DE102021111844A1 - Axiallageranordnung - Google Patents

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axial
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Wolfgang Fugel
Kristina May
Frank Schoenstein
Andreas Kirschner
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Axiallageranordnung umfassend mehrere in einem Wälzkörperkäfig (11) gehalterte Wälzkörper (10) sowie wenigstens eine Axiallagerscheibe (2, 6), auf der die Wälzkörper (10) wälzen, wobei der Wälzkörperkäfig (11) einen W-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei am Wälzkörperkäfig (11) eine Vielzahl einzelner, jeweils einen Wälzkörper aufnehmender Taschen (12) ausgebildet sind, die jeweils von zwei Stegen (13) seitlich begrenzt sind, wobei jeder Steg (13) im Querschnitt gesehen zwei Vertiefungen (14, 15) mit jeweils einem benachbart zur Axiallagerscheibe (2) verlaufenden Bodenschenkel (17, 18) und einem sich vom Bodenschenkel (17, 18) gewinkelt und entlang des Wälzkörpers (10) erstreckenden Seitenschenkel (19, 20) sowie einen die Seitenschenkel (19, 20) verbindenden Verbindungschenkel (21) aufweist, wobei der eine Bodenschenkel (18) jedes Stegs (13) auf der Axiallagerscheibe (2) aufliegt, während der andere Bodenschenkel (17) jedes Stegs (13) über einen Spalt (28) von der Axiallagerscheibe (2) beabstandet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Axiallageranordnung umfassend mehrere in einem Wälzkörperkäfig gehalterte Wälzkörper sowie wenigstens eine Axiallagerscheibe, auf der die Wälzkörper wälzen, wobei der Wälzkörperkäfig einen W-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei am Wälzkörperkäfig eine Vielzahl einzelner, jeweils einen Wälzkörper aufnehmender Taschen ausgebildet sind, die jeweils von zwei Stegen seitlich begrenzt sind, wobei jeder Steg im Querschnitt gesehen zwei Vertiefungen mit jeweils einem benachbart zur Axiallagerscheibe verlaufenden Bodenschenkel und einem sich vom Bodenschenkel gewinkelt und entlang des Wälzkörpers erstreckenden Seitenschenkel sowie einen die Seitenschenkel verbindenden Verbindungsschenkel aufweist.
  • Eine solche Axiallageranordnung kommt überall dort zum Einsatz, wo zwei relativ zueinander drehbewegliche Bauteile axial drehbar zueinander zu lagern sind. Sie umfasst wenigstens eine Axiallagerscheibe sowie eine Vielzahl von in einem Wälzkörperkäfig gehalterte und geführte Wälzkörper. Bei der in Rede stehenden Axiallageranordnung ist ein im Querschnitt W-förmiger Wälzkörperkäfig vorgesehen, der auch als Sigmakäfig oder W-Käfig bezeichnet wird. An diesem Käfig sind eine Vielzahl entsprechender Taschen ausgebildet, in denen die bei solchen Käfigen als Rollen ausgebildeten Wälzkörper aufgenommen und gehaltert sind.
  • Das W-Profil wird durch eine entsprechende gestufte Ausgestaltung des Käfigs realisiert, wobei dieses W-Profil im Bereich der Stege, die in Umfangsrichtung gesehen die Taschen begrenzen respektive einfassen, ausgebildet ist. Hierzu weist jeder Steg im Querschnitt gesehen zwei Vertiefungen auf, die radial nach innen und radial nach außen über einen schräg oder vertikal nach oben laufenden Schenkel und nach unten jeweils über einen Bodenschenkel begrenzt sind. Von jedem Bodenschenkel erstreckt sich wiederum ein Seitenschenkel gewinkelt, also vertikal oder leicht schräg verlaufend, nach oben, so dass die jeweilige U-förmige Vertiefung gebildet ist. Die beiden Seitenschenkel wiederum sind über einen Verbindungsschenkel miteinander verbunden. Hieraus ergibt sich insgesamt eine W-Form. Eine Axiallageranordnung mit einem solchen Wälzkörperkäfig ist beispielsweise aus DE 10 2015 201 485 A1 bekannt, wobei dort die Axiallageranordnung als zwei-reihiges Axiallager ausgeführt ist, und folglich zwei separate Wälzkörperreihen, die in separaten, W-förmigen Käfigen aufgenommen sind, die auf einer gemeinsamen Axiallagerscheibe wälzen, aufweist.
