DE2164551A1 - Kombiniertes radial-axial-lager - Google Patents

Kombiniertes radial-axial-lager

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DE2164551A1 DE2164551A DE2164551A DE2164551A1 DE 2164551 A1 DE2164551 A1 DE 2164551A1 DE 2164551 A DE2164551 A DE 2164551A DE 2164551 A DE2164551 A DE 2164551A DE 2164551 A1 DE2164551 A1 DE 2164551A1
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Description

Kombiniertes Radial-Axial-Lager
Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Radial-Axial-Rollen- oder Nadellager mit einer gezogenen Außenhülse, bei der die Innenfläche als Laufbahn für die in radialer Richtung wirkenden Wälzkörper und ein einstückig an die Hülse angeformter, etwa senkrecht zur Hülsenaohse liegender Teil als Abstützung für die in axialer Richtung wirkenden Wälzkörper dient.
Bei einem bekannten lager der genannten Art weist die Hülse an einem Ende einen nach außen gerichteten umlaufenden Ring-
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flansch auf, der in einer senkrecht zur Hülsenachse verlaufenden Ebene liegt. Die von der Hülse weggerichtete Seite des Ringflanschs dient dabei als Lauffläche für die Wälzkörper des Axiallagerteils. Der Axiallagerteil besteht aus einem mit radial angeordneten Nadeln versehenen Käfig, der beim Einbau des Lagers zwischen eine am Werkstück vorgesehene Lauffläche, beispielsweise ein7Wellenabsatz, und den Ringflansch der Lagerhülse eingesetzt wird.
Dieses bekannte Lager, welches im nicht montierten Zustand aus mindestens zwei gesonderten Einzelteilen besteht, eignet sich zwar zur Lagerung von abgesetzten We.llen, wobei der Radiallagerteil an dem mit dem kleineren Durchmesser versehenen Wellenabschnitt angreift· Zur radialen und axialen Festlegung glatter Wellenenden oder zur Lagerung abgesetzter Wellen, bei denen der fiadiallagerteil an dem mit dem größeren Durchmesser versehenen Wellenabschnitt angreifen soll, kann das bekannte Lager P nicht verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und leicht herstellbares kombiniertes Radial-Axial-Lager zu schaffen, das sich zur Lagerung von stufenlosen zylindrischen End<~ abschnitten eignet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch· gelöst, daß die
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Hülse topfförmig ausgebildet ist, wobei die Innenfläche des Bodenteils als Abstützung der in axialer Richtung wirkenden Wälzkörper dient.
Das erfindungsgemäße Lager läßt sich besonders leicht montieren, da es vor dem Einbau des zu lagernden Maschinenteils einfach auf die zylindrischen Enden aufgesteckt zu werden braucht. Das erfindungsgemäße Lager weist darüber hinaus eine sehr raumsparende Konstruktion auf, so daß bei vorgegebenen Außenabmessungen das zu lagernde Maschinenteil entsprechend stärker ausgebildet sein kann, was in den meisten Fällen einen erheblichen Vorteil im Hinblick auf höhere Festigkeit, geringere Durchbiegung u.dgl. darstellt.
Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen Lager sowohl die radialen als auch die axialen Wälzkörper von Käfigen geführt. Um dabei die beiden Lagerteile mit der Hülse untrennbar zu verbinden, kann der axiale Käfig die radialen Wälzkörper hintergreifen, wobei der Außendurchmesser des axialen Käfigs größer ist als der Durchmesser des den radialen Wälzkörpern an deren radial innenliegenden Seiten einbeschriebenen Kreiseso Dabei kann der Außendurchmesser des axialen Käfigs etwas kleiner sein als dei* Durchmesser der radialen Wälzlagerlaufbahn und größer als der Außendurchmesser des radialen Käfigs, so daß sich der radiale Käfig in axialer Richtung gegen den axialen Käfiij abstützt. Der Außendurchmesser des axialen Käfigs
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kann jedoch auch etwas kleiner als der Innendurchmesser des radialen Käfigs ausgebildet sein, so daß sich der radiale Käfig in axialer Richtung unmittelbar an der Innenfläche des Bodenteils der Hülse abstützt«
Der dem Bodenteil abgewandte Rand der Hülse kann nach innen umgebogen sein, um den Radiallagerteil auch auf der dem Bodenteil abgewandten Seite festzulegen. Dabei kann der innere ^ Durchmesser des umgebogenen Randes kleiner als der äußere
Durchmesser des radialen Käfigs sein, so daß dieser an dem umgebogenen Rand zur Anlage kommt. Der innere Durchmesser des umgebogenen Randes kann jedoch auch größer als der äußere Durchmesser des radialen Käfigs sein, wobei der umgebogene Rand unmittelbar als axiale Anlage für die radialen Wälzkörper dient.
