DE102017105737A1 - Radial- und Axialwälzlager - Google Patents

Radial- und Axialwälzlager Download PDF

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DE102017105737A1
DE102017105737A1 DE102017105737.4A DE102017105737A DE102017105737A1 DE 102017105737 A1 DE102017105737 A1 DE 102017105737A1 DE 102017105737 A DE102017105737 A DE 102017105737A DE 102017105737 A1 DE102017105737 A1 DE 102017105737A1
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Wolfgang Fugel
Georg Draser
Kivanc Kavzan
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/49Bearings with both balls and rollers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radial- und Axialwälzlager (10) zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten (F, F), mit einer Lagerhülse (12), an deren radialen Innenlaufbahn (14) rollenförmige sowie in einem Rollenkäfig (16) geführte Wälzkörper (18) abrollen, wobei der Rollenkäfig (16) durch einen ersten Radialbord (26) der Lagerhülse (12) sowie eine kreisringförmige Laufscheibe (28) axial geführt ist, und bei dem kugelförmige sowie in einem Kugelkäfig (32) geführte Wälzkörper (34) axial zwischen der Laufscheibe (28) und einem zweiten Radialbord (30) der Lagerhülse (12) angeordnet sind.Dieses Radial- und Axialwälzlager (10) zeichnet sich dadurch aus, dass in einer axial einwärts gerichteten Innenfläche (40) des zweiten Radialbords (30) eine erste hohlkehlartige Kugellaufbahn (42), in einer ersten Laufscheibenstirnseite (44) eine zweite hohlkehlartige Kugellaufbahn (46), sowie in einer von der ersten Laufscheibenstirnseite (44) weggerichteten zweiten Laufscheibenstirnseite (48) eine dritte hohlkehlartige Kugellaufbahn (50) ausgebildet ist, und dass die kugelförmigen Wälzkörper (34) auf der ersten hohlkehlartigen Kugellaufbahn (42) sowie in Abhängigkeit von der Einbaulage der Laufscheibe (28) auf der zweiten Kugellaufbahn (46) oder der dritten hohlkehlartigen Kugellaufbahn (50) abrollen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Radial- und Axialwälzlager zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten, mit einer Lagerhülse, an deren radialen Innenlaufbahn rollenförmige sowie in einem Rollenkäfig geführte Wälzkörper abrollen, wobei der Rollenkäfig durch einen ersten Radialbord der Lagerhülse sowie eine kreisringförmige Laufscheibe axial geführt ist, und bei dem kugelförmige sowie in einem Kugelkäfig geführte Wälzkörper axial zwischen der Laufscheibe und einem zweiten Radialbord der Lagerhülse angeordnet sind.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Wälzlager sind zur reibungsarmen Lagerung von Maschinenelementen in einer großen Bandbreite bekannt. Zur vorrangigen Aufnahme von mechanischen Lasten aus radialer oder axialer Richtung stehen hierbei eine Vielzahl von Ausführungsformen von Radialwälzlagern und Axialwälzlagern zur Verfügung. Axialwälzlager mit einer möglichst kleinen radialen Baugröße werden üblicherweise als Nadellager ausgebildet. Darüber hinaus sind Kombinationswälzlager beziehungsweise Radial-Axialwälzlager bekannt, die gleichermaßen zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten geeignet sind.
  • Bei einer bekannten Ausführungsform eines Kombinationswälzlagers mit einem Nadellager zur Aufnahme der radialen Lasten ist an einem axialen Ende der Nadelhülse ein vollständiges Axialkugellager mit zwei Laufscheiben und einem Kugelkranz zur gleichberechtigten Aufnahme der axialen Lasten integriert, welches sich an dem von der Axiallast abgewandten Radialbord der Nadelhülse abstützt. Nachteilig an dieser bekannten Ausführungsform eines Kombinationswälzlagers sind die Vielzahl der notwendigen Einzelteile, die damit verbundenen Reibungsverluste, der vergleichsweise große axiale Bauraum sowie die damit einhergehenden Fertigungskosten.
