DE3225745A1

DE3225745A1 - Kaefig zum haltern und sichern von zylinderrollen in lagern

Info

Publication number: DE3225745A1
Application number: DE19823225745
Authority: DE
Inventors: Takao Iguchi; Kenichi Tagawa
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1983-02-10
Also published as: US4435024A; JPS5817222A; GB2102513A; FR2510212B1; GB2102513B; FR2510212A1; JPH0122487B2

Description

—5-NIPPON SEIKO KABUSHIKI KAISHA, Tokio, Japan

Käfig zum Haltern und Sichern von Zylinderrollen in Lagern

Die Erfindung bezieht sich auf Käfige für Zylinderrollenlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die verbesserten Käfige sind mit mehreren Zylinderrollen-Halterungsbauteilen bzw. -vorrichtungen versehen, die aus Kunststoff hergestellt und in Umfangsrichtung bewegbar sind, wodurch sie eine leichte Herstellung und Montage der Käfige in das Rollenlager ermöglichen.

Es ist bekannt, daß bei gepreßten oder gestanzten einstückigen Käfigen für Rollenlager der Bauart, bei der einer der beiden Lagerringe lösbar ist, Probleme aufgrund der begrenzten Abmaßgenauigkeit beim Gießen der Zähne und Lippen, die sich zwischen den benachbarten Rollen nach vorne erstrecken,und wegen der begrenzten Genauigkeit beim Krümmen und Umbiegen der Zähne während der Teilmontage aufgetaucht sind. Damit ist es nachteilig, daß beispielsweise ein Zahn dieser Bauart den oder die Rollkörper übermäßig berührt und somit eine glatte Drehung beeinträchtigt. Andererseits kann aber auch der Nachteil auftreten, daß ein Zahn.in unzureichender Berührung mit den jeweiligen Rollkörpern steht, wobei sogar der Rollkörper herausrutschen kann, wodurch der Zusammenbau eines zusammengehörigen Lagerringes sehr schwierig ist.

Im Hinblick auf diese Nachteile wurden verschiedene Lagerkäfige mit getrennter Bauweise entwickelt. Hierbei besteht ein Lagerkäfig aus einem Käfigbauteil und einer getrennten Rollkörper-Halterungsvorrichtung Im japanischen Gebrauchsmuster Nr. 7904/62 wird ein Käfig gezeigt, in dem ein Hilfsring, insbesondere eine Auf-

nahmehülse, in das Käfigbauteil eingefügt wird. Die Aufnahmehülse weist eine Aufnahmenut auf, die eine Breite hat, die etwas kleiner ist als der Kammerdurchmesser, der in einem Käfigbauteil begrenzt wird. In der japanisehen Patentanmeldung Nr. 9608/63 ist eine andere Konstruktion gezeigt, bei der ein Halterungsteil oder Halterungsteile, die aus Kunststoff hergestellt sind, sowohl auf der radialen Innenfläche als auch auf der Außenfläche hitzegeklebt sind oder abweichend davon, nur an einer der oben genannten beiden Flächen hitzegeklebt, sind, so daß die Befestigungsteile oder Lippen sich durch ein Randteil der Öffnungen erstrecken, die in dem • Käfigbauteil ausgebildet sind.

■ Der Käfig mit getrennter Bauweise, der in der ersten Druckschrift genannt ist, weist die folgenden Nachteile auf. Da bei der Montage des zuerst genannten Käfigs ein Flansch des Hilfsrings mit der axialen Stirnseite oder den Stirnseiten verbunden wird und danach eine Strebe oder Streben, die zwischen der Aufnahmenut ausgebildet sind, an einer der radialen Innenseiten der Außenseite des Käfigbauteils unter Druck montiert werden, ist das Positionieren oder Einstellen der aufeinander bezogenen Elemente sehr schwierig. Außerdem kann die Strebe durch das Gewicht der Zylinderrollen verformt werden, da die Strebe oder die Streben in der Aufnahmenut gegen den Flansch wie eine einseitige Lagerung abgestützt werden, während entweder ein Innenring oder ein Außenring bei der Montage noch nicht miteinander verbunden ist. Sogar nach der Montage kann der Hilfsring aus dem Käfigbauteil während des Betriebs infolge von Erschütterungen oder einigen anderen Gründen herausrutschen.

Die in der zweiten Druckschrift genannte Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung' hat folgende Nachteile. Während der Montage des aus Kunststoff hergestellten Rollkörper-Halterungsbauteils an das Käfigbauteil ist eine

große Geschicklichkeit erforderlich, vim die Zähne oder Lippen exakt in Umfangsrichtung an jede Aufnahmeöffnung oder Bohrung zu positionieren, da eine geringe Genauigkeit bei der Lagereinstellung einen hohen Reibungswiderstand infolge der unnötig festen Berührung zwischen den Rollkörpern und den Zähnen ergibt. Besonders Lager mit schwergewichtigen Rollkörpern können durch das Herausrutschen der Rollkörper über die Lippen beschädigt werden, außer wenn die Zahnlänge, die sich"durch die Aufnahmeöffnung oder Bohrung erstreckt, groß genug ist.

