DE102009057329A1 - Grooved ball bearing, has complementary radial recess region provided on lower annular rims such that higher annular rims are inserted in recess region during filling of two races after radial displacement of races - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Rillenkugellager mit einem Außenring mit einer zwischen zwei axial beabstandeten Ringborden radial eingesenkten Laufbahn mit einem Scheitelpunkt und einem Innenring mit einer zwischen zwei axial beabstandeten Ringborden radial eingesenkten Laufbahn mit einem Scheitelpunkt sowie über den Umfang gleichmäßig verteilten, auf den Laufbahnen abwälzenden Kugeln.The invention relates to a deep groove ball bearing with an outer ring with a radially recessed between two axially spaced Ringborden career with a vertex and an inner ring with a radially spaced between two axially spaced Ringborden career with a vertex and evenly distributed over the circumference, rolling on the raceways balls.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus dem Stand der Technik sind Rillenkugellager als Radiallager bekannt, deren als Außen- und Innenring ausgebildete Laufringe Laufbahnen für die Wälzkörper wie Kugeln aufweisen, die in die Laufringe eingebracht sind, wobei die die Laufbahnen begrenzenden Ringborde mit gleicher, geringer Schulterhöhe ausgebildet sind, um die Kugeln in die Laufringe zur Montage des Rillenkugellagers einbringen zu können. Hierbei werden die Laufringe radial gegeneinander verlagert und in einen Anlagekontakt gebracht, so dass am gegenüberliegenden Ende des Anlagekontakts eine sichelförmige Öffnung gebildet wird, in die die Kugeln eingebracht werden können. Dabei bedingt die sich öffnende Sichel neben dem Kugeldurchmesser den Füllungsgrad des Rillenkugellagers. Infolge der dadurch nötigen geringen Schulterhöhe ist die axiale Belastbarkeit derartiger Rillenkugellager infolge des bei axialer Belastung ansteigenden Druckwinkels gering. Der Druckwinkel ergibt sich dabei aus der Winkelverlagerung der Kontaktpunkte der Kugeln zu den Laufbahnen gegenüber der Schnittfläche durch die Kugelmittelpunkte. Treten axiale Belastungen auf, können infolge erhöhter Druckwinkel ein Kantenlauf der Kugeln an einem Ringbord und ein Verkippen des Radialkugellagers auftreten.Deep groove ball bearings are known from the prior art as a radial bearing, designed as outer and inner ring races have tracks for the rolling elements such as balls, which are introduced into the races, wherein the raceways bounding annular rims are formed with the same, low shoulder height to the To bring balls into the races for mounting the deep groove ball bearing. Here, the races are radially displaced from each other and brought into abutting contact, so that at the opposite end of the abutment contact a crescent-shaped opening is formed, into which the balls can be introduced. In this case, the opening sickle next to the ball diameter causes the degree of filling of the deep groove ball bearing. As a result of the thereby required low shoulder height, the axial load capacity of such deep groove ball bearings is low due to the increasing pressure under axial load angle. The pressure angle results from the angular displacement of the contact points of the balls to the raceways relative to the sectional area through the ball centers. If axial loads occur, an edge run of the balls on a ring board and a tilting of the radial ball bearing can occur as a result of increased pressure angles.
