-
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung, umfassend ein Lager mit einem Innenring und einem Außenring, sowie ein über das Lager drehzulagerndes Bauteil umfassend einen Axialflansch, der am Außenring festgelegt ist und axial gesichert ist, und einen sich vom Axialflansch nach außen erstreckenden Radialflansch, wobei an beiden Enden des Axialflansches der Axialsicherung dienende Sicherungsmittel vorgesehen sind.
-
Derartige Lageranordnungen kommen in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen zum Einsatz. Ein Beispiel ist eine Kupplungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die es ermöglicht, eine Drehmoment übertragende Verbindung zwischen dem Abtrieb einer Brennkraftmaschine oder einer Elektromaschine und einem nachgeschalteten Getriebe zu erwirken. In einer solchen Kupplungseinrichtung kommen mehrere derartige Lageranordnungen zum Einsatz, beispielsweise in Form von Lamellenträgern, die Lamellen, die Teil eines Reiblamellenpakets sind, tragen. Ein solcher Lamellenträger stellt ein drehzulagerndes Bauteil dar, das über ein entsprechendes Lager, üblicherweise ein Wälzlager mit Innenring, Außenring und dazwischen wälzenden Wälzkörpern, drehzulagern ist. Ein solcher Lamellenträger weist einen quasi hohlzylindrischen Axialflansch auf, über den der Lamellenträger mit dem Außenring des Lagers fest verbunden ist. Das Lager wiederum ist mit seinem Innenring an einer positionsfesten Komponente der Kupplungseinrichtung angeordnet. Von dem Axialflansch erstreckt sich ein Radialflansch radial nach außen, an den sich im Falle des Lamellenträgers wiederum ein Axialflansch anschließt, an dem die entsprechenden Lamellen angeordnet sind. Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Kupplungseinrichtung respektive einer solchen Lageranordnung umfassend einen derartigen Lamellenträger ist bekannt.
-
Um das Bauteil, im beschriebenen Beispielsfall also den Lamellenträger, fest am Außenring festzulegen, ist der Axialflansch an einem Ende umgebogen oder umgebördelt, so dass dieser Randabschnitt den Außenring axial um- oder hintergreift. Zur Axialsicherung an der gegenüberliegenden Seite ist es bekannt, in einer entsprechend ausgebildeten Nut einen Sicherungsring einzusetzen, der den Außenring des Wälzlagers axial übergreift.
-
Der grundsätzliche Aufbau einer solchen Kupplungseinrichtung, die wie ausgeführt lediglich beispielhaft beschrieben ist, sowie einer solchen Lageranordnung umfassend einen Lamellenträger ist grundsätzlich bekannt.
-
Bei derartigen Anwendungen besteht jedoch sehr oft das Problem, dass aufgrund des zunehmenden Wunsches nach Kompaktierung aufgrund eines geringen Bauraums in der Umgebung, in der beispielsweise die Kupplungseinrichtung zu montieren ist, innerhalb der Kupplungseinrichtung immer weniger Bauraum zur Verfügung steht, um sämtliche erforderlichen Komponenten integrieren zu können. Im Falle der Lageranordnung, bei der beidseits axial Sicherungsmittel vorgesehen sind, besteht aufgrund geringen Bauraums mitunter das Problem, den Sicherungsring entsprechend einbringen zu können. Denn dies erfordert, dass sich der Axialflansch ein beachtliches Stück über den Außenring axial gesehen hinauserstreckt, damit in diesem Überstandsbereich die Ringnut eingebracht werden kann, in die sodann der Sicherungsring eingesetzt wird. Dies ist mitunter problematisch. Ein weiteres Problem besteht darin, dass, nachdem ein solcher Lamellenträger zumeist als Umformbauteil aus einem Blechbauteil beispielsweise durch Tiefziehen ausgeformt wird, der Radialflansch am Ende des Axialflansches angeordnet ist, respektive sich von dem Ende ausgehend radial erstreckt. Um den Sicherungsring in diesem Fall setzen zu können, muss die Nut in einem Bereich des Innenumfangs des Axialflansches erzeugt werden, der in Verlängerung des Radialflansches liegt oder axial gesehen noch etwas weiter eingerückt ist. Das heißt, dass letztlich der Radialflansch, radial gesehen, nicht am Außenring positioniert bzw. abgestützt ist, sondern axial gesehen davor liegt.