Neben den obengenannten Vorrichtungen wurden auch gegossene Kunststoffkäfige benutzt, aber sie erwiesen sich als unbefriedigend, besondern in bezug auf die Festigkeit und Genauigkeit bei hochbelastbaren Lagern.

Da bei den zwei bekannten Vorrichtungsarten die Rollkörper-Halterungsvorrichtung oder das Rollkörper-Halterungsbauteil keine relative Verschiebung in bezug auf das Käfigbauteil zuläßt, hat es sich gezeigt, daß einige Teile des Käfigs die Rollkörper bremsen und somit die Lagereigenschaften verschlechtern. ■ . ■

Ferner wird als weiterer Stand der Technik auf die britische Patentschrift Nr. 1 215 466 hingewiesen. Bei der dort angegebenen Konstruktion ist eine relative Verschiebung zwischen der Rollkörper-Halterungsvorrichtung und dem Käfigbauteil möglich. Die Konstruktion weist jedoch ähnliche Nachteile wie bei der zuerst genannten japanischen Druckschrift auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beheben.

Es soll ein Käfig mit getrennter Bauweise mit hoher Festigkeit und hoher Genauigkeit für ein Zylinderrollen-.lager vorgesehen werden, der aus einem gedrückten oder

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-8-

spanendbearbeiteten Metallkäfigbauteil und einem Rollkörper-Halterungsbauteil, das aus Kunststoff hergestellt ist, besteht. Ferner sollen verschiedene Modifikationen oder Abwandlungen von Käfigen für Zylinderrollenlager vorgesehen werden, die leicht zusammengebaut werden können, ohne daß eine besondere Genauigkeit bei der Lagereinstellung in Umfangsrichtung zwischen den Käfigbauteilen und der Rollkörper-Halterungsvorrichtung oder dem Rollkörper-Halterungsbauteil nötig ist. Ferner sollen Käfige in verschiedenen Modifikationen oder Abwandlungen bei niedrigen Kosten hergestellt werden, indem vereinfachte Schritte bei der Formgebung der Bauteile angewandt wer- ' den. Außerdem sollen die Käfige besonders für Zylinderrollenlager, die hohen Betriebsbelastungen ausgesetzt sind, geeignet sein. .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß besteht jeder der Käfige für Zylinderrollenlager aus einem unter Druck hergestellten Metallkäfigbauteil und einem oder zwei gegossenen Kunststoff hai terungsbauteilen für Rollkörper. Das Käfigbauteil setzt sich aus einem ringförmigen zylindrischen

^Vs-' 25 Abschnitt zusammen, der eine bestimmte Anzahl von Kammern ■ enthält, und ferner aus einem Flansch oder aus Flanschen, die entweder an einem axialen Ende oder an beiden axialen Enden des zylindrischen Abschnitts ausgebildet sind. Jedes Rollkörper-Halterungsbauteil oder jede RoIlkörper-Halterungsvorrichtung weist einen kreisförmigen Ringabschnitt auf, der eine kreisförmige Seitenfläche hat, die das axiale äußere Ende des Flansches des Käfigbauteils berührt. Ferner v/eist das Rollkörper-Halterungsbauteil eine in Umfangsrichtung liegende Paßfläche auf, die entweder eine radiale Innenstirnfläche oder eine Außenstirnfläche des Flansches leicht berührt oder durch einen kleinen Spalt von diesem beabstandet ist. Das

Halterungsbauteil besteht außerdem aus einer bestimmten . Anzahl von Zähnen, die sich axial nach innen vom kreisförmigen Ringabschnitt und zwischen den Zylinderrollen erstrecken, um die Rollkörper am Herausrutschen zu hindern, und ferner aus mehreren Lippen, die das Rollkörper-Halterungsbauteil an dem Plansch des Käfigbauteils befestigen. Die Montage des Käfigs kann durch einen Schnappvorgang des Rollkörper-Halterungsbauteils in das · Käfigbauteil durchgeführt werden, indem das Rollkörper-Halterungsbauteil axial von der Außenseite des Flansches nach innen gedrückt wird.

Da der erfindungsgemäße Käfig aus einem Metallkäfigbauteil und einem Rollkörper-Halterungsbauteil oder einer Rollkörper-Halterungsvorrichtung aus Kunststoff besteht, die zusammengebaut werden, wobei ein geeignet großer Spalt oder Abstand zwischen beiden erhalten bleibt, ist keine besonders genaue Lagereinstellung für den unter Druckanwendung getätigten Einpaßvorgang erforderlich, so daß die Montage leicht durchführbar ist.

