DE60104748T2

DE60104748T2 - Kugellagerkäfig

Info

Publication number: DE60104748T2
Application number: DE60104748T
Authority: DE
Inventors: Olivier Chambert
Original assignee: Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
Current assignee: NTN Europe SA
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2021-01-27
Also published as: EP1132635A1; FR2806136A1; US6447169B2; US20010036329A1; FR2806136B1; EP1132635B1; DE60104748D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Käfig für Kugellager und insbesondere einen Käfig für Kugellager, welche komplementäre bzw. zugehörige Montagemittel mit einem anderen Käfig vom gleichen Typ aufweisen und Einführungs- und Halteöffnungen der Kugeln.
Die Veröffentlichung FR 2 665 231 beschreibt einen Käfig in zwei Teilen, bei welchem jeder Teil eine vordere Fläche aufweist, die mit offenen Zellen ausgestattet ist, welche den Halt einer Reihe von Kugeln sicherstellen, und eine hintere Fläche, welche Mittel aufweist, die dafür bestimmt sind, einen Teil im Verhältnis zum anderen Teil in einer Art und Weise winkelmäßig zu versetzen, um den Achsenabstand der Kugeln zu reduzieren, wobei ein derartiger Käfig den Vorteil aufweist, ein verringertes Gewicht und einen geringeren Raumbedarf aufzuweisen.
Jedoch müssen in der Praxis ein derartiger Käfig und seine offenen Zellen eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, um die automatische Montage der Kugeln in den Zellen zu ermöglichen, ohne eine zu starke Verformung des Körpers des Käfigs zu verursachen. Des Weiteren ist eine gute Steifigkeit des Käfigs und der Zellen ebenfalls erforderlich, um den Halt der Kugeln während der Montage des Käfigs sicherzustellen, welcher mit seinen Kugeln ausgestattet ist, an dem Lager oder während dem Betrieb des Lagers unter Spannung. Die Steifigkeit eines derartigen Käfigs und seinen Zellen ist direkt der Dicke des Körpers des Käfigs und der Trenn-Zähne der Zellen verbunden. Daraus resultiert eine minimale Dicke der Zähne, welche es ermöglicht, einen gute Steifigkeit zu erhalten, welche das verfügbare Volumen zum Aufnehmen der Kugeln begrenzt. Die Anzahl von Kugeln pro Reihe bedingt für einen gegebenen Raumbedarf direkt die Leistungen eines Lagers und insbesondere seine Fähigkeiten, starke Belastungen aufzunehmen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung somit, einen Käfig vorzuschlagen, dessen Formen zum Aufnehmen eines Maximum an Kugeln optimiert sind unter einem Aufrechterhalten einer ausreichenden Steifigkeit, um den Halt der Kugeln während den Montagephasen und Betriebsphasen unter Belastung des Lagers sicherzustellen, und welcher einfach, leicht und auf ökonomische Art und Weise zu realisieren ist.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung einen Käfig für Kugellager, wobei jeder Teil eine vordere Fläche mit Haltezellen einer Reihe von Kugeln und eine hintere Fläche aufweist, welche einen ringförmigen Körper aufweist, der Zinnen bzw. Scharten aufweist, welche es ermöglichen, die relative Positionierung mit einem anderen Käfig vom gleichen Typ, welcher mit dem Käfig verzahnt ist, sicherzustellen, wobei der Boden jeder Zinne in Richtung der vorderen Fläche durch Trenn-Zähne der Zellen verlängert ist, deren Flanken bzw. Seitenflächen kugelförmige Lagerflächen aufweisen, welche in Richtung zum Zentrum der benachbarten Zelle ausgerichtet sind.
Gemäß der Erfindung ist der Käfig dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Fläche einen Schließkranz aufweist, welcher die umfänglichen Enden der Zinne untereinander verbindet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Zähne lokal von einer stark reduzierten Dicke auf Höhe der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Zähne schräg ausgehend vom ringförmigen Körper der hinteren Fläche, welche bei einer niedrigeren radialen Höhe als der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln ange ordnet ist, bis zum Kranz der vorderen Fläche, welcher bei einer größeren radialen Höhe als der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln angeordnet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Zähne im Wesentlichen bei 45° im Verhältnis zur Achse des Käfigs.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Kranz am Umfang der Kugeln eine innere Fläche auf, welche mit kugelförmigen Lagerflächen ausgestattet ist, die in Richtung zum Zentrum der benachbarten Zellen ausgerichtet sind.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Kranz axial im Verhältnis zum axialen Ende der Kugeln in Rücksprung.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Kranz einen inneren radialen Rand auf, welcher einen kreisförmigen Ausschnitt im Verhältnis zu jeder Kugel aufweist, wobei dieser Ausschnitt der Schnittstelle der kugelförmigen Lagerflächen der Zelle mit der Ebene der vorderen Flächen entspricht, und weicher das Vorstehen der Kugeln über die vordere Fläche ermöglicht.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der innere Rand des ringförmigen Körpers der hinteren Fläche Halteklipps auf.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Lager mit einer Reihe von Kugeln, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Käfig gemäß den zuvor beschriebenen Merkmalen aufweist.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Lager mit zwei Reihen von Kugeln, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Käfige aufweist, welche den zuvor beschriebenen Merkmalen entsprechen, wobei die Zinnen der Käfige verzahnt sind.
