DE112018006934T5

DE112018006934T5 - Drucklageranordnung

Info

Publication number: DE112018006934T5
Application number: DE112018006934.6T
Authority: DE
Inventors: Jordan Geiser; Michael Hodge; James Brown; Charles Schwab; Alicia Vidal Ortiz
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2020-10-08
Also published as: CN111527317B; US20190226521A1; WO2019147318A1; CN111527317A; US10634187B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Montieren einer Drucklageranordnung offenbart. Das Verfahren enthält (a) Bereitstellen einer Drucklagerbaugruppe. Die Drucklagerbaugruppe enthält eine Stützscheibe. Die Stützscheibe enthält einen radial äußeren Rand, durch den eine Vielzahl Schlitze definiert sind, die sich von dem radial äußeren Rand aus radial nach außen erstreckt. Das Verfahren enthält (b) Bereitstellen eines Federblechs. Das Federblech enthält Vorsprünge an einem radial äußeren Bereich. Die Vorsprünge erstrecken sich in einer axialen Richtung. Das Verfahren enthält (c) Ausrichten der Vorsprünge des Federblechs auf die Schlitze der Stützscheibe. Das Verfahren enthält (d) Verformen der Vorsprünge des Federblechs, um die Drucklagerbaugruppe und das Federblech zusammenzuhalten.

Description

EINBEZIEHUNG DURCH BEZUGNAHME
Die folgenden Dokumente werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen, als würden sie vollständig dargelegt: Geprüfte US-Patentanmeldung 15/879 161 , eingereicht am 24. Januar 2018.
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein ein Drucklager und insbesondere eine Drucklagerbaugruppe mit einem Federblech.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Drucklager werden in einem breiten Bereich von Anwendungen zum Abstützen axialer Lasten verwendet. Eine bestimmte Anwendung für Drucklager umfasst Getriebeanordnungen, bei denen eine Relativbewegung zwischen Komponenten erforderlich ist und die axiale Lasten tragen. Bekannte Drucklager für Getriebeanordnungen werden üblicherweise getrennt von dem zugehörigen Federblech und anderen Getriebemerkmalen montiert. Diese bekannten Anordnungen lassen sich nur schwer montieren, da das Drucklager und das Federblech zueinander zentriert werden müssen.
Viele bekannte gestanzte Komponenten in Getriebeanordnungen enthalten eine „unterbrochene“ Führungsfläche für das Drucklager, d.h., die Führungsfläche ist durch eine Vielzahl sich axial erstreckender Finger um einen radial äußeren Umfang der gestanzten Komponente herum gebildet. Eine solche Anordnung nach dem Stand der Technik, die eine unterbrochene Führungsfläche enthält, ist in 1C gezeigt, die ein gestanztes Blech 5 mit Führungsfingern 6 entlang einer radial äußeren Kante des gestanzten Blechs 5 zeigt. Die 1A und 1B veranschaulichen andere Anordnungen nach dem Stand der Technik zum Anbringen eines Drucklagers an einer Welle oder einem Gehäuse. Die 1A und 1B veranschaulichen eine Stützscheibe 1 des Drucklagers, die einen Vorsprung 2 enthält, der eine Klemmzunge zum Eingreifen in eine entsprechende Nut 3 bildet, die in einer Welle oder einem Gehäuse 4 gebildet ist. Wenn das Lager jedoch nicht an einer spanabhebend bearbeiteten Welle oder einem solchen Gehäuse, sondern an einer unterbrochenen Führungsfläche auf einem gestanzten Blech angebracht werden muss, sorgen diese Merkmale nicht für eine zuverlässige Verbindung und ein ausreichendes Zentrieren oder Führung.
Es wäre wünschenswert, eine Drucklageranordnung bereitzustellen, die sich relativ einfach montieren und zentrieren lässt, die auch eine zuverlässige Verbindung zwischen einer Drucklagerbaugruppe und einem Federblech bereitstellt.
KURZDARSTELLUNG
Kurz gesagt, hierin werden eine Drucklageranordnung und ein Verfahren zum Montieren einer Drucklageranordnung offenbart, die verbesserte Zentrier- und Halterungsmarkmale bietet.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Drucklageranordnung offenbart. Die Drucklageranordnung enthält eine Drucklagerbaugruppe mit einer Stützscheibe. Die Stützscheibe enthält einen radial äußeren Rand, der Schlitze definiert, die sich von dem radial äußeren Rand aus radial nach außen erstrecken, wobei jeder Schlitz eine Durchgangsöffnung enthält. Ein Federblech enthält Vorsprünge an einem radial äußeren Bereich. Die Vorsprünge erstrecken sich in einer axialen Richtung. Jeder Vorsprung erstreckt sich eine entsprechende Durchgangsöffnung, um die Drucklagerbaugruppe und das Federblech zusammenzuhalten.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Montieren einer Drucklageranordnung offenbart. Das Verfahren enthält (a) Bereitstellen einer Drucklagerbaugruppe. Die Drucklagerbaugruppe enthält eine Stützscheibe. Die Stützscheibe enthält einen radial äußeren Rand, der eine Vielzahl Schlitze definiert, die sich von dem radial äußeren Rand aus radial nach außen erstrecken. Das Verfahren enthält (b) Bereitstellen eines Federblechs. Das Federblech enthält Vorsprünge an einem radial äußeren Bereich. Die Vorsprünge erstrecken sich in einer axialen Richtung. Das Verfahren enthält (c) Ausrichten der Vorsprünge des Federblechs auf die Schlitze der Stützscheibe und (d) Verformen der Vorsprünge des Federblechs derart, dass die Drucklagerbaugruppe und das Federblech zusammengehalten werden.
Im Folgenden und in den Ansprüchen werden bevorzugte Ausführungsformen mit einem oder mehreren Merkmalen der Ausführungsformen beschrieben.
Figurenliste
Die obige Kurzdarstellung sowie die folgende detaillierte Beschreibung sind am besten in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich. In den Zeichnungen:

1A und 1B veranschaulichen ein Befestigungsmerkmal nach dem Stand der Technik.
1C veranschaulicht ein Zentriermerkmal nach dem Stand der Technik.
2 veranschaulicht eine Draufsicht einer Drucklageranordnung gemäß einer Ausführungsform.
3 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht der Drucklageranordnung von
2 in einem vormontierten Zustand.
4 veranschaulicht eine perspektivische Rückansicht der Drucklageranordnung der 2 und 3 in einem vormontierten Zustand.
5A veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Drucklageranordnung der 2 bis 4 in einem vormontierten Zustand.
5B veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Drucklageranordnung der 2 bis 5A in einem vormontierten Zustand.
6A ist eine vergrößerte Ansicht einer Ausführungsform eines Vorsprungs eines Federblechs, der sich um einen Schlitz einer Stützscheibe herum erstreckt.
6B ist eine vergrößerte Ansicht eines Vorsprungs eines Federblechs, der sich in eine Durchgangsöffnung einer Stützscheibe erstreckt.
6C ist eine vergrößerte Ansicht der Ausführungsform von 6B, wobei der Vorsprung radial nach innen gebogen ist.
6D ist eine vergrößerte Ansicht der Ausführungsform von 6B, wobei der Vorsprung radial nach außen gebogen ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Der Zweckmäßigkeit halber werden in der folgenden Beschreibung bestimmte Begriffe verwendet, die aber nicht als Einschränkung zu verstehen sind. Die Begriffe „innen“, „außen“, „nach innen“ und „nach außen“ beziehen sich auf Richtungen zu den in den Zeichnungen angegebenen Teilen hin oder von diesen weg. Bei einer Bezugnahme auf eine Liste von Einheiten mit der Bezeichnung „a, b und/oder c“ (wobei a, b und c die in der Liste aufgeführten Einheiten darstellen) sollen jede einzelne der Einheiten a, b, c oder beliebige Kombinationen derselben gemeint sein. Die Begriffe umfassen die oben im Einzelnen angegebenen Wörter, deren Ableitungen und Wörter ähnlicher Bedeutung.
Die 2 bis 5B veranschaulichen eine Drucklageranordnung 10. Die Drucklageranordnung 10 enthält eine Drucklagerbaugruppe 20, eine Stützscheibe 30 und ein Federblech 40. Gemäß einer Ausführungsform bildet die Stützscheibe 30 einen Laufring für die Lageranordnung 10. Gemäß einer Ausführungsform sind die Stützscheibe 30 und das Federblech 40 aus gestanztem Blech gebildet. Die Stützscheibe 30 enthält einen radial äußeren Rand 32, der eine Vielzahl Schlitze 34 definiert, die sich von dem radial äußeren Rand 32 aus radial nach außen erstrecken. Jeder Schlitz 34 aus der Vielzahl Schlitze 34 enthält eine Durchgangsöffnung 36. In den Zeichnungen ist gezeigt, dass die Stützscheibe 30 drei Schlitze 34 und drei Durchgangsöffnungen 36 enthält. Dem Fachmann ist aus der vorliegenden Offenbarung einsichtig, dass zusätzliche Schlitze 34 und Durchgangsöffnungen bereitgestellt werden können. Um eine sichere Verbindung mit dem Federblech 40 und eine ordnungsgemäße Ausrichtung zwischen der