Als Lauffläche für die axialen Wälzkörper kann unmittelbar die Innenfläche des Bodenteils der Hülse verwendet werden. Wenn " der Bodenteil der Hülse jedoch aus irgendwelchen Gründen nicht gehärtet werden kann oder soll, oder wenn bei einsatzgehorteten Hülsen die Einsatzschicht nicht genügend tief ist, um die zu erwartenden Axialkräfte aufnehmen zu können, kann als Lauffläche für die axialen Wälzkörper auch eine lose gegen die Innenfläche des Bodenteils gelegte Scheibe verwendet werden, die zweckmäßig kreisringförmig ausgebildet ist. Der Innenrand der kreisringförmigen Scheibe ist dabei zweckmäßig etwa rechtwinklig nach innen umgebogen und umgreift den Innenrand des axialen Käfä^p,
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so daß die Scheibe und der axiale Käfig relativ zueinander zentriert sind·
radiale Ferner kann der Außenrand der Scheibe durch die/lnnenflache
der Hülse zentriert sein»
Wenn das erfindungsgemäße Lager an einem Wellenabsatz verwendet oder ein anderes Maschinenteil axial durch die Lagermitte . hindurchgreifen soll, kann der Bodenteil der Hülse eine zentrisch liegende, kreisförmige Ausnehmung aufweisen. Dabei kann der Rand der Ausnehmung nach innen umgebogen sein, um den axialen Käfig und/oder die als Lauffläche der axialen Wälzkörper dienende Scheibe zu zentrieren.
Das erfindungsgemäße Lager eignet sich vorzugsweise zur beidseitigen Lagerung des Differentialkorbs eines Achsdifferenzials für Kraftfahrzeuge. Bei diesem Anwendungsbeispiel macht sich besonders die raumsparende Konstruktion des erfindungsgemäßen Lagers im Verhältnis zu den bisher verwendeten Kegelrollenlagern vorteilhaft bemerkbar, da nunmehr die Lagerenden des Differentialkorbs verstärkt ausgebildet werden können, wodurch eine geringere Durchbiegung und somit ein geringerer Zahnradverschleiß erzielt werden können. Schließlich läßt sich durch Anwendung des erfindungsgemäßen Lagers ein radiales Spiel einstellen, welches zur Dämpfung der Hinterachsgeräusche
beiträgt»
■··■■-■■■■"■ - 6 -
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Me Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung ■ ■beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 bis 6 verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Lagers und
Fig. 7 ein Einbaubeispiel für das erfindungsgemäße Lager.
Nach Pig. 1 weist das erfindungsgemäße kombinierte Radial-Axial-Lager eine topfförmig gezogene Hülse 2 auf, deren senkrecht zur Hülsenachse verlaufender Bodenteil 4 eine zentrische, kreisförmige Ausnehmung 6 aufweist. Als Wälzkörper sind zwei Sätze verschieden großer Nadeln bzw. Rollen 8 und 10 vorgesehen, die in radialer bzw. axialer Richtung wirken.
Für die radialen Wälzkörper 8, die durch einen radialen Käfig 12 geführt sind, dient als äußere Laufbahn die zylindrische
14
Innenfläche der Hülse 2. Als axiale Laufbahn dient die Innenseite 16 des Bodenteils 4, an der die in einem axialen Käfig 18 sitzenden axialen Wälzkörper 10 anliegen.
Das dem Bodenteil 4 abgewandte Ende der Hülse 2 weist einen nach innen umgebogenen Rand 20 auf, dessen innerer Durchmesser kleiner ist als der. äußere Durchmesser des. radialen Käfigs 12..
