DE3402523C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager für Längsbewegungen mit begrenztem
Schiebeweg zur Führung einer Stange mit rechteckigem Querschnitt,
welches aus einem Außenteil, einem Innenteil und zwischen diesen
abrollenden Kugelreihen besteht, wobei das Außenteil, auf dessen
Bohrungswandung die Kugeln abrollen, in eine zylindrische Gehäusebohrung
einsetzbar ist und das mit geraden axial verlaufenden inneren Kugel
laufbahnen versehene Innenteil, welches die Stange zumindest teilweise
umgibt, mit der Rückseite seiner Kugellaufbahnen an der Stange anliegt.
Ein solches Wälzlager, bei dem das Außenteil, das Innenteil und die Kugeln
zu einer selbsthaltenden Baueinheit zusammengefaßt sind, ist durch die
EP 00 77 012 A1 bekannt, wobei das Innenteil dieses Lagers eine dem
Querschnitt der Stange im wesentlichen entsprechende rechteckige Boh
rung aufweist.
Dieses an sich durchaus zufriedenstellend funktionierende Lager weist eine
Reihe von Nachteilen auf.
Zum einen kann die bekannte Ausführung in Anwendungsfällen, in denen
die Stange, wie z. B. im Falle der Lagerung einer Schaltstange in dem Ge
häuse eines Kraftfahrzeuggetriebes, mittels zweier in im Abstand vonein
ander angeordneten Gehäusebohrungen angebrachten Lager geführt ist und
die Montage so vor sich gehen muß, daß zunächst die beiden Lager in den
jeweiligen Gehäusebohrungen angebracht werden und anschließend die
Schaltstange in die Lager eingeführt wird, nur unter erhöhtem Aufwand
zur Anwendung kommen, da wegen des rechteckigen Querschnitts der Boh
rung des Innenteils und der Stange diese überhaupt nur dann in die Lager
eingebaut werden kann, wenn die beiden Lager hinsichtlich ihrer Winkel
lage exakt zueinander ausgerichtet sind, wozu entweder entsprechende An
schläge oder dergleichen zwischen Lager und Gehäuse vorgesehen werden
müssen oder Montagevorrichtungen erforderlich sind, in jedem Fall zeit-
und kostenintensive Maßnahmen.
In den obengenannten Anwendungsfällen macht sich außerdem die Tat
sache nachteilig bemerkbar, daß die Stange nur unter Aufwendung erheb
licher Fügekräfte in das Innenteil eingebracht werden kann und das Innen
teil dabei in Richtung der Fügekraft in seine Endlage ausweicht, so daß
die genaue Positionierung des Innenteils auf der Stange nur unter
Schwierigkeiten möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager der oben angegebenen
Art zu schaffen, das auch in Anwendungsfällen, in denen die zur Führung
der Stange bestimmten Wälzlager vor dieser in das Gehäuse eingebaut
werden müssen, die Verwendung von Montagevorrichtungen oder andere
Maßnahmen zur Sicherstellung einer bestimmten Winkellage der beiden
Lager zueinander überflüssig macht, das bei der Montage keine erhöhten
Fügekräfte erfordert und dessen Innenteil in einfacher Weise in seiner dem
Betriebszustand entsprechenden Lage auf der Stange positionierbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Außenteil als
zylindrischer Rohrabschnitt ausgebildet ist und daß zum einen das Innenteil
mit der Stange derart zu einer Baueinheit verbindbar ist, daß es in seiner
beim Betrieb des Lagers erforderlichen Position auf der Stange gehaltert
ist, und zum anderen ein die Kugeln am Innenteil halternder Käfig vorge
sehen ist, der mit dem Innenteil eine Baueinheit bildet.