Sobald das Käfigbauteil und das Rollkörper-Halterungsbauteil in ein zusammengebautes Lager eingefügt sind, greifen die kreisförmige Umfangsflache des Ringabschnitts und die Lippen des Rollkörper-Halterungsbauteils in jeweils eine der axialen Seitenflächen des Flansches ein, so daß der Flansch von beiden Seiten fest eingespannt wird, und somit das Rollkörper-Halterungsbauteil die Konfiguration oder Stellung und Lage in bezug auf das Käfigbauteil sicher berichtigen kann. Folglich kann jede unerwünschte Verschiebung oder Ablenkung des Rollkörper-Halterungsbauteils, die durch das Gewicht der Zylinderrollen und des Halterungsbauteils selbst verursacht wird und die eine ruckfreie oder sanfte Drehung des Rolikörpers stört, oder irgendwelche andere Schwierigkeiten, wie beispielsweise die Verformung von Zähnen oder Lippen, vollständig verhindert werden, so daß keine Geräuschbildung

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-10- .
während des Betriebs entsteht.

Die Einfügung des erst später eingebauten Lagerrings kann sehr leicht durchgeführt werden, da die radiale Ver-Schiebung der Rollkörper auf ein Minimum unterdrückt werden kann. Somit ist die Gefahr der Beschädigung der Lagerrollen während des Einbaus beseitigt. Auch besteht während der Drehung des Lagers beim Betrieb keine Gefahr, daß die Rollkörper aus dem Halterungsbauteil herausrutsehen, da das Rollkörper-Halterungsbauteil an seiner . axialen Verschiebung gehindert wird. Weiterhin ist zu bemerken, daß das Rollkörper-Halterungsbauteil bis zu einem bestimmten Betrag eine Umfangsbewegung zuläßt, so als wäre es schwimmend gelagert. Wenn sogar ein oder mehrere Rollkörper die Zähne oder Vorsprünge des Halterungs-bauteils berühren, kann sich der Vorsprung bewegen, um sich, so von der stoßartigen Krafteinwirkung zu befreien. Somit können eine verschlechterte Drehbarkeit und eine Beschädigung oder Verformung der Zähne vermieden werden.

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Auch für den Fall, daß die Käfigbauteile durch einen Preßvorgang geformt werden, können sie durch vereinfachte Arbeitsschritte zusammen mit hoher Abmaßgenauigkeit, sehr geringem Gewicht und niedrigen Kosten hergestellt ■ werden. Daher sind die hochgenauen Lagerkäfige für Zylinderrollenlager, die hohen Belastungen ausgesetzt werden, geeignet. · . .

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen;

FIG. 1 einen Querschnitt einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

F I G . 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

F I G . 3 eine räumliche Darstellung eines Teils der Halterungsvorrichtung für Zylinderrollen,

F I G . 4 einen Querschnitt einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

F I G . 5 einen Querschnitt einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform,

F I G . 6 einen Querschnitt einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform und

F I G . 7 einen Querschnitt einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform. In den Abbildungen bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Außenring, der an seinen beiden axialen Laufbahnenden Flansche aufweist, und die Bezugszahl 2 beschreibt einen Ihnenring, der einen Flansch an einem axialen Laufbahnende aufweist. Die Bezugszahl 3 beschreibt eine Zylinderrolle, und die Bezugszahl 4 den Käfig der Erfindung.

Der Käfig 4 besteht aus einem Käfigbauteil 6, das aus gepreßtem Metallblech hergestellt ist, und einer Halterungsvorrichtung 10 für die Zylinderrollen aus gegossenem, synthetischen Kunstharzmaterial, also aus Kunststoff.

Das Käfigbauteil 6 wird dadurch hergestellt, daß die beiden axialen Endbereiche eines Metallhohlzylinders radial nach innen gebogen werden und somit zwei kreisförmige Flansche 8 bilden. Das Käfigbauteil 6 ist somit im Querschnitt U-förmig ausgebildet, wobei das "U" zur Seite hin gedehnt und in der Höhe verkürzt ist. Der zylindrische Abschnitt 7 des Käfigbauteils 6 ist so geformt, daß

-12-er viele Öffnungen für nicht abgebildete Kammern oder Taschen bestimmt, die in einem vorbestimmten Abstand voneinander entfernt sind und jeweils durch nicht abgebildete Streben voneinander getrennt sind, so daß die Zylinderrollen abgestützt und geführt werden.

Die Haiterungsvorrichtung für die Zylinderrollen besteht aus einem kreisförmigen Ringabschnitt 11, mehreren Zähnen oder Vorsprüngen 12, die sich vom kreisförmigen.

Ringabschnitt axial und nach innen erstrecken, so daß die Zylinderrollen 3, die jeweils zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen 12 aufgenommen sind, am Herausgleiten gehindert werden. Ferner sind Zähne, Lippen oder Klauen 13 vorgesehen, die einstückig mit den Vorsprüngen 12 ausgebildet, sind und sich radial von jedem Vorsprung 12 nach innen erstrecken, wie dies in Fig. 3 gezeigt wird.

Der kreisförmige Ringabschnitt 11 ist auf einer ring- ; förmigen Innenfläche 15 ausgebildet, die jede der in axialer Richtung angeordneten Außenflächen der Flansche berührt, und einen kreisförmigen Stufenabschnitt aufweist, wodurch eine ringförmige Paßfläche 17 mit der in radialer Richtung angeordneten Fläche der Innenkante des Flansches 8 in Eingriff steht.

