Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
BEARING ASSEMBLY, IN PARTICULAR FOR A ROLLING BEARING ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/207281
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing assembly, such as in particular a rolling bearing assembly, having: at least one metallic outer bearing ring comprising a cylindrical lateral surface radially on the outside and at least one raceway radially on the inside; preferably an inner bearing ring, which has at least one raceway radially on the outside and a receiving bore in the bearing centre; and means for fixing the lateral surface in a stepped bore of a seat. According to the invention, to simplify fixing of the bearing in the seat, at least one protrusion, directed radially towards the bearing centre, of the stepped bore fits interlockingly over the lateral surface of the outer bearing ring when viewed in the axial direction.

Inventors:
BALZ JÜRGEN (DE)
BAUER JÜRGEN (DE)
BIJANZADEH PEJMAN (DE)
FROSCHAUER MARCO (DE)
HEINZ STEFAN (DE)
VOGLER HANS-ULRICH (DE)
WALTER PATRICK (DE)
WEIDENWEBER MICHAEL (DE)
WINKLER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/061906
Publication Date:
December 07, 2017
Filing Date:
May 18, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CONTINENTAL TEVES AG & CO OHG (DE)
International Classes:
F16C35/067; F16C19/06; F16C35/04
Foreign References:
DE10150613A12003-04-30
US20030103704A12003-06-05
DE3840869A11990-06-07
DE3931447A11991-04-04
DE102009041081A12010-04-15
DE4032953A11992-04-30
DE102013218119A12015-03-12
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Lagerbaugruppe (1), wie insbesondere Wälzlagerbaugruppe, mit wenigstens einem metallischen Lageraußenring (2) umfassend radial außen eine zylindrische Mantelfläche (3) und radial innen wenigstens eine Laufbahn (4) und mit vorzugsweise einem

Lagerinnenring (5) der radial außen über wenigstens eine Laufbahn (6) und im Lagerzentrum Z über eine Aufnahmebohrung (7) verfügt, sowie mit Mitteln zur Fixierung von der Mantelfläche (3) in einer Stufenbohrung (8) von einer Aufnahme (9), dadurch

gekennzeichnet, dass wenigstens ein radial zum Lagerzentrum Z gerichteter Vorsprung (11) von der Stufenbohrung (8) in axial gerichtet vorgesehener Projektion die Mantelfläche (3) vom Lageraußenring (2) form-schlüssig übergreift.

2. Lagerbaugruppe (1) , wie insbesondere Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge L der Mantelfläche (3) kürzer als eine Tiefe T der Stufenbohrung (8) ausgeführt ist, dass die Aufnahme (9) begrenzt radialelastisch ausgebildet ist, und wobei der Lageraußenring (2) unter

Presspassung in der Aufnahme (9) so fixiert ist, dass ein freies Ende von der Stufenbohrung (8) mit einem lateral sowie radial zum Lagerzentrum Z ausgeprägten Vorsprung (11) eine Stirnseite (12) vom Lageraußenring (2) formschlüssig übergreift.

3. Lagerbaugruppe (1) , wie insbesondere Wälzlagerbaugruppe, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (9) begrenzt radialelastisch ausgebildet ist, und wobei die Mantelfläche (3) mit einer umlaufenden Ringnut (13) unter Presspassung in der Stufenbohrung (8) so fixiert ist, dass die Stufenbohrung (8) mit einem radial zum Lagerzentrum Z

ausgeprägten Vorsprung (11) formschlüssig in die Ringnut (13) eingreift .

4. Lagerbaugruppe (1), wie insbesondere Wälzlagerbaugruppe, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (13) radial fluchtend mit der Laufbahn (4,6) wie insbesondere in einer gemeinsamen radialen Flucht mit einem Rollradius von Wälzkörpern (14) um deren Drehachse, arrangiert ist.

5. Lagerbaugruppe (1), wie insbesondere Wälzlagerbaugruppe, nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (11) als Ringwulst (16) ausgeführt ist.

