DE102017111739A1

DE102017111739A1 - Radial-Nadellager-Baueinheit

Info

Publication number: DE102017111739A1
Application number: DE102017111739.3A
Authority: DE
Inventors: Georg Draser
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radial-Nadellager-Baueinheit zur Lagerung einer Welle in einem Lagergehäuse (6), mit einer Nadelhülse (1), welche wenigstens einen radial nach innen gerichteten Bord (2, 3) und einen Lagernadeln (4) führenden Käfig (5) aufweist, wobei die Nadelhülse (1) an wenigstens einer Umfangsstelle eine durch beidseitige Freistiche (13, 14) begrenzte Haltenase (15, 16) aufweist, welche die äußere Mantelfläche (1a) der Nadelhülse (1) federnd radial überragt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche RadialLager-Baueinheit derart zu gestalten, dass ihre Montage in einem Gehäuse erleichtert wird, ohne den Lagersitz zu beschädigen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die beidseitigen Freistiche (13, 14) zur Bildung der wenigstens einen Haltenase (15, 16) den wenigstens einen radial nach innen gerichteten Bord (2, 3) anschneiden, wodurch die wenigstens eine Haltenase (15, 16) eine Radialfläche (15b, 16b) aufweist, welche in die Mantelfläche (1a) der Nadelhülse (1) über eine Abrundung übergeht, und dass die wenigstens eine Haltenase (15, 16) an ihrem freien, abgerundeten Ende eine von innen nach außen geprägte abgerundete Erhebung (15a, 16a) aufweist, welche die radial äußere Mantelfläche (1a) der Nadelhülse (1) radial federnd überragt und in eine Ringnut (6a) im Lagergehäuse (6) einschnappt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Radial-Nadellager-Baueinheit zur Lagerung einer Welle in einem Lagergehäuse, mit einer Nadelhülse, welche wenigstens einen radial nach innen gerichteten Bord und einen Lagernadeln führenden Käfig aufweist, wobei die Nadelhülse an wenigstens einer Umfangsstelle eine durch beidseitige Freistiche begrenzte Haltenase aufweist, welche die äußere Mantelfläche der Nadelhülse federnd radial überragt.
Hintergrund der Erfindung
Eine derartige Radial-Nadellager-Baueinheit ist aus der DE 10 2007 022 316 A1 bekannt. Die dortige Nadelhülse weist am Außendurchmesser in der Nähe eines Bordes an der offenen Lagergehäuseseite freigeschnittene und radial nach außen gebogene Haltenasen auf, welche nach dem Einführen der Nadelhülse in den Lagersitz in eine Gehäuseringnut am Eingang des Lagersitzes einrasten. Die nach radial außen gebogenen Haltenasen weisen an ihren freien Enden fertigungsbedingt scharfe Kanten auf. Ist die Anordnung der Ringnut am Eingang des Lagersitzes nicht möglich, so muss diese am hinteren Ende des Lagersitzes eingearbeitet werden und die Nadelhülse mit dem mit den Haltenasen ausgebildeten Bord voran in den Lagersitz eingepresst werden. Hierbei können die scharfkantigen Haltenasen zur Beschädigung des Lagersitzes führen, indem sie Material vom Lagersitz abschaben, das nachteilig in das Innere der Radial-Nadellager-Baueinheit gelangen kann.
Aufgabe der Erfindung
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Radial-Nadellager-Baueinheit derart zu gestalten, dass ihre Montage in einem Lagergehäuse erleichtert wird, ohne zu Beschädigungen des Lagersitzes zu führen.
