DE10032474B4

DE10032474B4 - Vorrichtung zur Lagefixierung des Außenringes, insbesondere der Rollenhülse, eines Wälzlagers

Info

Publication number: DE10032474B4
Application number: DE10032474A
Authority: DE
Inventors: Daniel Schneider; Manfred Dipl.-Ing. Winkler
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2000-07-04
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2020-07-05
Also published as: DE10032474A1; WO2002002958A1; AU2001260257A1

Abstract

Vorrichtung zur Lagefixierung des Außenringes eines Wälzlagers, wobei der Außenring in einem Lagersitz eines Bauteils (2) eines Fahrzeuggetriebes; angeordnet ist und in zumindest einem Bereich ein umformtechnisch herstellbares Profil (7) aufweist, und mit zumindest einem Sicherungselement (4), das an dem Bauteil (2) lösbar befestigt ist, und wobei das Sicherungselement (4) mit einem mit dem Profil (7) in Wirkverbindung stehenden Gegenprofil (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (7) in einem Bereich der Außenflächen des Außenrings ausgebildet ist und dass das Profil (7) und das Gegenprofil (8) als Zahnprofil in Form eines Rings oder Ringsegments ausgebildet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lagefixierung des Außenringes, insbesondere der Rollenhülse, eines Wälzlagers, wobei der Außenring oder die Rollenhülse in einem Lagersitz eines Bauteils, insbesondere eines Fahrzeuggetriebes, angeordnet ist, und mit zumindest einem mit dem Außenring oder der Rollenhülse in Wirkverbindung stehenden Sicherungselement, das an dem Bauteil lösbar befestigt ist.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt, JP-09014 276 A , den Lageraußenring des Wälzlagers mit einer umlaufenden Nut zu versehen, in die ein den Lageraußenring im wesentlichen umschließendes Sicherungselement eingesetzt werden kann, das zwei angeformte Ösen aufweist, mit dem das Sicherungselement mit dem Bereich des Lagersitzes verschraubt werden kann. Damit das Sicherungselement in die Nut des Lageraußenringes eingesetzt werden kann, ist es geschlitzt ausgeführt.
Das Sicherungselement ist zwar zur Sicherung des Außenringes in axialer Richtung des Lagers geeignet, stellt aber keine Drehsicherung dar, da das Lager sich in dem Sicherungselement drehen kann. Des weiteren ist es aufwendig, in dem Lageraußenring eine Nut vorzusehen, da diese spanend eingearbeitet werden muss.
Es ist weiterhin bekannt, an der Stirnseite eines Lageraußenringes an gegenüberliegenden Stellen radial ausgerichtete Nuten vorzusehen, in die ein schlüsselartiges Sicherungselement eingreifen kann, das seinerseits wiederum über Ösen und Schrauben am Bauteil des Lagersitzes befestigt ist. Auch diese radialen Nuten müssen spanend eingearbeitet werden, so dass auch diese Ausgestaltung kostenaufwendig ist. Des weiteren ist der Einbau des Lageraußenringes in den Lagersitz schwierig, da der Lageraußenring in Drehrichtung passend zu dem Sicherungselement bzw. zu dessen Lage zu den Schraubenbohrungen eingesetzt werden muss.
Schließlich ist es noch bei einer Z-förmigen Rollenhülse bekannt, direkt an die Rollenhülse Ösen anzuformen, die wiederum mittels Schrauben am Bauteil des Lagersitzes angeschraubt sind. Abgesehen davon, dass derartige Rollenhülsen als Sonderbauform kostenaufwendig sind, besteht auch hier das Problem, dass die Rollenhülsen passend zu den Schraubenlöchern für die Ösen eingesetzt werden müssen, was ebenfalls schwierig ist.
Darüber hinaus zeigt DE 27 52 058 A1 eine Vorrichtung zur axialen Lagefixierung einer Rollenhülse eines Wälzlagers. Die Rollenhülse ist in einem Lagersitz eines Gehäuses angeordnet und weist am Boden zentrisch ein durch umformen hergestelltes konisches Profil auf, in das ein entsprechendes Gegenprofil eines Schraubenkopfes einer Schraube eingreift. Die Schraube ist in das Gehäuse eingeschraubt und die Rollenhülse somit axial fixiert.
Ebenso zeigt GB 1 475 796 A Mittel in Form von radialen Nasen zur axialen Lagesicherung einer Lageranordnung. Die Nasen hintergreifen axial einen entsprechenden radialen Vorsprung an einem Außenring der Lageranordnung.
Sicherungselemente zur axialen Lagesicherung eines Außenrings eines Wälzlagers in Form von Mitteln mit Gewinden sind in DE 27 53 108 A1 beschrieben. Die Mittel greifen in entsprechende Gewindeabschnitte des Außenrings ein.
DE 199 57 709 A1 zeigt eine Lageranordnung, in der der Außenring des Lagers ein Profil in Form mehren umfangsverteilter Vertiefungen oder in Form einer Umfangsnut aufweist, in deren Profil entsprechende Gegenprofile von Sicherungselementen eingreifen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Lösungen zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Lagefixierung des Außenringes, insbesondere der Rollenhülse, eines Wälzlagers zu schaffen, die günstig in der Herstellung und einfach in der Montage ist, wobei sowohl eine axiale als auch eine Fixierung in Drehrichtung des Außenringes sichergestellt sein soll.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass der Außenring oder die Rollenhülse in zumindest einem Bereich der Außenflächen des Außenringes ein umformtechnisch herstellbares Profil aufweist und dass das Sicherungselement mit einem mit dem Profil in Wirkverbindung stehenden Gegenprofil versehen ist, wobei das Profil und das Gegenprofil in Form eines Ringes oder Ringsegmentes ausgebildet sind.
Wenn das Sicherungselement, wie in Patentanspruch 2 ausgeführt, ebenfalls umformtechnisch hergestellt ist, steht eine Lösung zur Verfügung, die sehr kos tengünstig ist. Je nach Ausgestaltung des Profils kann der Außenring bzw. die Rollenhülse beliebig in den Lagersitz eingesetzt werden, wobei das Sicherungselement passend dazu angesetzt werden kann. Ein gewisser Ausgleich in Drehrichtung ist zusätzlich möglich, wenn das Sicherungselement eine schlitzartige Schraubenöffnung aufweist, so dass das Sicherungselement um die Lagerachse gedreht werden kann, damit das Profil und das Gegenprofil ineinander passen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 7.
