Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axialwälzlagereinheit mit zwischen zwei kreisringförmigen Axiallagerscheiben angeordneten Wälzkörpern, vorzugsweise Nadeloder Rollenkörpern, die mittels eines aus einem Blechmaterial umgeformten Lagerkäfig geführt sind, der innen- und außenradial jeweils ein sich in Axialrichtung erstreckendes Randbord zur Radialführung der Wälzkörper aufweist.

Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf kraftfahrzeugtechnische Anwendungen, bei denen beispielsweise eine mit schrägverzahnten Zahnrädern versehene Welle eine Axialkraftbeaufschlagung erfährt, welche gegenüber einem Getriebegehäuse oder dergleichen durch eine geeignete Axiallagerung aufzunehmen ist. Dabei widmet sich die erfindungsgemäße Lösung insbesondere einer weitestgehend umformtechnischen Herstellung der Lagerkomponenten, insbesondere des Lagerkäfigs sowie der Axiallagerscheiben.

Stand der Technik

Aus der EP 1 744 070 A2 geht eine Axialwälzlagereinheit der hier interessierenden Art hervor, deren käfiggeführte Wälzkörper allerdings zwischen zwei mit einem Z-Profil versehenen Axiallagerscheiben angeordnet sind. Die axial nach außen abgestellten Innenkragen der Axiallagerscheiben korrespondieren mit einer ringförmigen Nut einer Getriebewelle oder dergleichen, um die Axialwälzlagereinheit zu positionieren. Die axial nach innen abgestellten Außenkragen der Axiallagerscheiben kommen dagegen aneinander zur Anlage, so dass hier eine weitestgehende Kapselung der Axialwälzlagereinheit gegen einen Schmiermitteldurchtritt erzeugt wird.

Mit dieser vorbekannten technischen Lösung wird also ein weitestgehend geschlossenes gekapseltes Lager geschaffen, welches einen Undefinierten Durchtritt von Schmiermittel durch das Lagerinnere verhindert. Bei Anwendungen mit höherer Lagerbelastung ist dagegen ein kontinuierlicher Schmiermitteldurchfluss zu gewährleisten, um eine Überhitzung der Lagerstelle sowie Lagerverschleiß zu verhindern.

Gemäß dem allgemein bekannten Stand der Technik werden Axialwälzlagereinheiten mit das Lagerinnere abkapselnden abgewinkelten Axiallagerscheiben gewöhnlich durch hierin eingebrachte Ölnuten oder dergleichen mit der erforderlichen Menge an Schmiermittel versorgt. Dies erfordert eine entsprechend konstruktive Modifikation der Axiallagerscheiben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Axialwälzlagereinheit mit kreisringförmigen, nicht abgewinkelten Axiallagerscheiben und einem innen- und außenradial sich jeweils in Axialrichtung erstreckenden Randbord des Lagerkäfigs dahingehend weiter zu verbessern, dass mit einfachen technischen Mitteln eine hinreichende Durchflussschmierung bei höheren Lagerbeanspruchungen ermöglicht wird.

Offenbarung der Erfindung

Die Aufgabe wird durch eine Axialwälzlagereinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einer Axialwälzlagereinheit mit zwischen zwei kreisringförmigen Axiallagerscheiben angeordneten Wälzkörpern, die mittels eines aus einem Blechmaterial umgeformten Lagerkäfig geführt sind, welcher innen- und außenradial jeweils ein sich in Axialrichtung erstreckendes Randbord aufweist, vorzugsweise das innenradiale Randbord als Doppelbord auszuführen, das mit einer endseitigen Umbiegung in Gegenrichtung versehen ist, und das andere, insoweit außenradiale Randbord mit in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordneten Schmiermitteldurchbrüchen versehen ist. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht insbesondere darin, dass das vorzugsweise radialinnere aufgedoppelte Randbord im Bereich zwischen der Umbiegung und dem dieser benachbarten Axiallagerscheibe einen hinsichtlich seiner Spaltbreite definierbaren Schmiermitteleinlass bildet, wodurch das Schmiermittel aufgrund der im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte in das Lagerinnere und damit an die Wälzkörper gelangt. Um einen weiteren Schmiermitteldurchfluss zu gewährleisten, ist das radialaußen angeordnete Randbord des Lagerkäfigs mit Schmiermitteldurchbrüchen versehen. Diese Schmiermitteldurchbrüche sind damit direkt zu den Wälzkör- pern gelegen und bewirken eine direkte Schmiermittelabfuhr nach außen. Da die Axiallagerscheiben der erfindungsgemäßen Axialwälzlagereinheit flach ausgeführt sind, benötigen diese keine Durchlassgeometrien zur lagerinternen Schmiermittelführung, sondern leiten das Schmiermittel lagerintern nach radialaußen weiter. Mit anderen Worten übernimmt bei der erfindungsgemäßen Lösung der Lagerkäfig anstelle der Axiallagerscheiben die Bildung der Öleintritts- und Ölaustrittsgeometrien.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, die Schmiermitteldurchbrüche in äquidistanten Winkelabständen zueinander entlang des Randbords und vorzugsweise fluchtend zu Längsachsen von Wälzkörpern anzuordnen. Dabei braucht nicht jeder Schmiermitteldurchbruch mit der Längsachse jedes Wälzkörpers zu korrespondieren. Jedoch gestattet die fluchtende Anordnung einen optimalen Austritt der von Schmiermittel umflossenen Wälzkörper. Diesbezüglich ist es hinreichend, wenn die auf dem Teilkreis liegenden Rollenachsen der Wälzkörper derart verlaufen, dass diese den Bereich der Schmierlöcher durchstoßen.

