DE102017126525A1

DE102017126525A1 - Schwenklagerung für eine Taumelscheibe

Info

Publication number: DE102017126525A1
Application number: DE102017126525.2A
Authority: DE
Inventors: Sandor-Andras Szekely
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2018-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schwenklagerung (1) für eine Taumelscheibe (2), zumindest umfassend eine Taumelscheibe (2) mit einem inneren Lagerringsegment (3), ein Gehäuse (4) mit einem äußeren Lagerringsegment (5), eine Mehrzahl von Lagerkörpern (6), die zwischen dem inneren Lagerringsegment (3) und dem äußeren Lagerringsegment (5) angeordnet sind und eine Verschwenkung (7) der Taumelscheibe (2) gegenüber dem äußeren Lagerringsegment (5) in einer Umfangsrichtung (8) ermöglichen, sowie einen Käfig (9) zum Fixieren der Lagerkörper (6) in voneinander beabstandeten Positionen; wobei zur Begrenzung der Verschwenkung (7) der Taumelscheibe (2) gegenüber dem äußeren Lagerringsegment (5) ein erster Anschlag (10) an der Taumelscheibe (2) mit einem zweiten Anschlag (11) an zumindest einem von äußerem Lagerringsegment (5) und Gehäuse (4) zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenklagerung für eine Taumelscheibe. Derartige Schwenklagerungen werden insbesondere für Axialkolbenpumpen und Bremssysteme eingesetzt, insbesondere in Kraftfahrzeugen.
Über eine Verschwenkung der Taumelscheibe entlang der Umfangsrichtung kann insbesondere ein Volumenstrom, der z. B. bei einer Pumpe durch die sich entlang einer axialen Richtung bewegenden Kolben gefördert wird, eingestellt werden. Dabei kann der Hub der Kolben durch die Taumelscheibe eingestellt bzw. begrenzt werden. Wieter kann durch eine Verschwenkung der Taumelscheibe ggf. auch die Förderrichtung der Pumpe verändert werden.
Der Grad der Verschwenkung der Taumelscheibe wird üblicherweise durch eine komplexe Vorrichtung eingestellt.
Aus der US 5,024,143 A1 ist eine Schwenklagerung für eine Taumelscheibe bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die in dem Stand der Technik entdeckten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und eine Schwenklagerung vorzuschlagen, bei der die Begrenzung der Verschwenkung der Taumelscheibe durch einfache Mittel realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Schwenklagerung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
Es wird eine Schwenklagerung für eine Taumelscheibe vorgeschlagen, zumindest umfassend eine Taumelscheibe mit einem inneren Lagerringsegment, ein Gehäuse mit einem äußeren Lagerringsegment, eine Mehrzahl von Lagerkörpern, die zwischen dem inneren Lagerringsegment und dem äußeren Lagerringsegment angeordnet sind und eine Verschwenkung der Taumelscheibe gegenüber dem äußeren Lagerringsegment in einer Umfangsrichtung ermöglichen, sowie einen Käfig zum Fixieren der Lagerkörper in voneinander beabstandeten Positionen. Zur Begrenzung einer Verschwenkung der Taumelscheibe gegenüber dem äußeren Lagerringsegment wirkt ein erster Anschlag an der Taumelscheibe mit einem zweiten Anschlag an zumindest einem von äußerem Lagerringsegment und Gehäuse zusammen.
Das innere Lagerringsegment ist insbesondere mit der Taumelscheibe verbunden oder sogar einteilig mit dieser ausgeführt. Das innere Lagerringsegment und die Taumelscheibe führen die Verschwenkung in der Umfangsrichtung gemeinsam aus.
Das äußere Lagerringsegment ist insbesondere mit dem Gehäuse verbunden oder sogar einteilig mit diesem ausgeführt. Das äußere Lagerringsegment ist mit dem Gehäuse gegenüber der verschwenkbaren Taumelscheibe feststehend ausgeführt.
Die Lagerkörper sind insbesondere Lagerrollen, z. B. zylindrische Lagerrollen, oder auch Kugeln. Die Lagerkörper ermöglichen die Verschwenkung des inneren Lagerringsegments bzw. der Taumelscheibe gegenüber dem äußeren Lagerringsegment.
Ein Käfig fixiert die Lagerkörper in voneinander, in der Umfangsrichtung, beabstandeten Positionen. Weiter stellt der Käfig insbesondere sicher, dass die Lagerkörper unverlierbar zwischen dem äußeren Lageringsegment und dem inneren Lageringsegment angeordnet sind.
Das innere Lagerringsegment, das äußere Lagerringsegment, der Käfig und die Rollenkörper bilden ein Rollenlager, das hier nicht ringförmig sondern ringsegmentförmig ausgeführt ist.
