DE4041557C2 - Kombiniertes Radial-Axial-Gleitlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Radial-Axial-Gleitlager, bei dem das Axiallagerteil eine erste und eine zweite radial nach innen vorstehende Befestigungslasche aufweist, die in in dem Bereich des bogenförmigen Randes des elastisch nach außen aufbringbaren Radiallagerteils eingebrachte Ausnehmungen eingreifen.

Derartige Gleitlager sind aus einer Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt. Sie haben gegenüber einem einstückig ausgebildeten Radial-Axial-Gleitlager den Vorteil, daß für das Radiallagerteil ein anderer Werkstoff gewählt werden kann als für das Axiallagerteil, so daß eine optimale Werkstoffanpassung an die jeweiligen Belastungsverhältnisse möglich ist.

Um den Verschleiß der Lagerteile gering zu halten, ist die Zentrierung und Fixierung der Lagerteile zueinander von großer Bedeutung.

Aus der DE-OS 26 38 996 sind kombinierte Radial-Axial-Gleitlager bekannt, bei denen die Axiallagerteile Nasen aufweisen, die in Richtung der Lagerachse umgebogen werden müssen und in entsprechende zum Außenrand hin offene Ausbuchtungen des Radiallagerteiles eingreifen. Dadurch, daß sich die Haltenasen an der Lagerbohrung des Lagergehäuses abstützen sollen, müssen die Haltenasen exakt umgebogen werden. Die in Umfangsrichtung große Ausdehnung der Haltenasen erfordert einen aufwendigen Biegevorgang. Schließlich gewährleistet die Ausgestaltung der Ausbuchtung keine sichere Fixierung der Lagerteile in axialer Richtung.

Aus der EP-0 298 953 ist eine Lagerhalbschale und ein gesonderter Anlaufbund bekannt, wobei zur Befestigung des Anlaufbundes an der Lagerhalbschale diese mit zum Außenrand hin offenen Einsteckausnehmungen versehen ist, die eine in axialer Richtung wirksame Hinterschneidung in Form eines Schwalbenschwanzes bilden. Entsprechend dieser Einsteckausnehmungen sind am Anlaufbund Befestigungsansätze vorgesehen, die aus in axialer Richtung abgewinkelten Zungen bestehen. Um den Anlaufbund mit der Lagerschale zu verbinden, wird der Anlaufbund in radialer Richtung auf die Lagerhalbschale aufgesteckt und zwar unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Lagerhalbschale, wobei nicht nur die Spreizung der Lagerhalbschale aufgehoben wird, sondern darüber hinaus noch die Lagerhalbschale zusätzlich deformiert werden muß.

Aus der DE-OS 33 45 652 ist ein geflanschtes Halblager zur Verwendung in Motoren bekannt. Die Verbindung zwischen der halbzylindrischen Lagerschale und dem Bund erfolgt durch das Einhaken von radial vorstehenden, abgesetzten Ansätzen in Gestalt eines konvexen Prismas in entsprechend profilierte zum Außenrand hin offene Ausbuchtungen des Radiallagerteils. Diese Ausbuchtungen befinden sich an den bogenförmigen Rändern der Lagerschale. Hierbei müssen bestimmte Winkelpositionen der Ausbuchtungen und der radial vorstehenden Ansätze beachtet werden. Nachteilig bei dieser Art der Verbindung ist die aufwendige Herstellung, da bei der Ausbildung und Anordnung der Prismen und der Ausbuchtungen außer den Winkelpositionen auch noch enge Toleranzen eingehalten werden müssen. Die Prismen sind zudem noch abgesetzt geprägt oder gefräst. Wenn nach dem Einbau des geflanschten Halblagers die Spreizung der Lagerschale aufgehoben ist, sind die Axiallagerteile nicht mehr fixiert und können von der Lagerschale abfallen.

Aus der GB 2 210 113 ist ein kombiniertes Radial-Axial-Gleitlager bekannt, bei dem das Axiallagerteil radial nach innen vorstehende Befestigungslaschen aufweist, die eine rechteckige Gestalt aufweisen, die in in axialer Richtung hinterschnittene Ausnehmungen des Radiallagerteils eingreifen. Der Fertigungsaufwand ist hierbei sehr groß, da hinterschnittene Nuten in die Lagerschale eingebracht werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein kombiniertes Radial-Axial-Gleitlager zu schaffen, das eine sichere Fixierung der Lagerteile zueinander gewährleistet und einfach in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird mit einem kombinierten Radial-Axial-Gleitlager gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß sind die Befestigungslaschen mit Nasen versehen, die in entgegengesetzte Richtungen weisend sich in Umfangsrichtung erstrecken. Diese Befestigungslaschen greifen mit ihren Nasen in Ausnehmungen im Bereich des bogenförmigen Randes des Radiallagerteils ein, die als geschlossene, rechteckige Halteöffnungen ausgebildet sind. Während im Stand der Technik Ausbuchtungen vorgesehen sind, die zum Rand hin offen sind, bieten geschlossene Halteöffnungen den Vorteil, daß die Stabilität des Radiallagerteils deutlich höher ist, der Traganteil des Lagers nicht beeinträchtigt und die Lagerschale besser ausgeformt wird, als bei den Lagerschalen nach dem Stand der Technik.

Die rechteckigen, geschlossenen Ausnehmungen bieten weiterhin den Vorteil, daß das Axiallagerteil auch in axialer Richtung am Radiallagerteil fixiert ist. Es sind somit keine zusätzlichen Maßnahmen zur axialen Fixierung der Axiallagerteile erforderlich.

Die Ausbildung der Befestigungslaschen zusammen mit den Nasen und auch die Ausgestaltung der Radiallagerteile mit den Ausnehmungen bieten den Vorteil, daß alle Teile durch Stanzen hergestellt werden können. Es ist somit eine Platinenfertigung möglich, die keine weiteren Bearbeitungsgänge mehr erforderlich macht. Auch nach dem Zusammenbau von Radiallagerteil und Axiallagerteil ist kein weiterer Fertigungsschritt mehr erforderlich. Ein Umbiegen oder sonstige Maßnahmen sind entbehrlich, so daß eine wirtschaftliche Herstellung des Radial-Axiallagerteils möglich ist.

Das Radiallagerteil und das Axiallagerteil werden dadurch zusammengebaut, daß die Radiallagerschale über das natürliche Maß der Spreizung hinaus elastisch aufgebogen wird und anschließend die Befestigungslaschen in die geschlossenen rechteckigen Halteöffnungen eingesteckt werden. Nach der elastischen Rückfederung auf das ursprüngliche Spreizmaß der Lagerschale erfolgt selbsttätig die Verriegelung. Damit ist gewährleistet, daß auch nach Aufhebung der Spreizung im eingebauten Zustand des Radial-Axial-Gleitlagers die Verriegelung zwischen dem Axiallagerteil und dem Radiallagerteil nicht aufgehoben wird. Dies ist von entscheidender Bedeutung bei der automatischen Montage von kombinierten Radial-Axial-Gleitlagern.

Die Länge der Nasen an den Befestigungslaschen kann gleich oder unterschiedlich sein. Ob gleich lange oder unterschiedlich lange Nasen verwendet werden, hängt letztendlich vom verwendeten Werkstoff für die Radiallagerteile ab. Bei flexiblen Werkstoffen können die Haltenasen gleich lang ausgebildet werden, da in diesem Fall die Lagerschale stärker aufgebogen werden kann. Bei weniger flexiblen Werkstoffen ist es vorteilhaft, eine der Haltenasen länger auszubilden, als die andere. Die Montage erfolgt in der Weise, daß das Radiallagerteil zunächst aufgebogen wird und dann mit einer seiner Halteöffnungen zunächst auf die Befestigungslasche mit der längeren Haltenase aufgesetzt wird und diese Befestigungslasche bis zum Ende der Halteöffnung eingeschoben wird. Anschließend wird die zweite Halteöffnung über die zweite Haltenase gesetzt und eingesteckt. Schließlich wird die zusätzliche Spreizung aufgehoben, so daß beide Lagerteile ineinanderrasten.

Die Länge L₁ der ersten Nase ist vorzugsweise kleiner 1/3 der Länge L₂ der zweiten Haltenase. Die Länge L₁ kann auch gleich 1/10 der Länge L₂ sein.

Die Haltenasen können aufeinander zugerichtet sein. Es wird jedoch vorzugsweise eine Anordnung der Haltenasen verwendet, bei der die Haltenasen von einander weg gerichtet sind.

Zwischen dem inneren Rand des Axiallagerteils und den Nasen sind Hinterschneidungen ausgebildet, deren radiale Erstreckung der Dicke des Radiallagerteils entspricht. Dadurch wird die Fixierung der beiden Lagerteile weiter verbessert.

Die Abmessungen der Befestigungslaschen mit den Haltenasen und die Abmessungen der Halteöffnungen müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß einerseits eine sichere Fixierung der Lagerteile gewährleistet ist, daß aber andererseits die Lagerteile noch gegeneinander beweglich sind.

Vorzugsweise wird das Bogenmaß K₁ zwischen den Innenflächen der Halteöffnungen kleiner gleich dem Bogenmaß K₂ zwischen den äußeren Flächen der Halteöffnungen des Radiallagerteils im eingebauten Zustand nach Aufhebung der Spreizung gewählt. Dadurch wird gewährleistet, daß die beiden Lagerteile nicht klemmend miteinander verbunden sind.

