DE102022113814A1 - Self-retaining, double row thrust bearing arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine doppelreihige Axiallageranordnung mit zwei äußeren Axiallagerscheiben (1, 2) mit je lagerinneren Laufbahnen, zwischen denen eine erste Reihe von durch einen ersten Lagerkäfig (5a) beabstandet zueinander geführten ersten Wälzkörpern (4a) und eine axial benachbart hierzu angeordnete zweite Reihe von durch einen zweiten Lagerkäfig (5b) beabstandet zueinander geführten zweiten Wälzkörpern (4b) angeordnet sind, wobei zwischen den ersten Wälzkörpern (4a) und den zweiten Wälzkörpern (4b) eine mittlere Axiallagerscheibe (3) mit beidseitigen Laufbahnen vorgesehen ist, wobei die Axiallagerscheiben (1, 2, 5) mit den Lagerkäfigen (5a, 5b) als eine in sich selbst zusammenhaltende Baueinheit ausgebildet sind, wobei die mittlere Axiallagerscheibe (3) zur Verliersicherung der äußeren Axiallagerscheiben (1, 2) am innen- und/oder außenradialen Randbereich mehrere umlaufend sich beidseits in Axialrichtung erstreckende angeformte Haltelaschen (6a, 6b) aufweist, die mit dem jeweils distalen Endbereich die äußeren Axiallagerscheiben (1, 2) einfassen oder umgreifen.The invention relates to a double-row axial bearing arrangement with two outer axial bearing disks (1, 2), each with inner bearing raceways, between which a first row of first rolling elements (4a) guided at a distance from one another by a first bearing cage (5a) and a second row of rollers arranged axially adjacent thereto second rolling elements (4b) guided at a distance from one another by a second bearing cage (5b), a central axial bearing disk (3) with raceways on both sides being provided between the first rolling bodies (4a) and the second rolling bodies (4b), the axial bearing disks (1 , 2, 5) with the bearing cages (5a, 5b) are designed as a self-containing structural unit, with the middle axial bearing disk (3) running several times around the inner and/or outer radial edge region to prevent the outer axial bearing disks (1, 2) from being lost has molded retaining tabs (6a, 6b) which extend on both sides in the axial direction and which surround or surround the outer axial bearing disks (1, 2) with the respective distal end region.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine doppelreihige Axiallageranordnung mit zwei äußeren Axiallagerscheiben mit je lagerinneren Laufbahnen, zwischen denen eine erste Reihe von durch einen ersten Lagerkäfig beabstandet zueinander geführten ersten Wälzkörpern und eine axial benachbart hierzu angeordnete zweite Reihe von durch einen zweiten Lagerkäfig beabstandet zueinander geführten zweiten Wälzkörpern angeordnet sind, wobei zwischen den ersten Wälzkörpern und den zweiten Wälzkörpern eine mittlere Axiallagerscheibe mit beidseitigen Laufbahnen vorgesehen ist, wobei die Axiallagerscheiben mit den Lagerkäfigen als eine in sich selbst zusammenhaltende Baueinheit ausgebildet sind.The present invention relates to a double-row axial bearing arrangement with two outer axial bearing disks, each with inner bearing raceways, between which a first row of first rolling elements guided at a distance from one another by a first bearing cage and a second row of second rolling elements guided at a distance from one another by a second bearing cage are arranged, arranged axially adjacent thereto are, with a central axial bearing disk with raceways on both sides being provided between the first rolling elements and the second rolling elements, the axial bearing disks with the bearing cages being designed as a self-cohering structural unit.
Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, bei denen es auf eine axiale Lagerung von sich schnell gegenläufig drehenden Bauteilen geht, insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik. Bei der Axiallageranordnung der hier interessierenden Art bilden die äußeren Axiallagerscheiben lagerinnenseitig die mit den Wälzkörpern korrespondierenden Laufbahnen, wohingegen die mittlere Axiallagerscheibe mit beidseitigen Laufbahnen versehen ist. Die Axiallageranordnung ist derart konstruiert, dass die Einzelteile eine vormontierte Baueinheit bilden, um insbesondere eine Endmontage zu erleichtern.The field of application of the invention extends primarily to automotive applications that involve axial mounting of components that rotate quickly in opposite directions, particularly in automotive technology. In the axial bearing arrangement of the type of interest here, the outer axial bearing disks form the raceways corresponding to the rolling elements on the inside of the bearing, whereas the middle axial bearing disk is provided with raceways on both sides. The axial bearing arrangement is constructed in such a way that the individual parts form a pre-assembled unit, in particular to facilitate final assembly.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Um eine in sich selbst zusammenhaltende Baueinheit zu bilden, ist der Lagerkäfig an wenigstens einer der besagten Winkelscheiben axial gesichert, wobei am Außenumfang der Innenwinkelscheibe oder am Innenumfang der Außenwinkelscheibe ein sich zum benachbarten Schenkel der Außenwinkelscheibe bzw. der Innenwinkelscheibe erstreckendes, umlaufendes Dichtelement vorgesehen ist. Hierdurch wird eine vollständige Kapselung der Axiallageranordnung geschaffen und eine Fettbefüllung zwecks Dauerschmierung kann mangels Durchgangsspalt nicht nach außen dringen.In order to form a self-cohesive structural unit, the bearing cage is axially secured to at least one of said angle disks, with a circumferential sealing element extending to the adjacent leg of the outer angle disk or the inner angle disk being provided on the outer circumference of the inner angle disk or on the inner circumference of the outer angle disk. This creates complete encapsulation of the axial bearing arrangement and grease filling for permanent lubrication cannot penetrate to the outside due to the lack of a passage gap.