In dieser Ausführungsform ist der Außendurchmesser d1 des Ringabschnitts 11 etwas kleiner als der Außendurchmesser D1 des zylindrischen Abschnitts 7 des Käfigbauteils 6. Der Innendurchmesser d2 des Ringabschnitts 11 ist kleiner als der Wälzkreis oder Teilkreis der Zylinderrolle 3, so daß die kreisförmige Innenfläche 15 fast vollständig mit der Außenfläche des Flansches 8 des Käfigbauteils in Eingriff steht. Der Außendurchmesser d3 der kreisförmigen Paßfläche 17 der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser D2 des Flanschabschnitts 8 des Käfigbauteils 6. Die Breite oder Höhe H der abgestuften Paßfläche 17

stimmt weitgehend mit der Wandstärke des Flanschabschnittes 8 überein. Wenn die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 in einer solchen Lage zum Flansch 8 durch die Lippen 13 verbunden ist, bleibt ein kleiner Zwischenraum zwischen der kreisförmigen Paßfläche 17 und der radialen Innenfläche des Flanschabschnitts, so daß eine Umfangsbewegung der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 in bezug auf das Käfigbauteil 6 möglich ist.

Die zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Zahnes oder Vorsprungs 12 sind so ausgebildet, daß jede Fläche einen Teil einer konkaven, kreisförmigen, zylindrischen Oberfläche 20 bildet, die sich mit dem Kurvenverlauf der Zylinderrollen deckt. Die Breite W der radialen Stirnfläche des Zahnes 12 (Fig. 2) ist größer als der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Rollen 3, längs des Teilkreises der Zylinderrollen. Die axiale Länge S des Zahnes 12 ist größer als die Summe der Länge 6-j, die sich zwischen dem axialen Ende der eingebauten'Zylinderrolle 3 und der kreisförmigen Innenfläche 15 des Ringabschnitts 11 der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 erstreckt, zusammenaddiert mit der Länge &„, die für den Eingriff mit den Zylinderrollen 3 nötig ist und die Länge umfaßt, die nötig ist, um ein axiales Spiel der Zylinderrollen zu ermöglichen.

Die Zähne 12 sind auf der Innenfläche des Ringabschnitts 11 in einem bestimmten Abstand vorgesehen. Das radiale äußere Kopfende der Zähne 12 ist als eine konisehe oder schräge Fläche 21 ausgebildet, die so geneigt ist, daß sie in Richtung des Flansches 8 in ihrer radialen Ausdehnung größer wird. Das radiale äußere Ende der konischen Fläche 21 steht radial über die Paßfläche 17 nach außen und bildet so die Lippe oder Klaue 13· Der Außendurchmesser d4 des äußersten Endes (d.h. das äußerste Ende der konischen Fläche 21 in radialer Richtung) ist größer als der Innendurchmesser D2 des Flansches 8 des

Käfigbauteils 6. Der Durchmesser d5 der Klaue 13 am hinteren Ende (d.h. das innerste Ende der konischen Fläche in radialer Richtung) ist kleiner als der Innendurchmesser D2 des Flansches 8.
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Wenn es nötig ist, den Käfig, der den obengenannten Aufbau aufweist, in ein Lager einzubauen, wird das Käfigbauteil 6 in den Außenring 1 eingefügt. Danach wird die erforderliche Anzahl von Zylinderrollen 3 in die Kammern ' des Käfigbauteils 6 eingegeben. Anschließend wird die

Zylinderrollen-Hälterungsvorrichtung 10 von außen in das ^ Käfigbauteil 6 so eingefügt, daß die Vorsprünge 12 in das Innere des Käfigbauteils 6 gerichtet sind. Während des Einbaus wirken die konischen-Flächen 21 auf den Zähnen

als Führungsflächen. Die Lippen 13 werden durch die zwangsläufige Berührung mit der Innenfläche des Flansches 8 des Käfigbauteils 6 elastisch verformt und anschließend in ihre ursprüngliche Lage zurückgebildet·. Auf diese Weise berührt die Rückfläche jeder Lippe 13 und jede kreisförmige Innenfläche 15 des Ringabschnitts jeweils die axiale Innenfläche und Außenfläche des Flansches 8 des Käfigbauteils 6. Somit ist die ringförmige Paßfläche· 17 des Ringabschnitts 11 zwischen der radialen Innenfläche des Flansches 8 positioniert, wobei ein kleiner Abstand beibehalten wird. Da die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10, die in dieser Weise eingebaut ist, in Umfangsrichtung in bezug auf das Käfigbauteil 6 beweglich ist, ist keine besonders genaue Einstellarbeit in bezug auf das Käfigbauteil 6 während des Einrast- oder Eins.chnapp-Vorgangs erforderlich. Da der Durchmesser d5 des Vorsprungs 12 am innersten Ende der konischen Fläche 21 in radialer Richtung kleiner ist als der Innendurchmesser D2 des Flansches 8 des Käfigbauteils 6, kann der Einrastvorgang leicht durchgeführt werden, auch wenn der Zusammen- · bau oder die Montage beendet ist. Der Durchmesser d4 der Lippen 13, der in radialer Richtung am weitesten außen

