DE60302547T2 - Führungskonfiguration für drucklageranordnung - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft eine Drucklageranordnung.
- Unter Bezugnahme auf
1 wird bei vielen Anwendungsfällen eine Axiallageranordnung an der Schnittstelle zwischen zwei benachbarten Komponenten10 und12 mit relativer Verdrehung zwischen den Komponenten verwendet. - Der veranschaulichte Anwendungsfall weist benachbarte Planetenräder
10 und12 auf, aber andere Anordnungen, z.B. eine Welle und ein Gehäuse, können auch eine solche Axiallageranordnung verwenden. Eine Axiallageranordnung20 nach dem Stand der Technik ist in1 veranschaulicht. - Die Lageranordnung
20 weist allgemein eine Rollenanordnung22 auf, (die in diesem Beispiel als Rollen24 gezeigt ist, die innerhalb eines Käfigs26 gehalten sind), die zwischen ersten und zweiten Laufbahnen30 und34 angeordnet ist. Die erste Laufbahn weist eine äußere Umbiegung oder Umbördelung32 auf, um die Lageranordnung20 in einem zusammengefügten Zustand vor der Installation in dem gewünschten Anwendungsfall zusammen zuhalten. - Nach dem Installieren wird die erste Laufbahn
30 radial gegenüber der Oberfläche14 des Getrieberades12 geführt. Die zweite Laufbahn34 muss auch radial geführt werden, um eine unerwünschte radiale Bewegung zu verhindern, wie es durch die Pfeile A-A in1 angedeutet ist. Die zweite Laufbahn34 umfasst einen Lippenabschnitt36 , der gegenüber der ersten Laufbahn30 geführt ist. Jedoch verursacht die Drehung des Getrieberades10 eine relative Bewegung zwischen den ersten und zweiten Laufbahnen30 und34 . Mit der Zeit verursacht eine solche relative Bewegung Verschleiß an der Führungsverbindung40 zwischen den beiden Laufbahnen30 und34 mit einer sich daraus ergebenden, unerwünschten Nut (nicht gezeigt). - Zusätzlich verursachen Teilchen von Verschleißmaterial schädliche Verunreinigung an den Lagerwälzelementen.
- DE-A-197 11 389 offenbart eine Lageranordnung ähnlich der in
1 gezeigten Art. - Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Axiallageranordnung geschaffen mit einem ersten Axiallaufbahnglied, das eine radiale Laufbahnoberfläche aufweist, mit einem Flansch, der sich von der Laufbahnoberfläche her erstreckt und eine äußere Oberfläche hat, die einen Durchmesser e hat, und mit einer radialen Lippe, die sich radial über den Flansch hinaus erstreckt, wobei die radiale Lippe einen maximalen Durchmesser D hat, der größer ist als der Durchmesser e; einer Rollenanordnung, die um die äußere Oberfläche des Flanschs des ersten Axiallaufbahngliedes herum innerhalb der radialen Lippe des ersten Axiallaufbahngliedes angeordnet ist; und einem zweiten Axiallaufbahnglied, das eine radiale Laufbahnoberfläche und einen Führungsflansch aufweist, der sich von der Laufbahnoberfläche her erstreckt und eine Haltelippe aufweist, wobei die Haltelippe einen minimalen Durchmesser d hat, der kleiner ist als der maximale Durchmesser D und größer als der Durchmesser e, so daß das zweite Axiallaufbahnglied innerhalb der radialen Lippe des ersten Axiallaufbahngliedes angeordnet und dadurch gehalten ist, und wobei ein Freiraum zwischen der Haltelippe und der äußeren Oberfläche des Flanschs des ersten Axiallaufbahngliedes vorhanden ist.
- Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese zur Wirkung gebracht werden kann, wird nun anhand von Beispielen auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen.
-
1 ist ein eine teilweise Querschnittsansicht einer Axiallageranordnung nach dem Stand der Technik, angeordnet relativ zu einem Paar von Planetengetriebe-Sonnenrädern, -
2 ist eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Axiallageranordnung vor dem Eingriff mit den Abstützgliedern, -
3 ist eine teilweise Querschnittsansicht der Axiallageranordnung von2 in Eingriff mit einem Paar von Abstützgliedern, und -
4 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Axialageranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in Eingriff mit einem Paar von Abstützgliedern. - Die vorliegende Erfindung wird beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Hierin wird der Ausdruck "innere" verwendet, um eine relative Stellung nahe zu der Mittellinie der Lageranordnung oder eines entsprechenden Abstützgliedes zu beschreiben, und der Ausdruck "äußere" wird hier verwendet, um hier eine relative Stellung weg von der Mittellinie der Lageranordnung oder eines entsprechenden Abstützgliedes zu beschreiben.
