Nadellager Es ist ein Nadellager bekannt, dessen Nadeln in einem Nadelkäfig in axialer Richtung geführt sind, welcher Nadelkäfig im Aussenring des Lagers zwi schen einem festen Bord des Aussenringes und einer nach dem Einsetzen des Nadelkäfigs eingepressten Anlaufscheibe oder einem Verschlussring seitlich fi xiert ist. Bei der Herstellung solcher Lager hat es sich aber gezeigt, dass das Verstemmen stets mit grösster Sorgfalt durchgeführt werden muss, damit keine Ver formung des üblichen dünnwandigen Nadelringes eintritt.
Es ist ein weiteres Nadellager bekannt, dessen Nadeln selbst in ihrer Länge für die axiale Führung sowohl der Nadeln als auch des Nadelkäfigs benützt werden, wobei der Aussenring mit zwei festen, ent sprechend niedrig gehaltenen Borden vorgesehen werden muss. Bei dieser Ausführungsform müssen die Nadeln auf der Laufbahn zu mehr als deren hal ben Durchmesser über die seitlichen Borde des Aus senringes hinausragen. Der Käfig allein kann aus dünnem Blech bestehen und seine Fenster sind etwas schmäler auszuführen als der grösste Nadeldurch messer.
Der Zusammenbau eines solchen Nadellagers erfolgt in der Weise, dass der Nadelkäfig in den Aus senring hineingesteckt wird, worauf die Nadeln von der Achse her durch die Fenster gepresst werden, was dadurch ermöglicht wird, indem der Käfig aus dün nem Blech besteht und die Ränder der Käfigfenster federnd nachgeben können, um nachher die Nadeln hinter dem schmäleren Fenster festzuhalten, so dass sie in ständiger Berührung mit der Innenmantelfläche des Aussenringes verbleiben. Bei dieser Bauart über nehmen die Nadelenden die axiale Führung nicht nur des Nadelkranzes sondern auch noch des Nadelkä figs.
Dabei befinden sich die Ränder des Nadelkäfigs im freien Innendurchmesser unmittelbar unter den seitlichen Schultern des Aussenringes. Es ist bei die ser Ausführungsform des Nadellagers ein Aussenring vorgesehen, dessen Schultern durch spanabhebende Bearbeitung aus dem vollen Material, in der Regel aus einem Stahlrohr, hergestellt werden. Bei der Be arbeitung der Laufbahn für die Nadeln sowohl als auch der inneren seitlichen Schulterflächen spielt eine sehr grosse Genauigkeit und eine hohe Ober flächengüte eine wesentliche Rolle für die Qualität des Lagers, da die Nadelenden an den seitlichen Schulterflächen abrollen.
Andere Verhältnisse ergeben sich, sobald man den Aussenring des Lagers aus spanlos zu verfor mendem Material herstellen will, wie dies bei den bekannten Nadelbüchsen oder Nadelhülsen der Fall ist. Gerade bei diesen in grossen Mengen wirtschaft- lich herstellbaren Maschinenelementen würde die Verwendung des einfachen Blechkäfigs und der Ein satz der Nadelenden zum Zwecke der axialen Füh rung der Nadel samt des Käfigs bezüglich einer wirt schaftlichen Fertigung eine bedeutende Rolle spielen.
Bei den bekannten Nadelbüchsen bzw. Nadelhülsen musste man aber bis anhin, wollte man den Nadeln und dem Käfig eine axiale Sicherung gegen Heraus fallen aus dem Aussenring geben, das eine Bord beim Härtevorgang weich lassen, damit nach dem Ein schieben des Käfigs und der Nadel das weiche Bord noch zugebördelt werden kann. Da anderseits der Käfig die Nadeln in den Fenstern seitlich führt, kom men die Nadeln nur mit der Laufbahn in Berührung. Wenn aber bei Nadelbüchsen bzw. Nadelhülsen die Nadelenden die seitliche Führung übernehmen müs sen, setzt diese Forderung sehr genaue seitliche An laufbahnen an den Schultern des Aussenringes vor aus.
Als weitere zusätzliche Forderung kommt hinzu, dass ein Längenmass hoher Genauigkeit zwischen diesen beiden Schultern eingehalten werden muss, was aber mit den herkömmlichen Methoden des blos- sen Umbördelns auf der Presse niemals erreicht wer den kann.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Nadellagers mit einem spanlos verformten Aussen ring, dessen Nadeln in einem Nadelkäfig angeordnet sind und deren Enden je eine seitliche Führung auf weisen, wobei die genannten Schwierigkeiten entfall en und sehr genaue Anlaufflächen für die Nadelen den sowie eine ganz bestimmte Längenabmessung zwischen den beiden Anlaufflächen gewährleistet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die eine Anlauffläche für -die einen Nadel enden durch eine am Aussenring befindliche Schul ter gebildet ist, während die andere Anlauffläche für die anderen Nadelenden an einem Anlaufring sich befindet, der in das der genannten Schulter gegen überliegende Ende des Aussenringes eingesetzt und durch Umbördelung eines Randteils des Aussenrin ges festgestellt ist.
