DE102017129715A1 - Needle sleeve and method for its production - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nadelhülse (10) mit in einem Wälzkörperkäfig (18) geführten rollenförmigen Wälzkörpern (20), die an einer Außenringlaufbahn (16) einer komplett gehärteten Außenhülse (14) abrollen, wobei die Außenhülse (14) zwei Seitenborde (24, 26) zur axialen Führung des Wälzkörperkäfigs (18) oder der Wälzkörper (20) aufweist. Bei dieser Nadelhülse ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens ein Seitenbord (26) durch einen tellerartigen und zumindest axial plastisch verformbaren Seitenanlaufring (34) zum axialen Verschließen der Nadelhülse (10) gebildet ist, wobei der tellerartige Seitenanlaufring (34) durch ein axiales sowie durchmessererhöhendes Flachdrücken zumindest bereichsweise formschlüssig in mindestens einer axial außerhalb der Außenringlaufbahn (16) ausgebildeten und einen axialen Hinterschnitt (38) aufweisenden Ringnut (32) festsetzbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Nadelhülse (10).The invention relates to a needle sleeve (10) with roller-shaped rolling elements (20) guided in a rolling element cage (18) which roll on an outer ring raceway (16) of a completely hardened outer sleeve (14), wherein the outer sleeve (14) has two side walls (24, 26 ) for the axial guidance of the rolling body cage (18) or the rolling bodies (20). In this needle sleeve, the invention provides that at least one side board (26) by a plate-like and at least axially plastically deformable side stop ring (34) for axially closing the needle sleeve (10) is formed, wherein the plate-like Seitenanlaufring (34) by an axial and diameter-increasing flattening at least partially positively in at least one axially outside the outer ring raceway (16) formed and an axial undercut (38) having annular groove (32) can be fixed. In addition, the invention relates to a method for producing such a needle sleeve (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Nadelhülse mit in einem Wälzkörperkäfig geführten rollenförmigen Wälzkörpern, die an einer Außenringlaufbahn einer komplett gehärteten Außenhülse abrollen, wobei die Außenhülse zwei Seitenborde zur axialen Führung des Wälzkörperkäfigs oder der Wälzkörper aufweist Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Nadelhülse.The invention relates to a needle sleeve with guided in a Wälzkörperkäfig roller-shaped rolling elements, which roll on an outer raceway of a fully hardened outer sleeve, wherein the outer sleeve has two side rims for axial guidance of the Wälzkörperkäfigs or rolling elements In addition, the invention relates to a method for producing such a needle sleeve.

Für viele industrielle Anwendungen, wie zum Beispiel für Lagerungen von Maschinenteilen, sind Wälzlager allgegenwärtig. Nadelrollenlager sind bei radial geringem Einbauraum vorteilhaft einsetzbar. Für radial besonders enge Einbauräume, wie sie beispielsweise bei der Lagerung von Planetenrädern in Getrieben anzutreffen sind, sind Nadelhülsen beziehungsweise Nadelkäfige ohne einen Lagerinnenring noch geeigneter, wobei die nadelförmigen Wälzkörper radial innen auf eine Achse oder einer Welle abrollen.Rolling bearings are ubiquitous for many industrial applications, such as bearing parts of machinery. Needle roller bearings are advantageously used in a small radial installation space. For radially particularly narrow installation spaces, as can be found for example in the storage of planet gears in transmissions, needle sleeves or needle cages without a bearing inner ring are even more suitable, the needle-shaped rolling elements roll radially inward on an axis or a shaft.

Ein solches Nadellager ist beispielsweise aus der US 2,567,242 A bekannt. Eine tiefgezogene Lageraußenhülse dieses Nadellagers weist ein durch Umformen ausgebildetes erstes, radial einwärts gerichtetes Axialbord auf. Das erste Axialbord ist somit einstückig an der Lageraußenhülse ausgebildet. Ein zweites Axialbord ist durch einen Ring realisiert, der erst nach dessen Einsetzen in einen umlaufenden und radial einwärts offenen Einstich in der Lageraußenhülse durch Umbördeln beziehungsweise Verstemmen mit einer Wandung des Einstiches mit der Lageraußenhülse zur axialen Führung der Wälzkörper unlösbar verbunden wird. Von Nachteil ist unter anderem, dass der Umformprozess der oberflächenbehandelten, insbesondere mitgehärteten, Einstichwandung zu einer erhöhten Rissbildung führen kann. Ein ähnliches Nadellager ist aus der DE 966 285 A bekannt.Such a needle bearing is for example from the US 2,567,242 A known. A deep-drawn outer bearing sleeve of this needle bearing has a formed by forming first, radially inwardly directed Axialbord. The first Axialbord is thus formed integrally on the bearing outer sleeve. A second Axialbord is realized by a ring which is inextricably connected by crimping or caulking with a wall of the recess with the bearing outer sleeve for axial guidance of the rolling elements only after its insertion into a circumferential and radially inwardly open puncture in the bearing outer sleeve. One disadvantage is, inter alia, that the forming process of the surface-treated, in particular mithardened, Einichwandung can lead to increased cracking. A similar needle bearing is from the DE 966 285 A known.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Nadelhülse vorzustellen, bei der die oberflächenbehandelte Außenhülse im Zuge einer befestigungsmittellosen Festsetzung eines als separates Bauteil ausgeführten Axialbords praktisch umformungsfrei bleibt.The invention had the object of presenting a needle sleeve, in which the surface-treated outer sleeve remains virtually free of deformation in the course of a fixing means fixing a designed as a separate component Axialbords.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Nadelhülse mit den eingangs genannten bekannten Merkmalen gemäß der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens ein Seitenbord durch einen tellerartigen und zumindest axial plastisch verformbaren Seitenanlaufring zum axialen Verschließen der Nadelhülse gebildet ist, wobei der tellerartige Seitenanlaufring durch ein axiales sowie durchmessererhöhendes Flachdrücken zumindest bereichsweise formschlüssig in mindestens einer axial außerhalb der Außenringlaufbahn ausgebildeten und einen axialen Hinterschnitt aufweisenden Ringnut festsetzbar ist.To solve this problem is provided in a needle sleeve with the aforementioned known features according to the invention that at least one side board is formed by a plate-like and at least axially plastically deformable side stop ring for axially closing the needle sleeve, wherein the plate-like Seitenanlaufring by an axial and diameter-increasing flattening at least partially form-fitting in at least one axially outside the outer ring raceway trained and having an axial undercut annular groove can be fixed.

