Komponenten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kombinierte Radial-/Axiallagereinheit mit um formtechnisch hergestellten Komponenten, insbesondere einer aus einem umgeform ten Blechmaterial hergestellten Lagerhülse, umfassend einen hohlzylindrischen Radi allagerbereich mit einer außenumfänglichen Laufbahn für in einem Radialkäfig geführ ten Wälzkörpern, welche eine Radiallagerkomponente bilden. Hierzu benachbart schließt sich ein Axiallagerkomponente an.

Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf die Kraftfahrzeugtech nik. Dort kommen hier interessierende Lagereinheiten beispielsweise in einem An triebsstrang überall dort zum Einsatz, wo eine Welle sowohl in radialer als auch in axi aler Richtung zu lagern ist, beispielsweise bei einer Ritzelwellenlagerung eines Achs- differentials.

Stand der Technik

Aus der DE 10 2011 079 750 A1 geht eine kombinierte Radial-/Axiallagereinheit der hier interessierenden Art hervor. Hierbei weist die Radiallagerkomponente einen In nenring und einen Außenring auf, zwischen denen sich käfiggeführte Wälzkörper, hier in Form von Rollen, befinden. Die Axiallagerkomponente umfasst zwei Axialscheiben, zwischen denen die ebenfalls üblichen käfiggeführten Rollen angeordnet sind. Der Außenring der Radiallagerkomponente und die dieser zugewandte Axialscheibe der Axiallagerkomponente sind zur Bildung einer vorgefertigten Baueinheit mechanisch miteinander und zugleich relativ beweglich zueinander gekoppelt. Analog Dasselbe ist zwischen dem Innenring der Radiallagerkomponente und der außen liegenden Axial scheibe der Axiallagerkomponente realisiert.

Zwar lässt sich dieser vorbekannte in sich zusammenhaltende Bauteilverbund in ein facher Weise endmontieren, jedoch erfordert die Vormontage der verschiedenen Ein zelteile sowie deren Herstellung einen entsprechenden Fertigungsaufwand. Insbeson- dere erfordert die Vormontage auch ein Erwärmen des distalen Endbereichs des In nenrings der Radiallagerkomponente, um diesen anschließend umzubiegen, womit der Zusammenhalt der kombinierten Radial-/Axiallagereinheit geschaffen wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kombinierte Radial- /Axiallagereinheit der vorstehend beschriebenen Art dahingehend weiter zu verbes sern, dass diese weitestgehend umformtechnisch herstellbar ist und aus einer mini malen Anzahl an montagefreundlich konstruierten Einzelbauteilen besteht.

Kurzbeschreibunq der Erfindung

Die Aufgabe wird durch eine kombinierte Radial-/Axiallagereinheit gemäß Anspruch 1 gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine kombinierte Radial- /Axiallagereinheit mit einer aus einem umgeformten Blechmaterial hergestellten La gerhülse einen hohlzylindrischen Radiallagerbereich mit einer außenumfänglichen Laufbahn für in einem Radialkäfig geführten Wälzkörpern und einen hieran angren zenden scheibenförmigen Axiallagerbereich mit einer an einer der beiden Seitenflä chen angeordneten Laufbahn für in einem Axialkäfig geführten Wälzkörpern umfasst, wobei zur axialen Sicherung des Radialkäfigs an dem dem Axiallagerbereich abge wandten Ende des hohlzylindrischen Radiallagerbereichs ein nach radial außen ab gewinkelter Randbereich vorgesehen ist, um eine in sich selbst zusammenhaltende Baueinheit zu bilden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass die funkti onsintegriert umgeformte Lagerhülse der gesamten Baueinheit eine starre Stabilität verleiht und die verschiedenen Komponenten in einfacher Weise dadurch montierbar sind, dass zunächst der Axiallagerkäfig mit Wälzkörpern, danach die Axialscheibe, dann der Radiallagerkäfig mit Wälzkörpern auf den hohlzylindrischen Bereich der La gerhülse aufschiebbar sind, um schließlich den distalen Randbereich der Lagerhülse nach radial außen hin abzuwinkeln oder umzubördeln. Durch die den Axiallagerbe- reich sowie den Radiallagerbereich umfassende und mit jeweiligen Laufbahnen ver sehene einstückig monolithische und einmaterialig ausgebildete Lagerhülse wird die technische Voraussetzung für die einfach zu montierende und in sich selbst zusam menhaltende Baueinheit gebildet. Unter einer monolithischen Lagerhülse wird im Hin blick auf die Erfindung ein aus einem Blechmaterial einstückig umgeformtes Bauteil verstanden, welches die Funktion einer der Laufbahnen des Axiallagerbereichs, die Funktion einer der Laufbahnen des Radiallagerbereichs sowie auch die Funktion einer Axialsicherung für den Radialkäfig beinhaltet. Dabei gibt die erfindungsgemäß funkti onsintegrierte Lagerhülse eine exakt rechtwinklige Ausrichtung beider Lagerbereiche zueinander vor.

Im Hinblick auf die Axialsicherungsfunktion des Lagerkäfigs, welche die Baueinheit schließlich in sich zusammenhält, sollte der hierfür dienende abgewinkelte Randbe reich vorzugsweise direkt stirnseitig am Radialkäfig zur Anlage kommen. Dabei sollte die Länge des Randbereichs höchstens der Höhe des Radialkäfigs entsprechen, ins besondere auch unterhalb des Wälzkörperdurchmessers liegt, um sowohl eine maxi male Anlagefläche der beiden benachbarten Bauteile zu gewährleisten, als auch die Stirnseite des gewöhnlich aus Kunststoff bestehenden Radialkäfigs zusätzlich zu schützen und ein Eindringen von Schmutz seitens dieser Stirnseite in die Radial- /Axiallagereinheit zu minimieren.

Die erfindungsgemäß funktionsintegrierte Lagerhülse ist vorzugsweise als Stanzbie- geteil ausgeführt, dessen Radiallagerbereich durch Tiefziehen erzeugt ist, wobei die Laufbahnen durch Prägen eingebracht sind. Dabei weist der abgewinkelte Randbe reich vorzugsweise einen ausgehend von der Hohlzylinderform des Radiallagerbe reichs abgestreckten Übergangsbereich auf, mit einem sich hieran anschließenden, nach radial außen gebogenen Randbereich zur Axialsicherung. Insbesondere durch das Abstrecken fällt die Materialdicke im Randbereich kleiner aus als die Materialdicke im Bereich der Laufbahn des Radiallagerbereichs. Hierdurch wird einerseits eine funk tionsgerecht stabile Laufbahn erzeugt und andererseits lässt sich der dünnere Rand bereich einfacher umbiegen oder umbördeln, um die gewünschte Axialsicherung zu bilden. Dieser Materialdickeunterschied lässt sich in einfacher Weise durch das Tief ziehen erzeugen, so dass hierfür keine aufwendig spanenden Bearbeitungsschritte er- forderlich sind. Insgesamt lässt sich die erfindungsgemäße Lagerhülse damit komplett als tiefgezogenes Stanzbiegeteil fertigen.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Radial-/Axiallagereinheit ist die Laufbahn für den Axiallagerbereich der Lagerhülse an der dem Radiallagerbereich zugewandten Seitenfläche des Axiallagerbereichs angeordnet, wobei eine innen lie gende Axialscheibe mit einer hierzu korrespondierenden Laufbahn vorgesehen ist. Gemäß einer diese Ausführungsform weiter verbessernden Maßnahme wird vorge schlagen, dass die innen liegende Axialscheibe innenrandseitig einen axialen Anlauf für den Radialkäfig bildet und gegenüber der Lagerhülse über formschlüssige Ver drehsicherungsmittel gehalten ist, beispielsweise durch eine nicht-kreisförmigen Kon turierung. Es ist jedoch auch denkbar, andere formschlüssige Verdrehsicherungsmit tel, wie beispielsweise eine Verstiftung Feder-Nut-Verbindung oder dergleichen, vor zusehen. Hierdurch lässt sich eine funktionsgerecht aufeinander abgestimmte und kompakt bauende Lagereinheit mit einfacher Profilgebung darstellen.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Laufbahn für den Axiallagerbereich der Lagerhülse an der dem Radiallagerbereich abgewandten Seitenfläche des Axiallagerbereichs angeordnet ist, wobei eine außen liegende Axial scheibe mit einer hierzu korrespondierenden Laufbahn vorgesehen ist. Diese Variante einer außen liegenden Axialscheibe lässt relativ breitere Laufbahnen für den Radialla gerbereich zu und ist im Gegensatz zu der vorstehend erörterten ersten Ausführungs form langbauender.

Die erfindungsgemäße kombinierte Radial-/Axiallagereinheit lässt sich vorteilhafter weise mit Wälzkörpern umsetzen, welche im Radiallagerbereich und/oder Axiallager bereich in Form von Nadeln für eine Nadellagerung ausgeführt sind. Es ist jedoch auch denkbar, verschiedenartige Wälzkörper, wie Rollen, Kugeln, miteinanderzu paa ren, wozu die Laufbahnen entsprechend anzupassen sind.