- Unter Bezugnahme auf
2 ist dort ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Axiallageranordnung vor dem Zusammenbauen mit der gewünschten Anwendung gezeigt. Die Anordnung50 weist eine Rollenanordnung22 auf, die zwischen ersten und zweiten Laufbahngliedern52 und60 angeordnet ist. Die Anordnung50 ist so gestaltet, dass sie mit verschiedenen Abstützgliedern10 und12 verwendet werden kann, die so gestaltet sind, dass sie relativ zueinander rotieren. Eines der Abstützglieder10 hat eine innere Oberfläche11 , die einen Durchmesser B hat. Das andere Abstützglied12 hat eine äußere Oberfläche14 , die einen Durchmesser E hat. Ein Anwendungsfall ist beispielsweise die Verwendung in Verbindung mit einem langen Sonnenrand12 und einem kurzen Sonnenrad10 eines Planetengetriebesatzes. Ein anderes Beispiel ist eine Welle12 , die sich in ein Gehäuse10 hinein erstreckt. - Die Rollenanordnung
22 weist vorzugsweise eine Vielzahl von Rollen oder Nadeln24 auf, die in einer Käfiganordnung26 abgestützt sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Käfiganordnung26 eine zweistückige Gestalt, aber andere Gestaltungen, z.B. eine Z-Gestalt oder eine Ausführung ohne Käfig können auch verwendet werden. Die Rollen oder Nadeln24 sind zwischen den ersten und zweiten Axiallaufgliedern52 und60 gegen einander gegenüberliegenden Laufbahnoberflächen53 und61 angeordnet. - Unter Bezugnahme auf die
2 und3 weist das erste Axiallaufbahnglied52 einen radialen Flansch56 auf, der sich von der Laufbahnoberfläche53 auf die Rollen24 zu und über diese hinaus erstreckt. Der Flansch56 erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zu der Laufbahnoberfläche53 , kann aber auch in anderer Weise orientiert sein. Der Flansch56 hat eine innere Oberfläche57 , die einen inneren Durchmesser i hat, der etwa gleich dem Durchmesser E der äußeren Oberfläche14 des Abstützgliedes12 ist, so dass die innere Oberfläche57 auf der äußeren Oberfläche14 des Abstützgliedes12 geführt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die innere Oberfläche57 durch einen Napf70 gebildet, dessen Funktion nachstehend beschrieben wird, der um das Laufbahnglied52 herum angeordnet ist. Der Flansch56 hat eine äußere Oberfläche55 , die so gestaltet ist, dass sie die Laufbahnanordnung22 abstützt. Die äußere Oberfläche55 hat einen äußeren Durchmesser e. - Eine Lippe
54 erstreckt sich über den Flansch56 des ersten Laufbahngliedes hinaus. Die Lippe54 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist durch einen Teil des gezogenen Napfes70 gebildet. Der Napf70 kann in verschiedene Gestaltungen gezogen werden, wobei die Lippe54 sich unter verschiedenen Winkeln erstreckt, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 45° und 90°. Die Lippe54 kann eine kontinuierliche Oberfläche haben, oder sie kann aus einer Serie von gegenseitig beabstandeten Laschen oder dergleichen gebildet sein. Die Lippe54 der ersten Laufbahn hat einen maximalen Durchmesser D, der größer ist als der äußere Durchmesser e der äußeren Oberfläche55 . - Das zweite Laufbahnglied
