DE102021125805B4

DE102021125805B4 - thrust bearing assembly

Info

Publication number: DE102021125805B4
Application number: DE102021125805.7A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Meyer; Wolfgang Fugel; Stefanie Schindler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-10-05
Filing date: 2021-10-05
Publication date: 2023-08-17
Anticipated expiration: 2041-10-06
Also published as: DE102021125805A1

Abstract

Axiallageranordnung, umfassend ein erstes Axiallager (6) mit mehreren rollen- oder zylinderförmigen Wälzkörpern (8) und ein zweites Axiallager (7) mit mehreren rollen- oder zylinderförmigen Wälzkörpern (9), wobei die beiden Axiallager (6, 7) an gegenüberliegenden Seiten eines ringscheibenförmigen Bauteils (4), das über die beiden Axiallager (6, 7) axial abgestützt ist, angeordnet sind, wobei am Bauteil (4) eine erste Axiallagerscheibe (14) und eine zweite Axiallagerscheibe (15), die miteinander verbunden sind, an jeweils einer Bauteilseite anliegen, wobei die erste Axiallagerscheibe (14) eine Lauffläche (16) für die Wälzkörper (8, 9) des einen Axiallagers (6, 7) und die zweite Axiallagerscheibe (15) eine Lauffläche (17) für die Wälzkörper (8, 9) des anderen Axiallagers (6, 7) bildet, und wobei die Axiallagerscheiben (14, 15) mit jeweils einem an der jeweiligen Seite anliegenden ringscheibenförmigen Radialflansch (18, 21) und einem sich in eine zentrale Öffnung (20) des ringscheibenförmigen Bauteils (4) erstreckenden zylindrischen Axialflansch (19, 22) versehen sind, wobei der Außendurchmesser des Axialflanschs (19) der ersten Axiallagerscheibe (14) kleiner als der Innendurchmesser des Axialflanschs (22) der zweiten Axiallagerscheibe (15) ist, so dass sich die beiden Axialflansche (19, 22) radial überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Axiallagerscheiben (14, 15) jeweils einen durch den ringscheibenförmigen Radialflansch (18, 21) und den zylindrischen Axialflansch (19, 22) gebildeten rechtwinkligen Querschnitt aufweisen und dass die beiden Axiallagerscheiben (14, 15) im Bereich der Axialflansche (19, 22) über eine Schnappverbindung (23) miteinander verbunden sind, wobei am Axialflansch (19) der einen Axiallagerscheibe (14) eine oder mehrere radial nach außen vorspringende Rastnasen (24) vorgesehen sind, die in eine im Bereich des Axialflanschs (22) der anderen Axiallagerscheibe (15) vorgesehene Rastaufnahme (25) eingreifen.Axial bearing arrangement, comprising a first axial bearing (6) with several roller-shaped or cylindrical rolling elements (8) and a second axial bearing (7) with several roller-shaped or cylindrical rolling elements (9), the two axial bearings (6, 7) on opposite sides of a annular disk-shaped component (4), which is axially supported via the two axial bearings (6, 7), with the component (4) having a first axial bearing disk (14) and a second axial bearing disk (15), which are connected to one another, on each one component side, the first axial bearing disk (14) having a running surface (16) for the rolling elements (8, 9) of one axial bearing (6, 7) and the second axial bearing disk (15) having a running surface (17) for the rolling elements (8, 9) of the other axial bearing (6, 7), and wherein the axial bearing disks (14, 15) each have an annular disk-shaped radial flange (18, 21) bearing on the respective side and a central opening (20) of the annular disk-shaped component ( 4) extending cylindrical axial flange (19, 22), the outer diameter of the axial flange (19) of the first axial bearing washer (14) being smaller than the inner diameter of the axial flange (22) of the second axial bearing washer (15), so that the two axial flanges (19, 22) overlap radially, characterized in that the two axial bearing disks (14, 15) each have a right-angled cross-section formed by the annular disk-shaped radial flange (18, 21) and the cylindrical axial flange (19, 22) and in that the two axial bearing disks ( 14, 15) are connected to one another in the area of the axial flanges (19, 22) via a snap connection (23), with one or more locking lugs (24) projecting radially outwards being provided on the axial flange (19) of one axial bearing disk (14). engage in a locking receptacle (25) provided in the region of the axial flange (22) of the other axial bearing disk (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Axiallageranordnung, umfassend ein erstes Axiallager mit mehreren rollen- oder zylinderförmigen Wälzkörpern und ein zweites Axiallager mit mehreren rollen- oder zylinderförmigen Wälzkörpern, wobei die beiden Axiallager an gegenüberliegenden Seiten eines ringscheibenförmigen Bauteils, das über die beiden Axiallager axial abgestützt ist, angeordnet sind.The invention relates to an axial bearing arrangement, comprising a first axial bearing with a plurality of roller-shaped or cylindrical rolling bodies and a second axial bearing with a plurality of roller-shaped or cylindrical rolling bodies, the two axial bearings being arranged on opposite sides of an annular disk-shaped component which is axially supported by the two axial bearings are.

