DE9010815U1

DE9010815U1 - Gehäuse für Rollenkontaktlager und mit einem solchen Gehäuse ausgerüstetes Rollenkontaktlager

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Publication number: DE9010815U1
Application number: DE9010815U
Authority: DE
Original assignee: SKF France SAS
Current assignee: SKF France SAS
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1990-07-20
Publication date: 1990-10-04
Anticipated expiration: 2000-07-21
Also published as: FR2650353B1; ES1015404U; BE1006669A6; IT9053174U1; FR2650353A1; JPH0332215U; IT220571Z2; ES1015404Y; IT9053174V0

Description

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PATENTANWÄLTE

Frankfurt am Main

18.07.1990

C 80 G 14

SKF FRANCE

8, avenue Reaumur

92142 Clamart Cedex
Frankreich

Gehäuse für Rollenkontaktlager unci nut einem solchen Gehäuse ausgerüstetes Rollenkontaktlager

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für Rollenkontaktlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein mit einem solchen Gehäuse ausgerüstetes Rollenkontaktlager.

Das kreisförmige, aus einem Stück bestehende Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung ist dazu bestimmt, in einem Rollenkontaktlager verwendet zu werden, insbesondere einem Lager für Fahrradteile, wie bspw. einem Lager eines freilaufenden Rades, einem Lager mit Radnabe oder Tretkurbel oder auch einem Lager für die Lenksäule eines Fahrrades.

Derartige Rollenkontaktlager weisen im allgemeinen zwei Reihen rollender Elemente auf, bei denen es sich gewöhnlich um Kugeln handelt, die mit Querkontakt montiert und zwischen Rollenbahnen auf Teilen angeordnet sind, die die Funktion

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eines äußeren und inneren Ringes erfüllen, wobei die genannten Teile durch die Drehbewegung des einen Teils gegenüber dem anderen Teil angetrieben werden. Je nach Lage können die äußeren Rollenbahnen auf eines -iin^r gen und gleichen" Teil oder auf zwei verschiedenen Teilen angeordnet sein. Das c-T \che gilt für die inneren Rollenbahnen, die z.B. im Fall der Naben eines Tretlagers direkt auf der Achse des Tretiagers angeordnet sein können.

Auch wenn die Rollenbahnen auf speziellen Lagern angeordnet sein können, können dennoch auch Standardkugellager verwendet werden, und zwar im allgemeinen Lager des starren Typs, die mit einer einzigen Kugelreihe versehen sind.

In allen Fällen können die Krgeln aneinanderstoßen oder ein Gehäuse aufweisen, welches einen reduzierten kreisförmigen Abstand zwischen den Kugeln gewährleistet. Außerdem können Dichtungen vorgesehen sein, die im allgemeinen auf die Ringe des Lagers aufgesteckt sind oder bei der Verwendung von Star.dardlagern im Lager integriert sind.

Die Ausführungsformen mit aneinanderstoßenden Kugeln besitzen u.a. den Nachteil, daß sie Reibungen und Stöße zwischen den Kugeln erzeugen. Außerdem ist ihre Montage schwierig, weil es nichts gibt, was die Kugeln während des Montagevorganges testhält. Die Dichtungsvorrichtungen, die auf die Ringe der Lager aufgesteckt werden, sind darüber hinaus sehr aufwendig, teuer und schwierig zn realisieren, insbesondere wegen des geringen Platzes, über den nuin im allgemeinen zwischen den äußeren und inneren Ringen, insbesondere in den Rollenkontaktlagern für Fahrradteile, verfügt.