Wegen der durch die Erfindung vorgesehenen Konstruktion kann die Außenhülse vor deren Ausstattung mit Wälzkörpern einer endgültigen Oberflächenbehandlung unterzogen werden, nämlich durch Schleifen, Polieren und insbesondere Härten derselben. Ein ansonsten erforderlicher bereichsweiser Hochfrequenz-Anlassvorgang eines axial außen liegenden Umformbereiches, in dem die plastische Ausformung eines integral an der Außenhülse ausgeformten Seitenbords zum teilweisen Verschließen der Nadelhülse erfolgt, kann daher ersatzlos entfallen. Darüber hinaus minimieren die tellerartigen Seitenanlaufringe jedwede Rissbildungsneigung im Bereich der durch sie gebildeten Seitenborde. Beidseitige angeordnete tellerartige Seitenanlaufringe sind besonders vorteilhaft im Bereich einer Kleinserienfertigung der Nadelhülse einsetzbar, welche von Abschnitten hohlzylindrischer bzw. rohrförmiger Halbzeuge ausgeht.Because of the design provided by the invention, the outer sleeve can be subjected to a final surface treatment, namely by grinding, polishing and in particular curing of the same before they are equipped with rolling elements. An otherwise required area-wise high-frequency starting process of an axially outer forming region, in which the plastic formation of an integrally formed on the outer sleeve side board for partially closing the needle sleeve, can therefore be omitted without replacement. Moreover, the pancake side landing rings minimize any tendency for cracking in the area of the sideboards formed therethrough. Both sides arranged plate-like Seitenanlaufringe are particularly advantageous in the field of small series production of the needle sleeve used, which emanates from sections of hollow cylindrical or tubular semi-finished products.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Ringnut in der Außenhülse näherungsweise die Querschnittsgeometrie eines rechtwinkligen Trapezes oder Dreiecks aufweist, oder im Wesentlichen hohlkehlartig ausgebildet ist. Infolgedessen ist ein fester, unlösbarer Sitz des mindestens einen Seitenanlaufrings in der jeweils zugeordneten Ringnut unter Schaffung einer zumindest bereichsweise formschlüssigen und stoffschlüssigen Verbindung gegeben.According to an advantageous embodiment, it is provided that the at least one annular groove in the outer sleeve has approximately the cross-sectional geometry of a right-angled trapezium or triangle, or is substantially hollow-chevron-shaped. As a result, a solid, non-detachable seat of the at least one Seitenanlaufrings in the respective associated annular groove to create an at least partially positive and cohesive connection is given.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der mindestens eine tellerartige Seitenanlaufring die Nadelhülse im Wesentlichen axial bündig mit dem Wälzkörperkäfig abschließt. Hierdurch kann im Vergleich zu einer seitlich versetzten Anordnung von Wälzkörperkäfig und Seitenanlaufring eine axiale Baulänge der Nadelhülse minimiert werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann jedoch vorgesehen sein, dass der mindestens eine tellerartige Seitenanlaufring die Nadelhülse axial versetzt zu dem Wälzkörperkäfig abschließt beziehungsweise axial versetzt zu dem Wälzkörperkäfig angeordnet ist.It is preferably provided that the at least one plate-like side stop ring terminates the needle sleeve substantially axially flush with the roller body cage. As a result, an axial length of the needle sleeve can be minimized compared to a laterally offset arrangement of Wälzkörperkäfig and side stop ring. According to another embodiment, however, it may be provided that the at least one plate-like side stop ring terminates the needle sleeve axially offset from the roller body cage or is arranged axially offset from the roller body cage.

Darüber hinaus wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Nadelhülse mit den folgenden Verfahrensschritten gelöst:

  1. a) Ausbilden der Außenhülse mit mindestens einer Ringnut,
  2. b) vollständiges Härten der Außenhülse,
  3. c) Positionieren eines Wälzkörperkäfigs mit darin aufgenommenen Wälzkörpern in der Außenhülse, und
  4. d) Einsetzen eines Seitenanlaufrings in die mindestens eine Ringnut sowie durchmesservergrößerndes Flachdrücken des mindestens einen Seitenanlaufrings zum zumindest einseitigen Verschließen der Nadelhülse mittels des in der Ringnut festgesetzten Seitenanlaufrings.
In addition, the above-mentioned object is achieved by a method for producing a needle sleeve with the following method steps:
  1. a) forming the outer sleeve with at least one annular groove,
  2. b) complete hardening of the outer sleeve,
  3. c) positioning a Wälzkörperkäfigs with therein received rolling elements in the outer sleeve, and
  4. d) inserting a Seitenanlaufrings in the at least one annular groove and diameter enlarging flattening of the at least one Seitenanlaufrings for at least one-sided closing of the needle sleeve by means of the set in the annular groove side stop ring.

Hierdurch ist eine besonders einfache, in Bezug auf die Außenhülse im Wesentlichen fast vollständig umformfreie Herstellung der mittels der tellerartigen Seitenanlaufringe realisierten Seitenborde der Nadelhülse gegeben.In this way, a particularly simple production of the side walls of the needle sleeve implemented by means of the plate-like side contact rings is substantially completely free from deformation in relation to the outer sleeve.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit mehreren Ausführungsbeispielen beigefügt. In der Zeichnung zeigt

  • 1 einen Teillängsschnitt durch eine Nadelhülse gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2 einen Längsschnitt durch den Seitenanlaufring der Nadelhülse gemäß 1,
  • 3 einen Teillängsschnitt durch eine Nadelhülse gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
  • 4 einen Teillängsschnitt durch eine Nadelhülse gemäß einer dritten Ausführungsform.
For a better understanding of the invention, the description is a drawing attached to several embodiments. In the drawing shows
  • 1 a partial longitudinal section through a needle sleeve according to a first embodiment,
  • 2 a longitudinal section through the side stop ring of the needle sleeve according to 1 .
  • 3 a partial longitudinal section through a needle sleeve according to a second embodiment, and
  • 4 a partial longitudinal section through a needle sleeve according to a third embodiment.