Beschreibung der Erfindung
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Radial-Nadellager-Baueinheit, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
Demnach betrifft die Erfindung eine Radial-Nadellager-Baueinheit zur Lagerung einer Welle in einem Lagergehäuse, mit einer Nadelhülse, welche wenigstens einen radial nach innen gerichteten Bord und einen Lagernadeln führenden Käfig aufweist, wobei die Nadelhülse an wenigstens einer Umfangsstelle eine durch beidseitige Freistiche begrenzte Haltenase aufweist, welche die äußere Mantelfläche der Nadelhülse federnd radial überragt.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei dieser Radial-Nadellager-Baueinheit vorgesehen, dass die beidseitigen Freistiche zur Bildung der wenigstens einen Haltenase den wenigstens einen radial nach innen gerichteten Bord anschneiden, wodurch die wenigstens eine Haltenase eine Radialfläche aufweist, welche in die Mantelfläche der Nadelhülse über eine Abrundung übergeht, und dass die wenigstens eine Haltenase an ihrem freien, abgerundeten Ende eine von innen nach außen geprägte abgerundete Erhebung aufweist, welche die radial äußere Mantelfläche der Nadelhülse radial federnd überragt und in eine Ringnut im Lagergehäuse einschnappt.
Die wenigstens eine Haltenase wird demnach so freigeschnitten, dass der fertigungsbedingte, abgerundete Stanzauszug am Übergang von der Außenumfangsfläche der Nadelhülse zum Bord als Einführschräge nutzbar ist. In das freie Ende der Haltenase wird von innen nach außen eine Vertiefung eingeprägt, durch die sich an der Außenseite der Haltenase eine abgerundete Erhebung ergibt, deren Außendurchmesser größer als der Lagersitzdurchmesser ist. Beim Einpressen der Nadelhülse in den Lagersitz federt die jeweilige Haltenase radial nach innen und schnappt dann in die Ringnut am Ende des Lagersitzes ein, ohne dass der Lagersitz beschädigt wird. Die Haltenase sichert die Nadelhülse gegen axiales Wandern aus dem Lagersitz, da die Haltenase in eine umlaufende Ringnut im Lagergehäuse eingerastet ist und sich bei Einwirkung einer axialen Last gegen die Kante der Nut spreizt. Der fertigungsbedingte, abgerundete Stanzauszug am Außenumfang der Nadelhülse wird somit als Einführschräge genutzt, damit selbst beim Einpressen der Nadelhülse über die ganze Länge durch das Lagergehäuse durch die wenigstens eine Haltenase keine Späne gezogen werden. Diese wenigstens eine Haltenase sichert die Nadelhülse im Lagersitz zusätzlich zu ihrem Presssitz gegen Verdrehen im Lagergehäuse.
Vorzugsweise kann die Nadelhülse der Radial-Nadellager-Baueinheit zwei diametral gegenüberliegende Haltenasen aufweisen. Zudem kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Bord und die radiale Außenfläche der Nadelhülse mit Aussparungen und/oder Freistichen versehen sind, dass wenigstens ein komplementärer Fortsatz eines in der Nadelhülse angeordneten Dichtrings an wenigstens einer Umfangsstelle des wenigstens einen Bordes in wenigstens eine Aussparung des wenigstens einen Bordes hineinragt und dadurch eine Verdrehsicherung bildet, und dass die wenigstens eine zwischen den Freistichen gebildete Haltenase den wenigstens einen komplementären Fortsatz des Dichtrings axial und radial überragt. Auf diese Weise lässt sich der Dichtring verdrehsicher in der Nadelhülse anordnen, wobei sich die Aussparung und Freistiche in einem Arbeitsgang durch Ausstanzen herstellen lassen.