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Aue dem französischen Patent 2 229 566 ist ein Axialkugellager für eine Aufhängung des Typs Mc Pherson bekannt, in welchem die Kugeln in einem Gehäuse untergebracht sind, welches Dichtlippen besitzt, die derart beschaffen sind, daß sie wegen ihrer geringen Flexibilität weder eine gute Abdichtung noch ein optimales Reibmoment erlauben. Die gleichen Nachteile findet man beim Gegenstand des französischen Patentes 2 389 036, bei dem man versucht, durch Erhöhung der Steifigkeit der Dichtlippen die Reibung in der Aufhängung zu erhöhen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Gehäuse für ein Rollenkontaktlager der eingangs genannten Art zu schaffen, das einfach in seinem Aufbau ist, eine bequeme Montage der Kugeln erlaubt und das außerdem verbesserte Eigenschaften in Hinblick auf die Dichtigkeit, den Raumbedarf, das Betriebsgeräusch und das Reibmoment gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es außerdem, ein mit einem solchen Gehäuse ausgerüstetes Rollenkontaktlager zu schaffen, das insbesondere bei der Verwendung mit Fahrradteilen, in denen der Abstand zwischen inneren und äußeren Teilen in der Nähe der Kugelreihen einen besonders geringen Abstand aufweist, die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 8 genannten Merkmale gelöst.

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Das aus einem StUck bestehende erfindungsgemäße kreisförmige Gehäuse für Rollenkontaktlager weist einen Kranz auf, der eine größere Anzahl passender Zellen besitzt, um die Kugeln aufzunehmen und darin festzuhalten. Außerdem weist das Gehäuse ein kreisförmiges, vorstehendes Teil auf, das mit Dichtmitteln versehen ist. Gemäß der Erfindung weist das vorstehende Teil eine kreisförmige tiefe Rille auf, die sich vom äußersten Rand des vorstehenden Teils über den größten Teil des vorstehenden Teils erstreckt. Die Rille ist genau in der Mitte des vorstehenden Teiles derart ausgeführt, daß sie zwei flexible Dichtlippen bildet, die gegen das Äußere des Lagers gerichtet sind.

Das äußere Profil des vorstehenden Teils weist vorzugsweise eine ansteigende Dicke in Richtung auf das Äußere des Lagers auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die an ein querliegendes Rollenkontaktlager angepaßt ist, ist der Kranz, der die Zellen aufweist, in Bezug zu dem vorstehenden Teil des Lagers quer angeordnet. Der Kranz mit den genannten Zellen kann die Form eines Zylinders aufweisen, der koaxial zur Rotationsachse des Gehäuses angeordnet ist, oder kann auch die Form eines Konus aufweisen, der gleichfalls koaxial zur Rotationsachse des Gehäuses angeordnet ist.

Das aus einem Stück bestehende erfindungsgemäße kreisförmige Gehäuse ist vorzugsweise ein Kunststofformteil.

Das erfindungsgemäße Rollenkontaktlager, insbesondere ein solches für Fahrradteile, umfaßt mindestens eine Reihe von Kugeln, die vorzugsweise einen Querkontakt aufweisen und

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zwischen den Rollenbahnen angeordnet sind, bzw. auf einem äußeren und einem inneren Teil angeordnet sind, wobei die beiden Teile sich gegeneinander drehen können.

Die Kugeln werden in dem kreisförmigen, aus einem Stück bestehenden erfindungsgemäßen Gehäuse gehalten.

Die flexiblen Lippen des erf indungsgemäilen kreisförmigen Gehäuses sind in einem gegenseitigen Kontakt mit den Oberflächen der Auflageflächen gegeneinander in Drehung versetzt, wobei die Auflageflächen zu dem äußeren und inneren Teil gehören. Die Dimensionen der flexiblen Lippen sind so ausgebildet, daß sie nach ihrer Montage sich in leichter Vorspannung in radialer Richtung zwischen den Oberflächen der erwähnten Auflageflächen befinden.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung näher dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. T einen Teilschnitt eines erfindungsemäßen Rollenkontaktlagers an der Radnabe eines freien Rades eines Fahrrades,

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Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung einen Schnitt durch die Anordnung einer Kugelreihe des in Fig. 1 gezeigten Lagers,

Fig. 3 in einer vergrößerten perspektivischen Teilansicht eine Zelle des aus einem Stück bestehenden kreisförmigen ei: indungsgemäßen Gehäuses .

