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Die Erfindung betrifft ein Axiallager für einen Achsschenkel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Lagerungen von Achsschenkeln erfolgen meist durch Axiallager, insbesondere durch Axial-Zylinderrollenlager. Die Axial-Zylinderrollenlager bestehen aus dickwandigen Gehäusescheiben aus gehärtetem Wälzlagerstahl zwischen denen Wälzkörper angeordnet sind. Derartige Axiallager weisen in der Regel eine Schutzkappe aus Blech auf, welche das Lager vor Grobschmutz schützt und gleichzeitig als Baueinheit zusammenhält.
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Die Druckschrift
DE 22 12 621 C3 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Axial-Zylinderrollenlager, bestehend aus einem ringscheibenförmigen Käfig, zwei gleichen Laufringscheiben aus Stahl sowie einem zylinderförmigen Haltering aus elastisch biegsamem Kunststoff mit an dessen beiden Rändern angeformten ringsumlaufenden Lippen, die auf zu dem Haltering hin konvergierende Schrägflächen an einem Rand der Laufringscheiben drücken und diese an den Zylinderrollen anliegend zusammenhalten. Der Haltering sowie der Käfig sind einstückig aus Polyamid ausgebildet.
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Die
DE 296 00 704 U1 zeigt ein Axialwälzlager, insbesondere für die Aufnahme von Axialkräften eines um einen Achsschenkelbolzen am Ende einer Fahrzeugachse schwenkbar gelagerten Achsschenkels, wobei die eine Laufscheibe des Axialwälzlagers mit einem hülsenförmigen Rand versehen ist, der die Wälzkörper und die Mantelfläche der zweiten Laufscheibe mit Spiel umgreift und die Wälzkörper radial nach außen fixiert, und zwischen dem Rand und der Mantelfläche ein Dichtring aus elastischem Kunststoff angeordnet ist, wobei zur radialen Fixierung der Wälzkörper nach innen im radial inneren Hüllkreis "für die Wälzkörper ein getrennt von den Laufscheiben ausgebildeter Anlaufring angeordnet ist.
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Die
FR 2 831 232 A1 zeigt ein Axiallagerkäfig mit radialen Schmierstoffaufnahmen, welche von den Axiallagerscheiben abgeschlossen sind.
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Die
DE 22 12 621 C3 zeigt ein Axial-Zylinderrollenlager, wobei der Rollenkäfig an seinem Außenumfang einstückig beidseitig mit je einer Lippe versehen ist, die mit ihrer Außenkante zur Drehachse des Lagers hin geneigt ist und hinter diesen Lippen, druckknopfartig eingesetzt, die Rollenlaufbahnen bildende Stahlscheiben angeordnet sind.
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Die
DE 10 2008 024 055 A1 zeigt ein Lagerelement, wobei das Lagerelement ein Trägerelement und ein Funktionselement umfasst, wobei das Funktionselement mindestens im Bereich der Lagerlaufbahn aus einem anderen Werkstoff als das Trägerelement besteht, wobei mindestens eines von dem Funktionselement und dem Trägerelement aus mindestens zwei aneinander gefügten Segmenten besteht.
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Die
DE 19 64 999 U zeigt eine Abdichtung für Axialwälzlager, bestehend aus zwei Laufscheiben, zwischen denen eine Anzahl Wälzkörper angeordnet ist, wobei das Lager von zwei kreisringförmigen, schachtelartig ineinandergesteckten Schalen umschlossen ist, die aus einem radial gerichteten Boden mit an dessen Innen-.und Außendurchmesser angebrachten, sich axial erstreckenden Kragen bestehen, wobei sich zwischen den Kragen der beiden Teile axial gerichtete Ringspalte ergeben, in denen gleitende Dichtungen aus elastischem Werkstoff untergebracht sind.
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Die
DE 74 33 964 U zeigt ein vollrolliges Axial-Zylinderrollenlager mit bordlosen Laufscheiben sowie mit zwei die Rollen an ihren ebenen Stirnflächen abstützenden, losen Führungsringen.
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Die
US 4 822 183 A zeigt einen einheitlich geformten Kunststoffkugelkäfig für ein Drucklager mit axial gegenüberliegenden Laufringen, wobei an den Käfigseparator angegossene Dichtungen vorhanden sind, die bei der Montage abbrechen.
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Die
JP 2009- 191 897 A zeigt einen Halter für ein Drucknadellager, das eine Rolle hält, wobei der Halter aus Kunststoff hergestellt ist und eine ringförmige Form aufweist, die bei der Montage des Lagerrings in den Lagerring eingreift.
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Die
FR 2 389 036 A1 zeigt ein Reibungsverhinderungselement für ein Fahrwerkslager mit zwei Laufbahnen, welche über einen aus einem synthetischen Material ausgebildeten Käfig zusammengehalten werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Axiallager für einen Achsschenkel vorzuschlagen, welches kostengünstig in der Herstellung ist und eine ausreichende Dichtung gegenüber Verschmutzungen und Wasser bietet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Axiallager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
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Erfindungsgemäß wird ein Axiallager für einen Achsschenkel vorgeschlagen. Insbesondere ist der Achsschenkel ein Bestandteil einer gelenkten Achse eines Fahrzeugs. Das Axiallager weist mindestens eine erste und eine zweite Gehäusehälfte auf. Besonders bevorzugt sind die beiden Gehäusehälften spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet.