Zur Realisierung dieser funktionsintegrierten Lösung sind die Winkelscheiben mit engen Bauteiltoleranzen zu fertigen und die vorzugsweise durch Anvulkanisieren von Dichtmaterial an Randbereiche der Winkelscheiben erzeugte Dichtfunktion erhöht zusätzlich den Fertigungsaufwand. Die für den Zusammenhalt der einzelnen Bauteile an den kurzen Schenkeln der Winkelscheiben im Rahmen von Schnapp- oder Rastmitteln einzubringenden Haltenasen sind ebenfalls recht genau zu fertigen, um deren bestimmungsgemäße Funktion über die Standzeit der Axiallageranordnung zuverlässig sicherzustellen.To implement this functionally integrated solution, the angle disks must be manufactured with narrow component tolerances and the sealing function, which is preferably created by vulcanizing sealing material to the edge areas of the angle disks, additionally increases the manufacturing effort. The retaining lugs to be inserted to hold the individual components together on the short legs of the angle disks as part of snap or locking means must also be manufactured quite precisely in order to reliably ensure their intended function over the service life of the axial bearing arrangement.
Die
Wird das vorstehend beschriebene Prinzip einer in sich selbst zusammenhaltenden Axiallageranordnung auf eine doppelreihige Ausführung derselben übertragen, so sind die vorstehend beschriebenen Haltemittel in der axialen Wirkrichtung entsprechend zu verlängern.If the principle described above of a self-holding axial bearing arrangement is transferred to a double-row version of the same, the holding means described above must be extended accordingly in the axial direction of action.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine doppelreihige Axiallageranordnung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass mit einfachen technischen Mitteln ohne zusätzliche Bauteile eine zuverlässig in sich selbst zusammenhaltende Baueinheit realisierbar ist.It is the object of the present invention to further improve a double-row axial bearing arrangement of the generic type in such a way that a structural unit that reliably holds itself together can be realized using simple technical means without additional components.
Kurzbeschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Axiallageranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The task is solved based on an axial bearing arrangement according to the preamble of
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die mittlere Axiallagerscheibe zur Verliersicherung der beiden äußeren Axiallagerscheiben am innen- und/oder außenradialen Randbereich mehrere umlaufend sich in Axialrichtung erstreckende angeformte Haltelaschen aufweist, die mit dem jeweils distalen Endbereich die äußeren Axiallagerscheiben einfassen oder umgreifen.The invention includes the technical teaching that the middle axial bearing disk has, in order to secure the two outer axial bearing disks against loss, on the inner and/or outer radial edge region a plurality of molded retaining tabs which extend all the way around in the axial direction and which enclose or surround the outer axial bearing disks with the respective distal end region.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung resultiert daraus, dass die zusätzliche Haltefunktionalität mit in die obligatorische mittlere Axiallagerscheibe einer doppelreihigen Axiallageranordnung integriert worden ist, ohne dass der korrespondierende Verbindungspartner - die äußeren Axiallagerscheiben - hierfür modifiziert werden müssen. Lediglich eine zusätzliche randseitige Fase kann zur Herstellung der kombiniert form- und kraftschlüssigen Verbindung von Vorteil sein. Die Einzelteile der erfindungsgemäßen doppelreihigen Axiallageranordnung lassen sich in fertigungstechnisch einfacher Weise - bis auf die Wälzkörper - umformtechnisch aus einem Blechmaterial herstellen. Mit anderen Worten zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung also dadurch aus, dass eine mittlere Axiallagerscheibe einer doppelreihigen Axiallageranordnung speziell modifiziert ist, um außenliegende Axiallagerscheiben entsprechend zu umschließen. Anstelle sonst üblicher Rast- und Schnappverbindungsmittel kommen hierfür vorzugsweise randseitige Verstemmungen am distalen Endbereich der Haltelaschen der mittleren Axiallagerscheibe zur Anwendung.The advantage of the solution according to the invention results from the fact that the additional holding