DE2445054A1 - Fising system for roller bearing rings - has outer collar fitting in recess in housing and fitting system using inductive heating - Google Patents

Fising system for roller bearing rings - has outer collar fitting in recess in housing and fitting system using inductive heating

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Abstract

The design provides a method of locating and fixing the interchangeable or two way loaded inner/outer bearing race on a shaft relative to a housing, e.g. for a wheel hub, does not weaken the shaft in any way by varying the cross section and is easy to fit and remove. There is a collar (4") on the outer ring (4) that locates in a groove (5") in the housing or hub boring. The collar only projects a small distance outside the outer ring outer surface. The ball races or rails are a press fit in position on the shaft or in the hub support. Induction heating is used to fit the races in position. The races expands to allow the outer collar to fit.

Description

Anordnung zur Befestigung von Wälzlagerlaufringen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur formschlüssigen Befestigung des axial wechselseitig belasteten Innen- oder Außenlaufringes eines Wälzlagers auf einer Welle bzw. an einem Gehäuse, insbesondere an einer Radnabe. Arrangement for fastening roller bearing races The invention relates on an arrangement for the positive fastening of the axially alternating loaded inner or outer race of a rolling bearing on a shaft or on a housing, in particular on a wheel hub.

Zur formschlüssigen Befestigung des axial wechsel seitig belasteten Außenlaufringes eines Wälzlagers am zugehörigen Gehäuse ist es bekannt, die den Außenlaufring aufnehmende Gehäusebohrung an der Mündung, in welche das Wälzlager eingeführt wird, zu erweitern, d.h. mit einem Abschnitt größeren Innendurchmessers zu versehen, so daß sich eine verhältnismäßig breite, der Mündung zugewandte Ringschulter ergibt, und den Außenlaufring zwischen der Ringschulter und einem vor der Mündung außen am Gehäuse, d.h. an der entsprechenden Gehäusestirnseite, befestigten Deckel einzuspannen, oder aber am Außenlaufring einen sich verhältnismäßig weit radial nach außen erstreckenden Ringflansch anzuformen, welcher an der Stirnseite des zugehörigen Gehäuses unmittelbar oder über einen entsprechend ausgesparten Deckel mittels Schrauben befestigt wird. In beiden Fällen sind verhältnismäßig viele Bauteile erforderlich, nämlich Deckel und/oder Schrauben, außerdem muß die Gehäusebohrung entsprechend erweitert bzw. am Außenlaufring ein verhältnismäßig großer Ringflansch vorgesehen werden. For positive fastening of the axially alternately loaded Outer race of a roller bearing on the associated housing, it is known that the Outer race receiving housing bore at the mouth, in which the roller bearing is introduced to expand, i.e. with a section with a larger inner diameter to be provided, so that there is a relatively wide ring shoulder facing the mouth results, and the outer race between the ring shoulder and one in front of the mouth cover attached to the outside of the housing, i.e. on the corresponding housing face clamp, or on the outer race a relatively far radial outwardly extending annular flange, which is attached to the end face of the associated Housing directly or via a correspondingly recessed cover using screws is attached. In both cases, a relatively large number of components are required, namely cover and / or screws, in addition, the housing bore must be accordingly expanded or a relatively large ring flange is provided on the outer race will.

Auch ist es bekannt, zur formschlüssigen Befestigung des axial wechselseitig belasteten Außenlaufringes eines Wälzlagers einen Sprengring zu verwenden, welcher in eine äußere Ringnut des Außenlaufrings eingesetzt und zwischen der äußeren Stirnseite des zugehörigen Gehäuses und einem daran mittels Schrauben befestigten Deckel eingespannt wird oder aber in einer Ringnut der Gehäusebohrung aufgenommen ist. Im ersten Fall ergeben sich die bereits geschilderten Mängel, im zweiten Fall muß das Gehäuse geteilt sein. Darüberhinaus ist keine genaue und ausreichend feste Fixierung des Außenlaufringes bezüglich des zugehörigen Gehäuses gewährleistet. Ferner schwächen die verhältnismäßig tiefen Ringnuten, so daß bei hohen Belastungen und Stößen mit Brüchen gerechnet werden muß. It is also known for the positive fastening of the axially alternately loaded outer race of a rolling bearing to use a snap ring, which inserted into an outer annular groove of the outer race and between the outer end face of the associated housing and a cover fastened to it by means of screws is or is received in an annular groove of the housing bore. In the first case the defects already described arise, in the second case the housing must be divided be. In addition, there is no precise and sufficiently firm fixation of the outer race guaranteed with respect to the associated housing. Furthermore, they weaken relatively deep ring grooves, so that fractures are expected under high loads and impacts must become.