Vorzugsweise sollten die Schmiermitteldurchbrüche einen je kreisförmigen Querschnitt aufweisen, welcher kleiner ist als der Durchmesser der Wälzkörper. Hierdurch wird einerseits ein hinreichender Auslassquerschnitt für das Schmiermittel geschaffen und andererseits das mit den Schmiermitteldurchbrüchen versehene Randbord nicht derart geschwächt, dass dieses seine Formstabilität selbst bei hoher Lagerbeanspruchung verlieren könnte. Daneben können die Schmiermitteldurchbrüche auch einen schlitzförmigen, polygonalen, ovalen oder dergleichen Querschnitt aufweisen, sowie Mischungen hiervon, falls hiermit je nach Anwendungsfall hinreichend große Auslassquerschnitte erzeugt werden können.

Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die beiden Randborde mit jeweils einem gebogenen distalen Endabschnitt als formschlüssige Haltemittel des Lagerkäfigs für je eine zugeordnete Axiallagerscheibe dienen. In Funktionsintegration ist der erfindungsgemäße Lagerkäfig also neben seiner Führungsfunktion für die Wälzkörper und einer lagerinternen Schmiermittelführung auch für das unverlierbare Zusammenhalten der Axialwälzlagereinheit vorgesehen. Denn insbesondere das der endseitigen Umbiegung des vorzugsweise innenradialen Randbords gegenüberliegende freie Ende kann für eine Einfassung der benachbarten Axiallagerscheibe genutzt werden. In ähnlicher Weise umgreift der distale Endabschnitt des außenradialen Randbords die andere Axiallagerscheibe, so dass eine formschlüssige Verbindung der Bauteile entsteht.

Zur Herstellung der Bauteilverbindung können die Axiallagerscheiben zum einen mit innen- und außenradialen Randabsätzen versehen werden, welche dem formschlüssigen Zusammenwirken mit dem jeweils zugeordneten distalen Endabschnitt des Lagerkäfigs dienen. Dabei können die distalen Endabschnitte etwa rechtwinklig in Lagerinnenrichtung umgebogen werden, um den durch die Randabsätze geschaffenen Freiraum zu belegen, so dass nach außen hin ebene Stirnflächen der Axiallagereinheit entstehen.

Alternativ hierzu können die Axiallagerscheiben auch mit innen- und außenradialen Randabschrägungen, beispielsweise zwischen 40° bis 50°, versehen werden, woran die in etwa ebenso nach lagerinnen umgebogenen distalen Endabschnitte des Lagerkäfigs zur Anlage kommen. Durch den geringeren Biegewinkel wird das Risiko einer Materialrissbildung an der Biegestelle vermieden.

Vorzugsweise sind beide Axiallagerscheiben als Gleichteile ausgeführt, also sowohl innenradial und außenradial mit Randabsätzen oder Randabschrägungen der vorste- hend erläuterten Art versehen, um die Anzahl der für die erfindungsgemäße Axialwälzlagereinheit erforderlichen Einzelteile zu minimieren.

