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DE102007007998B4 - Rolling bearings in the form of a deep groove ball bearing or a four-point bearing - Google Patents

Rolling bearings in the form of a deep groove ball bearing or a four-point bearing Download PDF

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Abstract

Wälzlager zur Abstützung von sich gegeneinander bewegenden Maschinenteilen in Form eines als Rillenkugellager oder Vierpunktlager ausgebildeten Dünnringlagers, bei dem die Wälzkörper (1) sich an Laufbahnen (2) abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen (3) ausgebildet sind, welche in Lagernuten beidseits der Lagerteilung angeordnet sind, wobei die eine Nutwand der Lagernut von einem zunächst zum Nutboden fluchtenden, axial sich erstreckenden Ringbund (4) gebildet ist, der Teil der umschließenden, eines der Maschinenteile bildenden Konstruktion ist und nach dem Einsetzen der Laufringe (3) sowie der Wälzkörper (1) durch Umformung zur Anlage an die Laufringe (3) kommt, und wobei die Laufringe (3) aus einem geschliffenem oder gezogenem Drahtprofil bestehen und die Seitenfläche der Laufringe (3) eine ballige Kontur aufweist.Rolling bearing for supporting mutually moving machine parts in the form of a deep groove ball bearing or four-point bearing thin-ring bearing, in which the rolling elements (1) roll on raceways (2), which are each formed in a race bed running rings (3), which in bearing grooves are arranged on both sides of the bearing pitch, wherein the one groove wall of the bearing groove is formed by an initially aligned to the groove bottom, axially extending annular collar (4) which is part of the enclosing, one of the machine parts forming construction and after the onset of the races (3) and the rolling element (1) comes to rest on the races (3) by deformation, and wherein the races (3) consist of a ground or drawn wire profile and the side surface of the races (3) has a convex contour.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager zur Abstützung von sich gegeneinander bewegenden Maschinenteile in Form eines als Rillenkugellager oder Vierpunktlager ausgebildeten Dünnringlagers.The invention relates to a rolling bearing for supporting mutually moving machine parts in the form of a deep groove ball bearing or four-point bearing formed Dünnringlagers.

Derartige Lager sind in vielfältigen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt, wobei die Erfindung insbesondere solche Wälzlager betrifft, die eine sehr schmale Bauweise aufweisen. In diesem Sinne bekannt sind insbesondere sogenannte Dünnringlager, wobei dort jedoch die Tragzahl durch eine kleine Kugelanzahl geringer ist als bei solchen Lagern, die die Kugeln in vorkonfektionierten Käfigen enthalten. In diesem Fall wird die Höhe des Lagers durch den Kugelkäfig definiert.Such bearings are known in various embodiments from the prior art, the invention particularly relates to such bearings, which have a very narrow construction. In this sense, in particular so-called thin-ring bearings are known, but there the load capacity is smaller by a small number of balls than in such bearings that contain the balls in prefabricated cages. In this case, the height of the bearing is defined by the ball cage.

Um ein derartiges Lager zu fixieren, kann beispielsweise ein Deckel eingesetzt werden, der jedoch den gewonnenen Platzvorteil wieder aufzehren würde. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit des Aufschrumpfens, was jedoch eine zusätzliche Vorspannung auf das Lager erzeugt und somit zu einem höheren Drehmoment führt.To fix such a bearing, for example, a lid can be used, but would consume the gained space advantage again. In principle, there is also the possibility of shrinking, but this creates an additional bias on the bearing and thus leads to a higher torque.

Insbesondere ist aus der DE1962776A ein Wälzlager mit Drahtlaufringen bekannt, bei welchem jeder Laufring aus einem Paar aneinander stoßender Drahtringe besteht, die relativ zueinander durch gegenseitige Berührung angeordnet sind. Hierbei werden Pressstücke mit hinreichendem Druck auf die Drahtringe gepresst, um ein dichtes Berühren der anliegenden Flächen dieser Ringe zu gewährleisten.In particular, from the DE1962776A a rolling bearing with wire races known in which each race consists of a pair of abutting wire rings, which are arranged relative to each other by mutual contact. Here, pressing pieces are pressed with sufficient pressure on the wire rings to ensure a tight contact with the adjacent surfaces of these rings.