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Mindestens eine Gehäusehälfte definiert eine Hauptdrehachse. Insbesondere ist die Hauptdrehachse eine Rotationsachse oder eine Symmetrieachse der mindestens einen Gehäusehälfte. Insbesondere sind die beiden Gehäusehälften koaxial in Bezug auf die Hauptdrehachse, vorzugsweise parallel zueinander, besonders bevorzugt beabstandet voneinander angeordnet. Die beiden Gehäusehälften begrenzen einen Wälzkörperraum. Insbesondere ist der Wälzkörperraum in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse durch die beiden Gehäusehälften begrenzt. Die Gehäusehälften weisen jeweils eine Lauffläche auf. Insbesondere liegt die Lauffläche in einer Radialebene zu der Hauptdrehachse, vorzugsweise innerhalb des Wälzkörperraums.
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Das Axiallager weist eine Mehrzahl an Wälzkörpern auf. Insbesondere sind die Wälzkörper als Zylinder und/oder Kugeln und/oder Kegel und/oder Nadeln ausgebildet. Die Wälzkörper sind in dem Wälzkörperraum angeordnet und wälzen an den Laufflächen in einer Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse ab. Insbesondere sind die Wälzkörper mindestens einreihig zwischen den Gehäusehälften, vorzugsweise zwischen den beiden Laufflächen angeordnet. Insbesondere ist der Wälzkörperraum mit einem Schmiermittel, z.B. einem Fett oder einem Öl, gefüllt. Insbesondere sind die Wälzkörper in einem Kreis konzentrisch und/oder koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet.
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Weiter weist das Axiallager einen Käfiggrundkörper auf, wobei der Käfiggrundkörper einen Käfigabschnitt aufweist. Der Käfigabschnitt hat die Funktion, die Wälzkörper im Betrieb des Axiallagers in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse voneinander zu beabstanden. Insbesondere ist der Käfigabschnitt ein Lagerkäfig, welcher für ein Axiallager geeignet und/oder ausgebildet ist. Der Käfigabschnitt weist eine Mehrzahl an Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der Wälzkörper auf. Insbesondere sind die Wälzkörper in den Aufnahmeöffnungen aufgenommen und vorzugsweise in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse regelmäßig angeordnet. Besonders bevorzugt sind alle Aufnahmeöffnungen gleich ausgebildet.
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Der Käfigabschnitt ist zwischen den beiden Gehäusehälften angeordnet. Insbesondere sind die Wälzköper in den Aufnahmeöffnungen in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse verliersicher angeordnet und/oder gefangen. Insbesondere sind die Wälzkörper in den Aufnahmeöffnungen und/oder durch die beiden Gehäusehälften in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse verliersicher angeordnet und/oder gefangen. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Wälzkörper in axialer Richtung über die die Aufnahmeöffnungen in mindestens eine axiale Richtung, vorzugsweise in beide axialen Richtungen herausragen, so dass die Wälzkörper abwälzend in Kontakt mit den Laufflächen treten können.
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Der Käfiggrundkörper weist mindestens einen Verschlussabschnitt auf, wobei der Verschlussabschnitt die beiden Gehäusehälften in axialer Richtung haltend umgreift. Insbesondere hat der Verschlussabschnitt die Funktion, die beiden Gehäusehälften als Baueinheit zusammenzuhalten und vorzugsweise den Wälzkörperraum gegen Grobschmutz abzudichten. Insbesondere erstreckt sich der Verschlussabschnitt vollständig oder abschnittsweise in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse, wobei der Verschlussabschnitt vorzugsweise an der radialen Außenseite und/oder Innenseite der beiden Gehäusehälften in Bezug auf die Hauptdrehachse angeordnet und/oder anordbar ist.
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Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Käfiggrundkörper einen Dichtabschnitt aufweist, wobei der Dichtabschnitt zwischen den beiden Gehäusehälften angeordnet ist, und den Wälzkörperraum abdichtet. Insbesondere hat der Dichtabschnitt die Funktion den Wälzkörperraum gegen Wasser und/oder Schmutzpartikel abzudichten. Insbesondere ist der Käfiggrundkörper, vorzugsweise der Käfigabschnitt und/oder der Verschlussabschnitt und/oder der Dichtabschnitt einstückig oder einteilig ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich der Dichtabschnitt in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse, wobei der Dichtabschnitt vorzugsweise in Umlaufrichtung stetig gekrümmt ist. Insbesondere ist der Dichtabschnitt zwischen dem Käfigabschnitt und dem Verschlussabschnitt angeordnet. Vorzugsweise dichtet der Dichtabschnitt den Wälzkörperraum in radialer Richtung ab.