1 zeigt demnach eine Nadelhülse 10, welche eine rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 12 ausgebildete Außenhülse 14 mit einer Außenringlaufbahn 16 aufweist. Die Außenhülse 14 ist komplett gehärtet worden. An der Außenringlaufbahn 16 rollen in einem Wälzkörperkäfig 18 geführte zylindrische beziehungsweise rollenförmige Wälzkörper 20 ab. Die Wälzkörper 20 drehen sich dabei um deren Wälzkörperdrehachse 22. Der Wälzkörperkäfig 18 kann zum Beispiel ein Fensterkäfig sein, welcher aus einem geeignet umgeformten metallischen Blechmaterial hergestellt ist. Der Wälzkörperkäfig 18 mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern 20 ist durch ein erstes und ein zweites jeweils radial einwärts gerichtetes Seitenbord 24, 26 axial geführt, welche an der Außenhülse 14 ausgebildet beziehungsweise angeordnet sind. 1 thus shows a needle sleeve 10 which is rotationally symmetrical about a longitudinal central axis 12 trained outer sleeve 14 with an outer ring raceway 16 having. The outer sleeve 14 has been completely hardened. At the outer ring raceway 16 roll in a rolling element cage 18 guided cylindrical or roller-shaped rolling elements 20 from. The rolling elements 20 turn around their Wälzkörperdrehachse 22 , The rolling element cage 18 For example, it may be a window cage made of a suitably formed metal sheet material. The rolling element cage 18 with the rolling elements received therein 20 is through a first and a second each radially inwardly directed side board 24 . 26 axially guided, which on the outer sleeve 14 are formed or arranged.

Die beiden Seitenborde 24, 26 sind axial außen, beiderseits der Außenringlaufbahn 16 an der Außenhülse 14 angeordnet. Das feste erste Seitenbord 24 ist einstückig an der Außenhülse 14 ausgebildet und mittels eines geeigneten Umformprozess erzeugt worden. Im Anschluss an diesen Umformprozess wurde die Außenhülse 14 einer geeigneten Oberflächenbehandlung unterzogen, beispielsweise durch Schleifen, Polieren und Härten.The two side boards 24 . 26 are axially outside, both sides of the outer ring raceway 16 on the outer sleeve 14 arranged. The solid first side board 24 is integral to the outer sleeve 14 formed and produced by means of a suitable forming process. Following this forming process was the outer sleeve 14 subjected to a suitable surface treatment, for example by grinding, polishing and curing.

Die Nadelhülse 10 ist im montierten Zustand auf ein nicht dargestelltes zylindrisches Maschinenelement, beispielsweise eine Welle, einen Lagerzapfen oder dergleichen axial aufgeschoben, so dass die Wälzkörper 20 an der Außenringlaufbahn 16 und an einer zylindrischen Umfangsfläche des Maschinenelements definiert abrollen. Zu diesem Zweck greift das nicht dargestellte Maschinenelement beziehungsweise die Welle axial durch eine von dem ersten Seitenbord 24 definierte kreisrunde Innenöffnung 28 und/oder durch eine kreisrunde Innenöffnung 30 des die Außenhülse 14 auf deren anderen axialen Seite begrenzenden zweiten Seitenbord 26 hindurch.The needle sleeve 10 is in the assembled state on an unillustrated cylindrical machine element, such as a shaft, a bearing pin or the like axially slid so that the rolling elements 20 on the outer ring raceway 16 and rolling defined on a cylindrical peripheral surface of the machine element. For this purpose, the machine element or the shaft, not shown, engages axially through one of the first side board 24 defined circular inner opening 28 and / or by a circular inner opening 30 of the outer sleeve 14 on the other axial side limiting second side board 26 therethrough.

Im Gegensatz zum ersten Seitenbord 24 ist bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Nadelhülse 10 das zweite Seitenbord 26 nicht integral an der Außenhülse 14 ausgeformt, sondern als tellerartiger Seitenanlaufring 34 als ein separates Bauteil ausgeführt. Dieser Seitenanlaufring 34 ist in einer radial einwärts offenen Ringnut 32 der Außenhülse 14 insbesondere durch axiales, plastisches Flachdrücken desselben unlösbar festgesetzt.In contrast to the first side board 24 is at the in 1 illustrated first embodiment of the needle sleeve 10 the second side board 26 not integral with the outer sleeve 14 shaped, but as a plate-like Seitenanlaufring 34 executed as a separate component. This side stop ring 34 is in a radially inwardly open annular groove 32 the outer sleeve 14 in particular fixed by the axial, plastic flattening of the same insoluble.

Die Ringnut 32 an der Außenhülse 14 ist an einem von dem ersten Seitenbord 24 axial weggerichteten freien Ende 36 der Außenhülse 14 ausgebildet und bevorzugt mittels eines spanenden Fertigungsverfahrens, wie zum Beispiel Fräsen oder Drehen hergestellt. Das Herstellen der Ringnut 32 erfolgt vorzugsweise ebenfalls vor einer Oberflächenbehandlung der Außenhülse 14. Die Ringnut 32 weist zur Schaffung eines axialen Hinterschnitts 38 eine Querschnittsgeometrie auf, die der eines rechtwinkligen Trapezes oder eine Dreiecks entspricht.The ring groove 32 on the outer sleeve 14 is at one of the first side board 24 axially directed free end 36 the outer sleeve 14 formed and preferably produced by means of a machining production process, such as milling or turning. The production of the annular groove 32 preferably also takes place before a surface treatment of the outer sleeve 14 , The ring groove 32 indicates the creation of an axial undercut 38 a cross-sectional geometry corresponding to that of a right angle trapezoid or a triangle.