  • Bei einer solchen bekannten Axiallageranordnung ist der Käfig auf der Laufbahn geführt, das heißt, dass der Wälzkörperkäfig mit den beiden Bodenschenkeln auf der Lauf- oder Wälzfläche der Axiallagerscheibe aufliegt, diese also berührt. Das W-Profil ist also derart ausgeführt, dass es sich einerseits seitlich an die Wälzkörper anschmiegt, andererseits aber auch mit den Vertiefungen respektive den Bodenschenkeln laufbahnseitig aufliegt. Ist bei der Axiallageranordnung ein Schmiermitteldurchfluss durch das Axiallager in radialer Richtung gefordert, so werden hierzu entsprechende Schmiermittelnuten an der Axiallagerscheibe vorgesehen, die einen radialen Schmiermitteldurchgang ermöglichen. Ohne solche Schmiermittelnuten wäre der Schmiermitteldurchfluss, also die durchströmende Ölmenge, zu gering, da aufgrund des laufbahnseitig aufliegenden Käfigs ein Durchflusshindernis gegeben ist. Jedoch ermöglichen auch die verwendeten Schmiermittelnuten an den Axialscheiben nur in bedingtem Umfang die Einstellung der gewünschten Schmiermittelmenge.
  • Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Axiallageranordnung anzugeben.
  • Zur Lösung des Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der eine Bodenschenkel jedes Stegs auf der Axiallagerscheibe aufliegt, während der andere Bodenschenkel jedes Stegs über einen Spalt von der Axiallagerscheibe beabstandet ist.
  • Die Erfindung sieht eine Axiallageranordnung mit einem gestuften Wälzlagerkäfig vor, der, was den W-förmigen Querschnitt respektive die Ausgestaltung der Stege angeht, unterschiedliche Höhenniveaus in Bezug auf die beiden Bodenschenkel vorsieht, das heißt, dass die beiden Bodenschenkel höhenmäßig quasi versetzt zueinander angeordnet sind und nicht in derselben Ebene liegen. Dies führt dazu, dass erfindungsgemäß der eine Bodenschenkel jedes einzelnen Steges auf der Axiallagerscheibe aufliegt, während der andere Bodenschenkel des jeweiligen Stegs über einen Spalt von der Axiallagerscheibe beabstandet ist. Bezogen auf die jeweiligen Vertiefungen respektive Bodenschenkel ist demzufolge der eine, auf der Axiallagerscheibe aufliegende Bodenschenkel scheibenseitig geführt, während der andere, die Axiallagerscheibe nicht berührende und über den Spalt von ihr beabstandete Bodenschenkel am Wälzkörper geführt ist. Das heißt, dass quasi die eine Hälfte des W-Profils laufbahngeführt dimensioniert ist, während die andere Hälfte des W-Profils wälzkörpergeführt dimensioniert ist.
  • Dies führt dazu, dass einerseits nur einer der Bodenschenkel als den radialen Ölfluss etwas beeinträchtigender Teil des Körperkäfigs vorgesehen ist, während im Bereich des anderen Bodenschenkels aufgrund des gegebenen Spalts das Schmiermittel quasi ungehindert durchtreten kann. Dies führt wiederum dazu, dass, beispielsweise auch in Verbindung mit den Schmiermittelnuten, das Schmiermittel weit besser radial durchströmen kann und demzufolge eine entsprechend hohe und gewünschte Schmiermitteldurchtrittsmenge eingestellt werden kann. Zum anderen wird hierdurch natürlich auch die Reibung des Wälzkörperkäfigs an der Axiallagerscheibe reduziert, da eben pro Steg nur ein Bodenschenkel, nicht aber, wie bisher, beide Bodenschenkel in Kontakt mit der Axiallagerscheibe sind und aufgrund der Relativbewegung des Wälzkörperkäfigs zur Axialscheibe reiben.
