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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein zweireihiges Axialnadellager nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, welches insbesondere vorteilhaft zur Lagerung des Kugelgewindetriebs an einer elektrischen Parkbremse in einem Kraftfahrzeug anwendbar ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Die Einführung der elektrischen Parkbremse in moderne Kraftfahrzeuge als Ersatz der nicht mehr zeitgemäßen Handbremstechnik soll dazu dienen, den Fahrer zu entlasten und neben dem Komfort auch die Fahrsicherheit zu erhöhen. Dabei bietet die elektrische Parkbremse über die Funktionalität einer konventionellen Feststellbremse hinaus den Vorteil, dass die Verlegung eines Bowdenzuges im Fahrzeug sowie die ergonomisch meist nicht optimalen Bedienelemente entfallen sowie zusätzliche Funktionalitäten, wie eine Blockierverhinderung während der Fahrt oder eine Anfahrhilfe am Berg, in das Bremssystem integriert werden können. Eine solche elektrische Parkbremse ist beispielsweise durch die
DE 40 21 572 A1 für eine Scheibenbremsanlage eines Fahrzeuges bekannt geworden, bei der eine Bremszange eine Bremsscheibe umgreift, wobei die Bremsscheibe zwischen den Bremsbelägen eingespannt werden kann, indem ein Bremskolben gegen einen der Bremsbeläge angedrückt wird. Der Bremskolben ist mit einer Spindelmutter eines Kugelgewindetriebes verbunden, die unter Zwischenschaltung von Kugeln auf einer Gewindespindel angeordnet ist. Die Gewindespindel kann mittels eines Elektromotors in Rotation versetzt werden, wobei unter der Relativdrehung zwischen der Gewindespindel und der Spindelmutter der mit der Spindelmutter verbundene Bremskolben axial gegenüber der Gewindespindel in Richtung auf die Bremsbeläge verlagert werden kann. Die Gewindespindel ist an einem Gehäuse der Bremseinrichtung über ein Axiallager gelagert, so dass die von dem Bremskolben ausgeübte axiale Bremskraft über dieses Axiallager in das Gehäuse eingeleitet werden kann. Dabei weist das Axiallager bei den meisten Ausführungen einen beispielsweise aus der
DE 1 174 113 A1 bekannten Axialnadelkranz auf, der aus einem im Profilquerschnitt SIGMA-förmigen Nadelkäfig und einer Vielzahl zwischen zwei Laufscheiben kreisförmig abrollender Lagernadeln besteht, die in quer zum Käfigprofil in den Nadelkäfig eingearbeiteten Käfigtaschen in Umlaufrichtung geführt und in diesen gehalten werden.
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In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass derartige Axiallager nicht mehr den Anforderungen an die immer weiter steigenden Belastungen elektrischer Parkbremsen genügen und immer häufiger an die Grenzen ihrer Tragfähigkeit stoßen. So wurde festgestellt, dass die mitunter extrem hohen Feststellkräfte der Parkbremse die Ursache dafür sind, dass die zwischen den Laufscheiben eingeklemmten Lagernadeln oder die Laufscheiben des Axiallagers selbst nach kurzer Nutzungsdauer bereits Rissbildungen zeigten, die zum Bruch der Lagernadeln oder der Laufscheiben sowie letztendlich zum Ausfall der Parkbremse führten. Auch die Verwendung durchmessergrößerer Lagernadeln im Rahmen des zur Verfügung stehenden Axialbauraums als erste Gegenmaßnahme oder die in der
DE 10 2009 058 029 A1 vorgeschlagene Ausbildung des Axialnadelkranzes mit Zwillingstaschen zur Erhöhung der Anzahl der Lagernadeln konnten nicht vollständig zur Beseitigung des Problems beitragen.