liegt, ist größer als der Innendurchmesser D2 des Flansches 8 des Käfigbauteils 6, so daß die Zylinderrollen-Halt erungs VQrri chtung 10 niemals über den Flansch 8 herausgleiten kann. Zusätzlich wird, da ein geeigneter Abstandsbetrag zwischen der Paßfläche 17 des Ringabschnitts 11 und der radialen Innenfläche des Flanschs 8, wie schon erwähnt, besteht, die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 sich niemals am Flansch 8 des Käfigs festsetzen, noch wird sie die Umfangsbewegung der Halterungsvorrichtung behindern oder bremsen, sogar wenn sich die Halterungsvorrichtung während des Betriebs oder Laufes in Folge einer Temperaturerhöhung ausdehnt.

Wenn der Außenring 1 und die Zylinderrollen 3 eingebaut sind und der erfindungsgemäße Käfig 4 verwendet wird, der aus einem Käfigbauteil 6 und zwei Zylinderrollen-Halterungsvorrichtungen 10 besteht, so daß keine Trennung bewirkt wird, dann greift der Zahn 12.der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 an zwei benachbart liegenden Rollen in einer Zwischenlage zwischen diesen ein, so daß sich die Zylinderrollen nicht verschieben oder bei Gebrauch herausfallen können. Der Ringabschnitt 11 der Halterungsvorrichtung 10 hält den Flansch 8 an seiner kreisförmigen Umfangsflache 15, die eine ausreichend große Fläche aufweist, so daß der Ringabschnitt das Gewicht der Zylinderrollen halten kann, die durch die Vorsprünge 12 gelagert werden, so daß die Höhe der Verformung der Zähne oder Vorsprünge 12 sehr gering ist, sogar wenn Zylinderrollen der schweren Ausführung benutzt werden.

Die Flansche 8 des Käfigbauteils 6 der obengenannten Ausführungsform sind an der gesamten Umfangsfläche auf beiden axialen Enden des zylindrischen Teils 7 ausgebildet. Die Lippen 13 der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 sind an jedem Ende von allen Vorsprüngen 12 aus-

gebildet. Es ist jedoch nicht notwendig, daß sie so geformt sind, sondern es ist auch möglich, daß mehrere Flansche 8, die unregelmäßg voneinander beabstandet sind, vorgesehen werden. Ebenso ist es möglich, daß die Lippen 13 nur an manchen Zähnen, die sich an geeigneten Stellen befinden, ausgebildet sind. Die Montage oder der Einkupplungsvorgang. der Zylinderrollen-Haiterungsvorrichtung an das Käfigbauteil kann zusätzlich zu der Möglichkeit durchgeführt werden, bei der alle Zähne mit den durchgehenden oder gleichmäßigen Flanschen verbunden oder befestigt sind, so daß entweder die Lippen, die an einem Teil der Vorsprünge ausgebildet sind, mit den gleichmäßig oder durchgehend geformten Flanschen verbunden werden oder daß alle Lippen oder nur ein Teil der Lippen an den unregelmäßig geformten Flanschen befestigt ■ sind.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Käfigbauteil 6 einen Flansch 8 aufweist, der nur an einem axialen Ende des zylindrischen Abschnitts 7 ausgebildet ist, so daß sich ein L-förmiger Querschnitt ergibt. Die Zylinderrollen-Haiterungsvorrichtung 10, die mit einer solchen Ausführungsform des Käfigbauteils verbunden wird, weist Zähne oder Vor- ^ 25 sprünge 12 auf, deren axiale Länge größer ist als die in'Fig. 1 gezeigte Zahnlänge, so daß sie eine Berührungslänge mit den Zylinderrollen 3 aufweist, die größer ist als die Hälfte der axialen Länge L der Zylinderrollen. Da der Aufbau und die ungefähren Abmessungen der restlichen Komponenten, d.h. mit Ausnahme der Zähne 12, in bezug auf den Flansch 8 des Käfigbauteils 6 mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau und den entsprechenden Ab-■messungen übereinstimmen, wird keine ausführliche Beschreibung gegeben.

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Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Käfigbauteil 6 auf dem einen axialen

Ende seines zylindrischen Abschnitts 7 einen radial nach innen gebogenen Flansch 8a aufweist und auf dem anderen axialen Ende einen radial nach außen gebogenen Flansch 8b hat, so daß sich ein Z-förmiger Querschnitt ergibt.

Die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 ist mit dem nach außen gebogenen Flansch 8b verbunden und' weist . Zähne 12 auf, die axial nach innen gerichtet sind, um die Zylinderrollen am Herausgleiten zu hindern, wie dies auch in Fig. 1 gezeigt ist. Jedoch sind alle mit · der radialen Außenseite jeder der Zähne des Ringabschnitts 11 ausgerichteten Lippen 13 so vorgesehen, daß der Ringabschnitt 11 selbst fest an dem nach außen gebogenen Flansch 8b gehalten wird.