-
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Lageranordnung anzugeben.
-
Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Sicherungsmittel am einen Ende mehrere aus dem Radialflansch ausgeschnittene Laschen vorgesehen sind, die durch Umformung in Verlängerung des Axialflansches ausgebogen sind und den Außenring umgreifen.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, an der einen Seite die Axialsicherung dadurch zu erwirken, dass am Radialflansch mehrere um den Umfang verteilt vorgesehene Laschen ausgeschnitten werden, die durch Umformung umgebogen werden, so dass sie den Axialflansch verlängern. Sie werden also aus der Radialebene in Axialrichtung umgebogen. Die Länge der Laschen ist nun derart bemessen, dass sie in der Montagestellung den Außenring, axial gesehen, geringfügig übergreifen. Die Laschen sind dabei derart umgeformt, dass sie den Außenring geringfügig umgreifen, so dass über diesen Um- oder Hintergriff die Axialsicherung gegeben ist.
-
Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung hat eine Reihe von Vorteilen. Zum einen ist es möglich, durch die Ausbildung und Umformung der Laschen eine, axial gesehen, äußerst kurz aufbauende Axialsicherung zu realisieren. Denn die Axialsicherung ist lediglich umformtechnisch erwirkt, das heißt, dass ein Sicherungsring nicht zu setzen ist, wenn dies aus Bauraumgründen nicht möglich ist.
-
Darüber hinaus bietet dieses Ausschneiden und Umformen der Laschen die Möglichkeit, dass, nachdem sich über diese Laschen der Axialflansch axial verlängern lässt, der Radialflansch in der Montagestellung radial gesehen oberhalb des Außenrings liegt, mithin also am Außenring abgestützt ist. Er befindet sich näherungsweise in der Mitte des gesamten Axialflansches, also einschließlich der ihn verlängernden Laschen.
-
Auch ist das Ausbilden der Laschen ohne weiteres möglich, diese können in einem einfachen Stanz- und Umformvorgang entsprechend ausgeschnitten und umgebogen werden. Nach Einsetzen des Lagers kann sodann der finale Umformschritt zur Erwirkung der Axialsicherung erfolgen.
-
Gemäß einer ersten Erfindungsalternative können die Laschen hierfür endseitig zum Umgreifen des Außenrings umgebogen werden. Das heißt, dass die Lasche insgesamt geringfügig radial nach innen gebogen wird, um den Außenring im Bereich der Außenkante zu übergreifen. Ein geringer Übergriff reicht bereits aus, um die Axialsicherung zu erwirken.
-
Eine besonders bevorzugte Alternative sieht vor, die Laschen endseitig zur Ausbildung eines den Außenring umgreifenden Abschnitts zu verstemmen. Durch dieses Verstemmen wird ein lokaler, geringer Materialaufwurf an der Laschenunterkante ausgebildet, der die Außenringkante übergreift und die Axialsicherung bewirkt. Dieses Verstemmen ist ein sehr einfacher Umformvorgang, der darüber hinaus auch nur lokal im Bereich der Laschenstirnseite vorgenommen werden muss, da wie ausgeführt ein nur geringer, sich auch nur gering in Umfangsrichtung erstreckender Materialaufwurf für die Axialsicherung bereits ausreichend ist.
-
Daneben besteht natürlich die Möglichkeit, an den Laschen am Innenumfang eine Nut auszubilden, wobei in den Nuten ein Sicherungsring aufgenommen ist. Ist genügend Bauraum vorhanden, so ist die Axialsicherung mittels eines Sicherungsrings selbstverständlich möglich. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Laschen durch Ausschneiden am Radialflansch und Umbiegen in die Axialflanschebene ermöglicht es mit besonderem Vorteil, durch entsprechend längere Ausbildung der Laschen einen axialen Überstand über den Außenring zu schaffen, wobei in diesem Überstandsbereich der um den Umfang verteilten Laschen entsprechende, einander zu einer Ringnut ergänzende Nuten eingebracht werden, in die sodann der Sicherungsring eingesetzt wird. Der Radialflansch bleibt jedoch in einer Position, in der er nach wie vor oberhalb des Außenrings sitzt, also wiederum im Wesentlichen mittig, gesehen auf die gesamte Länge des Axialflansches einschließlich der Laschen.