In der DE4243450A1 ist ein Wälzlager beschrieben, bei welcher im Querschnitt kreisförmige Laufdrähte paarweise zum Einsatz kommen. Derartige Konstruktionen sind jedoch für den Einsatz in Dünnringlagern nicht geeignet.In the DE4243450A1 a rolling bearing is described in which circular run wires are used in pairs in cross section. However, such constructions are not suitable for use in thin-ring bearings.

Die DE10163234A1 beschreibt ein Lagerschild für eine elektrische Maschine, bei der ein mit einem Außenring versehenes Lager in einer Lageraufnahme angeordnet ist. Die Lage des Lagers wird durch Umformen eines Randes der Lageraufnahme in dieser gesichert, indem hierdurch ein Hinterschnitt gebildet wird.The DE10163234A1 describes a bearing plate for an electric machine, in which a provided with an outer ring bearing is arranged in a bearing receptacle. The position of the bearing is secured by forming an edge of the bearing support in this, thereby forming an undercut.

Eine vergleichbare Halterung eines Lagers durch Umformung des Randes der Lageraufnahme ist auch aus der US5822859A bekannt.A comparable mounting of a bearing by forming the edge of the bearing support is also from the US5822859A known.

Der Erfindung liegt, hiervon ausgehend, die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungsverfahren für das Lager zu finden, das es ermöglicht, die schmale Bauweise zu erhalten und dennoch eine stabile Axialsicherung für das Lager zu bieten.On this basis, the object of the invention is to find a fastening method for the bearing which makes it possible to obtain the narrow construction and nevertheless to provide a stable axial securing for the bearing.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Wälzlager der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem die Wälzkörper sich an Laufbahnen abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen ausgebildet sind, welche in Lagernuten beidseits der Lagerteilung angeordnet sind, wobei die eine Nutwand der Lagernut von einem zunächst zum Nutboden fluchtenden, axial sich erstreckenden Ringbund gebildet ist, der Teil der umschließenden, eines der Maschinenteile bildenden Konstruktion ist und nach dem Einsetzen der Laufringe sowie der Wälzkörper durch Umformung zur Anlage an die Laufringe kommt, und wobei die Seitenfläche der Laufringe eine ballige Kontur aufweist.This object is achieved according to the invention by a rolling bearing of the type mentioned, in which the rolling elements roll on raceways, which are each formed in a raceway lying raceways, which are arranged in bearing grooves on both sides of the bearing pitch, wherein a groove wall of the bearing groove is formed by a first aligned to the groove bottom, axially extending annular collar which is part of the enclosing, one of the machine parts forming construction and comes after the onset of the races and the rolling elements by deformation to rest against the races, and wherein the side surface of the races a has spherical contour.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, dass durch die Umformung das Lager an seiner vorgesehenen Position axial fixiert wird, wobei der umgeformte Ringbund nicht oder allenfalls kaum zu einer Erhöhung der Bauweise führt.The advantage achieved by the invention consists essentially in the fact that the bearing is axially fixed by the deformation of the bearing at its intended position, wherein the reshaped annular collar does not or at best hardly leads to an increase in the design.

Um eine größere Tragzahl des Lagers zu erreichen, ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die Wälzkörper in vorkonfektioniertem Käfig eingebracht werden. Um hierbei weiterhin eine geringe Bauhöhe zu gewährleisten, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass der umgeformte Ringbund die Laufbahn nur maximal bis zu dem die Wälzkörper aufnehmenden Käfig überragt.In order to achieve a greater load rating of the bearing, it is provided in the context of the invention that the rolling elements are introduced in prefabricated cage. In order to continue to ensure a low overall height, it is proposed in the invention that the reshaped annular collar the career extends beyond only to the maximum of the rolling elements receiving cage.

Desweiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Breite des Ringbundes der Materialeigenschaft der umschließenden Lagerkonstruktion angepaßt ist, um hier beim Umformen optimale Ergebnisse zu erreichen.Furthermore, it has proved to be advantageous if the width of the annular collar of the material property of the enclosing bearing structure is adapted to achieve optimum results here during forming.

Die Laufringe bestehen bei dieser Ausbildung vorteilhafterweise aus einem Drahtprofil, welches für die Anwendung gerollt ist.The races are in this training advantageously made of a wire profile, which is rolled for the application.

Desweiteren ist es im Hinblick auf die Einbringung der Wälzkörper von Vorteil, wenn die Laufringe geteilt ausgebildet sind.Furthermore, it is with regard to the introduction of the rolling elements advantageous if the races are formed divided.