Bei dieser Ausführungsform ist der Außendurchmesser d1 des Ringabschnitts 11 größer als der Außendurchmesser D3 des Flansches 8b, der einen äußeren radialen Rand bildet. Auf dem Flansch 8b ist die ringförmige Innenfläche 15 ausgebildet, die die axial gelegene Außenfläche des Außenflansches 8b berührt, und ferner ist eine Paßfläche 17 ausgebildet, die die radiale Außenbegrenzungsflache des Flansches 8b berührt. Der Innendurchmesser d3 der Paßfläche 17 ist größer als der Außendurchmesser D3 des Flansches 8 und seine Breite H stimmt fast mit der . Wandstärke des Flansches 8b Uberein.

Ein Vorsprung ist so ausgebildet, daß er sich axial nach innen vom radialen äußeren Ende des Ringabschnitts 11 erstreckt. Der Vorsprung weist eine radiale innere kegelige Fläche 21 auf, die radial nach außen und axial nach innen vom Ringabschnitt 11 geneigt ist. Die radiale innere Spitze der kegelingen Fläche 21 bildet eine Lippe 13, die sich radial nach innen unterhalb der Paßfläche 17 erstreckt. Der Innendurchmesser d4 der Lippe am radialen innersten Rand der kegeligen Fläche 21 ist

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kleiner als der Außendurchmesser D3 des Flansches 8b des Käfigbauteils 6, und der Durchmesser d5 der Lippe 13 an der Spitze (am radialen äußersten Ende der kegeligen Fläche 21) ist größer als der Außendurchmesser D3 des Außenflansches 8b.

Das Einfügen des Käfigs der obengenannten Konstruktion bei der Montage wird in ähnlicher Weise durchgeführt, wie dies in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform gezeigt ist.

Lage und Teilung der Lippen der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung dieser Ausführungsform sind zweckmäßig so .ausgewählt, daß sie mit jedem Vorsprung übereinstimmen. Sie können aber auch einstückig nur mit einigen Zähnen in entsprechenden Abständen angeordnet sein. Ähnlich kann der Außenflansch 8b des Käfigbauteils an der über dem Umfang sich erstreckenden, an der Außenseite liegenden Zwischenfläche des zylindrischen Abschnitts 7 des Käfigbauteils 6 ausgebildet sein.

Wenn eine Zylinderrollen-Haltevorrichtung an dem nach innen gebogenen Flansch 8a des Käfigbauteils 6 befestigt werden soll, kann die Halterungsvorrichtung,- die ^ ■ 25 bei der Ausführungsform 1 verwendet wird, benutzt werden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine vierte und fünfte Aus-, führungsform der Erfindung, wobei jeweils ein innerer Ring und die Zylinderrollen zweckmäßig durch eine Haltevorrichtung zusammengebaut sind.

In beiden Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Außenring, der an beiden axialen Enden außerhalb der Laufbahn keine Flansche aufweist, während das Bezugszeichen 2 einen Innenring kennzeichnet, der Flansche aufweist, die jeweils auf jedem axialen Ende außerhalb der Laufbahn angeordnet sind, und ferner bezeichnet die Be-

zugszahl 3 die Zylinderrollen.

Fig. 6 zeigt die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung, die an einem Käfigbauteil angeordnet ist, das einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die seitlich vorstehenden Teile kurz sind. In diesem Querschnitt haben sov/ohl das Käfigbauteil 6 als auch die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 ihre Teile in bezug auf die zentrale Achse senkrecht zur Drehachse angeordnet. Bei dieser Ausführungsform wird die folgende Beziehung zwischen dem Außendurchmesser D3 der Flansche 8 des Käfigbauteils 6, dem Durchmesser d3 der Umfangspaßfläche 17 des Ringabschnitts der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10, dem Durchmesser d4 der Halterungsvorrichtung am in radialer Richtung innersten gelegenen Ende der Lippen 13 und dem Durchmesser d5 der Halterungsvorrichtung am in radialer Richtung äußersten Ende der kegeligen Fläche 21 der Halterungsvorrichtung 10 erfüllt: .

d4< D3 < d5 und d3 > D3.

Wenn ein Käfigbauteil mit L-förmigen Querschnitt in dieser Ausführungsform benutzt wird, dann wird eine Halterungsvorrichtung angewendet, die die Form und Lage aufweist, die symmetrisch zu der in Fig. 4 gezeigten Form und Lage ist. .

Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform benutzt ein Käfigbauteil mit Z-fÖrmigem Querschnitt und eine Halterungsvorrichtung 10, die mit dem Käfigbauteil verbunden wird. Das Käfigbauteil 6 und die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 sind beide in axialer und radialer Beziehung in umgekehrter Weise aufgebaut und miteinander verbunden, wie es in Fig. 5 gezeigt wird. Damit ergibt sich, daß folgende Beziehungen in bezug auf den Innendurchmesser D2 des nach innen gebogenen Flansches 8a des Käfigbauteils 6, den Durchmesser d3 der Paßfläche 17

des Ringabschnitts 11 der Käfighaiterungsvorrichtung 10, den Durchmesser d4 der Lippe an ihrem in radialer Richtung äußersten Ende und den Durchmesser d5 der Lippe am in radialer Richtung innersten Ende der geneigten Lippenfläche erfüllt werden müssen:

d4 > D2 > d5 und d3 < D2.

