DE19908158A1 - Lagerungsbaugruppe - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lagerungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer zu lagernden Welle (12), einem Wälzkörper (16; 18) und einer Einrichtung (14) zur belastbarkeitsangepaßten Beschränkung der Freiheitsgrade des wenigstens einen Wälzkörpers (16; 18), welcher von einem ersten und einem zweiten Aufnahmebereich aufgenommen wird, wobei der zweite Aufnahmebereich bzw. Wälzkörperlaufbahn ((42; 44) von einem Aufnahmeelement (24, 25) umfaßt ist, welches zumindest außerhalb einer Wälzkörperlaufbahn (42; 44) spanlos hergestellt ist, sowie ein Verfahren zum Erzeugen einer Lagerung von Drehbauteilen eines Kraftfahrzeugs.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lagerungsbaugruppe, insbesondere
für Kraftfahrzeuge oder dergleichen, sowie ein Verfahren zum
Erzeugen einer Lagerung für wenigstens ein Drehbauteil.
Aus der DE 72 08 788 ist bereits eine Lagereinrichtung zur Fe
derbeinlagerung von Kraftfahrzeugen bekannt. Diese als Schräg
kugellager ausgebildete Lagereinrichtung weist einen Außenring
und einen Innenring auf, welche aus dünnwandigem, tiefgezogenem
bzw. fließgepreßtem Material hergestellt sind und Verlängerun
gen aufweisen, welche sich jeweils an eine elastische Schicht
anschließen.
Aus der DE 41 29 513 A1 ist eine Federbeinlagerung für eine
Radaufhängung von Kraftfahrzeugen bekannt, welche ein aus tief
gezogenem Blech hergestelltes Gehäuse zur Umschließung eines
äußeren Lagerrings aufweist, wobei dieses Lagergehäuse einstüc
kig mit einem im wesentlichen quer zur Lagerachse verlaufenden
Flansch ausgebildet ist.
Aus der EP 0 342 725 A1 ist eine Federbeinlagerung bekannt, wel
che zwei Lagerschalen aufweist, die eine Wölbung zur Aufnahme
von Kugeln haben, wobei eine dieser Schalen einen elastischen
Körper kontaktiert, welcher sich an einem Gestänge abstützt.
Aus der DE-AS-21 04 929 ist eine Radlagereinrichtung bekannt,
die eine vormontierte Baueinheit mit zwei konzentrisch zueinan
der angeordneten Lagerteilen darstellt, bei der der Teilkreis
des Wälzlagers größer als die Gesamtbreite der Baueinheit ist.
Aus der DE-OS-21 42 580 ist eine Axiallagereinrichtung in Form
eines zweireihigen Wälzlagers bekannt, welche Finger zur Beab
standung der in Reihe geschalteten Wälzkörper einer jeweiligen
Lagerreihe aufweist.
Aus der DE 70 32 767 ist eine Spindellagereinrichtung bekannt,
bei welcher der Außendurchmesser des Außenrings in Achsrichtung
der Lagereinrichtung an einem Endabschnitt größer ist als an
dem zweiten Endabschnitt.
Diese bekannten Lagerungen haben sich bewährt.
Dennoch besteht ein gewisses Verbesserungspotential, insbeson
dere hinsichtlich der Kosten, des Gewichtes, der Einfachheit
der Bauteile sowie des Platzbedarfes dieser Lagereinrichtung.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lagerungsbaugruppe,
sowie ein Verfahren zum Erzeugen einer Lagerung von Drehbautei
len zu schaffen, welche(s) kostengünstig und einfach herstell
bar und montierbar ist, den Wartungsaufwand reduziert bzw. war
tungsfrei ist, robust ausgebildet ist, hohe Kräfte aufnehmen
kann und darüber hinaus einen geringen Raumbedarf erfordert.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung gemäß Anspruch 1
oder eine Einrichtung gemäß Anspruch 2 oder eine Einrichtung
gemäß Anspruch 3 oder eine Einrichtung gemäß Anspruch 4.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist Gegenstand des An
spruchs 41.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, eine Lagerungsbaugruppe,
wie eine Lagereinrichtung, mit wenigstens einem mit einer Welle
im wesentlichen drehfest gekoppelten ersten Aufnahmebereich zur
wellenseitigen Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers und mit
wenigstens einem zweiten gegenüber der Welle im wesentlichen
wenigstens teilweise beweglich angeordneten zweiten Aufnahmebe
reich zur Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers bzw. wenigstens
einer ringförmigen Anordnung von Wälzkörpern auszubilden.
Der zweite Aufnahmebereich ist dabei vorzugsweise von einem
Aufnahmeelement, wie insbesondere einem Spanlosflansch, umfaßt.