So wie die Nadelhülse zwei diametral gegenüberliegende Haltenasen aufweisen kann, ist es auch möglich, am Bord der Nadelhülse zweidiametral gegenüberliegende Aussparungen vorzusehen, in die zwei diametral gegenüberliegende Fortsätze des Dichtrings axial hineinragen können.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Radial-Nadellager-Einheit,
2 eine Seitenansicht der Radial-Nadellager-Baueinheit mit einer Darstellung der Freistiche, und
3 eine Axialansicht der Radial-Nadellager-Baueinheit mit einer Darstellung von Haltenasen an der Nadelhülse und von Fortsätzen an einem Dichtring.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in den 1 bis 3 dargestellte Radial-Nadellager-Baueinheit besteht aus einer spanlos geformten, dünnwandigen Nadelhülse 1, die beidseitig, also am linken und am rechten axialen Rand, je einen radial nach innen abgewickelten Bord 2, 3 aufweist. Im Übergangsbereich von der äußeren Mantelfläche 1a zu Radialflächen 2b, 3b der Borde 2, 3 weist die Nadelhülse 1 abgerundete Außenseiten 2a, 3a auf. Radial innerhalb der Nadelhülse 1 sind als Wälzkörper Lagernadeln 4 angeordnet, die in einem Käfig 5 geführt sind und an der Innenmantelfläche der Nadelhülse 1 sowie auf der Außenumfangsfläche einer nicht dargestellten Welle um eine Lagerachse 7 herum abrollen. Zwischen dem ersten Bord 2 der Nadelhülse 1 und dem Käfig 5 ist ein nicht bezeichneter Ringraum ausgebildet, in dem ein Dichtring 8 angeordnet ist.
Wie insbesondere 3 zeigt, ist die Außenmantelfläche 1a der Nadelhülse 1 axial endseitig und der erste Bord 2 an in Umfangsrichtung diametral gegenüberliegenden Stellen mit je einer Aussparung 9, 10 versehen, in die je ein axial ausgerichteter Fortsatz 11, 12 des Dichtrings 8 hineinragt, so dass der Dichtring 8 in der Nadelhülse 1 durch Formschluss verdrehsicher gehalten ist. Wie 3 erkennen lässt, sind die Aussparungen 9, 10 sowohl im Bereich des Bordes 2 als auch teilweise im Bereich der äußeren Mantelfläche 1a der Nadelhülse 1 ausgebildet, wobei die Umfangsausdehnung im Bereich des ersten Bordes 2 größer ist als im Bereich der äußeren Mantelfläche 1a.
Außerdem ist erkennbar, dass im Bereich der Aussparung 9, 10 je eine Haltenase 15, 16 durch beidseitig ausgebildet Freistiche 13, 14 begrenzt ist. Die beidseitigen Freistiche 13, 14 schneiden den radial nach innen gerichteten Bord 2 an, so dass die Haltenasen 15, 16 hierdurch Radialflächen 15b, 16b aufweisen, welche jeweils in die äußere Mantelfläche 1a der Nadelhülse 1 über eine Abrundung übergehen. Hierdurch sind von radial innen nach radial außen geprägte, abgerundete Erhebungen 15a, 16a gebildet, welche die äußere Mantelfläche 1a der Nadelhülse 1 radial federnd überragen und in eine Ringnut 6a im Lagergehäuse 6 eingeschnappt sind. Da die Haltenasen 15, 16 federnd ausgebildet sind und die äußere Mantelfläche 1a der Nadelhülse 1 radial überragen, sorgen sie für einen festen Sitz der erfindungsgemäßen Radial-Nadellager-Baueinheit in dem Lagergehäuse 6.
Weiter ist erkennbar, dass der eine radial nach innen gerichtete Dichtlippe 18 aufweisende Dichtring 8 von einer Winkelhülse 17 aus einem Stahlwerkstoff zumindest teilweise umschlossen ist, wodurch der Dichtring 11 mechanisch stabilisiert ist. Außerdem verhindert die Winkelhülse 17 mit ihren nach radial innen gerichteten Schenkeln, dass sich der die Lagernadeln 4 führende Käfig 5 nicht in den Dichtring 8 eingraben kann.
Während die Radial-Nadellager-Baueinheit gemäß der DE 10 2007 022 316 A1 nur mit dem haltenasenlosen Bord 3 voran in eine Lagerbohrung des Lagergehäuses 6 eingepresst werden kann, damit beim Einpressen der Nadelhülse 1 keine Späne gezogen werden, kann die erfindungsgemäße Radial-Nadellager-Baueinheit auch mit den Haltenasen 15, 16 voran, wie in 1 dargestellt, in eine Lagerbohrung im Lagergehäuse 6 eingepresst werden sowie in die Ringnut 6a am Ende der Lagerbohrung einrasten, weil die Außenseiten 15a, 16a der Haltenasen 15, 16 abgerundet sind, als Einführschräge genutzt werden und keine Späne erzeugen.