Wenn ein Käfig, wie er in den Fig. 6 oder 7 gezeigt ist, in ein Lager eingebaut wird, dann wird zuerst das Käfigbauteil 6 um einen Innenring 2 herum eingefügt. Anschließend werden die Zylinderrollen'3 in jede der entsprechenden Taschen des Käfigbauteils 6 eingefügt. Anschließend wird die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 axial nach innen auf das Käfigbauteil von der Außenseite eingefügt,indem die Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung 10 in axialer Richtung gedrückt wird, wobei die Zähne oder Vorsprünge 12 in den Innenraum des Lagers zeigen, so daß die Lippen 13 durch den Flansch 8 oder 8a an der axialen Innenfläche verriegelt werden können.

In allen bisher gezeigten Ausführungsformen wurde die geneigte Fläche der Lippen der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung als eine schräge oder konische Fläche dargestellt. Es ist jedoch nicht notwendig, daß sie als eine schräge oder konische Fläche, ausgebildet ist, sondern sie kann entweder konvex, konkav oder irgendeine andere .' . Form annehmen, solange sie mit geringem Widerstand während des erzwungenen Einbaus funktioniert. Ebenso ist es nicht notwendig, daß die Oberfläche, die sich von dem Zahn oder vom vorderen axialen Ende der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung bis zum Flansch des Käfigbauteils erstreckt, eine geneigte Oberfläche ist. In allen vorhergenannten Ausführungsformen ist der Ringabschnitt der Zylinderrollen-Halterungsvorrichtung so abgebildet, daß er über den Umfang kontinuierlich ausgebildet ist. Solche Ringabschnitte können jedoch, besonders wie sie in den

Fig. 1, 4 und 6 gezeigt sind, diskontinuierlich oder teilweise diskontinuierlich an Abschnitten ausgebildet sein, entsprechend den Zähnen und/oder den Lippen, indem die Abschnitte wie Fenster herausgeschnitten werden 5 oder indem die äußeren Randabschnitte herausgeschnitten werden. Eine solche modifizierte Bauart beugt der Verformung oder den Schäden während des Gießvorgangs vor und ermöglicht ein Gießen mit hoher Genauigkeit, da die gegossenen Zylinderrollen-Halterungsbauteile leicht aus der Form durch lediglich eine axiale Ziehkraft oder Zugkraft herausgenommen werden können» Die in den Fig. 5 und 7 gezeigten Zylinderrollen-Halterungsbauteile oder Zylinderrollen-Halterungsvorrichtungen können so hergestellt werden, daß sie diskontinuierlich ausgebildete Ringabschnitte aufweisen, wie es in den vorgenannten Modifikationen erklärt wurde.

Gü/Gu

Claims

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Reichelu.Reichet.::..:.; \ _:·.\Χ\^: J

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Frankfurt a. M. 1

NIPPON SEIKO KABUSHIKI KAISHA, Tokio, Japan

Patentansprüche

MJ Käfig zum Haltern und Sichern von Zylinder roll en in Lagern, bestehend aus einem ringförmigen Metallkäfigbauteil und einem oder zwei aus Kunststoff hergestellten Zylinderrollen-Halterungsbauteilen,
d a d u r c'h gekennzeichnet, daß das Käfigbauteil (6) aus einem geraden zylindrischen Abschnitt (7) besteht, der viele Kammern zur Aufnahme von entsprechend so vielen Zylinderrollen (3) aufweist, und einen oder zwei Flansche (8) hat, die entweder an einem oder beiden axialen Enden des zylindrischen Abschnitts

(7) vorgesehen sind, und daß jedes Zylinderrollen-Hal.terungsbauteil (10) aus einem kreisförmigen Ringabschnitt (11) besteht, der eine kreisförmige Seitenfläche (15) hat, die von der in axialer Richtung liegenden Außenfläche des Flansches (8) des Käfigbauteils (6) berührt wird, und eine kreisförmige am Umfang angeordnete Paßfläche (17) aufweist,, die an die kreisförmige Seitenfläche (15) angrenzt und die entweder von einer, in radialer Richtung gesehen, innenliegenden oder außenliegenden Fläche des Flansches (8) des Käfigbauteils (6) leicht berührt wird · oder beabstandet ist, daß ferner mehrere Zähne oder 'Vorsprünge (12) vorgesehen sind, die sich vom Ringabschnitt (11) axial nach innen erstrecken und so zwischen die be-, nachbarten Zylinderrollen (3) greifen, daß sie ein Herausrutschen irgendeiner Zylinderrolle verhindern, und daß mehrere mit dem kreisförmigen Ringabschnitt (11) einstückig ausgebildete Lippen (13). vorhanden sind, die das Zylinderrollen-Halterungsbauteil (10) mit dem Flansch (8) des Käfigbauteils (6) verriegeln, so daß das Zylinderrollen-Halterungsbauteil (10) an dem Käfigbauteil (6) allein dadurch befestigt werden kann, daß das Halterungsbauteil (10) von der Außenseite des Flansches (8) des Käfigbauteils (6) axial nach innen gedrückt wird.