In unterschiedlichen Anwendungen ist es erforderlich, ein ringscheibenförmiges Bauteil beidseits axial an einer Umgebungskonstruktion abzustützen. Ein Beispiel eines solchen Bauteils ist eine Verbinderscheibe, die mit einem Hohlrad verbunden ist, das wiederum Teil eines Getriebes mit hydraulisch betätigter Lamellenbremse am Hohlrad ist. Eine solche Anordnung ist beispielsweise auch in einer elektrischen Achse eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Über die beiden Axiallager kann das ringscheibenförmige Bauteil bzw. die Verbinderscheibe und in diesem Fall über sie das geschaltete Hohlrad an der Umgebungskonstruktion gelagert werden, um einerseits die Drehbarkeit des mit dem Bauteil gekoppelten Betriebselements, hier also des Hohlrads, zu gewährleisten, und um andererseits die Axialkräfte aus dem Betriebselement respektive dem Hohlrad an der Umgebungskonstruktion abzustützen respektive an diese zu übertragen. Häufig ist ein solches Bauteil wie beispielsweise die Verbinderscheibe ein Blechbauteil, mithin also ein etwas weicheres Bauteil, das sich bei anliegender Axialkraft geringfügig verformen kann. Aus diesem Grund eignet sich die beidseitige Bauteiloberfläche nicht als Laufbahn für die Wälzkörper der beiden Axiallager. Vielmehr wird diese Aufgabe von beidseits vorgesehenen Axiallagerscheiben mit entsprechend gehärteter Laufbahn übernommen. Da es sich bei den beiden Axiallagerscheiben um separate Bauteile handelt, besteht das Problem, dass diese im Rahmen der Montage vom Bauteil respektive der Verbinderscheibe fallen können oder ihre Position verändern können. Um dem abzuhelfen, kann die jeweilige Axiallagerscheibe am Käfig des jeweiligen Axiallagers fixiert werden, was jedoch eine entsprechende Käfig- und Scheibenkonfiguration voraussetzt. Ebenfalls aufwändig ist es, die Axiallagerscheiben an der Umgebungskonstruktion festzulegen. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, die Axiallagerscheiben am Bauteil respektive der Verbinderscheibe beispielsweise durch Einschnappen in Löcher im Bauteil zu fixieren, was wiederum eine entsprechende Ausgestaltung des Bauteils wie auch der Ausbildung einer entsprechenden Verbindungsstruktur an der jeweiligen Axiallagerscheibe bedingt. Alternativ ist eine Axialscheibe des einen Axiallagers mit einem Axialflansch versehen, welcher die Verbinderscheibe axial durchgreift und einen Käfig des anderen Axiallagers formschlüssig hintergreift, wie dieses zum Beispiel in der Anwendung einer Axiallageranordnung in einem Planetengetriebe aus der US 2019 / 0 048 926 A1 hervorgeht.In different applications it is necessary to support a component in the form of an annular disk on both sides axially on a surrounding structure. An example of such a component is a connector disc which is connected to a ring gear which in turn is part of a transmission with a hydraulically actuated disc brake on the ring gear. Such an arrangement is also provided, for example, in an electric axle of a motor vehicle. The annular disk-shaped component or the connector disk and in this case the switched ring gear can be mounted on the surrounding structure via the two axial bearings, on the one hand to ensure the rotatability of the operating element coupled to the component, i.e. here the ring gear, and on the other hand to To support axial forces from the operating element or the ring gear on the surrounding structure or to transmit it to it. Such a component, such as the connector disc, is often a sheet metal component, which means it is a somewhat softer component that can deform slightly when an axial force is applied. For this reason, the component surface on both sides is not suitable as a raceway for the rolling elements of the two axial bearings. Rather, this task is performed by axial bearing washers provided on both sides with a correspondingly hardened raceway. Since the two axial bearing disks are separate components, there is the problem that they can fall off the component or the connector disk during assembly or change their position. To remedy this, the respective axial bearing washer can be fixed to the cage of the respective axial bearing, but this requires a corresponding cage and washer configuration. It is also time-consuming to fix the axial bearing washers to the surrounding structure. Finally, there is also the possibility of fixing the axial bearing disks on the component or the connector disk, for example by snapping them into holes in the component, which in turn requires a corresponding design of the component and the formation of a corresponding connection structure on the respective axial bearing disk. Alternatively, an axial disk of one axial bearing is provided with an axial flange, which reaches through the connector disk axially and positively engages behind a cage of the other axial bearing, as can be seen, for example, in the application of an axial bearing arrangement in a planetary gear from US 2019 / 0 048 926 A1.

Eine Axiallageranordnung der Gattung ist mit DE 10 2010 048 479 A1 offenbart. Die Axiallageranordnung ist ein an einem Trägerteil angeordnetes und beidseitig axial wirkendes zweireihiges Axiallager. Die eine Reihe ist linksseits und die andere Reihe des Axiallagers ist rechtsseitig des Trägerteils angeordnet. Dabei liegt eine Axiallagerscheibe der einen Reihe rückseits an einer Seite des Trägerbauteils und eine andere Axiallagerscheibe ebenfalls rückseits aber an einer abgewandten des Trägerbauteils an. Die beiden Axiallagerscheibe sind über einen Axialflansch der einen Axiallagerscheibe und mit einer Schnappverbindung miteinander verbunden.A thrust bearing of the genus is with DE 10 2010 048 479 A1 disclosed. The axial bearing arrangement is a double-row axial bearing which is arranged on a carrier part and acts axially on both sides. One row is on the left side and the other row of the axial bearing is on the right side of the support part. In this case, an axial bearing disk of one row rests on the back on one side of the carrier component and another axial bearing disk also rests on the back but on a side facing away from the carrier component. The two axial bearing disks are connected to one another via an axial flange of one axial bearing disk and with a snap connection.

Eine weitere Axiallageranordnung der Gattung ist mit US 2016 / 0 131 202 A1 offenbart. In dieser Axiallageranordnung sind die Axiallagerscheiben mit jeweils einem S-förmig gestalteten Radialflansch an jeweils einer Seite einer Tellerfeder angeordnet. Von diesem jeweiligen Radialflansch geht rechtwinklig ein zylindrischer Axialflansch ab, welcher in eine zentrale Öffnung der Tellerfeder eingreift. Die beiden Axialflansche überlappen sich radial, weil der Außendurchmesser des einen Axialflanschs kleiner als der Innendurchmesser des Axialflanschs der zweiten Axiallagerscheibe ist.Another axial bearing arrangement of this type is disclosed in US 2016/0 131 202 A1. In this axial bearing arrangement, the axial bearing disks are each arranged with an S-shaped radial flange on each side of a disc spring. A cylindrical axial flange extends at right angles from this respective radial flange and engages in a central opening of the disc spring. The two axial flanges overlap radially because the outer diameter of one axial flange is smaller than the inner diameter of the axial flange of the second axial bearing washer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Axiallageranordnung anzugeben.The invention is based on the object of specifying an improved axial bearing arrangement.