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~ 7 " 216A551
Der radiale Käfig 12 ist somit mit entsprechendem Spiel in axialer Richtung festgelegt, wobei auf der einen Seite die Innenfläche des umgebogenen Randes 20 und auf der anderen Seite die Innenfläche'des Bodenteils 4 als Begrenzung dient.
Der axiale Käfig 18 weist einen Außendurchmesser auf, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des radialen Käfigs 12 und größer als der Durchmesser des den radialen Wälzkorpern 8 an deren radial innenliegenden Seiten einbeschriebenen Kreises ist. Der axiale Käfig 18 hintergreift folglich die radialen Wälzkörper 8 und wird dadurch hinter diesen festgehalten, so daß er zusammen mit den axialen Wälzkörpern 10 unverlierbar in dem lager gehalten wird. Zur Zentrierung des axialen Käfigs weist die in dem Bodenteil 4 vorgesehene Ausnehmung 6 einen nach innen umgebogenen Rand 22 auf, der den inneren Rand des axialen Käfigs 18 hintergreift.
Das in Pig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen lagers ist sur Teranschaulichung auf ein abgesetztes Wellenstück 24 aufgesteckt, wobei der mit dem größeren Durch- messer versehene Wellenbereich als innere laufbahn für die radialen Wälzkörper 8 und die Stirnfläche des Absatzes als innere laufbahn der axialen Wälzkörper 10 dient. Sämtliche laufbah- nen sind zweckmäßig gehärtet.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel weist weitgehend
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die gleichen Merkmale auf wie das lager gemäß Fig. 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Hülse 2 etwas kürzer ausgebildet. Dieses Merkmal wird dadurch erzielt, daß der umgebogene
dem
Rand 20a, der an dem/Bodenteil 4 abgewandten Ende der Hülse 2 vorgesehen ist, die radialen Wälzkörper 8 unmittelbar umgreift. Der innere Durchmesser des umgebogenen Randes 20a ist dabei größer als der äußere Durchmesser des radialen Käfigs 12, so
^ daß dieser durch den lichten Durchmesser des umgebogenen Ran-
des 20a hindurchgreifen kann. Die axiale Festlegung des radialen Käfigs 12 und damit der radialen Wälzlager 8 erfolgt auf der Seite des Bodenteils 4 in gleicher Weise wie bei dem in Fig. 1 dargeste Uten Ausführungsbeispiel durch Anlage des radialen Käfigs 12 an der Innenfläche 16 des Bodenteils 4 und auf der gegenüberliegenden Seite durch Anlage der radialen Wälzkörper 8 an dem nach innen umgebogenen Rand 20a.
Der Rand der in dem topfförmigen Teil 4 vorgesehenen Ausneh- W mung 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht umgebogen, sondern liegt mit dem Bodenteil 4 in einer Ebene. Der Durchmesser der Ausnehmung 6 ist im Gegensatz zu dem in x'ig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel größer ausgebildet als der innere Durchmesser des axialen Käfigs 18, der in diesem Fall im eingebauten Zustand durch den mit dem-kleineren Durchmesser versehenen Wellenteil des abgesetzten Wellenabsehnitts 24 zentriert werden kann. Übenso . wie bei dem in Fig» 1 dargestellten
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Ausführungsbeispiel ist der Außendurohmesser des axialen Käfigs 18 etwas kleiner als der Innendurchmesser des radialen Käfigs 12, aber größer als der Durchmesser des den radialen Wälzkörpern 8 an deren radial innenliegenden Seiten einbeschriebeneη Kreises, so daß der axiale Käfig 16 mit den axialen Wälzkörpern 10 auch im nicht eingebauten Zustand in dem Lager festgehalten wird.
Das in Pig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem Lager gemäß Fig. 1. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die axialen Wälzkörper 10 nicht unmittelbar auf der Innenfläche des Bodenteils 4 abrollen, sondern daß zwischen den axialen Wälzkörpern 10 und der Innenfläche 16 des Bodenteils 4 eine gehärtete Scheibe 26 vorgesehen ist, deren den Wälzkörpern zugewandte Fläche als Laufbahn der Wälzkörper dient. Die Scheibe 26 ist ringförmig ausgebildet und wird von dem an dem Bodenteil 4 vorgesehenen, nach innen umgebogenen Rand 22 zentrierte Die Scheibe 26 kann dabei völlig eben ausgebildet sein, kann jedoch auch an der Innenseite einen umgebogenen Rand 28 aufweisen.