  • Bevorzugt ist dabei der radial äußere Bodenschenkel auf der Axiallagerscheibe aufliegend ausgeführt, während der radial innenliegende Bodenschenkel von der Axiallagerscheibe über den Spalt beabstandet ist. Da in der Regel der Schmiermitteldurchtritt von radial innen nach radial außen erfolgt, ist die Ausgestaltung des Wälzkörperkäfigs dahingehend, dass der radial innen angeordnete jeweilige Bodenschenkel von der Axiallagerscheibe über den Spalt beabstandet ist, besonders vorteilhaft, als das Schmiermittel quasi weitgehend ungehindert in die erste Profilhälfte einströmen kann und sich von dort aus dann entsprechend verteilen kann.
  • Die Bodenschenkel selbst können quasi gerade oder eben sein und eine zur Axiallagerscheibe weisende, weitestgehend ebene Bodenfläche aufweisen. Denkbar ist aber natürlich auch, eine geringe Krümmung zumindest im Bereich des Bodenschenkels, der auf der Axialscheibe berührend aufliegt, oder einen leicht schräg angestellten Bodenschenkel bzw. eine schräge Bodenfläche auszubilden, so dass sich letztlich die Kontaktfläche reduziert, also weg von einer breiten, flächigen Auflage hin zu einer schmalen, quasi linienförmigen Auflage. Hierüber kann einerseits die reibende Kontaktfläche reduziert werden, andererseits ermöglicht diese leicht gewölbte oder schräge Bodenschenkelausführung, dass das von radial innen anströmende Schmiermittel auch zu gewissem Grad unter den aufliegenden Bodenschenkel strömen kann.
  • Erfindungsgemäß ist, wie ausgeführt, der Wälzlagerkäfig gestuft, das heißt, die beiden Bodenschenkel sind höhenmäßig geringfügig versetzt zueinander angeordnet. Der Höhenunterschied im Profil respektive das Stufenprofil selbst ist zweckmäßigerweise in Abhängigkeit des Wälzkörperdurchmessers gewählt. Je kleiner der Wälzkörperdurchmesser ist, desto kleiner auch der zu realisierende Spalt, und umgekehrt. Der Spalt sollte dabei eine Breite von 0,2 bis 1,5 mm aufweisen. Beispielsweise bei einem Wälzkörperdurchmesser von 2 mm ist ein entsprechend kleiner Spalt, beispielsweise mit einer Breite von ca. 0,2 mm, vorgesehen, während bei relativ dicken Wälzkörpern mit einem Durchmesser von beispielsweise 15 mm ein entsprechend größerer Spalt, beispielsweise mit einer Breite von ca. 1,5 mm, gewählt wird. Die Stufenhöhe sollte bevorzugt zwischen 5 - 15 %, insbesondere ca. 10 % des Wälzkörperdurchmessers betragen. Grundsätzlich kann über die entsprechende Spaltbreite die Menge an durchfließendem Schmiermittel eingestellt respektive dosiert werden, wobei zwangsläufig bei entsprechend größeren Axiallageranordnungen auch mehr Schmiermittel durchtreten sollte und demzufolge ein größerer Spalt zu wählen ist.
  • Je nach Ausgestaltung der Axiallageranordnung kann diese nur eine Axiallagerscheibe aufweisen, auf der die Wälzkörper laufen. Auf der anderen Seite laufen die Wälzkörper an einer entsprechenden, am zu lagernden Bauteil vorgesehenen Lauffläche. Alternativ dazu kann auch an dieser zweiten Seite eine zweite Axiallagerscheibe mit einer zweiten Wälzkörperlauffläche vorgesehen sein. Dabei kann die oder jede Axiallagerscheibe einen L-förmigen Querschnitt mit einem Radialscheibenabschnitt, auf dem die Wälzkörper laufen, sowie einem daran anschließenden, quasi um 90° abgewinkelten zylindrischen Axialflansch aufweisen, der als Führung für den Wälzkörperkäfig dienen kann und der hierzu einen entsprechenden Führungsabschnitt, üblicherweise einen entsprechend ausgeformten Führungsbord, aufweisen kann. Über diesen oder diese Führungsborde kann der Wälzkörperkäfig an dem oder den Axialflanschen radial geführt werden.