6. Lagerbaugruppe (1), wie insbesondere Wälzlagerbaugruppe, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang zwischen benachbarten Komponenten eine

Profilierung, wie insbesondere axial gerichtete Nuten, mit vorzugsweise regelmäßer Teilung, vorgesehen sind.

7. Lagerbaugruppe (1), wie insbesondere Wälzlagerbaugruppe, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung am Umfang von der Stufenbohrung (8) und/oder an der Mantelfläche (3) vom Lageraußenring (2) vorgesehen ist.

8. Lagerbaugruppe (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (2) Wälzkörper (14) aufnimmt.

9. Lagerbaugruppe (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch variierte Lagerbaugruppenausgestaltung unter beliebiger Merkmalskombination, wie insbesondere unter Teilmerkmalskombination, aus einem oder mehreren der

vorstehenden Ansprüche.

Description:
LAGERBAUGRUPPE INSBESONDERE FÜR EINE WÄLZLAGERBAUGRUPPE

Die Erfindung betrifft eine Lagerbaugruppe wie insbesondere eine Wälzlagerbaugruppe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Lagerbaugruppe umfasst wenigstens einen metallischen Lageraußenring der radial außen eine zylindrische Mantelfläche und radial innen wenigstens eine Laufbahn aufweist und mit vorzugsweise einem Lagerinnenring der radial außen über wenigstens eine Laufbahn und im Lagerzentrum über eine

Aufnahmebohrung verfügt, sowie mit Mitteln zur Fixierung von der Mantelfläche in einer Stufenbohrung von einer Aufnahme.

Lagerbaugruppen wie insbesondere Wälzlagerbaugruppen haben im Hinblick auf den benötigten Bauraum, die Art der Befestigung, der komplexen Lagerbeanspruchung und Präzision für die Lagerung von Maschinenteilen eine zentrale Bedeutung. Nachdem Lagerringe Laufbahnen, beispielsweise für hochgenau eingefügte Wälzkörper, ausbilden können, erfordert deren Fixierung die Einhaltung engster Passungstoleranzen, was mit entsprechend hohen

Fertigungskosten auch für die angrenzenden Komponenten verbunden ist. Dies gilt sowohl für statisch beanspruchte Lager wie auch für die dynamisch beanspruchten Lagerbaugruppen die

unterschiedlich ausgeprägte Querkraft-lastfalle, also Punkt ¬ oder Umfangslast infolge rotierende Bauteile, aufweisen können. Zudem müssen vielfach überlagerte Axialschubbeanspruchungen abgetragen werden.

Die bekannten Wälzlagerbaugruppen verfügen über einen

Lageraußenring mit gegebener Breite und Durchmesser der mit einer radial äußeren Mantelfläche in einem Sitz von einer Aufnahme fixiert ist. Üblicherweise ist der Lageraußenring axial in eine Stufenbohrung eingeführt und sitzt rückwärtig mit einer Schulter auf einer Bohrungsstufe auf. Der Lageraußenring verfügt zudem radial innen über wenigstens eine Laufbahn für eingefügte Wälzkörper, welche ihrerseits radial innen zumeist auf wenigstens einer Laufbahn eines Lagerinnenrings abwälzen können, soweit die Wälzkörper nicht unmittelbar direkt auf dem Umfang von einer zentral arrangierten Achse oder Welle aufsitzen. Die Lagerringe können mit zusätzlichen Mitteln zur Fixierung versehen sein. Beispielsweise handelt es sich dabei um eine Presspassung zum benachbarten Bauteil (Gehäuse, Aufnahme, Welle) . Wälzkörperkäfige wie auch Dichtungsmittel sind zusätzlich möglich.