Dieser Spanlosflansch ist dabei vorzugsweise spanlos herge
stellt. Zur Formung und/oder zur Ausbildung von Aufnahmeberei
chen zur Aufnahme von Wälzkörpern ist dieser Spanlosflansch
beispielsweise mittels Tiefziehen gefertigt. Die Wälzkörper
sind vorzugsweise als Kugeln ausgebildet. Die zur Aufnahme von
radialen und/oder axialen Kräften ausgebildete Lagereinrichtung
ist vorzugsweise als Rillen- und/oder Schulter- und/oder
Schräg- und/oder Pendellager ausgebildet.
Bevorzugt ist auch eine Ausbildung als Rollenlager. Auch kombi
nierte Ausbildungen aus Kugel- und Rollenlager sind bevorzugt.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Lagerungsbaugruppe eine
drehbar angeordnete Welle auf. Bevorzugt ist auch, daß die er
findungsgemäße Einrichtung eine Einrichtung zur belastbarkeits
angepaßten Beschränkung der Freiheitsgrade des wenigstens einen
Wälzkörpers aufweist. Beispielsweise ist eine derartige Ein
richtung als Innenring ausgebildet.
Bevorzugt ist beispielsweise, daß ein derartiger Innenring auf
der Welle montiert ist und zur wenigstens teilweisen Aufnahme
einer ersten Reihe von Wälzkörpern dient, während eine zweite
Reihe von Wälzkörpern von der Welle direkt aufgenommen wird.
Erfindungsgemäß ist bevorzugt vorgesehen, daß das Aufnahmeele
ment spanlos gefertigt ist bzw. ein Spanlosflansch ist.
Bevorzugt ist die gesamte äußere, besonders bevorzugt die ge
samte, Formgebung des Aufnahmeelements spanlos hergestellt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist das Aufnahmeelement im wesentlichen in den Bereichen, die
mit sonstigen Lagerelementen, wie Wälzkörpern oder Käfigen, in
Verbindung kommen, spanlos und/oder unzerteilt im Sinne der
DIN 8589 gefertigt.
Die Welle ist bevorzugt als Strangfließpreßteil und/oder als
Drehteil hergestellt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist die Lagerungsbaugruppe Axialluft im Bereich von 0,005 bis
0,030 mm auf. Bevorzugt ist auch, daß die Lagerungsbaugruppe
eine gewisse Radialluft hat, insbesondere eine Radialluft hat,
die einen zerspanungsfreien Betrieb bei einer Temperatur von
ca. 160°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von bis zu 200°C,
ermöglicht. Bevorzugt ist diese Radialluft auf eine Temperatur
differenz von 50°C zugeschnitten.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist der Innenring aus 100Cr6 oder dergleichen ausgebildet und
weist eine Härte von im wesentlichen 58 bis 64 HRC auf.
Die Aufnahmeeinrichtung ist bevorzugt aus Blech mit einer
Blechdicke von im wesentlichen weniger als 10 mm, bevorzugt we
niger als 9 mm, bevorzugt weniger als 8 mm, bevorzugt weniger
als 7 mm, bevorzugt weniger als 7 mm, bevorzugt weniger als
5 mm, bevorzugt weniger als 4 mm, bevorzugt weniger als 3 mm
ausgebildet. Bevorzugt ist dabei, daß sie im Laufbahnbereich
eine Härte von im wesentlichen 58 bis 64 HRC aufweist. Im Be
reich der Wälzkörper ist vorzugsweise ein Schmiermittel ange
ordnet. Beispielsweise ist Fett SM100/2 vorgesehen.
Besonders bevorzugt ist die Aufnahmeeinrichtung aus Blech mit
einer Blechdicke die größer als 0,5 mm, vorzugsweise größer als
1,0 mm, vorzugsweise größer als 1,5 mm, vorzugsweise größer als
2 mm, vorzugsweise größer als 3 mm, vorzugsweise größer als
4 mm, vorzugsweise größer als 5 mm, vorzugsweise größer als
7 mm, vorzugsweise größer als 9 mm, vorzugsweise größer als
10 mm, vorzugsweise größer als 12 mm, ist.
Bevorzugt sind die Laufbahnen, zumindest die Laufbahnen für die
Wälzkörper an dem Flanschelement, gehont oder geschliffen, rol
liert oder tiefgezogen.
Es sei angemerkt, daß unter der Einrichtung zur belastbarkeits
angepaßten Beschränkung der Freiheitsgrade eine Einrichtung zu
verstehen ist, die an die Belastbarkeit, also insbesondere die
aufnehmbaren Kräfte, der Lagereinrichtung angepaßt ist.
Beispielsweise ist die Lagerungsbaugruppe als Axial- oder als
Radial- oder als Axial-Radial-Lagerung ausgebildet. Bevorzugt
ist die Einrichtung zur Verhinderung des axialen Ausweichens
wenigstens eines Wälzkörpers an diese Belastungen angepaßt und
entsprechend dimensioniert.