  • Dabei kann vorzugsweise ein radial äußerer Führungsbord vorgesehen sein, der an einem radial außenliegenden Axialflansch geführt ist. Dieser radial äußere Führungsbord kann erfindungsgemäß im Querschnitt doppellagig ausgeführt sein, das heißt, dass der Wälzkörperkäfig im Bordbereich umgebogen ist, so dass sich eine Doppellage ergibt. Diese Ausgestaltung dient einerseits dazu, die Steifigkeit respektive Festigkeit des Wälzkörperkäfigs zu erhöhen und ist andererseits dahingehend von Vorteil, als der Führungsbord radial gesehen nur geringfügig aufbaut. Denn der Führungsbord selbst kann unmittelbar durch einen die radial außenliegenden Vertiefungen der Stege bildenden oder begrenzenden, natürlich zwangsläufig umlaufenden Schenkel gebildet werden, der endseitig lediglich doppellagig umgebogen ist.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch ein radial innenliegender Führungsbord vorgesehen sein, über den eine Führung an einem radial innenliegenden Axialflansch einer Axialscheibe erfolgt. Dieser Führungsbord kann erfindungsgemäß im Querschnitt C-förmig ausgebildet sein, das heißt, dass quasi eine ringförmig umlaufende Nut ausgebildet wird. Diese C-förmige Nut dient als Schmiermittelreservoir, in dem sich also Schmiermittel respektive Öl sammeln kann, so dass stets ein entsprechendes Schmiermittelvolumen auch innerhalb des Lagers vorhanden ist. Natürlich ist auch diese Führungsbordgeometrie steifigkeits- oder festigkeitserhöhend.
  • Grundsätzlich kann der oder können die Borde natürlich jede geeignete Form aufweisen, also einlagig, doppellagig, offen oder rechtwinklig abstehend etc. Die jeweilige Bordform wird in Abhängigkeit der gegebenen Dimensionen bzw. dem Anwendungsfall gewählt bzw. ausgelegt.
  • Die Ausbildung der entsprechenden Geometrien am Wälzkörperkäfig ist auf relativ einfache Weise möglich, nachdem der Wälzkörperkäfig zweckmäßigerweise aus einem Metallblech durch Umformen gebildet wird. Die entsprechenden Geometrien können durch einen Stanz-Umform-Prozess ohne weiteres ausgebildet werden.
  • Neben der Axiallageranordnung selbst betrifft die Erfindung ferner einen Wälzkörperkäfig für eine solche Axiallageranordnung. Der Wälzkörperkäfig weist einen W-förmigen Querschnitt und eine Vielzahl einzelner, jeweils einen Wälzkörper aufnehmender Taschen auf, die jeweils von zwei Stegen seitlich begrenzt sind, wobei jeder Steg im Querschnitt gesehen zwei Vertiefungen mit jeweils einem Bodenschenkel und einem sich vom Bodenschenkel gewinkelt und entlang des Wälzkörpers erstreckenden Seitenschenkel sowie einen die Seitenschenkel verbindenden Verbindungsschenkel aufweist. Der Wälzkörperkäfig zeichnet sich dadurch aus, dass der eine Bodenschenkel jedes Stegs höhenmäßig versetzt zum anderen Bodenschenkel angeordnet ist. Das heißt, dass am erfindungsgemäßen Wälzkörper die entsprechende Stufung vorgesehen ist.