Über den ersten Anschlag und den zweiten Anschlag kann sichergestellt werden, dass das innere Lagerringsegment nur um ein bestimmtes Maß (z. B. um einen Winkelbereich von 5 bis 30 Winkelgrad, insbesondere von höchstens 15 Winkelgrad) in der Umfangsrichtung gegenüber dem äußeren Lagerringsegment bzw. dem Gehäuse verschwenkbar ist.
Die Schwenklagerung kann einen ersten Zapfen umfassen, der zur Begrenzung der Verschwenkung mit dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag zusammenwirkt. Insbesondere erstreckt sich dieser erste Zapfen entlang einer radialen Richtung zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag.
Der erste Zapfen kann sich entlang einer radialen Richtung durch eine in dem Käfig angeordnete Öffnung erstrecken. Der Käfig ist an die Bewegung des ersten Zapfens gekoppelt und wird mit diesem zusammen entlang der Umfangsrichtung verschwenkt.
Insbesondere kann sich der erste Zapfen entlang der radialen Richtung in eine in der Taumelscheibe angeordnete Aufnahme hinein erstrecken, die gegenüber der Umfangsrichtung den ersten Anschlag ausbildet. Gegenüber der Umfangsrichtung bildet die Aufnahme mit dem ersten Zapfen insbesondere eine formschlüssige Verbindung aus, so dass der erste Zapfen und die Taumelscheibe gemeinsam verschwenkbar sind.
Insbesondere ist der erste Zapfen mit dem Käfig zumindest kraftschlüssig (oder formschlüssig; oder sogar stoffschlüssig) verbunden gegenüber einer Verlagerung in der radialen Richtung.
Der erste Zapfen kann z. B. mit dem Käfig über eine erste Schraubverbindung (also formschlüssig) verbunden sein. Die erste Schraubverbindung wird insbesondere über eine Gewindepaarung zwischen dem ersten Zapfen und der Öffnung am Käfig gebildet.
Der erste Zapfen kann mit der Taumelscheibe zumindest kraftschlüssig (oder formschlüssig; oder sogar stoffschlüssig) verbunden sein gegenüber einer Verlagerung in der radialen Richtung, wobei der erste Zapfen mit der Taumelscheibe gegenüber der Umfangsrichtung zumindest formschlüssig (oder stoffschlüssig) verbunden ist und diese Verbindung den ersten Anschlag ausbildet. Insbesondere kann eine Schraubverbindung zwischen dem ersten Zapfen und der Aufnahme ausgebildet sein.
Insbesondere ist der erste Zapfen nur über eine einzige Schraubverbindung entweder mit dem Käfig oder mit der Taumelscheibe kraftschlüssig, gegenüber einer Verlagerung in der radialen Richtung, verbunden.
Der zweite Anschlag kann durch mindestens einen zweiten Zapfen gebildet sein, der in dem äußeren Lagerringsegment oder in dem Gehäuse angeordnet und befestigt ist. Insbesondere erstreckt sich der mindestens eine zweite Zapfen im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Zapfen und im Wesentlichen senkrecht zu der Umfangsrichtung.
Insbesondere ist der zweite Zapfen über eine zweite Schraubverbindung mit dem äußeren Lagerringsegment oder dem Gehäuse verbunden.
Bevorzugt kann der zweite Anschlag durch zwei zweite Zapfen gebildet sein, wobei die zwei zweiten Zapfen entlang der Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Insbesondere erstrecken sich die beiden zweiten Zapfen parallel zueinander.
Insbesondere erstreckt sich der erste Zapfen entlang der radialen Richtung zwischen den beiden zweiten Zapfen hindurch, so dass er entlang der Umfangsrichtung zwischen den beiden zweiten Zapfen angeordnet ist. Damit kann eine Verschwenkung der Taumelscheibe durch einen Kontakt zwischen dem ersten Zapfen mit dem jeweiligen zweiten Zapfen begrenzt werden.
Kraftschlüssige Verbindungen setzen eine Normal-Kraft auf die miteinander zu verbindenden Flächen voraus. Ihre gegenseitige Verschiebung ist verhindert, solange die durch die Haftreibung bewirkte Gegen-Kraft nicht überschritten wird.
Formschlüssige Verbindungen entstehen durch das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Dadurch können sich die Verbindungspartner auch ohne oder bei unterbrochener Kraftübertragung nicht lösen. Anders ausgedrückt ist bei einer formschlüssigen Verbindung der eine Verbindungspartner dem anderen im Weg.
Stoffschlüssige Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:

1: eine erste Ausführungsvariante einer Schwenklagerung in einer perspektivischen Teilansicht;
2: die Schwenklagerung nach 1 in einer anderen perspektivischen Ansicht;
3: die Taumelscheibe der Schwenklagerung nach 1 und 2;
4: die Schwenklagerung gemäß 1 bis 3 in einer Seitenansicht im Schnitt;
5: Einzelteile der Schwenklagerung gemäß 1 bis 4 jeweils in perspektivischer Ansicht;
6: eine zweite Ausführungsvariante einer Schwenklagerung in einer perspektivischen Ansicht;
7: die Taumelscheibe mit erstem Zapfen gemäß 6 in einer perspektivischen Ansicht; und
8: die Schwenklagerung gemäß 6 in einer Ansicht entlang der radialen Richtung.

Die 1 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Schwenklagerung 1 in einer perspektivischen Teilansicht. 2 zeigt die Schwenklagerung 1 nach 1 in einer anderen perspektivischen Ansicht. 3 zeigt die Taumelscheibe 2 der Schwenklagerung 1 nach 1 und 2. 4 zeigt die Schwenklagerung 1 gemäß 1 bis 3 in einer Seitenansicht im Schnitt. 5 zeigt Einzelteile der Schwenklagerung 1 gemäß 1 bis 4 jeweils in perspektivischer Ansicht. Die 1 bis 5 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben.
Die Schwenklagerung 1 für eine Taumelscheibe 2 umfasst eine Taumelscheibe 2 mit einem inneren Lagerringsegment 3, ein Gehäuse 4 mit einem äußeren Lagerringsegment 5, eine Mehrzahl von Lagerkörpern 6, die zwischen dem inneren Lagerringsegment 3 und dem äußeren Lagerringsegment 5 angeordnet sind und eine Verschwenkung 7 der Taumelscheibe 2 gegenüber dem äußeren Lagerringsegment 5 in einer Umfangsrichtung 8 ermöglichen, sowie einen Käfig 9 zum Fixieren der Lagerkörper 6 in voneinander beabstandeten Positionen. Zur Begrenzung einer Verschwenkung 7 der Taumelscheibe 2 gegenüber dem äußeren Lagerringsegment 5 wirkt ein erster Anschlag 10 an der Taumelscheibe 2 mit einem zweiten Anschlag 11 an dem äußerem Lagerringsegment 5 zusammen.
Das innere Lagerringsegment 3 ist mit der Taumelscheibe 2 verbunden bzw. einteilig mit dieser ausgeführt. Das innere Lagerringsegment 3 und die Taumelscheibe 2 führen die Verschwenkung 7 in der Umfangsrichtung 8 gemeinsam aus. Das äußere Lagerringsegment 5 ist in dem Gehäuse 4 angeordnet. Das äußere Lagerringsegment 5 ist mit dem Gehäuse 4 gegenüber der verschwenkbaren Taumelscheibe 2 feststehend ausgeführt.
Die Lagerkörper 6 sind als zylindrische Lagerrollen ausgeführt. Die Lagerkörper ermöglichen die Verschwenkung 7 des inneren Lagerringsegments 3 bzw. der Taumelscheibe 2 gegenüber dem äußeren Lagerringsegment 5.
Ein Käfig 9 fixiert die Lagerkörper 6 in voneinander, in der Umfangsrichtung 8, beabstandeten Positionen. Weiter stellt der Käfig 9 sicher, dass die Lagerkörper 6 unverlierbar zwischen dem äußeren Lageringsegment 5 und dem inneren Lageringsegment 3 angeordnet sind.
