DE4337948A1 - Wälzlagerkäfig aus elastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig aus elastischem Kunst­ stoff, insbesondere für Zylinderrollenlager bzw. Nadellager in Losrad­ lagerungen, der Wälzkörper zur Verhinderung der Riffelbildung federnd gegen eine Laufbahn drückt und zumindest an einer Stelle seines Um­ fanges einen durch einander gegenüberliegende Begrenzungsflächen gebildeten, axial verlaufenden Schlitz aufweist, wobei eine Begren­ zungsfläche einen Vorsprung und die andere Begrenzungsfläche eine Ausnehmung in der Breite des Vorsprunges aufweist und im Bereich des Schlitzes elastische Verbindungs- bzw. Federelemente angeordnet sind.

Derartige bekannte Käfige werden häufig zur Losradlagerung von Zahnrä­ dern auf Wellen in Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen verwendet. Diese Zahnräder laufen teils ohne Belastung gegenüber den Wellen um, während sie in einem anderen Betriebszustand, in dem sie ein Drehmo­ ment übertragen, starr mit der Welle gekuppelt sind. In diesem Be­ triebszustand, in dem Zahnrad und Nadelkranz mit ähnlichen Umlaufge­ schwindigkeiten wie die Welle rotieren, d. h. sie stehen relativ still zueinander, führt der Nadelkranz kaum eine eigene Rotationsbewegung um seine Achse aus. Es besteht daher die Gefahr, daß sich die Wälzkörper in ihren Laufbahnen einarbeiten und diese damit beschädigen, was zum vorzeitigen Lagerausfall führt.

Diese sogenannte Riffelbildung kann durch Wälzlagerkäfige, die einen Schlitz aufweisen, beseitigt werden, weil sich diese unter Wirkung ihrer Eigenelastizität mittels angeformter Federelemente im Schlitzbe­ reich etwas aufweiten, sich dabei an die Wälzkörper anlegen und diese auch im Bereich außerhalb der Lagerkraft gegen die äußere Laufbahn drücken. Dadurch wird erreicht, daß auch in diesem Betriebszustand die Wälzkörper eine Abwälzbewegung durchführen.

So wird beispielsweise in dem DE-GM 87 15 732 ein geschlitzter Käfig beschrieben, der im Bereich des Schlitzes V-förmiger Verbindungsele­ mente aufweist, die elastisch ausgebildet sind, ihre Spitzen einander zukehren und mit je einem Schenkel an einer Begrenzungsfläche ange­ formt sind.

Der Nachteil eines derartigen Käfigs besteht darin, daß aufgrund der festen Anbindung der Verbindungselemente an je einer gegenüberliegen­ den Begrenzungsfläche keine radiale, sondern nur eine axiale Montage möglich ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen geschlitzten Käfig so auszu­ bilden, daß nach dem Fertigungsprozeß eine solche Öffnungsmöglichkeit im Schlitzbereich an den Begrenzungsflächen vorliegt, daß der Käfig sowohl radial als auch axial montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in der Ausnehmung der Begrenzungsfläche ein Y-förmiges Verbindungselement an­ geordnet ist, dessen Schenkel von auf der gegenüberliegenden Begren­ zungsfläche angeordneten hakenförmigen Verbindungselementen umgriffen werden, wobei die Verbindungselemente in einem solchen Abstand von den Stirnseiten des Wälzlagerkäfigs angeordnet sind, daß sie in dessen geschlossenem Zustand in der Ausnehmung Platz finden.

Durch ein radiales Verschieben der Begrenzungsflächen des Käfigs zueinander werden auch die auf beiden Seiten des Schlitzes angeformten Verbindungselemente aus der ihnen zugedachten Lage gebracht, so daß die Schenkel des Y-förmigen Verbindungselementes nicht von den gegen­ überliegenden hakenförmigen Verbindungselementen umgriffen werden und demzufolge der Käfig in Umfangsrichtung extrem aufgeweitet werden kann. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn aus örtlichen Gege­ benheiten, beispielsweise bei einem Wellenabsatz, keine axiale Montage möglich ist. Nach Beendigung des Montagevorganges liegen sich die Begrenzungsflächen in einer Ebene gegenüber, so daß auch die Verbin­ dungselemente ihre ursprüngliche Lage wieder einnehmen und für die gewünschte Vorspannung sorgen.

Dadurch, daß die Schenkel des Y-förmigen Verbindungselementes von hakenförmigen Verbindungselementen umgriffen werden, wird bewirkt, daß die Bewegung der Käfigenden in Umfangsrichtung sowohl aufeinander zu als auch voneinander weg begrenzt ist.

Im ersten Fall wird die Bewegung in einer ersten Stufe durch Anlage des Y-förmigen Verbindungselementes bzw. durch Anlage der hakenförmi­ gen Verbindungselemente an der gegenüberliegenden Begrenzungsfläche gestoppt. Ein weiteres Zusammendrücken des Käfigs ist in einer zweiten Stufe durch elastische Verformung der Verbindungselemente möglich, bis die Begrenzungsflächen des Käfigs direkt aneinander anliegen.

Ein zu großes Aufweiten des Käfigs wird dadurch verhindert, daß die hakenförmigen Verbindungselemente die Schenkel des Y-förmigen Ver­ bindungselementes von deren Rückseite her umfassen.

