DE3826346A1

DE3826346A1 - Lagerbuechse, insbesondere fuer kreuzgelenke und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3826346A1
Application number: DE3826346A
Authority: DE
Inventors: Werner Jacob
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1990-02-08

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerbüchse, insbesondere für Kreuzgelenke, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bereits durch das DE-GM 70 35 694 eine Lagerbüchse, insbesondere für Kreuzgelenke, bekannt, die aus einem dünnwandigen Blech gezogen ist und einen Boden aufweist, an dem eine Verstärkungsscheibe anliegt, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Büchse entspricht oder nur um einen kleinen Betrag davon abweicht. Eine sichere Festlegung der Verstärkungsscheibe am Büchsenboden wird durch Schweißen erreicht. Durch die beim Schweißen auftretende Wärme kann sich der Büchsenboden verziehen, so daß die Laufgenauigkeit des Lagers beeinträchtigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine auf wirtschaftliche Weise und mit größter Genauigkeit hergestellte Lagerbüchse zu schaffen, bei der die am Büchsenboden anliegende Stützscheibe sicher mit der Lagerbüchse verbunden ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Lagerbüchse der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Büchsenboden im Zentrum einen herausgeformten, axial gerichteten Vorsprung aufweist, auf dem die als Ringscheibe ausgebildete Stützscheibe in axialer Richtung formschlüssig innerhalb oder außerhalb am Büchsenboden befestigt angeordnet ist. Abgesehen davon, daß der konstruktive Aufwand für die Lagerbüchse verhältnismäßig gering ist, ergibt sich hieraus der wesentliche Vorteil, daß die Stützscheibe sicher mit der Lagerbüchse verbunden ist.

Mit dem Verfahren können mit einer Stützscheibe komplettierte Lagerbüchsen auf einfache Weise hergestellt werden.

Mit der Maßnahme nach Anspruch 2 wird eine hinterschnittene Sitzfläche geschaffen, die eine gute Fixierung der Stützscheibe in Achsrichtung sicherstellt. Die Ansprüche 3 und 4 weisen auf Maßnahmen hin, die zur Sicherung der Stützscheibe im Bereich seiner Mantelfläche dienen. Durch die im Längsschnitt kegelige Ausführung der Stützscheibe wird erreicht, daß sich die Mantelfläche der Stützscheibe beim Plandrücken kegelig verformt und in die Bohrungsfläche der Lagerbüchse eingräbt. Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Lagerbüchse gemäß der Erfindung mit einer an der Innenseite des Bodens anliegenden Stützscheibe im Längsschnitt,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Lagerbüchse mit einer Anlaufscheibe aus Kunststoff, die mit der Stützscheibe einstückig ausgeführt ist,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Lagerbüchse mit einer an der Außenseite des Bodens angeordneten Stützscheibe,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagerbüchse, wobei jeweils in den oberen Hälften der Figuren die Lagerbüchse vor dem Einbau der Stützscheibe und in der unteren Hälfte nach dem Einbau gezeichnet sind.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine im Ziehverfahren hergestellte dünnwandige Lagerbüchse 1, insbesondere zur Lagerung von Kreuzgelenkzapfen 2, die mit einer an der Bodenfläche 3 anliegenden Stützscheibe 4 aus Metall und einer Anlaufscheibe 5 aus Kunststoff versehen ist, welche an der dem Boden 6 abgewandten Stirnfläche 7 der Stützscheibe 4 anliegt und zur Abstützung des Kreuzgelenkzapfens 2 dient. Die Wälzkörper 8 liegen mit den Stirnflächen 9 an einer Fläche 10 der Anlaufscheibe 5 an. Der Boden 6 der Lagerbüchse 1 ist im Zentrum axial nach innen geformt und bildet einen Vorsprung 11. Radial außerhalb des Vorsprungs 11 weist der Boden 6 in nicht zusammengebautem Zustand der Lagerbüchse einen konzentrisch angeordneten ringförmigen Abschnitt 12 auf, der axial nach innen gewölbt ist. Die Stützscheibe 4 besitzt, wie aus der oberen Hälfte der Fig. 1 zu ersehen ist, im nicht eingebauten Zustand eine kegelige Form und ist mit einer zylindrischen Mantelfläche 13 und einer kegeligen Bohrungsfläche 14 versehen. Die Lagerbüchse 1 wird für den Einbau der Stützscheibe 4 in die Bohrung 15 eines Werkzeugs 16 (nur andeutungsweise gezeichnet) eingesetzt und liegt mit den Ringflächen 17, 18 an der Stirnfläche 19 des Werkzeugs 16 an. Nun wird die Stützscheibe 4 und der ringförmige Abschnitt 12 der Lagerbüchse 1 durch das Werkzeugteil 20 plangedrückt, wobei sich die radiale Erstreckung des Bodens 6 vergrößert und der Vorsprung 11 am Übergang zum Boden 6 einschnürt. Hierdurch entsteht an dieser Stelle ein konisch verformter Abschnitt 21, der sich der konischen Bohrungsfläche 14 der Stützscheibe 4 anpaßt. Danach wird ein in der Bohrung 22 des Werkzeugteils 20 axial verschiebbar angeordneter Stempel 23 zum Boden 6 hin bewegt und in den Vorsprung 11 eine Kalotte 24 eingeformt. Hierbei legt sich der Abschnitt 21 des Vorsprungs 11 fest an die kegelige Bohrungsfläche 14 der Stützscheibe 4 an. Die Mantelfläche 13 der Stützscheibe 4 wird durch das Plandrücken kegelig verformt und gräbt sich in die Bohrungsfläche 25 der Lagerbüchse 1 ein. Durch diese Maßnahmen wird die Stützscheibe 4 in einem Arbeitsgang sowohl im Bereich der Bohrung 14 als auch am Mantel 13 formschlüssig mit der Lagerbüchse 1 verbunden.