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Eine andere Möglichkeit, die Tragfähigkeit eines Axialnadellagers signifikant zu erhöhen wird durch das in der
JP 2007-224 978 A2 offenbarte zweireihige Axialrollenlager aufgezeigt. Dieses zweireihige Axialrollenlager besteht aus einer oberen Winkelscheibe mit einem äußeren Radialbord und einer unteren Winkelscheibe mit einem inneren Radialbord sowie aus einem zwischen diesen Winkelscheiben angeordneten äußeren Axialnadelkranz und einem koaxial zu diesem angeordneten inneren Axialnadelkranz, der ebenso wie der äußere Axialnadelkranz durch einen Axialnadelkäfig und eine Vielzahl in diesem in Umlaufrichtung geführter sowie auf den Winkelscheiben abrollender Lagernadeln gebildet wird. Dabei besteht jeder Axialnadelkäfig aus einer dünnwandigen Ringscheibe mit einem W- oder M-förmigen Profilquerschnitt, dessen einzelne Profilschenkel durch einen an den Außenrand der Ringscheibe angeformten äußeren radialen Bord, einen an den Innenrand der Ringscheibe angeformten inneren radialen Bord und eine über innere und äußere axiale Profilabschnitte mit den inneren und äußeren radialen Borden verbundene mittlere U-förmige Sicke gebildet werden, aus der und aus den angrenzenden axialen Profilabschnitten eine Anzahl gleichmäßig zueinander beabstandeter, rechteckförmiger Käfigtaschen ausgenommen sind, in denen die Lagernadeln gehalten werden. Um die beiden Axialnadelkränze für den Transport zur Lagermontage vormontieren zu können, ist der äußere Axialnadelkranz in zwei Hälften geteilt ausgebildet und weist an seinem inneren radialen Bord eine zum äußeren radialen Bord des inneren Axialnadelkranzes weisende, axial gerade oder U-förmige Profilverlängerung auf, die in eine gleichartige zum inneren radialen Bord des äußeren Axialnadelkranzes weisende Profilverlängerung am äußeren radialen Bord des inneren Axialnadelkranzes eingreift.
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Nachteilig bei diesem zweireihigen Axialrollenlager ist es jedoch, dass zur Verbindung der beiden Axialnadelkränze eine Teilung des äußeren Axialnadelkranzes in zwei Hälften notwendig ist und dass die beiden Axialnadelkränze dann zwar miteinander verbunden aber beide Axialnadelkränze nicht in den Winkelscheiben fixiert sind. Dadurch treten zum einen erhöhte Herstellungs- und Montagekosten auf und zum anderen können die Axialnadelkränze beim Transport des Axialnadellagers oder bei dessen Montage aus den Winkelscheiben herausfallen, so dass es zu Montageverzögerungen kommen kann.
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Aufgabe der Erfindung
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Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein zweireihiges Axialnadellager zu konzipieren, welches sich durch eine erleichterte Montage auszeichnet und bei dem ein Herausfallen der Axialnadelkränze aus den Winkelscheiben beim Transport oder bei der Montage des Axialnadellagers wirksam vermieden wird.
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Beschreibung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem zweireihigen Axialnadellager lager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass das Axialnadellager nur eine Winkelscheibe mit lediglich einem inneren Radialbord sowie zwei einteilig ausgebildete Axialnadelkränze aufweist, von denen der innere Axialnadelkranz mit dem inneren radialen Bord seines Axialnadelkäfigs über in den Rand des Radialbordes der Winkelscheibe eingeformte Rastnasen in der Winkelscheibe fixierbar ist, während der äußere Axialnadelkranz über den inneren radialen Bord seines Axialnadelkäfigs oder über einen an diesen inneren radialen Bord angeformten Profilsteg sowie über einen an den äußeren radialen Bord des Axialnadelkäfigs des inneren Axialnadelkranzes angeformten und den inneren radialen Bord oder den Profilsteg des Axialnadelkäfigs zumindest radial überdeckenden Profilsteg derart in der Winkelscheibe fixierbar ist, dass das Axialnadellager nach der Montage aller seiner Einzelteile als unverlierbare Baueinheit ausgebildet ist.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten zweireihigen Axialnadellagers werden in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.