Bei dem in Mg«, 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hülse 2 in gleicher Weise ausgebildet wie bei dem in Mg. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel. Jedoch ist bei dem Lager gemäß Fig. 4 ebenso wie bei dem Lager gemäß Fig. 3 eine als
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laufbahn für die axialen Wälzkörper 10 dienende Scheibe 26a vorgesehen· Die Scheibe 26a reicht mit ihrem Außendurchmesser
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bis nahe an die Innenfläche der Hülse 2 und weist einen sich um die innere Ausnehmung erstreckenden umgebogenen Rand 28a auf, der den axialen Käfig 18 innen hintergreift und diesen zentriert.
* Bei dem in Mg· 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Bodenteil 4a geschlossen ausgebildet, so daß sich dieses Ausführungsbeispiel nur zur Lagerung von Wellenenden 30 eignet. Die axialen Wälzkörper 10 liegen dabei an der Stirnseite des Wellenendes 30 an. Sin solches Lager weist den Vorteil auf, daß es gut nach außen abgedichtet ist.
Bei dem in Mg. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Bodenteil 4b der Hülse 2 eine bis nahe an den Hülsenumfang heranreichende Ausnehmung auf, so daß als Bodenteil 4b nur noch ein schmaler Rand übrigbleibt» An dem randförmigen Bodenteil. 4b liegt von der Innenseite her eine bis an die Innenfläche der Hülse 2 heranreichende Scheibe 26b an, die als Lauffläche für die axialen Wälzkörper 10 dient. Im eingebauten Zustand liegt die Scheibe 26b an einer Stirnfläche eines Bauteils an, welches anstelle des Bodenteils der Hülse die Abstützung der Scheibe 26b übernimmt. Zur Unterbringung des über die Scheibe 26b vorspringenden randförmigen Bodenteils 4b ist in der Stirnfläche des Werkstücks, an der die Scheibe 26b anliegt,
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eine umlaufende Nut 32 vorgesehen.
Der axiale Käfig 18a reicht bei diesem Ausführungsbeispiel bis
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zur Innenfläche der Hülse 2 und kann somit durch diese zentriert werden· Gleichzeitig dient der axiale Käfig 18a dabei als Begrenzung der Axialbewegung des radialen Käfigs 12.
Fig. 7 zeigt ein Achsdifferential, bei dem der Differentialkorb mit Hilfe zweier Lager 36 gemäß der Erfindung in einem Gehäuse 38 gelagert ist. Die Lager 36, die entsprechend einem beliebigen Ausführungsbeispiel mit offenem Boden gestaltet sein können, werden vor der Montage des Differentialkorbs 34 auf dessen zylindrische Enden 40 aufgesetzt, wobei die radialen V/älzkörper 8 auf der äußeren Zylinderfläche der Enden 40 und die axialen V/älzkörper 10 an den planen Stirnflächen der Enden 40 anliegen.
Zur Montage des Differentialkorbs 34 wird dieser zusammen mit den aufgesteckten Lagern 36 seitlich in Lagerhalbschalen 42 eingelegt, die in dem Gehäuse 38 ausgebildet sind. Zum Festlegen des Differentialkorbs werden in Fortsetzung der Halbschalen 4 2 gesonderte Halbschalen 44 von der gegenüberliegenden Seite gegengeschraubt γ
Zur Einstellung der axialen Vorspannung werden zwischen das
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Gehäuse und die Außenseite des Bodenteils 4 des Lagers Ausgleichsscheiben 46 eingesetzt, deren Dicke entsprechend den vorgeschriebenen Vorspannungswerten gewählt wird.
Nach dem Einbau des Differentialkorbes werden von den Seiten her durch die in dem Bodenteil des Lagers vorgesehenen Ausnehmungen 6 und durch in den zylindrischen Enden 40 des Differentialkorbes 34 vorgesehene Bohrungen 48 die Achsen 50 eingesteckt, die im montierten Zustand mit einer an ihren Enden vorgesehenen Keilverzahnung in die entsprechenden Kegelräder 52 des Differentialgetriebes eingreifen.