Die Außenhülse 14 und der Wälzkörperkäfig 18 sind hinsichtlich deren Abmessungen, also insbesondere deren axiale Länge und Durchmesser, derart ausgebildet, dass der Wälzkörperkäfig 18 axial zwischen den Seitenborden 24, 26 angeordnet ist, wodurch dieser durch die beiden Seitenborden 24, 26 axial in der Nadelhülse 10 geführt ist. Die Querschnittsgeometrie des zweiten Seitenbords 26 beziehungsweis des Seitenanlaufrings 34 ist geometrisch komplementär zur Ringnut 32 ausgebildet.The outer sleeve 14 and the rolling element cage 18 are in terms of their dimensions, ie in particular their axial length and diameter, designed such that the Wälzkörperkäfig 18 axially between the side rims 24 . 26 is arranged, causing this through the two side rims 24 . 26 axially in the needle sleeve 10 is guided. The cross-sectional geometry of the second sideboard 26 relative to the side stop ring 34 is geometrically complementary to the annular groove 32 educated.

Durch den Fertigungsschritt des plastischen Flachdrückens des Seitenanlaufrings 34, der zugleich zumindest geringfügig durchmessererhöhend auf diesen wirkt, wird der Seitenanlaufring 34 innerhalb der Ringnut 32 der Außenhülse 14 durch eine formschlüssige und/oder pressschlüssige sowie gegebenenfalls sogar in geringfügigem Maße stoffschlüssige (molekulare Kaltverschweißung) Verbindung zuverlässig festgesetzt. Infolgedessen presst beziehungsweise stemmt sich zumindest eine spitzwinklige Umlaufkante 40 des Seitenanlaufrings 34 geringfügig in die Ringnut 32 der Außenhülse 14 ein, wodurch ein mechanisch sehr zuverlässiger und damit praktisch unlösbarer Sitz des Seitenanlaufrings 34 innerhalb der Außenhülse 14 der Nadelhülse 10 gewährleistet ist. Dies bedeutet, dass der zweite Seitenanlaufring 34 im in die Nadelhülse 10 eingebauten Zustand unter einer permanenten inneren radialen mechanischen Spannung steht.Through the manufacturing step of the plastic flattening of the side stop ring 34 , which acts at least slightly diameter increasing at the same time, this is the side stop ring 34 inside the ring groove 32 the outer sleeve 14 reliably fixed by a positive and / or press-fit as well as possibly even slightly cohesive (molecular cold welding) connection. As a result, at least one acute-angled peripheral edge presses or braces 40 of the side stop ring 34 slightly into the annular groove 32 the outer sleeve 14 a, whereby a mechanically very reliable and thus practically insoluble seat of the side stop ring 34 inside the outer sleeve 14 the needle sleeve 10 is guaranteed. This means that the second side stop ring 34 in the needle sleeve 10 installed state is under a permanent internal radial stress.

Dementsprechend ist es auch möglich, das der integral an der Außenhülse 14 ausgebildete erste Seitenbord 24 gleichfalls durch einen in einer zweiten Ringnut der Außenhülse 14 festgesetzten zweiten Seitenanlaufring zu ersetzen.Accordingly, it is also possible that the integral on the outer sleeve 14 trained first sideboard 24 also by a in a second annular groove of the outer sleeve 14 fixed second side stop ring to replace.

Bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Nadelhülse 10 ist der tellerartige Seitenanlaufring 34 seitlich beziehungsweise axial versetzt zu dem Wälzkörperkäfig 18 angeordnet und überdeckt diesen zumindest teilweise in radialer Richtung. Infolgedessen ergibt sich ein geringfügig erhöhter axialer Einbauraumbedarf der Nadelhülse 10 im Fall dieser Ausführungsform.At the in 1 illustrated first embodiment of the needle sleeve 10 is the plate-like side stop ring 34 laterally or axially offset to the Wälzkörperkäfig 18 arranged and covers this at least partially in the radial direction. As a result, results in a slightly increased axial space requirement of the needle sleeve 10 in the case of this embodiment.

Die 2 zeigt den zur Längsmittelachse 12 rotationssymmetrisch ausgestalteten Seitenanlaufring 34 in einem mit einer durchgezogenen Linie angedeuteten Ausgangszustand beziehungsweise in einem unverformten Zustand vor dessen Montage, während ein durch plastisches Flachdrücken umgeformter Zustand mit einer punktierten Linie dargestellt ist. Dieser Umformzustand des Seitenanlaufrings 34 entspricht demnach dessen Einbauzustand in der Nadelhülse 10, so wie er in 1 dargestellt ist. Im Ausgangszustand entspricht die Geometrie des Anlaufrings 34 in etwa der eines konischen Hohlzylinders, während die Geometrie des Seitenanlaufrings 34 im Umformzustand näherungsweise einem Hohlzylinder entspricht.The 2 shows the to the longitudinal central axis 12 rotationally symmetrical designed side stop ring 34 in an initial state indicated by a solid line, or in an undeformed state prior to its mounting, while a state formed by plastic flattening is shown by a dotted line. This forming condition of the side stop ring 34 accordingly corresponds to its installation state in the needle sleeve 10 as he is in 1 is shown. In the initial state, the geometry of the stop ring corresponds 34 roughly the size of a conical hollow cylinder, while the geometry of the side stop ring 34 in the forming state corresponds approximately to a hollow cylinder.

Nachdem der Seitenanlaufring 34 in einer Ringnut 32 der Nadelhülse 10 platziert wurde, erfolgt das Flachdrücken des Seitenanlaufrings 34 durch das Einwirken einer mechanischen Axialkraft F koaxial zur Längsmittelachse 12, wobei die Axialkraft F mittels eines geeigneten Werkzeugs, beispielsweise einem hohlzylindrischen Stempel oder dergleichen, auf den Seitenanlaufring 34 einwirkt. Bei diesem Vorgang erhöht sich, jeweils bezogen auf die spitzwinklige Umlaufkante 40 des Seitenanlaufrings 34 dessen radialer Anfangsdurchmesser DA zumindest geringfügig auf einen Enddurchmesser DE , wodurch der gewünschte Festsetzeffekt innerhalb der Ringnut 32 der Außenhülse 14 der Nadelhülse 10 durch radial auswärts gerichtetes Festspannen erreichbar ist.After the side stop ring 34 in an annular groove 32 the needle sleeve 10 was placed, the flattening of the side stop ring takes place 34 by the action of a mechanical axial force F coaxial with the longitudinal central axis 12 , where the axial force F by means of a suitable tool, such as a hollow cylindrical punch or the like, on the side stop ring 34 acts. In this process increases, each with respect to the acute-angled peripheral edge 40 of the side stop ring 34 its radial initial diameter D A at least slightly to a final diameter D E , whereby the desired fixing effect within the annular groove 32 the outer sleeve 14 the needle sleeve 10 can be reached by radially outward clamping.