Hierdurch wird erreicht, daß das gesamte Wälzlager mit Ausnahme seines
Außenteils in seiner dem Betriebszustand entsprechenden Position als
selbsthalternde Baueinheit an der Stange angeordnet werden kann und ohne
nennenswerte Fügekräfte in das im Gehäuse befindliche Außenteil einge
bracht werden kann, wobei wegen der zylindrischen Form des Außenteils
außerdem jegliche Maßnahmen zur Sicherstellung einer bestimmten Winkel
lage des Außenteils bzw. des Wälzlagers im Gehäuse entfallen können, so
daß, von den ebenfalls geringeren Herstellungskosten abgesehen, der
Montageaufwand im Vergleich zu der bekannten Ausführung erheblich ver
ringert ist.
Varianten der Erfindung sehen vor, daß die Stange an drei Seitenflächen
durch je eine Kugelreihe oder an zwei einander gegenüberliegenden Seiten
flächen durch je zwei Kugelreihen unterstützt ist.
Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, daß der Rohrabschnitt als dünn
wandige aus Blech gezogene Hülse ausgebildet ist, wobei nach einer
weiteren Ausführung an einem Ende der Hülse ein einstückig angebildeter,
radial nach außen gerichteter Flansch vorgesehen sein kann. Nach einer
anderen Variante ist zur weiteren Erleichterung der Montage vorgesehen,
daß die Hülse an ihrem einen Ende eine einstückig angebildete konische
Erweiterung aufweist, die an ihrem äußeren Rand in einen sich axial in
Richtung auf das andere Ende der Hülse erstreckenden Kragen übergeht,
wobei die Länge des Kragens größer als die auf die Längsachse der Hülse
projizierte Länge der konischen Erweiterung ist.
Zur Bildung der vormontierten Baueinheit zwischen Innenteil und Stange
greift gemäß einer Variante der Erfindung das Innenteil mit einem nach
innen gerichteten Vorsprung in eine entsprechende Ausnehmung der Stange
ein, wobei gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung der Vorsprung
als elastisch federnde Zunge ausgebildet sein kann.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Innenteil mit
Anschlägen zur Begrenzung des Käfigweges versehen ist, wobei diese Maß
nahme zugleich der Bildung einer Baueinheit zwischen Käfig und Innenteil
dient.
Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, daß das Innenteil als in
seiner Querschnittskontur im wesentlichen der Außenkontur der Stange
entsprechendes elastisch federndes Blechteil ausgebildet ist, welches mit
der Rückseite seiner Kugellaufbahnen unter Vorspannung an der Stange an
liegt, wobei nach Varianten der Erfindung zum einen die Nachgiebigkeit
des Innenteils dadurch erhöht sein kann, daß es einen axial verlaufenden
durchgehenden Schlitz aufweist, und zum anderen zur Senkung des Herstel
lungsaufwandes der Vorsprung und die Anschläge einstückig an das Innen
teil angebildet sein können.
Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Käfig als
elastisch federndes, im wesentlichen U-förmiges Bauteil ausgebildet ist
und das Innenteil übergreift.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lager,
Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 ebenfalls einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Lager und
Fig. 4 einen Querschnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 3.
Fig. 1 zeigt in Verbindung mit Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Wälzlager
mit einer dünnwandigen zylindrischen Hülse 1 als Außenteil, einem eine
rechteckige Stange 2 umgreifenden dünnwandigen Innenteil 3 und drei
zwischen der Hülse 1 und dem Innenteil 3 abrollende Kugeln
4. Während die Kugeln 4 auf der Bohrungswandung 5 der Hülse
1 abrollen, ohne daß besondere Laufbahnen vorgesehen sind, ist das Innen
teil 3 mit Kugellaufbahnen 6 versehen, die so angeordnet sind, daß die
Stange 2 an drei Seitenflächen unterstützt ist.
Die Kugeln 4 sind mittels eines das Innenteil 3 umgreifenden U-förmigen
Käfigs 7 in radialer Richtung am Innenteil 3 gehaltert, wobei außerdem an
den Enden des Innenteils 3 radial nach außen gerichtete Anschläge 8 zur
Begrenzung des Käfigweges angebildet sind, so daß der Käfig 7, die Kugeln
4 und das Innenteil 3 eine Baueinheit bilden.