60 weist eine Laufbahnoberfläche61 und einen Führungsflansch62 auf, der sich im wesentlichen rechtwinklig dazu erstreckt. Der Führungsflansch62 hat eine äußere Führungsoberfläche63 mit einem Durchmesser P, der im wesentlichen gleich ist zu dem Durchmesser B der inneren Oberfläche11 des Abstützgliedes10 . Somit berührt die Führungsfläche63 die innere Oberfläche11 des Abstützgliedes10 und führt dadurch an dieser. Die Führungsfläche60 (muss63 heißen) kann eine kontinuierliche Oberfläche sein oder sie kann durch eine Reihe von gegenseitig beabstandeten Clips oder dergleichen gebildet sein. - Eine Haltelasche oder Haltelippe
64 erstreckt sich vorzugsweise nach innen von dem Führungsflansch62 . Die Haltelippe64 kann unter verschiedenen Winkeln vorgesehen sein und sie hat vorzugsweise zwischen 45 und 90° relativ zu dem Führungsflansch62 , sie kann aber auch so flach wie null Grad sein, so dass sie sich gerade von dem Flansch62 weg erstreckt. Die Haltelippe64 kann eine kontinuierliche Oberfläche sein oder sie kann eine Serie von gegenseitig beabstandenten Laschen oder dergleichen sein. Unter Bezugnahme auf2 definiert die Haltelippe64 einen minimalen inneren Durchmesser d, der kleiner ist als der maximale Durchmesser D der Lippe54 der ersten Laufbahn, aber größer als der Durchmesser e der äußeren Oberfläche des Flansch56 des ersten Laufbahngliedes. Somit berührt die Haltelippe64 die Lippe54 , um die Anordnung50 vor der Installation in einem zusammengefügten Zustand zu halten; es besteht jedoch ein Abstand C zwischen der Haltelippe64 und der äußeren Oberfläche55 . - Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Napf
70 vorzugsweise auf die erste Laufbahn52 drehend aufgeformt, nachdem die Rollenanordnung22 und die zweite Laufbahn60 darin angeordnet sind, so dass die Lippe54 die Rollenanordnung22 und die zweite Laufbahn60 zusammenhält. - Die Axiallaufbahnen
52 und60 werden vorzugsweise aus geformtem Metallblech hergestellt, sie können aber auch aus anderen Materialien hergestellt werden. Die Laufbahnoberflächen53 ,61 und die Flansche55 und62 sind vorzugsweise kontinuierliche Oberflächen, sie können aber auch mit Öffnungen, Nuten, Kerben oder anderen Durchgängen versehen sein, um Fluid-Strömungsdurchgänge zu bieten oder die Lager-Leistungsfähigkeit auf andere Weise zu ergänzen. - Nach dem Installieren, wie in
3 gezeigt, beruht jede Laufbahn52 ,60 ein entsprechendes Abstützglied12 ,10 , um die Laufbahnen52 ,60 in einer Betriebsstellung zu halten. Im Betrieb wird der Abstand C zwischen der Lippe64 und der äußeren Oberfläche55 des ersten Laufbahngliedes derart aufrecht erhalten, dass keine Querführung zwischen den beiden Laufbahnen52 und60 auftritt. - Unter Bezugnahme auf
4 ist dort ein alternatives Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Lageranordnung50' ist im wesentlichen die gleiche wie die Lageranordnung50 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, mit der Ausnahme, dass die Lippe54' des ersten Laufbahngliedes52' als ein abgewinkelter Abschnitt des Flanschs56' der ersten Laufbahn ausgebildet ist, so dass der Napf70 nicht verwendet wird. Die Oberfläche des Flansch56' bildet die innere Oberfläche57' . Das zweite Laufbahnglied60 kann an der Lippe54' vorbei eingeschnappt werden, oder die Lippe54' kann ausgebildet werden, nachdem die Rollenanordnung22 und die zweite Laufbahn60 eingesetzt sind. In anderer Hinsicht sind die Ausführungsbeispiele gleich, einschließlich des Abstandes zwischen den Laufbahnen52' und60 während des Betriebs.