Weiter ist aus der 2 ersichtlich, dass der Seitenanlaufring 34 über eine Querschnittsgeometrie verfügt, die zumindest näherungsweise der eines rechtwinkligen Trapezes entspricht. Im Zuge des Flachdrückens des Seitenanlaufrings 34 schwenkt die spitzwinklige Umlaufkante 40 des Seitenanlaufrings 34 in geringfügigem Maße aus einer im nicht umgeformten Zustand des Seitenanlaufrings 34 zylindrischen Umfangsfläche 42 des Seitenanlaufrings 34 radial nach außen. Infolgedessen kann sich der Seitenanlaufring 34 in der Ringnut der Außenhülse 14 der Nadelhülse 10 durch das Flachdrücken nahezu unlösbar verkrallen.Next is from the 2 seen that the side stop ring 34 has a cross-sectional geometry that corresponds at least approximately to a rectangular trapezoid. In the course of flattening the side stop ring 34 pivots the acute-angled peripheral edge 40 of the side stop ring 34 to a slight extent from an un-formed condition of the side stop ring 34 cylindrical peripheral surface 42 of the side stop ring 34 radially outward. As a result, the side stop ring can 34 in the annular groove of the outer sleeve 14 the needle sleeve 10 clawing almost inextricably due to the flattening.

3 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Nadelhülse 50. Diese Nadelhülse 50 weist eine rotationssymmetrisch zur Längsmittelachse 12 ausgebildete Außenhülse 52 mit einer Außenringlaufbahn 54 auf. An der Außenringlaufbahn 54 rollen wiederum die in einem Wälzkörperkäfig 56 geführten zylindrischen beziehungsweise rollenförmigen Wälzkörper 20 ab. Abweichend von der ersten Ausführungsform gemäß 1 werden die im Wälzkörperkäfig 56 aufgenommenen Wälzkörper 20 hier unmittelbar durch ein erstes und ein zweites jeweils radial einwärts gerichtetes Seitenbord 58, 60 axial geführt, die axial beiderseits der Außenringlaufbahn 54 angeordnet sind. 3 shows a partial longitudinal section through a second embodiment of a needle sleeve 50 , This needle sleeve 50 has a rotational symmetry to the longitudinal central axis 12 trained outer sleeve 52 with an outer ring raceway 54 on. At the outer ring raceway 54 in turn roll the in a Wälzkörperkäfig 56 guided cylindrical or roller-shaped rolling elements 20 from. Notwithstanding the first embodiment according to 1 be in the Wälzkörperkäfig 56 recorded rolling elements 20 here directly by a first and a second in each case radially inwardly directed side board 58 . 60 axially guided, the axially on both sides of the outer ring raceway 54 are arranged.

Als ein weiterer Unterschied zu der ersten Ausführungsform gemäß 1 sind die beiden Seitenborde 58, 60 hier durch zwei, als separate Bauteile ausgeführte Seitenanlaufringe 62, 64 realisiert, so dass kein einstückig an der Außenhülse 52 ausgeführtes Seitenbord erforderlich ist.As a further difference from the first embodiment according to 1 are the two side shelves 58 . 60 here by two, designed as separate components side stop rings 62 . 64 realized so that no one-piece on the outer sleeve 52 executed side board is required.

Im Vergleich zu dem Seitenanlaufring 34 der ersten Ausführungsform weisen die beiden Seitenanlaufringe 62, 64 gemäß 3 hier jeweils eine in radialer Richtung geringfügig reduzierte Breite auf, bei einer im Übrigen identischen Querschnittsgeometrie, die erneut der eines rechtwinkligen Trapezes entspricht. Darüber hinaus schließen die beiden Seitenanlaufringe 62, 64 im Wesentlichen axial bündig mit dem Wälzkörperkäfig 56 ab, so dass die Seitenanlaufringe 62, 64 radial auswärts des Wälzkörperkäfigs 56 angeordnet sind. Infolgedessen erlaubt die hier gezeigte zweite Ausführungsform der Nadelhülse 50 im Vergleich zu der ersten Ausführungsform der Nadelhülse 10 gemäß 1 eine axial kompaktere Bauweise. In diesem Zusammenhang ist allerdings in radialer Richtung der Nadelhülse 50 eine geringfügige Erhöhung des vorzusehenden Einbauraums in Kauf zu nehmen beziehungsweise der Wälzkörperkäfig 56 radial kleiner auszubilden.Compared to the side stop ring 34 of the first embodiment, the two side stop rings 62 . 64 according to 3 here in each case a slightly reduced width in the radial direction, with an otherwise identical cross-sectional geometry, which again corresponds to that of a rectangular trapezium. In addition, the two side stop rings close 62 . 64 essentially axially flush with the Wälzkörperkäfig 56 off so the side stop rings 62 . 64 radially outward of the rolling element cage 56 are arranged. As a result, the second embodiment shown here allows the needle sleeve 50 in comparison to the first embodiment of the needle sleeve 10 according to 1 an axially more compact design. In this context, however, in the radial direction of the needle sleeve 50 to accept a slight increase in the installation space to be provided or the Wälzkörperkäfig 56 radially smaller form.