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Durch den erfindungsgemäßen Käfiggrundkörper ist eine besonders kostengünstige Ausführung des Axiallagers realisierbar, wobei der Käfiggrundkörper insbesondere die Funktionen Abdichtung des Wälzkörperraums, beispielsweise gegen das Eindringen von Grob- und/oder Feinschmutz und/oder Wasser und das Zusammenhalten der beiden Gehäusehälften als Baueinheit vereint. Durch den zusätzlichen Dichtabschnitt ist außerdem ein störungssicherer Betrieb gewährleistet, da das Eindringen von unerwünschten Partikel oder Medien erheblich reduziert wird. Ferner ergibt sich durch die vorgeschlagene Ausgestaltung des Käfiggrundkörpers eine kompakte Baueinheit, welche insbesondere einen geringen Außendurchmesser aufweist.
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In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens eine Gehäusehälfte eine Gehäusescheibe auf, wobei der Verschlussabschnitt in die Gehäusescheibe eingreift. Insbesondere sind die Gehäusehälften als zwei separate Gehäusescheiben ausgebildet, wobei die Gehäusescheiben vorzugsweise ringförmig sind. Besonders bevorzugt sind die beiden Gehäusescheiben spiegelsymmetrisch ausgebildet. Insbesondere hält der Verschlussabschnitt das Axiallager in einem ausgebauten Zustand, vorzugsweise die beiden Gehäusehälften, besonders bevorzugt die beiden Gehäusescheiben, in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse zusammen. Insbesondere bildet der Verschlussabschnitt, vorzugsweise in dem ausgebauten Zustand des Axiallagers, eine formschlüssige Verbindung mit der Gehäusescheibe.
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Die Lauffläche ist jeweils durch die Gehäusescheibe gebildet. Insbesondere ist die Lauffläche spanend bearbeitet, vorzugsweise geschliffen. Vorzugsweise liegt die Lauffläche in der Radialebene, besonders bevorzugt innerhalb des Wälzkörperraums. Insbesondere erstreckt sich die Lauffläche in radialer Richtung nur im Bereich der Wälzkörper, vorzugsweise über die gesamte radiale Fläche der Gehäusescheibe.
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Der Dichtabschnitt liegt an der Gehäusescheibe an. Insbesondere liegt der Dichtabschnitt an beiden Gehäusescheiben an, so dass vorzugsweise der Wälzkörperraum in radialer Richtung und/oder in Gegenrichtung abgedichtet ist. Insbesondere bilden der Verschlussabschnitt und der Dichtabschnitt in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse mindestens einen weiteren Raum, wobei der weitere Raum und/oder der Wälzkörperraum vorzugsweise zur Aufnahme des Schmiermittels ausgebildet sind.
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In einer erfindungsgemäßen Umsetzung ist der Käfiggrundkörper aus einem weichen und einem harten Material gebildet. Beispielsweise ist das weiche Material ein weicher und/oder elastischer Kunststoff oder Silikon oder Kautschuk. Beispielsweise ist das harte Material ein harter Kunststoff oder ein Metall oder eine Metall-Legierung.
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Der Dichtabschnitt ist aus dem weichen Material gebildet. Der Käfigabschnitt ist aus dem harten Material gebildet. Insbesondere sind die beiden Materialien, vorzugsweise stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise sind die beiden Materialien miteinander vergossen oder verspritzt.
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Der Verschlussabschnitt weist mindestens einen Schnapphaken auf. Erfindungsgemäß besteht der Schnapphaken aus dem weichen Material, besonders bevorzugt besteht der Schnapphaken aus dem gleichen Material wie der Dichtbereich. Insbesondere erstreckt sich der Schnapphaken in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse vollständig oder abschnittsweise. Besonders bevorzugt weist der Verschlussabschnitt genau zwei Schnapphaken auf. Insbesondere sind die beiden Schnapphaken gegenüberliegend zueinander angeordnet.
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Der Schnapphaken umgreift den Stegabschnitt haltend. Vorzugsweise umgreift der mindestens eine Schnapphaken den mindestens einen Stegabschnitt der mindestens einen Gehäusescheibe haltend. Insbesondere hat der Schnapphaken die Funktion die beiden Gehäusehälften in axialer Richtung zu halten, so dass vorzugsweise das Axiallager als Baueinheit zusammengehalten wird.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens eine Gehäusehälfte eine Laufscheibe und eine Gehäusescheibe auf, wobei der Verschlussabschnitt in die Gehäusescheibe eingreift. Die Laufscheibe ist insbesondere als separate kreisförmige Scheibe ausgebildet, welche vorzugsweise einen Bestandteil des Axiallagers, besonders bevorzugt einen Bestandteil der Gehäusehälfte bildet. Insbesondere ist die Laufscheibe formschlüssig mit der Gehäusescheibe verbunden und/oder verbindbar, wobei die Gehäusescheibe und die Laufscheibe zusammen vorzugsweise eine der Gehäusehälften bilden. Insbesondere weist die Laufscheibe den gleichen Außendurchmesser und/oder Innendurchmesser wie die Gehäusescheibe auf. Alternativ weist die Laufscheibe einen kleineren Außendurchmesser und/oder größeren Innendurchmesser wie die Gehäusescheibe auf. Insbesondere beträgt die Differenz der Ringbreite zwischen Laufscheibe und Gehäusescheibe mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mehr als 1 mm, besonders bevorzugt mehr als 5 mm, im Speziellen mehr als 10 mm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt die Differenz zwischen Laufscheibe und Gehäusescheibe insbesondere weniger als 30 mm, vorzugsweise weniger als 8 mm, besonders bevorzugt weniger als 2,5 mm, im Speziellen weniger als 1 mm.