Die Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.The object is solved according to the subject matter of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Axiallageranordnung sind die beiden Axiallagerscheiben an keinem Drittgegenstand fixiert, also weder am jeweiligen Axiallagerkäfig noch der Umgebungskonstruktion noch dem Bauteil selbst. Vielmehr sind die beiden Axiallagerscheiben direkt miteinander verbunden und folglich aneinander fixiert, was dazu führt, dass sie entsprechend in Position gehalten werden. Denn sie sind an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Bauteils respektive der Verbinderscheibe angeordnet und erstrecken sich zumindest abschnittsweise ein Stück weit um das ringscheibenförmige Bauteil respektive die Verbinderscheibe herum, in welchem Bereich sie miteinander verbunden sind. Aus dieser Axiallagerscheibenverbindung ergibt sich demzufolge ein Axiallagerscheibenkonstrukt, das selbsthalternd am Bauteil respektive der Verbinderscheibe festgelegt ist, folglich also nicht mehr herabfallen kann oder seine Position nennenswert ändern kann. Die Montage der beiden Axiallager kann sodann auf einfache Weise erfolgen, wobei über die beiden Axiallagerscheiben eine optimale Lauffläche zur Verfügung gestellt wird.In the axial bearing arrangement according to the invention, the two axial bearing disks are not fixed to any third object, i.e. neither to the respective axial bearing cage nor the surrounding structure nor the component itself. Rather, the two axial bearing disks are directly connected to one another and consequently fixed to one another, which means that they are held in position accordingly . This is because they are arranged on the two opposite sides of the component or the connector disk and extend at least in sections a little way around the annular disk-shaped component or the connector disk, in which area they are connected to one another. This axial bearing disk connection therefore results in an axial bearing disk construct that is self-retainingly fixed to the component or the connector disk, so it can no longer fall down or change its position significantly. The assembly of the two thrust bearings can then be done in a simple manner, where An optimal running surface is made available via the two axial bearing washers.

Daneben hat die unmittelbare Verbindung der beiden Axiallagerscheiben und deren daraus resultierende Selbsthalterung noch weitere Vorteile. So ist ein ungerichteter Einbau der beiden Axiallagerscheiben hinsichtlich ihrer Positionierung am Umfang des Verbinders möglich. Aufgrund der Scheibenverbindung zentrieren sich die beiden Axiallagerscheiben gegenseitig. Weder ist die Verwendung eines Haltefetts, was zu einer Schmierstoffverschleppung im Rahmen der Montage oder einer Verunreinigung des Getriebeöls oder Ähnlichem führen kann, erforderlich, noch müssen die Axiallagerscheiben in irgendeiner Weise zwecks Fixierung verpresst werden. Natürlich entfällt auch die Ausbildung entsprechender Befestigungsabschnitte an der Umgebungskonstruktion oder insbesondere dem Bauteil respektive der Verbinderscheibe, das bzw. die durch die Ausbildung etwaiger Bohrungen oder dergleichen zusätzlich geschwächt werden würde.In addition, the direct connection of the two axial bearing washers and their resulting self-retention has other advantages. This means that the two axial bearing washers can be installed in a non-directional manner with regard to their positioning on the circumference of the connector. Due to the disc connection, the two axial bearing discs center each other. It is not necessary to use a holding grease, which can lead to lubricant carryover during assembly or contamination of the gear oil or similar, nor do the axial bearing washers have to be pressed in any way for the purpose of fixing. Of course, there is also no need to form corresponding fastening sections on the surrounding structure or in particular on the component or the connector disk, which would be additionally weakened by the formation of any bores or the like.

Die beiden Axiallagerscheiben weisen einen rechtwinkligen Querschnitt mit jeweils einem an der jeweiligen Seite anliegenden ringscheibenförmigen Radialflansch und einem sich in eine zentrale Öffnung des ringscheibenförmigen Bauteils erstreckenden zylindrischen Axialflansch auf, wobei der Außendurchmesser des Axialflanschs der ersten Axiallagerscheibe kleiner als der Innendurchmesser des Axialflanschs der zweiten Axiallagerscheibe ist, so dass sich die beiden Axialflansche radial überlappen, und wobei die beiden Axiallagerscheiben im Bereich der Axialflansche miteinander erfindungsgemäß durch eine Schnappverbindung verbunden sind. Das heißt, dass an den Axialflanschen entsprechende Schnappverbindungsmittel vorgesehen sind, so dass die beiden Axialflansche im Überlappungsbereich miteinander verrastet werden können. Durch die im Querschnitt rechtwinklige Ausgestaltung der beiden Axiallagerscheiben mit dem Radialflansch und dem Axialflansch kann auf einfache Weise einerseits die entsprechende Laufbahn über den Radialflansch zur Verfügung gestellt werden, andererseits kann über die beiden Axialflansche die entsprechende Verbindungsstruktur realisiert werden. Denn die beiden Axialflansche weisen unterschiedliche Durchmesser auf, so dass sie einander im Durchgriffsbereich durch die Bauteilöffnung radial überlappen. Im Überlappungsbereich können sie auf einfache Weise miteinander verbunden werden. Darüber hinaus dienen diese Axialflansche auch zweckmäßigerweise der Scheibenzentrierung, wirken also als Zentrierbund, so dass einerseits jede Axiallagerscheibe, aber auch der Axiallagerscheibenverbund, hierüber auf einfache Weise exakt zentriert werden kann.The two thrust bearing washers have a rectangular cross-section, each with an annular disk-shaped radial flange resting on the respective side and a cylindrical axial flange extending into a central opening of the annular disk-shaped component, the outer diameter of the axial flange of the first axial bearing washer being smaller than the inner diameter of the axial flange of the second axial bearing washer , so that the two axial flanges overlap radially, and wherein the two axial bearing disks are connected to one another according to the invention by a snap connection in the region of the axial flanges. This means that corresponding snap connection means are provided on the axial flanges, so that the two axial flanges can be locked together in the overlapping area. Due to the right-angled configuration of the two axial bearing disks with the radial flange and the axial flange, on the one hand the corresponding raceway can be made available in a simple manner via the radial flange, and on the other hand the corresponding connection structure can be realized via the two axial flanges. This is because the two axial flanges have different diameters, so that they radially overlap one another in the reach-through area through the component opening. In the overlapping area, they can easily be connected to one another. In addition, these axial flanges also expediently serve to center the disk, ie act as a centering collar, so that on the one hand each axial bearing disk, but also the axial bearing disk assembly, can be precisely centered in a simple manner.