Claims (12)
- Drucklageranordnung mit – einem ersten Axiallaufbahnglied (
52 ), das eine radiale Laufbahnoberfläche (53 ) aufweist, mit einem Flansch (56 ), der sich von der Laufbahnoberfläche her erstreckt und eine äußere Oberfläche (55 ) hat, die einen Durchmesser e hat, und mit einer radialen Lippe (54 ), die sich radial über den Flansch (56 ) hinaus erstreckt, wobei die radiale Lippe einen maximalen Durchmesser D hat, der größer ist als der Durchmesser e; – einer Rollenanordnung (22 ), die um die äußere Oberfläche des Flanschs des ersten Axiallaufbahngliedes herum innerhalb der radialen Lippe des ersten Axiallaufbahngliedes angeordnet ist; – und einem zweiten Axiallaufbahnglied (60 ), das eine radiale Laufbahnoberfläche (61 ) und einen Führungsflansch (62 ) aufweist, der sich von der Laufbahnoberfläche her erstreckt und eine Haltelippe (64 ) aufweist, wobei die Haltelippe einen minimalen Durchmesser d hat, der kleiner ist als der maximale Durchmesser D und größer als der Durchmesser e, so daß das zweite Axiallaufbahnglied (60 ) innerhalb der radialen Lippe (54 ) des ersten Axiallaufbahngliedes angeordnet und dadurch gehalten ist, und wobei ein Freiraum zwischen der Haltelippe und der äußeren Oberfläche des Flanschs des ersten Axiallaufbahngliedes vorhanden ist. - Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Flansch (
56 ) des ersten Axiallaufbahngliedes sich in einer ersten Richtung über die Rollenanordnung (22 ) hinaus erstreckt und der Führungsflansch des zweiten Axiallaufbahngliedes sich von der Rollenanordnung in der ersten Richtung weg erstreckt. - Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Lippe (
54 ) des ersten Axiallaufbahngliedes durch einen gezogenen Napf (70 ) gebildet ist, der um das erste Axiallaufbahnglied herum angeordnet ist. - Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der Flansch (
56 ) des ersten Axiallaufbahnglieds einen abgebogenen Abschnitt aufweist, um die Lippe (54 ) des ersten Axiallaufbahngliedes zu bilden. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lippe (
54 ) des ersten Axiallaufbahngliedes sich von dem Flansch (56 ) des ersten Axiallaufbahnglieds weg unter einem Winkel zwischen 45 und 90° erstreckt. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lippe (
64 ) des zweiten Axiallaufbahngliedes sich von dem Führungsflansch (62 ) des zweiten Axiallaufbahngliedes weg unter einem Winkel zwischen 45 und 90° erstreckt. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Haltelippe (
64 ) des zweiten Axiallaufbahngliedes sich von dem Führungsflansch (62 ) des zweiten Axiallaufbahngliedes unter einem Winkel zwischen 0 und 90° erstreckt. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Führungsflansch (
62 ) des zweiten Axiallaufbahnglieds durch eine Reihe von gegenseitig beabstandeten Clips gebildet ist. - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Haltelippe (
64 ) des zweiten Axiallaufbahngliedes durch eine Reihe von gegenseitig beabstandeten Laschen gebildet ist. - Anordnung (
50 ) mit – ersten und zweiten Stützgliedern (10 ,12 ), die relativ zueinander drehbar sind, wobei das erste Stützglied eine innere Oberfläche (11 ) bildet, die einen Durchmesser B hat, und das zweite Stützglied eine äußere Oberfläche (14 ) bildet, die einen Durchmesser E hat; und – mit einer Drucklageranordnung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Flansch (56 ) der radialen Laufbahnoberfläche (53 ) des ersten Axial laufbahngliedes (52 ) eine innere Oberfläche (57 ) mit einem Durchmesser i hat, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser E ist, und der Führungsflansch (62 ) sich von der radialen Laufbahnoberfläche (61 ) des zweiten Axiallaufbahngliedes (60 ) erstreckt und eine äußere Oberfläche (63 ) hat, die einen Durchmesser P hat, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser B ist; – und wobei die Drucklageranordnung zwischen den ersten und zweiten Stützgliedern (10 ,12 ) angeordnet ist, wobei die innere Oberfläche (57 ) des Flanschs des ersten Axiallaufbahngliedes auf der äußeren Oberfläche (14 ) des zweiten Stützgliedes geführt ist, und wobei die äußere Oberfläche (63 ) des Führungsflansches des zweiten Axiallaufbahngliedes auf der inneren Oberfläche (11 ) des ersten Stützgliedes geführt ist, so daß ein Freiraum zwischen der Haltelippe (64 ) und der äußeren Oberfläche (55 ) des Flansches des ersten Axiallaufbahngliedes besteht. - Anordnung nach Anspruch 10, bei der das erste Stützglied ein kurzes Sonnenrad (
10 ) und das zweite Stützglied ein langes Sonnenrad (12 ) eines Planetengetriebes ist. - Anordnung nach Anspruch 10, bei der das erste Stützglied ein Gehäuse (
10 ) und das zweite Stützglied eine Welle (12 ) ist.
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Representative=s name: PRUEFER & PARTNER GBR, 81479 MUENCHEN |
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Owner name: TIMKEN US LLC, CANTON, OHIO, US |
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Owner name: KOYO BEARINGS USA LLC ( N. D. GES. D. STAATES , US |