-
Das heißt, dass es möglich ist, ein Bauteil, also beispielsweise einen Lamellenträger, für unterschiedliche Konfigurationen respektive Bauraumgegebenheiten nutzen zu können. Denn es ist lediglich die Laschenlänge entsprechend zu definieren, um entweder bei äußerst geringem Bauraum die Axialsicherung durch einfache Umformung wie Umbiegen oder Verstemmen zu erwirken, mithin also mit geringst möglichem axialen Überstand, oder bei hinreichendem Bauraum und längeren Laschen einen Überstand zu schaffen, der die Integration eines Sicherungsring ermöglicht. Ein Bauteil- oder Lamellenträgertyp kann also für unterschiedliche Konfigurationen verwendet werden, die Unterscheidung erfolgt lediglich durch die geometrische Ausbildung der Laschen.
-
Die Laschen selbst sind bevorzugt äquidistant um den Umfang des Axialflansches verteilt. Je nach Größe des Bauteils respektive Durchmessers des Axialflansches kann quasi eine beliebige Anzahl an Laschen vorgesehen sein, wobei bevorzugt wenigstens drei Laschen ausgebildet werden. Eine typische Laschenanzahl für einen Lamellenträger sollte zwischen vier - acht Laschen liegen.
-
An der anderen Seite des Axialflansches, an dem ebenfalls ein Sicherungsmittel vorzusehen ist, ist dieser zweckmäßigerweise wie bekannt nach innen umgebogen. Der radial umgebogene Übergriff sichert den Außenring zu dieser Seite.
-
Wie bereits beschrieben kann die Lageranordnung in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen oder Einrichtungen vorgesehen sein. Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel ist dabei der Einsatz in einer Kupplungseinrichtung, das heißt, dass das Bauteil Teil einer Kupplungseinrichtung ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Bauteil um einen Lamellenträger, vornehmlich einen Außenlamellenträger.
-
Neben der Lageranordnung selbst betrifft die Erfindung ferner eine Kupplungseinrichtung umfassend ein oder mehrere Lageranordnungen der beschriebenen Art. Die oder jede Lageranordnung umfasst dabei wenigstens ein Wälzlager sowie ein drehzulagerndes Bauteil, im Falle der Kupplungseinrichtung bevorzugt einen Lamellenträger.
-
Die Kupplungseinrichtung selbst ist bevorzugt eine trocken oder nass arbeitende Doppelkupplung, in der zwei Teilkupplungen vorgesehen sind, die jeweils einen Außen- und einen Innenlamellenträger mit entsprechenden Lamellenpaketen aufweisen.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung umfassend ein Bauteil in Form eines Lamellenträgers sowie ein Wälzlager,
- 2 eine vergrößerte Teilansicht des Verbindungsbereichs des Wälzlagers zum Bauteil,
- 3 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs III aus 2,
- 4 eine Perspektivansicht, geschnitten, des Sicherungsbereichs des Bauteils am Wälzlager,
- 5 eine Schnittansicht als Aufsicht,
- 6 eine Teilansicht des Bauteils mit ausgebogenen Laschen ohne Wälzlager,
- 7 eine geschnittene Teilansicht entlang der Linie VII - VII,
- 8 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung einer zweiten Ausführungsform mit ausgebogenen Laschen und Sicherungsring, und
- 9 eine Schnittansicht entlang der Linie IX - IX durch die Lageranordnung aus 8.
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße Lageranordnung 1, umfassend ein Bauteil 2 in Form eines Lamellenträgers 3, hier eines Außenlamellenträgers. Dieser umfasst, siehe beispielsweise die 4 und 5, einen Axialflansch 4 sowie einen radial von diesem abstehenden Radialflansch 5, an den sich im gezeigten Ausführungsbeispiel außenseitig ein weiterer Axialflansch 6 anschließt, der entsprechend konfiguriert ist, um an ihm entsprechende Lamellen festlegen zu können.
-
Vorgesehen ist des Weiteren ein Wälzlager 7 umfassend einen Innenring 8 sowie einen Außenring 9, wobei das Wälzlager 7 im Axialflansch 4 aufgenommen ist und beidseits axial gesichert ist. Zwischen dem Innenring 8, der im gezeigten Beispiel an einem positionsfesten Bauteil einer nicht näher gezeigten Kupplungseinrichtung, Teil welcher die Lageranordnung 1 ist, festgelegt wird, und dem Außenring 9 laufen auf entsprechenden Laufbahnen Wälzkörper 10, hier in Form von Kugeln, die in einem entsprechenden Käfig 19 geführt sind.