Hierzu sind am Axialflansch der einen, z.B. der ersten Axiallagerscheibe eine oder mehrere radial nach außen vorspringende Rastnasen vorgesehen, die in eine im Bereich des Axialflanschs der anderen, also der zweiten Axiallagerschreibe vorgesehene Rastaufnahme eingreifen. Es ist also ein einfacher Schnappverbund über die mehreren Rastnasen, die in die Rastaufnahme einschnappen, realisiert. Bereits zwei solcher Rastnasen, die beispielsweise einander diametral gegenüberliegen, sind ausreichend. Bevorzugt sind um den Umfang verteilte aber mehr als zwei Rastnasen vorgesehen, so dass eine entsprechende Mehrpunktfixierung gegeben ist.For this purpose, one or more radially outwardly projecting locking lugs are provided on the axial flange of one, e.g. A simple snap-in connection is thus realized via the multiple latching lugs that snap into the latching receptacle. Just two such latching lugs, which are diametrically opposite one another, for example, are sufficient. There are preferably more than two latching lugs distributed around the circumference, so that a corresponding multi-point fixation is provided.

Die Rastnasen selbst können als einfache lokale Ausbiegungen ausgebildet sein. Als Rastaufnahme kann am Axialflansch eine umlaufende Eintiefung vorgesehen sein, mithin also eine Art umlaufender Nut, in die die Rastnasen einschnappen. Alternativ kann auch am Übergang des Axialflanschs zum Radialflansch eine Fase vorgesehen sein, die von den Rastnasen in der Montagestellung hintergriffen wird.The detents themselves can be designed as simple local bends. A peripheral indentation can be provided on the axial flange as a latching receptacle, thus a type of peripheral groove into which the latching lugs snap. Alternatively, a chamfer can also be provided at the transition from the axial flange to the radial flange, behind which the locking lugs engage in the assembly position.

Zur Montage ist es lediglich erforderlich, die beiden Axiallagerscheiben von den beiden Seiten her auf das Bauteil respektive die Verbinderscheibe aufzuschieben. Die beiden Axialflansche gleiten aufeinander ab, bis die Rastnasen in die Rastaufnahme einschnappen. Eine unverlierbare Fixierung ist damit sichergestellt, die problemlos eine Überkopfmontage oder Ähnliches bei gleichzeitiger Zentrierung der Axiallagerscheiben ermöglicht.For assembly, it is only necessary to slide the two axial bearing washers onto the component or the connector washer from both sides. The two axial flanges slide off one another until the latching lugs snap into the latching receptacle. A captive fixation is thus ensured, which enables overhead assembly or the like without any problems while centering the axial bearing washers at the same time.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der benachbart zur Innenwandung der Öffnung des Bauteils angeordnete Axialflansch in seiner Länge derart bemessen ist, dass er in der Montagestellung von dem ringscheibenförmigen Radialflansch der anderen Axiallagerscheibe beabstandet ist. Hierüber wird sichergestellt, dass in keiner Toleranzlage der Axialflansch der einen Axiallagerscheibe gegen den Radialflansch der anderen Axiallagerscheibe drückt, das heißt, dass beide Axiallagerscheiben nicht axial gegeneinander arbeiten.Furthermore, it can be provided that the length of the axial flange arranged adjacent to the inner wall of the opening of the component is dimensioned such that it is spaced apart from the annular disk-shaped radial flange of the other axial bearing disk in the assembly position. This ensures that the axial flange of one axial bearing disk does not press against the radial flange of the other axial bearing disk in any tolerance position, which means that the two axial bearing disks do not work axially against one another.

Zweckmäßigerweise ist der Axialflansch der einen Axiallagerscheibe in seiner Länge derart bemessen ist, dass er vor der Ebene, die die Lauffläche der anderen Axiallagerscheibe definiert, endet. Hierdurch wird vermieden, dass der Axialflansch axial zu weit auskragt und in die Laufflächenebene hineinragt. Sollte es aus welchen Grund auch immer zu einem geringfügigen Radialversatz zwischen Axiallager und Lauffläche kommen, so ist jedweder Kontakt der Wälzkörper mit dem Axialflansch ausgeschlossen.The length of the axial flange of one axial bearing disk is expediently dimensioned in such a way that it ends in front of the plane that defines the running surface of the other axial bearing disk. This prevents the axial flange from protruding too far axially and protruding into the plane of the tread. If, for whatever reason, there is a slight radial misalignment between the axial bearing and the running surface, any contact between the rolling elements and the axial flange is ruled out.

Bevorzugt ist der Außendurchmesser des benachbart zur Öffnung angeordneten Axialflanschs kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung des Bauteils ist. Das heißt, dass die betroffene Axiallagerscheibe lose am Bauteil sitzt - also wie auch der benachbart zur Innenwandung angeordnete Axialflansch dieser Axiallagerscheibe nicht in die Öffnung eingepresst ist. Das heißt, dass kein Pressverband zwischen der Axiallagerscheibe respektive dem Axialflansch und dem Bauteil respektive der Verbinderscheibe gegeben ist.The outer diameter of the axial flange arranged adjacent to the opening is preferably smaller than the inner diameter of the opening of the component. This means that the axial bearing washer in question sits loosely on the component - i.e. just like the axial flange of this axial bearing washer arranged adjacent to the inner wall is not pressed into the opening. This means that there is no interference fit between the axial bearing disk or the axial flange and the component or the connector disk.

Wie beschrieben kann es sich bei dem Bauteil beispielsweise um eine Verbinderscheibe handeln, die mit einem Hohlrad verbunden ist, das über die Verbinderscheibe axial gelagert ist. Eine solche Anordnung kann beispielsweise in einer elektrischen Achse eines Kraftfahrzeugs vorgesehen werden, wobei der Anordnung umfassend das Hohlrad eine Lamellenbremse zugeordnet ist, über die das Hohlrad gebremst werden kann.As described, the component can be, for example, a connector disk which is connected to a ring gear which is axially supported via the connector disk. Such an arrangement can be provided, for example, in an electric axle of a motor vehicle, with the arrangement comprising the ring gear being assigned a disk brake, via which the ring gear can be braked.