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Insbesondere weist die Gehäusescheibe einen Führungsabschnitt zur Führung der Laufscheibe auf. Insbesondere liegt die Laufscheibe radial auf dem Führungsabschnitt auf. Vorzugsweise ist der Führungsabschnitt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse als ein Steg ausgebildet, wobei sich der Steg besonders bevorzugt in Umlaufrichtung vollständig oder teilweise erstreckt. Im Speziellen entspricht die axiale Erstreckung des Führungsabschnitts, einer Dicke der Laufscheibe. Beispielsweise bilden der Außendurchmesser und/oder der Innendurchmesser der Laufscheibe und der Führungsabschnitt zusammen in radialer Erstreckung eine Höhe, welche vorzugsweise der radialen Erstreckung der Gehäusescheibe entspricht. Insbesondere beträgt die Dicke der Laufscheibe mindestens 1 mm, vorzugsweise mehr als 2 mm, besonders bevorzugt mehr als 3 mm, im Speziellen mehr als 30 mm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt die Dicke der Laufscheibe insbesondere weniger als 5 mm, vorzugsweise weniger als 4 mm, besonders bevorzugt weniger als 3 mm, im Speziellen weniger als 2 mm.
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Die Lauffläche ist durch die Laufscheibe gebildet. Insbesondere ist die Laufscheibe nur in einem Bereich, an dem die Wälzkörper abwälzen, angeordnet. Alternativ ist die Laufscheibe durch den Führungsabschnitt in radialer Richtung gehalten und erstreckt sich besonders bevorzugt in radialer Richtung über den gesamten Wälzkörperraum.
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Der Dichtabschnitt liegt an der Laufscheibe und/oder an der Gehäusescheibe an. Insbesondere liegt der Dichtabschnitt an den beiden Gehäusescheiben und/oder an den beiden Laufscheiben an, so dass vorzugsweise der Wälzkörperraum in radialer Richtung und/oder in einer Gegenrichtung abgedichtet ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist der Verschlussabschnitt einen Dichtbereich und einen Kappenbereich auf. Insbesondere bildet der Kappenbereich eine radiale Außenseite und der Dichtbereich eine radiale Innenseite des Verschlussabschnitts.
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Vorzugsweise sind der Dichtbereich und der Kappenbereich einstückig oder einteilig ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich der Kappenbereich in axialer Richtung über den Wälzkörperraum. Insbesondere erstreckt sich der Dichtbereich in axialer Richtung vollständig oder teilweise über mindestens eine Gehäusehälfte, vorzugsweise über mindestens eine Gehäusescheibe und/oder besonders bevorzugt über die mindestens eine Laufscheibe.
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Der Dichtbereich und die Gehäusehälfte bilden jeweils eine berührungslose Dichtung. Insbesondere bilden der Dichtbereich und die Gehäusescheibe und/oder die Laufscheibe eine berührungslose Dichtung. Insbesondere ist die berührungslose Dichtung eine Spaltdichtung, so dass vorzugsweise ein Schmierspalt gebildet ist. Insbesondere ist zwischen dem Dichtbereich und der Gehäusehälfte ein Schmiermittel angeordnet und/oder anordbar, so dass besonders bevorzugt im Betrieb des Axiallagers innerhalb des Schmierspalts nur eine Schmierstoffreibung entsteht. Insbesondere erstreckt sich der Schmierspalt in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse. Insbesondere weist der Schmierspalt in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse eine Höhe von mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,5 mm, besonders bevorzugt mindestens 1 mm auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der Schmierspalt radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse eine Höhe von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0,7 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,5 mm auf.
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Der Dichtbereich ist aus dem weichen Material gebildet. Der Kappenbereich ist aus dem harten Material gebildet. Insbesondere sind die beiden Materialien, vorzugsweise stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Beispielsweise sind die beiden Materialien miteinander vergossen oder verspritzt.
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In einer weiteren bevorzugten konstruktiven Umsetzung weist mindestens eine Gehäusehälfte mindestens einen Stegabschnitt auf. Insbesondere ist der Stegabschnitt an der radialen Außenseite und/oder der radialen Innenseite der Gehäusehälfte, vorzugsweise der Gehäusescheibe, angeordnet. Insbesondere erstreckt sich der Stegabschnitt vollständig oder abschnittsweise in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse.