Stützscheibe 30 und dem Federblech 40 zu gewährleisten, werden mindestens drei Schlitze 34 und mindestens drei Durchgangsöffnungen 36 verwendet. Die 5A und 5B zeigen, dass die Stützscheibe 30 eine Stützfläche 38a (erste axiale Fläche) für Wälzkörper 21 der Drucklagerbaugruppe 20 definiert. Dem Fachmann ist klar, dass gemäß einer anderen Ausführungsform die Stützscheibe 30 gegebenenfalls keinen Laufring für die Wälzkörper 21 definiert. Die Stützfläche 30 definiert eine (der ersten axialen Fläche gegenüberliegende) zweite axiale Fläche 38b, die direkt in das Federblech 40 eingreift. Die 5A und 5B zeigen deutlich, dass die Stützscheibe 30 einen dünnen, scheibenähnlichen Rumpf hat und vorzugsweise dünner als das Federblech 40 ist.
Das Federblech 40 enthält eine Vielzahl Führungszungen 42 an einem radial inneren Bereich 44 und eine Vielzahl Vorsprünge 46 an einem radial äußeren Bereich 48. Die Vielzahl Vorsprünge 46 und die Vielzahl Führungszungen 42 erstrecken sich jeweils in einer axialen Richtung. Die Vielzahl Führungszungen 42 definiert eine gewinkelte Fläche, die sich in der axialen Richtung erstreckt. Seitenflächen der Vorsprünge 46 liegen an Seitenflächen der Öffnungen 36 an und stellen eine sichere Anordnung zum Zentrieren der Drucklagerbaugruppe 20 und des Federblechs 40 bereit. Die 5A und 5B zeigen, dass ein radial innerer Abschnitt der Drucklagerbaugruppe 20 an der gewinkelten Fläche der Führungszungen 42 anliegt. Gemäß einer Ausführungsform tragen die Führungszungen 42 zum Zentrieren der Drucklageranordnung 10 in Bezug auf ein Getriebe oder Differenzial bei, in das die Drucklageranordnung 10 eingebaut ist.
Am besten ist in 2 zu sehen, dass sich die Führungszungen 42 entlang eines Großteils eines durch den radial inneren Bereich 44 des Federblechs 40 definierten Umfangs in Umfangsrichtung um das Federblech 40 herum erstrecken. Die Vorsprünge 46 haben vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt, da das Federblech 40 aus gestanztem Blech gebildet ist. Jeder Vorsprung 46 aus der Vielzahl Vorsprünge 46 erstreckt sich durch eine entsprechende Durchgangsöffnung 36, um die Drucklagerbaugruppe 20 und das Federblech 40 zusammenzuhalten.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Montieren einer Drucklageranordnung 10 bereitgestellt. Das Verfahren umfasst (a) Bereitstellen einer Drucklagerbaugruppe 20. Die Drucklagerbaugruppe 20 enthält mindestens eine Stützscheibe 30, und die mindestens eine Stützscheibe 30 enthält einen radial äußeren Rand 32, mit einer Vielzahl darin definierter Schlitze 34, die sich von dem radial äußeren Rand 32 aus radial nach außen erstreckt. Das Verfahren umfasst (b) Bereitstellen einer Federscheibe 40. Das Federblech 40 enthält eine Vielzahl Vorsprünge 46 an einem radial äußeren Bereich 48. Die Vielzahl Vorsprünge 46 erstreckt sich in einer axialen Richtung. Das Verfahren umfasst (c) Ausrichten der Vielzahl Vorsprünge 46 des Federblechs 40 auf die Schlitze 34 der mindestens einen Stützscheibe 30. Das Verfahren umfasst (d) Verformen der Vielzahl Vorsprünge 46 des Federblechs 40, um die Drucklagerbaugruppe 20 und das Federblech 40 zusammenzuhalten.