Zumindest in eine axiale Hauptbelastungsrichtung höher belastbare Rillenkugellager sind beispielsweise aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ergibt sich daher die Aufgabe, ein Rillenkugellager mit beidseitig gegenüber einem Schrägkugellager erhöhten Ringborden am Innen- und am Außenring bei gleichzeitiger Überhöhung der Ringborde in Belastungsrichtung zur Erhöhung des Druckwinkels vorzuschlagen.It therefore results in the task of proposing a deep groove ball bearing with both sides against an angular contact ball raised ring rims on the inner and outer ring with simultaneous elevation of the ring rims in the loading direction to increase the pressure angle.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe wird durch ein Rillenkugellager mit zwei radial übereinander angeordneten Laufringen in Form eines Außenrings mit einer zwischen zwei axial beabstandeten Ringborden radial eingesenkten Laufbahn mit einem Scheitelpunkt und eines Innenrings mit einer zwischen zwei axial beabstandeten Ringborden radial eingesenkten Laufbahn mit einem Scheitelpunkt sowie über den Umfang gleichmäßig verteilten, auf den Laufbahnen abwälzenden Kugeln gelöst wobei zumindest einer der Laufringe radial hohe und niedrige Ringborde mit unterschiedlicher Schulterhöhe zum Scheitelpunkt aufweist und der bezogen auf einen Scheitelpunkt dem höheren Ringbord auf dem anderen Laufring gegenüberliegende Ringbord einen komplementären radialen Ausnahmebereich dergestalt aufweist, dass bei einem Befüllen der Laufringe nach radialer Verlagerung eines Laufrings gegenüber dem anderen mit einer Anlage zweier Ringborde aneinander der höhere Ringbord in den Ausnahmebereich des anderen Ringbords radial eintaucht.The object is uniform by a deep groove ball bearing with two radially superimposed races in the form of an outer ring with a radially spaced between two axially spaced annular rims career with a vertex and an inner ring with a radially spaced between two axially spaced annular rims career with a vertex and over the circumference at least one of the races has radially high and low annular rims with different shoulder heights at the vertex and the relative to one vertex the higher ring board on the other raceway opposite ring board has a complementary radial exception area such that when filling the races after radial displacement of a race relative to the other with a system of two ring rims together the higher ring board in the exception area of the other ring board radially eint Auchter.
Die in zumindest einen Laufring eingebrachten Ausnahmebereiche erlauben durch die radial übergreifende Einsenkung der Ringschulter des komplementären Ringbords eine weite sichelförmige Öffnung bei radialer Verlagerung der Laufringe gegeneinander. Dabei werden die Umfänge der Ringborde der den sich überlagernden Ringborde gegenüber liegenden Ringborde in Anlagekontakt gebracht. Durch den die Ausnahmebereiche übergreifenden Ringbord kann eine Erhöhung des Druckwinkels auf größer 25° erzielt werden. Dabei ist der diesem Ringbord gegenüber liegende Ringbord des anderen Laufrings zur Erzielung des höheren Druckwinkels ebenfalls erhöht. Die Schulterhöhe des diesem Ringbord auf dem anderen Laufring radial gegenüber liegenden Ringbords wird dabei entsprechend erniedrigt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass dieser Ringbord immer noch mit einer Schulterhöhe größer als der Schulterhöhe einer Schnappschulter eines Schrägkugellagers ausgebildet werden kann. Beispielsweise können die nicht erhöhten, also nicht die Betriebskraft abstützenden Ringborde zumindest eine radiale Schulterhöhe in Höhe des 0,1-fachen des Durchmessers der Kugeln aufweisen.The introduced into at least one raceway exceptional areas allow by the radially overlapping depression of the annular shoulder of the complementary annular rim a wide crescent-shaped opening with radial displacement of the races against each other. The circumferences of the ring rims of the overlying ring rims opposite ring rims are brought into abutting contact. By the exception areas overarching ring board an increase in the pressure angle can be achieved greater than 25 °. In this case, the ring of this opposite ring of the other ring ring to achieve the higher pressure angle is also increased. The shoulder height of this ring board on the other race radially opposite annular bands is thereby reduced accordingly. However, it has been found that this ring board is still larger than the shoulder height of a snap shoulder of a shoulder height greater than Angular contact ball bearings can be formed. For example, the non-elevated, so not the operating force supporting ring rims at least have a radial shoulder height in the amount of 0.1 times the diameter of the balls.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der die axiale Betriebskraft abstützende Ringbord an dem Innenring vorgesehen, so dass der Außenring entsprechende Ausnahmebereiche aufweist. Entsprechend ist der die axiale Betriebskraft abstützende Ringbord des Außenrings gegenüber dem radial gegenüber liegenden Ringbord des Innenrings erhöht.According to an advantageous embodiment of the axial operating force supporting ring board is provided on the inner ring, so that the outer ring has corresponding exception areas. Accordingly, the annular force of the outer ring supporting the axial operating force is increased relative to the radially opposite annular flange of the inner ring.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die die axiale Betriebskraft abstützenden Ringborde im Innenring und im Außenring eine erhöhte Schulterhöhe aufweisen und in entsprechende Ausnahmebereiche am radial gegenüberliegenden Ringbord beim Einbringen der Kugeln im Anlagebereich der Laufringe radial eintauchen.According to a further exemplary embodiment, the annular ribs supporting the axial operating force in the inner ring and in the outer ring can have an increased shoulder height and dip radially into corresponding exceptional areas on the radially opposite annular rim when introducing the balls in the contact area of the races.