Der Segmentkörper kann aber auch als Scheibe mit einer zentralen Schraubenöffnung ausgebildet sein, wobei auch eine Einsenkung zur Aufnahme des Schraubenkopfes möglich ist.
In vorteilhafter Weise ist das Profil bei einer geschlossenen Ausbildung des Außenrings, d. h. eines Außenrings mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, im Übergangsbereich zwischen der Passfläche und einer der Stirnflächen des Außenrings angeordnet. Ist die Rollenhülse Z-förmig ausgebildet, so ist in vorteilhafter Weise das Profil am Außenrand des Flansches angeordnet. Eine sehr einfache Anpassung von Außenring und Sicherungselement ist dann gegeben, weil das Profil und das Gegenprofil als Zahnprofil ausgebildet sind. Ein Zahnprofil lässt sich sowohl formtechnisch gut herstellen, zum anderen kann das Sicherungselement gut mit seinem Gegenzahnprofil in das Zahnprofil der Rollenhülse eingreifen.
Ist das Profil an dem Außenring kegelförmig ausgeführt, wobei der Kegelmantel mit der Lagerachse einen spitzen Winkel einschließt und weist das Gegenprofil des Sicherungselements einen entsprechenden Schrägbereich auf, so ist dadurch eine axiale Festlegung und Festlegung in Drehrichtung gegeben, wobei auch eine einfache Montage möglich ist, da der Außenring beliebig in den Lagersitz eingesetzt wird und trotzdem über die vorzugsweise fein ausgebildete Verzahnung ein gutes Anpassen und Einsetzen des Sicherungselements möglich ist.
Ganz problemlos ist dies möglich, wenn das Sicherungselement als Scheibe ausgebildet ist, so dass die Sicherungsscheibe mit ihrer Verzahnung beliebig in die Verzahnung an des Außenrings eingesetzt werden kann und dann festgeschraubt wird, wodurch die Scheibe auch in Drehrichtung um die Schraube fixiert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen:
1 einen radialen Teilschnitt durch eine Z-förmige Rollenhülse, durch ein den Lagersitz bildendes Bauteil und ein Sicherungselement,
2 einen radialen Teilschnitt ähnlich 1 durch eine geschlossen ausgebildete Rollenhülse, ein diese aufnehmendes Bauteil und ein Sicherungselement,
3 einen radialen Schnitt durch eine Z-förmige Rollenhülse in perspektivischer Darstellung mit einem kegelförmigen Zahnprofil,
4 eine Ansicht eines Sicherungselements mit entsprechendem kegelförmigen Zahnprofil als Gegenprofil,
5 ein radialer Schnitt durch eine Rollenhülse geschlossener Bauart in perspektivischer Darstellung und
6 eine Ansicht eines Sicherungselements mit kegelförmigem Zahnprofil als Gegenprofil, wobei das Sicherungselement als Scheibe ausgebildet ist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In den 1 bis 6 ist, soweit im einzelnen dargestellt, mit 1 allgemein eine Rollenhülse bezeichnet, die in einem Bauteil 2 eingesetzt ist. Die Rollenhülse 1 ist in 1 als Z-förmiger Außenring ausgeführt, der einen Flansch 3 aufweist, mit dem ein Sicherungselement 4 in Wirkverbindung steht, das mittels einer Schraube 5 am Bauteil 2 befestigt ist. In dem Z-förmigen Außenring sind Rollen 6 angeordnet, die über einen Käfig gehalten sind.
Wie ergänzend den 3 und 4 zu entnehmen ist, weist der Z-förmige Außenring am Außenrand des Flansches 3 ein Profil 7 auf, das als kegelförmiges Zahnprofil ausgebildet ist. Das Sicherungselement 4 gemäß 4 hat ein entsprechendes Gegenprofil 8, das ebenfalls als kegelförmiges Zahnprofil ausgebildet ist, die, wie 1 zu entnehmen ist, im eingebauten Zustand ineinander greifen und dadurch über die Schräge und über die Verzahnung eine axiale und eine Festlegung in Drehrichtung der Rollenhülse 1 bewirken. Wie 4 weiter zu entnehmen ist, kann die Schraubenöffnung als Langloch ausgebildet sein, so dass je nach Einbaulage der Rollenhülse 1 das Sicherungselement 4 in Drehrichtung nachgeführt werden kann, damit das Profil 7 und Gegenprofil 8 ineinander passen.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Profil 7 eine beliebige Form aufweisen kann, es könnte wellenförmig sein, es kann aber auch ein ganz feines Zahnprofil sein, wobei beliebige Zahnformen möglich sind, soweit sie umformtechnisch angebracht werden können.
In 2 ist die Rollenhülse 1 als geschlossener Außenring ausgebildet, d. h. im Querschnitt gesehen etwa U-förmig gestaltet, wobei im Übergangsbereich zwischen der Passfläche 9 und einer der Stirnflächen 10 das Profil 7 angeordnet ist. Einzelheiten sind 5 zu entnehmen. Dort ist der Außenring in Form der Rollenhülse 1 perspektivisch dargestellt. In Wirkverbindung mit dem Profil 7, d. h. mit dem ebenfalls kegelförmig ausgebildeten Zahnprofil an der geschlossen ausgebildeten Rollenhülse 1 steht ein Sicherheitselement 4, das als Scheibe ausgebildet und mit der Schraube 5 am Bauteil 4 befestigt ist. Das als Scheibe ausgebildete Sicherungselement 4 ist in 6 dargestellt. Dieses Sicherungselement hat eine zentrale Öffnung für die Schraube, ohne Langlochausbildung, da das als Scheibe ausgebildete Sicherungselement 4 in das entsprechende Profil 7 an der Rollenhülse 1 eingesetzt und dann festgeschraubt werden kann.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Zuordnung der Sicherungselemente 4 zu den Rollenhülsen 1 in den Figuren beliebig vorgenommen wurde, d. h. auch das Sicherungselement 4 gemäß 6 kann an den Z-förmigen Außenring in Form der Rollenhülse 1 gemäß 3 und 1 angesetzt sein und umgekehrt auch das Sicherungselement 4 gemäß 4 an die Rollenhülse gemäß den 2 und 5.