Das in seiner Querschnittskontur der Außenkontur der Stange 2 im
wesentlichen angepaßte Innenteil 3 ist mit einem durchgehenden axial
verlaufenden Schlitz 9 versehen und liegt mit den Rückseiten seiner
Kugellaufbahnen 6 und seinen dem Schlitz 9 benachbarten Schenkeln 10
an den entsprechenden Seitenflächen der Stange 2 unter Vorspannung an.
Die Schenkel 10 des Innenteils 3 sind zur Bildung von Zungen 11 einge
schnitten. Die einwärts gebogenen Zungen 11 greifen elastisch federnd in
eine in die Stange 2 eingearbeitete Quernut 12 ein, wodurch das Innenteil
3 in seiner dem Betriebszustand des Wälzlagers entsprechenden Position
auf die Stange 2 aufgeschnappt werden kann.
An die Hülse 1 ist ein radial nach außen gerichteter Flansch 13
angebildet, der beim Einpressen der Hülse 1 in eine entsprechende
Gehäusebohrung in axialer Richtung als Anschlag dient.
Bei der Montage des Lagers kann zweckmäßigerweise so verfahren
werden, daß die aus dem Innenteil 3, den Kugeln 4 und dem Käfig 7
bestehende Baueinheit ihrerseits zur Bildung einer vormontierten
Baueinheit auf die Stange 2 aufgeschnappt wird, die dann in die in der
Gehäusebohrung angeordnete Hülse 1 in beliebiger zweckentsprechender
Winkellage eingebracht werden kann, wobei keinerlei Maßnahmen
erforderlich sind, um eine bestimmte Winkellage auch der Hülse 1
sicherzustellen, da wegen deren zylindrischer Ausbildung die oben
genannte vormontierte Baueinheit in jeder beliebigen Winkellage in die
Hülse 1 eingebracht werden kann.
Fig. 3 zeigt in Verbindung mit Fig. 4 eine weitere Ausführung eines
erfindungsgemäßen Wälzlagers, bei dem vier Kugelreihen zu je zwei
Kugeln 4 vorgesehen sind, wobei je zwei Kugelreihen die Stange 2 an
zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen unterstützen.
Wie die Fig. 3 und 4 außerdem zeigen, sind an das mit Kugellauf
bahnen versehene Innenteil 14 an beiden Enden Spangen 15 angebildet,
die mit dem die Kugellaufbahnen tragenden Abschnitt des Innenteils 14
durch schmale Laschen verbunden sind. Die Querschnittskontur der
Spangen 15 weisen von der im wesentlichen U-förmigen Querschnittskontur
des die Kugellaufbahnen tragenden Abschnittes des Innenteils 14, der außer
mit den Rückseiten seiner Kugellaufbahnen auch mit seiner Basisseite 16
an der Stange 2 anliegt, derart ab, daß zum einen die Spangen 15 in ihren
den Kugellaufbahnen benachbarten Bereichen 17 diese radial nach außen
überragen und so Anschläge zur Begrenzung des Axialweges des Käfigs 18
bilden, und daß zum anderen die Enden 19 der Spangen 15 die Stange 2
hintergreifen, um das Innenteil 14 in radialer Richtung an der Stange 2 zu
haltern, wobei außerdem die Enden 19 einer der Spangen 15 zur axialen
Halterung des Innenteils 14 auf der Stange 2 in eine entsprechende Quer
nut 20 der Stange 2 federnd eingreifen.