Ferner wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass die Drahtenden der Laufringe einen schräg verlaufenden Stoß aufweisen, um dadurch die Laufkultur des Lagers günstig zu beeinflußen.Furthermore, it is proposed in the context of the invention that the wire ends of the races have a slanted thrust, thereby favorably influencing the running culture of the bearing.

Um beim Umformungsvorgang, was mittels einer Bördelrolle oder einer Presse erfolgen kann, die Laufringe nicht zu beschädigen, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, dass die Laufringe bei der Umformung des Ringbundes mittels eines Niederhalters in Position gehalten sind.In order not to damage the races in the forming process, which can be done by means of a crimping roller or a press, it is proposed in the invention that the races are held in position during the deformation of the annular collar by means of a hold-down.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail on an exemplary embodiment shown in the drawing, in which:

1 ein Lager nach der Erfindung vor der Umformung 1 a bearing according to the invention before forming

2 das Lager nach 1 nach der Umformung. 2 the warehouse after 1 after forming.

Das in der Zeichnung dargestellte Wälzlager in Form eines Rillenkugellagers oder eines Vierpunktlagers zeichnet sich durch eine sehr schmale Bauweise aus, wobei eine stabile Axialsicherung für das Lager bei diesen Bauweisen problematisch ist.The rolling bearing shown in the drawing in the form of a deep groove ball bearing or a four-point bearing is characterized by a very narrow construction, with a stable axial securing the bearing in these designs is problematic.

Im einzelnen weist das Wälzlager in bekannter Weise Wälzkörper 1 auf, die sich an Laufbahnen 2 abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen 3 ausgebildet sind. Diese Laufringe 3 sind in Lagernuten beidseits der Lagerteilung angeordnet.In detail, the rolling bearing in a known manner rolling elements 1 on, who are looking at careers 2 roll off, which are each located in a race bed running rings 3 are formed. These races 3 are arranged in Lagernuten on both sides of the bearing pitch.

Um bei dieser Bauweise eine stabile Axialsicherung zu erreichen, ist die eine Nutwand der Lagernut von einem zunächst zum Nutboden fluchtenden, axial sich erstreckenden Ringbund 4 gebildet. Nach dem Einsetzen der Laufringe 3 sowie der Wälzkörper 1 wird dieser Ringbund 4 durch Umformung zur Anlage an die Laufringe 3 gebracht. Diese Umformung erfolgt vorzugsweise durch Kaltverformung, also beispielsweise durch einen Bördel- bzw. Pressvorgang.In order to achieve a stable axial securing in this construction, the one groove wall of the bearing groove is of an initially aligned to the groove bottom, axially extending annular collar 4 educated. After inserting the races 3 as well as the rolling elements 1 Will this ring collar 4 by deformation for contact with the races 3 brought. This deformation is preferably carried out by cold deformation, that is, for example, by a crimping or pressing process.

Wie sich insbesondere aus der 1 ersehen läßt, ist der Ringbund 4 von einem diesem gegenüber radial auswärts eingebrachten Einstich 5 in der umschließenden Konstruktion 6 des Lagers gebildet. Die Wälzkörper 1 sind hierbei in vorkonfektioniertem Käfig 7 eingebracht, wodurch insgesamt mehr Wälzkörper, hier also Kugeln eingebracht werden können als mittels der Konradfüllung, wodurch sich die Tragfähigkeit deutlich erhöht. Der umgeformte Ringbund 4 überragt hierbei die Laufbahn nur maximal bis zu dem die Wälzlager aufnehmenden Käfig 7, so dass die schmale Bauweise erhalten bleibt.As can be seen in particular from the 1 is the ring collar 4 from a radially outwardly introduced therefrom puncture 5 in the enclosing construction 6 of the camp. The rolling elements 1 are here in prefabricated cage 7 introduced, whereby a total of more rolling elements, so here balls can be introduced as by means of the Konradfüllung, whereby the load capacity increases significantly. The reshaped ring collar 4 In this case, the raceway projects beyond only maximally up to the cage receiving the roller bearings 7 so that the narrow construction is preserved.

Die Breite des Ringbundes 4 ist der Materialeigenschaft der umschließenden Lagerkonstruktion 6 angepaßt, so dass die Umformung unter optimalen Voraussetzungen erfolgen kann.The width of the ring collar 4 is the material property of the enclosing bearing construction 6 adapted, so that the transformation can take place under optimal conditions.