Um in fertigungstechnischer Hinsicht eine wenig aufwendige Herstellung zu realisieren, wird vorgeschlagen, dass die kreisringförmigen Axiallagerscheiben als Stanz- Präge-Teile aus einem Blechmaterial hergestellt werden. In ähnlicher Weise wird der Lagerkäfig vorzugsweise als Stanz-Biege-Teil hergestellt, wobei dessen in Axialrichtung verlaufenden Randborde in einem Tiefziehschritt entstehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der auf diese Weise aus einem Blechmaterial gefertigte Lagerkäfig in Umfangsrichtung zueinander beabstandete Lagerstege auf, welche paarweise je einen Wälzkörper in Umfangsrichtung führen und hierfür jeweils in Form eines sogenannten Sigmaprofils ausgebildet sind. Das allgemein bekannte Sigmaprofil geht von einer axialen Seite des Lagerkäfigs mit zunächst kurzen einander zugewandten radialen Abschnitten aus, denen einander zugewandte schräge Flankenabschnitte folgen, die in einem wiederum radial verlaufenden Gipfelabschnitt münden, was im Profil etwa dem großen griechischen Buchstaben Sigma ähnelt. Dies bietet die Voraussetzung dafür, dass sich die beiden innen- beziehungsweise außenradial axial gerichteten Randborde von einer der beiden Lagerscheiben ausgehend zur anderen Lagerscheibe hin erstrecken, was wiederum die Voraussetzung zur Bildung der erfindungsgemäßen Schmiermittelführung ist.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Axialwälzlagereinheit, und

Fig. 2 eine perspektivische Schnittdarstellung der Axialwälzlagereinheit nach Fig. 1 , jedoch ohne Axiallagerscheiben. Gemäß Fig. 1 besteht die Axialwälzlagereinheit aus zwischen zwei kreisringförmigen Axiallagerscheiben 1 und 2 angeordneten und durch einen Lagerkäfig 3 geführten Wälzkörpern 4. Die Wälzkörper 4 sind hier als Rollen- oder Nadelkörper ausgebildet. Der aus einem Blechmaterial umgeformte Lagerkäfig 3 weist ein innenradial sich in Axialrichtung erstreckendes Randbord 5 sowie ein außenradial sich ebenfalls in Axialrichtung erstreckendes Randbord 6 zur Radialführung der Wälzkörper 4 auf. Das innenradiale Randbord 5 ist hier als Doppelbord ausgeführt und insoweit mit einer endseitigen Umbiegung 7 in die Gegenrichtung versehen. Dagegen weist das andere Randbord 6 in Umfangsrichtung beabstandet zueinander angeordnete Schmiermitteldurchbrüche 10 auf.

Die beiden Randborde 5 und 6 dienen mit den jeweiligen distalen Endabschnitten 8 beziehungsweise 9 als formschlüssiges Haltemittel des Lagerkäfigs 3 für je eine zugeordnete Axiallagerscheibe 1 beziehungsweise 2, so dass sich hierdurch eine in sich selbst zusammenhaltende Baueinheit ergibt.

Dabei sind die Axiallagerscheiben 1 und 2 mit innen- und außenradialen Randabsätzen 11 beziehungsweise 12 versehen, welche zum formschlüssigen Zusammenwirken mit den zugeordneten rechtwinklig gebogenen distalen Endabschnitten 8 beziehungsweise 9 dienen.

Zur lagerinternen Schmiermittelführung zwischen der Umbiegung 7 des als Doppelbord ausgebildeten innenradialen Randbords 5 und der dieser benachbarten Axiallagerscheibe 2 ist ein hier durch einen Pfeil markierter Öleintrittsspalt gebildet. Ein ebenfalls durch einen Pfeil markierter Ölaustritt wird durch die Schmiermitteldurchbrüche 10 des außenradialen Randbords 6 gebildet.

Gemäß Fig. 2 sind die Schmiermitteldurchbrüche 10 des außenradialen Randbords 6 in äquidistanten Abständen zueinander und fluchtend zu den Längsachsen jedes Wälzkörpers 4 angeordnet. Die Schmiermitteldurchbrüche 10 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der in Lagerinnenrichtung dahinterliegenden Wälzkörper 4. Der aus einem Blechmaterial umgeformte Lagerkäfig 3 weist in Umfangsrichtung zueinander beabstandete Lagerstege 13 auf, deren Profilkontur durch die angedeutete Strichlinie kenntlich gemacht ist. Durch die Form eines Sigmaprofils bilden benachbarte Lagerstege 13 eine Einfassung für je einen Wälzkörper 4.

Bezuqszeichenliste

1 erste Axiallagerscheibe

2 zweite Axiallagerscheibe 3 Lagerkäfig

4 Wälzkörper

5 innenradiales Randbord

6 außenradiales Randbord

7 Umbiegung 8 erster distaler Endabschnitt

9 zweiter distaler Endabschnitt

10 Schm ierm itteldurchbruch

11 innenradialer Randabsatz

12 außenradialer Randabsatz 13 Lagersteg