Fig. 4 einen Schnitt durch das in Fig. 1 verwendete Gehäuse vor der Montage,

Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses,

Fig. 6 ein den Fig. 4 und 5 entsprechender Schnitt durch eine noch andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses,

Fig. 7 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Rollenkontaktlagers in teilweise geschnittener Darstellung in Verbindung mit der Nabe eines Fahrradrades und

Fig. 8 in einer teilweise geschnittenen Darstellung eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Rollenkontaktlagers an der Nabe einer Fahrradtretkurbel.

Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Rollenkontaktlager wird in einer Nabe des freilaufenden Rades eines Fahrrades verwendet. Ein inneres Teil 1 ist einstückig mit dem nicht dargestellten Rad eines Fahrrades ausgebildet und kann durch ein äußeres Teil 2 in Drehung versetzt werden, das einstückig mit dem Ritzel des in der Figur nicht dargestell-

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ten Tretlagers verbunden ist. Zwischen den beiden Teilen ist eine Vorrichtung des freilaufenden Rades, bei der es sich um einen Begrenzungsnocken 3 handelt, der in der Figur dargestellt ist, montiert, welcher eine Drehung ausschließlich in einer Drehrichtung des äußeren Teils 2 in Bezug auf das innere Teil 1 erlaubt. Das Rollenkontaktlager besteht aus zwei Kugelreihen 4 und 5. die beide einen Querkontakt aufweisen. Die Kugeln 4 sind zwischen einer Rollenbahn 6 montiert, die auf dem äußeren Teil 2 ausgebildet ist, und einer Rollenbahn 7, die auf dem inneren Teil 1 angeordnet ist. Die Kugeln 5 sind zwischen einer Rollenbahn 8, die auf dem äußeren Teil 2 angeordnet ist, und einer Rollenbahn 9 montiert, die auf einem Zwischenring 10 angebracht ist, der das gesamte Lager verschließt und der durch Verschraubung auf einem mit Gewinde versehenen Teil 11 des inneren Teiles 1 befestigt ist. Die Kugeln 4 und 5 sind gegenseitig in einem kreisförmigen, aus einem Stück bestehenden Gehäuse 12 montiert, dessen Aufbau in der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 deutlicher erkennbar ist, auf die weiter unten zurückgekommen wird.

Wie man aus der Fig. 2 und aus den Fig. 3 und 4 ersehen kann, ist das Gehäuse 12 einstückig aus einem synthetischen Kunststoff hergestellt und besitzt an einer Seite einen kreisförmigen Kranz 13, der eine Vielzahl von Zellen 14 aufweist, die die Aufnahme der Kugeln 4 und 5, sowie ihre Halterung in ihrer Position ermöglicht. Zu diesem Zweck ist jede Zelle 14 durch zwei seitliche Wände 15, 16 (Fig. 3) begrenzt, deren innere Form und inneres Profil an die sphärische Form der Kugeln 4 und 5 angepaßt sind. In der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausfuhrungsform öffnen die Zellen 14 in Bezug auf den Kranz 13 in axialer Richtung in

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zwei Öffnungen 17, 18 (Fig. 4) und radial nach innen in der Öffnung 19. Auf der zu den Zellen 14 entgegengesetzten Seite in Bfzug zun Kranz 13 weist das Gehäuse 12 ein kraisilormiaes vorstehendes Teil 20 auf.