1: Rollenhülse
2: Bauteil
3: Flansch
4: Sicherungselement
5: Schraube
6: Rollen
7: Profil
8: Gegenprofil
9: Passfläche
10: Stirnflächen

Claims

Vorrichtung zur Lagefixierung des Außenringes eines Wälzlagers, wobei der Außenring in einem Lagersitz eines Bauteils (2) eines Fahrzeuggetriebes; angeordnet ist und in zumindest einem Bereich ein umformtechnisch herstellbares Profil (7) aufweist, und mit zumindest einem Sicherungselement (4), das an dem Bauteil (2) lösbar befestigt ist, und wobei das Sicherungselement (4) mit einem mit dem Profil (7) in Wirkverbindung stehenden Gegenprofil (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (7) in einem Bereich der Außenflächen des Außenrings ausgebildet ist und dass das Profil (7) und das Gegenprofil (8) als Zahnprofil in Form eines Rings oder Ringsegments ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenprofil (8) und/oder das Sicherungselement (4) umformtechnisch hergestellt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (4) als Ring- oder Segmentkörper oder als Scheibe ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (7) bei geschlossener Ausbildung des Außenrings (1) im Übergangsbereich zwischen der Passfläche (9) und einer der Stirnflächen (10) des Außenrings (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (7) bei im Axialschnitt Z-förmigem Außenring (1) am Außenrand eines an der Rollenhülse angeformten Flansches (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (7) kegelförmig ausgerichtet ist, wobei der Kegelmantel mit der Lagerachse einen spitzen Winkel einschließt, und dass das Gegenprofil (8) zumindest einen zum kegelförmigen Profil (7) ausgerichteten Schrägbereich aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring eine Rollenhülse eines Wälzlagers ist, in dem Rollen angeordnet sind.