  • Dabei ist zweckmäßigerweise der radial äußere Bodenschenkel axial gesehen weiter außen angeordnet als der radial innere Bodenschenkel. Das heißt, dass bezogen auf die Montagestellung der radial innere, axial weniger weit nach außen versetzte Bodenschenkel über den Spalt von der Axiallagerscheibe beabstandet ist, während der radial äußere Bodenschenkel, der axial gesehen weiter nach außen versetzt ist, berührend an der Axiallagerscheibe anliegt. Dies ist zweckmäßig, da regelmäßig der Schmiermittelzufluss von radial innen erfolgt und so das Schmiermittel ohne Probleme durch den radial innen liegenden Spalt in das Axiallager strömen und sich von dort verteilen kann.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bodenschenkel gerade sind und eine ebene äußere axiale Bodenfläche aufweisen. Hier liegt folglich der auf der Axiallagerscheibe geführte jeweilige Bodenschenkel größerflächig auf der Axiallagerscheibe auf. Alternativ ist es denkbar, dass zumindest der axial gesehen weiter außen liegende Bodenschenkel, also der, der auf der Axiallagerscheibe aufliegt und geführt ist, eine gewölbte oder schräge Bodenfläche aufweist. Diese Ausgestaltung sieht demzufolge vor, dass aufgrund dieser gewölbten oder leicht schrägen Bodenflächenausgestaltung die Kontaktfläche zwischen dem Bodenschenkel und damit dem Käfig selbst und der Axiallagerscheibe reduziert wird, so dass die Reibung noch geringer wird. Darüber hinaus kann hierdurch auch ein gewisser Teil des Bodenschenkels mit Schmiermittel unterströmt werden.
  • Der Versatz der Bodenschenkel beziehungsweise der äußeren axialen Bodenflächen sollte zwischen 0,2 bis 1,5 mm betragen. Er wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit des Wälzkörperdurchmessers gewählt.
  • Schließlich kann der Wälzkörperkäfig auch einen oder zwei Führungsborde aufweisen, über den oder die er an einen an einer Axialscheibe vorgesehenen Axialflansch führbar ist, wobei insbesondere ein radial äußerer, im Querschnitt doppellagiger, also quasi umgebogener Führungsbord und/oder ein radial innerer, im Querschnitt C-förmiger und eine Ringnut, die als Schmiermittelreservoir dienen kann, vorgesehen sein kann.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
    • 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Axiallageranordnung als Schnittansicht,
    • 2 eine vergrößerte geschnittene Teilansicht der Axiallageranordnung aus 1, und
    • 3 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs in einer Schnittdarstellung.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Axiallageranordnung 1, mit einer ersten Axiallagerscheibe 2, die eine Wälzkörperlaufbahn 3 aufweist, die an einem radialen Scheibenabschnitt 4 vorgesehen ist, an dem sich am Außenumfang ein um 90° abgewinkelter, sich axial erstreckender zylindrischer Axialflansch 5 anschließt.
  • Vorgesehen ist des Weiteren eine zweite Axiallagerscheibe 6, die an der anderen Lagerseite vorgesehen ist und ebenfalls eine Wälzkörperlaufbahn 7 aufweist, die an einem radialen Scheibenabschnitt 8 ausgebildet ist, an dem sich hier am Innenumfang ein sich axial erstreckender, um 90° abgewinkelter zylindrischer Axialflansch 9 anschließt.
  • Zwischen beiden Axiallagerscheiben 2, 6 sind eine Vielzahl von Wälzkörpern 10, hier Zylinderrollen, angeordnet, die in einem Wälzkörperkäfig 11 gehaltert sind. Der Wälzkörperkäfig 11 weist hierzu eine entsprechende Anzahl an Taschen 12 auf, die jeweils einen Wälzkörper 10 aufnehmen.
  • Der Wälzkörperkäfig 11 selbst weist, siehe insbesondere die 2 und 3, einen W-förmigen Querschnitt auf. Er verfügt über eine Vielzahl einzelner Stege 13, die sich radial erstrecken, wobei jeweils zwei Stege 13 eine Tasche 12 seitlich begrenzen.