Dieses vorstehende Teil 20 weist eine tiefe kreisförmige Ri3.1e '. 9.vf. die sich vom äußeren Rand 22 des voi-gehenden Teils 20 über den größten Teil des vorstehenden Teils erstreckt. In dem in Fig. 4 .rgestellten Ausführungsbeispiel erstreckt stc?> die kreisförmige Rille über mehr als 2/3 der Gesamtlänge des vorstehenden Teils 20. Die Rille 21 ist genau in der Hitte des vorstehenden Teils 20 angeordnet. Auf diese Weise wird auf jeder Seite der ringförmigen Rille 21 eine flexible Dichtlippe 23, 24 gebildet. Aufgrund der großen Tiefe der kreisförmigen Rille weisen die Dichtlippen, die gegen das Äußere des Lagers gerichtet sind, eine große Flexibilität in radialer Richtung auf. Außerdem besitzt das äußere Profil des vorstehenden Teils 20 über seinen gesamten Umfang eine zum Äußeren des Lagers hin ansteigende Dicke, die dafür sorgt, daß die Dichtlippen 23, 24 die Tendenz haben, sich in Richtung auf das Äußere des Lagers voneinander weg zu entfernen. Wenn die Kugeln 4, 5 unter diesen Bedingungen in die Zellen 14 des Gehäuses 12 eingesetzt und in das Rollenkontaktlager montiert sind, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, reiben die flexiblen Dichtlippen 23, 24 auf den gegenüberliegenden Auflageflächen 25, 26 dee äußeren und des inneren Teils mit einer leichten radialen Vorspannung. Um die Weichheit und Flexibilität der Dichtlippen 23, 24 zu verbessern, sind, wie aus der Figur ersichtlich, die Form der Rille 21 und die Form des vorstehenden Teils 20 derart gestaltet, daß die Dicke der Lippen 23, 24 sich xn Richtung auf das Äußere des Lagere verringert, wie es insbesondere in

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den Fig. 2 und 4 zu sehen ist.

Bei dieser Ausführungsform, die besonders an ain querliegendes Rollenkontaktlager angepaßt ist, ist der kreisförmig:? Kranz 13 mit Zellen 14 versehen, die quer zurr- vorstehenden ( Teil 20 angeordnet sind. Bex Kranz 13 stel.■'■ t mit anderes ! Worteii die allgemeine Form eines Kc axial konus an der Achse ' des Lagers dar. Wenn das Lager montiert ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, öexi'^^t sxch der rrxt Se" len 14 versehene "" k. isförmx^e Kran 13 genau senkrecht zur Achse, die die zwei q»et liegenden Berührungspunkte der Ku., ^l 4 ütuf den gegenüberliegenuen Rollenbahnen 6 und 7 verbindet. Dagegen weist das vorstehende Teil 20 eine allgemeine zylindrische Form auf, die, wie in Fig. 1 zu sehen, koaxial zur Achse des Rollenkontaktlagers angeordnet ist.

Wie man aus der Fig. 1 erkennen kann, erlaubt das aus einem ' stück bestehende erfindungsgemäße kreisförmige Gehäuse 12

dank seines speziellen Aufbaus auf einfache Weise eine aus- ; gezeichnete Abdichtung und eine ausgezeichnete Halterung der Kugeln und dies trotz des sehr geringen radialen Abstandes

zwischen den Auflageflächen 25 und 26 der äußeren und inneren ; Teile.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, bei der identische Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, weist das Gehäuse 27, das an ein radiales Rollenkontaktlager angepaßt ist, einen Kranz mit Zellen 14 und eine im allgemeinen zylindrische Form auf, die koaxial zur Achse des Lagers ausgerichtet ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6, bei der ebenfalls identische Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, weist das ringförmige Gehäuse 28,

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welches weitgehend die gleiche Form wie das in Fig. 5 dargestellte Gehäuse 27 aufweist. Zellen 14 auf, die nicht in das Inxiere des Kranzes münden, ij^e Zellen 14 sind durch einen Wandabschnitt 29 derart eingeschlossen, daß die Kugeln «er Zellen 14 r'f dem gesamten kreisförmigen Rand umschlossen werden.

Das kreisförmige Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung kann in verschiedener Heise zur Anwendung gelangen, insbesondere in Rollenkontaktlagern für Fahrradbauteile. Die Fig. 7 zeigt eine Anwendung an einer Fahrradnabe 30. Jeder Reihe Kugeln 4 mit Querkontakt ist zwischen einem inneren Ring 31 und einem äußeren Ring 32 montiert. Das Gehäuse 12 hat den gleichen Aufbau wie bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform.

