DE19812252A1

DE19812252A1 - Käfig für zylindrische Wälzkörper

Info

Publication number: DE19812252A1
Application number: DE19812252A
Authority: DE
Inventors: Hermann Wiehl
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-09-23
Also published as: US6206576B1

Abstract

Ein profilierter Käfig zeichnet sich dadurch aus, daß die Seitenringe (1, 2) zwischen den Stegen (5) in Umfangsrichtung mit einem von den Stirnseiten der Taschen (6) beabstandeten Schlitz (15) versehen sind, so daß ein Materialabschnitt (16) entsteht, der von zwei benachbarten Stegen (5) gehalten ist und der im radial nach innen gebogenen Zustand die Ausbauchung (13, 14) bildet. DOLLAR A Durch diese konstruktive Gestaltung des Käfigs wird ein verbesserter Anlauf der Wälzkörper (7) mit ihren Stirnseiten an den Ausbauchungen (13, 14) erreicht.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Käfig für zylindrische Wälzkörper, insbesondere einen Nadelkäfig, dessen Seitenringe durch Taschen bildende Stege miteinander verbunden sind, wobei die Stege so profiliert sind, daß sie die Wälzkörper mittels parallel zu deren Achsen verlaufenden Stegkanten einzeln beiderseits des Teilkreises halten und die Seitenringe radial nach innen gerichtete Aus bauchungen aufweisen, an denen die Wälzkörper mit ihren Stirnflächen an laufen.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiger Käfig ist in der US 53 91 005 vorbeschrieben. Dieser Käfig hat ein etwa M-förmiges Querschnittsprofil und besteht aus zwei Seitenringen, die durch gleichmäßig über den Umfang verteilte Trennstege miteinander verbun den sind. Die Stege, die zusammen mit den Seitenringen Taschen zur Aufnahme der Wälzkörper begrenzen, sind in mehrere Abschnitte unterteilt und zwar in zwei seitliche Stegabschnitte, einen Mittelabschnitt und zwei schrägverlaufende Verbindungsabschnitte, d. h., sie sind in Richtung Lagermittelpunkt bis über den Teilkreis hinaus durchgekröpft. Die Halterung der Wälzkörper nach außen bzw. nach innen erfolgt durch die außerhalb bzw. innerhalb des Teilkreises liegen den Stegabschnitte.

Bei derartigen Nadelkäfigen sind Nadellänge und Käfigbreite so aufeinander abgestimmt, daß die Nadeln in ihrer axialen Ausdehnung nahezu von Seitenring zu Seitenring reichen, um ein stirnseitiges Kippen der Nadeln aus der Tasche zu verhindern. Nun kann aber der Fall eintreten, daß unter bestimmten technischen Gegebenheiten, beispielsweise bei großen Übergangsradien an abgestuften Wellen, derartige Käfige mit verkürzten Nadeln bestückt werden müssen, da anderenfalls die Nadeln im Übergangsbereich der Welle teilweise im Bereich des Übergangsradiuses abwälzen müßten. Würde man nun einen solchen Käfig mit verkürzten Nadeln bestücken, könnten diese möglicherweise über die Stege kippen und unter den angestanzten Halterungen hindurchschlüpfen und somit aus der Tasche fallen. Dies wird nach dem bisherigen Stand der Technik da durch verhindert, indem die Wälzkörper mit ihren Stirnflächen an radial nach innen gerichteten Ausbauchungen der Seitenringe anlaufen.