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2. Käfig nach Anspruch 1, . " dadurch gekennzeichnet, daß entweder eine radiale Außenfläche oder eine Innenfläche der Zähne des Zylinderrollen-Halterungsbauteils als eine geneigte Fläche ausgebildet ist, die vom inneren axialen Ende begrenzt ist und sich radial nach innen in Richtung des Flansches des Käfigbauteils (6) neigt, und daß auf jedem Zahn (12) eine Lippe (13) einstückig ausgebildet ist. ' .

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3. Käfig nach Anspruch 2, ■ dadurch gekennzeichnet,

daß die geneigte Fläche, die jede Lippe (13) bildet, als eine konische Fläche ausgebildet ist, die sich in Richtung des Flansches (8) des Käfigbauteils (6) neigt, der radial nach innen oder außen gebogen ist,und die an dem axial innersten Ende jedes Zahnes (12) beginnt und radial nach außen oder innen in Richtung des Ringabschnitts (11) geneigt ist, und daß eine Lippe (13).des Zylinderrollen-. Halterungsbauteils am radial innersten oder äußersten Ende der konischen Fläche vorgesehen ist und daß der Durchmesser der Lippe am radial äußersten Ende d4 und am radial innersten Ende d5 in bezug auf den radialen Innendurchmesser D2 des nach innen gebogenen Flansches (8) ^ 25 des Käfigbauteils (6) in folgender Beziehung steht:

d4> D2 > d5 und in bezug auf den radialen Außendurchmesser D3 des nach außen gebogenen Flansches des Käfigbauteils in folgender Beziehung steht: d4 < D3 <d5.
4. Käfig nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das Käfigbauteil eine bestimmte Anzahl von Flanschen aufweist, die zumindest um ein axiales Ende des Käfigbauteils diskontinuierlich ausgebildet sind, und daß das ZylinderrollenrHalterungsbauteil Lippen aufweist, die auf allen Zähnen oder einem Teil davon ausgebildet sind.
5. Käfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Seitenfläche des Ringabschnitts des Halterungsbauteils diskontinuierlich oder teilweise kontinuierlich an Abschnitten ausgeschnitten ist, die mit der Lage der Zähne oder der Lippen übereinstimmen.
6. Käfig nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Halterungsbauteil aus folgenden Teilen besteht: a) einer bestimmten Anzahl von Zähnen oder Vorsprüngen (12), die einstückig mit dem Ringabschnitt (11) ausgebildet sind und die sich axial nach innen vom Ringabschnitt des Halterungsbauteils erstrecken, wobei die Vorsprünge (12) so eingestellt sind, daß sie entweder von einer radialen Außenseite oder Innenseite in bezug auf jede Lippe (13) beabstandet sind und eine geneigte Innenfläche haben, die axial nach außen geneigt ist und radial entweder nach innen oder nach außen in Richtung des Käfigbauteils geneigt ist, und aus b) mehreren Lippen (13), von denen jede einstückig am innersten Ende, in axialer Richtung gesehen, der konischen Fläche ausgebildet ist, so daß sie eng an der Innenwand des Flansches (8) eingepaßt sind..
7. Käfig nach Anspruch 6, . dadurch gekennzeichnet, daß die konische Fläche einschließlich der Lippe (13) als eine konische Fläche ausgebildet ist, die sich axial nach innen von der axialen Innenfläche des Ringabschnitts (11) erstreckt (und in einer Lage angeordnet ist, die von dem Zahn beabstandet ist) und radial nach außen oder innen geneigt ist, abhängig von der Form des Flansches, der entweder nach außen oder nach innen gebogen ist, und daß die Lippe des Halterungsbauteils entweder am ra-

• dialen inneren Ende oder am äußeren vorderen Ende der konischen Fläche ausgebildet ist, so daß zwischen dem Durch-

messer dA am vorderen Ende der Lippe und dem Durchmesser d5 am hinteren Ende der Lippe in bezug auf den Außendurchmesser D3 des Außenflansches folgende Beziehung besteht: d4<D3<d5, während in bezug auf den Innendurchmesser D2 des Innenflansches folgende Beziehung besteht:
8. Käfig nach Anspruch 6 oder 7, ' · ■ . dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt (7) des Käfigbauteils (6) mit einer bestimmten Anzahl von Flanschen (8) versehen ist, die längs des Umfangs diskontinuierlich ausgebildet sind und daß der Ringabschnitt (11) des Halterungsbauteils mehrere Lippen (13) aufweist, die einstückig auf dem Ringabschnitt ausgebildet sind und allen Zähnen oder einem Teil der entsprechenden Zähne zugeordnet sind.
9. Käfig nach Anspruch 1 bis 8, ' dadurch gekennzeichnet,' '

.20 daß das Metallkäfigbauteil druckgeformt ist.