Schließlich betrifft die Erfindung ferner eine elektrische Antriebsachse, umfassend wenigstens eine Axiallageranordnung der vorstehend beschriebenen Art.Finally, the invention also relates to an electric drive axle, comprising at least one axial bearing arrangement of the type described above.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung einer verbauten Axiallageranordnung mit einem Bauteil in Form einer Verbinderscheibe mit daran angeordnetem Hohlrad,
2 eine vergrößerte Prinzipdarstellung einer Axiallageranordnung einer ersten Ausführungsform, und
3 eine Prinzipdarstellung einer Axiallageranordnung einer zweiten Ausführungsform.

The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:

1 a schematic diagram of an installed axial bearing arrangement with a component in the form of a connector disk with a ring gear arranged on it,
2 an enlarged schematic diagram of an axial bearing assembly of a first embodiment, and
3 a schematic diagram of a thrust bearing assembly of a second embodiment.

1 zeigt eine Montagesituation einer erfindungsgemäßen Axiallageranordnung 1 beispielsweise in einer elektrischen Achse für ein Kraftfahrzeug. Die gesamte Anordnung umfasst ein Hohlrad 2, das mit einem innenliegenden Zahnrad 3 kämmt. Das Hohlrad 2 ist mit einem ringscheibenförmigen Bauteil 4 in Form einer Verbinderscheibe 5 verbunden, wobei das Hohlrad 2 am äußeren Rand der Verbinderscheibe 5 angeordnet ist. Die Verbinderscheibe 5 zieht sich radial nach innen und ist leicht gewinkelt ausgeführt. Über die innen am Rand vorgesehene Axiallageranordnung 1 ist die Verbinderscheibe 5 axial an der Umgebungskonstruktion einerseits drehgelagert, andererseits auch axial abgestützt. Dies ermöglicht es, auch das Hohlrad 2 einerseits drehzulagern, andererseits auch axial abzustützen und auf das Hohlrad 2 wirkende Axialkräfte über die Verbinderscheibe 5 in die Umgebungskonstruktion zu übertragen. 1 shows an assembly situation of an axial bearing arrangement 1 according to the invention, for example in an electric axle for a motor vehicle. The entire arrangement includes a ring gear 2 which meshes with an internal gear 3 . The ring gear 2 is connected to a component 4 in the form of a ring disk in the form of a connector disk 5 , with the ring gear 2 being arranged on the outer edge of the connector disk 5 . The connector disk 5 extends radially inwards and is slightly angled. Via the axial bearing arrangement 1 provided on the inside edge, the connector disk 5 is rotatably mounted axially on the surrounding structure on the one hand, and is also supported axially on the other. This makes it possible, on the one hand, to support the ring gear 2 in a rotational manner and, on the other hand, to support it axially and to transmit axial forces acting on the ring gear 2 to the surrounding structure via the connector disk 5 .

Die Axiallageranordnung 1 umfasst ein erstes Axiallager 6, das im gezeigten Beispiel an der linken Seite der Verbinderscheibe 5 angeordnet ist, sowie ein zweites Axiallager 7, das an der rechten Seite der Verbinderscheibe 5 angeordnet ist.The axial bearing arrangement 1 comprises a first axial bearing 6, which is arranged on the left-hand side of the connector disk 5 in the example shown, and a second axial bearing 7, which is arranged on the right-hand side of the connector disk 5.

Jedes Axiallager 6, 7 weist eine Mehrzahl an Wälzkörpern 8, 9 auf, die jeweils in einem Käfig 10, 11 gehaltert bzw. geführt sind. Zur jeweiligen Umgebungskonstruktion hin ist jedes Axiallager 6, 7 über eine äußere Axiallagerscheibe 12, 13 axial abgestützt, wobei diese Axiallagerscheiben 12, 13 jeweils eine Lauffläche für die Wälzkörper 8, 9 zur Verfügung stellen. Zur Verbinderscheibe 5 ist jedes Axiallager 6, 7 ebenfalls über eine Axiallagerscheibe abgestützt, wobei das erste Axiallager 6 über eine erste Axiallagerscheibe 14 und das zweite Axiallager 7 über eine zweite Axiallagerscheibe 15 zur Verbinderscheibe 5 hin abgestützt ist. Die beiden Axiallagerscheiben 14, 15 sind formschlüssig miteinander verbunden, also unverlierbar aneinander und damit auch an der Verbinderscheibe 5 fixiert, was nachfolgend im Detail bezüglich der 2 und 3 beschrieben wird.Each axial bearing 6, 7 has a plurality of rolling elements 8, 9, which are each held or guided in a cage 10, 11. Each axial bearing 6 , 7 is supported axially towards the respective surrounding structure via an outer axial bearing disk 12 , 13 , these axial bearing disks 12 , 13 each providing a running surface for the rolling elements 8 , 9 . Each axial bearing 6 , 7 is also supported on the connector disk 5 via an axial bearing disk, with the first axial bearing 6 being supported on the connector disk 5 via a first axial bearing disk 14 and the second axial bearing 7 on a second axial bearing disk 15 . The two thrust bearing discs 14, 15 are positively connected to each other, so captively fixed to each other and thus also to the connector disc 5, which follows in detail with respect to 2 and 3 is described.

2 zeigt eine erste Variante der Verbindung der ersten Axiallagerscheibe 14 mit der zweiten Axiallagerscheibe 15. Dargestellt sind ausschnittsweise die beiden Axiallager 6, 7 mit den Wälzkörpern 8, 9, die hier rollenförmig sind. Die Wälzkörper 8 wälzen auf einer Lauffläche 16 der ersten Axiallagerscheibe 14, die Wälzkörper 9 wälzen auf einer Lauffläche 17 der zweiten Axiallagerscheibe 15. Die erste Axiallagerscheibe 14 ist gewinkelt ausgeführt und weist einen Radialflansch 18 auf, der an der linken Seite der Verbinderscheibe 5 anliegt und der die gehärtete Lauffläche 16 aufweist. Radial innen schließt sich an den Radialflansch 18 ein abgewinkelter Axialflansch 19 an, der in der Montagestellung in eine kreisrunde zentrale Öffnung 20 der Verbinderscheibe 5 eingreift. 2 shows a first variant of the connection of the first axial bearing disk 14 to the second axial bearing disk 15. The two axial bearings 6, 7 with the rolling elements 8, 9, which are in the form of rollers here, are shown in detail. The rolling elements 8 roll on a running surface 16 of the first axial bearing disk 14, the rolling elements 9 roll on a running surface 17 of the second axial bearing disk 15. The first axial bearing disk 14 is angled and has a radial flange 18 which rests on the left side of the connector disk 5 and which has the hardened tread 16. Radially on the inside, the radial flange 18 is followed by an angled axial flange 19 which engages in a circular central opening 20 of the connector disk 5 in the assembled position.

Auch die zweite Axiallagerscheibe 15 ist gewinkelt ausgeführt. Auch sie weist einen an der rechten Seite der Verbinderscheibe 5 anliegenden Radialflansch 21 auf, der die Lauffläche 17 für die Wälzkörper 9 zur Verfügung stellt. An dem Innenumfang des Radialflanschs 21 schließt sich ein Axialflansch 22 an, der sich ebenfalls, jedoch von der anderen Seite her, in die Öffnung 20 erstreckt.The second axial bearing disk 15 is also angled. It also has a radial flange 21 that rests on the right-hand side of the connector disk 5 and provides the running surface 17 for the rolling elements 9 . An axial flange 22 adjoins the inner circumference of the radial flange 21, which also extends into the opening 20, but from the other side.

Wie 2 zeigt, überlappen die beiden Axialflansche 19 und 22 einander radial, das heißt, dass ein radialer Übergriff gegeben ist. Dabei ist einerseits der Außendurchmesser des Axialflanschs der zweiten Axiallagerscheibe 15 kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung 20, so dass in diesem Bereich kein Pressverband gegeben ist, das heißt, dass der Axialflansch 22 nicht am Innenumfang der Öffnung 20 anliegt.How 2 shows, the two axial flanges 19 and 22 overlap each other radially, which means that there is a radial overlap. On the one hand, the outer diameter of the axial flange of the second axial bearing disk 15 is smaller than the inner diameter of the opening 20, so that there is no interference fit in this area that means that the axial flange 22 does not rest against the inner circumference of the opening 20 .

Ferner ist der Außendurchmesser des Radialflanschs 19 der ersten Axiallagerscheibe 18 etwas kleiner als der Innendurchmesser des Radialflanschs 22 der zweiten Axiallagerscheibe 15, so dass auch hier kein Pressverband gegeben ist.Furthermore, the outer diameter of the radial flange 19 of the first axial bearing disk 18 is slightly smaller than the inner diameter of the radial flange 22 of the second axial bearing disk 15, so that there is no interference fit here either.

Des Weiteren zeigt 2 deutlich, dass der Axialflansch 22 entsprechend kurz bemessen ist, so dass er nicht am Radialflansch 18 anstößt und keine Axialkräfte von der einen Axiallagerscheibe auf die andere Axiallagerscheibe ausgeübt werden können.Furthermore shows 2 It is clear that the axial flange 22 is dimensioned to be correspondingly short, so that it does not abut the radial flange 18 and no axial forces can be exerted from one axial bearing disk to the other axial bearing disk.

Die beiden Axiallagerscheiben 14, 15 sind direkt aneinander fixiert, so dass sich ein unverlierbarer Scheibenverbund ergibt. Gleichzeitig sind sie hierüber auch an der Verbinderscheibe 5 festgelegt, das heißt, dass der Axiallagerscheibenverbund in der Montagestellung unverlierbar an der Verbinderscheibe 5 fixiert ist. Die Zentrierung erfolgt über die beiden Axialflansche 19, 22, die letztlich auch Zentrierbunde sind. Darüber hinaus findet die formschlüssige Verbindung der beiden Axiallagerscheiben 14, 15 im Bereich der Axialflansche 19, 22 statt.The two axial bearing disks 14, 15 are fixed directly to one another, resulting in a disk assembly that cannot be lost. At the same time, they are also fixed to the connector disk 5, which means that the axial bearing disk assembly is captively fixed to the connector disk 5 in the assembly position. Centering takes place via the two axial flanges 19, 22, which are ultimately also centering collars. In addition, the positive connection of the two axial bearing disks 14, 15 takes place in the area of the axial flanges 19, 22.

Vorgesehen ist eine Schnappverbindung 23 zur Fixierung der Axiallagerscheiben 14, 15 aneinander. Am Radialflansch 19 sind um den Umfang verteilt mehrere Rastnasen 24 radial nach außen vorspringend ausgebildet, die als einfache lokale Ausbiegungen ausgeführt sein können. Der Außendurchmesser der Rastnasenkante ist etwas größer als der Innendurchmesser des Axialflanschs 22, so dass grundsätzlich eine Überdeckung gegeben ist.A snap connection 23 is provided for fixing the thrust bearing washers 14, 15 to one another. On the radial flange 19, a plurality of locking lugs 24 are distributed around the circumference and project radially outwards, which can be designed as simple local bends. The outside diameter of the locking lug edge is slightly larger than the inside diameter of the axial flange 22, so that there is basically an overlap.

An dem Radialflansch 22 ist eine Rastaufnahme 25 vorgesehen, hier in Form einer Fase 26, die quasi am Übergang des Axialflanschs 22 zum Radialflansch 21 vorgesehen ist. Das heißt, dass dort eine Eingriffs- oder Hintergriffsgeometrie über die Rastaufnahme 25 realisiert ist, in die die Rastnasen 24 in der Montagestellung einschnappen. Durch diese Schnappverbindung 23 wird eine sichere Festlegung der Axiallagerscheiben 14, 15 aneinander, aber auch an der Verbinderscheibe 5 realisiert.A locking receptacle 25 is provided on the radial flange 22 , here in the form of a chamfer 26 which is provided at the transition from the axial flange 22 to the radial flange 21 . This means that there an engagement geometry or an engagement geometry is realized via the latching receptacle 25, into which the latching lugs 24 snap in the assembly position. This snap connection 23 ensures that the axial bearing disks 14 , 15 are securely fixed to one another, but also to the connector disk 5 .