Nachteilig dabei ist, daß diese Ausbauchungen einen nur unzureichenden Anlauf der Lagernadeln mit deren Stirnflächen erlauben. Dies ist dadurch bedingt, daß die Ausbauchung aufgrund ihrer festen Anbindung an den Seiten ringen keine planparallele Anlagefläche aufweist, d. h., zwischen Ausbauchung und Stirnfläche der Lagernadel ist kein Flächenkontakt, sondern bestenfalls ein Linienkontakt möglich.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Lagerkäfig zu entwickeln, der einen verbesserten Anlauf zwischen Ausbauchung und Stirnfläche der Lagernadeln ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Seitenringe zwischen den Stegen in Um fangsrichtung mit einem von den Stirnseiten der Taschen beabstandeten Schlitz versehen sind, so daß ein Materialabschnitt entsteht, der von zwei benachbarten Stegen gehalten ist und der im radial nach innen gebogenen Zustand die Aus bauchung bildet. Durch diese veränderte Anbindung der Ausbauchung behält diese auch im radial nach innen versetzten Zustand eine planparallel verlaufen de Anlagefläche, so daß der Lagerkäfig ein verbessertes Anlaufverhalten für die Stirnflächen der Lagernadeln zeigt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist vorgesehen, daß der Schlitz in seiner radialen Ausdehnung vergrößert ist. Darunter ist zu verstehen, daß in den Seitenringen zwischen diesen und den Ausbauchungen ein Freiraum entsteht, der einen verbesserten Schmiermitteldurchfluß durch das Lager erlaubt und somit dessen Reibungsverhältnisse entscheidend verbessert.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die Seitenringe mit radial nach innen gerichte ten Borden versehen sein sollen. Auf diese Weise wird eine verbesserte Stabili tät des Käfigs erreicht.

Schließlich geht aus Anspruch 4 hervor, daß die erfindungsgemäße Anbindung der Ausbauchung sowohl bei Radial- als auch bei Axialkäfigen in vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 und 4 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Käfigtasche eines erfindungsgemäßen Käfigs,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf einen erfin dungsgemäßen Käfig,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer perspektivischen Darstellung eines Käfigs nach dem bisherigen Stand der Technik.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Zunächst werden die Gemeinsamkeiten des in den Fig. 1 bis 4 abgebildeten erfindungsgemäßen Käfigs und des in Fig. 5 nach dem Stand der Technik gezeigten Käfigs erläutert. Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Käfig besteht aus zwei Seitenringen 1 und 2, die mit in Richtung Lagermittelpunkt weisenden )Borden 3 und 4 versehen sind und die durch eine Anzahl gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege 5 miteinander verbunden sind. Die dabei entstehenden Taschen 6 zur Aufnahme von Wälzkörpern 7 werden einerseits durch die Stege 5 und andererseits durch die Seitenringe 1 und 2 begrenzt. Die Stege 5 sind in Richtung Lagermittelpunkt durchgekröpft und bestehen aus zwei an die Seitenringe 1 und 2 sich anschließende Abschnitte 8 und 9, die parallel zur Käfigachse verlaufen. Die Abschnitte 8 und 9 liegen außerhalb des Teil kreises und gehen in je einen schräg zur Käfigachse gerichteten Abschnitt 10 und 11 über, die sich wiederum zu einem parallel zur Käfigachse verlaufenden und innerhalb des Teilkreises liegenden Abschnitt 12 vereinen. Die Kanten der Stegabschnitte 12 begrenzen das radiale Spiel der Wälzkörper 7 nach innen, während das radiale Spiel nach außen durch die Stegabschnitte 8 und 9 be grenzt wird. Beide Käfige sind im Bereich der Tasche 6 mit Ausbauchungen 13, 14 versehen, die in Richtung Lagermittelpunkt weisen und als Anlauffläche für die Stirnseiten der Wälzkörper 7 dienen.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind bei dem Käfig nach dem bisherigen Stand der Technik die durch einen Prägevorgang hergestellten Ausbauchungen 13 und 14 mit den Seitenringen 1 und 2 fest verbunden. Dabei kann es nun vorkommen, daß, bedingt durch den Prägevorgang, die Ausbauchungen 13 und 14 mit ihren Stirnflächen nicht planparallel zu den Borden 3 und 4 verlaufen, so daß eine ungenügende Anlage der Stirnflächen der Wälzkörper 7 an den Ausbauchungen 13 und 14 gegeben ist.