Die Schwenklagerung 1 umfasst einen zylindrischen ersten Zapfen 12, der zur Begrenzung der Verschwenkung 7 mit dem ersten Anschlag 10 und dem zweiten Anschlag 11 zusammenwirkt. Der erste Zapfen 12 erstreckt sich entlang einer radialen Richtung 13 zwischen dem ersten Anschlag 10 und dem zweiten Anschlag 11. Der erste Zapfen 12 erstreckt sich entlang der radialen Richtung 13 durch eine in dem Käfig 9 angeordnete Öffnung 14. Der Käfig 9 ist an die Bewegung des ersten Zapfens 12 gekoppelt und wird mit diesem zusammen entlang der Umfangsrichtung 8 verschwenkt. Der erste Zapfen 12 erstreckt sich entlang der radialen Richtung 13 in eine in der Taumelscheibe 2 angeordnete Aufnahme 14 hinein, die gegenüber der Umfangsrichtung 8 den ersten Anschlag 10 ausbildet. Gegenüber der Umfangsrichtung 8 bildet die Aufnahme 14 mit dem ersten Zapfen 12 eine formschlüssige Verbindung 17 aus, so dass der erste Zapfen 12 und die Taumelscheibe 2 gemeinsam verschwenkbar sind.
Der erste Zapfen 12 ist mit dem Käfig 9 über eine erste Schraubverbindung 16 verbunden. Die erste Schraubverbindung 16 wird über eine Gewindepaarung zwischen dem ersten Zapfen 12 und der Öffnung 14 am Käfig 9 gebildet.
Der zweite Anschlag 11 wird durch zwei zylindrische zweite Zapfen l18 gebildet, wobei die zwei zweiten Zapfen 18 in dem äußeren Lagerringsegment 5 und entlang der Umfangsrichtung 8 voneinander beabstandet angeordnet sind. Die beiden zweiten Zapfen 18 erstrecke sich parallel zueinander. Die zweiten Zapfen 18 erstrecken sich senkrecht zu dem ersten Zapfen 12 und senkrecht zu der Umfangsrichtung 8. Die zweiten Zapfen 18 sind über eine zweite Schraubverbindung 19 mit dem äußeren Lagerringsegment 5 verbunden.
Der erste Zapfen 12 erstreckt sich entlang der radialen Richtung 13 zwischen den beiden zweiten Zapfen 18 hindurch, so dass er entlang der Umfangsrichtung 8 zwischen den beiden zweiten Zapfen 18 angeordnet ist. Damit kann eine Verschwenkung 7 der Taumelscheibe 2 durch einen Kontakt zwischen dem ersten Zapfen 12 mit dem jeweiligen zweiten Zapfen 18 begrenzt werden.
6 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Schwenklagerung 1 in einer perspektivischen Ansicht. 7 zeigt die Taumelscheibe 2 mit erstem Zapfen 12 gemäß 6 in einer perspektivischen Ansicht. 8 zeigt die Schwenklagerung 1 gemäß 6 in einer Ansicht entlang der radialen Richtung 13. Die 6 bis 8 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 5 wird verwiesen.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante sind die beiden zweiten Zapfen 18 im Gehäuse 4 angeordnet. Weiter erstreckt sich der erste Zapfen 12 nur durch die Öffnung 14 des Käfigs 9, wobei der erste Zapfen 12 mit dem Käfig 9 nicht verbunden ist. Der erste Zapfen 12 ist mit der Taumelscheibe 2 formschlüssig verbunden gegenüber einer Verlagerung in der radialen Richtung 13. Hier ist eine Schraubverbindung zwischen dem ersten Zapfen 12 und der Aufnahme 14 der Taumelscheibe 2 ausgebildet. Die Schraubverbindung zwischen dem ersten Zapfen 12 und der Aufnahme 14 ist durch eine Mutter 20 gekontert.
Bezugszeichenliste