Auch bei Radlagerungen von Kraftfahrzeugen gehört es zum Stand der Technik, am Außenlaufring eines auf einem Achsschenkel vorgesehenen, zweireihigen Kugellagers einen sich verhältnismäßig weit radial nach außen erstreckenden Ringflansch anzuformen, an welchem die Nabe des zugehörigen Rades angeschraubt wird. Auch dabei ergeben sich also die oben geschilderten Nachteile. It is also part of the state of the art for wheel bearings in motor vehicles Technique, on the outer race of a provided on a steering knuckle, two rows Ball bearing a relatively far radially outwardly extending annular flange to be molded onto which the hub of the associated wheel is screwed. Also there So there are the disadvantages outlined above.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welche einfach und dennoch sicher ist, insbesondere keine zusätzlichen Bauteile erfordert und keine die Festigkeit beeinträchtigenden, Querschnittsschwächungen aufweist, ferner leicht zu montieren und zu demontieren ist. The invention is based on the object of an arrangement of the initially to create specified type, which is simple and yet safe, in particular requires no additional components and no strength-impairing, Has cross-sectional weakening, also easy to assemble and dismantle is.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet. This task is due in the characterizing part of the main claim specified features solved. Advantageous developments of the invention are in the remaining claims.

Nachstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben, deren einzige Fig. einen Teil eines Längsschnittes zeigt. Below is a preferred embodiment of the invention Arrangement described with reference to the drawing, for example, the only figure of which Shows part of a longitudinal section.

Ein zweireihiges Schrägkugellager 1 mit zwei Innenlaufringen 2, zwei Kugelreihen 3 sowie einem Außenlaufring 4 ist in einem Gehäuse 5 untergebracht. Die beiden Innenlaufringe 2 sitzen auf einem nicht dargestellten Bauteil. A double row angular contact ball bearing 1 with two inner races 2, two Rows of balls 3 and an outer race 4 are housed in a housing 5. The two inner races 2 sit on a component (not shown).

Das Schrägkugellager 1 vermag Axialkräfte zwischen dem nicht dargestellten Bauteil und dem Gehäuse 5 zu übertragen, und zwar in beiden Richtungen, d.h. in der Zeichnung sowohl von links nach rechts als auch umgekehrt. Die Laufringe 2 und 4 sind daher jeweils axial wechselseitig belastet und müssen axial nach beiden Seiten befestigt sein. The angular contact ball bearing 1 is capable of axial forces between that not shown To transfer component and the housing 5, in both directions, i.e. in of the drawing both from left to right and vice versa. The races 2 and 4 are therefore alternately loaded axially and must axially on both sides be attached.

