axialen Ende abdichtet. The ring 10 has a second recess 20 on, the mirrored to the first recess 18 is trained. The two recesses are at opposite axial end portions 22 . 24 of the first ring 10 arranged. In the second recess 20 is a sealing unit 46 attached, which seals the roller bearing at a first axial end.

Weiterhin weist das Wälzlager ein Dichtungsmittel 30 auf, das an einem Fortsatz 26 eines Grundkörpers 50 des Federelements befestigt ist (2). Der Grundkörper ist als Tellerfeder ausgebildet. Der Fortsatz ist einstückig mit der metallischen Tellerfeder ausgebildet. Grundsätzlich ist weiterhin denkbar, dass der Fortsatz aus einem Kunststoff ist und durch Aufvulkanisieren an dem Grundkörper befestigt ist. Furthermore, the rolling bearing has a sealant 30 on, on an extension 26 of a basic body 50 the spring element is attached ( 2 ). The main body is designed as a plate spring. The extension is formed integrally with the metallic plate spring. In principle, it is also conceivable that the extension is made of a plastic and is fixed by vulcanization on the base body.

Der Fortsatz 26 erstreckt sich radial ausgehend von dem ersten Ring 10 bis über den Teilkreisdurchmesser 28 des Wälzlagers 44 hinaus. Das Dichtungsmittel 30 liegt an einem Nutgrund einer Nut 48 des Rings 12 an, welche an einem axialen Endbereich des Rings 12 angeordnet ist, und dichtet dadurch das Wälzlager axialendseitig ab. Das Dichtungsmittel 30 ist aus einem Elastomer gebildet. The extension 26 extends radially from the first ring 10 up to over the pitch circle diameter 28 of the rolling bearing 44 out. The sealant 30 lies on a groove bottom of a groove 48 of the ring 12 which at an axial end portion of the ring 12 is arranged, and thereby seals the roller bearing axialendseitig. The sealant 30 is made of an elastomer.

Bei einer Montage wird das Federelement 16 zunächst an dem ersten Ring 10 formschlüssig befestigt. Nachfolgend wird das Wälzlager 44 mit dem Federelement zur Mitwirkung an einer Lagerung der Motorwelle 40 in das Kraftfahrzeug eingebaut. Hierzu wird der Innenring des Wälzlagers 44 auf die Motorwelle aufgebracht. During assembly, the spring element 16 first at the first ring 10 fixed in a form-fitting manner. The following is the rolling bearing 44 with the spring element for participation in a bearing of the motor shaft 40 installed in the motor vehicle. For this purpose, the inner ring of the rolling bearing 44 applied to the motor shaft.

In den 3 und 4 sind alternative Ausführungsbeispiele dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele in den 3 und 4 der Buchstabe „a“ bzw. „b“ hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 2 verwiesen werden kann.In the 3 and 4 Alternative embodiments are shown. Substantially identical components, features and functions are basically numbered by the same reference numerals. To distinguish the embodiments, however, the reference numerals of the embodiments in the 3 and 4 the letter "a" or "b" added. The following description is essentially limited to the differences from the embodiment in the 1 to 2 , wherein with respect to the same components, features and functions on the description of the embodiment in the 1 to 2 can be referenced.

Das in 3 gezeigte Wälzlager 44a weist ein Dichtungsmittel 30a auf, welches an einem kreiszylindermantelförmigen Bereich eines Innenrings 12a des Wälzlagers anliegt. This in 3 shown bearings 44a has a sealant 30a on, which on a circular cylinder jacket-shaped portion of an inner ring 12a of the rolling bearing abuts.

Das in 4 gezeigte Wälzlager 44b weist ein Federelement 16b auf, an welchem kein Dichtungsmittel befestigt ist und welches als Tellerfeder ausgebildet ist. Bezugszeichenliste 10 Ring 12 Ring 14 Drehachse 16 Federelement 18 Ausnehmung 20 Ausnehmung 22 Endbereich 24 Endbereich 26 Fortsatz 28 Teilkreisdurchmesser 30 Dichtungsmittel 32 Ende 34 Motor 38 Axialrichtung 40 Motorwelle 42 Kugellager 44 Wälzlager 46 Dichtungseinheit 48 Nut 50 Grundkörper This in 4 shown bearings 44b has a spring element 16b on, on which no sealant is attached and which is designed as a plate spring. LIST OF REFERENCE NUMBERS 10 ring 12 ring 14 axis of rotation 16 spring element 18 recess 20 recess 22 end 24 end 26 extension 28 Pitch diameter 30 sealant 32 The End 34 engine 38 axially 40 motor shaft 42 ball-bearing 44 roller bearing 46 sealing unit 48 groove 50 body