-
Zur Axialsicherung des Wälzlagers 7 respektive des Außenrings 8 im Axialflansch 4 ist der Axialflansch 4 an seinem einen Ende 11 radial umgebogen oder umgebördelt, so dass sich, siehe die 4 und 5, ein axialer Übergriff über die Kante des Außenrings 9 respektive seine Stirnfläche 12 ergibt.
-
Zur Axialsicherung an der gegenüberliegenden Seite sind aus dem Radialflansch 5 eine Vielzahl, im gezeigten Beispiel sechs Laschen 13 ausgeschnitten und axial zur Verlängerung des Axialflanschs 4 umgebogen. Sie sind also aus der Radialebene des Radialflansches 5 in die Axialrichtung des Axialflansches 4 umgebogen. Das Ausschneiden sowie das Umbiegen kann durch entsprechendes Stanzen und Umformen bereits während der Herstellung des Lamellenträgers 3 durch Tiefziehen und Stanzen erfolgen.
-
Die 6 und 7 zeigen das Bauteil 2, also den Lamellenträger 3 ohne Wälzlager, also vor seiner axialen Verbindung mit dem Außenring 9. Gezeigt sind die ausgeschnittenen und umgebogenen Laschen 13, die sich, siehe 7, ersichtlich axial in Verlängerung des Axialflansches 4 erstrecken. Der Radialflansch 5 hingegen befindet sich, bezogen auf die Gesamtlänge des Axialflansches einschließlich der ihn verlängerten Laschen 13, in einem axial nach innen versetzten, also näher zur Mitte befindlichen Bereich. Dies führt dazu, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, dass er in der Montagestellung oberhalb des Außenrings 9, zu dessen Mitte hin versetzt, positioniert ist, wie 5 zeigt.
-
Wie insbesondere 7 zeigt, ist nach dem Ausstanzen und Umbiegen die jeweilige Lasche 13 unverformt, das heißt, dass an ihr noch keine Axialsicherung möglich ist. Demgegenüber ist das Ende 11 des Axialflansches bereits umgebogen. Zur Montage wird nun zunächst das Wälzlager 7 mit seinem Außenring 9 in den Axialflansch 4, von der offenen Seite der Laschen 13 her, eingeschoben, bis der Außenring 9 mit seiner Stirnfläche 12 gegen das umgebogene Ende 11 des Axialflansches 4 läuft. Sodann erfolgt in einem Umformschritt die Ausbildung der Axialsicherung im Bereich der Laschen 13. Hierzu wird im Ausführungsbeispiel gemäß der 1 - 5 durch Verstemmen die Stirnfläche 14 der einzelnen Laschen 13 lokal axial eingedrückt, so dass sich, siehe insbesondere die 3, 4 und 5, ein sich radial nach innen erstreckender und die Stirnfläche 15 des Außenrings 9 übergreifender Materialaufwurf 16 ausbildet, der aufgrund des Übergriffs den Außenring 9 an dieser Seite axial sichert. Wie insbesondere 5 zeigt, kann hierdurch eine axial gesehen äußerst kurze Axialsicherung an dieser Seite realisiert werden. Denn der Überstand der Lasche 13 über die Stirnfläche 15 des Außenrings 9 ist minimal. Der Überstand muss nur so groß sein, dass beim Verstemmen ein hinreichend großer Materialaufwurf 16 erzeugt werden kann, der den axialen Sicherungsübergriff erwirkt.
-
5 zeigt des Weiteren, dass aufgrund der axialen Ausbiegung der Laschen 13 und damit der axialen Verlängerung des Axialflansches 4 der Radialflansch 5 bezogen auf das Ende der Laschen 13, axial, siehe 5, nach links, also in den Bereich der Mitte oberhalb des Außenrings 9 gesetzt ist. Er ist also, radial gesehen, unmittelbar oberhalb des Außenrings 9 abgestützt. Dies wäre nicht der Fall, wenn auch an dieser Seite, wie im Stand der Technik üblich, ein Axialsicherungsring zu setzen wäre, denn dann wäre der Axialflansch sogar noch über die Länge der Laschen 13 hinaus verlängert auszuführen, wobei an diesem verlängerten Ende der Radialflansch 5 abgehen würde. Er würde dann also zwangsläufig, axial gesehen, versetzt zum Außenring 9 stehen. Dies ist jedoch bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung aufgrund des Ausschneidens und Ausbiegens der Laschen 13 aus der Radialflanschebene vorteilhaft nicht der Fall.