Der Außenlaufring 4 sitzt im Bereich der Mantelfläche 4' mit Preßsitz in der Bohrung 5' des Gehäuses 5. Er weist an dem in der Zeichnung rechten Ende einen umlaufenden Außenbund 4" auf, welcher in eine Ringnut 51l des Gehäuses 5 eingreift. Der Bund 4" steht nur geringfügig über die Außenlaufringmantelfläche 4' vor. Zweckmäßigerweise ist die Ringnut 5" tiefer als der Bund 4" hoch ist, so daß Querkräfte zwischen Außenlaufring 4 und Gehäuse 5 im Bereich der Mantelfläche 4' übertragen werden und die Toleranzen der Nuttiefe verhältnismäßig groß sein können, ohne daß eine ftberbestimmung der Paßflächen eintreten könnte. The outer race 4 is seated in the area of the lateral surface 4 'with a press fit in the bore 5 'of the housing 5. It points to the right end in the drawing a circumferential outer collar 4 ″ which engages in an annular groove 51l of the housing 5. The collar 4 ″ protrudes only slightly beyond the outer raceway surface 4 ′. Appropriately the ring groove 5 "is deeper than the collar 4" is high, so that transverse forces between the outer race 4 and housing 5 are transferred in the area of the lateral surface 4 'and the tolerances the depth of the groove can be relatively large without overdetermining the Mating surfaces could occur.

Die axiale Festlegung des Außenlaufrings 4 im Gehäuse 5 nach beiden Seiten ist in erster Linie durch den Eingriff des Bundes 4" in die Ringnut 5" gewährleistet, also formschlüssig. Axialkräfte werden vom Außenlaufring 4 auf das Gehäuse 5 bzw. umgekehrt über die seitlichen, schmalen Ringflächen des Bundes 4" und die Seitenflanken der Ringnut 5" übertragen. The axial fixing of the outer race 4 in the housing 5 according to both Pages is guaranteed primarily by the engagement of the collar 4 "in the annular groove 5", so form-fitting. Axial forces are exerted by the outer race 4 on the housing 5 or vice versa over the lateral, narrow annular surfaces of the collar 4 ″ and the side flanks the ring groove 5 "transferred.

Es hat sich gezeigt, daß trotz der verhältnismäßig geringen Höhe des Bundes 4" überraschenderweise hohe Axialkräfte übertragen werden können, entgegen der in der Fachwelt vertretenen Meinung, daß zur obertragung hoher Axialkräfte entsprechend den eingangs geschilderten, bekannten Vorschlägen vorgegangen werden müsse. It has been shown that despite the relatively low height of the federal 4 "surprisingly high axial forces can be transmitted, against the opinion represented in the professional world that for the transmission of high axial forces accordingly the known proposals outlined at the beginning must be followed.

Dadurch, daß der Außenlaufring 4 außerhalb des Bundbereiches mit Preßsitz in der Bohrung 5' des Gehäuses 5 sitzt, können Kipp- bzw. Querkräfte sicher übertragen werden. Der Bund 4" braucht lediglich Axialkräfte zu übertragen. Because the outer race 4 is outside the collar area with Press fit in the bore 5 'of the housing 5, tilting or transverse forces can be safe be transmitted. The collar 4 ″ only needs to transmit axial forces.

Montage und Demontage sind einfach und schnell durchzuführen. Bei der Montage wird das Gehäuse 5 erwärmt, beispielsweise induktiv, so daß sich die Bohrung 5' erweitert und der Außenlaufring 4 mit dem Bund 4 " in die Bohrung 5' eingeschoben werden kann, bis der Bund 4" der Ringnut 5" gegenüberliegt. Nach Abkühlung des Gehäuses 5 ergibt sich die in der Zeichnung wiedergegebene formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse 5 und Außenlaufring 4, wobei also der Bund 4" in die Ringnut 5" eingreift. Assembly and disassembly can be carried out quickly and easily. at the assembly, the housing 5 is heated, for example inductively, so that the Bore 5 'expanded and the outer race 4 with the collar 4 "into the bore 5' can be pushed in until the collar 4 "is opposite the annular groove 5". After cooling down of the housing 5 results in the form-fitting connection shown in the drawing between housing 5 and outer race 4, with the collar 4 "in the annular groove 5" intervenes.