  • Jeder Steg 13 weist, im Querschnitt gesehen, zwei Vertiefungen 14, 15 auf, zwischen denen eine entsprechende Erhöhung 16 vorgesehen ist, so dass sich insgesamt ein W-Profil ergibt. Jede Vertiefung 14, 15 ist zur benachbarten Axiallagerscheibe 2 über einen Bodenschenkel 17, 18 begrenzt, an die sich zum Käfiginneren hin jeweils ein schräg vom Bodenschenkel 17, 18 abgewinkelter Seitenschenkel 19, 20 anschließt. Beide Seitenschenkel 19, 20 sind schließlich über einen Verbindungssteg 21 miteinander verbunden.
  • Nach radial innen schließt sich an den Bodenschenkel 17 ein entsprechender Führungsbord 22 an, der im gezeigten Beispiel einen C-förmigen Querschnitt aufweist und demzufolge eine ringförmig umlaufende Nut 23 bildet, die als Schmiermittelreservoir dienen kann. Über diesen Führungsbord 22 ist der Wälzkörperkäfig 11 am radial inneren Axialflansch 9 radial geführt.
  • An den radial äußeren Bodenschenkel 18 schließt sich ein zweiter äußerer Führungsbord 24 an, der hier deutlich kürzer als der radial innere Führungsbord 22 ausgeführt ist und als einfache doppellagige Umbiegung 25 ausgebildet ist. Das heißt, dass der radial äußere Führungsbord 24 sehr schmal ist, gleichwohl aber eine entsprechende Festigkeit aufweist, so dass er, wie auch der radial innere Führungsbord 22, einerseits aussteifend wirkt, andererseits aber nach radial außen nur geringfügig aufbaut.
  • Die jeweiligen Stege 13 verlaufen zwischen den jeweiligen Führungsborden 22, 24, sie schließen also an entsprechende Bordwände 26, 27 an, die einerseits umlaufen, und andererseits die jeweilige Tasche 12 auch radial nach innen und außen begrenzen.
  • Wie die 2 und 3 deutlich zeigen, liegen die beiden Bodenschenkel 17, 18, die hier quasi ebenflächig ausgeführt sind respektive ebenflächige Bodenflächen aufweisen, nicht auf demselben Höheniveau, sondern sind axial, also in Richtung der Rotationsachse gesehen, versetzt zueinander angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der radial innere Bodenschenkel 17 geringfügig weiter nach innen versetzt als der radial äußere Bodenschenkel 18. In der Montagestellung gemäß 2 bedeutet dies, dass der radial äußere Bodenschenkel 18 berührend auf der Axialscheibe 2 respektive der Wälzkörperlauffläche 3 aufliegt, das heißt, dass der Wälzkörperkäfig 11 über diese Bodenschenkel 18 scheibenseitig geführt ist.
  • Demgegenüber ist der höhenmäßig etwas angehobene oder zurückversetzte Bodenschenkel 17 von der Axiallagerscheibe 2 respektive deren Wälzkörperlauffläche 3 über einen Spalt 28 geringfügig beabstandet, er steht also nicht in Kontakt mit der Axiallagerscheibe 2. Hier ist folglich der Wälzkörperkäfig 11 wälzkörperseitig geführt. Es ergeben sich demzufolge, wie die 2 und 3 deutlich zeigen, quasi zwei Profilhälften innerhalb des W-Profils, nämlich die radial äußere Profilhälfte mit dem axial gesehen weiter nach außen versetzten Bodenschenkel 18, der auf der Axiallagerscheibe 2 aufsitzt und geführt ist, sowie die radial innere Profilhälfte, die den zurückversetzten und über den Spalt 28 zur Axiallagerscheibe 2 beabstandeten Bodenschenkel 17 aufweist. Es ist folglich ein Stufenprofil ausgebildet.