Wie die Fig. 1 bis 4 zeigen, wird dieses Problem in erfindungsgemäßer Weise dadurch gelöst, daß die Seitenringe 1 und 2 zwischen den Stegen 5 einen in Umfangsrichtung verlaufenden und von den Stirnseiten der Taschen 6 beabstandeten Schlitz 15 aufweisen, der von einem Steg 5 zum nächsten Steg 5 reicht. Auf diese Weise sind ein bzw. eine Vielzahl von Materialabschnitten 16 entstanden, die in Umfangsrichtung an je zwei benachbarten Stegen 5 angebun den sind. Diese Materialabschnitte 16 werden nun durch einen Prägevorgang radial nach innen in Richtung Lagermittelpunkt versetzt, so daß die Ausbau chungen 13 und 14 gebildet sind. Durch diesen im Gegensatz zum Stand der Technik verringerten Materialzusammenhang der Materialabschnitte 16 wird deren radiales Versetzen nach innen vereinfacht, so daß deren Stirnflächen, an denen die Wälzkörper 7 mit ihrer Stirnfläche anlaufen, einen parallelen Verlauf nehmen. Dies bedeutet, es ist zwischen den Ausbauchungen 13 und 14 und den Stirnflächen der Wälzkörper 7 eine Flächenberührung gegeben. Ein anderer Vorteil liegt darin, daß im Gegensatz zum Stand der Technik die Ausbauchun gen 13 und 14 wesentlich tiefer in Richtung Lagermittelpunkt gezogen werden können, d. h., zumindest bis an die Drehachse der Wälzkörper 7 reichen. Auf diese Weise wird deren Herausfallen aus der Tasche 6 mit Sicherheit vermie den.

Der Fig. 4 ist entnehmbar, daß der Schlitz 15 im Gegensatz zu Fig. 1 wesent lich verbreitert ist, d. h. als eine Art Fenster ausgebildet ist, so daß nach dem Umformen des Materialabschnittes 16 zur Ausbauchung 13 bzw. 14 zwischen diesen und den Seitenringen ein Freiraum gebildet ist, welcher den Schmier mitteldurchfluß durch das Lager erleichtert.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die in den Ausführungsbeispielen beschriebe nen Zylinderrollen 7 eines Radiallagers beschränkt. Denkbar sind beispielsweise auch tonnen- oder kegelförmige Rollen, die auch in einem Axiallager verbaut sein können.

Bezugszeichenliste

1

Seitenring

2

Seitenring

3

Bord

4

Bord

5

Steg

6

Tasche

7

Wälzkörper

8

Abschnitt

9

Abschnitt

10

Abschnitt

11

Abschnitt

12

Abschnitt

13

Ausbauchung

14

Ausbauchung

15

Schlitz

16

Materialabschnitt

Claims

1. Käfig für zylindrische Wälzkörper (7), insbesondere Nadelkäfig, dessen Seitenringe (1, 2) durch Taschen (6) bildende Stege (5) miteinander verbunden sind, wobei die Stege (5) so profiliert sind, daß sie die Wälzkörper (7) mittels parallel zu deren Achsen verlaufenden Stegkanten einzeln beiderseits des Teilkreises halten und die Seitenringe (1, 2) radial nach innen gerichtete Aus bauchungen (13, 14) aufweisen, an denen die Wälzkörper (7) mit ihren Stirn flächen anlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenringe (1, 2) zwischen den Stegen (5) in Umfangsrichtung mit einem von den Stirnseiten der Ta schen (6) beabstandeten Schlitz (15) versehen sind, so daß ein Materialabschnitt (16) entsteht, der von zwei benachbarten Stegen (5) gehalten ist und der im radial nach innen gebogenen Zustand die Ausbauchung (13, 14) bildet.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (15) in seiner radialen Ausdehnung vergrößert ist.

3. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenringe (1, 2) mit radial nach innen gerichteten Borden (3, 4) versehen sind.

4. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Bestandteil eines Radial- oder eines Axiallagers ist.