Die Demontage erfolgt in ähnlicher Weise ebenfalls durch Erwärmen des Gehäuses 5, so daß der Bund 4-" von der Ringnut 5" freigegeben wird und der Außenlaufring 4 aus der Gehäusebohrung 5' herausgezogen werden kann. Sowohl Montage als auch Demontage werden dadurch zusätzlich erleichtert, daß der Bund 4" an einem Ende des Außenlaufrings 4 vorgesehen ist, so daß der Bund 4" nur eine verhältnismäßig kurze Stecke in die Gehäusebohrung 5' eingeschoben bzw. daraus herausgezogen zu werden braucht, was der Vermeidung von Beschädigungen des Bundes 4" bzw. der Gehäusebohrung 5' zugute kommt. The dismantling is carried out in a similar way, also by heating of the housing 5, so that the collar 4- "is released from the annular groove 5" and the Outer race 4 can be pulled out of the housing bore 5 '. Both assembly as well as dismantling are additionally facilitated by the fact that the collar 4 "on one End of the outer race 4 is provided so that the collar 4 "only a relatively short plug pushed into the housing bore 5 'or pulled out of it to what needs to be done to avoid damage to the collar 4 "or the housing bore 5 'benefits.

Außerdem brauchen nur zwei Mantelflächen am Außenlaufring 4 herausgearbeitet zu werden, nämlich die Mantelfläche 4' und die Mantelfläche des Bundes 4".In addition, only two jacket surfaces need to be worked out on the outer race 4 to become, namely the lateral surface 4 'and the lateral surface of the collar 4 ".

Auch die Herstellung der erfindungsgemäßen Anordnung ist einfach. So kann der Bund 4" am Außenlaufring 4 beim Schleifen der Mantelfläche 4' nach einem einfachen Einstechschleifverfahren erzeugt werden. Die Ringnut 5" kann bei der Bearbeitung der Gehäusebohrung 5' einfach eingedreht werden. The production of the arrangement according to the invention is also simple. So the collar 4 ″ on the outer race 4 when grinding the outer surface 4 'after a simple plunge-cut grinding processes can be generated. The ring groove 5 "can be used when machining the housing bore 5 'are simply screwed in.

Zusätzliche Bauteile, wie Deckel, Sprengringe, Schrauben usw., fallen weg, was nicht nur die Anordnung verbilligt, sondern auch die Montage und Demontage erleichtert sowie der Genauigkeit der axialen Positionierung des Außenlaufrings 4 im Gehäuse 5 und der Sicherheit zugute kommt. Auch können zusätzliche Bauteile nicht verloren werden oder falsch eingebaut werden. Additional components, such as covers, snap rings, screws, etc., fall away, which not only makes the arrangement cheaper, but also the assembly and disassembly facilitated as well as the accuracy of the axial positioning of the outer race 4 in the housing 5 and the security benefits. Additional components can also be used are not lost or incorrectly installed.

Von Vorteil ist ferner, daß im ungeteilten Gehäuse 5 eine durchgehende Bohrung 5' vorgesehen werden kann, in die nur eine verhältnismäßig flache Ringnut 5" eingearbeitet werden muß, was beispielsweise leicht und schnell durch Eindrehen geschehen kann. It is also advantageous that in the undivided housing 5 a continuous Bore 5 'can be provided in which only a relatively shallow annular groove 5 "must be incorporated, which can be done easily and quickly by screwing in, for example can happen.

Bei dem Gehäuse 5 kann es sich beispielsweise um die Nabe eines Rades handeln, insbesondere auch eines Eraftfahrzeugrades. The housing 5 can, for example, be the hub of a wheel act, in particular also an Eraftfahrzeugrades.

