DE102017211792A1

DE102017211792A1 - Verfahren zur Befestigung eines Lagerträgers und Anordnung

Info

Publication number: DE102017211792A1
Application number: DE102017211792.3A
Authority: DE
Inventors: Berthold Beyfuss; Hans-Juergen Friedrich; Alfred Radina; Maximilian Soellner; Stefan Volpert
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2019-01-10
Also published as: CN109236867B; CN109236867A; US10890214B2; US20190010986A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Befestigung eines Lagerträgers (10) an einem Außenring eines Lagers.
Es wird vorgeschlagen, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine erste Kraft mittels eines Bauteils, das sich von dem Außenring (12) unterscheidet, an dem Lagerträger angreift, und die erste Kraft zumindest eine Komponente aufweist, welche in eine erste Radialrichtung (14) des Lagerträgers zeigt, und gleichzeitig wenigstens eine zweite Kraft an dem Lagerträger angreift, wobei es eine zweite Radialrichtung (16) des Lagerträgers gibt, entlang derer eine maximale Erstreckungslänge (18) des Lagerträgers in einem ersten Zustand, in dem die Kräfte auf den Lagerträger einwirken, größer ist als in einem zweiten Zustand, in dem keine Kräfte auf den Lagerträger einwirken.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Druckschrift DE 10 2004 031 830 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Lagerträger an eine Schulter eines Außenrings eines Lagers angelegt wird und der Lagerträger dann durch das Erzeugen von Erhebungen, die durch Verstemmen erzeugt werden und nach radial innen in eine Nut des Außenrings ragen, an dem Außenring befestigt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäßes Verfahren mit einer hohen Effizienz bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Befestigung eines Lagerträgers an einem Außenring eines Lagers.
Es wird vorgeschlagen, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine erste Kraft mittels eines Bauteils, das sich von dem Außenring unterscheidet, an dem Lagerträger angreift, und die erste Kraft zumindest eine Komponente aufweist, welche in eine erste Radialrichtung des Lagerträgers zeigt, und gleichzeitig wenigstens eine zweite Kraft an dem Lagerträger angreift, wobei es eine zweite Radialrichtung des Lagerträgers gibt, entlang derer eine maximale Erstreckungslänge des Lagerträgers in einem ersten Zustand, in dem die Kräfte auf den Lagerträger einwirken, größer ist als in einem zweiten Zustand, in dem keine Kräfte auf den Lagerträger einwirken. Unter einem „Lagerträger“ soll insbesondere ein Bauelement verstanden werden, das in einem montierten Zustand unmittelbar Kräfte eines Lagers aufnehmen kann, wobei das Bauelement vorzugsweise einstückig ausgebildet ist. Unter „einstückig“ soll insbesondere aus einem Guss und/oder aus einer Spritzung und/oder nur unter Zerstörung trennbar verstanden werden. Erfindungsgemäß kann eine hohe Effizienz des Verfahrens erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass ein Erzeugen von Erhebungen oder Nasen, die in eine Nut des Außenrings eingreifen sollen, in einem Zustand, in dem der Lagerträger an dem Außenring anliegt, nicht notwendig ist, wodurch Kosten für ein Werkzeug, das zum Erzeugen derartiger Erhebungen bzw. Nasen notwendig wäre, eingespart werden können und außerdem ein Verschleiß dieses Werkzeugs vermieden wird, was weitere Kosten einspart. Insbesondere ist es dadurch auch möglich, falls der Lagerträger aus Stahl ist, den Lagerträger nach dem Einbringen der Erhebungen bzw. Nasen zu härten, sodass die Erhebungen bzw. Nasen in einem Zustand, in dem der Lagerträger ungehärtet ist, einbringbar sind, was den Werkzeugverschleiß minimiert. Insbesondere kann des Weiteren erreicht werden, dass bei der Befestigung des Lagerträgers an dem Außenring nur sehr kleine Kräfte auf das Lager und den Außenring wirken.
Ferner wird eine Anordnung mit einem Lager und einem Lagerträger, welcher an dem Außenring des Lagers befestigt ist, vorgeschlagen, wobei wenigstens eine Erhebung, welche sich ausgehend von einer Berandung einer Ausnehmung des Lagerträgers, welche einen radialen Außenbereich des Außenrings umgibt, nach radial innen in eine Ausnehmung an einer radialen Außenseite des Außenrings erstreckt, wobei die Erhebung auf einem Vorsprung der Berandung, der sich ausgehend von dem ihn umgebenden Berandungsbereich nach radial innen erstreckt, angeordnet ist. Dadurch kann eine effiziente Befestigbarkeit des Lagerträgers an dem Außenring erreicht werden. Insbesondere kann der Vorsprung im Wesentlichen kreissegmentförmigen sein.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