1: Schwenklagerung
2: Taumelscheibe
3: inneres Lagerringsegment
4: Gehäuse
5: äußeres Lagerringsegment
6: Lagerkörper
7: Verschwenkung
8: Umfangsrichtung
9: Käfig
10: erster Anschlag
11: zweiter Anschlag
12: erster Zapfen
13: radiale Richtung
14: Öffnung
15: Aufnahme
16: erste Schraubverbindung
17: Verbindung
18: zweiter Zapfen
19: zweite Schraubverbindung
20: Mutter

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 5024143 A1 [0004]

Claims

Schwenklagerung (1) für eine Taumelscheibe (2), zumindest umfassend eine Taumelscheibe (2) mit einem inneren Lagerringsegment (3), ein Gehäuse (4) mit einem äußeren Lagerringsegment (5), eine Mehrzahl von Lagerkörpern (6), die zwischen dem inneren Lagerringsegment (3) und dem äußeren Lagerringsegment (5) angeordnet sind und eine Verschwenkung (7) der Taumelscheibe (2) gegenüber dem äußeren Lagerringsegment (5) in einer Umfangsrichtung (8) ermöglichen, sowie einen Käfig (9) zum Fixieren der Lagerkörper (6) in voneinander beabstandeten Positionen; wobei zur Begrenzung der Verschwenkung (7) der Taumelscheibe (2) gegenüber dem äußeren Lagerringsegment (5) ein erster Anschlag (10) an der Taumelscheibe (2) mit einem zweiten Anschlag (11) an zumindest einem von äußerem Lagerringsegment (5) und Gehäuse (4) zusammenwirkt.
Schwenklagerung (1) nach Anspruch 1, wobei die Schwenklagerung (1) einen ersten Zapfen (12) umfasst, der zur Begrenzung der Verschwenkung (7) mit dem ersten Anschlag (10) und dem zweiten Anschlag (11) zusammenwirkt.
Schwenklagerung (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Zapfen (12) sich entlang einer radialen Richtung (13) durch eine in dem Käfig (9) angeordnete Öffnung (14) erstreckt.
Schwenklagerung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 3, wobei sich der erste Zapfen (12) entlang einer radialen Richtung (13) in eine in der Taumelscheibe (2) angeordnete Aufnahme (15) hinein erstreckt, die gegenüber der Umfangsrichtung (8) den ersten Anschlag (10) ausbildet.
Schwenklagerung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei der erste Zapfen (12) mit dem Käfig (9) zumindest kraftschlüssig verbunden ist gegenüber einer Verlagerung in einer radialen Richtung (13).
Schwenklagerung (1) nach Anspruch 5, wobei der erste Zapfen (12) mit dem Käfig (9) über eine erste Schraubverbindung (16) verbunden ist.
Schwenklagerung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei der erste Zapfen (12) mit der Taumelscheibe (2) zumindest kraftschlüssig verbunden ist gegenüber einer Verlagerung in einer radialen Richtung (13), wobei der erste Zapfen (12) mit der Taumelscheibe (2) gegenüber der Umfangsrichtung (8) zumindest formschlüssig verbunden ist und diese Verbindung (17) den ersten Anschlag (10) ausbildet.
Schwenklagerung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Anschlag (11) durch mindestens einen zweiten Zapfen (18) gebildet ist, der in dem äußeren Lagerringsegment (5) oder in dem Gehäuse (4) angeordnet und befestigt ist.
Schwenklagerung (1) nach Anspruch 8, wobei der zweite Zapfen (18) über eine zweite Schraubverbindung (19) mit dem äußeren Lagerringsegment (5) oder dem Gehäuse (4) verbunden ist.
Schwenklagerung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 und 9, wobei der zweite Anschlag (11) durch zwei zweite Zapfen (18) gebildet ist, wobei die zwei zweiten Zapfen (18) entlang der Umfangsrichtung (8) voneinander beabstandet angeordnet sind.