Die in der Fig. 2 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von der eben beschriebenen Lagerbüchse lediglich durch die Ausbildung der Stützscheibe 26. Diese Stützscheibe 26 weist ausgehend von der Bohrung 27 auf der dem Kreuzgelenkzapfen 2 zugewandten Seite radial gerichtete Nuten 28 auf, die sich bis zur Anlauffläche 29 für die Wälzkörper 8 erstrecken und Verstärkungsrippen für die Stützscheibe 26 abgrenzen. Die Anlaufscheibe 30 für den Kreuzgelenkzapfen 2 ist mit der Stützscheibe 26 verbunden und greift mit entsprechenden Vorsprüngen 31 in die Nuten 28 ein. Die Anlauffläche 29 für die Wälzkörper 8 ist an der aus Metall gefertigten Stützscheibe 26 vorgesehen, so daß der Verschleiß zwischen den Wälzkörpern 8 und der Scheibe 26 gering ist.

Bei der in der Fig. 3 dargestellten Lagerbüchse 32 ist die Stützscheibe 33 an der Außenseite des Büchsenbodens 34 angeordnet. Der zentrale Teil des Bodens ist axial nach außen geformt und bildet einen Vorsprung 35, auf dem die als Ringscheibe ausgebildete Stützscheibe 33 befestigt ist.

Die Fixierung der Stützscheibe 33 an der Lagerbüchse 32 erfolgt durch Plandrücken des nach innen durchgebogenen Bodenabschnitts 36 mittels der Werkzeuge 37, 38, wobei sich die radiale Erstreckung des Bodenabschnitts 36 vergrößert und der Durchmesser des axial nach außen gewölbten Vorsprungs 35 im Bereich des Bodens 34 verkleinert. Hierdurch wird der Abschnitt 39 des Vorsprungs 35 am Übergang zum Boden 34 konisch verformt. Danach wird ein in der Bohrung 40 des Werkzeugs 38 axial verschiebbar angeordneter Stempel 41 zum Boden 34 hin bewegt und in den Vorsprung 35 eine Kalotte 42 eingeformt, wodurch sich der Abschnitt 39 des Vorsprungs 35 fest an die konische Bohrungsfläche 43 der Stützscheibe 33 anlegt und die Stützscheibe 33 formschlüssig mit der Lagerbüchse 32 verbunden wird. Die Anlaufscheibe 44 für den Kreuzgelenkzapfen 2 und die Wälzkörper 8 ist aus Kunststoff gefertigt und liegt innen am Büchsenboden 34 an.

Die in der Fig. 4 abgebildete Lagerbüchse 45 ist in der Bohrung 46 eines Werkzeugs 47 angeordnet und mit einem zentrischen, axial nach innen gerichteten Vorsprung 48 versehen. Die Lagerbüchse 45 weist einen ringförmigen ebenen Bodenabschnitt 49 auf, an dem die im nicht eingebauten Zustand kegelförmig ausgebildete Stützscheibe 50 zur Anlage gebracht wird. Durch das Plandrücken der Stützscheibe 50 wird deren Mantelfläche 51 kegelig verformt, so daß sich letztere in die Bohrungsfläche 52 der Lagerbüchse 45 eingräbt. Die formschlüssige Befestigung der Stützscheibe 50 im Bereich der Bohrung 53 erfolgt durch den zentrischen Vorsprung 48, der durch die Werkzeugteile 54, 55 (untere Hälfte der Zeichnung) zu einem nietkopfartigen Abschnitt 56 umgeformt wird, der mit einem Ansatz 57 die Stützscheibe 50 hintergreift und einen Formschluß bildet.

