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Patent Searching and Data


Title:
BEARING-RETAINING DEVICE FOR RETAINING A ROLLING ELEMENT BEARING OF A VEHICLE SHAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/224071
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing-retaining device (1) for retaining a rolling element bearing (4) of a vehicle shaft, comprising: a fastening flange (2) for fastening to a vehicle element, and a bearing flange (3) for holding a rolling element bearing (4), the bearing flange (3) comprising a receptacle (5) having an inner diameter for a rolling element bearing (4), the bearing flange (3) being designed as an annular clamp for reducing the inner diameter.

Inventors:
DIETRICH JEAN-PHILIPPE (FR)
WITTMANN RAPHAEL (FR)
MEHUL XAVIER (FR)
SIMON PIERRE (FR)
Application Number:
PCT/DE2018/100250
Publication Date:
December 13, 2018
Filing Date:
March 22, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16C35/04; F16C35/067
Foreign References:
EP1415847A12004-05-06
US2157098A1939-05-09
DE3009569A11980-10-02
US5265965A1993-11-30
US1875719A1932-09-06
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Lagerhaltevorrichtung (1 ) zum Halten eines Wälzlagers (4) einer Fahrzeugwelle aufweisend:

- einen Befestigungsflansch (2) zum Befestigen an einem Fahrzeugelement, und

- einen Lagerflansch (3) zum Aufnehmen eines Wälzlagers (4),

- wobei der Lagerflansch (3) eine Aufnahme (5) mit einem inneren Durchmesser für ein Wälzlager (4) umfasst,

- wobei der Lagerflansch (3) als ringförmige Schelle zum Reduzieren des inneren Durchmessers ausgebildet ist.

2. Lagerhaltevorrichtung nach Anspruch 1 ,

- wobei der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch (3) eine Unterbrechung (6) aufweist, um zwei Enden (7, 8), insbesondere Ringenden, zu bilden,

- wobei die beiden Enden (7, 8) gegeneinander spannbar sind, um ein Wälzlager (4) in der Aufnahme (5) des Lagerflansches (3) zu klemmen.

3. Lagerhaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

- wobei der Befestigungsflansch (2) und der Lagerflansch (3) einteilig ausgebildet sind, und/oder

- wobei vorzugsweise der Befestigungsflansch (2) mindestens einen Montagebereich (9) umfasst,

- wobei vorzugsweise der mindestens eine Montagebereich (9) als Durchlassbohrung für ein Befestigungselement, insbesondere eine Schraube oder einen Niet, ausgebildet ist.

4. Lagerhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

- wobei der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch (3) ein erstes (7) und ein zweites Ende (8) umfasst, die gegenüberliegend angeordnet sind,

- wobei vorzugsweise das erste Ende (7) eine Befestigungsaufnahme (10), insbesondere ein Gewinde, für ein Befestigungselement umfasst, - wobei vorzugsweise die Befestigungsaufnahme (10) außenseitig am Lagerflansch (3) angeordnet ist.

5. Lagerhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

- wobei der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch (3) ein erstes (7) und ein zweites Ende (8) umfasst, die gegenüberliegend angeordnet sind,

- wobei vorzugsweise das zweite Ende (8) einen Befestigungsbereich (1 1 ) zum Spannen gegen das erste Ende (7) umfasst,

- wobei vorzugsweise der Befestigungsbereich (1 1 ) des zweiten Endes (8) als Durchlassbohrung für ein Befestigungselement ausgebildet ist,

- wobei vorzugsweise der Befestigungsbereich (1 1 ) außenseitig am Lagerflansch (3) angeordnet ist.

6. Lagerhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

- wobei der innere Durchmesser der Aufnahme (5) kleiner ist als der äußere Durchmesser eines Lageraußenelements, insbesondere eines Außenrings, eines Wälzlagers (4), um das Lageraußenelement zu klemmen.

7. Lagerhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

- wobei die Aufnahme (5) hohlzylindrisch ausgebildet ist,

- wobei vorzugsweise die innere Mantelfläche der Aufnahme (5) zumindest teilweise sphärisch ausgebildet ist, um ein sphärisch geformtes Lageraußenelement eines Wälzlagers (4), vorzugsweise formschlüssig, aufzunehmen.

8. Lagerhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

- wobei die Aufnahme (5) mindestens einen Lagermontagebereich (12) umfasst, um ein Wälzlager (4) innerhalb des Lagerflansches (3), insbesondere innerhalb der Aufnahme (5), anzubringen,

- wobei vorzugsweise der mindestens eine Lagermontagebereich (12) innenseitig an der hohlzylindrisch ausgebildeten Aufnahme (5) angeordnet ist.

9. Lagerhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, - wobei der Lagerflansch (3) eine erste (13) und eine zweite Stirnseite (14) um- fasst,

- wobei vorzugsweise mindestens ein Lagermontagebereich (12) der Aufnahme (5) an der ersten Stirnseite (13) des Lagerflansches (3) angeordnet ist.

10. Lagerhaltevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,

- wobei mindestens ein Lagermontagebereich (12) der Aufnahme (5) eine Rampenform umfasst,

- wobei vorzugsweise der Lagerflansch (3) eine erste (13) und eine zweite Stirnseite (14) umfasst,

- wobei vorzugsweise die Rampenform von der ersten Stirnseite (13) hin zur Mitte der Aufnahme (5) ansteigt,

- wobei vorzugsweise zwei Lagermontagebereiche (12) diametral an der Aufnahme (5) angeordnet sind.

Description:
Lagerhaltevorrichtung zum Halten eines Wälzlagers einer Fahrzeugwelle

Die Erfindung betrifft eine Lagerhaltevorrichtung zum Halten eines Wälzlagers einer Fahrzeugwelle mit einem Befestigungsflansch zum Befestigen an einem Fahrzeu- gelement und einem Lagerflansch zum Aufnehmen eines Wälzlagers.

Eine bekannte Lagerhaltevorrichtung 1 aus dem Stand der Technik ist in Figur 5 gezeigt.

Diese Lagerhaltevorrichtung 1 umfasst einen Befestigungsflansch 2 sowie einen Lagerflansch 3. Beide Flansche 2, 3 bilden zusammen eine Aufnahme 5 für ein Wälzla- ger 4.

Wie in Figur 5 zu erkennen, sind sowohl der Befestigungsflansch 2 als auch der Lagerflansch 3 jeweils halbkreisförmig ausgebildet und klemmen den Außenring des Wälzlagers 4 in der Aufnahme 5 ein.

Bei dieser bekannten Lagerhaltevorrichtung 1 ist beobachtbar, dass bei der Montage des Lagerflansches 3 am Befestigungsflansch 2 überhöhte und nicht heterogene Klemmkräfte von den beiden Flanschen 2, 3 auf den Außenring des Wälzlagers 4 einwirken.

Dies hat zur Folge, dass sich der Außenring deformiert und somit die Laufeigenschaften des Wälzlagers 4 beeinträchtigt werden. In der Folge ist ein schneller Verschleiß des Wälzlagers 4 zu beobachten.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagerhaltevorrichtung zum Halten eines Wälzlagers einer Fahrzeugwelle anzugeben, welche kostengünstig und materialsparend herstellbar ist sowie mit einer heterogenen Klemmkraft auf einen Außenring eines Wälzlagers einwirken kann, um den Verschleiß des Wälzlagers zu re- duzieren und dessen Lebensdauer zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß umfasst bei der vorliegenden Erfindung eine Lagerhaltevorrichtung zum Halten eines Wälzlagers einer Fahrzeugwelle: - einen Befestigungsflansch zum Befestigen an einem Fahrzeugelement, und

- einen Lagerflansch zum Aufnehmen eines Wälzlagers,

- wobei vorzugsweise der Lagerflansch eine Aufnahme mit einem inneren

Durchmesser für ein Wälzlager umfasst. Bevorzugterweise ist der Lagerflansch als ringförmige Schelle zum Reduzieren des inneren Durchmessers ausgebildet. Somit kann ein Lageraußenelement, insbesondere ein Außenring, eines Wälzlagers von der ringförmigen Schelle, insbesondere vollständig, umgriffen werden, wodurch eine Montagekraft bzw. Haltekraft gleichmäßig auf den gesamten Umfang des Lageraußenelements verteilbar ist. Auf diese Weise kann eine Verformung des Lageraußenelements bzw. des Außenrings verhindert und die Lebensdauer des Wälzlagers erhöht werden.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch eine Unterbrechung aufweist, um zwei Enden, insbesondere Ringenden, zu bilden. Mithilfe dieser Unterbrechung ist es möglich, eine Spannkraft in die Schelle einzubringen, wobei die Spannkraft gleichmäßig von der Aufnahme auf ein Wälzlager wirken kann.

Vorzugsweise sind die beiden Enden gegeneinander spannbar, um ein Wälzlager in der Aufnahme des Lagerflansches zu klemmen.

