DE102004004325A1

DE102004004325A1 - Axialwälzlager

Info

Publication number: DE102004004325A1
Application number: DE102004004325A
Authority: DE
Inventors: John J. Goshen Lynch; Edward P. Torrington Butler III; Edward C. Torrington Axler
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: JTEKT Bearings North America LLC
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: US6905250B2; US20040146233A1; GB2398107B; JP2004232867A; DE102004004325B4; GB0401605D0; GB2398107A

Abstract

Axiallageranordnung (20) mit einer Vielzahl von Rollen (22), die einen bestimmten Durchmesser d haben, und mit einem Käfig (24), der zum Halten der Rollen (22) gestaltet ist. Der Käfig (24) hat eine erste radiale Kante (26), die sich um einen bestimmten radialen Abstand X über die Rollen (22) hinaus erstreckt. Wenigstens ein Axiallaufbahnglied (30) ist vorgesehen. Das Axiallaufbahnglied (30) weist eine radiale Laufbahnfläche (32), einen sich von der Laufbahnfläche (32) her streckenden Flansch (34) und eine sich von dem Flansch (34) erstreckende radiale Lippe (36) auf. Die Lippe (36) ist im wesentlichen parallel zu der Laufbahnfläche (32) und hat einen Abstand von dieser, der kleiner ist als der bestimmte Durchmesser d. Die Lippe (36) hat ein freies Ende (38) in einem Abstand gegenüber dem Flansch (34), der größer ist als der gegebene Abstand X.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Axialwälzlager mit einem Käfig, der zylindrische Rollen oder Nadeln enthält, die in Taschen angeordnet sind. Der Käfig wird gegenüber wenigstens einer unter Axialdruck stehenden Laufbahn (Axiallaufbahn) derart angeordnet, daß die Rollen oder Nadeln eine radiale Laufbahnfläche des Laufbahngliedes berühren. Wenn der sich drehende Käfig ein stationäres Laufbahnglied berührt, kann er Torsions-Zugbelastungen, Klemmbelastungen oder radialen Belastungen und anderen Ermüdungserscheinungen unterworfen werden, wie beispielsweise einem schneidend oder schleifend wirkenden Verschleiß.

Durch die Erfindung sollen diesen Nachteile vermieden werden.