Das Verfahren zur Herstellung dieses erfindungs- gemässen Nadellagers ist dadurch gekennzeichnet, dass man aus einer Blechrondelle im Zieh- oder Pressverfahren einen rohrförmigen Körper bildet und dabei dessen eines Ende als abgewinkelte Schulter ausbildet, die stärker ist als die. Wandung des rohr- förmigen Teils, und die eine für die Nadelenden be stimmte Anlauffläche aufweist, während das andere Ende des Körpers im Zieh- oder Pressgang verjüngt wird,
worauf ein eine Anlauffläche für die anderen Nadelenden aufweisender Ring in den rohrförmigen Körper eingesetzt und der über den Ring vorstehende Rand des verjüngten Teils des rohrförmigen Körpers zwecks Feststellung des Ringes im Abstand von der gegenüberliegenden Anlauffläche auf den Ring um- gebördelt wird, ferner dass man den Aussenring mit dem eingesetzten Anlaufring als Einheit einem Ferti- gungsprozesss unterzieht und alsdann den Nadelkäfig und hierauf die Nadeln einsetzt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Nadellagers dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Teil des Aussenringes des Nadellagers im Schnitt nach der ersten Kaltverformung und vor dem Einsetzen des Nadelkäfigs, der Nadeln und eines Ringes sowie vor dem Umbördeln des einen Randes.
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil eines in den Aussenring einzusetzenden Anlaufringes, Fig. 3 einen Teil des Anlaufringes nach Fig. 2 im Aufriss und Fig. 4 einen Teil des Nadellagers im Schnitt.
Das Nadellager weist einen aus einem kalt ver formten Material bestehenden Aussenring 1 auf, der z. B. aus einer Blechrondelle im Zieh- oder Pressver- fahren hergestellt ist und einerends eine abgewinkelte Anlaufschulter aus dem Werkstoff des Ringes auf weist, die stärker ist als die Wandung des rohr- förmigen Teils und eine Anlauffläche 2 für die einen Nadelenden besitzt, während das andere Ende so verjüngt ist, dass eine konische Fläche 3 und ein an die letztere anschliessender zylinderförmiger Teil 4 vorhanden sind,
welch letzterer in der Verlängerung des zylindrischen Mittelteils liegt, mit dem letzteren eine gemeinsame Aussenmantelfläche besitzt, jedoch eine kleinere Wandstärke als der Mittelteil aufweist (Fig. 1).
Der die Nadeln 5 in Fenstern aufnehmende Na delkäfig ist mit 6 bezeichnet. Die Breite der Fenster ist etwas kleiner gehalten als der Durchmesser der Nadeln 5, so dass das Einsetzen der letzteren in be kannter Weise von innen her unter Druck in Rich tung auf den Aussenring zu erfolgen hat, nachdem zuerst der Nadelkäfig in den Aussenring eingesetzt worden ist, wie nachstehend beschrieben ist.
Als Einsatzkörper in den Aussenring 1 ist ein Anlaufring 7 (Fig. 2 und 3) vorgesehen, der mit einer Anlauffläche 8 für die einen Nadelenden versehen ist. An die Nadel .Anlauffläche 8 schliesst eine koni sche Anschlagfläche 9 an, die sich in einer die Form einer Kugelzone besitzenden gekrümmten Fläche 10 fortsetzt. Die kreisringförmige Anlauffläche 8 ist vor gängig des Einsatzes des Ringes 7 in den Aussenring 1 zur Erzielung einer vollständig glatten Fläche einer bekannten Feinstbehandlung unterzogen worden.
Der Anlaufring 7 wird in den Aussenring 1 einge setzt, wenn dieser letztere die Form gemäss Fig. 1 aufweist, wobei die konische Fläche 9 des Anlaufrin ges 7 in Berührung mit der konischen Anschlagfläche 3 des Aussenringes 1 tritt, wodurch die Stellung des Anlaufringes 7 innerhalb des Nadellagers bestimmt ist.