functionality has been integrated into the obligatory middle axial bearing disk of a double-row axial bearing arrangement, without the corresponding connection partner - the outer axial bearing disks - having to be modified for this. Only an additional chamfer on the edge can be advantageous for producing the combined positive and non-positive connection. The individual parts of the double-row axial bearing arrangement according to the invention can be produced in a simple manner from a sheet metal material - except for the rolling elements. In other words, the solution according to the invention is characterized in that a central axial bearing disk of a double-row axial bearing arrangement is specially modified in order to correspondingly enclose external axial bearing disks. Instead of the usual latching and snap connection means, edge caulking on the distal end region of the retaining tabs of the middle axial bearing disk is preferably used.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Haltelaschen wechselseitig die eine äußere Axiallagerscheibe oder die andere äußere Axiallagerscheibe einfassen beziehungsweise umgreifen. Mit anderen Worten ist in dem Fall, dass eine der Haltelaschen zu der einen äußeren Axiallagerscheibe gerichtet ist, die benachbarte Haltelasche zu der anderen äußeren Axiallagerscheibe gerichtet, also in die gegenüberliegende Axialrichtung bezüglich der Lagerlängsachse. According to a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the retaining tabs alternately surround or encompass one outer axial bearing disk or the other outer axial bearing disk. In other words, in the case that one of the retaining tabs is directed towards the one outer axial bearing disk, the adjacent retaining tab is directed towards the other outer axial bearing disk, i.e. in the opposite axial direction with respect to the bearing longitudinal axis.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Haltelaschen nur am innenradialen Randbereich der mittleren Axiallagerscheibe vorgesehen. Durch den kleineren innenradialen Umfangskreis lässt sich die erfindungsgemäße Lösung damit unter minimalem Materialeinsatz realisieren.According to a preferred embodiment, the retaining tabs are only provided on the inner radial edge region of the central axial bearing disk. Due to the smaller inner radial circumferential circle, the solution according to the invention can be implemented with minimal use of material.
Die vorstehend bereits erwähnte kombiniert form- und kraftschlüssige Verbindung der Haltelaschen des Lagerkäfigs mit der zugeordneten äußeren Axiallagerscheibe lässt sich beispielsweise durch mindestens eine, am distalen Endbereich der Haltelasche eingebrachte Verstemmung realisieren. Diese kann mittels eines Umformwerkzeugs auch automatisiert eingebracht werden, um eine Materialverformung in Richtung zum Randbereich der äußeren Axiallagerscheibe zu schaffen. Hieraus resultiert ein Einfassen der zugeordneten Axiallagerscheibe durch den Kranz von verstemmten Haltelaschen. Alternativ dazu kann auch der komplette distale Rand der Haltelaschen in Richtung der äußeren Axiallagerscheibe gebogen werden, um somit ein Umgreifen des gebogenen Randbereichs der Haltelasche um den Rand der Axiallagerscheibe zu realisieren. Die Wahl, ob ein Einfassen oder Umgreifen im vorstehend beschriebenen Sinne gewählt wird, hängt von den konstruktiven Lagerparametern der Axiallageranordnung, der Materialwahl sowie den Materialstärken ab.The above-mentioned combined positive and non-positive connection of the retaining tabs of the bearing cage with the associated outer axial bearing disk can be achieved, for example, by at least one caulking introduced at the distal end region of the retaining tab. This can also be introduced automatically using a forming tool in order to create a material deformation towards the edge region of the outer axial bearing disk. This results in the associated axial bearing disk being enclosed by the ring of caulked retaining tabs. Alternatively, the entire distal edge of the retaining tabs can also be bent in the direction of the outer axial bearing disk in order to enable the curved edge region of the retaining tab to grip around the edge of the axial bearing disk. The choice of whether to enclose or grip in the sense described above depends on the structural bearing parameters of the axial bearing arrangement, the choice of material and the material thicknesses.