Die Erfindung ist im wesentlichen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
1 bis 4 sind teilweise Querschnittsansichten von vier Ausführungsbeispielen einer Axiallageranordnung.
5 bis 7 sind teilweise Querschnittsansichten eines Axiallaufbahnglieds gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel bei Verwendung in unterschiedlichen Anwendungsfällen.
In den Zeichnungsfiguren bezeichnen gleiche Zahlen jeweils gleiche oder ähnliche Elemente. Eine bestimmte Terminologie wird in der Beschreibung nur relativ und zur Klarheit verwen det und wirkt nicht beschränkend, wie beispielsweise die Begriffe oben, unten, rechts, links, vorn, vorwärts, hinten und rückwärts.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Axiallageranordnung 20, die zwischen einem Gehäuse 10 und einer Welle 12 angeordnet dargestellt ist. Das Gehäuse 10 und die Welle 12 dienen nur zur Veranschaulichung, da die Axiallageranordnung 20 in verschiedenen Anordnungen verwendet werden kann, einschließlich innerer und äußerer Führungsanordnungen.
Die Axiallageranordnung 20 weist eine Vielzahl von Rollen oder Nadeln 22 auf, die in einem Käfig 24 gehalten sind. Die Rollen oder Nadeln 22 haben einen bestimmten Durchmesser d. Der Käfig 24 endet in entgegengesetzten Enden 26 und 28, wobei sich jedes Ende über einen bestimmten radialen Abstand a oder b über die Rollen 22 hinaus erstreckt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Käfig 24 eine Z-Gestalt, aber andere Gestaltungen einschließlich zweiteiliger Käfiganordnungen können auch verwendet werden. Zusätzlich weist der dargestellte Käfig 24 nicht Einrichtungen zum Halten der Rollen 22 auf, aber der Käfig kann mit solchen ausgestattet sein.
Die Rollen oder Nadeln 22 stehen in Berührung mit einem ersten Axiallaufbahnglied 30 und einem zweiten Axiallaufbahnglied 40. Die Laufbahnglieder 30 und 40 weisen einander gegenüberliegende radiale Laufbahnflächen 32 und 42 auf. Das erste Axiallaufbahnglied 30 weist einen sich axial erstreckenden, radial wirksamen Flansch 34 auf, der sich von der Laufbahnfläche 32 in Richtung der Rollen 22 erstreckt. Der Flansch 34 erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zu der Laufbahnfläche 32, aber er kann auch anders orientiert sein. Eine radiale Lippe 36 erstreckt sich von dem Flansch 34 derart, daß die Lippe 36 im wesentlichen parallel zu der Laufbahnfläche 32 ist. Die Innenkante der Lippe 36 hat einen Abstand e von der Laufbahnfläche 32, der kleiner ist als der Durchmesser d der Rollen oder Nadeln 22, so daß wenigstens ein Teil der Lippe 36 die Rollen oder Nadeln 22 überlappt. Die Lippe 36 endet an einem Ende 38. Das Ende 38 hat von dem Flansch 34 einen Abstand A, der größer ist als der Abstand a, um den sich die entsprechende Käfigkante 26 über die Rollen oder Nadeln 22 hinaus erstreckt. Somit liegen die Rollen oder Nadeln 22 gegen das Ende 38 der Lippe 36 an und hindern die Käfigkante 26 daran, das Axiallaufbahnglied 30 zu berühren. Das Lippenende 38 kann konturiert sein, zum Beispiel abgerundet, um Verschleiß gegenüber den Rollen oder Nadeln 22 zu minimieren.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Axiallageranordnung 20 weist das zweite Axiallaufbahnglied 40 einen sich axial erstreckenden, radial wirksamen Flansch 44 auf, der sich von der Laufbahnfläche 42 auf die Rollen 22 zu erstreckt. Der Flansch 34 erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zu der Laufbahnfläche 42, kann aber auch anders orientiert sein. Eine radiale Lippe 46 erstreckt sich von dem Flansch 44 derart, daß die Lippe 46 im wesentlichen parallel zu der Laufbahnfläche 42 ist. Die innere Kante der Lippe 46 hat einen Abstand f gegenüber der Laufbahnfläche 42, der kleiner ist als der Durchmesser d der Rollen oder Nadeln 22, so daß wenigstens ein Teil der Lippe 46 die Rollen oder Nadeln 22 überlappt. Die Lippe 46 endet an einem Ende 48. Das Ende 48 hat einen Abstand B gegenüber dem Flansch 44, der größer ist als der Abstand b, um den sich die entsprechende Käfigkante 28 über die Rollen oder Nadeln 22 hinaus erstreckt. Somit liegen die Rollen oder Nadeln 22 gegen das Ende 48 der Lippe 46 an und hindern die Käfigkante 28 daran, das Axiallaufbahnglied 40 zu berühren. Das Lippenende 48 kann konturiert sein, zum Beispiel abgerundet, um Verschleiß gegenüber den Rollen oder Nadeln 22 zu minimieren.
