DE907723C - Undivided solid cage for needle roller bearings and process for its production - Google Patents

Description

Ungeteilter Massivkäfig für Nadellager und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Nadellagerkäfig mit einem Paar seitlicher Ringe zur axialen Begrenzung der Nadelrollen und einigen, die Ringe starr miteinander verbindenden Querstegen zur achsparallelen Ausrichtung der Nadelrollen. Er eignet sich insbesondere zum Halten und Führen von Nadelrollen mit sehr kleinem Durchmesser.Undivided solid cage for needle roller bearings and process for its manufacture The invention relates to a needle roller cage with a pair of side rings for the axial limitation of the needle rollers and some, the rings rigidly together connecting crossbars for axially parallel alignment of the needle rollers. He is suitable in particular for holding and guiding needle rollers with a very small diameter.

Vollrollige Nadellager zeichnen sich durch hohe Tragfähigkeit bei geringer Raumbeanspruchung aus. Sie besitzen jedoch keine genaue Führung der Rollkörper gegen Schränkung, weshalb man derartige Lager bereits mit Käfigen ausgestattet hat. Je kleiner aber der Durchmesser der Nadelrollen ist, um so schwieriger gestaltet sich die Ausführung und Herstellung des Käfigs, da seine Querschnitte sehr klein ausfallen und der Käfig dadurch keine genügende Stabilität mehr besitzt. Käfige mit Einzelführung der Rollen sind zwar infolge der größeren Anzahl der Stege stabiler als Käfige mit gruppenweiser Zusammenfassung der Rollen, sie haben aber den Nachteil, daß die Tragfähigkeit derartiger Lager erheblich niedriger liegt, so daß sie in vielen Fällen nicht angewendet werden können.Full complement needle roller bearings are characterized by their high load-bearing capacity low space requirements. However, they have no precise guidance of the rolling elements against set, which is why such bearings have already been equipped with cages. But the smaller the diameter of the needle rollers, the more difficult it is the design and manufacture of the cage, since its cross-sections are very small fail and the cage no longer has sufficient stability. Cages with individual guidance of the roles are more stable due to the larger number of webs as cages with group-wise summary of the roles, but they have the disadvantage that the load capacity of such bearings is significantly lower, so that they in many cases cannot be used.

Käfige für Nadellager mit gruppenweise zusammengefaßten Nadelrollen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einer bekannten Ausführung wird der Käfig aus Blech hergestellt und besteht aus zwei seitlichen Ringen, die um die verjüngten Enden der Nadelrollen herumgebördelt sind und die durch einige Querstege starr miteinander verbunden sind. Bei sehr kleinem Nadelrollendurchmesser ist es konstruktionsbedingt, sehr geringe Blechstärken zu verwenden, so daß der Käfig keine genügende Stabilität aufweist. Man hat deshalb auch schon Massivkäfige vorgeschlagen, die ebenfalls aus zwei seitlichenRingen zum axialen Halten der Nadelrollen und aus einigen Querstegen bestehen. Bei solchen Käfigen ist es jedoch fertigungstechnisch nicht möglich, in den seitlichen Ringen Rillen vorzusehen, durch die die Nadelrollen gegen Herausfallen aus dem Käfig gehalten werden. Es war vielmehr notwendig, zusätzlich besondere Halteringe auf dem Käfig zu befestigen oder den Käfig aus mehreren Teilen herzustellen, die durch Schweißen oder Löten zusammengefügt wurden.Cages for needle roller bearings with needle rollers combined in groups are known in various designs. In a known embodiment The cage is made of sheet metal and consists of two side rings that surround the tapered ends of the needle rollers are crimped around and through some transverse webs are rigidly connected to each other. If the needle roller diameter is very small, it is construction-related, very to use thin sheet metal, so that the cage does not have sufficient stability. That's why you already have solid cages proposed that also consist of two lateral rings for axially holding the needle rollers and consist of some crossbars. With such cages, however, it is manufacturing technology not possible to make grooves in the side rings through which the needle rollers be held against falling out of the cage. Rather, it was necessary in addition to attach special retaining rings to the cage or the cage from several parts manufacture that have been joined together by welding or soldering.

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Massivkäfig für Nadellager, der aus einem einzigen Stück besteht und der die geschilderten Nachteile vermeidet.The present invention describes a solid cage for needle roller bearings, which consists of a single piece and which avoids the disadvantages described.