Nach der DE 10 2013 218 119 AI von der Anmelderin wird eine drehfeste Fixierung vom Lageraußenring empfohlen , wobei dieser entlang seines Außenumfangs mit wenigstens einem

selbstfurchenden Gewinde versehen ist, das unter Einwirkung einer Axialkraft auf den Lageraußenring bei gleichzeitiger Rotation des Lageraußenrings in definierter Tiefe in der Bohrung des Aufnahmegehäuses fixierbar ist, und wobei das

Aufnahmegehäuse zur Vermeidung von Spanbildung aus einem plastisch verformbaren Werkstoff hergestellt ist. Unter dem gegebenen Kostendruck in der Automobilzulieferindustrie ist jedoch für bestimmte Anwendungsfälle eine variable, alternative, gewindefreie Lagerfixierung wünschenswert. Daher ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Wälzlagerbaugruppe dahingehend zu verbessern, dass bei rationalisiertem Aufwand eine einfache, funktionssichere Fixierung ermöglicht ist, die sich im besonderen durch eine simplifizierte Herstellung der Wälzlagerkomponenten bei uneingeschränkt großzügig

tolerierbarer Passung im Aufnahmegehäuse auszeichnet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein radial in Richtung Lagerzentrum gerichtet vorgesehener Vorsprung von der Aufnahme/Stufenbohrung in axial gerichteter Projektion die Mantelfläche vom Lageraußenring formschlüssig übergreift. Mit anderen Worten sieht die Erfindung gewissermaßen vor, dass der Werkstoff vom Aufnahmekörper mit seinem Vorsprung zwecks Fixierung am oder im Lageraußenring formschlüssig angreift. Dadurch wird eine besonders rationell gesicherte Fixierung vom Lageraußenring ermöglicht.

Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung betreffen Varianten, welche einem Automobilkunden bei einfachster und günstigster Gestaltung dennoch den Mehrwert einer besonders hochwertigen Lagergüte, also Laufruhe, verschaffen, wie dies sonst nur durch allerhöchste Präzision bei hohen Kosten ermöglicht wird. Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Mantelfläche vom metallischen Lagerring zylindrisch sowie in Relation zum zugeordneten Lagersitz mit abgestufter Aufnahmebohrung in KunststoffWerkstoff verkürzt sowie unter Presspassung in der Kunststoffaufnähme derart fixiert ist, dass der Vorsprung am freien Ende vom Lagersitz eine Stirnseite vom Lageraußenring lateral nach radial innen weisend formschlüssig übergreift. Der laterale Übergriff am freien Ende von der Aufnahme bewirkt eine präzise, definierte und gleichzeitig laufruhig gedämpfte elastische Lagereinspannung. Diese Variante empfiehlt sich, dadurch, dass der Sitz mit formschlüssig angreifendem Vorsprung gut zugänglich, also die Fixierung optisch erkennbar kontrolliert werden kann.

Zur Verstärkung vom plastischen Werkstofffließen ist bei allen Ausführungsformen möglich, eine Profilierung, wie insbesondere axial gerichtete Nuten, mit vorzugsweise regelmäßer Teilung, am Umfang der Komponenten von der Lagerbaugruppe vorzusehen. Dabei kann die besagte Profilierung, also die Nuten, gleichermaßen am Umfang von der Stufenbohrung und/oder an der Mantelfläche vom Lageraußenring arrangiert sein. Eine zweite Ausgestaltung von der Erfindung besteht darin, dass die Mantelfläche vom metallischen Lageraußenring über eine umlaufende Ringnut verfügt, und wobei der Lageraußen-ring unter Presspassung mit einem zylindrischen Lagersitz von der Aufnahme derart kooperiert, dass der Lagersitz mit einem radial gerichteten Vorsprung formschlüssig in die Ringnut eingreift. Demzufolge ist der Vorsprung platzsparend und außerhalb vom Sichtbereich, geschützt, arrangiert. In bevorzugter Ausgestaltung von der vorstehenden Variante ist zwecks ausgeglichenem, also zentrischem Lastangriff vorgesehen, dass die Ringnut radial fluchtend mit der Laufbahn, wie insbesondere in einer gemeinsamen radialen Flucht mit dem Rollradius von den Wälzkörpern, um deren Drehachse, arrangiert ist. Demzufolge wird auch Axialschub gleichmäßig sowie kippmomentenfrei vom Lageraußenring auf die Aufnahme abgetragen, beziehungsweise umgekehrt.