Im Rahmen der Montage ist es lediglich erforderlich, die beiden Axiallagerscheiben 14, 15 entgegengesetzt gegen die Verbinderscheibe 5 zu bewegen. Die Zentrierung erfolgt automatisch über die in die Öffnung 20 eingreifenden Axialflansche 19, 22. Zu Beginn der Zusammenschiebebewegung laufen die Rastnasen 24 auf den Innenumfang des Axialflanschs 22 auf und werden geringfügig eingefedert. Mit Erreichen der Montageendstellung schnappen die Rastnasen 24 wieder radial nach außen und in die Rastaufnahme 25 respektive die Fase 26 ein, so dass die Schnappverbindung gegeben ist.During assembly, it is only necessary to move the two axial bearing disks 14, 15 in opposite directions against the connector disk 5. The centering takes place automatically via the axial flanges 19, 22 engaging in the opening 20. At the beginning of the pushing together movement, the latching lugs 24 run onto the inner circumference of the axial flange 22 and are slightly compressed. When the assembly end position is reached, the latching lugs 24 again snap radially outwards and into the latching receptacle 25 or the chamfer 26, so that the snap connection is provided.

Bei der hier gezeigten Erfindungsausgestaltung sind exemplarisch als Wälzkörper 8, 9 Rollen dargestellt. Ferner sind die Radialflansche 18, 21 unterschiedlich lang bzw. enden in unterschiedlichen Radialebenen.In the embodiment of the invention shown here, rollers 8, 9 are shown as an example. Furthermore, the radial flanges 18, 21 are of different lengths or end in different radial planes.

Eine alternative Axiallageranordnung 1 zeigt 3, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch hier ist das jeweilige Axiallager 6, 7 nur teilweise dargestellt. Als Wälzkörper 8, 9 sind hier Nadeln gezeigt.An alternative thrust bearing arrangement 1 shows 3 , where the same reference numbers are used for the same components. Here, too, the respective axial bearing 6, 7 is only partially shown. As rolling elements 8, 9 needles are shown here.

Vorgesehen sind auch hier wieder die beiden ersten und zweiten Axiallagerscheiben 14, 15, wobei hier die Scheibenanordnung umgekehrt ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die erste Axiallagerscheibe 14, die den Axiallagerflansch 19 mit dem kleinen Durchmesser aufweist, rechts angeordnet, während die zweite Axiallagerscheibe 15 mit dem den größeren Durchmesser aufweisenden Axialflansch 22 links angeordnet ist. Wiederum durchgreifen die beiden Axialflansche 19, 22 die Öffnung 20 und überlappen einander, wobei zur Fixierung aneinander auch hier eine Schnappverbindung 23 vorgesehen ist, umfassend die mehreren um den Umfang verteilten Rastnasen 24, sowie die Rastaufnahme 25 auch hier in Form einer Fase 26. Auch die Durchmesserverhältnisse der Axialflansche 19, 22 sind wie zur vorstehenden Ausführungsform gemäß 2 beschrieben.The two first and second axial bearing disks 14, 15 are also provided here, the disk arrangement being reversed here. In this embodiment, the first axial bearing disk 14, which has the axial bearing flange 19 with the small diameter, is arranged on the right, while the second axial bearing disk 15 with the axial flange 22, which has the larger diameter, is arranged on the left. Again, the two axial flanges 19, 22 reach through the opening 20 and overlap one another, with a snap connection 23 also being provided here for fixing to one another, comprising the plurality of latching lugs 24 distributed around the circumference, as well as the latching receptacle 25, also here in the form of a chamfer 26. Also the diameter ratios of the axial flanges 19, 22 are as per the previous embodiment 2 described.

Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 2 erfolgt hier also die Verschnappung quasi an der anderen Seite respektive von der anderen Seite her. Ein weiterer Unterschied ist im gezeigten Beispiel darin zu sehen, dass die beiden Radialflansche 18, 21 in der gleichen Radialebene enden. Das heißt, dass auch diesbezüglich entsprechende Variationsmöglichkeiten gegeben sind.In contrast to the embodiment according to 2 the snapping thus takes place here as it were on the other side or from the other side. A further difference can be seen in the example shown in the fact that the two radial flanges 18, 21 end in the same radial plane. This means that there are also corresponding possible variations in this regard.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, bei Bedarf die beiden Axiallagerscheiben 14, 15 unterschiedlich dick auszulegen. Hierüber kann auf unterschiedliche Lasteinbringungen reagiert werden.There is also the possibility, if necessary, of designing the two axial bearing washers 14, 15 with different thicknesses. This can be used to react to different load applications.

BezugszeichenlisteReference List

11: Axiallageranordnungthrust bearing assembly
22: Hohlradring gear
33: Zahnradgear
44: Bauteilcomponent
55: Verbinderscheibeconnector disk
66: Axiallagerthrust bearing
77: Axiallagerthrust bearing
88th: Wälzkörperrolling elements
99: Wälzkörperrolling elements
1010: KäfigCage
1111: KäfigCage
1212: Axiallagerscheibethrust washer
1313: Axiallagerscheibethrust washer
1414: erste Axiallagerscheibefirst thrust bearing washer
1515: zweite Axiallagerscheibesecond thrust bearing washer
1616: Laufflächetread
1717: Laufflächetread
1818: Radialflanschradial flange
1919: Axialflanschaxial flange
2020: Öffnungopening
2121: Radialflanschradial flange
2222: Axialflanschaxial flange
2323: Schnappverbindungsnap connection
2424: Rastnasedetent
2525: Rastaufnahmesnap-in mount
2626: Fasechamfer