  • Ein kombiniertes Radial- und Axiallager, welches einen vorteilhafteren Aufbau aufweist, ist aus der US 3,167,363 A bekannt. Bei dem in der dortigen 6 gezeigten Beispiel stützt sich der Rollenkäfig des Radiallagers axial an einem ersten Radialbord einer Lagerhülse sowie an einer Laufscheibe ab. Mit ihrer axial gegenüberliegenden Stirnseite dient diese Laufscheibe auch als erste Laufbahn für die Kugeln eines Axiallagers. Als zweite Laufbahn für diese käfiggeführten Kugeln des Axiallagers wird die nach axial innen weisende Stirnseite eines zweiten Radialbordes der Lagerhülse genutzt.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Radial-Axialwälzlager mit einem konstruktiv vereinfachten Aufbau und einem geringen axialen Platzbedarf vorzustellen. Außerdem soll dieses Radial-Axialwälzlager leicht und fehlerfrei montierbar sein.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Radial-Axialwälzlager erreicht, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die Erfindung betrifft demnach ein kombiniertes Radial- und Axialwälzlager zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten. Dieses Radial- und Axialwälzlager weist eine Lagerhülse auf, an deren radialer Innenlaufbahn rollenförmige sowie in einem Rollenkäfig geführte Wälzkörper abrollen. Hierbei ist der Rollenkäfig durch einen ersten Radialbord der Lagerhülse sowie eine kreisringförmige Laufscheibe axial geführt. Außerdem sind kugelförmige sowie in einem Kugelkäfig geführte Wälzkörper vorhanden, welche axial zwischen der Laufscheibe und einem zweiten Radialbord der Lagerhülse angeordnet sind.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem kombinierten Radial- und Axialwälzlager außerdem vorgesehen, dass in einer axial einwärts gerichteten Innenfläche des zweiten Radialbords eine erste hohlkehlartige Kugellaufbahn, in einer ersten Laufscheibenstirnseite eine zweite hohlkehlartige Kugellaufbahn sowie in einer von der ersten Laufscheibenstirnseite weggerichteten zweiten Laufscheibenstirnseite eine dritte hohlkehlartige Kugellaufbahn ausgebildet ist, und dass die kugelförmigen Wälzkörper auf der ersten hohlkehlartigen Kugellaufbahn sowie in Abhängigkeit von der Einbaulage der Laufscheibe auf der zweiten Kugellaufbahn oder der dritten hohlkehlartigen Kugellaufbahn abrollen.
  • Dieses kombinierte Radial- und Axialwälzlager hat eine vergleichsweise geringe axiale Baulänge bei einer geringen Anzahl der zu dessen Realisierung benötigten Einzelteile. Eine konventionell notwendige zweite Laufscheibe für das Axiallager mit einer Kugellaufbahn zum Abrollen für die kugelförmigen Wälzkörper ist dadurch nicht notwenig. Aufgrund der spiegelsymmetrischen Ausbildung der Laufscheibe mit den beidseitig gegenüberliegend ausgebildeten Kugellaufbahnen können beide Laufscheibenstirnseiten unabhängig von der Orientierung der Laufscheibe gleichermaßen zur Führung der kugelförmigen Wälzkörper dienen. Da die Laufscheibe demnach an ihren beiden Stirnseiten die genannten Kugellaufbahnen aufweist, sind Fehler bei der Montage der Laufscheibe ausgeschlossen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die axiale Wanddicke des ersten Radialbords der Lagerhülse kleiner ist als die axiale Wanddicke von deren zweiten Radialbord. Hierdurch ist die axiale Lasttragfähigkeit des kombinierten Radial- und Axialwälzlagers erhöht. Zugleich wird hierdurch das Einprägen der zweiten Kugellaufbahn an diesem zweiten Radialbord der Lagerhülse erleichtert.
  • Bei einer weiteren günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Radial- und Axialwälzlagers ist vorgesehen, dass der Rollenkäfig einen ersten Seitenring und einen zweiten Seitenring aufweist, zwischen denen gleichmäßig zueinander beabstandet Axialstege zur Führung der zylindrischen Wälzkörper angeordnet sind, und dass die axiale Breite des ersten Seitenrings größer ist als die axiale Breite des zweiten Seitenrings. Hierdurch werden die rollenförmigen Wälzlagerkörper axial weiter in Richtung einer Mittelebene des Lagers positioniert und die Lastverhältnisse an der Lagerhülse für die von den rollenförmigen Wälzkörpern aufzunehmenden radialen Kräfte optimiert. Die axiale Breite des ersten Seitenrings ist hierbei bevorzugt mindestens doppelt so groß bemessen wie die axiale Breite des zweiten Seitenrings.
  • Vorzugsweise weist der zweite Seitenring des Rollenkäfigs eine axial auswärts gerichtete Anlauffläche für die Laufscheibe auf. Hierdurch ist eine zuverlässige axiale Führung der Laufscheibe gegeben.
  • Gemäß einer anderen günstigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Laufscheibe stirnseitig radial außen einen ersten Randbereich und einen diesem axial gegenüberliegenden zweiten Randbereich aufweist, dass die beiden Randbereiche kreisringförmig und plan ausgebildet sind, und dass die beiden Randbereiche mit deren jeweiligen radial äußeren Ende an eine Außenumfangsfläche der Laufscheibe angrenzen. Hierdurch ist eine beidseitige axiale Führung der Laufscheibe zwischen dem sich am ersten Radialbord abstützenden Rollenkäfig und den sich an dem zweiten Radialbord abstützenden kugelförmigen Wälzkörpern gewährleistet.
  • Die radiale Breite der beiden, in Bezug zu den Kugellaufbahnen radial weiter außenliegenden sowie kreisringförmigen Randbereiche ist vorzugsweise so bemessen, dass diese weitgehend vollflächig mit der Anlauffläche der Laufscheibe in Kontakt treten können. Eine etwaige Überdeckung zwischen der Anlauffläche des Rollenkäfigs und der diesem zugewandten Kugellaufbahn der Laufscheibe wird hierdurch so klein wie möglich gehalten und im Idealfall vollständig vermieden.
  • Eine andere Weiterbildung sieht vor, dass der Kugelkäfig radial innen eine hülsenartige axiale Verlängerung aufweist, die zumindest teilweise sowie radial spielbehaftet in eine Bohrung des zweiten Radialbords axial eingreift. Infolgedessen sind eine Zentrierung sowie eine verlässliche umfangsseitige Führung des Kugelkäfigs am zweiten Radialbord gegeben.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zwischen der Außenumfangsfläche der Laufscheibe und der Innenlaufbahn der Lagerhülse ein radialer Ringspalt besteht. Hierdurch ist eine leichtgängige und verschleißarme Aufnahme der Laufscheibe innerhalb der Lagerhülse gewährleistet.
  • Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass der Innendurchmesser der Bohrung des ersten Radialbords größer ist als der Innendurchmesser der Bohrung der Laufscheibe. Infolgedessen ist eine leichtgängige Führung der Laufscheibe realisiert.
  • Weiter wird es als vorteilhaft angesehen, wenn dass der Innendurchmesser der Bohrung des zweiten Radialbords kleiner ist als der Innendurchmesser der Bohrung des ersten Radialbords. Infolgedessen ist eine zuverlässige radiale Führung des Kugelkäfigs am zweiten Radialbord gewährleistet. Darüber hinaus steht dann an dem zweiten Radialbord genügend Raum zum Einprägen der ersten hohlkehlartigen Kugellaufbahn zur Verfügung.
  • Vorzugsweise ist die Lagerhülse als ein einstückiges Blechumformteil ausgebildet. Hierdurch ist eine großserientaugliche, maßhaltige sowie kostenoptimale Fertigung des Radial- und Axialwälzlagers gegeben.
  • Bevorzugt ist der Rollenkäfig aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Hierdurch ist ein besonders verschleißarmer sowie geräuscharmer Betrieb des Lagers gewährleistet. Durch die Anwendung eines bekannten Spritzgießverfahrens lässt sich der Rollenkäfig maßhaltig und in großserientauglicher Weise produzieren.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen schematischen Längsschnitt durch ein kombiniertes Radial- und Axialwälzlager, welches die Merkmale der Erfindung aufweist.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
  • Das dargestellte kombinierte Radial- und Axialwälzlager 10 dient zur Aufnahme von radialen Lasten FR und axialen Lasten FA. Es weist eine Lagerhülse 12 auf, an deren zylindrischer Innenlaufbahn 14 rollenförmige sowie in einem Rollenkä 16 geführte Wälzkörper 18 abrollen. Das Radial- und Axialwälzlager 10 ist rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 20 aufgebaut und in einem stufenbohrungsartig ausgeführten Lagersitz 22 eines Gehäuses 24 aufgenommen.
  • Der Rollenkä16 ist durch einen ersten Radialbord 26 der Lagerhülse 12 sowie eine kreisringförmige Laufscheibe 28 axial geführt. Zwischen der Laufscheibe 28 und einem zweiten Radialbord 30 der Lagerhülse 12 rollen kugelförmige sowie in einem Kugelkä32 geführte Wälzkörper 34 ab. Die beiden senkrecht zur Längsmittelachse 20 verlaufenden, radial einwärts gerichteten Radialborde 26, 30 der Lagerhülse 12 sind mittels eines parallel zur Längsmittelachse 20 verlaufenden Basisabschnitts 36 konstanter Materialstärke der Lagerhülse 12 miteinander verbunden, woraus eine näherungsweise U-förmige Querschnittsgeometrie der Lagerhülse 12 resultiert. Die Lagerhülse 12 ist vorzugsweise als ein einstückiges Blechumformteil gefertigt.
  • In einer axial einwärts gerichteten, kreisringförmigen Innenfläche 40 des zweiten Radialbords 30 ist eine erste hohlkehlartige Kugellaufbahn 42 ausgebildet. Außerdem ist in einer zu den kugelförmigen Wälzkörpern 34 weisenden ersten Laufscheibenstirnseite 44 gegenüber der ersten Kugellaufbahn 42 in der Laufscheibe 28 eine zweite Kugellaufbahn 46 ausgebildet. Zudem weist eine zweite Laufscheibenstirnseite 48 eine gegenüberliegend zur zweiten Kugellaufbahn 46 ausgebildete dritte Kugellaufbahn 50 auf. Die drei hohlkehlartigen Kugellaufbahnen 42, 46, 50 weisen zu der Längsmittelachse 20 des kombinierten Radial- und Axialwälzlagers 10 jeweils einen gleich großen radialen Abstand auf.
  • In der dargestellten Einbaulage der Laufscheibe 28 rollen die Wälzkörper 34 in der ersten hohlkehlartigen Kugellaufbahn 42 und in der zweiten hohlkehlartigen Kugellaufbahn 46 ab. Hierdurch ist die Führung der kugelförmigen Wälzkörper 34 zwischen der Laufscheibe 28 und dem zweiten Radialbord 30 der Lagerhülse 12 realisiert. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus der Laufscheibe 28 mit der dritten Kugellaufbahn 50 ist ein seitenverkehrter Einbau der Laufscheibe 28 in das Radial- und Axialwälzlager 10 problemlos möglich, sodass Montagefehler zuverlässig ausgeschlossen sind.
  • Die im Rollenkä16 geführten rollenförmigen Wälzkörper 18 dienen zur Aufnahme der radialen Lasten FR , während die im Kugelkä32 aufgenommenen kugelförmigen Wälzkörper 34 primär axiale Lasten FA übertragen, so dass dieses kombinierte Radial- und Axialwälzlager 10 zur gleichzeitigen Aufnahme der genannten Lastarten ausgelegt ist. Somit verkörpert das erfindungsgemäße Radial- und Axialwälzlager 10 eine integrale Kombination aus einer Nadelhülse und einem Axialkugellager mit vergleichsweise wenigen Bauteilen.
  • Zur optimalen Aufnahme der axialen Lasten FA ist die Wanddicke W1 des ersten Radialbords 26 erkennbar kleiner bemessen als die Wanddicke W2 des zweiten Radialbords 30. Die im Vergleich zur Wanddicke W1 des ersten Radialbords 26 deutlich erhöhte Wanddicke W2 des zweiten Radialbords 30 vereinfacht zudem das Ausbilden der ersten Kugellaufbahn 42, welches zum Beispiel durch Einprägen oder andere Fertigungsprozesse erfolgen kann.
  • Der Rollenkä16 verfügt über einen ersten Seitenring 60 und einen zweiten Seitenring 62 mit einer jeweils rechteckförmigen Querschnittsgeometrie. Zwischen den beiden Seitenringen 60, 62 sind umfangsseitig gleichmäßig zueinander beabstandete Axialstege 64 angeordnet, welche mit den Seitenringen 60, 62 fest verbunden sind. Durch diese Axialstege 64 ist zumindest eine axiale Führung der Wälzkörper 18 realisiert. Der Rollenkä60 ist vorzugsweise einstückig aus einem Kunststoffmaterial zum Beispiel mit einem bekannten Spritzgießverfahren hergestellt. Darüber hinaus kann der Rollenkä16 derart ausgebildet sein, dass die rollenförmigen Wälzkörper 18 in den Rollenkä16 rastend einschnappbar sind. Hierdurch wird zum Beispiel ein unkontrolliertes Herausfallen der rollenförmigen Wälzkörper 18 aus dem Radial- und Axialwälzlager 10 beim Einbau desselben in eine Zielapplikation vermieden.
  • Die axiale Breite B1 des ersten Seitenrings 60 ist erkennbar größer als die axiale Breite B2 des zweiten Seitenring 62, so dass die rollenförmigen Wälzkörper 18 axial weiter in Richtung einer die Längsmittelachse 20 senkrecht durchsetzenden Mittelebene 52 des Radial- und Axialwälzlagers 10 positioniert sind und der Basisabschnitt 36 der Lagerhülse 12 optimal gegenüber angreifenden radialen Lasten FR nahezu mittig abgestützt ist. In dem hier lediglich exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiel ist die axiale Breite B1 des ersten Seitenrings 60 in etwa doppelt so groß bemessen wie die axiale Breite B2 des zweiten Seitenrings 62.
  • Der zweite Seitenring 62 des Rollenkä16 weist eine axial auswärts gerichtete, kreisringförmige und plane Anlauffläche 66 zum axialen Anlaufen an die Laufscheibe 28 auf. Die näherungsweise hohlzylindrische Laufscheibe 28 weist einen ersten radial äußeren Randbereich 70 sowie axial gegenüberliegend einen zweiten radial äußeren Randbereich 72 auf, die an eine zylindrische Außenumfangsfläche 74 der Laufscheibe 28 angrenzen. Zwischen dieser Außenumfangsfläche 74 der Laufscheibe 28 und der Innenlaufbahn 14 der Lagerhülse 12 ist ein schmaler Ringspalt 76 ausgebildet. Durch diesen Ringspalt 76 sind eine reibungsarme Aufnahme der Laufscheibe 28 innerhalb der Lagerhülse 12 und zugleich deren radiale Führung gewährleistet.
  • Die jeweils kreisringförmigen, planen Randbereiche 70, 72 der Laufscheibe 28 sind in Bezug zu der zweiten Kugellaufbahn 46 und der dritten Kugellaufbahn 50 an der Laufscheibe 28 jeweils radial weiter außen liegend positioniert beziehungsweise schließen sich an diese nach radial außen an. Der erste Randbereich 70 der Laufscheibe 28 stellt zusammen mit der erwähnten Anlauffläche 66 des Rollenkä16 und den an der ersten Kugelbahn 42 sowie an der zweiten Kugelbahn 46 abrollenden kugelförmigen Wälzkörpern 34 die axiale Führung der Laufscheibe 28 in der hier gezeigten Einbaulage sicher. Die Anlauffläche 66 des Rollenkä16 liegt hierbei weitgehend radial außerhalb der dritten Kugellaufbahn 50 und damit nahezu vollständig im ersten Randbereich 70 der zweiten Laufscheibenstirnseite 48, so dass zwischen diesen praktisch keine Überdeckung besteht und die größtmögliche Führungsfläche gegeben ist.
  • Für den Fall, dass die Laufscheibe 28, anders als hier dargestellt, seitenverkehrt beziehungsweise um 180° um eine Hochachse 68 gedreht in die Lagerhülse 12 eingesetzt ist, wird eine Überdeckung beziehungsweise Überlappung zwischen der zweiten Kugellaufbahn 46 der ersten Laufscheibenstirnfläche 44 und der Anlauffläche 66 des Rollenkä16 ebenfalls zumindest weitgehend vermieden, so dass der an die zweite Kugellaufbahn 46 angrenzende zweite Randbereich 72 der Laufscheibe 28 wiederum praktisch vollflächig mit der Anlauffläche 66 des Rollenkä16 in Kontakt tritt und die bestmögliche axiale Führung sichergestellt ist.
  • Zur Zentrierung und radialen Abstützung des Kugelkä32 innerhalb des kombinierten Radial- und Axialwälzlagers 10 weist dieser eine hülsenartige axiale Verlängerung 80 auf, die sich radial geringfügig spielbehaftet und axial zumindest teilweise bis in die axiale Bohrung 82 des zweiten Radialbords 30 hinein erstreckt. Der Kugelkä32 kann ebenfalls aus einem geeigneten und gegebenenfalls zusätzlich faserverstärkten Kunststoffmaterial im Wege des bekannten Spritzgießverfahrens gefertigt sein.
  • Der Innendurchmesser D1 der Bohrung 84 des ersten Radialbords 26 ist bevorzugt größer als der Innendurchmesser DInnen der Bohrung 86 der Laufscheibe 28. Hierdurch kann sich ein zylindrisches beziehungsweise zapfenartiges Wellenende 88 einer mittels des Radial- und Axiallagers 10 im Gehäuse 24 drehbar zu lagernden und hier lediglich mit gestrichelter Line gezeichneten Welle 90 an der Laufscheibe 28 zur Einkopplung der axialen Lasten FA abstützen, wobei diese mittels der kugelförmigen Wälzkörper 34 reibungs- und geräuscharm auf den zweiten Radialbord 30 und damit in das Gehäuse 24 der Zielanwendung übertragen werden.
  • Außerdem hat das Wellenende 88 die Aufgabe, die Führung der rollenförmigen Wälzkörper 18 nach radial innen sicherzustellen, da das Radial- und Axiallager 10 über keinen Innenring zur Führung derselben verfügt.
  • Zudem ist der Innendurchmesser D2 der Bohrung 82 des zweiten Radialbords 30 geringfügig kleiner als der Innendurchmesser D1 der Bohrung 84 des ersten Radialbords 26, wodurch eine zuverlässige radiale Führung und Zentrierung des Kugelkä32 über dessen axiale Verlängerung 80 gegeben ist. Darüber hinaus erleichtert der im Vergleich zum Innendurchmesser D1 des ersten Radialbords 26 reduzierte Innendurchmesser D2 des zweiten Radialbords 30 das Herstellen der ersten hohlkehlartigen Kugellaufbahn 42 innerhalb der Innenfläche 40 des zweiten Radialbords 30.
  • Durch das kombinierte Radial- und Axialwälzlager 10 sind eine Reibungsreduzierung, ein vereinfachter konstruktiver Aufbau sowie verminderte Laufgeräusche bei einer zugleich reduzierten axialen Baulänge realisierbar, da nur noch eine Laufscheibe 28 erforderlich ist. Die erste Kugellaufbahn 42 wird unmittelbar in der Innenfläche 40 des zweiten Radialbords 30 ausgeformt. Auch die Zentrierung und die radiale Führung beziehungsweise die Abstützung des Kugelkä 32 innerhalb des Radial- und Axialwälzlagers 10 übernimmt der zweite Radialbord 30 unter Nutzung der integralen axialen Verlängerung 80 des Kugelkä 32.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Radial- und Axialwälzlager
    12
    Lagerhülse
    14
    Innenlaufbahn der Lagerhülse
    16
    Rollenkäfig
    18
    Rollenförmiger Wälzkörper
    20
    Längsmittelachse
    22
    Lagersitz
    24
    Gehäuse
    26
    Erster Radialbord
    28
    Laufscheibe
    30
    Zweiter Radialbord
    32
    Kugelkäfig
    34
    Kugelförmiger Wälzkörper
    36
    Basisabschnitt der Lagerhülse
    40
    Innenfläche
    42
    Erste Kugellaufbahn
    44
    Erste Laufscheibenstirnseite
    46
    Zweite Kugellaufbahn
    48
    Zweite Laufscheibenstirnseite
    50
    Dritte Kugellaufbahn
    52
    Mittelebene
    60
    Erster Seitenring
    62
    Zweiter Seitenring
    64
    Axialsteg
    66
    Anlauffläche
    68
    Hochachse der Anlaufscheibe
    70
    Erster radialer Randbereich der Laufscheibe
    72
    Zweiter radialer Randbereich der Laufscheibe
    74
    Außenumfangsfläche der Laufscheibe
    76
    Ringspalt
    80
    Axiale Verlängerung des Kugelkäfigs
    82
    Bohrung des zweiten Radialbords
    84
    Bohrung des ersten Radialbords
    86
    Bohrung der Laufscheibe
    88
    Wellenende
    90
    Welle
    FA
    Axiallast
    FR
    Radiallast
    B1
    Axiale Breite des ersten Seitenrings
    B2
    Axiale Breite des zweiten Seitenrings
    D1
    Innendurchmesser der Bohrung des ersten Radialbords