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Der Verschlussabschnitt weist mindestens einen Schnapphaken auf. Insbesondere schließt sich der Schnapphaken in axialer Richtung an den Dichtbereich und/oder den Kappenbereich an oder bildet einen Fortsatz des Dichtbereichs und/oder des Kappenbereichs. Vorzugsweise besteht der Schnapphaken aus dem weichen oder dem harten Material, besonders bevorzugt besteht der Schnapphaken aus dem gleichen Material wie der Dichtbereich. Insbesondere erstreckt sich der Schnapphaken in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse vollständig oder abschnittsweise. Besonders bevorzugt weist der Verschlussabschnitt genau zwei Schnapphaken auf. Insbesondere sind die beiden Schnapphaken gegenüberliegend zueinander angeordnet.
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Der Schnapphaken umgreift den Stegabschnitt haltend. Vorzugsweise umgreift der mindestens eine Schnapphaken den mindestens einen Stegabschnitt der mindestens einen Gehäusescheibe haltend. Insbesondere hat der Schnapphaken die Funktion die beiden Gehäusehälften in axialer Richtung zu halten, so dass vorzugsweise das Axiallager als Baueinheit zusammengehalten wird. Besonders bevorzugt bildet der Schnapphaken in einem verbauten Zustand des Axiallagers mit dem Dichtbereich zusammen sowie dem Stegabschnitt die berührungslose Dichtung.
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Insbesondere wird bei einer Montage des Axiallagers der Käfiggrundkörper mit der ersten Gehäusehälfte, insbesondere der ersten Gehäusescheibe, verbunden. Hierzu wird der Käfiggrundkörper vorzugsweise in axialer Richtung koaxial auf die erste Gehäusehälfte aufgesetzt, und besonders bevorzugt ein Druck auf den Käfiggrundkörper ausgeübt, so dass der erste Schnapphaken über den ersten Stegabschnitt geführt wird und anschließend verrastet und/oder den ersten Stegabschnitt haltend umgreift. Anschließend wird die zweite Gehäusehälfte axial in Richtung des zweiten Schnapphakens aufgesetzt, so dass der zweite Schnapphaken über den zweiten Stegabschnitt geführt wird und anschließend verrastet und/oder den zweiten Stegabschnitt haltend umgreift.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Gehäusescheiben aus einem Sinterwerkstoff und die Laufscheibe aus einem Wälzlagerstahl hergestellt. Insbesondere ist der Sinterwerkstoff bzw. die Oberfläche nicht spanend zu bearbeiten, so dass vorzugsweise eine kostengünstige Herstellung der Gehäusescheiben möglich ist. Insbesondere ist die Gehäusescheibe zur Erhöhung der Festigkeit und/oder Korrosionsbeständigkeit oberflächenbehandelt und/oder beschichtet. Insbesondere wird die Laufscheibe aus einem dünnen umformtechnisch zu bearbeitenden Wälzlagerstahl ausgestanzt, wobei der Wälzlagerstahl vorzugsweise gehärtet ist.
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In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung ist das Axiallager ein Axial-Rollenlager. Insbesondere ist das Axial-Rollenlager ein Axial-Zylinderrollenlager oder ein Axial-Kegelrollenlager oder ein Axial-Nadellager. Alternativ kann das Axiallager z.B. auch als ein Axial-Rillenkugellager ausgebildet.
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In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung weist der Kappenbereich einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei ein Querträger eine radiale Außenseite des Verschlussabschnittes bildet. Insbesondere verläuft der Querträger parallel zu der Hauptdrehachse und erstreckt sich vorzugsweise über den Wälzkörperraum. Insbesondere erstreckt sich der Kappenbereich in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse abschnittsweise oder vollständig, so dass der Wälzkörperraum vorzugsweise in radialer Richtung durch den Kappenbereich abgedeckt ist.
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Ein zweiter senkrecht zu dem Querträger stehender Steg erstreckt sich radial entlang einer Radialebene in Richtung der Hauptachse und bildet einen Kern für den Dichtabschnitt und/oder den Verschlussabschnitt. Insbesondere ist der Kern aus dem harten Material, wobei der Kern vorzugsweise in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung und/oder in Umlaufrichtung von dem weichen Material vollständig oder teilweise umschlossen ist.
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Der Dichtabschnitt weist mindestens eine Dichtlippe auf. Insbesondere ist die Dichtlippe aus dem gleichen Material gebildet wie der Dichtbereich und/oder der Dichtabschnitt und/oder der mindestens eine Schnapphaken. Besonders bevorzugt ist die Dichtlippe aus dem weichen Material gebildet.
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Die Dichtlippe ist zwischen dem Querträger und dem Käfigabschnitt angeordnet und erstreckt sich in mindestens eine Richtung der mindestens einen Gehäusehälfte. Insbesondere ist der Kappenbereich mit dem Käfigabschnitt verbunden. Insbesondere weist der Kappenbereich und/oder der Käfigabschnitt in Umlaufrichtung vorzugsweise mindestens eine, besonders bevorzugt eine Mehrzahl an Öffnungen auf. Insbesondere erstreckt sich der Dichtabschnitt in axialer Richtung parallel zu der Hauptdrehachse durch die Öffnung, so dass vorzugsweise der Dichtabschnitt den Kappenbereich in radialer und/oder axialer und/oder in Umlaufrichtung umschließt.