Auch ist es von Vorteil, wenn der Befestigungsflansch und der Lagerflansch einteilig ausgebildet sind. Auf diese Weise ist also eine ringförmige Schelle ähnlich einer

Schlauchstelle realisierbar. Dadurch ist zum einen ein Wälzlager in der Aufnahme des Lagerflansches durch Klemmen und zum anderen die Lagerhaltevorrichtung mithilfe des Befestigungsflansches an einem Träger oder einer Fahrzeugkarosserie befestigbar. Ferner ist es günstig, wenn der Befestigungsflansch mindestens einen Montagebereich umfasst. Mithilfe eines Montagebereichs kann die Lagerhaltevorrichtung an einem Fahrzeugelement, wie zum Beispiel einem Träger oder einer Karosserie, befestigt werden.

Vorteilhafterweise ist der mindestens eine Montagebereich als Durchlassbohrung für ein Befestigungselement, insbesondere für eine Schraube oder für einen Niet, ausge- bildet. Somit ist eine sichere Verbindung der Haltevorrichtung an zum Beispiel einem Fahrzeug gewährleistbar.

Ferner ist es möglich, dass der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch ein erstes und ein zweites Ende umfasst, die gegenüberliegend angeordnet sind. Mit an- deren Worten ausgedrückt, bilden das erste und das zweite Ende zusammen eine Unterbrechung des ringförmig ausgebildeten Lagerflansches, wodurch dieser in der Lage ist, eine Klemmkraft auf ein Wälzlager zu erzeugen.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das erste Ende eine Befestigungsaufnahme, insbesondere ein Gewinde, für ein Befestigungselement umfasst. Somit ist es zum Bei- spiel möglich, mittels einer Schraube eine Klemmkraft innerhalb des Lagerflansches bzw. auf die Aufnahme zu erzeugen.

Vorzugsweise ist die Befestigungsaufnahme außenseitig am Lagerflansch angeordnet.

Günstigerweise umfasst der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch ein erstes und ein zweites Ende, die gegenüberliegend angeordnet sind.

Dabei ist es günstig, wenn das zweite Ende einen Befestigungsbereich zum Spannen gegen das erste Ende umfasst.

Vorteilhafterweise ist der Befestigungsbereich des zweiten Endes als Durchlassbohrung für ein Befestigungselement ausgebildet. Somit ist es also möglich, zum Beispiel mit einer Schraube, die durch das zweite Ende geführt ist und in die Befestigungsaufnahme eingreift, eine Spannkraft bzw. eine Klemmkraft innerhalb des Lagerflansches auf beispielsweise einen Außenring eines Wälzlagers zu erzeugen.

Vorteilhafterweise ist der Befestigungsbereich außenseitig am Lagerflansch angeordnet. Des Weiteren ist es günstig, wenn der innere Durchmesser der Aufnahme kleiner ist als der äußere Durchmesser eines Lageraußenelements, insbesondere eines Außenrings, eines Wälzlagers. Dadurch kann das Lageraußenelement geklemmt werden.

Auch ist es bevorzugt, dass die Aufnahme hohlzylindrisch ausgebildet ist. Somit kann auf einfache Weise ein Wälzlager im Inneren der Aufnahme aufgenommen werden. Vorzugsweise ist die innere Mantelfläche der Aufnahme zumindest teilweise sphärisch ausgebildet. Dadurch kann beispielsweise ein sphärisch geformtes Lageraußenelement eines Wälzlagers, vorzugsweise formschlüssig, aufgenommen werden.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Aufnahme mindestens einen Lagermonta- gebereich umfasst, um ein Wälzlager innerhalb des Lagerflansches, insbesondere innerhalb der Aufnahme, anzubringen.

Günstigerweise ist der mindestens eine Lagermontagebereich innenseitig an der hohlzylindrisch ausgebildeten Aufnahme angeordnet.

Vorteilhafterweise umfasst der Lagerflansch eine erste und eine zweite Stirnseite, wo- bei vorzugsweise mindestens ein Lagermontagebereich der Aufnahme an der ersten Stirnseite des Lagerflansches angeordnet ist.

Auch ist es günstig, wenn mindestens ein Lagermontagebereich der Aufnahme eine Rampenform umfasst. Somit kann beispielsweise ein Wälzlager in die Aufnahme des Lagerflansches auf einfache Weise eingesetzt werden. Dabei ist es günstig, wenn beim Einsetzen eines Wälzlagers dieses an dem mindestens einen Lagermontagebereich angeordnet ist und im Wesentlichen senkrecht zur Aufnahme des Lagerflansches orientiert ist.