Fig. 3 zeigt, daß das in eine strichpunktiert angedeutete Gehäusebohrung
eingesetzte, als zylindrische Hülse 21 ausgebildete Außenteil an seinem
einen Ende eine konische Erweiterung 22 aufweist, die an ihrem äußeren
Rand in einen sich axial in Richtung auf das andere Ende der Hülse 21 er
streckenden Kragen 23 übergeht, der an der ebenfalls strichpunktiert ange
deuteten Gehäusewandung anliegt und beim Einpressen der Hülse 21 in die
Gehäusebohrung als Anschlag dient. Die Länge des Kragens 23 ist größer
als die auf die Längsachse der Hülse 21 projizierte Länge der konischen
Erweiterung 22, wodurch gewährleistet ist, daß der Kragen 23 beim Ein
pressen der Hülse 21 in die Gehäusebohrung an der Gehäusewandung zur
Anlage kommt, ehe die konische Erweiterung 22 durch die Gehäusebohrung
deformiert werden kann.
Claims (13)
1. Wälzlager für Längsbewegungen mit begrenztem Schiebeweg zur Füh
rung einer Stange mit rechteckigem Querschnitt, welches aus einem
Außenteil, einem Innenteil und zwischen diesen abrollenden Kugelreihen
besteht, wobei das Außenteil, auf dessen Bohrungswandung die in einem
Käfig aufgenommenen Kugeln abrollen, in eine zylindrische Gehäuseboh
rung einsetzbar ist und das mit geraden axial verlaufenden inneren Kugel
laufbahnen versehene Innenteil, welches die Stange zumindest teilweise
umgibt, mit der Rückseite seiner Kugellaufbahn an der Stange anliegt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) das Außenteil (1, 21) als zylindrischer Rohrabschnitt ausgebildet ist,
- b) das Innenteil (3, 14) mit der Stange (2) formschlüssig derart zu einer Baueinheit verbunden ist, daß es in seiner beim Betrieb des Lagers erforderlichen Position auf der Stange (2) gehaltert ist, und
- c) ein einziger, die Kugeln (4) aller Kugelreihen am Innenteil (3, 14) haltender Käfig (7, 18) vorgesehen ist, der mit dem Innenteil (3, 14) eine Baueinheit bildet.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (2) an
drei Seitenflächen durch je eine Kugelreihe unterstützt ist.
3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (2) an
zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen durch je zwei Kugelreihen
unterstützt ist.
4. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rohrabschnitt als dünnwandige aus Blech gezogene Hülse (1, 21) ausge
bildet ist.
5. Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende
der Hülse (1) ein einstückig angebildeter, radial nach außen gerichteter
Flansch (13) vorgesehen ist.
6. Wälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (21)
an ihrem einen Ende eine einstückig angebildete konische Erweiterung (22)
aufweist, die an ihrem äußeren Rand in einen sich axial in Richtung auf
das andere Ende der Hülse (21) erstreckenden Kragen (23) übergeht, wobei
die Länge des Kragens (23) größer als die auf die Längsachse der Hülse
(21) projizierte Länge der konischen Erweiterung (22) ist.
7. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenteil (3, 14) mit einem nach innen gerichteten Vorsprung
(11, 19) in eine entsprechende Ausnehmung (12, 20) der Stange (2) ein
greift.
8. Wälzlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung
als elastisch federnde Zunge (11, 19) ausgebildet ist.
9. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenteil (3, 14) mit Anschlägen (8, 17) zur Begrenzung des Käfig
weges versehen ist.
10. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenteil (3, 14) als in seiner Querschnittskontur im wesentlichen
der Außenkontur der Stange (2) entsprechendes elastisch federndes Blech
teil ausgebildet ist, welches mit der Rückseite seiner Kugellaufbahnen (6)
unter Vorspannung an der Stange (2) anliegt.
11. Wälzlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil
(3) einen axial verlaufenden durchgehenden Schlitz (9) aufweist.
12. Wälzlager nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Vorsprung (11, 19) und die Anschläge (8, 17) einstückig
an das Innenteil (3, 14) angebildet sind.
13. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Käfig (7, 18) als elastisch federndes, im wesentlichen U-förmiges
Bauteil ausgebildet ist und das Innenteil (3, 14) übergreift.
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