DE19717980A1

DE19717980A1 - Rillenkugellager

Info

Publication number: DE19717980A1
Application number: DE1997117980
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl Ing Hehn; Hans-Joerg Dipl In Zielfleisch
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 1998-10-29

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rillenkugellager mit einem zweiteilig ausgeführten Außenlaufring. Derartige Rillenkugellager werden beispielsweise dort eingesetzt, wo eine Montage eines Rillenkugellagers mit einem einteilig ausgeführten Außenlaufring nicht möglich ist. Eine typische Einbausituation liegt vor, wenn der mit einem Kugelkranz bestückte Außenlaufring auf eine Welle aufgeführt wird, die mit einer Kugelrille versehen ist, in die die Kugeln ein schnappen. Infolge des Aufschiebens auf die Welle weichen die Kugeln nach radial außen aus und drücken dabei die beiden Laufringteile auseinander. Sobald die Kugeln über der Kugelrille angeordnet sind und daran an liegen, können die beiden Laufringteile ihre vorgesehene Stellung zueinander ein nehmen.

Hintergrund der Erfindung

Aus der EP-A 0 486 343 beispielsweise ist ein Rillenkugellager mit einem zweiteilig ausgeführten Außenlaufring bekannt. Der Kugelkranz besteht aus einem Kugeln aufnehmenden Wälzlagerkäfig, wobei die Kugeln aus ihren Käfigtaschen herausgedrückt werden, wenn die Kugeln außerhalb ihrer Kugelril len auf der Welle angeordnet sind. Erst wenn der Kugelkranz über der inneren Kugelrille der Welle angeordnet ist, schnappen die Kugeln in ihre Käfigtaschen zurück. Nachteilig bei diesem bekannten Rillenkugellager ist, daß zum Auf führen auf die Welle der Kugelkranz entgegen der Kraft einer Feder, die die beiden Laufringteile gegeneinander drückt, aus ihren Käfigtaschen herauszube wegen. Unter Umständen kann dadurch das Aufführen auf die Welle erschwert sein, was beispielsweise bei robotergesteuerten Montagen vermieden werden soll.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rillenkugellager nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, mit dem eine ein fache Montage auf eine eine Kugelrille tragende Welle möglich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wälzlagerkäfig und der Außenlaufring Anlagen aufweisen, zwischen denen die Kugeln auf einem inneren Hüllkreisdurchmesser gehalten sind, der wenigstens so groß wie der Außendurchmesser einer eine Kugelrille für die Kugeln aufweisenden Welle ausgebildet ist. Die dem Außenlaufring zugeordneten Anlagen können an einem der Laufringteile, aber auch an beiden Laufringteilen vorgesehen sein.

Der Vorteil bei diesem erfindungsgemäßen Rillenkugellager besteht darin, daß es auf den Außendurchmesser der Welle paßt, ohne daß zuvor die Kugeln ent gegen der Kraft einer Feder aus ihren Käfigtaschen bewegt werden müssen. Sobald die Kugeln ihre vorgesehene Position über der Kugelrille erreicht haben, können die Kugeln darin eingreifen, wobei die beiden Außenlaufringteile ihre vorgesehene Position einnehmen.

Bei einem Kugellager, das mit einer quer zur Drehachse angeordneten Teilungs ebene des Außenlaufrings versehen ist, ist wenigstens einer der beiden Laufring teile verliersicher mit dem Käfig verbunden und mit einer der Anlagen versehen, wobei der lichte Abstand zwischen den Anlagen kleiner als der Kugeldurch messer ist. Mit einem derartigen Kugellager ist es möglich, daß eines der beiden Laufringteile bereits auf der Welle oder in einer Gehäusebohrung befestigt ist, wobei der andere Laufringteil gemeinsam mit dem Kugelkranz eine verliersiche re Einheit bildet. Diese verliersichere Einheit - bei der die Kugeln auf einem Hüllkreisdurchmesser gehalten sind, der mindestens so groß wie der Außen durchmesser der Welle ist - kann problemlos auf die Welle aufgeschoben wer den und in seiner Einbauposition gemeinsam mit dem bereits vormontierten Laufringteil das komplette Kugellager bilden. Selbstverständlich sind hier Ab wandlungen denkbar, bei denen beide Laufringteile gemeinsam mit dem Kugel kranz eine verliersichere Einheit bilden, wobei gegebenenfalls beide Laufringtei le mit je einer Anlage versehen sind.

Die dem Laufringteil zugeordnete Anlage kann in vorteilhafter Weise durch einen radial außerhalb einer Kugelrille gelegenen kreisringförmigen Absatz gebildet sein. Die Kugeln liegen demzufolge einerseits an zwei aufeinander stehenden Flächen des kreisringförmigen Absatzes und andererseits an der dem Käfig zugeordneten Anlage an.

Wenn der Käfig beispielsweise beide Außenlaufringteile mit je einem Vorsprung verliersicher hintergreift, dann ist die Geometrie dieser Außenlaufringteile und des Käfigs derart bemessen, daß im Anschlag der Vorsprünge mit den zugehöri gen Außenlaufringteilen der lichte Abstand zwischen den beiden Anlagen kleiner als der Kugeldurchmesser ist. Wenn das Kugellager seine vorgesehene Position erreicht hat und die Kugeln an der Kugelrille der Welle anliegen sollen, genügt es beispielsweise, die beiden Laufringteile zusammenzudrücken. Unter dem anstehenden Druck werden die Kugeln nach radial innen an den Anlagen vorbei in Richtung auf die Kugelrille der Welle bewegt, wobei eine elastische Verformung des Käfigs eine entsprechende Aufweitung zwischen den Anlagen ermöglicht; die an dem Käfig vorgesehene Anlage kann beispielsweise schalen förmig ausgebildet sein.

Sofern der Käfig aus Stirnringen und die Stirnringe miteinander verbindenden Stegen gebildet ist, die Taschen für die Kugeln begrenzen, ist der eine Stirnring mit der Anlage für die Kugeln versehen. Diese Anlage kann in besonders einfacher Weise an Taschenwänden der Tasche gebildet sein. Zweckmäßiger weise liegen sich die beiden Anlagen diagonal gegenüber.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei von insgesamt vier Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kugellager;

Fig. 2 das Kugellager aus Fig. 1 im endmontierten Zustand;

Fig. 3 ein Längsschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Kugel-
lager in einer Einbauphase wie in Fig. 1 und

Fig. 4 im Längsschnitt ein weiteres erfindungsgemäßes Kugellager.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das in Fig. 1 dargestellte Rillenkugellager umfaßt einen aus zwei Laufringtei len 1, 2 gebildeten Außenlaufring 3 mit Kugelrillenteilen 1a, 2a und einen Wälzkörperkranz 4, der Kugeln 5 und einen Kugelkäfig 6 aufweist. Der Kugel käfig 6 besteht aus Stirnringen 7, 8 und diese Stirnringe 7, 8 verbindende Stege 9. Die Stege 9 und die Stirnringe 7, 8 begrenzen Taschen 10, in denen die Kugeln 5 angeordnet sind. An einer Taschenwand 11 und an dem diagonal gegenüberliegenden Laufringteil 3 sind Anlagen 12, 13 vorgesehen, an denen die Kugeln 5 anliegen. Der Kugeldurchmesser ist dabei größer als die lichte Weite zwischen den Anlagen 12, 13. Die dem Kugelkäfig 6 zugeordnete Anlage 12 ist durch eine angeschrägte oder leicht schalenförmig gewölbte Fläche der Taschenwand 11 gebildet und die Anlage 13 ist durch eine an dem Laufringteil 3 gebildete Schräge oder leicht schalenförmig gewölbte Fläche gebildet, die radial außerhalb der Kugelrille angeordnet ist. In der hier gezeigten Anordnung ist der innere Hüllkreisdurchmesser - d. h. der Durchmesser auf dem die Kugeln 5 liegen - etwas größer als der Außendurchmesser einer Welle 14, auf dem das Rillenkugellager angeordnet ist.

An beiden axialen Enden des Kugelkäfigs 6 sind Vorsprünge 15 vorgesehen, die jeweils einen der beiden Laufringteile 1, 2 derart hintergreifen, daß die beiden Laufringteile 1, 2 verliersicher mit dem Kugelkäfig 6 verbunden sind. Das Laufringteil 2 stützt sich an dem Vorsprung 15 ab, um den Einspanndruck der Kugeln 5 zwischen den Anlagen 12, 13 aufrechtzuerhalten.

Fig. 2 zeigt das Rillenkugellager aus Fig. 1 in seinem endmontierten Zustand. Die Kugeln 5 liegen in einer Kugelrille 16 der Welle 14. Um zu erreichen, daß die Kugeln aus ihrer oben beschriebenen Position in die Kugelrille 16 gelangen, werden lediglich die beiden Laufringteile 2, 3 axial aufeinander zubewegt. Die Kugeln 5, die sich während dieser Phase an beiden Laufringteilen 1, 2 abstüt zen, werden infolge einer Keilwirkung der beiden Laufringteile 1, 2 nach radial innen und an den Anlagen 12, 13, vorbei in Richtung auf die Kugelrille 16 geschoben. Der Kugelkäfig 6 ist derart ausgebildet, daß er unter elastischer Verformung den Kugeln 5 Platz macht, um die Anlagen 12, 13 zu passieren. Der Fig. 2 ist weiterhin zu entnehmen, daß die Stirnringe 7, 8 an ihren den Taschen 10 zugewandten axialen Enden jeweils mit Nasen 17 versehen sind, die die beiden Laufringteile 1, 2 hintergreifen. Mittels dieser Nasen 17 ist sichergestellt, daß die beiden Laufringteile 1, 2 zusammengehalten werden, was für weitere Montageschritte von Nutzen sein kann. Es ist anzumerken, daß diese Nasen 17, bei rotierender Welle 14 schnell verschleißen. Die Funktion dieser Nasen 17 - das Zusammenhalten der Laufringteile 1, 2 - ist nur so lange erfor derlich, bis die beiden Laufringteile 1, 2 beispielsweise in einer Gehäuseboh rung angeordnet sind.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß die beiden Nasen zum Zusammenhalten der Laufringteile 1, 2 entfallen sind.

Das in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Kugellager unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dadurch, daß das linke Laufringteil als plane Laufscheibe 18 ausgebildet ist, wobei die dem Laufringteil 19 zugeord nete Anlage für die Kugeln 5 durch einen kreisringförmigen Absatz 20 gebildet ist.

Das in Fig. 5 dargestellte erfindungsgemäße Kugellager - bei dem nur eines der beiden Laufringteile abgebildet ist - weist eine plane Laufscheibe 21 auf, wobei das nicht dargestellte andere Laufringteil einen Kugelrillenteil aufweist. Der Kugelkäfig 6 ist mit schalenförmigen Vorsprüngen 22 versehen, die die Kugeln 5 verliersicher in ihren Käfigtaschen 10 halten. Die plane Laufscheibe 21 bildet die eine Anlage und die Taschenwand 11 bildet die andere Anlage 12 für die Kugeln 5 derart, daß die Kugeln 5 auf einem inneren Hüllkreisdurchmesser gehalten sind, der größer als der Wellendurchmesser ist. Wenn das nicht dargestellte andere Laufringteil hinzugefügt wird, drückt dieser andere Laufring teil die Kugeln 5 nach radial innen, so daß die Kugeln 5 in die Kugelrille 16 der Welle 14 bewegt werden. Die Funktionsweise der an dem Käfig 6 vorgesehe nen Vorsprünge 15 entspricht der Funktionsweise gemäß dem obenbeschriebe nen Ausführungsbeispielen.

Bezugszeichenliste

1

Laufringteil

1

a Kugelrillenteil

2

Laufringteil

2

a Kugelrillenteil

3

Außenlaufring

4

Wälzkörperkranz

5

Kugeln

6

Kugelkäfig

7

Stirnring

8

Stirnring

9

Stege

10

Tasche

11

Taschenwand

12

Anlage

13

Anlage

14

Welle

15

Vorsprung

16

Kugelrille

17

Nase

18

Laufscheibe

19

Laufringteil

20

kreisringförmiger Absatz

21

plane Lauffläche

22

schalenförmiger Vorsprung

Claims

1. Kugellager, dessen aus zwei Laufringteilen (1, 2, 18, 19) gebildeter Außen laufring (3) einen Kugeln (5) aufnehmenden Wälzlagerkäfig (6) aufweist, da durch gekennzeichnet, daß der Wälzlagerkäfig (6) und der Außenlaufring (3) Anlagen (12, 13, 20, 21) aufweisen, zwischen denen die Kugeln (5) auf einem inneren Hülldurchkreismesser gehalten sind, der wenigstens so groß wie der Außendurchmesser einer eine Kugelrille (16) für die Kugeln (5) aufweisende Welle (14) ausgebildet ist.

2. Kugellager nach Anspruch 1, mit einer quer zur Drehachse angeordneten Teilungsebene des Außenlaufrings (3), wobei wenigstens eines der beiden Laufringteile (1, 2, 18, 19, 21) verliersicher mit dem Wälzlagerkäfig (6) ver bunden und mit der Anlage (13, 20) versehen ist, und wobei der lichte Abstand zwischen den Anlagen (12, 13, 20) kleiner als der Kugeldurchmesser ist.

3. Kugellager nach Anspruch 1, dessen eines Laufringteil (19) einen radial außerhalb eines Kugelrillenteils (2a) gelegenen kreisringförmigen Absatz (20) aufweist, der die Anlage bildet.

4. Kugellager nach Anspruch 2, dessen Wälzlagerkäfig (6) wenigstens eines der beiden Laufringteile (1, 2, 19, 21) mit wenigstens einem Vorsprung (15) ver liersicher hintergreift, wobei im Anschlag des Vorsprungs (15) mit dem Laufring teil (2, 19) der lichte Abstand zwischen den Anlagen (12, 13, 20) kleiner als der Kugeldurchmesser ist.

5. Kugellager nach Anspruch 1, bei dem den Wälzlagerkäfig (6) bildende Stirnringe (7, 8) und die Stirnringe (7, 8) miteinander verbindende Stege (9) Taschen (10) für die Kugeln (5) begrenzen, wobei der eine Stirnring (7) mit der Anlage (12) für die Kugeln (5) versehen ist.

6. Kugellager nach Anspruch 5, bei dem Taschenwände (11) der Taschen (10) die eine Anlage (12) bilden.

7. Kugellager nach Anspruch 6, bei dem sich die Anlagen (12, 13, 20, 21) diagonal gegenüberliegen.

8. Kugellager nach Anspruch 1, bei dem den Wälzkörperkäfig (6) bildende Stirnringe (7, 8) und diese Stirnringe (7, 8) miteinander verbindende Stege (9) Taschen (10) für die Kugeln (5) begrenzen, wobei an beiden Stirnringen (7, 8) die Laufringteile (1, 2, 18, 19) hintergreifende Vorsprünge (15) vorgesehen sind.