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Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten zweireihigen Axialnadellager vorgesehen, dass beide Axialnadelkränze einen W-förmigen Profilquerschnitt aufweisen, wobei der Profilsteg am äußeren radialen Bord des Axialnadelkäfigs des inneren Axialnadelkranzes radial höher als die Stirnseite des inneren radialen Bordes des Axialnadelkäfigs des äußeren Axialnadelkranzes angeordnet ist. Nach Anspruch 4 ist dabei der an den äußeren radialen Bord des Axialnadelkäfigs des inneren Axialnadelkranzes angeformte Profilsteg bevorzugt als axial nach außen gerichteter gerader Axialsteg ausgebildet, der in Einbaulage des Axialnadellagers einen reibungsvermeidenden Radialabstand zur Stirnseite des inneren radialen Bordes des Axialnadelkäfigs des äußeren Axialnadelkranzes aufweist. Das bedeutet, dass der von der Winkelscheibe weg verlaufende äußere radiale Bord des inneren Axialnadelkäfigs radial verlängert ausgebildet ist und etwa auf der Höhe von zwei Dritteln seiner Gesamtlänge rechtwinklig zum anderen Axialnadelkäfig hin abgewinkelt ist. Dadurch wird nach dem Einlegen des äußeren Axialnadelkranzes in die Winkelscheibe und dem anschließenden Einklipsen des inneren Axialnadelkranzes in die Winkelscheibe die Stirnseite des inneren Bordes des Axialnadelkäfigs des äußeren Axialnadelkranzes von dem geraden Axialsteg am äußeren Bord des Axialnadelkäfigs des inneren Axialnadelkranzes derart überdeckt, dass der äußere Axialnadelkranz verliersicher vom inneren Axialnadelkranz in der Winkelscheibe gehalten wird, ohne dass beide Axialnadelkränze sich in Einbaulage des Axialnadellagers radial berühren.
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Als zweite Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten zweireihigen Axialnadellagers wird es darüber hinaus durch Anspruch 3 noch vorgeschlagen dass der innere Axialnadelkranz einen Axialnadelkäfig mit einem W-förmigen Profilquerschnitt und der äußere Axialnadelkranz einen Axialnadelkäfig mit einem M-förmigen Profilquerschnitt aufweist, wobei der Profilsteg am äußeren radialen Bord des Axialnadelkäfigs des inneren Axialnadelkranzes radial höher als der Profilsteg am inneren radialen Bord des Axialnadelkäfigs des äußeren Axialnadelkranzes angeordnet ist. Dabei sind nach Anspruch 5 die an den äußeren radialen Bord des inneren Axialnadelkäfigs und an den inneren radialen Bord des äußeren Axialnadelkäfigs angeformten Profilstege bevorzugt als zueinander gerichtete und ineinander greifende Winkelstege ausgebildet, die in Einbaulage des Axialnadellagers sowohl reibungsvermeidende Radialabstände als auch reibungsvermeidende Axialabstände zueinander aufweisen. Hierunter ist zu verstehen, dass der von der Winkelscheibe weg verlaufende äußere radiale Bord des inneren Axialnadelkäfigs und der zur Winkelscheibe hin verlaufende innere radiale Bord des äußeren Axialnadelkäfigs radial noch länger als der Profilsteg bei der ersten Ausführungsform ausgebildet sind und etwa auf der Höhe der mittleren Sicken der Axialnadelkäfige rechtwinklig zum jeweils anderen Axialnadelkranz hin abgewinkelt sind sowie an ihren freien Enden eine weitere zur Winkelscheibe hin bzw. von dieser weg verlaufende Abwinkelung aufweisen. Dadurch greift nach dem Einlegen des äußeren Axialnadelkranzes in die Winkelscheibe und dem anschließenden Einklipsen des inneren Axialnadelkranzes in die Winkelscheibe der Winkelsteg am äußeren Bord des Axialnadelkäfigs des inneren Axialnadelkranzes in den Winkelsteg am inneren Bord des Axialnadelkäfigs des äußeren Axialnadelkranzes derart ein, dass der äußere Axialnadelkranz verliersicher vom inneren Axialnadelkranz in der Winkelscheibe gehalten wird, ohne dass beide Axialnadelkränze sich in Einbaulage des Axialnadellagers radial oder axial berühren.