Beiderseits der Außenringlaufbahn 54 der Außenhülse 52 ist in diese eine erste Ringnut 66 und eine zweite Ringnut 68 ausgebildet, deren konstruktive Gestaltung mit einer rechtwinklig-trapezförmigen Querschnittsgeometrie mit der Querschnittsgeometrie der Ringnut der ersten Ausführungsform gemäß 1 korrespondiert. In der ersten Ringnut 66 ist der erste Seitenanlaufring 62 unlösbar durch axiales Flachdrücken analog zur ersten Ausführungsform festgesetzt. Entsprechend ist der zweite Seitenanlaufring 64 in der zweiten Ringnut 68 arretiert. Sowohl die beiden Seitenanlaufringe 62, 64 als auch die beiden Ringnuten 66, 68 zur Ausbildung der Seitenborde 58, 60 sind jeweils spiegelbildlich in Bezug zu einer mittleren und senkrecht zur Längsmittelachse 12 verlaufenden Hochachse 70 der Nadelhülse 50 angeordnet. Die Querschnittsgeometrien des ersten Seitenanlaufrings 62 und der ersten Ringnut 66 sowie die Querschnittsgeometrie des zweiten Seitenanlaufrings 64 und der zweiten Ringnut 68 sind wiederum jeweils geometrisch komplementär zueinander ausgebildet, um eine möglichst großflächige Formschlussverbindung zu erreichen.On both sides of the outer ring raceway 54 the outer sleeve 52 is in this a first annular groove 66 and a second annular groove 68 formed, the structural design with a rectangular-trapezoidal cross-sectional geometry with the cross-sectional geometry of the annular groove of the first embodiment according to 1 corresponds. In the first ring groove 66 is the first side starting ring 62 fixed inextricably by axial flattening analogous to the first embodiment. Accordingly, the second side stop ring 64 in the second annular groove 68 locked. Both the two side stop rings 62 . 64 as well as the two ring grooves 66 . 68 for the formation of the side boards 58 . 60 are each mirror image in Reference to a middle and perpendicular to the longitudinal central axis 12 extending vertical axis 70 the needle sleeve 50 arranged. The cross-sectional geometries of the first side stop ring 62 and the first annular groove 66 as well as the cross-sectional geometry of the second side stop ring 64 and the second annular groove 68 are in turn each geometrically complementary to one another in order to achieve the largest possible positive connection.

Alternativ dazu ist es gleichfalls möglich, eines der beiden Seitenborde 58, 60 durch ein massiv an der Außenhülse 52 ausgeformtes beziehungsweise einstückig zu dieser ausgebildetes, radial einwärts gerichtetes Seitenbord zu ersetzen, das analog zur ersten Ausführungsform gemäß 1 ausgebildet ist, jedoch zur Wälzkörperführung radial oberhalb des Wälzkörperkäfigs 56 endet.Alternatively, it is also possible to use one of the two side shelves 58 . 60 through a solid on the outer sleeve 52 to replace molded or integrally formed to this, radially inwardly directed side board, the analogous to the first embodiment according to 1 is formed, however, to the rolling element guide radially above the Wälzkörperkäfigs 56 ends.

Im Übrigen entspricht der konstruktive Aufbau der Nadelhülse 50 gemäß 3 dem Aufbau der ersten Ausführungsform der Nadelhülse 10, so dass an dieser Stelle zur Vermeidung inhaltlicher Doppelausführungen auf die dort gemachten Erläuterungen verwiesen wird.Incidentally, the structural design of the needle sleeve corresponds 50 according to 3 the structure of the first embodiment of the needle sleeve 10 , so that reference is made at this point to avoid duplication of contents on the explanations given there.

Die 4 zeigt einen Teillängsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Nadelhülse 80 mit den Merkmalen der Erfindung. Diese Nadelhülse 80 weist unter anderem eine rotationssymmetrisch zur Längsmittelachse 12 ausgebildete Außenhülse 82 mit einer Außenringlaufbahn 84, an der die in einem Wälzkörperkäfig 86 geführten zylindrischen beziehungsweise rollenförmigen Wälzkörper 20 abrollen.The 4 shows a partial longitudinal section through a third embodiment of a needle sleeve 80 with the features of the invention. This needle sleeve 80 has inter alia a rotationally symmetrical to the longitudinal central axis 12 trained outer sleeve 82 with an outer ring raceway 84 at which the in a rolling element cage 86 guided cylindrical or roller-shaped rolling elements 20 roll.

Die axiale Führung der in dem Wälzkörperkäfig 86 aufgenommenen und um ihre Wälzkörperdrehachse 22 drehbaren Wälzkörper 20 übernehmen ein erstes Seitenbord 88 und ein zweites Seitenbord 90, die axial beiderseits der Außenringlaufbahn 84 angeordnet und jeweils radial einwärts gerichtet sind. Das erste, massive und radial einwärts gerichtete Seitenbord 88 ist analog zur ersten Ausführungsform durch entsprechendes Umformen der Außenhülse 82 einstückig an dieser ausgebildet. Demgegenüber ist das zweite Seitenbord 90 durch einen Seitenanlaufring 92 als eine separate konstruktive Komponente gebildet, wobei der Seitenanlaufring 92 praktisch konstruktiv identisch zu dem Seitenanlaufring 34 der ersten Ausführungsform der Nadelhülse 10 ausgebildet ist.The axial guidance of the in the Wälzkörperkäfig 86 recorded and about their Wälzkörperdrehachse 22 rotatable rolling elements 20 take over a first sideboard 88 and a second side board 90 axially on either side of the outer ring raceway 84 arranged and each directed radially inwardly. The first, massive and radially inboard sideboard 88 is analogous to the first embodiment by appropriate forming the outer sleeve 82 integrally formed on this. In contrast, the second side board 90 through a side stop ring 92 formed as a separate structural component, wherein the side stop ring 92 practically structurally identical to the side stop ring 34 the first embodiment of the needle sleeve 10 is trained.