Die Erfindung ist insbesondere insofern vorteilhaft, als sie
eine Reduktion des Fertigungsaufwands, des Montageaufwands und
der Kosten bei der Fertigung von Lagereinheiten bzw. deren Ein
zelteilen ermöglicht. Ferner kann eine erfindungsgemäße Lager
einheit beispielsweise robust ausgebildet sein. Darüber hinaus
wird erfindungsgemäß der Wartungsaufwand und die damit verbun
denen Kosten reduziert.
Der Einsatz von Massivteilen in Lagerungen kann erfindungsgemäß
- auch bei hohen Lagerbelastungen - reduziert bzw. vermieden
werden, so daß Gewicht eingespart werden kann. Dieses eröffnet
diverse Anwendungsmöglichkeiten, wie z. B. bei Radlagern oder
anderen Flanschlagern.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Einrichtung gemäß An
spruch 2.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß wenigstens einer der
Wälzkörper bzw. wenigstens eine Wälzkörperreihe auf der Welle
geführt ist. Besonders bevorzugt ist, daß eine zweite Wälzkör
perreihe auf einem Innenring geführt wird.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Einrichtung gemäß An
spruch 3.
Es ist also vorgesehen, daß die Lagerungsbaugruppe wenigstens
eine Welle, wenigstens einen mit Wälzkörpern versehenen Käfig,
wenigstens einen im wesentlichen gemäß obigen Ausführungen her
gestellten Flansch, insbesondere einen Spanlosflansch, wenig
stens eine, vorzugsweise wenigstens zwei Dichteinrichtungen,
wie beispielsweise Radialwellendichtringe aus HNBR bzw. ACM
oder eine Gleitringdichtung, und wenigstens einen Innenring
aufweist. Besonders bevorzugt ist dabei, daß die Lagerbaugruppe
als vormontierte Lagerbaugruppe ausgebildet ist.
Der Innenring dient beispielsweise zur Verhinderung des axialen
Ausweichens der Wälzkörper. Der Innenring kann beispielsweise
auch zur Aufnahme von Wälzkörpern dienen.
Bevorzugt ist die Lagerbaugruppe als mehrreihige Lagerbaugruppe
ausgebildet.
Es sei angemerkt, daß alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen
beispielsweise als einreihige Lagerungseinrichtungen ausgebil
det sind. Bevorzugt ist auch, daß die erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsformen als mehrreihige Lagerungseinrichtungen, beispiels
weise als zweireihige Lagerungseinrichtungen, ausgebildet sind.
Bevorzugt sind zwei Reihen von Wälzkörpern in einem im wesent
lichen geschlossenen Raum angeordnet.
Es sei ferner angemerkt, daß sämtlichen erfindungsgemäßen Aus
führungsformen vorzugsweise als vormontierte Baugruppe ausge
bildet sind.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Einrichtung gemäß An
spruch 4.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, eine Lagerungseinrichtung
mit einem Flanschelement auszubilden, welches als eine Art Au
ßenring dient und welches, insbesondere bei lösbaren Verbindun
gen, welche wenigstens ein Element aufweisen, das in das Flan
schinnere eindringt, als blechumgeformtes Bauteil gefertigt
ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Lagerungseinrichtung, insbesondere eine Lagerungsein
richtung für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, als vormontierte
Baugruppe ausgebildet. Besonders bevorzugt ist, daß eine derar
tige vormontierte Baugruppe beispielsweise bei Kraftfahrzeug-
Radlagern bzw. in einer Schwungnutzautomatik zur Reduzierung
des Kraftstoffverbrauchs eingesetzt wird. Besonders bevorzugt
ist auch, daß eine derartige erfindungsgemäße Baugruppe als be
liebige Flanschlagerung eingesetzt wird.
Bevorzugt ist also, daß das Aufnahmeelement, das vorzugsweise
den Außenring der Lagereinrichtung bildet, als Flanschelement
ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist es als einstückiges Element ausgebil
det.
Dieses Aufnahmeelement ist vorzugsweise spanlos hergestellt.
Vorzugsweise ist es, wenigstens bereichsweise, zur Herstellung
tiefgezogen und/oder stranggepreßt.
Besonders bevorzugt ist es aus Blech gebildet. Dieses Blech ist
besonders bevorzugt geformt bzw. tiefgezogen oder gebogen. Ge
mäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
hat dieses Blech eine konstante Blechdicke. Bevorzugt ist auch,
daß die Blechdicke variiert. Bevorzugt ist das Aufnahmeelement
aus Blech hergestellt, das im Herstellungsprozeß gesteuert ver
schiedene Dickenbereiche angenommen hat.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist dieses Blech bzw. dieses Aufnahmeelement derart geformt,
daß es zwei Bereiche aufweist, die einen Winkel einschließen,
der geringer als 90° ist. Besonders bevorzugt ist dabei, daß
einer dieser Bereiche im wesentlichen parallel zur Welle ausge
richtet ist und die Wälzelemente aufnimmt. Der zweite Bereich
ist dabei vorzugsweise, an den ersten Bereich angeschlossen,
von diesem Bereich abgewinkelt. Beispielsweise schließt der
zweite Bereich mit dem ersten Bereich einen Winkel ein, der
kleiner als 80°, vorzugsweise kleiner als 70°, vorzugsweise
kleiner als 60°, vorzugsweise kleiner als 50°, vorzugsweise
kleiner als 40°, vorzugsweise kleiner als 30°, vorzugsweise
kleiner als 20°, vorzugsweise kleiner als 10°, vorzugsweise
kleiner als 5°, vorzugsweise gleich 0° ist.