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Zusammenfassend weist das erfindungsgemäß ausgebildete zweireihige Axialnadellager somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten zweireihigen Axialnadellagern den Vorteil auf, dass es durch die Verwendung von einteilig ausgebildeten Axialnadelkränzen eine erleichterte Montage ermöglicht und dass durch eine Klipsverbindung des inneren Axialnadelkranzes mit der Winkelscheibe sowie durch sich oder die Stirnseite des inneren Bordes des äußeren Axialnadelkranzes überdeckende Profilstege an den sich gegenüberliegend angeordneten inneren und äußeren Borden der Axialnadelkäfige beider Axialnadelkränze ein Herausfallen der Axialnadelkränze aus der Winkelscheibe beim Transport oder bei der Montage des Axialnadellagers wirksam vermieden wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Das erfindungsgemäß ausgebildete zweireihige Axialnadellagers wird nachfolgend in zwei bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen dreidimensionalen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten zweireihigen Axialnadellagers;
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2 eine Vergrößerung der Einzelheit X des erfindungsgemäß ausgebildeten zweireihigen Axialnadellagers nach 1;
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3 einen dreidimensionalen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten zweireihigen Axialnadellagers;
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4 eine Vergrößerung der Einzelheit Y des erfindungsgemäß ausgebildeten zweireihigen Axialnadellagers nach 2.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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In den 1 und 3 ist jeweils der Querschnitt eines zweireihigen Axialnadellagers 1 zu sehen, welches im Wesentlichen aus einer Winkelscheibe 2 sowie aus einem in diese Winkelscheibe 2 eingesetzten äußeren Axialnadelkranz 3 und einem koaxial zu diesem angeordneten, ebenfalls in die Winkelscheibe 2 eingesetzten inneren Axialnadelkranz 4 besteht. Sowohl der innere Axialnadelkranz 3 als auch der äußere Axialnadelkranz 4 werden dabei durch einen Axialnadelkäfig 5, 6 und eine Vielzahl in diesem in Umlaufrichtung geführter Lagernadeln 7, 8 gebildet, die auf der Winkelscheibe 2 abrollen.
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Aus den 2 und 4 geht weiterhin hervor, dass jeder Axialnadelkäfig 5, 6 aus einer dünnwandigen profilierten Ringscheibe besteht, wobei dessen einzelne Profilschenkel durch einen an den Innenrand der Ringscheibe angeformten inneren radialen Bord 9, 11, einen an den Außenrand der Ringscheibe angeformten äußeren radialen Bord 10, 12 und eine über innere und äußere axiale Profilabschnitte 13, 14, 15, 16 mit den inneren und äußeren radialen Borden 9, 10, 11, 12 verbundene mittlere U-förmige Sicke 17, 18 gebildet werden. Aus dieser Sicke 17, 18 und aus den angrenzenden axialen Profilabschnitten 13, 14, 15, 16 sind dann eine Anzahl gleichmäßig zueinander beabstandeter, rechteckförmiger Käfigtaschen 19, 20 ausgenommen, in denen die Lagernadeln 7, 8 gehalten werden.
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Desweiteren ist aus den 2 und 4 ersichtlich, dass das Axialnadellager 1 nur eine Winkelscheibe 2 mit lediglich einem inneren Radialbord 21 sowie zwei einteilig ausgebildete Axialnadelkränze 3, 4 aufweist, von denen der innere Axialnadelkranz 3 mit dem inneren radialen Bord 9 seines Axialnadelkäfigs 5 über in den Rand des Radialbordes 21 der Winkelscheibe 2 eingeformte Rastnasen 22 in der Winkelscheibe 2 fixierbar ist. Der äußere Axialnadelkranz 4 ist dagegen über den inneren radialen Bord 11 seines Axialnadelkäfigs 6 oder über einen an diesen inneren radialen Bord 11 angeformten Profilsteg 24 sowie über einen an den äußeren radialen Bord 10 des Axialnadelkäfigs 5 des inneren Axialnadelkranzes 3 angeformten und den inneren radialen Bord 11 oder den Profilsteg 24 des Axialnadelkäfigs 6 zumindest radial überdeckenden Profilsteg 23 derart in der Winkelscheibe 2 fixierbar, dass das Axialnadellager 1 nach der Montage aller seiner Einzelteile als unverlierbare Baueinheit ausgebildet ist.
