DE102019101846A1

DE102019101846A1 - Führungsbuchse mit Haltelaschen zur Fixierung des Wälzkörperkäfigs

Info

Publication number: DE102019101846A1
Application number: DE102019101846.3A
Authority: DE
Inventors: Bruno Pavane
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-07-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Führungsbuchse (1) eines als Nadellager ausgeführten, unter radialer Vorspannung in einer Aufnahme eingesetzten Wälzlagers (2), das zur schmiermitteldichten Lagerung einer Welle bestimmt ist, wobei die als Nadeln ausgebildeten Wälzkörper (6) in einem in der Führungsbuchse (1) lagefixierten Wälzkörperkäfig (5) eingesetzt sind, dem ein Dichtelement (7) vorangestellt ist, das von einem endseitigen Bord (4) der Führungsbuchse (1) gesichert ist und der Wälzkörperkäfig (5) nach erfolgtem Einbau durch mehrere umfangsseitig radial nach innen gerichtete, einstückig mit der Führungsbuchse (1) verbundene, spanlos hergestellte Haltelaschen (10) axial lagefixiert ist, die jeweils stirnseitig an dem Wälzkörperkäfig (1) abgestützt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsbuchse eines als Nadellager ausgeführten, unter radialer Vorspannung in einer Aufnahme eingesetzten Wälzlagers, das zur schmiermitteldichten Lagerung einer Welle bestimmt ist, wobei die als Nadeln ausgebildeten Wälzkörper in einem in der Führungsbuchse lagefixierten Wälzkörperkäfig eingesetzt sind, dem ein Dichtelement vorangestellt ist, das von einem endseitigen Bord der Führungsbuchse gesichert ist.
Bei Kraftfahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine können in einer Schnittstelle zwischen der Kurbelwelle und einer Eingangswelle von einem Schaltgetriebe Fluchtungsfehler und/oder Koaxialfehler auftreten. Bei starkem Verschleiß ist die Getriebewelle nicht mehr exakt in der Aufnahme der Kurbelwelle geführt, wobei auftretendes Spiel zwischen der Getriebewelle und der Kurbelwellenaufnahme außerdem Geräusche verursacht.
Aus der DE 10 2008 005 029 A1 ist ein als Nadellager aufgebautes Pilotlager bekannt, welches beispielsweise zur schmiermitteldichten Lagerung einer Getriebewelle in einer Aufnahme einsetzbar ist. Das Pilotlager umfasst eine, auch Lagerhülse genannte Führungsbuchse, in der begrenzt axial verschiebbare, als Nadeln ausgeführte Wälzkörper, eine die Welle abdichtende Dichtschiebe sowie eine zwischen den Nadeln und der Dichtscheibe eingesetzte Anlaufscheibe integriert sind.
Die DE 10 2012 222 279 B4 bezieht sich auf eine Lagerstelle zur drehbaren Lagerung eines Pumpenrades von einem Drehmomentwandler in einem Gehäuse. Das Pumpenrad ist mit einem Wandlerhals verbunden, über welchen das Pumpenrad mit einem Nadellager in dem Gehäuse drehbar gelagert ist. Das Nadellager umfasst eine dem Wandlerhals zugeordnete, radial nach außen gewandte äußere Wälzlaufbahn und eine dem Gehäuse zugeordnete, radial nach innen gewandte Wälzlaufbahn, zwischen denen als Nadeln ausgeführte Wälzkörper geführt sind.
Die CN 20 408 2925 U zeigt eine Lagerstelle für eine Welle, bestehend aus einer Führungsbuchse bzw. Lagerhülse, die einen Wälzkörperkäfig mit zugehörigen, als Rollen oder Nadeln ausgeführten Wälzkörpern umschließt. Der Wälzkörperkäfig ist dabei an einem Bord der Führungsbuchse und gegenseitig an einer Anlaufscheibe axial geführt. An der von dem Bord abgewandten Seite ist in der Führungsbuchse ein Dichtelement eingesetzt, das kraftschlüssig, dichtend an der Welle abgestützt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Führungsbuchse zu