Der Dichtring 8 kann entgegengesetzt zu den Haltenasen 15, 16, benachbart zum Bord 3, angeordnet sein. Des Weiteren kann die Radial-Nadellager-Baueinheit auch ganz ohne Dichtring ausgeführt sein. Der Käfig 5 kann aus Stahl oder Kunststoff bestehen.
Bezugszeichenliste

1: Nadelhülse
1a: Äußere Mantelfläche
2: Erster Bord
2a: Abgerundete Außenseite der Nadelhülse
2b: Radialfläche des ersten Bords
3: Zweiter Bord
3a: Abgerundete Außenseite der Nadelhülse
3b: Radialfläche des zweiten Bords
4: Lagernadeln
5: Käfig
6: Lagergehäuse
6a: Ringnut
7: Lagerachse
8: Dichtring
9: Erste Aussparung
10: Zweite Aussparung
11: Erster Fortsatz
12: Zweiter Fortsatz
13: Erster Freistich
14: Zweiter Freistich
15: Erste Haltenase
15a: Abgerundete Erhebung
15b: Radialfläche
16: Zweite Haltenase
16a: abgerundete Erhebung
16b: Radialfläche
17: Winkelhülse
18: Dichtlippe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007022316 A1 [0002, 0015]

Claims

Radial-Nadellager-Baueinheit zur Lagerung einer Welle in einem Lagergehäuse (6), mit einer Nadelhülse (1), welche wenigstens einen radial nach innen gerichteten Bord (2, 3) und einen Lagernadeln (4) führenden Käfig (5) aufweist, wobei die Nadelhülse (1) an wenigstens einer Umfangsstelle eine durch beidseitige Freistiche (13, 14) begrenzte Haltenase (15, 16) aufweist, welche die äußere Mantelfläche (1a) der Nadelhülse (1) federnd radial überragt, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseitigen Freistiche (13, 14) zur Bildung der wenigstens einen Haltenase (15, 16) den wenigstens einen radial nach innen gerichteten Bord (2, 3) anschneiden, wodurch die wenigstens eine Haltenase (15, 16) eine Radialfläche (15b, 16b) aufweist, welche in die Mantelfläche (1a) der Nadelhülse (1) über eine Abrundung übergeht, und dass die wenigstens eine Haltenase (15, 16) an ihrem freien, abgerundeten Ende eine von innen nach außen geprägte abgerundete Erhebung (15a, 16a) aufweist, welche die radial äußere Mantelfläche (1a) der Nadelhülse (1) radial federnd überragt und in eine Ringnut (6a) im Lagergehäuse (6) einschnappt.
Radial-Nadellager-Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelhülse (1) zwei diametral gegenüberliegende Haltenasen (15, 16) aufweist.
Radial-Nadellager-Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Bord (2, 3) und die radiale Außenfläche der Nadelhülse (1) mit Aussparungen (9, 10) und/oder Freistichen (13, 14) versehen sind, dass wenigstens ein komplementärer Fortsatz (11, 12) eines in der Nadelhülse (1) angeordneten Dichtrings (8) an wenigstens einer Umfangsstelle des wenigstens einen Bordes (2, 3) in wenigstens eine Aussparung (9, 10) des wenigstens einen Bordes (2, 3) hineinragt und dadurch eine Verdrehsicherung bildet, und dass die wenigstens eine zwischen den Freistichen (13, 14) gebildete Haltenase (15, 16) den wenigstens einen komplementären Fortsatz (11, 12) des Dichtrings (8) axial und radial überragt.
Radial-Nadellager-Baueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bord (2) der Nadelhülse (1) zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen (9, 10) aufweist, in die zwei diametral gegenüberliegende Fortsätze (11, 12) des Dichtrings (8) axial hineinragen.