1 zeigt eine Draufsicht auf eine Oberseite eines Lagerträgers in einem Zustand, in dem keine Kraft an den Lagerträger angreift,
2 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite des Lagerträgers, wobei dieser zusammengedrückt wird,
3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lagerträgers in dem Zustand gemäß Figur eins,
4 zeigt einen Ausschnitt aus Figur drei,
5 zeigt den Lagerträger und einen Außenring eines Lagers während einer Montage des Lagerträgers an den Außenring,
6 eine Längsschnitt durch den Lagerträger und den Außenring in dem Zustand gemäß Figur fünf,
7 zeigt eine Längsschnitt durch den Lagerträger und den Außenring in einem Zustand, in dem der Lagerträger an den Außenring befestigt ist, und
8 zeigt einen Ausschnitt aus 7.

7 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem Lagerträger 10, welcher an einem Außenring 12 eines Lagers befestigt ist. Von dem Lager ist in den 5 bis 8 lediglich der Außenring schematisch dargestellt. Der Lagerträger weist eine Ausnehmung 22 (1) auf, die eine radiale Außenoberfläche 24 des Außenrings umgibt. Der Lagerträger weist eine Berandung 20 der Ausnehmung mit einem Vorsprung 40 auf, der sich ausgehend von dem ihn umgebenden Berandungsbereich nach radial innen erstreckt. Der Vorsprung 40 ist ein Bereich 38, der kreissegmentförmig ausgebildet ist. Ferner weist der Lagerträger einen weiteren Bereich 39 auf, welcher ebenfalls kreissegmentförmig ausgebildet ist. Der Lagerträger weist außerdem drei Erhebungen 26, 28,30 auf, die sich jeweils ausgehend von der Berandung 20 nach radial Innen erstrecken. Die Erhebung 26 ist auf dem Bereich 39 angeordnet. Die Erhebungen 28 und 30 sind auf dem Vorsprung 40 angeordnet. Die Erhebung 28 ragt weiter nach radial innen als der Bereich 39. Ferner ragen die Erhebungen 28,30 weiter nach radial innen als der Vorsprung 40. An seiner radialen Außenseite weist der Außenring eine Ausnehmung 32 auf, die durch eine Nut gebildet ist, welche sich über den gesamten Umfang des Außenrings erstreckt. Die Erhebungen 26, 28, 30 ragen in die Nut, wodurch der Lagerträger, wenn der Außenring in Ruhe ist, nicht durch eine Bewegung in eine Axialrichtung 48 des Außenrings von dem Außenring entfernt werden kann. Die Erhebungen 26, 28, 30 und die Nut bewirken deshalb eine formschlüssige Befestigung des Lagerträgers an dem Außenring. Die Anordnung kann Teil eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines PKWs, sein.
Im Folgenden wird beschrieben, wie der Lagerträger an dem Außenring befestigt wird. Figur eins zeigt den Lagerträger in einem Zustand, in welchem keine Kräfte auf ihn wirken. Ein Kreis 42 kennzeichnet in 1 einen Umfang eines Randbereichs 50 der Nut. Weil der Lagerträger die Erhebungen 26, 28,30 aufweist, kann der Lagerträger nicht ohne Kraftaufwand in eine in 7 dargestellte Endposition relativ zu dem Außenring gebracht werden. Deshalb werden zunächst die beiden Erhebungen 28, 30 in die Ausnehmung 32 eingebracht. Dabei ist die Erhebung 26 nicht in der Ausnehmung 32 angeordnet, sodass eine Stirnfläche 34 des Lagerträgers schräg zu einer Stirnfläche 36 des Außenrings