Zur Vereinfachung des Einbringens der Kugeln können die Ringborde an ihrem Übergang in die in den Laufringen eingesenkten Laufbahnen angefast, gerundet oder in anderer Weise entschärft sein.To facilitate the introduction of the balls, the ring rims may be chamfered, rounded or otherwise defused at their transition into the races embedded in the races.
Um den Füllgrad, also die Anzahl der in die Laufbahnen eingebrachten Kugeln zu optimieren, ohne auf eine Erniedrigung der Schulterhöhen der Ringborde mit erniedrigter Schulterhöhe verzichten zu müssen, werden die Kugeln in vorteilhafter Weise unter elastischer Deformation des Außenrings eingebracht.In order to optimize the degree of filling, so the number of introduced into the raceways balls without having to sacrifice a reduction in the shoulder heights of the ring rims with reduced shoulder height, the balls are introduced advantageously under elastic deformation of the outer ring.
Zur Abdichtung des vorgeschlagenen Rillenkugellagers können stirnseitige Aufnahmebereiche am Innen- und Außenring beidseitig gleich ausgeführt sein, so dass ein Dichtring, bevorzugt ein mittels einer Dichtlippe axial gegenüber einem Laufring abdichtender und an dem anderen Laufring aufgenommener Lippendichtring als Gleichteile ausgebildet werden können. Dabei können bei einer Anbringung der Dichtringe am Außenring durch eine asymmetrische Ausgestaltung des Dichtungskopfes die axial an dem Innenring anliegenden Dichtlippen drehzahlabhängig abgehoben werden, so dass unter Fliehkrafteinwirkung die Dichtlippen zumindest geringfügig abheben und damit das Reibmoment des Radialkugellagers vermindern.To seal the proposed deep groove ball bearing frontal receiving areas on the inner and outer ring can be made equal on both sides, so that a sealing ring, preferably a sealing lip by means of a sealing lip axially against a race sealing and recorded on the other race lip seal can be formed as equal parts. In this case, with an attachment of the sealing rings on the outer ring by an asymmetrical configuration of the sealing head axially abutting the inner ring sealing lips are lifted speed dependent, so that at least slightly lift under centrifugal force, the sealing lips and thus reduce the friction torque of the radial ball bearing.
Die Ausführung der Laufbahnen kann beispielweise mittels eines Radius mit einem Schmiegeverhältnis von 104% erfolgen. Es hat sich alternativ als vorteilhaft erwiesen, den Querschnitt zumindest einer, vorzugsweise beider Laufbahnen mittels zweier sich in spitzem Winkel im Scheitelpunkt schneidender Kreise größeren Durchmessers als der Durchmesser der Kugeln auszubilden, so dass sich in dem Rillenkugellager in angenäherter Weise ein Vierpunktkontakt zwischen Kugeln und Laufbahnen einstellt.The execution of the raceways can be done for example by means of a radius with a Schmiegeverhältnis of 104%. It has alternatively proved to be advantageous to form the cross-section of at least one, preferably both tracks by means of two at an acute angle in the apex intersecting circles larger diameter than the diameter of the balls, so that in the deep groove ball bearing in an approximate manner, a four-point contact between balls and raceways established.