Bevorzugt ist, daß dieses Blech mehrfach gefaltet ist. Bei
spielsweise ist das Blech zweifach oder dreifach gefaltet, so
daß es insbesondere parallel angeordnete Bereiche aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist das Aufnahmeelement (bzw. das gefaltete oder gebogene
Blech) im Bereich der Wälzkörperführung oberflächenbearbeitet.
Besonders bevorzugt ist auch, daß die Welle und/oder der Innen
ring im Bereich der Wälzkörper-Aufnahmeoberflächen oberflächen
behandelt ist. Beispielsweise ist in diesen Bereichen die Ober
fläche geschliffen oder gehont, rolliert oder tiefgezogen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist der Aufnahmebereich bzw. das Blech bzw. das wellenabge
wandt angeordnete Element zur Abstützung der Wälzkörper bzw.
zur Weiterleitung der Kraft eine Versteifungseinrichtung, wie
Streben, auf. Diese Versteifungseinrichtung kann grundsätzlich
beliebig ausgebildet sein. Bevorzugt ist beispielsweise, daß
diese Versteifungseinrichtung ein separates Element ist. Bei
spielsweise ist die Versteifungseinrichtung ein Element, wel
ches einen Winkel zwischen zwei mit Winkel zueinander angeord
neten Bereichen des Aufnahmebereichs überbrückt. Bevorzugt ist
auch, daß der Aufnahmebereich durch seine Form versteifend aus
gebildet ist. Beispielsweise weist der Aufnahmebereich Sicken
zur Versteifung auf. Bevorzugt ist auch, daß das Aufnahmeele
ment gefaltet ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist das Aufnahmeelement laserverschweißte Stellen auf. Vor
zugsweise ist das Blech gefaltet und an den Endbereichen, an
denen das Material nicht in eine darüberliegende Schicht durch
Knickung geführt wird, verschweißt, insbesondere laserver
schweißt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der
Flansch bzw. das Aufnahmeelement (24, 25) in einer Bohrung des
Umbauteils (60) mittels einer Passung geführt. Hierdurch wird
beispielsweise ermöglicht, daß zumindest für die erste Wälzkör
perbaureihe das Spiel bzw. die Radialluft einstellbar ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Welle als Hohlwelle ausgebildet, so daß sie beispiels
weise eine Schraube aufnehmen kann. Alternativ eignet sich eine
Vollwelle mit einem außenseitigen Gewinde sowie einem stirnsei
tigen Innensechskant.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Lagereinrichtung als vormontierbare oder vormontierte
Baugruppe ausgebildet und weist wenigstens eine Welle, wenig
stens zwei Wälzkörper- bzw. -lagerkäfige, wenigstens einen
Spanlosflansch, wenigstens zwei Dichtelemente, wie Radialwel
lendichtringe, und wenigstens einen Innenring auf.
Vorzugsweise sind diese Elemente im wesentlichen spanlos gefer
tigt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist die Lagerungseinrichtung bzw. die Lagerbaugruppe mehrreihig
ausgebildet, wobei wenigstens eine der Reihen auf der Welle ge
führt wird und wobei wenigstens eine der Wellen auf einem In
nenring geführt wird. Vorzugsweise werden diese beiden Reihen
wellenabgewandt von dem Aufnahmeelement aufgenommen.
Das Aufnahmeelement ist vorzugsweise als blechumgeformtes Teil
ausgebildet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist diese derart ausgebildet, daß durch die Ausbildung der La
gerungseinrichtung der Kraftstoffbedarf vermindert wird. Bevor
zugt ist eine erfindungsgemäße Lagerungseinrichtung in diesem
Sinne für eine Schwungnutzautomatik ausgebildet bzw. bestimmt.
Eine derartige Schwungnutzautomatik weist bevorzugt wenigstens
eine Kupplungseinrichtung, wenigstens eine Spule und wenigstens
einen Rotor auf. Spule und Rotor bilden dabei vorzugsweise eine
elektrische Maschine, die generatorisch und/oder motorisch be
treibbar ist.
Bevorzugt ist, daß die Lagerungseinrichtung wenigstens teilwei
se ein Material aufweist, welches Korrosion zumindest vermin
dert. Insbesondere ist vorgesehen, daß wenigstens ein Teil der
Bauelemente der Lagerungseinrichtung aus korrosionsarmem Mate
rial, wie beispielsweise korrosionsarmem Stahl, hergestellt
ist. Besonders bevorzugt ist die Lagerungsbaugruppe aus einem
korrosionsbeständigem Material hergestellt.
Bevorzugt ist auch, daß zumindest ein Teil der Bauelemente der
Lagerungseinrichtung eine korrosionsbeständige oder -vermin
dernde Beschichtung aufweist.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren gemäß An
spruch 41.
Es sei angemerkt, daß erfindungsgemäß sämtliche Kombinationen
der erfindungsgemäßen Einzelmerkmale bevorzugt sind. Insbeson
dere sind sämtliche Konstruktionen der Schutzansprüche bzw. der
Merkmale dieser bevorzugt. Insbesondere sind die Kombinationen
der unabhängigen Ansprüche bevorzugt. Besonders bevorzugt sind
die Ausführungsformen, die sich dadurch ergeben, daß die An
spruchsformulierungen an Stelle der Rückbezüge auf einen An
spruch einen Rückbezug auf einen der (jeweils) vorangehenden
Ansprüche und/oder eine Kombination der unabhängigen Ansprüche
aufweisen.
Dem Fachmann ist bekannt, daß eine Vielzahl von Modifikationen
der erfindungsgemäßen Beispiele vom Gegenstand der Erfindung
umfaßt sind.
Im folgenden soll nun die Erfindung beispielhaft an auf die Fi
guren bezogenen Ausführungsbeispielen beschrieben werden.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung
in schematischer, teilgeschnittener Darstellung; und
Fig. 2 eine zweite, beispielhafte Ausführungsform der Erfin
dung in schematischer, teilgeschnittener Darstellung.
Fig. 1 zeigt eine erste, beispielhafte Ausführungsform der Er
findung in schematischer, teilgeschnittener Darstellung. Die
Lagerungseinrichtung ist als vormontierte bzw. vormontierbare
Lagerbaugruppe 10 ausgebildet.
Diese Lagerbaugruppe weist insbesondere eine Welle 12, eine im
wesentlichen konzentrisch zur Welle 12 angeordnete erste Reihe
mit Wälzkörpern 16, eine zweite, sich im wesentlichen konzen
trisch um die Welle 12 erstreckende Reihe mit Wälzkörpern 18,
zwei hier als Radialwellendichtringe dargestellte Dichtelemente
20, 22 sowie ein Aufnahmeelement 24, 25, welches hier als Span
losflansch bzw. Flanschelement dargestellt ist, auf. Die Welle
12 ist hier als Hohlwelle 12 ausgebildet, so daß sie in ihrem
Inneren eine Schraube 26 aufnehmen kann. Diese Schraube 26 ist
in der Darstellung gemäß Fig. 1 in ihrem Innenraum 28 mit einem
Absatz 30 versehen, von dessen Stirnseite der Schraubenkopf 32
der Schraube 26 aufnehmbar ist. Dieser Schraubenkopf 32 ist mit
einem Bereich 34 zur Aufnahme eines Sechskantschlüssels verse
hen.
Die Welle 12 ist an ihrem Außenumfang ebenfalls gestuft ausge
bildet. Im wesentlichen in axialer Richtung an einem Absatz 36
anliegend ist der Innenring 14 angeordnet, welcher einen Be
reich zur Aufnahme einer zweiten Reihe von Wälzkörpern 18 auf
weist. Der Innenring 14 ist dabei vorzugsweise gegenüber der
Welle 12 im wesentlichen drehfest angeordnet. Als Verbindungs
möglichkeiten zwischen Innenring 14 und Welle 12 kommen unter
schiedlichste, dem Fachmann bekannte Verbindungsmöglichkeiten
in Betracht, beispielsweise ist der Innenring 14 gegenüber der
Welle 12 verschraubt oder auf die Welle 12 aufgeschrumpft. Auch
ein Halten des Innenrings 14 gegenüber der Welle 12 über eine
Wellenmutter ist bevorzugt erfindungsgemäß vorgesehen. Hier
durch sind die Verbindungsmöglichkeiten jedoch nicht be
schränkt.
Ein weiterer Bereich 40 zur wellenzugewandten Aufnahme der er
sten Reihe von Wälzkörpern 16 ist Bestandteil der Welle 12.
Wellenabgewandt werden die Reihen mit Wälzkörpern 16, 18 von
dem Aufnahmeelement 24, 25 bzw. dem Spanlosflansch aufgenommen.
Hierzu sind entsprechende Bereiche, bzw. Wälzkörperlaufbahnen
42, 44, am Spanlosflansch vorgesehen. Im Bereich dieser Berei
che bzw. Wälzkörperlaufbahnen 42, 44 unterscheidet sich die
Dicke des Blechs 27 von der Dicke des Blechs 27 in anderen Be
reichen. Diese Dickenunterschiede können grundsätzlich durch
spanende Bearbeitung erzielt werden. Besonders bevorzugt ist
jedoch, daß diese Dickenunterschiede durch nicht-spanende Ver
fahren, wie beispielsweise durch Tiefziehen, erzielt werden.
Bevorzugt weist die erste Reihe von Wälzkörpern 16 sowie die
zweite Reihe aus Wälzkörpern 18 einen Käfig 46, 48 auf. Gegen
über der Umgebung werden die Wälzkörper 16, 18 bzw. die Lauf
flächen 40, 42, 44, 38 durch Radialwellendichtringe 20, 22 vor
Verunreinigungen geschützt. Diese Radialwellendichtringe 20, 22
können beispielsweise auch weitere Funktionen, wie beispiels
weise die Verhinderung des Austretens von Fett, übernehmen.
Das Aufnahmeelement 24, 25 bzw. der Spanlosflansch weist einen
ersten Bereich 50 sowie einen zweiten Bereich 52 auf, welche
einen Winkel von 0° miteinander einschließen. Insbesondere zur
Verhinderung einer fliehkraftbedingten Winkelveränderung dieser
Bereiche 50, 52 sind am Spanlosflansch laserverschweißte Stel
len 54 vorgesehen, wobei hierdurch insbesondere ein Sich-Öffnen
des gefalteten Spanlosflansches vermieden werden soll.
An diesen zweiten Bereich 52 schließt sich ein dritter Be
reich 56 des Spanlosflansch an, in dem ein sich in das Innere
des Spanlosflansches erstreckender Bereich 58, wie beispiels
weise eine Durchgangsbohrung 58, angeordnet ist, die zur Auf
nahme eines Verbindungsmittels, wie Schraube oder Niet dient,
über welches sich eine Verbindung zu einem Bauteil 60 erzeugen
läßt. Beispielsweise weist dieses Umbauteil 60 ebenfalls einen
sich in das Innere des Umbauteils 60 erstreckenden Bereich 62
auf.
Fig. 2 zeigt eine zweite, beispielhafte Ausführungsform der Er
findung in schematischer, teilgeschnittener Ansicht.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dar
gestellten Ausführungsform insbesondere durch die Gestaltung
des Aufnahmeelements 24, 25 bzw. des Spanlosflansches. Ein er
ster Bereich 80 und ein zweiter Bereich 82 des Spanlosflansches
sind hier in einem Winkel 84, vorzugsweise in einem Winkel von
90°, einstückig angeordnet. Innerhalb des ersten Bereiches 80
ist in bereits oben erwähnter Form ein sich in das Innere des
ersten Bereiches 80 erstreckender Bereich 58 vorgesehen, der
vorzugsweise als Durchgangsbohrung ausgeführt ist, über welchen
sich eine Verbindung zu einem Umbauteil 60 herstellen läßt.
Der erste Bereich 80 ist mit dem zweiten Bereich 82 ferner über
Versteifungsmittel 84, beispielsweise über den Umfang verteilte
sechs Versteifungsrippen, verbunden. Der zweite Bereich 82,
welcher im wesentlichen eine konstante Dicke aufweist, ist bei
spielsweise über ein Tiefziehverfahren derart geformt, daß sich
die Laufbereiche bzw. Wälzkörperlaufbahnen 42, 44 zur Aufnahme
der Wälzkörper 16, 18 bilden.
Gemäß der Darstellung in Fig. 2, welche als Axial-Radial-Lager
dargestellt ist, ist hierbei ein zwischen den Wälzkörpern 16
und den Wälzkörpern 18 angeordneter Bereich 88 des Spanlosflan
sches vorgesehen, welcher einen geringeren Innendurchmesser so
wie einen geringeren Außendurchmesser aufweist als die sich
hieran beidseitig anschließenden Bereiche 90, 92. Im Übergangs
bereich zwischen den Bereichen 88 und 90 bzw. 88 und 92 sind
die Laufflächen bzw. Wälzkörperlaufbahnen 42, 46 angeordnet.