ist (5). Um nun auch noch die Erhebung 26 in der Ausnehmung 32 anzuordnen wird in einem Verfahrensschritt an einem ersten Angriffsbereich 44 des Lagerträgers eine erste Kraft auf den Lagerträger ausgeübt, welche in eine Radialrichtung 14 des Lagerträgers weist. Gleichzeitig wird eine zweite Kraft auf die Lagerträger an einem zweiten Angriffsbereich 46 ausgeübt, welche in eine Richtung zeigt, die der Radialrichtung 14 entgegengesetzt ist. Aufgrund des Einwirkens der beiden Kräfte vergrößert sich eine maximale Erstreckungslänge 18 des Lagerträgers entlang einer Radialrichtung 16 des Lagerträgers, die senkrecht zu der Radialrichtung 14 ist. Das Einwirken der beiden Kräfte bewirkt ferner, dass sich ein Abstand zwischen der Erhebung 26 und der Erhebung 28 und ein Abstand zwischen der Erhebung 26 und der Erhebung 30 vergrößert. Dadurch kann die Erhebung 26 entgegen der Axialrichtung 48 auf den Außenring zubewegt werden bis der Bereich 39 an dem Außenring anschlägt. Wenn der Bereich 39 an dem Außenring anschlägt wird das Einwirken der beiden Kräfte unterbunden, sodass die maximale Erstreckungslänge 18 reduziert wird und sich auch die Erhebung 26 in die Ausnehmung 32 bewegt. Damit ist der Lagerträger vollständig an dem Außenring befestigt.
Das Lager kann beispielsweise ein Kugellager sein.
Die erste und die zweite Kraft werden jeweils durch einen Metallblock auf den Lagerträger ausgeübt.
Der Lagerträger ist einstückig aus einem Blech gebildet und weist drei Gewindedurchzüge 52 auf, mittels derer der Lagerträger beispielsweise an einem Gehäuse befestigt werden kann. Die Erhebungen 26, 28, 30 werden vor einer Befestigung des Lagerträgers an dem Außenring jeweils durch Verstemmen gebildet. Die Verstemmungen können deshalb in das Blech eingebracht werden, in dem dieses noch nicht gehärtet ist. Dadurch tritt nur ein geringer Verschleiß eines Werkzeugs, mit dem die Verstemmungen vorgenommen werden, auf und es besteht an dem Lagerträger auch keine Gefahr von Rissbildungen. In einem Ausführungsbeispiel ist auch denkbar, dass der Lagerträger auch nach Einbringen der Verstemmungen nicht gehärtet wird.
Die Erhebungen sind auf der Berandung der Ausnehmung 22 angeordnet.
Der Bereich 39 hat die Form eines Kreissegments, das sich über weniger als 30° erstreckt. Außerdem hat der Bereich 38 die Form eines Kreissegments, das sich über weniger als 80° erstreckt. Die beiden Bereiche 38, 39 bestimmen das radiale Spiel, das der Außenring relativ zu dem Lagerträger hat. Die Kräfte, die während der Befestigung des Lagerträgers an dem Außenring auf den Lagerträger ausgeübt werden, bewirken lediglich eine elastische Verformung des Lagerträgers.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die maximale Erstreckungslänge 18 dadurch vergrößert, dass der Lagerträger an zwei Stellen, die jeweils um 90° zu den Angriffsbereichen 44,46 entlang einer Umfangsrichtung des Lagerträgers versetzt angeordnet sind, auseinandergezogen wird. Dadurch wird ebenfalls wie gewünscht eine Vergrößerung des Abstands zwischen den Erhebungen 26 und 28 und den Erhebungen 26 und 30 erreicht.
Bezugszeichenliste