Die Sehne S₁ zwischen den Enden der Nasen wird größer gewählt als die Sehne S₂ zwischen den äußeren Flächen der Halteöffnungen des Radiallagerteils mit ursprünglicher Spreizung. Dadurch wird sichergestellt, daß nach dem Zusammenbau von Radiallagerteil und Axiallagerteil nach Aufhebung der zusätzlichen Spreizung beide Lagerteile unverlierbar miteinander verbunden sind.

Die Breite der Halteöffnungen ist unter Berücksichtigung der erforderlichen Luft an die axiale Dicke der Befestigungslaschen angepaßt.

Bezüglich der Anordnung der Befestigungslaschen ist es vorteilhaft, den Zentralwinkel α zwischen den Befestigungslaschen mit 60° zu wählen.

Da die zusammengesetzten Radial-Axial-Gleitlager maschinell erfaßt und eingebaut werden, kann es vorkommen, daß das Greifwerkzeug die Axiallagerteile derart stark zusammendrückt, daß ein Einbau nicht möglich ist oder erschwert wird. Es ist deshalb von Vorteil, wenn zwischen den beiden Befestigungslaschen an dem Axiallagerteil noch eine weitere Lasche vorgesehen ist, die keine Haltenasen aufweist. Diese Befestigungslasche greift ebenfalls in eine geschlossene Halteöffnung am Rand der Lagerschale ein und verhindert ein Einwärtsklappen des Axiallagerteils beim Erfassen mittels eines Greifwerkzeugs.

Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die Seitenansicht eines Radial-Axial-Gleitlagers,

Fig. 2 die vergrößerte Darstellung eines Axiallagerteils,

Fig. 3 und 4 vergrößerte Darstellungen der Befestigungslaschen,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Radiallagerteil abgewickelt,

Fig. 6 einen Schnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Radiallagerteil längs der Linie VI/VI und

Fig. 7 eine Lagerschale mit natürlicher Spreizung (A) und im aufgebogenen Zustand (B).

In der Fig. 1 ist ein kombiniertes Axial-Radial-Lagerteil 1 dargestellt, das aus einem Radiallagerteil 3 und zwei Axiallagerteilen 2 besteht. In der in Fig. 1 gezeigten Darstellung ist nur ein Axiallagerteil 2 zu sehen. Am Axiallagerteil 2 sind zwei Befestigungslaschen 4a und 4b unter einem Winkel von α = 60° zueinander angeordnet. Die Befestigungslaschen 4a und 4b greifen - wie in Fig. 5 zu sehen ist - in rechteckige, geschlossene Halteöffnungen 8a, 8b und 9a, 9b ein, die im Randstreifen 7 des Radiallagerteils 3 eingebracht sind. Der Randstreifen 7 ist, wie in der Fig. 6 dargestellt ist, gegenüber der Gleitfläche 10 abgesetzt.

In den Fig. 2 bis 4 sind die Befestigungslaschen im Detail dargestellt. In der hier gezeigten Ausführungsform sind die Befestigungslaschen 4a und 4b mit Nasen 5a und 5b ausgestattet, die in entgegengesetzte Richtungen längs des Innenrandes des Axiallagerteils 2 weisen. Die Abmessungen der Befestigungslaschen 4a und 4b sind bis auf die Ausgestaltung der Haltenasen 5a und 5b im wesentlichen gleich. Die Länge L₁ der Haltenase 5a ist deutlich kürzer ausgebildet als die Länge L₂ der Haltenase 5b. Die Sehne S₁ bezeichnet den Abstand der Spitzen der Nasen 5a und 5b. Die Haltenasen 5a und 5b gehen in radialer Richtung jeweils in Hinterschneidungen 6a und 6b über. Das Bogenmaß zwischen den Innenflächen 11a, 11b der Hinterschneidungen 6a und 6b ist durch K₁ gekennzeichnet.

Die radiale Erstreckung h der Hinterschneidung 6a, 6b ist an den Randstreifen 7 des Radiallagerteils 3 angepaßt, derart, daß unter Anlage des Radiallagerrückens 16 an einer gegenüber dem inneren Rand 13 des Axiallagerteils 2 erhöhten Zone 13a (zwischen den Laschen 4a, 4b) der Randstreifen 7 in der Hinterscheidung 6a, 6b, bzw. unter den Nasen 5a, 5b Platz findet.

Zusätzlich ist zwischen den Befestigungslaschen 4a, 4b eine zusätzliche Lasche 14 jedoch ohne Nase am Axiallagerteil 2 angeordnet. Diese Lasche 14 greift in eine entsprechende Halteöffnung 15 des Radiallagerteils 3 (s. Fig. 5.).