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Bei der in den 1 und 2 abgebildeten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Axialnadellagers weisen dabei deutlich sichtbar die Axialnadelkäfige 5, 6 beider Axialnadelkränze 3, 5 einen W-förmigen Profilquerschnitt auf, wobei der Profilsteg 23 am äußeren radialen Bord 10 des Axialnadelkäfigs 5 des inneren Axialnadelkranzes 3 radial höher als die Stirnseite des inneren radialen Bordes 11 des Axialnadelkäfigs 6 des äußeren Axialnadelkranzes 2 angeordnet ist. Der an den äußeren radialen Bord 10 des Axialnadelkäfigs 5 des inneren Axialnadelkranzes 3 angeformte Profilsteg 23 ist dabei als axial nach außen gerichteter gerader Axialsteg ausgebildet, der in Einbaulage des Axialnadellagers 1 einen reibungsvermeidenden Radialabstand zur Stirnseite des inneren radialen Bordes 11 des Axialnadelkäfigs 6 des äußeren Axialnadelkranzes 2 aufweist. Dadurch wird nach dem Einlegen des äußeren Axialnadelkranzes 4 in die Winkelscheibe 2 und dem anschließenden Einklipsen des inneren Axialnadelkranzes 5 in die Winkelscheibe 2 die Stirnseite des inneren Bordes 11 Axialnadelkäfigs 6 des äußeren Axialnadelkranzes 4 von dem geraden Axialsteg 23 am äußeren Bord 10 des Axialnadelkäfigs 5 des inneren Axialnadelkranzes 3 derart überdeckt, dass der äußere Axialnadelkranz 4 verliersicher vom inneren Axialnadelkranz 3 in der Winkelscheibe 2 gehalten wird, ohne dass beide Axialnadelkränze 3, 4 sich in Einbaulage des Axialnadellagers 1 radial berühren.
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Die in den 3 und 4 abgebildete zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen zweireihigen Axialnadellagers 1 unterscheidet sich dagegen von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der innere Axialnadelkranz 3 einen Axialnadelkäfig 5 mit einem W-förmigen Profilquerschnitt und der äußere Axialnadelkranz 4 einen Axialnadelkäfig 6 mit einem M-förmigen Profilquerschnitt aufweist, wobei der Profilsteg 23 am äußeren radialen Bord 10 des Axialnadelkäfigs 5 des inneren Axialnadelkranzes 3 radial höher als der Profilsteg 24 am inneren radialen Bord 11 des Axialnadelkäfigs 6 des äußeren Axialnadelkranzes 4 angeordnet ist. Die an den äußeren radialen Bord 10 des Axialnadelkäfigs 5 des inneren Axialnadelkranzes 3 und an den inneren radialen Bord 11 des Axialnadelkäfigs 6 des äußeren Axialnadelkranzes 4 angeformten Profilstege 23, 24 sind dabei als zueinander gerichtete und ineinander greifende Winkelstege ausgebildet, die in Einbaulage des Axialnadellagers 1 sowohl reibungsvermeidende Radialabstände als auch reibungsvermeidende Axialabstände zueinander aufweisen. Dadurch greift nach dem Einlegen des äußeren Axialnadelkranzes 4 in die Winkelscheibe 2 und dem anschließenden Einklipsen des inneren Axialnadelkranzes 3 in die Winkelscheibe 2 der Winkelsteg 23 am äußeren Bord 10 des Axialnadelkäfigs 5 des inneren Axialnadelkranzes 3 in den Winkelsteg 24 am inneren Bord 11 des Axialnadelkäfigs 6 des äußeren Axialnadelkranzes 4 derart ein, dass der äußere Axialnadelkranz 4 ebenfalls verliersicher vom inneren Axialnadelkranz 3 in der Winkelscheibe gehalten wird, ohne dass beide Axialnadelkränze sich in Einbaulage des Axialnadellagers 1 radial oder axial berühren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Axialnadellager
- 2
- Winkelscheibe
- 3
- innerer Axialnadelkranz
- 4
- äußerer Axialnadelkranz
- 5
- Axialnadelkäfig von 3
- 6
- Axialnadelkäfig von 4
- 7
- Lagernadeln von 3
- 8
- Lagernadeln von 4
- 9
- innerer radialer Bord von 5
- 10
- äußerer radialer Bord von 5
- 11
- innerer radialer Bord von 6
- 12
- äußerer radialer Bord von 6
- 13
- axialer Profilabschnitt an 5
- 14
- axialer Profilabschnitt an 5
- 15
- axialer Profilabschnitt an 6
- 16
- axialer Profilabschnitt an 6
- 17
- Sicke in 5
- 18
- Sicke in 6
- 19
- Käfigtaschen in 5
- 20
- Käfigtaschen in 6
- 21
- Radialbord an 2
- 22
- Rastnasen an 21
- 23
- Profilsteg an 10
- 24
- Profilsteg an 11
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4021572 A1 [0002]
- DE 1174113 A1 [0002]
- DE 102009058029 A1 [0003]
- JP 2007-224978 A2 [0004]