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Schritt (d) des Verfahrens wie in den 5A und 5B gezeigt durch Nieten oder Pressen der Vorsprünge 46 ausgeführt. Ein Verformen der Vorsprünge 46 ist besser beherrschbar und relativ leichter und haltbarer im Vergleich mit einem typischen Press- oder Nietprozess. 5B zeigt, dass nach dem Pressen ein vergrößerter Kopf des verformten Vorsprungs 46' den Schlitz 36 nicht vollständig ausfüllt, d.h., zwischen den Vorsprüngen und den Schlitzen bleibt ein Spalt frei. Durch diesen Pressschritt wird sichergestellt, dass der Vorsprung 46 nur so weit verformt wird, wie zum axialen Zusammenhalten der Federscheibe 40 und der Stützscheibe 30 erforderlich ist, und ohne dass eine Verformung der Stützscheibe 30 stattfindet, die nicht wünschenswert wäre.
Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die Vorsprünge vor dem Verformen (i.e. vor dem Schritt (d)) radial nach außen. 6A zeigt, dass die Vorsprünge 146' so verformt werden, dass sie eine radial äußere Kante 135 der Schlitze 134 umhüllen, um die Federscheibe 40 und die Drucklagerbaugruppe 20 zusammenzuhalten. Gemäß dieser Ausführungsform haben die Schlitze 134 keine Durchgangsöffnungen. Gemäß der in 6B gezeigten Ausführungsform definiert jeder Schlitz 34 eine Durchgangsöffnung 36, und das Verfahren umfasst ferner Einführen der Vielzahl Vorsprünge 46 in die Durchgangsöffnungen vor dem Schritt (d). Die 6C und 6D zeigen, dass die Vorsprünge 46 während des Schrittes (d) radial nach innen 46a' oder radial nach außen 46b' gebogen werden können.
Zwar veranschaulichen die Zeichnungen die Halterungsmerkmale für die Drucklagerbaugroppe 20 an einer axial inneren Stützscheibe, i.e. der Stützscheibe 30, jedoch ist dem Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung einsichtig, dass die Halterungsmerkmale auch an einer axial äußeren Scheibe oder Stützscheibe angebracht sein können.
Nachdem somit verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Drucklageranordnung ausführlich beschrieben worden sind, sollte dem Fachmann einsichtig und offensichtlich sein, dass an der Drucklageranordnung viele Änderungen vorgenommen werden können, von denen in der obigen detaillierten Beschreibung nur einige wenige beispielhaft dargestellt sind, ohne die darin verwirklichten Konzepte und Grundgedanken zu verändern. Deshalb sind die vorliegenden Ausführungsformen in jeder Hinsicht nicht als Einschränkung, sondern als Veranschaulichung anzusehen, wobei der Schutzumfang der Anmeldung nicht durch die vorhergehende Beschreibung, sondern durch die beiliegenden Ansprüche festgelegt ist und alle Änderungen, die nach Bedeutung und Umfang den Ansprüchen gleichwertig sind, davon erfasst sein sollen.
Bezugszeichenliste