Diese beschriebenen Ausführungsformen stellen nur Beispiele einer erfindungsgemäßen Lagerbüchse dar. Änderungen in der Konstruktion der einzelnen Bauteile sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich. So kann beispielsweise der zentrische Vorsprung der Lagerbüchse (Fig. 4) auch axial nach außen verlaufen und die Stützplatte, wie in der Fig. 3 dargestellt, außen am Boden anliegend fixiert werden. Ferner kann die Stützscheibe so ausgeführt werden, daß sie zum Anlauf des Zapfens 2 und der Wälzkörper 8 dient.

Claims

1. Lagerbüchse, insbesondere für Kreuzgelenke, aus dünnwandigem Blech, bestehend aus einer zylindrischen Hülse mit einer Bohrungsfläche als Laufbahn für die Wälzkörper, einem einstückig mit der Hülse verbundenen Büchsenboden, einer am Büchsenboden anliegenden Stützscheibe und ggf. einer weiteren Anlaufscheibe für einen Zapfen und/oder die Wälzkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Büchsenboden (6, 34, 49) im Zentrum einen herausgeformten, axial gerichteten Vorsprung (11, 35, 48) aufweist, auf dem die als Ringscheibe ausgebildete Stützscheibe (4, 26, 33, 50) in axialer Richtung formschlüssig innerhalb oder außerhalb am Büchsenboden (6, 34, 49) befestigt angeordnet ist.

2. Lagerbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Büchsenboden (6, 34) vor dem Zusammenbau der Lagerbüchse (1, 32) radial außerhalb des Vorsprungs (11, 35) einen ringförmigen, in Achsrichtung gewölbten Bodenabschnitt (12, 36) aufweist.

3. Lagerbüchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (4, 26, 50) vor dem Zusammenbau der Lagerbüchse (1, 45) im Längsschnitt kegelförmig ausgeführt und so in der Lagerbüchse (1, 45) angeordnet ist, daß die Mantelfläche (13, 51) näher am Büchsenboden (6, 49) angeordnet ist als die Bohrungsfläche (14, 27, 53).

4. Lagerbüchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche (13, 51) der Stützscheibe (4, 26, 50) vor dem Zusammenbau zylindrisch ausgeführt ist und einen Durchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung (25, 52) der Lagerbüchse (1, 45).

5. Lagerbüchse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsfläche (14, 27, 53) der Stützscheibe (4, 26, 50) kegelig ausgebildet ist, wobei der kleinste Durchmesser der kegeligen Bohrungsfläche (14, 27, 53) näher am Büchsenboden (6, 49) angeordnet ist als der größte Durchmesser.

6. Lagerbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (26) auf der dem Kreuzgelenkzapfen (2) zugewandten Seite radial gerichtete Nuten (28) aufweist, die Verstärkungsrippen für die Stützscheibe (26) begrenzen, und daß die Anlaufscheibe (30) mit entsprechenden Vorsprüngen (31) in die Nuten (28) eingreifend angeordnet ist.

7. Lagerbüchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (28) und die Anlaufscheibe (30) ausgehend von der Bohrung (27) der Stützscheibe (26) radial bis zur Anlauffläche (29) für die Wälzkörper (8) erstrecken.

8. Lagerbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrische Vorsprung (11, 35) des Büchsenbodens (6, 34) mit einer eingeformten Kalotte (24, 42) versehen ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Lagerbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Einsetzen eines mit einem zentrischen axialen Vorsprung und einem ringförmigen in Achsrichtung gewölbten Bodenabschnitt versehenen Rohteils für die Lagerbüchse in eine zylindrische Bohrung eines Werkzeugs und Einschieben der mit einer konischen Bohrung versehenen Stützscheibe bis zur Anlage am Büchsenboden,
- Plandrücken des in Achsrichtung gewölbten Bodenabschnitts zusammen mit der Stützscheibe, wobei eine Einschnürung des Vorsprungs im Bereich des Bodenabschnitts radial nach innen erfolgt,
- Einprägen einer Kalotte und Anprägen des Vorsprungs an die kegelige Bohrungsfläche der Stützscheibe.

10. Lagerbüchse nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbüchse (45) einen nietkopfartigen Abschnitt (56) aufweist, der mit einem Ansatz (57) die Stützscheibe (50) hintergreifend angeordnet ist.

11. Verfahren zur Herstellung einer Lagerbüchse nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Einsetzen eines mit einem zentrischen axialen Vorsprung und einem ringförmigen ebenen Bodenabschnitt versehenen Rohteils für die Lagerbüchse in ein Werkzeug und Einschieben der Stützscheibe bis zur Anlage am Büchsenboden,
- Plandrücken der Stützscheibe,
- Umformen des zentrischen Vorsprungs zu einem nietkopfartigen Ansatz, der die Stützscheibe im Bereich der Bohrung hintergreift und Andrücken des Ansatzes an die Stirnfläche der Stützscheibe.