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Die Dichtlippe bildet in einem verbauten Zustand des Axiallagers eine Berührungsdichtung mit der mindestens einen Gehäusehälfte. Insbesondere bildet der Dichtabschnitt, vorzugsweise die mindestens eine Dichtlippe mit der Laufscheibe und/oder der Gehäusescheibe eine Berührungsdichtung, besonders bevorzugt eine schleifende Dichtung.
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Alternativ oder optional ergänzend, weist der Käfiggrundkörper einen weiteren Verschlussabschnitt und/oder einen weiteren Dichtabschnitt auf. Insbesondere sind der weitere Verschlussabschnitt und/oder der weitere Dichtabschnitt an der radialen Innenseite der Gehäusescheiben angeordnet. Insbesondere dichtet der weitere Dichtabschnitt den Wälzkörperraum zu der radialen Innenseite der Gehäusescheiben hin ab.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Axiallagers in einem Teilschnitt als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine Detailansicht des Axiallagers mit dem Käfiggrundkörper in einem Längsschnitt entlang einer Hauptachse;
- 3 das Axiallager in gleicher Darstellung wie in 2 mit einer alternativen Ausgestaltung des Käfiggrundkörpers;
- 4 den Käfiggrundkörper in einem demontierten Zustand in einer Längsschnittdarstellung durch die Hauptachse;
- 5 eine Achsschenkelanordnung mit dem Axiallager in einer Schnittdarstellung;
- 6 eine perspektivische Darstellung des Käfiggrundkörpers in einem demontierten Zustand.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Axiallagers 1, z.B. ein Axial-Zylinderrollenlager, welches in einem Teillängsschnitt dargestellt ist. Das Axiallager 1 weist eine erste Gehäusescheibe 2a und eine zweite Gehäusescheibe 2b auf. Mindestens eine der beiden Gehäusescheiben 2a, b definiert dabei, z.B. mit der Rotationsachse, eine Hauptdrehachse H. Die erste Gehäusescheibe 2a und die zweite Gehäusescheibe 2b sind koaxial in Bezug auf die Hauptdrehachse H angeordnet.
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Das Axiallager 1 weist eine erste und eine zweite Laufscheibe 3a, b auf, wobei die erste Laufscheibe 3a formschlüssig mit der ersten Gehäusescheibe 2a verbunden ist und die zweite Laufscheibe 3b mit der zweiten Gehäusescheibe 2b formschlüssig verbunden ist. Beispielsweise bilden die erste Gehäusescheibe 2a und die erste Laufscheibe 3a eine erste Gehäusehälfte und die zweite Gehäusescheibe 2b und die zweite Laufscheibe 3b eine zweite Gehäusehälfte, wobei die beiden Gehäusehälften spiegelsymmetrisch zueinander sind. Die beiden Gehäusehälften, insbesondere die beiden Laufscheiben 3a, b, sind voneinander beabstandet und definieren somit in axialer Richtung einen Wälzkörperraum.
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Zwischen den beiden Laufscheiben 3a, b sind eine Mehrzahl an Wälzkörpern 4, z.B. Kugeln, Zylinderstifte, Nadeln, Zylinderrollen etc. angeordnet. Die Wälzkörper 4 rollen in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H an den Laufscheiben 3a, b ab. Beispielsweise sind die Wälzkörper 4 gleichmäßig in Umlaufrichtung voneinander beabstandet angeordnet und/oder anordbar.
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Ferner weist die erste Gehäusescheibe 2a einen ersten Führungsabschnitt 5a und die zweite Gehäusescheibe 2b einen zweiten Führungsabschnitt 5b auf. Die beiden Führungsabschnitte 5a, b sind beispielsweise jeweils als ein Steg ausgebildet, wobei sich die Führungsabschnitt 5a, b in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse erstrecken. Die Führungsabschnitte 5a, b sind z.B. einstückig oder einteilig mit der jeweiligen Gehäusescheibe 2a, b verbunden und erstrecken sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse in den Wälzkörperraum. Die axiale Erstreckung entspricht dabei der Dicke der Laufscheiben 3a, b. Die Laufscheiben 3a, b werden durch die Führungsabschnitt 5a, b in radial in Richtung der Hauptdrehachse H gestützt.
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Ferner weist die erste Gehäusescheibe 2a einen ersten Stegabschnitt 6a und die zweite Gehäusescheibe 2b einen zweiten Stegabschnitt 6b auf. Die Stegabschnitte 6a, b sind an der jeweiligen radialen Außenseite der Gehäusescheiben 2a, b angeordnet und beispielsweise als Stege ausgebildet, welche sich in Umlaufrichtung durchgehend an der radialen Außenseite der Gehäusescheiben 2a, b erstrecken. Die Stegabschnitte 6a, b verlängern den Wälzkörperraum in radialer Richtung, wobei die Laufscheiben 3a, b z.B. bündig oder versetzt in radialer Richtung mit den Stegabschnitten 6a, b abschließen.