-
Die 1 - 5, in Verbindung mit den 6 und 7, zeigen die Ausbildung relativ kurzer Laschen, die im gezeigten Beispiel durch Verstemmen die Axiasicherung erwirken. Diese Ausgestaltung ist bei geringem Bauraum zweckmäßig.
-
Ist jedoch ein hinreichend großer Bauraum vorhanden, der es ermöglicht, einen Sicherungsring zu integrieren, so kann auch dies unter Verwendung ein und desselben Bauteils 2, also ein und desselben Lamellenträgers 3 realisiert werden. Es ist in diesem Fall lediglich erforderlich, die Laschen 13 etwas länger auszulegen, mithin sie also so auszuschneiden, dass sie nach dem Umbiegen aus der Ebene des Radialflansches 5 den Axialflansch 4 etwas weiter verlängern. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den 8 und 9 gezeigt, wobei hier für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
-
Die 8 und 9 zeigen einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 einer zweiten Ausführungsform, umfassend wiederum ein Bauteil 2 in Form eines Lamellenträgers 3, mit einem Axialflansch 4 und einem Radialflansch 5. Im Axialflansch 4 ist wiederum ein Wälzlager 7 mit Innenring 8 und Außenring 9 und entsprechenden Wälzkörpern 10 und einem Käfig 19 aufgenommen. Die Axialsicherung an einer Seite erfolgt auch hier durch das umgebogene Ende 11. Auch hier sind zur Sicherung an der anderen Seite aus dem Radialflansch 5 mehrere, im gezeigten Beispiel wiederum sechs Laschen 13 ausgeschnitten und axial zur Verlängerung des Axialflansches 4 ausgebogen. Wie insbesondere 9 zeigt, erstrecken sich hier jedoch die Laschen 13 axial deutlich weiter über die Stirnfläche 15 des Außenrings 9 hinaus. In diesem Überstandsbereich ist an jeder Lasche 13 eine Nut 17 ausgebildet, wobei sich in Umfangsrichtung die Nuten 17 der einzelnen Laschen 13 ergänzen. In die Nuten 17 ist ein Sicherungsring 18 eingesetzt, der die Axialsicherung erwirkt.
-
Aufgrund der Integration des Sicherungsrings 18 baut diese Axialsicherung, wie 9 im Vergleich zu 5 deutlich zeigt, axial gesehen länger auf, benötigt also etwas mehr Bauraum. Gleichwohl ist auch hier der Radialflansch 5, axial gesehen, oberhalb des Außenrings 9 positioniert, also unmittelbar an diesem abgestützt.
-
Des Weiteren besteht, wie bereits beschrieben, die Möglichkeit, unter Verwendung nur einer Bauteil- oder Lamellenträgerform die beiden in den Figuren dargestellten, unterschiedlichen Axialsicherungen auszubilden. Denn sie unterscheiden sich letztlich lediglich in der Länge der ausgeschnittenen und umgebogenen Laschen und damit dem gebildeten Überstand. Bei kurzen Laschen kann eine Axialsicherung durch Umformen wie im gezeigten Beispiel durch Verstemmen oder, alternativ, durch Umbiegen erfolgen. Bei längeren Laschen kann durch Einbringen der Nuten und Einsetzen des Sicherungsring in den längeren Überstand die Axialsicherung erwirkt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lageranordnung
- 2
- Bauteil
- 3
- Lamellenträger
- 4
- Axialflansch
- 5
- Radialflansch
- 6
- Axialflansch
- 7
- Wälzlager
- 8
- Innenring
- 9
- Außenring
- 10
- Wälzkörper
- 11
- Ende
- 12
- Stirnfläche
- 13
- Laschen
- 14
- Stirnfläche
- 15
- Stirnfläche
- 16
- Materialaufwurf
- 17
- Nuten
- 18
- Sicherungsring
- 19
- Käfig