Claims

Axiallageranordnung, umfassend ein erstes Axiallager (6) mit mehreren rollen- oder zylinderförmigen Wälzkörpern (8) und ein zweites Axiallager (7) mit mehreren rollen- oder zylinderförmigen Wälzkörpern (9), wobei die beiden Axiallager (6, 7) an gegenüberliegenden Seiten eines ringscheibenförmigen Bauteils (4), das über die beiden Axiallager (6, 7) axial abgestützt ist, angeordnet sind, wobei am Bauteil (4) eine erste Axiallagerscheibe (14) und eine zweite Axiallagerscheibe (15), die miteinander verbunden sind, an jeweils einer Bauteilseite anliegen, wobei die erste Axiallagerscheibe (14) eine Lauffläche (16) für die Wälzkörper (8, 9) des einen Axiallagers (6, 7) und die zweite Axiallagerscheibe (15) eine Lauffläche (17) für die Wälzkörper (8, 9) des anderen Axiallagers (6, 7) bildet, und wobei die Axiallagerscheiben (14, 15) mit jeweils einem an der jeweiligen Seite anliegenden ringscheibenförmigen Radialflansch (18, 21) und einem sich in eine zentrale Öffnung (20) des ringscheibenförmigen Bauteils (4) erstreckenden zylindrischen Axialflansch (19, 22) versehen sind, wobei der Außendurchmesser des Axialflanschs (19) der ersten Axiallagerscheibe (14) kleiner als der Innendurchmesser des Axialflanschs (22) der zweiten Axiallagerscheibe (15) ist, so dass sich die beiden Axialflansche (19, 22) radial überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Axiallagerscheiben (14, 15) jeweils einen durch den ringscheibenförmigen Radialflansch (18, 21) und den zylindrischen Axialflansch (19, 22) gebildeten rechtwinkligen Querschnitt aufweisen und dass die beiden Axiallagerscheiben (14, 15) im Bereich der Axialflansche (19, 22) über eine Schnappverbindung (23) miteinander verbunden sind, wobei am Axialflansch (19) der einen Axiallagerscheibe (14) eine oder mehrere radial nach außen vorspringende Rastnasen (24) vorgesehen sind, die in eine im Bereich des Axialflanschs (22) der anderen Axiallagerscheibe (15) vorgesehene Rastaufnahme (25) eingreifen. Axial bearing arrangement, comprising a first axial bearing (6) with several roller-shaped or cylindrical rolling elements (8) and a second axial bearing (7) with several roller-shaped or cylindrical rolling elements (9), the two axial bearings (6, 7) on opposite sides of a annular disk-shaped component (4), which is axially supported via the two axial bearings (6, 7), with the component (4) having a first axial bearing disk (14) and a second axial bearing disk (15), which are connected to one another, on each one component side, the first axial bearing disk (14) having a running surface (16) for the rolling elements (8, 9) of one axial bearing (6, 7) and the second axial bearing disk (15) having a running surface (17) for the rolling elements (8, 9) of the other axial bearing (6, 7), and wherein the axial bearing disks (14, 15) each have an annular disk-shaped radial flange (18, 21) bearing on the respective side and a central opening (20) of the annular disk-shaped component ( 4) extending cylindrical axial flange (19, 22), the outer diameter of the axial flange (19) of the first axial bearing washer (14) being smaller than the inner diameter of the axial flange (22) of the second axial bearing washer (15), so that the two axial flanges (19, 22) overlap radially, characterized in that the two axial bearing discs (14, 15) each have a right-angled cross-section formed by the ring-shaped radial flange (18, 21) and the cylindrical axial flange (19, 22) and in that the two axial bearing discs ( 14, 15) are connected to one another in the area of the axial flanges (19, 22) via a snap connection (23), with one or more locking lugs (24) projecting radially outwards being provided on the axial flange (19) of one axial bearing disk (14). engage in a locking receptacle (25) provided in the region of the axial flange (22) of the other axial bearing disk (15).

Axiallageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Rastaufnahme (25) am Axialflansch eine Eintiefung oder am Übergang des Axialflanschs (22) zum Radialflansch (21) eine Fase (26) vorgesehen ist.Axial bearing arrangement according to claim 1 , characterized in that a depression is provided as a locking receptacle (25) on the axial flange or a chamfer (26) is provided on the transition from the axial flange (22) to the radial flange (21).

Axiallageanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialflansch (19) der einen Axiallagerscheibe (14) in seiner Länge derart bemessen ist, dass er vor der Ebene, die die Lauffläche (17) der anderen Axiallagerscheibe (15) definiert, endet.Axiallageanordnung according to one of claims 2 or 1 , characterized in that the length of the axial flange (19) of one axial bearing disk (14) is such that it ends in front of the plane that defines the running surface (17) of the other axial bearing disk (15).

Axiallageranordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der benachbart zur Innenwandung der Öffnung (20) angeordneten Axialflansch (22) in seiner Länge derart bemessen ist, dass er in der Montagestellung von dem ringscheibenförmigen Radialflansch (18) der anderen Axiallagerscheibe (14) axial beabstandet ist.Thrust bearing according to one of claims 2 or 3 , characterized in that the length of the axial flange (22) arranged adjacent to the inner wall of the opening (20) is dimensioned such that in the assembled position it is spaced axially from the annular disk-shaped radial flange (18) of the other axial bearing disk (14).

Axiallageranordnung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des benachbart zur Öffnung (20) angeordneten Axialflanschs (22) kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung (20) des Bauteils (4) ist.Thrust bearing according to one of claims 2 , 3 or 4 , characterized in that the outer diameter of the axial flange (22) arranged adjacent to the opening (20) is smaller than the inner diameter of the opening (20) of the component (4).

Axiallageranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (4) eine Verbinderscheibe (5) in einer elektrischen Antriebsachse ist, wobei die Verbinderscheibe (5) mit einem Hohlrad (2) der elektrischen Antriebsachse verbunden ist, und wobei das Hohlrad (2) über die Verbinderscheibe (5) axial an der Umgebungskonstruktion der elektrischen Antriebsachse gelagert ist.Axial bearing arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the component (4) is a connector disc (5) in an electric drive axle, the connector disc (5) being connected to a ring gear (2) of the electric drive axle, and the ring gear ( 2) is axially mounted on the surrounding structure of the electric drive axle via the connector disc (5).