Claims (12)

Wälzlager mit einem ersten Ring (10) und wenigstens einem zweiten Ring (12), welcher drehbar um eine Drehachse (14) relativ zu dem ersten Ring ist, gekennzeichnet durch wenigstens ein Federelement (16), welches an dem ersten Ring befestigt ist. Rolling bearing with a first ring ( 10 ) and at least one second ring ( 12 ) which is rotatable about an axis of rotation ( 14 ) relative to the first ring, characterized by at least one spring element ( 16 ), which is attached to the first ring. Wälzlager nach Anspruch 1, wobei das Federelement formschlüssig an dem ersten Ring befestigt ist. Rolling bearing according to claim 1, wherein the spring element is positively secured to the first ring. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Federelement in zumindest eine erste Ausnehmung (18) des ersten Rings eingreift. Rolling bearing according to one of claims 1 or 2, wherein the spring element in at least a first recess ( 18 ) engages the first ring. Wälzlager nach Anspruch 3, wobei der erste Ring zumindest eine zweite Ausnehmung (20) aufweist, welche im Wesentlichen spiegelverkehrt zu der ersten Ausnehmung ausgebildet ist. Rolling bearing according to claim 3, wherein the first ring at least one second recess ( 20 ), which is formed substantially mirror-inverted to the first recess. Wälzlager nach Anspruch 4, wobei die beiden Ausnehmungen an einander gegenüberliegenden axialen Endbereichen (22, 24) des ersten Rings angeordnet sind. Rolling bearing according to claim 4, wherein the two recesses at opposite axial end portions ( 22 . 24 ) of the first ring are arranged. Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Federelement einen Fortsatz (26) aufweist, welcher sich radial ausgehend von dem ersten Ring zumindest bis zu einem Teilkreisdurchmesser (28) des Wälzlagers erstreckt. Rolling bearing according to one of the preceding claims, wherein the spring element has an extension ( 26 ) which extends radially from the first ring at least to a pitch circle diameter ( 28 ) of the rolling bearing extends. Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Wälzlager wenigstens ein Dichtungsmittel (30) aufweist, welches an dem Federelement befestigt ist. Rolling bearing according to one of the preceding claims, wherein the rolling bearing at least one sealing means ( 30 ), which is fixed to the spring element. Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Federelement zumindest teilweise über ein axiales Ende (32) des ersten Rings hinausragt.Rolling bearing according to one of the preceding claims, wherein the spring element at least partially via an axial end ( 32 ) protrudes from the first ring. Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Federelement wenigstens eine Tellerfeder aufweist.Rolling bearing according to one of the preceding claims, wherein the spring element has at least one plate spring. Vorrichtung, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Motor (34), welcher insbesondere als Elektromotor ausgebildet ist, und einem Wälzlager nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Wälzlager an einer Lagerung einer Welle (40) des Motors mitwirkt und das Federelement eine Kraft in Axialrichtung (38) auf den ersten Ring ausübt. Device, in particular motor vehicle, with a motor ( 34 ), which is designed in particular as an electric motor, and a rolling bearing according to one of the preceding claims, wherein the rolling bearing on a bearing of a shaft ( 40 ) of the motor and the spring element a force in the axial direction ( 38 ) on the first ring. Montageverfahren, insbesondere zur Montage eines Wälzlagers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem ein Federelement (16) an einem ersten Ring eines Wälzlagers befestigt wird.Mounting method, in particular for mounting a roller bearing according to one of claims 1 to 9, in which a spring element ( 16 ) is attached to a first ring of a rolling bearing. Montageverfahren nach Anspruch 11, wobei nach dem Befestigen des Federelements an dem ersten Ring das Wälzlager zusammen mit dem Federelement zur Mitwirkung an einer Lagerung einer Motorwelle in ein Kraftfahrzeug eingebaut wird. Assembly method according to claim 11, wherein after fixing the spring element to the first ring, the rolling bearing is installed together with the spring element for participation in a bearing of a motor shaft in a motor vehicle.
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