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann zumindest eine der Laufbahnen einen Querschnitt aufweisen, der aus zwei Kreisen mit gegenüber dem Durchschnitt der Kugeln größerem, unterschiedlichen Durchmesser gebildet ist, wobei im Scheitelpunkt ein Übergangsbereich der beiden Kreise mit einer Radialluft gegenüber den Kugeln vorgesehen ist. Dabei ist zwischen den beiden Kreisen im Bereich des Scheitelpunktes der Laufbahn ein Übergangsbereich unter Ausbildung einer Radialluft vorgesehen.According to a further advantageous embodiment, at least one of the raceways may have a cross section which is formed of two circles with respect to the average of the balls larger, different diameter, wherein at the apex, a transition region of the two circles is provided with a radial clearance relative to the balls. In this case, a transition region to form a radial clearance is provided between the two circles in the region of the vertex of the track.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings. Showing:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Zur Abstützung der axialen Betriebskraft sind die beiden Ringborde
Zur Abdichtung des Rillenkugellagers
Das in der
Zur Abdichtung des Rillenkugellagers
Radial gegenüber dem Anlagekontakt
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- RillenkugellagerDeep groove ball bearings
- 1a1a
- RillenkugellagerDeep groove ball bearings
- 1b1b
- RillenkugellagerDeep groove ball bearings
- 22
- Außenringouter ring
- 2a2a
- Außenringouter ring
- 2b2 B
- Außenringouter ring
- 33
- Innenringinner ring
- 3a3a
- Innenringinner ring
- 3b3b
- Innenringinner ring
- 44
- Laufbahncareer
- 4a4a
- Laufbahncareer
- 4b4b
- Laufbahncareer
- 55
- Laufbahncareer
- 66
- KugelBullet
- 77
- Lagerkäfigbearing cage
- 88th
- Ringbordring board
- 8a8a
- Ringbordring board
- 99
- Ringbordring board
- 9a9a
- Ringbordring board
- 1010
- Ringbordring board
- 10a10a
- Ringbordring board
- 1111
- Ringbordring board
- 11a11a
- Ringbordring board
- 1212
- Scheitelpunktvertex
- 12a12a
- Scheitelpunktvertex
- 12b12b
- Scheitelpunktvertex
- 1313
- Scheitelpunktvertex
- 1414
- DichtungslaufbahnSeal career
- 1515
- Ausnahmebereichexcept area
- 1616
- Radialschnittradial section
- 1717
- KugelmittelpunktBall center
- 1818
- Lippendichtunglip seal
- 18b18b
- Lippendichtunglip seal
- 1919
- Schmiermittelraumlubricant space
- 2020
- Schmiermittelraumlubricant space
- 2121
- Ausnahmebereichexcept area
- 21a21a
- Ausnahmebereichexcept area
- 2222
- InnenumfangsbereichInner perimeter
- 2323
- Ausnahmebereichexcept area
- 2424
- Innenumfanginner circumference
- 2525
- Außenumfangouter periphery
- 2626
- Rundungcurve
- 2727
- DichtungskopfSealhead
- 27b27b
- DichtungskopfSealhead
- 2828
- Einschnittincision
- 28b28b
- Einschnittincision
- 2929
- Dichtlippesealing lip
- 29b29b
- Dichtlippesealing lip
- 3030
- Anlagekontaktconditioning Contact
- 3131
- Öffnungopening
- 3232
- Spaltgap
- 3333
- Spaltgap
- 3434
- Anlageflächecontact surface
- 3535
- Kreiscircle
- 35a35a
- Kreiscircle
- 3636
- Kreiscircle
- 36a36a
- Kreiscircle
- 3737
- Radialschnittradial section
- 3838
- Radialluftradial clearance
- 38a38a
- Radialluftradial clearance
- 3939
- Kontaktpunktcontact point
- 39a39a
- Kontaktpunktcontact point
- 4040
- Kontaktpunktcontact point
- 40a40a
- Kontaktpunktcontact point
- 4141
- ÜbergangsbereichTransition area
- M(1)M (1)
- MittelpunktFocus
- M(2)M (2)
- MittelpunktFocus
- M(3)M (3)
- MittelpunktFocus
- M(4)M (4)
- MittelpunktFocus
- M(K)M (K)
- KugelmittelpunktBall center
- r(1)r (1)
- SchmiegeradiusSchmiegeradius
- r(2)r (2)
- SchmiegeradiusSchmiegeradius
- r(3)r (3)
- SchmiegeradiusSchmiegeradius
- r(4)r (4)
- SchmiegeradiusSchmiegeradius
- r(K)r (K)
- Kugelradiusspherical radius
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20120824 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20140217 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150402 |
|
| R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |