DE2227312C3 - Lager für eine axiale Relativbewegung zweier koaxialer Bauteile - Google Patents
Lager für eine axiale Relativbewegung zweier koaxialer BauteileInfo
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- DE2227312C3 DE2227312C3 DE19722227312 DE2227312A DE2227312C3 DE 2227312 C3 DE2227312 C3 DE 2227312C3 DE 19722227312 DE19722227312 DE 19722227312 DE 2227312 A DE2227312 A DE 2227312A DE 2227312 C3 DE2227312 C3 DE 2227312C3
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Lager für eine axiale Relativbewegung zweier koaxial, insbesondere konzentrisch
zueinander angeordneter Bauteile mit einem mit einem der Bauteile durch Form- oder
Kraftschluß verbundenen Käfig, in dem am Umfang bcabstandete, sich in Bewegungsrichtung der Bauteile
erstreckende Halterungen für die Aufnahme von jeweils wenigstens einer Kugel vorgesehen sind.
Es ist bereits eine Kugelführung für axial bewegliche Teile mit geringer Hubbewegung bekannt, bei
welcher die Kugeln, die in den Rillen einer Büchse abrollen, durch federnde Elemente angestellt sind.
Die Büchse ist dabei mit dem einen der beweglichen Teile kraft- oder formschlüssig verbunden und bildet
auf der Rillenseite die Lauffläche der Kugeln, während auf der der Rille gegenüberliegenden Seite Taschen
ausgespart sind, deren lichte Weite so bemessen ist, daß die Kugeln nicht herausfallen können.
Die an den Enden der Kugclrcihcn angebrachten Federn gestatten den Kugeln eine geringe axiale Vcr-Dieses
newmn» Lager hat den Nachteil, daß m
der Bücnse axiale Rillen ausgespart werden müssen, de en Querschnittsform einem Kreissegment entspricht,
wodurch die Herstellung dieses Tens sehr aufwendig wird. Außerdem sind mit diesem Lager
» nur gerilfge Subbcwegungcn in Axialrichtung mög-UCBekannt
ist weiterhin ein Lager bei welchem in einem zylindrischen Käfig am Umfang »η beabstandeten
Reihen Kugeln jeweils in Einzelbohrungen gets halten sind. Dieses Lager wird zwischen einem außeren
und einem inneren Rauteil angeordne wobei diL beiden Bauteile relativ zueinander axial beweglich
sind. Das innere Bauteil hat den Kugelre.hen zugeordnete
axiale Laufrillen, die der Form der Kugeln ao Sgepaßt sind. Der Käfig ist geschlitzt, um durch die
dadurch mögliche Elastizität nachdem Anordnendes
Laders eine bestimmte Vorspannung in radialer Richtunp zu erreichen, wobei diese Vorspannung jedoch
dadurch stark begrenzt ist, daß den einzelnen Kucelreihen axiale Laufrillen zugeordnet sind. Als
Begrenzung für die Axialbewegung des Lagers sind radial vorstehende Ringe vorgesehen an ^nen jeweils
das stirnseitige Käfigende anschlagt (USA-Patentschrift 3 353 876).
» Der Nachteil dieses bekannten Lagers besteht darin daß in einem Bauteil Längsr.llen vorgesehen
sind deren Laufbahnquerschnitt kreissegmentformig
ausbildet ist, wodurch ein großer Herstellungsaufwand erforderlich wird. Durch die Begrenzung des
Hubweges, wobei der Käfig mit entsprechenden Anschlägen
zusammenwirkt, besteht die Gefahr, daß nach mehreren Bewegungsspielen ein Verklemmen
der Kugeln durch Verformen des Käfigs beim Anschlagen eintritt.
Zum Stand der Technik gehört noch eine Cestanceleitune,
die aus Profileisen mit Roilenführung besteht Dabei kann die Rollenführung aus einer Kugel
bestehen die auf einer Lauffläche im Eingriff mit dem anderen Teil hin- und herbewegbar ist. wöbe.
die Bewegung durch zwei Anschläge an der lauffläche begrenzt ist (deutsche Patentschrift 29 366).
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Lager der eingangs beschriebenen
Art zu schaffen, das als Baueinheit ohne Außenring in Serienfertigung herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei dem Lager der eingangs Renannten Art dadurch gelöst, daß der Käfig zu den
die Kugeln aufnehmenden, sich axial erstreckenden taschenförmigen Halterungen gebogen ist, deren Bo-55
den mittelbar oder unmittelbar die außenseite Lauffläche bildet und deren axiale Enden von sich
vom Boden aus erstreckenden Laschen gebildet wer-
e Dieses Lager hat den Vorteil, daß es als Baueinheit
6o in billiger Serienfertigung hergestellt und geliefert werden kann, einfach montierbar ist und verklcmmungsfreie
Hubzahlen in der Größenordnung von 2x10" auch bei erhöhten Betriebstemperaturen von
150° C übersteht, d.h. daß das Lager eine sehr hohe 65 Lebensdauer hat.
Wenn für bestimmte Verwendungszwecke eine besondere
Härte der taschenseitigen Lauffläche erforderlich ist, werden zweckmäßigerweise in Öffnungen
gegenüberliegender Leschen gehärtete Laufbahnen
gehalten, die zwischen der Kugel bzw- den Kugeln einer jeden Tasche und dem Tnschenboden angeordnet
sind.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Lagers besteht
darin, daß der Käfig aus einem im Querschnitt U-förmig gebogenen Profil besteht, dessen den inneren
Schenkel bildende Unfangsfläche die Ausnehmungen für die Halterung der Kugel aufweist und
dessen äußerer Schenkel innenseitig die gegebenenfalls gehärtete Kugellauffläche bildet. Dabei kann
jede der Ausnehmungen durch Stege in einzelne Abschnitte unterteilt werden, wodurch ein Aneinanderreihen
der Kugel vermieden wird und gleichzeitig eine große Längserstieckung des Lagers möglich ist.
Die Montage des Lagers ist dann besonders einfach, wenn der Käfig aus elastischem Material besteht
und einen ihn ganz durchsetzenden radialen Schlitz hat, da dadurch kleine Durchmesseränderungen
möglich sind.
Vorteilhafterweise ist die axiale Länge der Halte rungen für die Kugeln größer als die für die Relativbewegung
der Bauteile erforderliche Strecke, wobei die Kugeln gegenüber den Lagerflächen vorgespannt
sind. Durch diese radiale Vorspannung bleiben bei der Relativbewegung der Bauteile die Kugeln nahezu
lagestabil, d. h., bei einer Bewegung des die Kugeln umgebenden Bauteils bleiben die Kugeln bezüglich
des ruhenden, von ihnen umschlossenen Bauteils in der gleichen Ebene. Ein Auslenken aus dieser Ebene
erfolgt nur dann, wenn die Ränder der Längsausneh- mungen an den Kugeln anstoßen, weshalb die Längs-
ausnehmungen länger sind als der Hubweg. Dabei genügt es, wenn die axiale Länge der Ausnehmung
nur geringfügig größer als der Hubweg ist.
An Hand der Zeichnungen werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt perspektivisch einen Teil eines Lagers;
F i g. 2 "eigt das Lager von F i g. 1 in einer Stirnansicht
zwischen zwei Bauteilen angeordnet;
Fig.3 zeigt das Lager von Fig. 2 im Axialschnitt:
Fig.4 zeigt in einer Ansicht wie F i g. 3 eine wei
tere Ausführungsform eines Lagers:
Fig.5 zeigt einen Teil des Lagers von Fig.4 in
einer Stirnansicht zwischen zwei Bauteilen;
Fig.6 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Lagers
in der Stimansicht;
Fig.7 zeigt das Lager von Fi g. 6 im Axialschnitt.
Bei dem in den F i <?. 1 bis 3 gezeigten Lp.ger ist der
Käfig4 so gebogen, daß er in Umfangsrichtung im
Abstand taschenförmige Halterungen bildet, die von sich axial erstreckenden radialen Taschenwänden 19
und einem die Taschenwände jeweils verbindenden Taschenboden 13 begrenzt werden. Der Taschenboden
13 bildet dabei auf seiner Innenseite gleichzeitig die äußere Lauffläche für die Kugeln 8, während die
Taschenwände 19 nach innen spitzwinklig verlaufen und der AbstarH am Übergang zum Kafigsteg 14
kleiner als der Kugeldurchmesser ist. An den Stirnseiten sind von den Taschenböden 13 jeweils Laschen 15 bzw. 16 abgebogen, welche die axialen Be-
grenzungen bilden. Der Abstand zwischen den Innenseiten der Laschen 15 und 16 ist dabei etwas größer als die durch die Auslegung vorgegebene axiale
Bewegungsstrecke. Dadurch können die Kugeln 8 mit den Innenseiten der Laschen 15, 16 nicht in Kontakt
kommen. Der Abstand der einzelnen taschenfcimigen Halterungen ist durch die aus dem Käfig gebogenen Stege 14 festgelegt, wobei die radialen Taschenwände 19 sich radial wieder so weit erstrecken,
daß in ihnen die Kugeln 8 mit einem Spiel gehalten
sind. Wie aus Fig.2 und3 zu ersehen ist, ist die
Außenfläche des Taschenbodens 13 so geformt, daß sie in die Bohrung eines äußeren Bauteils 12 einpaßbar ist. Durch entsprechende Bemessung des radialen
Abstandes des inneren Bauteils 1 und des äußeren Bauteils 12 ist dafür gesorgt, daß die Kugeln 8 unter
radialer Vorspannung gehalten sind.