1: Stützscheibe
2: Vorsprung
3: Nut
4: Welle oder Gehäuse
5: Gestanzte Scheibe
6: Führungsfinger
10: Drucklageranordnung
20: Drucklagerbaugruppe
21: Wälzkörper
30: Stützscheibe
32: Radial äußerer Rand
34: Vielzahl Schlitze
36: Durchgangsöffnung
38a: Erste axiale Fläche
38b: Zweite axiale Fläche
40: Federblech
42: Führungszungen
44: Radial innerer Bereich
46: Vielzahl Vorsprünge
48: Radial äußerer Bereich
134: Schlitze
135: Radial äußerer Rand
146': Vorsprünge

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 15879161 [0001]

Claims

Drucklageranordnung, die umfasst: eine Drucklagerbaugruppe, die mindestens eine Stützscheibe enthält, wobei die mindestens eine Stützscheibe einen radial äußeren Rand enthält, durch den eine Vielzahl Schlitze definiert ist, die sich von dem radial äußeren Rand aus radial nach außen erstreckt, wobei jeder Schlitz aus der Vielzahl Schlitze eine Durchgangsöffnung enthält; und ein Federblech, das eine Vielzahl Vorsprüngen an einem radial äußeren Bereich enthält, wobei sich die Vielzahl Vorsprünge in einer axialen Richtung erstreckt; wobei sich jeder Vorsprung aus der Vielzahl Vorsprünge durch eine entsprechende Durchgangsöffnung erstreckt, um die Drucklagerbaugruppe und das Federblech zusammenzuhalten.
Drucklageranordnung nach Anspruch 1, wobei durch die mindestens eine Stützscheibe eine Stützfläche für Wälzkörper der Drucklagerbaugruppe definiert ist.
Drucklageranordnung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl Schlitze drei Schlitze und die Vielzahl Vorsprünge drei Vorsprünge enthält.
Drucklageranordnung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Stützscheibe und das Federblech aus gestanztem Blech gebildet sind.
Lageranordnung nach Anspruch 1, wobei durch die mindestens eine Stützscheibe eine Stützfläche für Wälzkörper auf einer ersten axialen Fläche definiert ist und die Stützscheibe auf einer zweiten axialen Fläche direkt in das Federblech eingreift.
Drucklageranordnung nach Anspruch 1, wobei das Federblech eine Vielzahl Führungszungen an einem radial inneren Bereich enthält.
Verfahren zum Montieren einer Drucklageranordnung, wobei das Verfahren umfasst: (a) Bereitstellen einer Drucklagerbaugruppe, wobei die Drucklagerbaugruppe mindestens eine Stützscheibe enthält, wobei die mindestens eine Stützscheibe einen radial äußeren Rand enthält, durch den eine Vielzahl Schlitze definiert ist, die sich von dem radial äußeren Rand aus radial nach außen erstreckt; (b) Bereitstellen eines Federblechs, wobei das Federblech eine Vielzahl Vorsprünge an einem radial äußeren Bereich enthält, wobei sich die Vielzahl Vorsprünge in einer axialen Richtung erstreckt; (c) Ausrichten der Vielzahl Vorsprüngen des Federblechs auf die Schlitze der mindestens einen Stützscheibe; und (d) Verformen der Vielzahl Vorsprüngen des Federblechs, um die Drucklagerbaugruppe und das Federblech zusammenzuhalten.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt (d) durch Nieten oder Pressen ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei nach dem Schritt (d) zwischen der Vielzahl Vorsprünge und der Vielzahl Schlitze in einer radialen Richtung ein Spalt definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei durch jeden Schlitz aus der Vielzahl Schlitze eine Durchgangsöffnung definiert ist und das Verfahren ferner Einsetzen der Vielzahl Vorsprünge in die Durchgangsöffnungen vor dem Schritt (d) umfasst.