Die Axiallaufbahnglieder 30 und 40 werden vorzugsweise aus geformtem Metallblech hergestellt, sie können aber auch aus anderen Materialien hergestellt werden. Die Laufbahnflächen 32, 42, die Flansche 34, 44 und die Lippen 36, 46 sind vorzugsweise kontinuierliche Flächen, sie können aber mit Öffnungen, Nuten, Kerben oder anderen Durchgängen versehen sein, um Kanäle für eine Fluidströmung zu bilden, oder sie können die Leistungsfähigkeit des Lagers auf andere Weise ergänzen. Zusätzlich wird jedes Axiallaufbahnglied 30 und 40 vorzugsweise als integrales (einstückiges) Glied hergestellt, kann aber auch aus zwei oder mehr Komponenten hergestellt werden, die miteinander verbunden werden.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Axiallageranordnung 50 gezeigt. Hierbei ist der Käfig 24 so gestaltet, daß er längs seiner äußeren Kante 26 führt, wobei die Rollen oder Nadeln 22 innerhalb angeordnet sind. Das innere Axiallaufbahnglied 40 ist im wesentlichen das gleiche wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel und ist mit seinem Lippenende 48 in Berührung mit den Rollen oder Nadeln 22 in einer nach innen verlagerten Stellung gezeigt. Das äußere Axiallaufbahnglied 60 weist eine radiale Laufbahnfläche 62 mit einem Flansch 64 und einer sich davon erstreckenden Lippe 66 auf. Die Lippe 66 ist verkürzt, so daß die Käfigkante 26 die Berührung und die Führung mit dem äußeren Axiallaufbahnglied 60 aufgeben kann.
3 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel eine Axiallageranordnung 70, bei der der Käfig 24 so gestaltet ist, daß er längs seiner inneren Kante 28 führt, wobei die Rollen oder Nadeln 22 auswärts davon angeordnet sind. Das äußere Axiallaufbahnglied 30 ist im wesentlichen das gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Das innere Axiallaufbahnglied 80 weist eine radiale Laufbahnfläche 82 mit einem Flansch 84 und einer sich davon erstreckenden Lippe 86 auf. Die Lippe 86 ist verkürzt, so daß die Käfigkante 26 den Kontakt und die Führung mit dem inneren Laufbahnglied 80 aufgeben kann.
Die 4 bis 7 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel einer Axiallageranordnung 90 in verschiedenen Betriebsanordnungen. Die Axiallageranordnung 90 weist eine Vielzahl von Rollen oder Nadeln 22 auf, die in einem Käfig 24 gehalten sind. Wie in den 4 bis 7 zu sehen ist, kann der Käfig 24', 24'', 24''' verschiedene Gestaltungen haben. In jeder der veranschaulichten Anordnungen hat die Axiallageranordnung 90 ein einziges Axiallaufbahnglied 100. Wie dargestellt, kann das Axiallaufbahnglied 100 entweder gegenüber dem Gehäuse 10 oder der Welle 12 oder einer anderen verwendeten Komponente positioniert sein.
Das Axiallaufbahnglied 100 weist einen sich axial erstreckenden radial wirksamen Flansch 104 auf, der sich von der Laufbahnfläche 102 auf die Rollen 22 zu erstreckt. Der Flansch 104 erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zu der Laufbahnfläche 102, kann aber auch in anderer Weise orientiert sein. Eine radiale Lippe 106 erstreckt sich von dem Flansch 104 derart, daß die Lippe 106 im wesentlichen parallel zu der Laufbahnfläche 102 ist. Die innere Kante der Lippe 106 hat einen Abstand e von der Laufbahnfläche 102, der kleiner ist als der Durchmesser d der Rollen oder Nadeln 22, so daß wenigstens ein Teil der Lippe 106 die Rollen oder Nadeln 22 überlappt. Die Lippe 106 endet an einem Ende 108. Das Ende 108 hat gegenüber dem Flansch 104 einen Abstand A, der größer ist als der Abstand a, um den sich die Käfigkante 26 über die Rollen oder Nadeln 22 hinaus erstreckt. Somit liegen die Rollen oder Nadeln 22 gegen das Lippenende 108 an und hindern die Käfigkante 26 daran, das Axiallaufbahnglied 100 zu berühren. Das Lippenende 108 kann konturiert sein, zum Beispiel abgerundet, um Verschleiß gegenüber den Rollen oder Nadeln 22 zu minimieren.