10
Lagerbaugruppe
12
Welle
14
Innenring
16
Wälzkörper
18
Wälzkörper
20
Dichtelemente
22
Dichtelemente
24
Aufnahmeelement
25
Aufnahmeelement
26
Schraube
27
Blech
28
Innenraum von
12
30
Absatz von
12
32
Schraubenkopf
34
Bereich von
32
36
Absatz von
12
38
Bereich von
12
40
Bereich von
12
42
bzw. Wälzkörperlaufbahn von
24
44
bzw. Wälzkörperlaufbahn von
24
46
Käfig
48
Käfig
50
erster Bereich von
24
52
zweiter Bereich von
24
54
laserverschweißte Stelle
56
dritter Bereich von
24
58
sich ins Innere von
24
erstreckender Bereich
60
Umbauteil
62
sich ins Innere von
60
erstreckender Bereich
84
Winkel
86
Versteifungseinrichtung
Claims (42)
1. Lagerungseinrichtung, insbesondere zur Lagerung wenigstens
eines drehbeweglichen Bauteils (12) in Kraftfahrzeugen, mit
- - wenigstens einer zu lagernden Welle (12);
- - wenigstens einem Wälzkörper (16; 18), insbesondere mit wenigstens einer Kugel (16; 18);
- - wenigstens einem mit der Welle (12) im wesentlichen dreh fest gekoppelten ersten Aufnahmebereich (38; 40) zur wel lenseitigen Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers (16; 18);
- - wenigstens einem zweiten gegenüber der Welle (12) im we sentlichen wenigstens zeitweise beweglich angeordneten zweiten Aufnahmebereich bzw. Wälzkörperlaufbahn (42; 44)zur Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers (16; 18), welcher von einem Aufnahmeelement (24, 25) umfaßt ist; und
- - wenigstens einer Einrichtung (14) zur belastbarkeitsange paßten Beschränkung der Freiheitsgrade des wenigstens ei nen Wälzkörpers (16; 18);
2. Lagerungseinrichtung, insbesondere zur Lagerung von drehbe
weglichen Bauteilen (12) in Kraftfahrzeugen, mit
- - wenigstens einer zu lagernden Welle (12);
- - wenigstens einem Wälzkörper (16; 18), insbesondere mit wenigstens einer Kugel (16; 18);
- - wenigstens einem mit der Welle (12) im wesentlichen dreh fest gekoppelten ersten Aufnahmebereich (38; 40) zur wel lenseitigen Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers (16; 18);
- - wenigstens einem zweiten gegenüber der Welle (12) im we sentlichen wenigstens teilweise beweglich angeordneten zweiten Aufnahmebereich bzw. Wälzkörperlaufbahn (42; 44) zur Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers (16; 18); und
- - wenigstens einer Einrichtung (14) zur belastbarkeitsange paßten Beschränkung der Freiheitsgrade des wenigstens ei nen Wälzkörpers (16; 18);
3. Lagerungsbaugruppe, insbesondere vormontierte Lagerbaugrup
pe (10), zur Lagerung von drehbeweglichen Bauteilen (12) in
Kraftfahrzeugen, welche wenigstens
- - eine Welle (12);
- - einen, vorzugsweise wenigstens zwei, mit Wälzkörpern (16; 18) versehenen Lagerkäfig;
- - einen Spanlosflansch;
- - zwei Dichtelemente, insbesondere wenigstens zwei Radial wellendichtringe (20; 22); und
- - einen Innenring (14) zur Verhinderung des axialen Auswei chens wenigstens eines Teils der Wälzkörper (16; 18) aufweist.
4. Lagerungseinrichtung, insbesondere zur Lagerung von drehbe
weglichen Bauteilen (12) in Kraftfahrzeugen, mit
- - wenigstens einer zu lagernden Welle (12);
- - wenigstens einem Wälzkörper (16; 18), insbesondere wenig stens einer Kugel (16; 18);
- - wenigstens einem mit der Welle (12) im wesentlichen dreh fest gekoppelten ersten Aufnahmebereich (38; 40) zur wel lenseitigen Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers (16; 18);
- - wenigstens einem zweiten gegenüber der Welle im wesentli chen wenigstens teilweise beweglich angeordneten zweiten Aufnahmebereich bzw. Wälzkörperlaufbahn (42; 44) zur wel lenabgewandten Aufnahme wenigstens eines Wälzkörpers (16; 18); und
- - wenigstens einer Einrichtung (14) zur belastbarkeitsange paßten Beschränkung der Freiheitsgrade des wenigstens ei nen Wälzkörpers (16; 18);
5. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerungseinrichtung als im wesentlichen vor
montierte Lagerbaugruppe (10) ausgebildet ist.
6. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) ein Flanschelement
ist.
7. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) einstückig ausgebil
det ist.
8. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) spanlos hergestellt
ist.
9. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) aus Blech hergestellt
ist.
10. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Blech (27) eine Dicke von größer als 1,5 mm
aufweist.
11. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß das Blech (27) im wesentlichen durchgehend eine
Dicke von größer als 1,5 mm aufweist.
12. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25), insbesondere das
Blech (27), wenigstens einen ersten Bereich (50) und wenig
stens einen zweiten Bereich (52) aufweist, wobei der erste
Bereich und der zweite Bereich einen Winkel von weniger als
90° einschließen.
13. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß der erste Bereich (50) und der zweite Bereich (52)
einen Winkel von weniger als 45° einschließen.
14. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß der erste Bereich (50) und der zweite Bereich (52)
einen Winkel von im wesentlichen 0° einschließen.
15. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) im Bereich (38; 40)
der Wälzkörperführung oberflächenbearbeitet ist bzw. span
los hergestellt ist.
16. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß Aufnahmeelement (24, 25), insbesondere das Blech
(27), mit wenigstens einer Versteifungseinrichtung (86)
versehen ist.
17. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß die Versteifungseinrichtung (86) im wesentlichen
einen Bereich überbrückt, an welchem sich zwei mit Winkel
(84) zueinander angeordnete Bereiche des Aufnahmeele
ments (24, 25) erstrecken.
18. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) aus gewalztem
Blech (27) hergestellt ist.
19. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) wenigstens eine la
serverschweißte Stelle (54) aufweist.
20. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Flansch bzw. das Aufnahmeelement (24, 25) in
einer Bohrung des Umbauteils (60) mittels einer Passung ge
führt ist.
21. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Welle (12) als Hohlwelle ausgebildet ist, ins
besondere mit einem Kanal (28) zur Aufnahme einer Schraube
(26).
22. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Welle (12) als eine Vollwelle mit stirnseiti
gem Innensechskant versehen ist.
23. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerbaugruppe (10) als Axiallager ausgebildet
ist.
24. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerbaugruppe (10) als Radiallager (12) aus
gebildet ist.
25. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerbaugruppe (10) als Schrägschulter-Lager
ausgebildet ist.
26. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerbaugruppe (10) einreihig angeordnete
Wälzkörper (16; 18) aufweist.
27. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerbaugruppe (10) mehrreihig zueinander
parallel beabstandet angeordnete Wälzkörper (16; 18) auf
weist.
28. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Welle (12) ein Strangfließpreßteil ist.
29. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Baugruppe (10) wenigstens
- - eine Welle (12);
- - zwei Lagerkäfige (46; 48) mit Wälzkörpern (16; 18);
- - einen Spanlosflansch;
- - zwei Dichtelemente, insbesondere wenigstens zwei Ra dialwellendichtringe (20; 22); und
- - einen Innenring (14);
30. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Elemente (12; 14; 24)der Baugruppe (10) im we
sentlichen spanlos gefertigt sind.
31. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der wenigstens eine Wälzkörper (16; 18) auf der
Welle (12) geführt wird.
32. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
wenigstens ein Dichtelement (20; 22) zur Abdichtung des we
nigstens einen Käfigs (46; 48) zur Aufnahme der Wälzkörper
(16; 18).
33. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) ein blechumgeformtes
Bauteil ist.
34. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
wenigstens eine Versteifungseinrichtung (86), insbesondere
wenigstens eine Versteifungsrippe, zur Verhinderung eines
Aufbiegens des Aufnahmeelements (24, 25).
35. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1 zur Verringerung des
Kraftstoffbedarfs, wobei die Lagerbaugruppe (10) für eine
Schwungnutzautomatik eines Kraftfahrzeuges bestimmt ist.
36. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 35, wobei die Schwung
nutzautomatik wenigstens eine Kupplungseinrichtung, wenig
stens eine Spule und wenigstens einen Rotor aufweist.
37. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 36, wobei die Schwung
nutzautomatik wenigstens eine elektrische Maschine auf
weist, welche generatorisch und/oder motorisch betreibbar
ist.
38. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das Aufnahmeelement (24, 25) einen sich wenigstens
teilweise in das Materialinnere erstreckenden Aufnahmebe
reich (58) zur Aufnahme eines Verbindungsmittels zum Ver
binden mit wenigstens einem Umbauteil (60) aufweist.
39. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1 mit zwei Reihen von
Wälzkörpern (16; 18), wobei sich eine dieser Reihen von
Wälzkörpern (16) wellenseitig gegen die Welle und eine
zweite dieser Reihen von Wälzkörpern (18) wellenseitig ge
gen einen Innenring (14) abstützt.
40. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerbaugruppe (10) wenigstens teilweise aus
einem korrosionsbeständigen Material hergestellt ist.
41. Lagerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Lagerbaugruppe (10) zumindest teilweise eine
korrosionsbeständige Beschichtung aufweist.
42. Verfahren zum Erzeugen einer Lagerung für wenigsten ein
Drehbauteil eines Kraftfahrzeugs mit dem Schritt:
Anordnen wenigstens eines blechumgeformten Elements (24) mit sich in das Materialinnere erstreckenden Aufnahmeberei chen (58) zur Aufnahme von wenigstens einem Umbauteil (60), wobei an einem Bereich bzw. an einer Wälzkörperlaufbahn (42, 44) dieses blechumgeformten Teils (24) Wälzkörper ge führt werden, von denen wenigstens ein Wälzkörper auch auf einer Welle geführt wird.
Anordnen wenigstens eines blechumgeformten Elements (24) mit sich in das Materialinnere erstreckenden Aufnahmeberei chen (58) zur Aufnahme von wenigstens einem Umbauteil (60), wobei an einem Bereich bzw. an einer Wälzkörperlaufbahn (42, 44) dieses blechumgeformten Teils (24) Wälzkörper ge führt werden, von denen wenigstens ein Wälzkörper auch auf einer Welle geführt wird.
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DE19908158A DE19908158A1 (de) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Lagerungsbaugruppe |
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DE19908158A Withdrawn DE19908158A1 (de) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Lagerungsbaugruppe |
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