Damit wird eine maschinelle Montage des Käfigs problemlos möglich, da er in beiden Umfangsrichtungen in seiner Bewegung eingeschränkt ist, aber dennoch die nötige Elastizität aufweist, um ein Riffeln der Wälzkörper zu verhindern.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schenkel des Y- förmigen Verbindungselementes und der in axialer Richtung abgewinkelte Teil der hakenförmigen Verbindungselemente in ihrem Querschnitt ver­ jüngt aus laufen. Dadurch wird das Zusammendrücken des Käfigs mit geringerem Kraftaufwand möglich.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll das Y-förmige Verbin­ dungselement in seiner Mitte mit einer Ausnehmung versehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen darge­ stellt und wird nachstehend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Käfig im Fertigungszustand,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Käfig im Funktionszustand,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Käfig im geöffneten Zustand.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein zweireihiger Wälzlagerkäfig 1 aus einem elastischen Werkstoff, z. B. Kunststoff gezeichnet, der Taschen 2 für nicht dargestellte Wälzkörper aufweist, die durch den Käfig 1 achspar­ allel geführt sind. Der Wälzlagerkäfig 1 ist an einer Stelle seines Umfanges mit einem Schlitz 3 versehen, der von zwei gegenüberliegenden Flächen 4 und 5 begrenzt wird. Die Begrenzungsfläche 4 weist in ihrer Mitte eine Ausnehmung 10 auf, in der ein Y-förmiges Verbindungselement 6 angeordnet ist. Die beiden in einem stumpfen Winkel zueinander stehenden Schenkel 7 und 8 des Verbindungselementes 6 weisen in Rich­ tung der Begrenzungsfläche 5 und verringern ihren Querschnitt in Richtung ihres Endes.

An der Begrenzungsfläche 5 sind zwei hakenförmige Verbindungselemente 9 angeformt, die aus einem in Umfangsrichtung verlaufenden Teil 11 und einem in axialer Richtung abgewinkelten Teil 12 bestehen. Der abgewin­ kelte Teil 12 läuft ebenfalls mit vermindertem Querschnitt aus. Die hakenförmigen Verbindungselemente 9 sind in einem solchen Abstand von den Stirnflächen des Wälzlagerkäfigs 1 angeformt, daß sie beim Aufein­ anderzubewegen der Begrenzungsflächen 4 und 5 in der Ausnehmung 10 Platz finden.

Als vorteilhaft hat es sich nach Fig. 1 erwiesen, wenn im Fertigungs­ zustand die hakenförmigen Verbindungselemente 9 und das Verbindungs­ element 6 voneinander beabstandet angeordnet sind. Damit wird einer­ seits die gewünschte Vorspannung des Wälzlagerkäfigs 1 in beiden Umfangsrichtungen gewährleistet und andererseits eine vereinfachte Form der Spritzgußwerkzeuge möglich.

Der in Fig. 2 dargestellte Funktionszustand des Wälzlagerkäfigs 1 zeigt, daß die Vorspannung durch Anlage der Schenkel 7 und 8 des Verbindungselementes 6 an der Begrenzungsfläche 5 bzw. durch Anlage der abgewinkelten Teile 12 der hakenförmigen Verbindungselemente 9 an der Begrenzungsfläche 4 realisiert wird. Die hakenförmigen Verbin­ dungselemente 9 sind dabei in einem solchen Abstand von den Stirn­ seiten des Wälzlagerkäfigs 1 angeordnet, daß sie mit ihrem in Umfangs­ richtung weisenden Teil 11 innerhalb der Aussparung 10 Platz finden. Darüber hinaus ist bei dieser Ausführungsform das Y-förmige Verbin­ dungselement 6 in seiner Mitte mit einer Ausnehmung 13 versehen.

Wie aus Fig. 3 erkennbar, wird im geöffneten Zustand des Wälzlagerkä­ figs 1 dessen Ausdehnung in Umfangsrichtung dadurch begrenzt, daß die Schenkel 7 und 8 des Verbindungselementes 6 an ihrer Rückseite von dem in axialer Richtung abgewinkelten Teil 12 der hakenförmigen Verbin­ dungselemente 9 umfaßt werden.

Bezugszeichenliste

1 Wälzlagerkäfig
2 Tasche
3 Schlitz
4, 5 Begrenzungsfläche
6 Verbindungselement
7, 8 Schenkel
9 Verbindungselement
10 Ausnehmung
11, 12 Teil
13 Ausnehmung

Claims (3)

1. Wälzlagerkäfig (1) aus elastischem Kunststoff, insbesondere für Zylinderrollenlager bzw. Nadellager in Losradlagerungen, der Wälzkör­ per zur Verhinderung der Riffelbildung federnd gegen eine Laufbahn drückt und zumindest an einer Stelle seines Umfanges einen durch einander gegenüberliegende Begrenzungsflächen (4, 5) gebildeten, axial verlaufenden Schlitz (3) aufweist, wobei eine Begrenzungsfläche (4, 5) einen Vorsprung und die andere Begrenzungsfläche (5, 4) eine Ausneh­ mung (10) in der Breite des Vorsprunges aufweist und im Bereich des Schlitzes (3) elastische Verbindungs- bzw. Federelemente (6, 9) an­ geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (10) der Begrenzungsfläche (4) ein Y-förmiges Verbindungselement (6) angeordnet ist, dessen Schenkel (7, 8) von auf der gegenüberliegenden Begren­ zungsfläche (5) angeordneten hakenförmigen Verbindungselementen (9) umgriffen werden, wobei die Verbindungselemente (9) in einem solchen Abstand von den Stirnseiten des Wälzlagerkäfigs (1) angeordnet sind, daß sie in dessen geschlossenem Zustand in der Ausnehmung (10) Platz finden.

2. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (7, 8) des Y-förmigen Verbindungselementes (6) und das in axialer Richtung abgewinkelte Teil (12) der hakenförmigen Verbindungs­ elemente (9) in ihrem Querschnitt verjüngt aus laufen.

3. Wälzlagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Y- förmige Verbindungselement (6) in seiner Mitte eine Ausnehmung (13) aufweist.