Nach dem Einsatz des Anlaufringes 7 wird der über den letzteren vorstehende verjüngte Teil 4 des Aus senringes 1 aus der Stellung gemäss Fig. 1 heraus in die Lage umgebördelt, die strichpunktiert dargestellt ist und die derjenigen des Teils 4 in Fig. 4 entspricht, gemäss welcher der umgebördelte Teil auf die ge krümmte Fläche 10 des Anlaufringes 7 zu liegen kommt und damit den letzteren in seiner Lage inner halb des Nadellagers festlegt. Anschliessend lässt sich der Aussenring mit dem eingesetzten Anlaufring als bauliche Einheit durch Härten und Polieren einem Fertigungsprozess unterziehen.
Diese Baueinheit ist nunmehr zum Einsatz des Nadelkäfigs 6 bereit, wo rauf die Nadeln 5 durch die Fenster in ihre Arbeits stellungen nach Fig. 4 gedrückt werden, die eine Hal terung des Nadelkäfigs in bezug auf die Nadeln und den Aussenring bewirken.
Die Abmessungen des Anlaufringes 7 und dieje nigen des verjüngten Randteils 4 des Aussenringes sind so aufeinander abgestimmt, dass der fertige Aus senring mit dem eingesetzten Anlaufring an beiden Enden mindestens angenähert die gleichen Abmes sungen bezüglich der Anlaufflächen für die Nadelen den besitzt. Versuche haben ergeben, dass das genaue erforderliche Längenmass für die seitliche Führung der Nadeln mühelos eingehalten werden kann, weil beim Zieh- oder Pressvorgang des Aussenringes in dem zu verjüngenden Randteil ein Anschlag 3 vorge sehen ist, damit der eingesetzte Anlaufring 7 bei der Bördeloperation sich in axialer Richtung an der von vomeherein vorbestimmten Stelle festsetzen muss.
Es entstehen zwei bezüglich Oberflächengüte saubere Anlaufschultern für die Nadelenden und zudem ein genau toleriertes Mass des Abstandes zwischen die sen beiden Anlaufflächen. zwecks Feststellung des Ringes im Abstand von der gegenüberliegenden Anlauffläche auf den Ring um- gebördelt wird, ferner dass man den Aussenring mit dem eingesetzten Anlaufring als Einheit einem Ferti gungsprozess unterzieht und alsdann den Nadelkäfig und hierauf die Nadeln einsetzt.
Needle roller bearings A needle roller bearing is known, the needles of which are guided in a needle cage in the axial direction, which needle cage is laterally fi xed in the outer ring of the bearing between a fixed edge of the outer ring and a thrust washer or a locking ring pressed in after the needle cage has been inserted. In the manufacture of such bearings, however, it has been shown that the caulking must always be carried out with the greatest care so that no deformation of the customary thin-walled needle ring occurs.
Another needle bearing is known, the length of the needles of which are used for the axial guidance of both the needles and the needle cage, the outer ring having to be provided with two fixed, correspondingly low ribs. In this embodiment, the needles must protrude on the track to more than half ben diameter over the side rims of the Aus senringes. The cage alone can be made of thin sheet metal and its windows are slightly narrower than the largest needle diameter.
The assembly of such a needle bearing is done in such a way that the needle cage is inserted into the outer ring, whereupon the needles are pressed from the axis through the window, which is made possible by the cage is made of thin sheet metal and the edges of the The cage window can yield resiliently in order to subsequently hold the needles behind the narrower window so that they remain in constant contact with the inner surface of the outer ring. In this design, the needle ends take over the axial guidance not only of the needle roller assembly but also of the Nadelkä figs.
The edges of the needle cage are located in the free inner diameter directly below the lateral shoulders of the outer ring. In this embodiment of the needle bearing, an outer ring is provided, the shoulders of which are made from the solid material, usually from a steel tube, by machining. When machining the track for the needles as well as the inner lateral shoulder surfaces, a very high level of accuracy and high surface quality play an essential role in the quality of the bearing, since the needle ends roll off the lateral shoulder surfaces.
Other conditions arise as soon as you want to manufacture the outer ring of the bearing from non-cutting material to be defor mendem, as is the case with the known needle bushings or needle sleeves. Especially with these machine elements, which can be economically produced in large quantities, the use of the simple sheet metal cage and the use of the needle ends for the purpose of axially guiding the needle and the cage would play an important role with regard to economical production.
In the case of the known needle bushings or needle sleeves, if you wanted to give the needles and the cage an axial safeguard against falling out of the outer ring, you had to leave a board soft during the hardening process so that after the cage and needle have been pushed in soft board can still be crimped. On the other hand, since the cage guides the needles laterally in the windows, the needles only come into contact with the track. However, if the needle ends have to take over the lateral guidance in the case of needle bushings or needle sleeves, this requirement sets very precise lateral tracks on the shoulders of the outer ring.
Another additional requirement is that a length measurement of high accuracy must be maintained between these two shoulders, which, however, can never be achieved with the conventional methods of simply flanging on the press.