Die in den Fi g. 4 und 5 erzeigte Ausführung-Jorm
eines Lagers unterscheidet -Jh von dem Ausführungsbeispie!
gemäß F i g. 1 bis ?■ dadurch, daß zwisehen der Innenseite eines jeden Taschenbodens 13
und einer jeden Kugel 8 eine gehärtete Lauffläche 20 angeordnet ist. Die Lauffläche 20 ist stabförmig ausgebildet
und in Öffnungen in den Laschen 15 und 16 gehalten. Durch diese Laufflächen wird eine Verschleißverringerung
erzielt.
Bei der in den Fig. 6 und 7 ge/.eigten Ausführungsform
eines Lagers hat der Käfig im Querschnitt ein U-förmig gebogenes Profil 22, dessen äußerer
Schenkel 21 mit seiner äußeren Umfangsfläche im Inneren der Bohrung des äußeren Bauteils 12 eingepaßt
sitzt. Der innere Schenkel 23 hat über dem Umfang verteilt im Abstand angeordnete axiale Ausnehmungen
7, in denen die Kugeln 8 gehalten sind, die innenseitig an dem inneren Bauteil 1 aufliegen und
außenseitig an der Innenseite des äußeicn Schenkels 21 anliegen, welche die Lauffläche bildet, die gegebenenfalls
entsprechend gehärtet ist.
Der Käfig dieser Ausführungsform läßt sich im Kaltfließ- oder Ziehverfahren als doppelwandiger
Stahlkäfig pressen, in dem die entsprechenden Ausnehmungen 7 vorgesehen werden müssen. Die Montage
der Kugeln in dem Käfig ist mit Hilfe einer Eindrückvorrichtung und eines abgestuften Ringstempels
nacheinander durch federndes Nachgeben der Innen- und Außenwand leicht und schnell möglich.
Anschließend werden die Kugeln zur spielfreien Hubbewegung mit Vorspannung auf der Welle eingepaßt.
Bei dem Lager gemäß F i g. 6 und 7 kann jede Ausnehmung 7 durch Stege in einzelne Abschnitte
unterteilt werden, so daß bei der Anordnung von mehreren Kugeln in jeder Ausnehmung 7 diese durch
die Stege einzeln oder gruppenweise getrennt sind.
Claims (5)
1. Lager für eine axiale Relativbewegung zweier koaxial, insbesondere konzentrisch zueinander
angeordneter Bauteile mit einem mit einem der Bauteile durch Form- oder Kraftschluß verbundenen
Käfig, in dem am Umfang beabstandete, sich in Bewegungsrichtung der Bauteile erstreckende
Halterungen für die Aufnahme von jeweils wenigstens einer Kugel vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kä fig (4) zu den die Kugeln (8) aufnehmenden, sich
axial erstreckenden taschenförmigen Halterungen (13, 19) gebogen ist, deren Boden (13) mittelbar
oder unmittelbar die außenseitige Lauffläche bildet und deren axiale Enden von sich vom Boden
(13) aus erstreckenden Laschen (15, 16) gebildet werden.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in Öffnungen gegenüberliegender Laschen (15, 16) gehärtete Laufbahnen (20) gehalten
sind, die zwischen der Kugel bzw. den Kugeln (8) einer jeden Tasche (13, 19) und dem Taschenboden
(13) angeordnet sind.
3. Lager nach Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig aus einem
im Querschnitt U-förmig gebogenen Profil (22) besteht, dessen den inneren Schenkel (23) bildende
Umfangsfläche die Ausnehmungen (7) für die Halterung der Kugeln (8) aufweist und dessen
äußerer Schenkel (21) innenseitig die gegebenenfalls
gehärtete Kugellauffläche bildet.
4. Lager nach einem de- vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeirhnet, daß der Käfig
aus elastischem Material besteht jnd einen ihn ganz durchsetzenden radialen Schlitz (10) hat.
5. Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale
Länge der Halterungen für die Kugeln (8) größer ist als die für die Relativbewegung der Bauteile
(1, 2) erforderliche Strecke und daß die Kugeln (8) gegenüber den Lagerflächen vorgespannt
sind.
Schiebung, wirken geräuschdämpfend und können S Erzeugung eines Pralls auf de Kugeln he. deren
JenTn«verwendet werden (deutsche Auslege-
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19722227312 DE2227312C3 (de) | 1972-06-05 | 1972-06-05 | Lager für eine axiale Relativbewegung zweier koaxialer Bauteile |
Publications (3)
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1972
- 1972-06-05 DE DE19722227312 patent/DE2227312C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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