Es versteht sich schließlich, dass die beiden beschriebenen Ausführungsformen mit den beschriebenen Ausgestaltungen in beliebiger Merkmalskombination gewissermaßen nebeneinander an einer Lagerbaugruppe gemeinsam verkörpert vorliegen können, um eine Lagerfixierung beispielsweise besonders abgesichert zu gestalten, ohne die Erfindung zu verlassen.

Weitere Merkmale, Vorteile, Einzelheiten sowie Wirkungen der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung der Ausführungsformen anhand mehrerer Zeichnungen hervor. In der schematisch sowie zwecks Verdeutlichung vergrößert ausgeführten Zeichnung zeigt: Fig. 1 Schnittdarstellung der einzelnen Komponenten einer Lagerbaugruppe mit Ringnut gemäß erster Ausführungsform vor der Montage, Fig. 2 Schnittdarstellung der Lagerbaugruppe mit Ringnut zeitlich unmittelbar nach dem Einpressen vom Lageraußenring,

Fig. 3 die Lagerbaugruppe der ersten Ausführungsform (Fig. 1 + 2) im Gebrauch,

Fig. 4 eine Einzelheit in Fig. 3 zur Verdeutlichung vom gegenseitigen Formschluss zwischen radial einwärts gerichtetem Vorsprung der Stufenbohrung und der Ringnut im Lageraußenring, Fig. 5 zweite Ausführungsform der Lagerbaugruppe mit stirnseitig platziertem Vorsprung im Schnitt, und

Fig. 6 vergrößerte Einzelheit in Fig. 5. Die Fig. 1-4 zeigen die Komponenten und auch unterschiedliche Stadien einer Montage und werden nachstehend kursorisch gemeinsam beschrieben . Die Lagerbaugruppe 1 in der Ausgestaltung als Wälzlageranordnung umfasst Lageraußenring 2 mit Mantelfläche 3, Lagerinnenring 5 mit zentraler Aufnahmebohrung 7, und zwischen zwei Laufbahnen 4,6 eingefügte Wälzkörper 15 wobei besondere Maßnahmen zwecks Fixierung vom Lageraußenring 2 in einer Stufenbohrung 8 von einer Aufnahme 9 vorgesehen sind. Die Mantelfläche 3 verfügt über eine umlaufende offene Ringnut 13 in die ein radial einwärts in Richtung Lagerzentrum Z gerichteter Vorsprung 11 von der Aufnahme 9 zur Fixierung formschlüssig eingreift. Dabei ist der Vorsprung 11 bevorzugt aber nicht zwingend als umlaufender Ringwulst 16 ausgebildet, welcher in die Ringnut 13 hineinfließt. Der Werkstofffließprozess kann bei gegebener Verwendung von einem bestimmten thermoplastischem Kunststoffwerkstoff für die Aufnahme 9 (Getriebegehäuse) durch Anpassung bzw. Änderung der physikalischen Parameter Zeit und Temperatur gesteuert also nach Wunsch verändert wie insbesondere beschleunigt werden. Unabhängig davon kann natürlich auch ein mechanischer Einprägevorgang zur Unterstützung vorgesehen werden .

Die Ausführungsformen nach den Figuren 5 + 6 unterscheiden sich durch die lateral seitlich sichtbare Platzierung vom Vorsprung 11 und wobei die Tiefe T der Stufenbohrung 8 länger dimensioniert ist als die Länge L vom Lageraußenring 2. Für sämtliche

Ausführungsformen gilt, dass der Lageraußenring 2 mit seiner Schulter 10 an einer Bohrungsstufe der Stufenbohrung 8 fest aufsitzt und dass im Übrigen beliebige Merkmalskombinationen zwischen den beiden Ausführungsformen möglich sind. Obwohl die Zeichnung ausschließlich Wälzlager verdeutlich, ist es zudem möglich die Erfindung vorteilhaft auf Gleitlager zu übertragen.

Ax Axialrichtung

D Lager (Nenn) Durchmesser

R Radialrichtung

T Tiefe

L Länge

Z Lagerzentrum