  • Da üblicherweise ein Schmiermittel, regelmäßig Öl, von radial innen in das Axiallager einströmt, was über die Zulauföffnung 29 möglich ist, kann das Schmiermittel zum einen in die gebildete Nut 23, die wie ausgeführt ein Schmiermittelreservoir bildet, einströmen. Zum anderen kann das Schmiermittel auch behinderungsfrei in jeden Spalt 28 ein- und durch diesen hindurch strömen und demzufolge radial weiter in das Lagerinnere gelangen, wo es sich sodann weiter verteilen kann. Die gestufte Anordnung erlaubt demzufolge einen deutlich verbesserten Schmiermittelzufluss respektive Schmiermitteldurchfluss, so dass eine erforderliche Schmiermittelmenge auch zugeführt werden respektive durchströmen kann. Dabei kann durch die Breite des Spalts 28 die Schmiermittelmenge auch eingestellt werden. Je breiter der Spalt, desto größer natürlich die entsprechende zu- respektive durchströmende Schmiermittelmenge, wobei die Spaltbreite aber auch in Abhängigkeit des entsprechenden Wälzkörperdurchmessers zu wählen ist. Die maximal mögliche Spaltbreite ist umso kleiner, je kleiner der Wälzkörperdurchmesser ist, da wie ausgeführt der Wälzkörperkäfig 11 im Bereich des Spalts 28 wälzkörpergeführt ist. Typische Spaltbreiten liegen im Bereich ca. 10 % des Wälzkörperdurchmessers, also z.B. von 0,2 bis 1,5 mm, bei beispielsweise typischen Wälzkörperdurchmessern von 2 bis 15 mm.
  • Des Weiteren erlaubt das gestufte Käfigprofil eine Reduzierung der Reibung innerhalb der Axiallageranordnung, nachdem der Wälzkörperkäfig 11 nur noch mit dem radial äußeren Bodenschenkel 18 in Kontakt mit der Axiallagerscheibe 2 ist.
  • Dabei kann die Reibung noch weiter dadurch reduziert werden, dass anstelle der in den Figuren gezeigten ebenen Bodenfläche der jeweiligen Bodenschenkel 18 eine leicht gewölbte Bodenfläche oder leicht schräg stehende Bodenfläche ausgebildet wird, so dass sich insgesamt die Kontaktfläche reduziert, bis hin zu einem schmalen Linienkontakt. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es des Weiteren, dass das Schmiermittel auch diese äußeren Bodenschenkel 18 zumindest zu einem gewissen Grad unterströmen kann, was für den Schmiermitteldurchfluss ebenfalls förderlich ist.
  • Der Wälzkörperkäfig 11 selbst ist zweckmäßigerweise ein gestanztes und umgeformtes Blechbauteil aus einem entsprechenden Stahlblech. An einem solchen Bauteil können die entsprechenden Geometrien sowohl was die Ausbildung des W-förmigen Querschnittsprofils als auch die Ausbildung der entsprechenden Führungsborde angeht, ausgebildet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Axiallageranordnung
    2
    Axiallagerscheibe
    3
    Wälzkörperlaufbahn
    4
    Scheibenabschnitt
    5
    Axialflansch
    6
    Axiallagerscheibe
    7
    Wälzkörperlaufbahn
    8
    Scheibenabschnitt
    9
    Axialflansch
    10
    Wälzkörper
    11
    Wälzkörperkäfig
    12
    Tasche
    13
    Steg
    14
    Vertiefung
    15
    Vertiefung
    16
    Erhöhung
    17
    Bodenschenkel
    18
    Bodenschenkel
    19
    Seitenschenkel
    20
    Seitenschenkel
    21
    Verbindungssteg
    22
    Führungsbord
    23
    Nut
    24
    Führungsbord
    25
    Umbiegung
    26
    Bordwand
    27
    Bordwand
    28
    Spalt
    29
    Zulauföffnung
  • 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 102015201485 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Axiallageranordnung umfassend mehrere in einem Wälzkörperkäfig (11) gehalterte Wälzkörper (10) sowie wenigstens eine Axiallagerscheibe (2, 6), auf der die Wälzkörper (10) wälzen, wobei der Wälzkörperkäfig (11) einen W-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei am Wälzkörperkäfig (11) eine Vielzahl einzelner, jeweils einen Wälzkörper aufnehmender Taschen (12) ausgebildet sind, die jeweils von zwei Stegen (13) seitlich begrenzt sind, wobei jeder Steg (13) im Querschnitt gesehen zwei Vertiefungen (14, 15) mit jeweils einem benachbart zur Axiallagerscheibe (2) verlaufenden Bodenschenkel (17, 18) und einem sich vom Bodenschenkel (17, 18) gewinkelt und entlang des Wälzkörpers (10) erstreckenden Seitenschenkel (19, 20) sowie einen die Seitenschenkel (19, 20) verbindenden Verbindungsschenkel (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Bodenschenkel (18) jedes Stegs (13) auf der Axiallagerscheibe (2) aufliegt, während der andere Bodenschenkel (17) jedes Stegs (13) über einen Spalt (28) von der Axiallagerscheibe (2) beabstandet ist.