10: Lagerträger
12: Außenring
14: Radialrichtung
16: Radialrichtung
18: Erstreckungslänge
20: Berandung
22: Ausnehmung
24: Außenoberfläche
26: Erhebung
28: Erhebung
30: Erhebung
32: Ausnehmung
34: Stirnfläche
36: Stirnfläche
38: Bereich
39: Bereich
40: Vorsprung
42: Kreis
44: Angriffsbereich
46: Angriffsbereich
48: Axialrichtung
50: Randbereich
52: Gewindedurchzug

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

DE 102004031830 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Befestigung eines Lagerträgers (10) an einem Außenring eines Lagers, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine erste Kraft mittels eines Bauteils, das sich von dem Außenring (12) unterscheidet, an dem Lagerträger angreift, und die erste Kraft zumindest eine Komponente aufweist, welche in eine erste Radialrichtung (14) des Lagerträgers zeigt, und gleichzeitig wenigstens eine zweite Kraft an dem Lagerträger angreift, wobei es eine zweite Radialrichtung (16) des Lagerträgers gibt, entlang derer eine maximale Erstreckungslänge (18) des Lagerträgers in einem ersten Zustand, in dem die Kräfte auf den Lagerträger einwirken, größer ist als in einem zweiten Zustand, in dem keine Kräfte auf den Lagerträger einwirken.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem in einem zweiten Verfahrensschritt, welcher zeitlich vor dem ersten Verfahrensschritt erfolgt, an einer Berandung (20) einer Ausnehmung (22) des Lagerträgers, welche zum Umgeben einer radialen Außenoberfläche (24) des Außenrings vorgesehen ist, wenigstens zwei Erhebungen (26, 28, 30) erzeugt werden, welche sich in Bezug auf die Ausnehmung ausgehend von der Berandung nach radial innen erheben.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich der Abstand zwischen einer ersten der Erhebungen (26) und einer zweiten der Erhebungen (28) durch die Vergrößerung der maximalen Erstreckungslänge des Lagerträgers vergrößert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei vor oder während des ersten Verfahrensschritts wenigstens eine der Erhebungen (28, 30) in eine Ausnehmung (32) des Außenrings, welche an einer radialen Außenoberfläche (24) des Außenrings angeordnet ist, eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei während des Einführens eine Stirnfläche (34) des Lagerträgers schräg zu einer Stirnfläche (36) des Außenrings ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 5, wobei wenigstens eine der Erhebungen (26, 28, 30) auf einem Bereich (38) des Lagerträgers ausgebildet wird, welcher im Wesentlichen kreissegmentförmig ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite Kraft eine Komponente aufweist, welche in eine dritte Radialrichtung des Lagerträgers zeigt, und die erste Radialrichtung und die dritte Radialrichtung einander entgegengesetzt sind.
Anordnung mit einem Lager und einem Lagerträger (10), welcher an dem Au-ßenring (12) des Lagers befestigt ist, insbesondere durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, wobei wenigstens eine Erhebung (26, 28, 30), welche sich ausgehend von einer Berandung (20) einer Ausnehmung (22) des Lagerträgers, welche eine radiale Außenoberfläche (24) des Außenrings (12) umgibt, nach radial innen in eine Ausnehmung (32) an einer radialen Außenseite des Außenrings erstreckt, wobei die Erhebung auf einem Vorsprung (40) der Berandung, der sich ausgehend von dem ihn umgebenden Berandungsbereich nach radial innen erstreckt, angeordnet ist.
Getriebe mit einer Anordnung nach Anspruch 8.
Kraftfahrzeug, insbesondere PKW, mit einem Getriebe nach Anspruch 9.