Zur Befestigung des zweiten Seitenanlaufrings 92 ist in der Außenhülse 82 der Nadelhülse 80 eine radial einwärts offene Ringnut 94 ausgebildet, die im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hohlkehlartig ausgebildet ist und demzufolge keine rechtwinklig-trapezförmige oder dreieckige Querschnittsgeometrie aufweist. Darüber hinaus ist ein freies axiales Ende 96 der Außenhülse 82 geringfügig radial einwärts gebogen. Die praktisch unlösbare Befestigung des zweiten Seitenanlaufrings 92 innerhalb der hohlkehlartigen Ringnut 94 erfolgt auch hierbei durch ein axiales Flachdrücken des zweiten Seitenanlaufrings 92, wobei zumindest eine spitzwinklige Umlaufkante 98 des Seitenanlaufrings 92 in die hohlkehlartige Ringnut 94 gepresst beziehungsweise mit dieser verstemmt wird und sich hierdurch in der Ringnut 94 verkrallt.For fastening the second side stop ring 92 is in the outer sleeve 82 the needle sleeve 80 a radially inwardly open annular groove 94 formed, which is formed like a hollow throat, in contrast to the embodiments described above and therefore has no right-angled trapezoidal or triangular cross-sectional geometry. In addition, there is a free axial end 96 the outer sleeve 82 slightly bent radially inwards. The virtually insoluble attachment of the second side stop ring 92 within the groove-like ring groove 94 This is also done by an axial flattening of the second Seitenanlaufrings 92 , wherein at least one acute-angled peripheral edge 98 of the side stop ring 92 in the hollow throat-like ring groove 94 pressed or caulked with this and thereby in the annular groove 94 digs.

Aufgrund der hohlkehlartigen Querschnittsgeometrie der Ringnut 94 und der im Wesentlichen rechtwinklig-trapezförmigen Querschnittsgeometrie des Seitenanlaufrings 92 ist bei diesem Vorgang lediglich ein zumindest bereichsweiser Formschluss erreichbar. Im Unterschied zu den beiden vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten von Nadelhülsen 10, 50 lässt sich die Ringnut 94 in der Außenhülse 82 bei der hier gezeigten dritten Ausführungsform der Nadelhülse 80 durch nicht-spanende Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Umformverfahren oder dergleichen, auf besonders einfache Art und Weise ausbilden.Due to the groove-like cross-sectional geometry of the annular groove 94 and the substantially rectangular-trapezoidal cross-sectional geometry of the side stop ring 92 In this process, only an at least partially positive fit can be achieved. In contrast to the two embodiments of needle sleeves explained above 10 . 50 lets the ring groove 94 in the outer sleeve 82 in the third embodiment of the needle sleeve shown here 80 by non-cutting manufacturing processes, such as forming processes or the like, form in a particularly simple manner.

Außerdem ist es möglich, das erste, integral an der Außenhülse 82 der Nadelhülse 80 ausgeformte Seitenbord 88 durch einen konstruktiv analog zu dem Seitenanlaufring 92 gestalteten Seitenanlaufring und eine entsprechend geformte Ringnut zu ersetzen. Hierbei ist es erforderlich, den Seitenanlaufring sowie die Ringnut in Bezug zu dem Seitenanlaufring 92 und der Ringnut 94 wiederum spiegelbildlich in Bezug zu der Hochachse 70 der Nadelhülse 80 anzuordnen beziehungsweise auszuformen.It is also possible, the first, integral to the outer sleeve 82 the needle sleeve 80 shaped side board 88 by a constructive analogous to the side stop ring 92 designed side starting ring and a correspondingly shaped annular groove to replace. It is necessary, the side stop ring and the annular groove with respect to the side stop ring 92 and the ring groove 94 again in mirror image with respect to the vertical axis 70 the needle sleeve 80 to arrange or form.

Die beiden Seitenborde 88, 90 schließen analog zur zweiten Ausführungsform der Nadelhülse 50 wiederum im Wesentlichen axial bündig mit dem Wälzkörperkäfig 86 ab, wodurch eine Reduzierung eines von der Nadelhülse 80 benötigten axialen Einbauraums unter Inkaufnahme einer geringfügigen Erhöhung des radialen Platzbedarfs möglich ist.The two side boards 88 . 90 close analogously to the second embodiment of the needle sleeve 50 in turn substantially axially flush with the Wälzkörperkäfig 86 which reduces one of the needle sheath 80 required axial installation space at the expense of a slight increase in the radial space requirement is possible.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die erläuterten Seitenanlaufringe auch als Anlaufscheiben ausgebildet sein können, welche die jeweilige Nadelhülse axial einseitig verschließen und zum festen Einsetzen in eine zugeordnete außenhülsenseitige Nut wie beschrieben einen zweiten stabilen Verformungszustand aufweisen können.Finally, it should be noted that the illustrated Seitenanlaufringe can also be designed as thrust washers, which close the respective needle sleeve axially on one side and for fixed insertion into an associated outer sleeve-side groove as described may have a second stable deformation state.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Nadelhülse (1. Ausführungsform)Needle sleeve ( 1 , embodiment)
1212
Längsmittelachse einer NadelhülseLongitudinal central axis of a needle sleeve
1414
Außenhülseouter sleeve
1616
AußenringlaufbahnOuter ring raceway
1818
WälzkörperkäfigRolling Element
20 20
Wälzkörperrolling elements
2222
WälzkörperdrehachseWälzkörperdrehachse
2424
Festes erstes SeitenbordSolid first sideboard
2626
Zweites SeitenbordSecond side board
2828
Erste Innenöffnung der AußenhülseFirst inner opening of the outer sleeve
3030
Zweite Innenöffnung der AußenhülseSecond inner opening of the outer sleeve
3232
Ringnut in der AußenhülseRing groove in the outer sleeve
3434
SeitenanlaufringSide thrust ring
3636
Freies Ende der AußenhülseFree end of the outer sleeve
3838
Hinterschnittundercut
4040
Spitzwinklige Umlaufkante eines SeitenanlaufringsSkewed peripheral edge of a side stop ring
4242
Zylindrische Umfangsfläche eines unverformten SeitenanlaufringsCylindrical peripheral surface of an undeformed side stop ring
5050
Nadelhülse (2. Ausführungsform)Needle sleeve ( 2 , embodiment)
5252
Außenhülseouter sleeve
5454
AußenringlaufbahnOuter ring raceway
5656
WälzkörperkäfigRolling Element
5858
Erstes SeitenbordFirst side board
6060
Zweites SeitenbordSecond side board
6262
Erster SeitenanlaufringFirst side stop ring
6464
Zweiter SeitenanlaufringSecond side stop ring
6666
Erste RingnutFirst ring groove
6868
Zweite RingnutSecond ring groove
7070
Mittlere HochachseMiddle vertical axis
8080
Nadelhülse (3. Ausführungsform)Needle sleeve ( 3 , embodiment)
8282
Außenhülse outer sleeve
8484
AußenringlaufbahnOuter ring raceway
8686
WälzkörperkäfigRolling Element
8888
Festes erstes SeitenbordSolid first sideboard
9090
Zweites SeitenbordSecond side board
9292
SeitenanlaufringSide thrust ring
9494
Hohlkehlartige RingnutCoved groove ring groove
9696
Freies Ende der AußenhülseFree end of the outer sleeve
9898
Spitzwinklige UmlaufkanteSkewed peripheral edge
BB
Radiale Breite des SeitenanlaufringsRadial width of the side stop ring
FF
Axialkraftaxial force
DA D A
Anfangsdurchmesser eines SeitenanlaufringsInitial diameter of a side stop ring
DE D E
Enddurchmesser eines SeitenanlaufringsFinal diameter of a side stop ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2567242 A [0003]US 2567242 A [0003]
  • DE 966285 A [0003]DE 966285 A [0003]