Vorzugsweise bestehen die beiden äußeren Axiallagerscheiben aus einem Blechmaterial aus Stahl und weisen ein L-förmiges Profil auf. Diese sind als einstückig umformtechnisch hergestellte Gleichteile konzipiert, um eine effiziente Massenfertigung zu gewährleisten. Sind die Haltelaschen am vorzugsweise innenradialen Randabschnitt der äußeren Axiallagerscheiben angeordnet, so dient der kurze Schenkel des L-förmigen Profils einer außenumfänglichen Umfassung des jeweiligen Lagerkäfigs, welcher per randseitiger Verstemmung ebenfalls kraft- und formschlüssig mit der zugeordneten äußeren Axiallagerscheibe verbunden ist. Auch die mittlere Axiallagerscheibe samt Haltelaschen sowie die beiden Lagerkäfige sind vorzugsweise jeweils einstückig umformtechnisch ausgebildet. Dabei lässt sich die Herstellung der ebenfalls gleichteiligen umgeformten Lagerkäfige ebenfalls aus einem Blechmaterial aus Stahl realisieren, beispielsweise durch Stanzbiegen.The two outer axial bearing disks preferably consist of a steel sheet material and have an L-shaped profile. These are designed as identical parts manufactured in one piece to ensure efficient mass production. If the retaining tabs are arranged on the preferably inner radial edge section of the outer axial bearing disks, the short leg of the L-shaped profile serves as an outer circumferential enclosure of the respective bearing cage, which is also connected to the associated outer axial bearing disk in a force-fitting and positive manner by caulking on the edge. The middle axial bearing disk including the retaining tabs as well as the two bearing cages are preferably each formed in one piece. The production of the equally formed bearing cages can also be made from a sheet material made of steel, for example by stamping and bending.
In Ergebnis dessen ist die erfindungsgemäß doppelreihige Axiallageranordnung aus insgesamt fünf umformtechnisch hergestellten Einzelteilen plus Wälzkörper herstellbar. Als Wälzkörper kommen vorzugsweise Zylinderrollen oder Lagernadeln zum Einsatz, welche an der Innenseite der äußeren Axiallagerscheiben sowie beidseits der mittleren Axiallagerscheibe abrollen, die insoweit die entsprechenden Laufbahnen bilden.As a result, the double-row axial bearing arrangement according to the invention can be produced from a total of five individual parts manufactured using metal forming plus rolling elements. Cylindrical rollers or bearing needles are preferably used as rolling elements, which roll on the inside of the outer axial bearing disks and on both sides of the middle axial bearing disk, which in this respect form the corresponding raceways.
Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Lagerkäfig aus einem dünneren Blechmaterial gefertigt ist als die Axiallagerscheiben. Hierdurch erhalten die Axiallagerscheiben eine hinreichende Formstabilität und der Lagerkäfig ist hinreichend biegsam. Durch diese Materialwahl, welche sich allein durch zwei entsprechend verschiedene Blechstärken umsetzen lässt, wird der Materialeinsatz zur Herstellung der erfindungsgemäß doppelreihigen Axiallageranordnung weiter minimiert.According to a further measure improving the invention, it is proposed that the bearing cage is made of a thinner sheet material than the axial bearing disks. This gives the axial bearing disks sufficient dimensional stability and the bearing cage is sufficiently flexible. This choice of material, which can only be implemented using two correspondingly different sheet metal thicknesses, further minimizes the material used to produce the double-row axial bearing arrangement according to the invention.
FigurenbeschreibungCharacter description
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine perspektivische Außenansicht auf eine erfindungsgemäß doppelreihige Axiallageranordnung, -
2 einen Längsschnitt durch die Axiallageranordnung gemäß1 , und -
3 einen Detailschnitt des linksseitigen Bereichs des Längsschnitts gemäß2 .
-
1 a perspective external view of a double-row axial bearing arrangement according to the invention, -
2 a longitudinal section through the axial bearingarrangement 1 , and -
3 a detailed section of the left-hand area of thelongitudinal section 2 .
Gemäß
Gemäß
Im Hinblick auf die Detaildarstellung in
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, die Haltelaschen, welche die Axiallagerscheiben einfassen und umfassen, nur außenradial oder beidseitig innen- und außenradial anzubringen. Anstelle von randseitigen Verstemmungen zur Einfassung der Axiallagerscheiben kann auch eine Umfassung durch umgebogene Randbereiche der Haltelaschen realisiert werden.The invention is not limited to the preferred embodiment described above. Rather, modifications of this are also conceivable, which are included within the scope of protection of the following claims. For example, it is also possible to attach the retaining tabs, which surround and enclose the axial bearing disks, only on the outside radially or on both sides on the inside and outside radially. Instead of caulking on the edges to enclose the axial bearing disks, an enclosing can also be realized using bent edge areas of the retaining tabs.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- erste Axiallagerscheibefirst thrust bearing washer
- 22
- zweite Axiallagerscheibesecond thrust bearing washer
- 33
- mittlere Axiallagerscheibemiddle thrust bearing washer
- 44
- Wälzkörperrolling elements
- 55
- LagerkäfigStorage cage
- 66
- Haltelascheretaining tab
- 77
- Verstemmungcaulking
- 88th
- Verstemmungcaulking
- 99
- Verstemmungcaulking
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2022
- 2022-06-01 DE DE102022113814.3A patent/DE102022113814A1/en active Pending
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