Außer bei dem in Fig. 7 veranschaulichten Einbaubeispiel ist das erfindungsgemäße Lager überall dort anwendbar, wo gehärtete und geschliffene abgesetzte Wellen zu lagern sind, beispielsweise zur Lagerung einer Zwischenwelle von schräg verzahnten Stirnradgetrieben u.dgl.
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Claims (1)

  1. Pa t e nt a ns prüc he
    Kombiniertes Radial-Axial-Rollen- oder Nadellager mit einer gezogenen Außenhülse, bei der die Innenfläche als Laufbahn für die in radialer Richtung wirkenden Wälzkörper und ein einstückig an die Hülse angeformter, etwa senkreoht zur Hülse liegender Teil als Abstützung für die in axialer Richtung wirkenden Wälzkörper dient, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Hülse (2) topfförmig ausgebildet ist, wobei die Innenfläche (16) des Bodenteils (4) als Abstützung der in axialer Richtung wirkenden Wälzkörper (10) dient·
    2· Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die radialen
    (8) als auch die axialen Wälzkörper (10) von Käfigen (12, 18) geführt sind.
    3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der axiale Käfig (18) die radialen Wälzkörper (8) hintergreift, wobei der Außendurchmesser des axialen Käfigs (18) größer ist als der Durchmesser des den radialen Wälzkörpern (8) an
    - 14 309826/0661
    deren radial innenliegenden Seiten einbeschriebenen Kreises.
    4· lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Außendurchmesser
    des axialen Käfigs (18) etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des radialen Käfigs (12).
    5· lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Außendurchmesser
    des axialen Käfigs (18a) etwas kleiner ist als der Durchmesser der radialen Wälzlagerlaufbahn (14) und größer als der Außendurchmesser des radialen Käfigs (12)
    6. lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Bodenteil (4) abgewandte Rand (20) der Hülse (2) nach innen umgebogen ist.
    7· lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der innere Durchmesser des umgebogenen Randes (20) kleiner ist als der äußere Durchmesser des radialen Käfigs (12).
    8ο lager nach Anspruch 6, dadurch g e -
    309826/0 6 61 - 15 -
    ke η η ζ e i c h η e t , daß der innere Durchmesser des umgebogenen Bandes (20a) größer ist als der äußere Durchmesser des radialen Käfigs (12) und daß der umgebogene Rand (20a) als axiale Anlage für die radialen Wälzkörper (8) dient,
    9. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Innenfläche des Bodenteils (4) der Hülse (2) unmittelbar als Lauffläche für die axialen Wälzkörper (10) ausgebildet ist.
    10. Lager nach einem der Ansprüche 1 "bis 8, d a durch gekennzeichnet, daß als Lauffläche für die axialen Wälzkörper eine lose gegen die Innenfläche (16) des Bodenteils (4) gelegte Scheibe (26) vorgesehen ist.
    11. Lager nach Anspruch 10, dadurch gekenn ζ e i c h net, daß die Scheibe (26) kreisringförmig ausgebildet ist.
    12. Lager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Innenrand (28) der kreisförmigen Seheibe (26) etwa rechtwinklig nach innen umgebogen ist und den Xnnenrand des axialen
    309826/0661 " 16 "
    Käfigs (18) umgreift,
    13. Lager nach, einem der Ansprüche 10 Ms 12, dadurch gekennzeichnet , daß
    radialen
    der Außenrand der Scheibe (26) von derAnnenfläche
    (14) der Hülse (2) zentriert ist·
    14· lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a · durch gekennzeichnet, daß
    der Bodenteil (4) der Hülse eine zentrisch liegende, kreisförmige Ausnehmung (6) aufweist«
    15« lager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Eand (22) der Ausnehmung (6) nach innen umgebogen ist.
    16. Lager nach Anspruch 15, soweit sich dieser auf Anspruch 11 "bezieht, dadurch gekennzeichnet , daß die Scheibe (26)
    von dem nach innen umgebogenen Rand (22) der Ausnehmung (6) zentriert ist«.
    309826/0661
    Leerseite
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