Claims (4)

Nadelhülse (10, 50, 80) mit in einem Wälzkörperkäfig (18, 56, 86) geführten rollenförmigen Wälzkörpern (20), die an einer Außenringlaufbahn (16, 54, 84) einer komplett gehärteten Außenhülse (14, 52, 82) abrollen, wobei die Außenhülse (14, 52, 82) zwei Seitenborde (24, 26, 58, 60, 88, 90) zur axialen Führung des Wälzkörperkäfigs (18, 56, 86) oder der Wälzkörper (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Seitenbord (26, 58, 60, 90) durch einen tellerartigen und zumindest axial plastisch verformbaren Seitenanlaufring (34, 62, 64, 92) zum axialen Verschließen der Nadelhülse (10, 50, 80) gebildet ist, wobei der tellerartige Seitenanlaufring (34, 62, 64, 92) durch ein axiales sowie durchmessererhöhendes Flachdrücken zumindest bereichsweise formschlüssig in mindestens einer axial außerhalb der Außenringlaufbahn (16, 54, 84) ausgebildeten und einen axialen Hinterschnitt (38) aufweisenden Ringnut (32, 66, 68, 94) festsetzbar ist.Needle sleeve (10, 50, 80) guided in a Wälzkörperkäfig (18, 56, 86) roller-shaped rolling elements (20) on an outer ring raceway (16, 54, 84) of a fully hardened outer sleeve (14, 52, 82) roll, wherein the outer sleeve (14, 52, 82) has two side rims (24, 26, 58, 60, 88, 90) for the axial guidance of the roller body cage (18, 56, 86) or the rolling bodies (20), characterized in that at least a side board (26, 58, 60, 90) by a plate-like and at least axially plastically deformable Seitenanlaufring (34, 62, 64, 92) for axially closing the needle sleeve (10, 50, 80) is formed, wherein the plate-like Seitenanlaufring (34 , 62, 64, 92) by an axial and diameter-increasing flattening at least partially positively in at least one axially outside the outer ring raceway (16, 54, 84) formed and an axial undercut (38) having annular groove (32, 66, 68, 94) fixable is. Nadelhülse (10, 50, 80) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ringnut (32, 66, 68, 94) näherungsweise die Querschnittsgeometrie eines rechtwinkligen Trapezes oder Dreiecks aufweist, oder im Wesentlichen hohlkehlartig ausgebildet ist.Needle sleeve (10, 50, 80) after Claim 1 , characterized in that the at least one annular groove (32, 66, 68, 94) has approximately the cross-sectional geometry of a rectangular trapezium or triangle, or is substantially formed like a hollow throat. Nadelhülse (10, 50, 80) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine tellerartige Seitenanlaufring (34, 62, 64, 92) die Nadelhülse im Wesentlichen axial bündig mit dem Wälzkörperkäfig (18, 56, 86) abschließt oder axial zu diesem versetzt abschließt.Needle sleeve (10, 50, 80) after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one plate-like Seitenanlaufring (34, 62, 64, 92), the needle sleeve substantially axially flush with the Wälzkörperkäfig (18, 56, 86) terminates or axially offset to this. Verfahren zur Herstellung einer Nadelhülse (10, 50, 80) mit den Merkmalen von zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: e) Ausbilden der Außenhülse (14, 52, 82) mit mindestens einer Ringnut (32, 66, 68, 94), f) vollständiges Härten der Außenhülse (14, 52, 82), g) Positionieren eines Wälzkörperkäfigs (18, 56, 86) mit darin aufgenommenen Wälzkörpern (20) in der Außenhülse (14, 52, 82), und h) Einsetzen eines Seitenanlaufrings (34, 62, 64, 92) in die mindestens eine Ringnut (34, 66, 68, 92) sowie durchmesservergrößerndes Flachdrücken des mindestens einen Seitenanlaufrings (34, 62, 64, 92) zum zumindest einseitigen Verschließen der Nadelhülse (10, 50, 80) mittels des in der Ringnut (34, 66, 68, 92) festgesetzten Seitenanlaufrings (34, 62, 64, 92).Method for producing a needle sleeve (10, 50, 80) having the features of at least one of Claims 1 to 3 characterized by the steps of: e) forming the outer sleeve (14, 52, 82) with at least one annular groove (32, 66, 68, 94), f) fully hardening the outer sleeve (14, 52, 82), g) positioning a Wälzkörperkäfigs (18, 56, 86) with therein rolling elements (20) in the outer sleeve (14, 52, 82), and h) inserting a Seitenanlaufrings (34, 62, 64, 92) in the at least one annular groove (34, 66 , 68, 92) as well as diameter-enlarging flattening of the at least one side stop ring (34, 62, 64, 92) for closing the needle sheath (10, 50, 80) at least on one side by means of the side stop ring fixed in the annular groove (34, 66, 68, 92) (34, 62, 64, 92).
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US2567242A (en) 1945-07-18 1951-09-11 Smith Sydney Roller bearing assembly and method of producing same
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