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Das Axiallager 1 weist einen Käfigrundkörper 7 auf. Der Käfiggrundkörper 7 ist zwischen den beiden Laufscheiben 3a, b angeordnet und in 2 näher beschrieben.
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2 zeigt einen Ausschnitt des Axiallagers 1 in einem Längsschnitt entlang der Hauptachse H. Der Käfiggrundkörper 7, weist einen Käfigabschnitt 8 auf. Der Käfigabschnitt 8 ist zur Aufnahme der Wälzkörper 4 ausgebildet. Der Käfigabschnitt 8 ist aus einem harten Material ausgebildet, z.B. ein harter Kunststoff, schematisch als grobe Schraffierung angedeutet.
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An den Käfigabschnitt 8 schließt sich entlang einer Radialebene R von der Hauptachse H weg, ein Dichtabschnitt 9 an. Der Dichtabschnitt 9 weist dabei eine erste und eine zweite Dichtlippe 10a, b auf. Die Dichtlippen 10a, b erstrecken sich durchgehend in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H. Die erste Dichtlippe 10a liegt an der ersten Laufscheibe 3a und die zweite Dichtlippe 10b liegt an der zweiten Laufscheibe 3b an. Beispielsweise bilden die Dichtlippen 10a, b mit den Laufscheiben 3a, b eine Berührungsdichtung, insbesondere eine schleifende Dichtung. Der Dichtabschnitt 9, insbesondere die Dichtlippen 10a, b, dichten den Wälzkörperraum in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H ab, so dass der Wälzkörperraum, beispielsweis ein einem verbauten Zustand des Axiallagers 1, gegen z.B. Schmutz und/oder Wasser von außen abgedichtet ist. Der Dichtabschnitt 9, insbesondere die Dichtlippen 10a, b, ist aus einem weichen Material gebildet, schematisch als feine Schraffierung angedeutet. Beispielsweise ist das weiche Material z.B. Gummi, weicher Kunststoff etc.
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Weiter weist der Käfiggrundkörper 7 einen Verschlussabschnitt 11 auf. Der Verschlussabschnitt 11 umfasst einen Kappenbereich 12, einen ersten und einen zweiten Dichtbereich 13a, b sowie einen ersten und einen zweiten Schnapphaken 14a, b. Der Kappenbereich 12 ist mit dem Dichtabschnitt 9 und/oder dem Käfigabschnitt 8 einstückig oder einteilig verbunden, wobei der Kappenbereich 12 aus dem gleichen Material besteht, wie der Käfigabschnitt 8. Der Kappenbereich 12 erstreckt sich axial in Richtung der ersten und der zweiten Gehäusescheibe 2a, b und bildet eine radiale Außenseite des Axiallagers 1. Der Kappenbereich 12 ist T-förmig ausgebildet und erstreckt sich mit seinem Querträger parallel zu der Hauptachse H. Ein auf dem Querträger senkrecht stehender Steg erstreckt sich entlang der Radialebene R in Richtung der Hauptachse H und bildet einen festen Kern des Dichtabschnitts 9. Beispielsweise ist der Kappenbereich 12 vollständig oder teilweise in das weiche Material eingebettet.
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Beispielsweise ist der Kappenbereich 12 mit dem Käfigabschnitt 8 abschnittsweise in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H verbunden - nicht dargestellt. Beispielsweise weist der Käfiggrundkörper 7 im Bereich der Dichtlippen 10a, b regelmäßig voneinander beabstandet, mindestens eine Öffnungen auf. Insbesondere sind die Dichtlippen 10a, b über die Öffnung miteinander verbunden, so dass die Dichtlippen 10a, b z.B. in axialer Richtung gehalten sind.
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An den Dichtabschnitt 9 schließt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H der erste und der zweite Dichtbereich 13a, b an. Die Dichtbereiche 13, b verlaufen dabei parallel zu der Hauptachse H bzw. dem Kappenbereich 12 und sind beispielsweise mit diesem stoffschlüssig verbunden. Die Dichtabschnitte 13a, b sind aus dem weichen Material, vorzugsweise dem gleichen Material wie der Dichtabschnitt 9 ausgebildet. Der erste Dichtabschnitt 13a erstreckt sich in Richtung der ersten Gehäusescheibe 2a. Der zweite Dichtabschnitt 13b erstreckt sich in Richtung der zweiten Gehäusescheibe 2b. Insbesondere in einem verbauten Zustand, bilden der erste bzw. der zweite Dichtabschnitt 13a, b mit der ersten bzw. zweiten Laufscheibe 3a, b und/oder dem ersten bzw. zweiten Stegabschnitt 6a, b eine berührungslose Dichtung, z.B. eine Spaltdichtung.
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Die beiden Schnapphaken 14a, b schließen sich in axialer Richtung an den Kappenbereich 12 und/oder an den ersten bzw. zweiten Dichtbereich 13a, b an. Die Schnapphaken 14a, b erstrecken sich radial in Richtung der Hauptdrehachse H, so dass die erste Gehäusescheibe 2a in axialer Richtung durch den ersten Schnapphaken 14a und die zweite Gehäusescheibe 2b in axialer Richtung durch den zweiten Schnapphaken 14b begrenzt ist. Beispielsweise halten die beiden Schnapphaken 14a, b das Axiallager 1 in einem demontierten Zustand als Baueinheit zusammen. In einem montierten Zustand bzw. Betriebszustand bildet der erste Schnapphaken 14a mit dem ersten Stegabschnitt 6a und der zweite Schnapphaken 14b mit dem zweiten Stegabschnitt 6b eine berührungslose Dichtung. Besonders bevorzugt bilden die Dichtbereiche 13a, b und die Schnapphaken 14a, b zusammen mit den Stegabschnitten 6a, b die berührungslose Dichtung.
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3 zeigt in gleicher Darstellung wie in 2 das Axiallager 1 mit einer alternativen Ausgestaltung des Käfiggrundkörpers 7. Der Käfiggrundkörper 7 weist den Käfigabschnitt 8, den Dichtabschnitt 9 und den Verschlussabschnitt 11 auf. Der Käfiggrundkörper 7 besteht dabei aus einem Material, wobei der Kappenbereich 13 sich über die gesamte axiale Länge des Verschlussabschnitts 11 erstreckt und beispielsweise ebenfalls die beiden Schnapphaken 14a, b und die beiden Dichtbereiche 13a, b bildet. Beispielsweise besteht der Käfiggrundkörper 7 nur aus dem weichen oder dem harten Material, wobei der Käfiggrundkörper 7 z.B. ein einteiliger Kunststoffkörper ist.
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4 zeigt den Käfiggrundkörper 7 in einem demontierten Zustand in einer Längsschnittdarstellung durch die Hauptachse H. Der Käfiggrundkörper 7 erstreckt sich in Umlaufrichtung um die Hauptachse H, so dass der Käfiggrundkörper z.B. in einer Draufsicht kreisförmig ist. Der Käfigrundkörper 7 weist in regelmäßigen Abständen Aufnahmeöffnungen 15 zur Aufnahme der Wälzkörper 4 auf.
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5 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Achsschenkelanordnung 16 mit dem Axiallager 1, wobei das Axiallager 1 schematisch dargestellt ist. Die Achsschenkelanordnung 16 weist außerdem einen Achsschenkel 18 auf, welcher über einen Achsschenkelbolzen 17 mit einem Achskörper 19 verbunden ist. Der Achsschenkelbolzen 17 ist koaxial in Bezug auf die Hauptdrehachse H in dem Axiallager 1 aufgenommen. Der Achsschenkel 16 weist einen oberen und einen unteren Achsschenkelarm 18a, b auf, wobei ein axiales Ende des Achsschenkelbolzens 17 koaxial in Bezug auf die Hauptdrehachse H in dem oberen Achsschenkelarm 18a und ein weiteres gegenüberliegendes axiales Ende des Achsschenkelbolzens 17 koaxial in Bezug auf die Hauptdrehachse H in dem unteren Achsschenkelarm 18b aufgenommen ist.
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Der Achskörper 19 ist zwischen dem oberen Achsschenkelarm 18a und dem Axiallager 1 angeordnet und z.B. fest mit dem Achsschenkelbolzen 17 verbunden.
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Beispielsweise ist Achsschenkelanordnung 16 ein Bestandteil eines Lenksystems, welches zum Lenken oder Ändern der Richtung eines Fahrzeugs verwendet werden kann. Der Achsschenkel 16 ist durch das Axiallager 1 gelagert, so dass eine Schwenkbewegung erleichtert wird.
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6 zeigt den Käfiggrundkörper 7 in einer perspektivischen Darstellung. Der Käfiggrundkörper weist insbesondere eine Mehrzahl der Aufnahmeöffnungen 15 auf. Die Aufnahmeöffnungen 15 sind z.B. in einem Kreis konzentrisch und/oder koaxial zu der Hauptdrehachse H angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Axiallager
- 2a
- erste Gehäusescheibe
- 2b
- zweite Gehäusescheibe
- 3a
- erste Laufscheibe
- 3b
- zweite Laufscheibe
- 4
- Wälzkörper
- 5a
- erster Führungsabschnitt
- 5b
- zweiter Führungsabschnitt
- 6a
- erster Stegabschnitt
- 6b
- zweiter Stegabschnitt
- 7
- Käfiggrundkörper
- 8
- Käfigabschnitt
- 9
- Dichtabschnitt
- 10a
- erste Dichtlippe
- 10b
- zweite Dichtlippe
- 11
- Verschlussabschnitt
- 12
- Kappenbereich
- 13a
- erster Dichtbereich
- 13b
- zweiter Dichtbereich
- 14a
- erster Schnapphaken
- 14b
- zweiter Schnapphaken
- 15
- Aufnahmeöffnungen
- 16
- Achselschenkelanordnung
- 17
- Achsschenkelbolzen
- 18
- Achsschenkel
- 18a
- oberer Achsschenkelarm
- 18b
- unterer Achsschenkelarm
- 19
- Achskörper
- H
- Hauptdrehachse
- R
- Radialebene