Die Laufringe 3 bestehen im einzelnen aus geeignetem geschliffenem oder gezogenem Drahtprofil, welches für die Anwendung gerollt ist. Im übrigen sind die Laufringe geteilt ausgebildet.The races 3 consist in detail of a suitable ground or drawn wire profile, which is rolled for the application. Moreover, the races are formed divided.

Um eine günstige Beeinflußung der Laufkultur zu erreichen, sind die Drahtenden der Laufringe 3 mit einem schräg verlaufenden Stoß versehen.To achieve a favorable influence on the running culture, the wire ends of the races are 3 provided with an oblique shock.

Bei der Umformung ist es wichtig, dass die Laufringe 3 mittels eines Niederhalters in Position gehalten sind, damit diese nicht verdrückt bzw. in anderer Weise beschädigt werden können. In diesem Zusammenhang ist es auch wichtig, dass die Seitenfläche der Laufringe 3 eine ballige oder dazu vergleichbare Kontur aufweisen, damit das Material der umschließenden Konstruktion bei der Umformung nicht über Gebühr beansprucht wird und darüber hinaus einen guten Formschluß gewährleistet.When forming it is important that the races 3 held in place by means of a hold-down, so that they can not be crushed or damaged in any other way. In this regard, it is also important that the side surface of the races 3 have a convex or comparable contour, so that the material of the enclosing construction is not over-stressed during forming and beyond ensures good fit.

Claims (8)

Wälzlager zur Abstützung von sich gegeneinander bewegenden Maschinenteilen in Form eines als Rillenkugellager oder Vierpunktlager ausgebildeten Dünnringlagers, bei dem die Wälzkörper (1) sich an Laufbahnen (2) abwälzen, die an je in einem Laufringbett liegenden Laufringen (3) ausgebildet sind, welche in Lagernuten beidseits der Lagerteilung angeordnet sind, wobei die eine Nutwand der Lagernut von einem zunächst zum Nutboden fluchtenden, axial sich erstreckenden Ringbund (4) gebildet ist, der Teil der umschließenden, eines der Maschinenteile bildenden Konstruktion ist und nach dem Einsetzen der Laufringe (3) sowie der Wälzkörper (1) durch Umformung zur Anlage an die Laufringe (3) kommt, und wobei die Laufringe (3) aus einem geschliffenem oder gezogenem Drahtprofil bestehen und die Seitenfläche der Laufringe (3) eine ballige Kontur aufweist.Rolling bearing for supporting mutually moving machine parts in the form of a deep groove ball bearing or four-point bearing formed thin-ring bearing, wherein the rolling elements ( 1 ) on careers ( 2 ), which are in each case in a race bed lying running rings ( 3 ), which are arranged in bearing grooves on both sides of the bearing pitch, wherein the one groove wall of the bearing groove of an initially aligned to the groove bottom, axially extending annular collar ( 4 ) which is part of the enclosing construction forming one of the machine parts and after insertion of the races ( 3 ) as well as the rolling elements ( 1 ) by deformation for engagement with the races ( 3 ), and wherein the races ( 3 ) consist of a ground or drawn wire profile and the side surface of the races ( 3 ) has a spherical contour. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (1) in vorkonfektioniertem Käfig eingebracht werden.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that the rolling elements ( 1 ) are placed in prefabricated cage. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umgeformte Ringbund (4) die Laufbahn (2) nur maximal bis zu dem die Wälzkörper aufnehmenden Käfig (7) überragt.Rolling bearing according to claim 2, characterized in that the deformed annular collar ( 4 ) the career path ( 2 ) only a maximum of up to the rolling element receiving cage ( 7 ) surmounted. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Ringbundes (4) der Materialeigenschaft der umschließenden Lagerkonstruktion (6) angepaßt ist.Rolling bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the width of the annular collar ( 4 ) the material property of the enclosing bearing structure ( 6 ) is adjusted. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtprofil für die Anwendung gerollt ist.Rolling bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wire profile is rolled for the application. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufringe (3) geteilt ausgebildet sind.Rolling bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the races ( 3 ) are formed shared. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtenden der Laufringe (3) einen schräg verlaufenden Stoß aufweisen.Rolling bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the wire ends of the races ( 3 ) have an oblique shock. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufringe bei der Umformung des Ringbundes (4) mittels eines Niederhalters in Position gehalten sind.Rolling bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the races in the forming of the annular collar ( 4 ) are held in position by means of a hold-down.
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