Detailbeschreibunq anhand Zeichnung Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden gemeinsam mit der Be schreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine kombinierte Radial-/Axiallagereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform, und

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch eine kombinierte Radial-/Axiallagereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Gemäß Fig. 1 umfasst die kombinierte Radial-/Axiallagereinheit der ersten Ausfüh rungsform eine aus einem umgeformten Blechmaterial monolithisch hergestellte La gerhülse 1 , welche mit einem hohlzylindrischen Radiallagerbereich 2 mit einer außen umfänglich geprägten Laufbahn 4 für in einem Radiallagerkäfig 5 geführten Wälzkör pern 6 und einen hieran angrenzenden scheibenförmigen Axiallagerbereich 3 mit ei ner an einer der beiden Seitenflächen angeordneten ebenfalls geprägten Laufbahn 7 für in einem Axialkäfig 8 geführten Wälzkörpern 9.

Zur axialen Sicherung des Radialkäfigs 5 an dem dem Axiallagerbereich 3 abgewand ten Ende des hohlzylindrischen Radiallagerbereichs 2 ist ein nach radial außen ein stückig abgewinkelter Randbereich 10 zur Axialsicherung vorgesehen. Hierdurch wird eine in sich selbst zusammenhaltende Baueinheit gebildet.

Der abgewinkelte Randbereich 10 kommt zur Axialsicherung direkt stirnseitig am Ra dialkäfig 5 zur Anlage und weist eine Länge auf, welche in etwa der Höhe des Radial käfigs entspricht. Hierfür ist der abgewinkelte Randbereich 10 ausgehend von der Zy linderform des Radiallagerbereichs 2 über einen demgegenüber abgestreckten Über gangsbereich 11 , welcher den Biegeradius bildet, zum sich hieran anschließenden und nach radial außen zeigenden Randbereich 10 geformt. Die Laufbahn 7 des Axiallagerbereichs 3 der Lagerhülse 1 ist bei dieser Ausführungs form an der dem Radiallagerbereich 2 zugewandten Seitenfläche des Axiallagerbe reichs 3 angeordnet. Dem zugeordnet ist eine innenliegende Axialscheibe 14 mit einer hierzu korrespondierenden Laufbahn 15. Die innenliegende Axialscheibe 14 bildet in nenrandseitig einen axialen Anlauf für den Radialkäfig 5 und weist einen außenum fänglich sich in Axialrichtung erstreckenden Randbereich 16 auf, welcher zur Einfas sung des Axialkäfigs 8 dient, der über mehrere umfangsseitige Verstemmungen 17 fi xiert ist. Mit den Verstemmungen 17 wird die Radial-/Axiallagereinheit zusammenge halten.

Bei der in Fig. 2 illustrierten zweiten Ausführungsform befindet sich die Laufbahn 7‘ für den Axiallagerbereich 3 der Lagerhülse 1 an der dem Radiallagerbereich 2 abgewand ten Stirnfläche des Axiallagerbereichs 3. Dem zugeordnet ist eine außenliegende Axi alscheibe 14' mit einer hierzu korrespondierenden Laufbahn 15‘. Eine Lagefixierung des Axialkäfigs 8 erfolgt über einen innenumfänglichen Randabschnitt 18 der Axial scheibe 14’ mit Verstemmungen 13, die den Axialkäfig 8 hintergreifen. Zwischen dem Radiallagerbereich 2 und dem Axiallagerbereich 3 befindet sich eine Prägenut 12, so dass der Radialkäfig 5 stirnseitig in etwa vollflächig am Axiallagerbereich 3 der Lager hülse 1 zur Anlage kommt.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die beiden vorstehend beschriebenen bevorzug ten Ausführungsformen. So ist es auch denkbar, dass andere Wälzkörper als Nadeln für die kombinierte Radial-/Axiallagereinheit zum Einsatz kommen, beispielsweise auch Rollen, und der hohlzylindrische Radiallagerbereich 2 der Lagerhülse 1 kann je nach Anwendung auch mit einer zugeordneten Außenhülse kombiniert werden.

Bezuqszeichenliste

I Lagerhülse 2 Radiallagerbereich

3 Axiallagerbereich

4 Laufbahn

5 Radialkäfig

6 Wälzkörper 7 Laufbahn

8 Axialkäfig

9 Wälzkörper

10 Randbereich

I I Übergangsbereich 12 Prägenut

13 Verstemmung

14 Axialscheibe

15 Laufbahn

16 Randbereich 17 Verstemmung

18 Randabschnitt