  2. Axiallageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Bodenschenkel (18) auf der Axiallagerscheibe (2) aufliegt, während der radial innen liegende Bodenschenkel (17) von der Axiallagerscheibe (2) über den Spalt (28) beabstandet ist.
  3. Axiallageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (28) eine Breite von 0,2 - 1,5 mm aufweist.
  4. Axiallageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axiallagerscheibe (2) und/oder eine, eine zweite Wälzkörperlauffläche (7) aufweisende, zweite Axiallagerscheibe (6) im Querschnitt L-förmig mit einem Axialflansch (5, 9) ausgeführt ist.
  5. Axiallageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperkäfig (11) einen oder zwei Führungsborde (22, 24) aufweist, über den oder die er an dem oder den Axialflanschen (5, 9) geführt ist, wobei insbesondere ein radial äußerer, im Querschnitt doppellagiger Führungsbord (24) und/oder ein radial innerer, im Querschnitt C-förmiger Führungsbord (22) vorgesehen ist.
  6. Wälzkörperkäfig für eine Axiallageranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem W-förmigen Querschnitt und einer Vielzahl einzelner, jeweils einen Wälzkörper (10) aufnehmender Taschen (12), die jeweils von zwei Stegen (13) seitlich begrenzt sind, wobei jeder Steg (13) im Querschnitt gesehen zwei Vertiefungen (14, 15) mit jeweils einem Bodenschenkel (17, 18) und einem sich vom Bodenschenkel (17, 18) gewinkelt und entlang des Wälzkörpers (10) erstreckenden Seitenschenkel (19, 20) sowie einen die Seitenschenkel (19, 20) verbindenden Verbindungschenkel (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Bodenschenkel (17) jedes Stegs (13) höhenmäßig versetzt zum anderen Bodenschenkel (18) des Stegs (13) angeordnet ist.
  7. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Bodenschenkel (18) axial gesehen weiter außen angeordnet ist als der radial innere Bodenschenkel (17).
  8. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenschenkel (17, 18) gerade sind und eine ebene äußere axiale Bodenfläche aufweisen, oder dass zumindest der axial gesehen weiter außen liegende Bodenschenkel (18) eine gewölbte oder schräge Bodenfläche aufweist.
  9. Wälzkörperkäfig nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Versatz der Bodenschenkel (17, 18) bzw. der äußeren axialen Bodenflächen zueinander 0,2 - 1,5 mm beträgt.
  10. Wälzkörperkäfig nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder zwei Führungsborde (22, 24) vorgesehen sind, über den oder die er an einem an einer Axiallagerscheibe (2, 6) vorgesehenen Axialflansch (5, 9) führbar ist, wobei insbesondere ein radial äußerer, im Querschnitt doppellagiger Führungsbord (24) und/oder ein radial innerer, im Querschnitt C-förmiger Führungsbord (22) vorgesehen ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003106331A (ja) 2001-09-27 2003-04-09 Nsk Ltd スラスト針状ころ軸受
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DE102015201485A1 (de) 2015-01-29 2016-04-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zweireihiges Axialnadellager

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