Claims

Axiallageranordnung – mit einer Vielzahl von Rollen (22) mit einem bestimmten Durchmesser d; – mit einem Käfig (24) mit einer Gestalt zum Halten der Rollen (22), wobei der Käfig (24) eine erste radiale Kante (26) hat, die sich um einen bestimmten radialen Abstand X über die Rollen (22) hinaus erstreckt; und – mit einem ersten Axiallaufbahnglied (30), das eine radiale Laufbahnfläche (32) aufweist, wobei sich ein Flansch (34) von der Laufbahnfläche (32) her erstreckt und wobei sich eine radiale Lippe (36) von dem Flansch (34) derart erstreckt, daß die Lippe (36) im wesentlichen parallel zu der Laufbahnfläche (32) ist und von dieser einen Abstand hat, der kleiner ist als der bestimmte Durchmesser d, wobei die Lippe (36) ein freies Ende (38) unter einem Abstand gegenüber dem Flansch (34) hat, der größer ist als der bestimmte Abstand X.
Axiallageranordnung – mit einer Vielzahl von Rollen (22); – mit einem Käfig (24), der zum Halten der Rollen (22) gestaltet ist, wobei der Käfig (24) eine erste radiale Kante (26) hat, die sich über die Rollen (22) hinaus erstreckt; und – mit einem ersten Axiallaufbahnglied (30), das eine radiale Laufbahnfläche (32) hat, wobei sich ein Flansch (34) von der Laufbahnfläche (32) her erstreckt und wobei sich eine radiale Lippe (36) von dem Flansch (34) erstreckt, wobei der Käfig (24) und die radiale Lippe (36) so gestaltet sind, daß die Lippe (36) die Rollen (22) berührt und die erste radiale Kante (26) des Käfigs (24) daran hindert, den Flansch (34) zu berühren.
Axiallageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner ein zweites Axiallaufbahnglied (40) aufweist, das eine radiale Laufbahnfläche (42) hat, die im wesentlichen gegenüber der Laufbahnfläche (32) des ersten Axiallaufbahnglieds (30) angeordnet ist.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (24) eine zweite radiale Kante (28) hat, die der ersten radialen Kante (26) gegenüberliegt, wobei die zweite radiale Kante (28) sich über einen bestimmten radialen Abstand Y über die Rollen (22) hinaus erstreckt; wobei das zweite Axiallaufbahnglied (40) einen Flansch (44) aufweist, der sich von der Laufbahnfläche (42) des zweiten Axiallaufbahnglieds (40) her erstreckt, sowie eine radiale Lippe (46), die sich von dem Flansch (44) des zweiten Axiallaufbahnglieds (40) her erstreckt, derart, daß die zweite Lippe (46) im wesentlichen parallel zu der zweiten Laufbahnfläche (42) ist und dieser gegenüber einen Abstand hat, der kleiner ist als der gegebene Abstand d, wobei die zweite Lippe (46) ein freies Ende (48) unter einem Abstand gegenüber dem zweiten Flansch (44) hat, der größer ist als der bestimmte Abstand Y.
Axiallageranordnung nach Anspruch 4, bei dem die freien Enden (38, 48) der Lippen (36, 46) der ersten und zweiten Axiallaufbahnglieder (30, 40) jeweils eine konturierte Gestalt haben.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (24) eine zweite radiale Kante (28) gegenüber der ersten radialen Kante (26) hat, wobei die zweite radiale Kante (28) sich über einen bestimmten radialen Abstand Y über die Rollen (22) hinaus erstreckt; und wobei das zweite Axiallaufbahnglied (40) einen Flansch (44) hat, der sich von der zweiten Laufbahnfläche (42) her erstreckt, und wobei eine radiale Lippe (46) sich von dem zweiten Axiallaufbahnglied (40) her erstreckt, wobei die zweite Lippe (46) ein freies Ende (48) unter einem Abstand gegenüber dem zweiten Flansch (44) hat, der kleiner ist als der bestimmte Abstand Y.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (24) eine zweite radiale Kante (28) gegenüber der ersten radialen Kante (26) hat und wobei das zweite Axiallaufbahnglied (40) einen Flansch (44) hat, der sich von der zweiten Laufbahnfläche (42) her erstreckt, sowie eine radiale Lippe (48), die sich von dem zweiten Flansch (44) her erstreckt, wobei der Käfig (24) und die zweite radiale Lippe (48) so gestaltet sind, daß die zweite radiale Lippe (48) die Rollen (22) berührt und die zweite radiale Kante (28) des Käfigs (24) daran hindert, den zweiten Flansch (44) zu berühren.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (24) eine zweite radiale Kante (28) gegenüber der ersten radialen Kante (26) hat und das zweite Axiallaufbahnglied (40) einen Flansch (44) aufweist, der sich von der zweiten Laufbahnfläche (42) her erstreckt, wobei sich eine zweite radiale Lippe (46) von dem zweiten Flansch (44) her erstreckt, wobei der Käfig (24) und die zweite radiale Lippe (46) so gestaltet sind, daß die zweite radiale Kante (28) des Käfigs (24) frei ist, an dem zweiten Flansch (44) zu führen.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (24) eine radiale Mittellinie hat und bei der jede Rolle (22) eine Rollenmitellinie hat und in dem Käfig (24) derart positioniert ist, daß die Rollenmittellinie relativ zu der radialen Käfigmittellinie nach außen versetzt ist.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Käfig (24) eine radiale Mittellinie hat und bei der jede Rolle (22) eine Rollenmittellinie hat und in dem Käfig (24) derart positioniert ist, daß die Rollenmittellinie relativ zu der radialen Käfigmittellinie nach innen versetzt ist.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Axiallaufbahnglied (30) gegenüber einer Welle (12) angeordnet ist.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Axiallaufbahnglied (30) gegenüber einem Gehäuse (10) angeordnet ist.
Axiallageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das freie Ende (38) der Lippe (36) des ersten Axiallaufbahnglieds (30) und/oder das freie Ende (48) der Lippe (46) des zweiten Axiallaufbahnglieds (40) eine konturierte Gestalt hat.