In der Fig. 7 ist in Seitenansicht die Radiallagerschale 3 mit natürlicher Spreizung (A) dargestellt. Das Bogenmaß K₂ zwischen den äußeren Flächen 12a, 12b der Halteöffnungen 9a und 9b, bzw. 8a und 8b ist einerseits durch den Kreisbogen K₂ (siehe Fig. 1), bzw. durch die Sehne S₂ (siehe Fig. 7) gekennzeichnet. Die Sehne S₂ zwischen den äußeren Flächen 12a und 12b der Halteöffnungen 8a und 8b, bzw. 9a und 9b des Radiallagerteils mit ursprünglicher Spreizung (A) ist kleiner als die Sehne S₁ zwischen den Enden der Nasen 5a und 5b. Zum Zusammenbauen von Radiallagerteil und Axiallagerteil wird das Radiallagerteil geringfügig aufgebogen, bis der Zustand (B) erreicht ist. Die Sehne S₂ geht dadurch in die größere Sehne S₃ über, die im wesentlichen der Sehne S₁ (siehe Fig. 2) entspricht. Wenn zuerst die eine der Halteöffnungen über die längere Nase 5b geschoben wird und erst danach die zweite Nase 5a in die zweite Halteöffnung gesteckt wird, kann die Sehne S₃ auch etwas kleiner sein als die Sehne S₁. In diesem Fall braucht die Lagerschale nicht so stark aufgebogen zu werden, als wenn S₃ = S₁ sein muß. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein weniger flexibles Material für das Radiallagerteil verwendet wird.

Bezugszeichenliste

1 Radial-Axial-Gleitlager
2 Axiallagerteil
3 Radiallagerteil
4a, b Befestigungslasche
5a, b Nase
6a, b Hinterschneidung
7 Randstreifen
8a, b
9a, b Halteöffnung
10 Gleitfläche
10a, b Innenfläche
12a,
12b äußere Fläche
13 innerer Rand
α Zentralwinkel
13a erhöhter Bereich
14 mittlere Lasche
15 Halteöffnung
16 Lagerrücken
L₁ Länge
L₂ Länge
S₁ Sehne
S₂ Sehne
S₃ Sehne
h radiale Erstreckung

Claims (13)

1. Kombiniertes Radial-Axial-Gleitlager, bei dem das Axiallagerteil eine erste und eine zweite radial nach innen vorstehende Befestigungslasche aufweist, die in im Bereich des bogenförmigen Randes des elastisch nach außen aufbiegbaren Radiallagerteils eingebrachte Ausnehmungen eingreifen, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Befestigungslasche (4a, 4b) eine Nase (5a, 5b) aufweist, die in entgegengesetzte Richtungen weisend sich in Umfangsrichtung erstrecken, und
daß die Ausnehmungen geschlossene rechteckige Halteöffnungen (8a, 8b, 9a, 9b) darstellen.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (5a) der ersten Befestigungslasche (4a) kürzer ausgebildet ist als die Nase (5b) der zweiten Befestigungslasche (4b).

3. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (5a, 5b) gleich lang sind.

4. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (5a, 5b) voneinander weg gerichtet sind.

5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (5a, 5b) aufeinander zugerichtet sind.

6. Lager nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge L₁ der ersten Nase (4a) gleich 1/3 der Länge L₂ der zweiten Nase (5b) ist.

7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge L₁ = 1/10 L₂ ist.

8. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem inneren Rand (13) des Axiallagerteils (2) und den Nasen (5a, 5b) Hinterschneidungen (6a, 6b) ausgebildet sind, deren radiale Erstreckung (h) der Dicke des Randstreifens (7) angepaßt ist.

9. Lager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bogenmaß K₁ zwischen den Innenflächen (11a, 11b) der Hinterschneidungen (6a, 6b) kleiner gleich dem Bogenmaß K₂ zwischen den äußeren Flächen (12a, 12b) der Halteöffnungen (8a, 8b), bzw. (9a, 9b) des Radiallagerteils (3) im eingebauten Zustand nach Aufhebung der Spreizung ist.

10. Lager nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehne S₁ zwischen den Enden der Nasen (5a, 5b) größer ist als die Sehne S₂ zwischen den äußeren Flächen (12a, 12b) der Halteöffnungen (8a, 8b) bzw. (9a, 9b) des Radiallagerteils (3) mit ursprünglicher Spreizung ist.

11. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Halteöffnungen (8a, 8b, 9a, 9b) der axialen Dicke der Befestigungslaschen (4a, 4b) angepaßt ist.

12. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralwinkel zwischen den Befestigungslaschen (4a, 4b) 60° beträgt.

13. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Befestigungslaschen (4a, 4b) eine zusätzliche Lasche (14) ohne Nase angeordnet ist, die in eine entsprechende geschlossene, rechteckige Halteöffnung (15) im Randstreifen des Radiallagerteils (3) eingreift.