DE4340458A1

DE4340458A1 - Zylinderrollenlager

Info

Publication number: DE4340458A1
Application number: DE4340458A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Schneider; Horst Dipl Ing Koehler
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1993-11-27
Filing date: 1993-11-27
Publication date: 1995-06-01

Description

Die Erfindung betrifft ein Zylinderrollenlager, bestehend aus einem äußeren Lagerring, einem inneren Lagerring mit zwischen diesen in zu mindest einem Käfig geführten Zylinderrollen, wobei der Käfig an seinem inneren Durchmesser mehrere, über den gesamten Umfang verteilte Zylinderrollen aufnehmende Taschen aufweist und mit seiner Umfangs fläche in einer Nut gleitend geführt ist.

Ein derartiges Zylinderrollenlager ist aus dem INA-Sonderdruck der Zeitschrift "Antriebstechnik", Heft Nr. 4, April 1993 vorbekannt. Der Käfig ist als eine plane Scheibe ausgebildet, die an ihrem inneren Durchmesser Wälzkörpertaschen zur Aufnahme der Zylinderrollen auf weist. Zum äußeren Durchmesser hin sitzt der Scheibenkäfig mittig zwischen Borden in einer im Außenring eingebrachten Nut. Ein derarti ges Zylinderrollenlager vereinigt in sich die Vorteile eines vollrol ligen Lagers und die Vorteile eines Käfiglagers. Dies sind insbesonde re eine hohe statische und dynamische Tragfähigkeit vollrolliger Lager sowie eine hohe Drehzahlgrenze von Käfiglagern.

Der Nachteil eines derartigen Lagers besteht darin, daß im äußeren Lagerring ein Führungsschlitz (Nut) eingebracht werden muß, der eine aufwendige Feinbearbeitung, wie beispielsweise Schleifen oder Honen erfordert.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Zylinderrollenlager der gattungsgemäßen Art zu entwickeln, dessen zur Führung des Käfigs erforderliche Nut sich unkompliziert fertigen läßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem äußeren Lagerring und den Zylinderrollen beabstandet voneinander zwei Laufringe angeordnet sind, deren einander zugewandte Stirnflächen in axialer Richtung die Nut zur Führung des Käfigs begrenzen und deren innere Mantelflächen Laufbahnen für die Zylinderrollen bilden.

Durch die Anordnung dieser beabstandeten Laufringe im Außenring wird in einfacher Weise die Nut zur Führung des Wälzlagerkäfigs geschaffen. Diese Nut wird in axialer Richtung durch die einander zugewandten Flächen der Laufringe und in radialer Richtung durch einen Teil der inneren Mantelfläche des Außenringes gebildet. Die Halterung der Ringe erfolgt durch eine entsprechende Passung, beispielsweise durch eine Preßpassung oder durch Einkleben im Außenring, wobei dieser zur axia len Führung der Zylinderrollen zweckmäßigerweise mit nach innen ge richteten Borden versehen ist. Die Laufbahnen der Zylinderrollen werden einerseits durch den Lagerinnenring und andererseits durch die innere Mantelfläche der gehalterten Laufringe gebildet. Zweckmäßiger weise sind diese zur Erzielung einer hohen Ansprüchen genügenden Laufbahnoberfläche gehärtet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen die im Außenring befestigten Laufringe als Winkelringe, d. h. L-förmig ausgebildet sein. In diesem Fall wird die axiale Führung der Zylinderrollen nicht durch die nach innen gerichteten Borde des Außenringes sondern durch die radial nach innen gerichteten Borde der voneinander beabstandeten Laufringe gewährleistet. Aufgrund dieser ebenfalls gehärteten Borde der Laufringe ist die Führung der Wälzkörper verschleißfrei gewähr leistet und es können höhere Axialkräfte übertragen werden.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung soll der Käfig aus Metall bzw. Metallegierungen, beispielsweise Stahl oder Messing bestehen und durch Ausstanzen gefertigt sein oder aus Kunststoff bestehen und durch Spritzgießen hergestellt sein. Diese alternativen Ausführungsvarianten stehen gleichberechtigt nebeneinander und erlauben von der Werkstoff seite her eine optimale Ausbildung des Wälzlagerkäfigs entsprechend den vorgegebenen Einsatzbedingungen.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläu tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein einreihiges Zylinderrol lenlager;

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein einreihiges Zylinderrol lenlager entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein einreihiges Zylinderrol lenlager.

Das in Fig. 1 dargestellte Zylinderrollenlager kann in kleinen schnellaufenden Getrieben, beispielsweise in einem KFZ-Schaltgetriebe verwendet werden. Nach Fig. 1 weist das Zylinderrollenlager eine mit gezogenen Borden 1 und 2 versehenen äußere Lagerhülse 3 auf. In dieser doppelbordigen äußeren Lagerhülse 3 sind zwei Laufringe 4 und 5 be abstandet voneinander angeordnet. Während sie einerseits mit ihrer äußeren Stirnfläche 6 und 7 an der Innenseite der Borde 1 und 2 und mit ihrer Mantelfläche 10 und 11 an der inneren Umfangsfläche 12 der äußeren Lagerhülse 3 fest anliegen, begrenzen sie andererseits mit ihren einander zugewandten Stirnflächen 8 und 9 in axialer Richtung eine kreisringförmige Ausnehmung 13, d. h. eine Nut, in der ein Käfig 14 frei drehbar geführt ist. In radialer Richtung wird die Nut 13 durch einen Teil der inneren Umfangsfläche 12 der äußeren Lagerhülse 3 begrenzt.