    DInnen
    Innendurchmesser der Bohrung der Laufscheibe
    D2
    Innendurchmesser der Bohrung des zweiten Radialbords
    W1
    Wanddicke des ersten Radialbords
    W2
    Wanddicke des zweiten Radialbords
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 3167363 A [0004]

Claims (10)

  1. Radial- und Axialwälzlager (10) zur Aufnahme von radialen und axialen Lasten (FA, FR), mit einer Lagerhülse (12), an deren radialen Innenlaufbahn (14) rollenförmige sowie in einem Rollenkäfig (16) geführte Wälzkörper (18) abrollen, wobei der Rollenkäfig (16) durch einen ersten Radialbord (26) der Lagerhülse (12) sowie eine kreisringförmige Laufscheibe (28) axial geführt ist, und bei dem kugelförmige sowie in einem Kugelkäfig (32) geführte Wälzkörper (34) axial zwischen der Laufscheibe (28) und einem zweiten Radialbord (30) der Lagerhülse (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einer axial einwärts gerichteten Innenfläche (40) des zweiten Radialbords (30) eine erste hohlkehlartige Kugellaufbahn (42) und in einer ersten Laufscheibenstirnseite (44) eine zweite hohlkehlartige Kugellaufbahn (46) sowie in einer von der ersten Laufscheibenstirnseite (44) weggerichteten zweiten Laufscheibenstirnseite (48) eine dritte hohlkehlartige Kugellaufbahn (50) ausgebildet ist, und dass die kugelförmigen Wälzkörper (34) auf der ersten hohlkehlartigen Kugellaufbahn (42) sowie in Abhängigkeit von der Einbaulage der Laufscheibe (28) auf der zweiten Kugellaufbahn (46) oder der dritten hohlkehlartigen Kugellaufbahn (50) abrollen.
  2. Radial- und Axialwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Wanddicke (W1) des ersten Radialbords (26) kleiner ist als die axiale Wanddicke (W2) des zweiten Radialbords (30).
  3. Radial- und Axialwälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkäfig (16) einen ersten Seitenring (60) und einen zweiten Seitenring (62) aufweist, zwischen denen gleichmäßig zueinander beabstandet Axialstege (64) zur Führung der zylindrischen Wälzkörper (18) angeordnet sind, und dass die axiale Breite (B1) des ersten Seitenrings (60) größer ist als die axiale Breite (B2) des zweiten Seitenrings (62) ist.
  4. Radial- und Axialwälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Seitenring (62) des Rollenkäfigs (16) eine axial auswärts gerichtete Anlauffläche (66) für die Laufscheibe (28) aufweist.
  5. Radial- und Axialwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufscheibe (28) stirnseitig radial außen einen ersten Randbereich (70) und einen diesem axial gegenüberliegenden zweiten Randbereich (72) aufweist, dass die beiden Randbereiche (70, 72) kreisringförmig und plan ausgebildet sind, und dass die beiden Randbereiche (70, 72) mit deren jeweiligen radial äußeren Ende an eine Außenumfangsfläche (74) der Laufscheibe (28) angrenzen.
  6. Radial- und Axialwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelkäfig (32) radial innen eine hülsenartige, axiale Verlängerung (80) aufweist, die zumindest teilweise sowie radial spielbehaftet in eine Bohrung (82) des zweiten Radialbords (30) axial eingreift.
  7. Radial- und Axialwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenumfangsfläche (74) der Laufscheibe (28) und der Innenlaufbahn (14) der Lagerhülse (12) ein radialer Ringspalt (76) besteht.
  8. Radial- und Axialwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (D1) der Bohrung (84) des ersten Radialbords (26) größer ist als der Innendurchmesser (DInnen) der Bohrung (86) der Laufscheibe (28).
  9. Radial- und Axialwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (D2) der Bohrung (82) des zweiten Radialbords (30) kleiner ist als der Innendurchmesser (D1) der Bohrung (84) des ersten Radialbords (26).
  10. Radial- und Axialwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (12) als ein einstückiges Blechumformteil ausgebildet ist.
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