Analog der vorstehenden Schilderung kann auch die Anordnung zur formschlüssigen Befestigung des axial wechselseitig belasteten Innenlaufrings eines Wälzlagers auf einer Welle ausgestaltet sein. Dieser weist dann einen Innenbund auf, welcher in eine Ringnut der Welle eingreift und nur geringfügig über die Innenlaufringbohrungsfläche radial nach innen vorsteht. Vorzugsweise ist dabei eine solche Bundhöhe vorgesehen, daß der erwärmte Innenlaufring über die Welle geschoben werden kann, um nach der Abkühlung auf Umgebungstemperatur mit dem Innenbund in die entsprechende Ringnut der Welle formschlüssig einzugreifen. Weiterhin ist es auch dabei von Vorteil, wenn der Innenbund an einem Ende des Innenlaufrings vorgesehen ist, und wenn der Innelaufring außerhalb des Bundbereiches mit Preßsitz auf der Welle angeordnet ist. Analogous to the description above, the arrangement for form-fitting Attachment of the axially alternately loaded inner race of a roller bearing a wave be designed. This then has an inner collar which engages in an annular groove of the shaft and only slightly over the inner raceway bore surface protrudes radially inward. Preferably, such a collar height is provided here, that the heated inner race can be pushed over the shaft after the Cool down to ambient temperature with the inner collar in the corresponding ring groove to intervene positively on the shaft. Furthermore, it is also advantageous if the inner collar is provided at one end of the inner race, and if the inner race is arranged outside the collar area with a press fit on the shaft.

Erfindungsgemäß können nicht nur vollständige Wälzlagerlaufringe befestigt werden, sondern auch Ringteile, beispielsweise lose Borde im Gehäuse. Auch ist es nicht erforderlich, daß die einander gegenüberliegenden Mantel- und Bohrungsflächen zylindrisch sind. Sie können auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Schließlich ist es auch möglich, eine Umkehrung dergestalt vorzunehmen, daß der Bund 4" am Gehäuse 5 bzw. an der Welle und die Ringnut 5" im Außenlaufring 4 bzw. According to the invention, not only complete rolling bearing races are attached, but also ring parts, for example loose shelves in the housing. It is also not necessary that the opposing jacket and Bore surfaces are cylindrical. They can also be frustoconical be. Finally, it is also possible to reverse it in such a way that the collar 4 ″ on the housing 5 or on the shaft and the annular groove 5 ″ in the outer race 4 respectively.

im Innenlaufring vorgesehen ist.is provided in the inner race.

Claims (4)

AnsprücheExpectations 1. Anordnung zur formschlüssigen Befestigung des axial wechselseitig belesteten Innen- oder Außenlaufringes eines Wälzlagers auf einer Welle bzw. an einem Gehäuse, insbesondere an einer Radnabe, gekennzeichnet durch einen unlaufenden In-Innenbund am Innenlaufring bzw. Außenbund (4") am Außenlaufring (4), welcher in eine Ringnut (5'' der Welle bzw. der den Außenlaufring (4) aufnehmenden Gehäuse- oder Radnabenbobhrung (5') eingreift und nur geringfügig über die Innenlaufringbohrungsfläche bzw. die Außenlaufringmantelfläche (4') vorsteht.1. Arrangement for positive fastening of the axially alternating loaded inner or outer race of a rolling bearing on a shaft or on a housing, in particular on a wheel hub, characterized by a non-rotating In-inner collar on the inner race or outer collar (4 ") on the outer race (4), which in an annular groove (5 '' in the shaft or in the housing that accommodates the outer race (4) or wheel hub bore (5 ') engages and only slightly over the inner raceway bore surface or the outer raceway surface (4 ') protrudes. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche BundhUhoj daß der erwärmte Innenlaufring über die Wolle bzw. der Außenlaufring (4) in die Bohrung (5') des erwärmten Gehäuses (5) bzw. der Radnabe schiebbar ist.2. Arrangement according to claim 1, characterized by such a BundhUhoj that the heated inner race over the wool or the outer race (4) in the Bore (5 ') of the heated housing (5) or the wheel hub can be pushed. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (4'') an einem Ende des Innen- bzw. Außenlaufringen (4) vorgesehen ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Collar (4 '') is provided at one end of the inner and outer races (4). 4. Anordnung nach eines der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen. bzw. Außenlaufring (4) außerhalb des BundbereIches mit Preßsitz auf der Welle bzw. in der Bobwrurg (5') angeordnet ist.4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the inside. or outer race (4) outside the collar area with a press fit the shaft or in the Bobwrurg (5 ') is arranged. L e e r s e i t eL e r s e i t e
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DE2445054B2 (en) 1977-11-03

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