Der Käfig 14 ist in einer Ebene angeordnet, die deckungsgleich mit der radialen Mittelebene von Zylinderrollen 15 ist. Die Zylinderrollen 15 wälzen auf Laufbahnen 16, 17 und 18 ab, die von der äußeren Umfangs fläche eines mit einem Bord 20 versehenen inneren Lagerringes 19 und von der inneren Umfangsfläche der Laufringe 4 und 5 gebildet werden. Gestrichelt dargestellt ist ein Steg 21 des Käfigs 14, der die Zylin derrollen 15 über ihren Mittelpunkt hinaus umfaßt.

Nach Fig. 2 ist in bekannter Weise der Teilkreisradius R₁ des Zylin derrollenkranzes 15 größer als ein Radius R₂, der ausgehend von einem Lagermittelpunkt von den radialen Enden der Stege 21 des Käfigs 14 begrenzt ist. Dadurch bedingt umfassen die Stege 21 die Zylinderrollen 15 in radialer Richtung bis über die Teilkreislinie hinaus, so daß diese auch bei abgezogenem Innenring 19 nicht herausfallen können, d. h. die Zylinderrollen 15 werden durch den Käfig 14 montagefreund lich gehalten. Durch die sehr schmal ausgeführten Stege 21 des Käfigs 14 wird ein Raum zur Unterbringung von Zylinderrollen 15 bereitge stellt, der nahezu dem eines vollrolligen Lagers entspricht.

Der in Fig. 2 gezeigte Käfig 14 weist freigestellte Taschen 22 auf, die so gestaltet sind, daß ihre Krümmungsradius oberhalb und unterhalb des Teilkreises nur geringfügig größer als der Radius der Zylinderrol len 15 ist. Anschließend nimmt der Krümmungsradius der Taschen 22 stetig bis zu deren Scheitelpunkt 23 zu, so daß in radialer Richtung zwischen Tasche 22 und Mantelfläche der Zylinderrolle 15 ein keilför miger Spalt 24 entsteht. Dieser Spalt 24 sorgt in bekannter Weise für einen genau definierten Kraftangriff, der durch einen Pfeil darge stellt ist.

Ein derartiges Lager, dessen dünnwandiger äußerer Lagerring 3 spanlos geformt ist und dessen eingepaßte Laufringe 4 und 5 von einem Rohr abgestochen und einzeln oder gemeinsam gezogen sein können, wird nun in eine Gehäusebohrung eingepreßt und gewinnt damit seine endgültige Maß- und Formgenauigkeit.

Gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Lager wird in dem Lager nach Fig. 3 die axiale Führung der Wälzkörper 15 von Borden 25 und 26 der Laufringe 4 und 5 übernommen, d. h. die Laufringe 4 und 5 sind als Winkelringe ausgebildet.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens kann das beschriebene Zylinderrol lenlager auch abgewandelt werden. So ist es beispielsweise denkbar, daß die Laufringe 4 und 5 zwischen Innenring 19 und den Zylinderrollen 15 angeordnet sind. In diesem Fall wird der Käfig 14 in der Nut 13 geführt, die von den einander zugewandten Stirnflächen 8 und 9 der Laufringe 4 und 5 und einem Teil der inneren Mantelfläche des Innen ringes 19 begrenzt wird.

Bezugszeichenliste

1 Bord
2 Bord
3 äußerer Lagerring
4 Laufring
5 Laufring
6 Stirnfläche
7 Stirnfläche
8 Stirnfläche
9 Stirnfläche
10 Mantelfläche
11 Mantelfläche
12 Umfangsfläche
13 Nut
14 Käfig
15 Zylinderrolle
16 Laufbahn
17 Laufbahn
18 Laufbahn
19 innerer Lagerring
20 Bord
21 Steg
22 Tasche
23 Scheitelpunkt
24 Spalt
25 Bord
26 Bord

Claims

1. Zylinderrollenlager, bestehend aus einem äußeren Lagerring (3), einen inneren Lagerring (19) mit zwischen diesen in zumindest einem Käfig (14) geführten Zylinderrollen (15), wobei der Käfig (14) an seinem inneren Durchmesser mehrere, über den gesamten Umfang verteilte Zylinderrollen (15) aufnehmende Taschen (22) aufweist und mit seiner Umfangsfläche in einer Nut (13) gleitend geführt ist, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem äußeren Lagerring (3) und den Zylinderrol len (15) beabstandet voneinander zwei Laufringe (4, 5) angeordnet sind, deren einander zugewandte Stirnflächen (8, 9) in axialer Rich tung die Nut (13) zur Führung des Käfigs (14) begrenzen und deren innere Mantelflächen Laufbahnen (17, 18) für die Zylinderrollen (15) bilden.

2. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufringe (4, 5) gehärtet sind.

3. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufringe (4, 5) als Winkelringe ausgebildet sind, die Borde (25, 26) für eine stirnseitige Führung der Zylinderrollen (15) bilden.

4. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (14) aus Metall bzw. Metallegierungen, beispielsweise aus Stahl oder aus Messing besteht und durch Ausstanzen gefertigt ist.

5. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (14) aus Kunststoff besteht und durch Spritzgießen herge stellt ist.