schaffen, mit der ein bauteiloptimiertes Nadellager mit einem reduzierten Gewicht realisierbar ist, das weiterhin kostengünstig herstellbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine die Merkmale des Anspruchs 1 einschließende Führungsbuchse vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, den Figuren sowie der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist eine Führungsbuchse vorgesehen, die mehrere spanlos hergestellte, umfangsseitig angeordnete und radial nach innen gerichtete, einstückig mit der Führungsbuchse verbundene Haltelaschen einschließt, die nach erfolgtem Einbau der Wälzkörperkäfigs stirnseitig an dem Wälzkörperkäfig abgestützt sind, wodurch der Wälzkörperkäfig axial lagefixiert ist.
Vorteilhaft stellt sich im Einbauzustand eine Lage und Anordnung der Haltelaschen ein, die einen Kontakt zwischen dem Wälzlagerkäfig und dem Dichtelement vermeiden, so dass die Abdichtung des Wälzlagers nicht beeinflusst wird. Durch die den Wälzkörperkäfig und damit die Wälzkörper bzw. die Nadeln sichernden Haltelaschen der Führungsbuchse benötigt das erfindungsgemäße Konzept gegenüber bekannten Lösungen zwischen dem Wälzkörperkäfig und dem Dichtelement bzw. der Abdichtung keine separat angeordnete Anlaufscheibe. Mit den spanlos aus der Führungsbuchse geformten, kostengünstig herstellbaren Haltelaschen ist somit vorteilhaft ein bauteiloptimiertes und gleichzeitig gewichtsreduziertes Nadellager realisierbar.
In der Einbaulage, nach dem Einpressen der Führungsbuchse beispielsweise in der Kurbelwellenaufnahme werden die sich bei der Herstellung der Haltelaschen bildenden Öffnungen in der Führungsbuchse verschlossen. Damit ist sichergestellt, dass über die Führungshülse weder Schmiermittel des Wälzlagers austreten noch Verunreinigungen in das Wälzlager eindringen können.
Der erfindungsgemäße Aufbau der auch Führungshülse genannten Führungsbuchse eignet sich bevorzugt für ein Pilotlager, welches zur Lagerung einer Getriebeeingangswelle in der Schnittstelle zwischen der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und der Getriebewelle vorgesehen ist. Die Führungsbuchse wird dazu kraftschlüssig in eine zentrale Bohrung der Kurbelwelle eingepresst und ist dazu unter radialer Vorspannung dauerfest lagefixiert.
Zur kostengünstigen Herstellung der Haltelaschen eignet sich bevorzugt ein spanloses Stanzverfahren, wobei die Haltelaschen bevorzugt als Stanzbiegeteile ausgeführt sind. Die Fertigung der beispielsweise halbrundartig gestalteten Haltelaschen kann mittels eines Werkzeugs erfolgen, dessen Stanzform eine die Formgebung der Haltelaschen entsprechende halbrundartig verlaufende Schneidlinie aufweist. Nach erfolgtem Einbau des Wälzlagerkäfigs und der zugehörigen Wälzkörper werden mittels einer einfachen Schneidoperation zunächst halbrunde Profile in die Führungshülse eingebracht und anschließend die Haltelaschen mittels einer Biegeoperation radial nach innen in die gewünschte Endlage gebracht werden. Die erfindungsgemäß gestaltete Führungsbuchse umfasst zur sicheren Führung des Wälzlagerkäfigs vorzugsweise vier um jeweils 90° zueinander versetzte Haltelaschen.
Nach der Lagefixierung des Wälzkörperkäfigs durch die Haltelaschen erfolgt die Montage der Abdichtung bzw. des Dichtelementes in die Führungshülse. Als Sicherung des Dichtelementes ist ein stirnseitiger an der Führungsbuchse spanlos angeformter, einen Axialanschlag bildender radial nach innen weisender Bord vorgesehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:

1: eine erfindungsgemäße Führungshülse in einer Schrägansicht;
2: die Führungshülse gemäß 1 in einem Halbschnitt;
3: ein Wälzlager, bestehend aus der Führungshülse gemäß 1 mit integriertem Wälzlagerkäfig, Wälzkörpern und Dichtelement in einer Schrägansicht;
4: das Wälzlager gemäß 3 in einer abweichenden Schrägansicht.

In 1 und 2 ist eine aus einem metallischen Blech, insbesondere durch ein Tiefziehverfahren spanlos hergestellte Führungsbuchse 1 gezeigt, die Bestandteil eines in 3 abgebildeten, als Nadellager ausgeführten Wälzlagers 2 ist. Die topfartige, eine radiale Stufe aufweisende Führungsbuchse 1 ist im Einbauzustand in eine Aufnahme (nicht gezeigt) eingepresst und damit radial vorgespannt lagefixiert. Die Führungsbuchse 1 schließt an dem vom Boden 3 abgewandten Ende einen radial nach innen weisenden umlaufenden Bord 4 ein, der nach erfolgter Komplettierung des Wälzlagers 2 spanlos angeformt wird.
Die 3 und 4 zeigen das Wälzlager 2 in unterschiedlichen Schrägansichten. Das beispielsweise als Pilotlager zur Lagerung einer Getriebeeingangswelle in einer Aufnahme bzw. einer Bohrung der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine einsetzbare Wälzlager 2 umfasst die Führungsbuchse 1, in der ein Wälzlagerkäfig 5, mehrere Wälzkörper 6 sowie ein Dichtelement 7 integriert sind. Der Taschen 8 zur Aufnahme von den als Nadeln ausgeführten Wälzkörpern 6 einschließende Wälzlagerkäfig 5 ist an der zum Boden 3 gerichteten Seite an einer Schulter 9 der Führungsbuchse 1 abgestützt. Gegenseitig bilden mehrere umfangsverteilt positionierte, radial nach innen gerichtete Haltelaschen 10 der Führungsbuchse 1 einen Axialanschlag für den Wälzlagerkäfig 5.
Die einstückig mit der Führungsbuchse 1 verbundenen Haltelaschen 10 werden nach erfolgter Montage des Wälzlagerkäfigs 5 durch ein Stanzbiegeverfahren hergestellt. Die sich durch das Stanzen der Haltelaschen 10 bildenden Öffnungen 11 in der Außenkontur der Führungsbuchse 1 sind im eingebauten Zustand, bei dem das Wälzlager 2 in einer Aufnahme eingepresst ist, überdeckt, so dass weder Verunreinigungen von außen in das Wälzlager 2 eintreten noch das im Wälzlager 2 befindliche Schmiermittel austritt. Das aus einem elastischen Polymer oder Gummi gefertigte Dichtelement 7 ist axial soweit von dem Wälzlagerkäfig 5 bzw. von den Haltelaschen 10 entfernt positioniert, dass deren beabstandete elastische Dichtlippen 12, 13 ungehindert dichtend an einer im Wälzlager 2 gelagerten Welle (nicht gezeigt) abgestützt sind. Nach erfolgtem Einbau wird zur Lagesicherung des Dichtelementes 7 an der Führungsbuchse 1 ein radial nach innen gerichteter umlaufender Bord 4 angeformt.
Bezugszeichenliste

1: Führungsbuchse
2: Wälzlager
3: Boden
4: Bord
5: Wälzlagerkäfig
6: Wälzkörper
7: Dichtelement
8: Tasche
9: Schulter
10: Haltelasche
11: Öffnung
12: Dichtlippe
13: Dichtlippe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008005029 A1 [0003]
DE 102012222279 B4 [0004]
CN 204082925 U [0005]

Claims

Führungsbuchse eines als Nadellager ausgeführten, unter radialer Vorspannung in einer Aufnahme eingesetzten Wälzlagers (2), das zur schmiermitteldichten Lagerung einer Welle bestimmt ist, wobei die als Nadeln ausgebildeten Wälzkörper (6) in einem in der Führungsbuchse (1) lagefixierten Wälzkörperkäfig (5) eingesetzt sind, dem ein Dichtelement (7) vorangestellt ist, das von einem endseitigen Bord (4) der Führungsbuchse (1) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig (5) nach erfolgtem Einbau durch mehrere umfangsseitig radial nach innen gerichtete, einstückig mit der Führungsbuchse (1) verbundene, spanlos hergestellte Haltelaschen (10) axial lagefixiert ist, die jeweils stirnseitig an dem Wälzkörperkäfig (1) abgestützt sind.
Führungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (2) als ein Pilotlager zur Lagerung einer Getriebeeingangswelle vorgesehen ist.
Führungsbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltelaschen (10) durch einen spanlosen Umformprozess, insbesondere Stanzen und ein anschließendes Umbiegen, hergestellt sind.
Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (7) von einem Bord (4) gesichert ist, der nach der Montage des Wälzlagerkäfigs (5) und des Dichtelementes (7) sowie dem Anfertigen der Haltelaschen (1) an der von dem Boden (3) abgewandten Stirnseite der Führungsbuchse (1) angeformt ist.
Führungsbuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem Blechwerkstoff hergestellte Führungshülse (1) vier gleichmäßig umfangsverteilte Haltelaschen (10) einschließt.