Die Fig. 8 zeigt die Anwendung der Erfindung an einer Nabe einer Fahrradtretkurbel. Die zwei Kugeireihen 4, 5 sind zwischen Rollenbahnen 33, 34, die direkt auf der Achse 35 aufliegen, und einem Verschlußring 36, 37 aufgebracht. Die verwendeten Gehäuse 12 haben den gleichen Aufbau wie in den Fig. &iacgr; bis 4, üie sind jedoch in Bezug auf die Dichtlippen in umgekehrter Weise montiert, die kreisförmig gegenüber der Innenseite im Verhältnis zu den Zellen 14 angebracht sind.

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Bezugszeichenliste:

1	inner es Teil
2	äußeres Tei.!.
3	Begrenzungsnocken
4	Kugelreihe
5	Kugelreihe
6	Rollenbahn
7	Rollenbahn
8	Rollenbahn
9	Rollenbahn
10	Zwischenring
11	Teil
12	Gehäuse
13	Kranz
14	Zelle
15	seitliche Wand
16	seitliche Wand
1 7	öffnung
18	Öffnung
19	Öffnung
20	vorstehendes Teil
21	Rille
22	äußerer Rand
23	Dichtlippe
24	Dichtlippe
25	Auflagefläche
26	Auflagefläche
27	Gehäuse
28	Gehäuse
29	Wandabschaitt
30	Fahrradna be

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31	innerer Ring
32	äußerer Ring
33	Rollenbahn
34	Rollenbahn
35	Achse
36	Verschlußöffnung
37	Verschlußöffnung

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Claims

'■·"■· " ' Kkil&Schaafhausen C 80 G 14 PATENTANWÄLTE flatontffnsprüche:

1. Kreisförmiges, aus einem Stück bestehendes Gehäuse für Rollenkontaktlager mit einem Kranz (13), der eine Vielzahl unn Zellen (14) aufv ist. die qeeignet sind, Kugeln (4, 5) aufzunehmen und festzuhalten, und mit einem kreisförmigen vorstehenden Teil (20), das Dichtungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Teil (20) eine ansteigende Dicke in Bezug auf den äußeren Teil des Lagers besitzt und eine tiefe kreisförmige Rille (21) aufweist, die sich vom äußeren Rand (22) des vorstehenden Teils (20) und über den größten Teil des vorstehenden Teils erstreckt, daß die Rille (21) genau in der Mitte des vorstehenden Teils (20) derart angeordnet ist, daß sie zwei flexible Dichtlippen (23, 24) bildet, die gegen das Innere des Lagers gerichtet sind, wobei die eine Dichtlippe sich von der anderen nach außen weg entfernt und deren Dicke sich gegen das Äußere des Lagers hin vermindert.

2. Kreisförmiges Gehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Rille sich über mehr als 2/3 der Gesamtlänge des vorstehenden Teiles erstreckt.

3. Kreisförmiges Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse an einem querliegenden Rollenkontaktlager angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (13) Zellen (14) trägt und in Bezug zum vorstehenden Teil (20) des Gehäuses quer angebracht ist.

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4. Kreisförmiges einstückiges Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (13) an der Drehachse des Gehäuses die Form eines Koaxialzylenders aufweist.

5. Kreisförmiges einstückiges Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (13) an der Rotationsachse des Gehäuses die Form eines Koaxialkonus aufweist.

6. Kreisförmiges einstückiges Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Kunststofformstuck hergestellt ist.

7. Rollenkontaktlager, insbesondere als Lager für Fahrradteile mit einer Reihe von Kugeln mit Querkontakt zwischen den Rollenbahnen (6, 7, 8, 9), die gegenüberliegend auf einem äußeren Teil (2) und auf einem inneren Teil (1) angeordnet sind, wobei die beiden Teile (1, 2) gegeneinander drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (4, 5) in einem kreisförmigen, einstückigen Gehäuse (12) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 7 gehalten sind,

8. Rollenkontaktlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Lippen (23, 24) dee Gehäuses (12) in Kontakt mit Oberflächen der Auflageflächen (25, 26) bei einer relativen Drehbewegung der äußeren und inneren Teile gegeneinander und so dimensioniert sind, daß sie radial vorgespannt sind.