Andere Merkmale und Vorteile werden beim Lesen der Beschreibung eines Lagers offenbar, welches mit Käfigen gemäß der Erfindung ausgestattet ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:
1 eine teilweise Schnittansicht eines Lagers mit zwei Reihen von Kugeln im schrägem Kontakt ist, die in zwei Käfigen gemäß der Erfindung enthalten sind, die untereinander verzahnt sind;
2 eine vergrößerte Ansicht in Perspektive eines Käfigs für Lager mit Kugeln gemäß der Erfindung ist.
Das in der 1 dargestellte Lager ist beispielhaft aus einem äußeren Ring 1 und einem inneren Ring 2 in zwei Teilen gebildet. Die Ringe 1 und 2 weisen jeweils innere Lagerbahnen 4, 4' und äußeren Lagerbahnen 5, 5' für Rollkörper 6 im schrägen Kontakt auf, welche in zwei Reihen von Kugeln gruppiert sind.
Die Kugeln 6 sind in zwei identischen Käfigen 7, 7' gemäß der Erfindung enthalten, von denen einer mehr im Detail in 2 gezeigt ist.
Der Käfig 7 weist eine hintere Fläche auf, welche einen ringförmigen Körper 10 aufweist, der mit winkelmäßigen Zinnen 10a versehen ist, welche dafür bestimmt sind, in winkelmäßigen Zinnen des anderen Käfigs 7' in Eingriff zu gelangen, um eine winkelmäßige Verstellung bzw. Versetzung der zwei Käfige 7, 7' zu realisieren. Vorteilhafterweise weist die innere Fläche des Körpers 10 Halteklipps 13 auf, die dafür bestimmt sind, den axialen Halt der zwei Käfige 7 und 7' des inneren Rings 2 sicherzustellen, und so ein Lager zu erzeugen, dessen fest verbundene Elemente die Handhabung erleichtern.
Der ringförmige Körper 10 ist in Richtung der vorderen Fläche durch Trennsegmente verlängert, welche durch Zähne 11 gebildet sind, die vom Boden jeder Zinne 10a ausgehen und sich schräg gemäß einem Winkel im Wesentlichen gleich zu 45° im Verhältnis zur Achse des Käfigs erstrecken. Jede seitliche Flanke bzw. Seitenfläche der Zähne 11 weist eine kugelförmige Lagerfläche auf, welche mit der kugelförmigen Lagerfläche der benachbarten Zähne 11 zum Bilden von Haltezellen 9 der Kugeln 6 zusammenwirkt.
Die Zähne 11 weisen ein ausgeweitetes bzw. ausgebauchtes Ende auf, welches den Umfang der kugelförmigen Lagerfläche empfängt, und sind untereinander auf Höhe der vorderen Fläche durch einen Kranz 8 verbunden, welcher die Zellen 9 an dem Umfang der Kugeln 6 schließt, bei einer leicht größeren radialen Höhe als der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln 6.
Gemäß 2 sind die Zähne 11 lokal dünner gemacht, um eine Trennwand einer minimalen Dicke auf Höhe der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln 6 zu realisieren, wobei die seitliche Steifigkeit der Zähne 11 durch die umfängliche Anfügung der Zähne 11 an den Kranz 8 sichergestellt wird. Die innere Wand des Kranzes 8 weist gegenüberliegend von jeder Kugel 6 eine kugelförmige Lagerfläche auf, welche in Richtung zum Zentrum der Zelle 9 ausgerichtet ist, welche die Verlängerung der kugelförmigen Lagerflächen der Zähne 11 sicherstellt, wobei die Schnittstelle bzw. die Schnittlinie der kugelförmigen Lagerfläche mit der vorderen Fläche durch einen kreisförmigen Ausschnitt 8a markiert ist, welcher das Vorragen der Kugeloberfläche 6 durch die vordere Wand hindurch ermöglicht.
Die Montage der Kugeln 6 in den Zellen 9 wird seitlich durch die radiale äußere Fläche des Käfigs 7 durch elastische Verformung der Zellen 9 durchgeführt. Wenn die Kugeln 6 einmal montiert sind, werden die Käfige 7 und 7' an den inneren Ringen montiert, dann Rücken an Rücken derart zusammengefügt, um zwei Reihen von teilweise verzahnten Kugeln zu bilden, zu Zwecken eines Beispiels bei dem montierten Lager. In einem anderen Ausführungsbeispiel eines Käfigs für Kugellager gemäß der Erfindung, in welchem die Größe des Achsenabstands zwischen den Kugeln 6 weniger zwingend bzw. maßgeblich ist, werden die Kugeln nicht miteinander verzahnt.
Da der Kranz 8, welcher im Verhältnis zum axialen Vorragen der Kugeln 6 in Rücksprung ist, ist der axiale Raumbedarf des Käfigs 7 nicht durch das Vorhandensein des Kranzes 8 erhöht und ermöglicht somit das Verwenden von Dichtungseinrichtungen 12 vom Standardtyp, wie sie beispielhaft in 1 dargestellt sind.
Ein derartiger Käfig ermöglicht die zusätzliche Verringerung der Dicke der Zähne zur Trennung der Kugeln und ermöglicht es somit, die Anzahl von Kugeln zu erhöhen, welche durch einen Käfig eines gegebenen Durchmessers gehalten werden und somit die Leistungen des Lagers, und insbesondere die maximale Last, welche dieses Letztere aushalten kann, zu erhöhen, für einen gegebenen Raumbedarf. Der Käfig gemäß der Erfindung ermöglicht es auch, das Gewicht und den Raumbedarf der Lagervorrichtungen zu verringern, welche eine gegebene Last aushalten können.