The object of the invention is to create a needle bearing with a non-cutting deformed outer ring, the needles are arranged in a needle cage and the ends of which each have a lateral guide, the difficulties mentioned being omitted and very precise contact surfaces for the needles and a very specific one Length dimension between the two contact surfaces can be guaranteed.
This object is achieved according to the invention in that one contact surface for the one needle ends is formed by a shoulder located on the outer ring, while the other contact surface for the other needle ends is located on a contact ring which is in the end opposite the shoulder mentioned of the outer ring is used and determined by flanging an edge portion of the outer ring tot.
The method for producing this inventive needle bearing is characterized in that a tubular body is formed from a sheet metal washer in the drawing or pressing process and one end of which is designed as an angled shoulder that is stronger than the. Wall of the tubular part, and which has a certain contact surface for the needle ends, while the other end of the body is tapered in the drawing or pressing process,
whereupon a ring having a contact surface for the other needle ends is inserted into the tubular body and the edge of the tapered part of the tubular body protruding over the ring is crimped onto the ring for the purpose of fixing the ring at a distance from the opposite contact surface, furthermore that the Subjects the outer ring with the inserted thrust ring as a unit to a manufacturing process and then inserts the needle cage and then the needles.
The drawing shows an embodiment of the needle bearing according to the invention. It shows: FIG. 1 a part of the outer ring of the needle bearing in section after the first cold forming and before the insertion of the needle cage, the needles and a ring and before the flanging of one edge.
2 shows a section through part of a stop ring to be inserted into the outer ring, FIG. 3 shows part of the stop ring according to FIG. 2 in elevation and FIG. 4 shows part of the needle bearing in section.
The needle bearing has an outer ring 1 consisting of a cold ver formed material, the z. B. is made from a sheet metal washer in the drawing or pressing process and at one end has an angled shoulder made of the material of the ring, which is thicker than the wall of the tubular part and has a thrust surface 2 for one needle ends, while the the other end is tapered so that a conical surface 3 and a cylindrical part 4 adjoining the latter are present,
which latter lies in the extension of the cylindrical central part, has a common outer jacket surface with the latter, but has a smaller wall thickness than the central part (FIG. 1).
The needle cage receiving the needles 5 in windows is denoted by 6. The width of the window is kept slightly smaller than the diameter of the needles 5, so that the insertion of the latter has to be carried out in a known manner from the inside under pressure in the direction of the outer ring, after the needle cage has first been inserted into the outer ring as described below.
A stop ring 7 (FIGS. 2 and 3) is provided as an insert body in the outer ring 1, which is provided with a stop surface 8 for the one needle ends. A conical stop surface 9 adjoins the needle .Anlauffläche 8, which continues in a curved surface 10 having the shape of a spherical zone. The annular contact surface 8 has been subjected to a known fine treatment prior to the use of the ring 7 in the outer ring 1 in order to achieve a completely smooth surface.
The thrust ring 7 is inserted into the outer ring 1 when the latter has the shape according to FIG. 1, the conical surface 9 of the Anlaufrin total 7 comes into contact with the conical stop surface 3 of the outer ring 1, whereby the position of the thrust ring 7 within of the needle bearing is determined.
After the use of the thrust ring 7, the tapered part 4 of the out senringes 1 protruding above the latter is flanged from the position shown in FIG. 1 into the position shown in phantom and which corresponds to that of part 4 in FIG. 4, according to which the beaded part comes to rest on the curved surface 10 of the thrust ring 7 and thus defines the latter in its position within the needle bearing. The outer ring with the inserted thrust ring can then be subjected to a manufacturing process as a structural unit by hardening and polishing.
This assembly is now ready for use of the needle cage 6, where up the needles 5 are pushed through the window into their working positions according to FIG. 4, which cause a Hal sion of the needle cage with respect to the needles and the outer ring.
The dimensions of the stop ring 7 and those of the tapered edge part 4 of the outer ring are coordinated so that the finished outer ring with the stop ring used at both ends has at least approximately the same dimensions with regard to the contact surfaces for the needles. Tests have shown that the exact length required for the lateral guidance of the needles can be easily adhered to, because a stop 3 is provided in the edge part to be tapered during the drawing or pressing process of the outer ring, so that the thrust ring 7 used during the flanging operation is in axial direction must fix at the predetermined point.
There are two contact shoulders for the needle ends that are clean in terms of surface quality, and the distance between the two contact surfaces is precisely tolerated. for the purpose of securing the ring at a distance from the opposite contact surface on the ring is crimped, further that the outer ring with the inserted stop ring as a unit is subjected to a manufacturing process and then the needle cage and then the needles are used.