Ferner ist es günstig, wenn im Anschluss daran durch eine einfache 90 Grad Drehung das Wälzlager in der Aufnahme der Lagerhaltevorrichtung korrekt bzw. funktionsge- recht positioniert ist.

Günstigerweise umfasst der Lagerflansch eine erste und eine zweite Stirnseite, wobei vorzugsweise die Rampenform von der ersten Stirnseite hin zur Mitte der Aufnahme ansteigt.

Auch ist es von Vorteil, wenn zwei Lagermontagebereiche diametral an der Aufnahme angeordnet sind. Dies erleichtert den Einbau des Wälzlagers in die Aufnahme.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Lagerhaltevorrichtung Metall als Material aufweist, wobei es sich vorzugsweise bei dem Metall um Gussstahl oder Gussaluminium handelt. Mithilfe einer metallisch ausgebildeten Lagerhaltevorrichtung kann auf einfache Weise eine Klemmkraft bzw. eine Haltekraft gleichmäßig auf den gesamten Außenring bzw. das gesamte Lageraußenelement eines Wälzlagers aufgebracht werden. Somit kann die Lebensdauer einer Lagerhaltevorrichtung verlängert werden. Auch wird darauf hingewiesen, dass sich vorzugsweise mithilfe einer Lagerhaltevorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, ein Wälzlager selbst innerhalb der Aufnahme des Lagerflansches ausrichten kann. Somit können Bewegungen einer im Wälzlager angebrachten Welle zusätzlich kompensiert werden. Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:

Fig. 1 eine 3-dimensionale Ansicht auf eine erste Stirnseite einer erfindungsgemäßen Lagerhaltevorrichtung; Fig. 2 eine 3-dimensionale Ansicht auf eine zweite Stirnseite der erfindungsgemäßen Lagerhaltevorrichtung aus Figur 1 ;

Fig. 3 eine 3-dimensionale Ansicht auf die erste Stirnseite einer erfindungsgemäßen Lagerhaltevorrichtung mit einem eingesetzten Wälzlager; Fig. 4 eine 3-dimensionale Ansicht auf die erste Stirnseite einer erfindungsgemäßen Lagerhaltevorrichtung mit einem in Montage befindlichen Wälzlager; und

Fig. 5 eine Lagerhaltevorrichtung aus dem Stand der Technik.

In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.

Figur 1 zeigt eine 3-dimensionale Ansicht auf eine erste Stirnseite 13 einer erfindungsgemäßen Lagerhaltevorrichtung 1 , wohingegen Figur 2 eine 3-dimensionale Ansicht auf eine zweite Stirnseite 14 der Lagerhaltevorrichtung 1 aus Figur 1 zeigt. Nachfolgend wird auf die Figuren 1 und 2 der Einfachheit halber gleichzeitig eingegangen.

Genauer dargestellt zeigen Figuren 1 und 2 eine Lagerhaltevorrichtung 1 zum Halten eines Wälzlagers 4 einer Fahrzeugwelle. Dabei hat die Lagerhaltevomchtung 1 einen Befestigungsflansch 2 zum Befestigen an einem Fahrzeugelement und einen Lagerflansch 3 zum Aufnehmen eines Wälzlagers 4.

Gemäß Figur 1 sind der Befestigungsflansch 2 und der Lagerflansch 3 einteilig aus- gebildet, wobei der Befestigungsflansch 2 diverse Montagebereiche 9 umfasst.

Die Montagebereiche 9 sind als Durchlassbohrung für ein Befestigungselement, wie zum Beispiel eine Schraube oder einen Niet, ausgebildet. Dadurch kann die Lagerhaltevorrichtung 1 an einem Fahrzeug bzw. an einer Karosserie befestigt werden.

Der Lagerflansch 3 umfasst eine Aufnahme 5 mit einem inneren Durchmesser für ein Wälzlager 4, wobei der Lagerflansch 3 als ringförmige Schelle zum Reduzieren des inneren Durchmessers ausgebildet ist.

In der Folge ist mithilfe des als ringförmige Schelle ausgebildeten Lagerflansches 3 ein Lageraußenelement bzw. ein Außenring eines Wälzlagers vollständig umgreifbar, wodurch eine Montagekraft bzw. eine Haltekraft gleichmäßig auf den gesamten Um- fang des Lageraußenelements verteilbar ist.

Wie Figuren 1 und 2 zeigen, weist der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch 3 eine Unterbrechung 6 auf, wodurch zwei Enden 7, 8, insbesondere Ringenden, gebildet werden.

Wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird, sind die beiden Enden 7, 8 gegenei- nander spannbar, um ein Wälzlager 4 in der Aufnahme 5 des Lagerflansches 3 zu klemmen.

Der als ringförmige Schelle ausgebildete Lagerflansch 3 hat also ein erstes 7 und ein zweites Ende 8, die gegenüberliegend angeordnet sind.

Das erste Ende 7 umfasst dabei eine Befestigungsaufnahme 10, ausgebildet als Ge- winde, für ein Befestigungselement bzw. für eine Schraube.

Das zweite Ende 8 hingegen hat einen Befestigungsbereich 1 1 zum Spannen gegen das erste Ende 7, wobei der Befestigungsbereich 1 1 als Durchlassbohrung für ein Befestigungselement bzw. für eine Schraube ausgebildet ist.

Wie Figuren 1 und 2 zeigen, sind die Befestigungsaufnahme 10 und der Befesti- gungsbereich außenseitig am Lagerflansch 3 angeordnet. Ferner geht aus den Figuren 1 und 2 hervor, dass die Aufnahme 5 hohlzylindrisch ausgebildet ist, wobei deren innere Mantelfläche teilweise sphärisch ausgebildet ist.

Auf diese Weise kann ein sphärisch geformtes Lageraußenelement eines Wälzlagers 4 bzw. dessen Außenring formschlüssig aufgenommen werden. Auch umfasst die Aufnahme 5 zwei Lagermontagebereiche 12, um ein Wälzlager 4 innerhalb des Lagerflansches 3, insbesondere innerhalb der Aufnahme 5, anzubringen.

Dabei sind die zwei Lagermontagebereiche 12 innenseitig an der hohlzylindrisch ausgebildeten Aufnahme 5 und an der ersten Stirnseite 13 des Lagerflansches 3 ange- ordnet.

Die zwei Lagermontagebereiche 12 der Aufnahme 5 weisen eine Rampenform auf, wobei die Rampenform von der ersten Stirnseite 13 hin zur Mitte der Aufnahme 5 ansteigt.

Auch sind die beiden Lagermontagebereiche 12 diametral bzw. gegenüberliegend an der Aufnahme 5 angeordnet.

Figur 3 zeigt eine 3-dimensionale Ansicht auf die erste Stirnseite 13 einer erfindungsgemäßen Lagerhaltevorrichtung 1 mit einem eingesetzten Wälzlager 4.

Demgegenüber zeigt Figur 4 eine 3-dimensionale Ansicht auf die erste Stirnseite 13 der erfindungsgemäßen Lagerhaltevorrichtung 1 mit einem in Montage befindlichen Wälzlager 4.

Gemäß Figur 4 wird also ein Wälzlager 4, das in die Lagerhaltevorrichtung 1 eingesetzt werden soll, zunächst im 90 Grad Winkel zum Befestigungsflansch 2 und zum Lagerflansch 3 in den rampenförmigen Lagermontagebereichen 12 angeordnet.

Durch eine einfache 90 Grad Drehung kann das Wälzlager 4 in der Aufnahme 5 der Lagerhaltevorrichtung 1 korrekt bzw. funktionsgerecht positioniert werden.

Um nun eine gleichmäßig einwirkende Spannung bzw. Haltekraft auf das Wälzlager 4 bzw. auf dessen Außenring bzw. Lageraußenelement zu erzeugen, wird eine Schraube durch den Befestigungsbereich 1 1 in die Befestigungsaufnahme 10 eingedreht, wodurch sich die beiden Enden 7, 8 annähern und eine Haltekraft auf den Lager- flansch 3 bzw. den Außenring erzeugen. Damit die Haltekraft erzeugbar ist, ist es notwendig, dass der innere Durchmesser der Aufnahme 5 kleiner ist als der äußere Durchmesser des Lageraußenelements bzw. des Außenrings des Wälzlagers 4.

Auf diese Weise kann also das Lageraußenelement sicher geklemmt werden. Abschließend sei der Vollständigkeit halber noch erwähnt, dass Figur 5 eine Lagerhaltevorrichtung 1 aus dem Stand der Technik zeigt.

Diese bekannte Lagerhaltevorrichtung 1 ist bereits eingangs der vorliegenden Beschreibung diskutiert worden.

Bezuqszeichenliste Lagerhaltevorrichtung

Befestigungsflansch

Lagerflansch

Wälzlager

Aufnahme

Unterbrechung

erstes Ende

zweites Ende

Montagebereich

Befestigungsaufnahme

Befestigungsbereich

Lagermontagebereich

erste Stirnseite

zweite Stirnseite