Claims

Käfig (7) für Kugellager (6), welcher eine vordere Fläche mit Haltezellen (9) einer Reihe von Kugeln (6) aufweist und eine hintere Fläche, welche einen ringförmigen Körper (10) aufweist, welcher Zinnen (10a) aufweist, welche die relative Positionierung zu einem zweiten Käfig (7') vom gleichen Typ, der in den Käfig (7) verzahnt ist, ermöglichen, wobei der Boden jeder Zinne (10a) in Richtung der vorderen Wand durch Zähne (11) zur Trennung der Zellen (9) verlängert ist, deren Seitenflächen kugelförmige Lagerflächen aufweisen, die in Richtung zum Zentrum der benachbarten Zelle (9) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Fläche einen Schließkranz (8) aufweist, welcher die peripheren Enden der Zähne (11) untereinander verbindet, wobei der Kranz (8) axial im Verhältnis zum axialen Ende der Kugeln (6) in Rücksprung ist.
Käfig gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (11) lokal von einer stark reduzierten Dicke auf Höhe der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln (6) sind.
Käfig gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (11) sich schräg ausgehend vom ringförmigen Körper (5) der hinteren Fläche erstrecken, welche auf einer niedrigeren radialen Höhe als der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln (6) angeordnet ist, bis zum Kranz (8) der vorderen Fläche, welche auf einer höheren radialen Höhe als der radialen Höhe des Zentrums der Kugeln (6) angeordnet ist.
Käfig gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (11) sich im Wesentlichen bei 45° im Verhältnis zur Achse des Käfigs (7, 7') erstrecken.
Käfig gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz (8) an der Peripherie der Kugeln (6) eine innere Fläche aufweist, die mit kugelförmigen Lagerflächen ausgestattet ist, welche in Richtung zum Zentrum der benachbarten Zellen (9) ausgerichtet ist.
Käfig gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz (8) einen radialen unteren Rand aufweist, welcher einen kreisförmigen Ausschnitt (8a) gegenüberliegend von jeder Kugel (6) aufweist, entsprechend der Schnittstelle der kugelförmigen Lagerfläche der Zelle (9) mit der Ebene der vorderen Fläche, wobei die Ausschnitte (8a) das Vorstehen der Kugeln (6) über die vordere Fläche hinaus ermöglichen.
Käfig gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand des ringförmigen Körpers (10) der hinteren Fläche Halteklipps (13) aufweist.
Lager mit einer Reihe von Kugeln (6), dadurch gekennzeichnet, dass es einen Käfig (7, 7') gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Lager mit zwei Reihen von Kugeln (6), dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Käfige (7, 7') gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei die Zinnen (10a) der Käfige miteinander verzahnt sind.