Der Käfig nach der Erfindung besteht gleichfalls aus zwei seitlichen Ringen zum axialen Halten der Nadelrollen und einigen, die Ringe starr miteinander verbindenden Querstegen zur achsparallelen Ausrichtung der Nadelrollen. Erfindungsgemäß sind in die seitlichen Ringe des Käfigs umlaufende Rillen zur Aufnahme der verjüngten Nadelrollenspitzen eingedreht, und die Querschnittshöhe der die Ringe verbindenden Querstege ist kleiner als der halbe Nadelrollendurchmesser und kleiner als die Breite der seitlichen Ringe vom Rillengrund bis zur Stirnfläche des Käfigs gemessen. Für die Herstellung eines derartigen Käfigs wird als Ausgangswerkstück ein zylindrischer Ring mit einer Wandstärke, die etwas geringer ist als der Nadelrollendurchmesser, verwendet. In diesen Ring wird eine Mittelrille eingedreht, die tiefer ist als der halbe Nadelrollendürchmesser und die gleichzeitig die beiden seitlichen Rillen in den stehenbleibenden Ringbunden umfaßt. Die endgültige, der Kopfform der Nadelrollen angepäßte Querschnittsform der Rillen wird jedoch erst nach dem Ausstanzen der Käfigfenster durch Anwendung eines Preßverfahrens erzeugt.The cage according to the invention also consists of two lateral ones Rings to hold the needle rollers axially and some, the rings rigidly together connecting crossbars for axially parallel alignment of the needle rollers. According to the invention there are circumferential grooves in the side rings of the cage to accommodate the tapered ones Needle roller tips screwed in, and the cross-sectional height of the connecting rings Crossbars are smaller than half the needle roller diameter and smaller than the width of the side rings measured from the bottom of the groove to the face of the cage. For the production of such a cage is a cylindrical starting workpiece Ring with a wall thickness that is slightly less than the needle roller diameter, used. In this ring a central groove is made that is deeper than the half needle roll diameter and the two side grooves in includes the remaining rings. The final, the head shape of the needle rollers However, the cross-sectional shape of the grooves is only adapted after the cage window has been punched out generated by using a pressing process.

Bei dem Käfig gemäß der Erfindung werden die Nadelrollen in Gruppen geführt, wodurch die Unterbringung einer großen Nadelanzahl und dadurch eine hohe Tragfähigkeit des Lagers erreicht wird. Gleichzeitig werden die Nadelrollen seitlich durch den Käfig selbst gehalten, der auf diese Weise ein geschlossenes Lagerelement bildet.In the cage according to the invention, the needle rollers are in groups guided, whereby the accommodation of a large number of needles and thus a high Bearing capacity of the bearing is reached. At the same time, the needle rollers move sideways held by the cage itself, which in this way is a closed bearing element forms.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ansführungsbeispiel eines Nadelkäfigs gemäß der Erfindung. Abb. I ist eine schaubildliche Ansicht des mit Nadelrollen gefüllten Käfigs; Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch die obere Hälfte des Käfigs, und Abb. 3 zeigt Ausschnitte während der verschiedenen Fertigungsstufen des Käfigs.The drawing illustrates an exemplary embodiment of a needle cage according to the invention. Fig. I is a perspective view of the needle roller filled cage; Fig. 2 shows a cross section through the upper half of the cage, and Fig. 3 shows details during the various stages of manufacture of the cage.

Der dargestellte Käfig besteht aus den beiden seitlichen Ringen I, die durch beispielsweise vier Querstege 2 starr miteinander verbunden sind. In die Seitenringe I sind kegelstumpfförmige Rillen 3 eingedreht, welche die entsprechend geformten Spitzen der Nadelrollen 4 aufnehmen und diese so gegen Herausfallen aus dem Käfigring sichern. Die vier gleichmäßig über den Umfang verteilten Querstege 2 dienen zur achsparallelen Ausrichtung der Nadelrollen 4 und sind mit in den Laufraum hineingebördelte Lappen 5 versehen. Die Querschnittshöhe der Stege 2 ist kleiner als der halbe Nadelrollendurchmesser. Dies ist notwendig, um die Herstellung der seitlichen Rillen 3 zu ermöglichen. Bei der Herstellung wird von einem zylindrischen Ring ausgegangen, dessen Wandstärke etwas geringer ist als die zur Verwendung kommenden Nadelrollen. In diesen Ring wird eine Rille eingedreht von der Breite des Innenabstandes der beiden Seitenringe I. Gleichzeitig werden auch die Halterillen 3 mit eingedreht, die jedoch bei diesem Arbeitsgang noch nicht ihre endgültige Form erhalten, weil die stehenbleibenden Querstege 2 zu berücksichtigen sind. Nach dem Eindrehen der Mittelrille werden in dem dünnen Teil des Ringes Käfigfenster ausgestanzt und die Lappen 5 der Stege 2 hochgebogen. Danach wird unter Verwendung von Preßwerkzeugen die endgültige Rillenform durch Abbiegen der zwischen den Stegen 2 befindlichen Teile des Ringflansches I' hergestellt, wie in Abb. 3 B veranschaulicht. Das bei dieser Operation nach der Bohrung zu herausgedrückte Material wird durch eine besondere Drehoperation entfernt, so daß die endgültige Querschnittsform, wie in Abb. 3 C gezeigt, entsteht.The cage shown consists of the two side rings I, which are rigidly connected to one another by, for example, four transverse webs 2. In the Side rings I are screwed in frustoconical grooves 3, which the corresponding Record shaped tips of the needle rollers 4 and prevent them from falling out secure with the cage ring. The four cross bars evenly distributed over the circumference 2 are used for axially parallel alignment of the needle rollers 4 and are included in the running space Provided flanged flaps 5. The cross-sectional height of the webs 2 is smaller than half the needle roller diameter. This is necessary in order to manufacture the to allow lateral grooves 3. When manufacturing is made of a cylindrical Assumed a ring whose wall thickness is slightly less than that used Needle rollers. A groove equal to the width of the inner distance is made in this ring of the two side rings I. At the same time, the retaining grooves 3 are also screwed in, However, they have not yet received their final shape during this operation because the remaining cross webs 2 must be taken into account. After screwing in the Center grooves are punched out in the thin part of the ring and the cage window Tabs 5 of the webs 2 are bent up. After that, pressing tools are used the final groove shape by bending the one between the webs 2 Parts of the annular flange I 'produced as illustrated in Fig. 3B. That at This operation after drilling to expelled material is carried out by a special Turning operation removed so that the final cross-sectional shape, as in Fig. 3C shown, arises.

Abweichend von den bisher bekannten Käfigkonstruktionen ist, daß der aus einem Stück bestehende Käfig in seinen verschiedenen Teilen unterschiedliche Materialstärken aufweist. Die beiden Seitenringe des Käfigs besitzen, von dem Rillengrund bis zur Stirnfläche gemessen, eine größere Materialstärke als die Querschnittshöhe der Verbindungsstege. Hierdurch gelingt es, den Käfig auch für Nadeln mit sehr kleinem Durchmesser zu verwenden, wobei er durch die kräftigen Seitenringe seine eigentliche Stabilität erhält. Die Querschnittshöhe der beiden seitlichen Ringe kann fast eine Nadelstärke betragen, die Breite kann dagegen beliebig ausgeführt werden.Differing from the previously known cage designs is that the one-piece cage different in its various parts Has material thicknesses. The two side rings of the cage own from the bottom of the groove Measured up to the end face, a greater material thickness than the cross-section height the connecting webs. This makes it possible to use the cage for very small needles Diameter, whereby it is its real diameter due to the sturdy side rings Maintains stability. The cross-sectional height of the two side rings can be almost one Needle size, the width can be made arbitrarily.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Ungeteilter Massivkäfig für Nadellager, bei dem die Nadelrollen gruppenweise zusammengefaßt aneinanderliegen, durch seitliche Ringe axial gehalten und durch einige die Ringe starr miteinander verbindende Querstege achsparallel ausgerichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in die seitlichen Ringe (i) des Käfigs umlaufende Rillen (3) zur Aufnahme der verjüngten Nadelrollenspitzen eingedreht sind und die Ouerschnifttshöhe der die Ringe (i) verbindenden Querstege (2) kleiner ist als der halbe Nadelrollendurchmesser und kleiner als die Breite der seitlichen Ringe (i) vom Rillengrund bis zur Stirnfläche des Käfigs: gemessen. :2. Verfahren zur Herstellung eines Nadelrollenkäfigs nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangswerkstück ein zylindrischer Ring mit einer Wandstärke, die etwas geringer ist als der Nadelrollendurchmesser, Verwendung findet, in den eine Mittelrille eingedreht wird, die tiefer ist als der halbe Nadelrollendurchmesser und die gleichzeitig die beiden seitlichen Halterillen (3) in den stehenbleibenden Ringbunden (I) umfaßt, die jedoch erst nach dem Ausstanzen der Käfigfenster durch Anwendung eines Preßverfahrens ihre endgültige, der Kopfform der Nadelrollen (q.) angepaßte Querschnittsform erhalten.PATENT CLAIMS: I. Undivided solid cage for needle roller bearings, in which the needle rollers are grouped together, by means of rings on the side held axially and by some of the rings rigidly interconnecting transverse webs be aligned axially parallel, characterized in that in the lateral Rings (i) of the cage circumferential grooves (3) to accommodate the tapered needle roller tips are screwed in and the height of the crosspieces connecting the rings (i) (2) is smaller than half the needle roller diameter and smaller than the width of the side rings (i) from the bottom of the groove to the face of the cage: measured. : 2. Method for producing a needle roller cage according to Claim i, characterized in that that the starting workpiece is a cylindrical ring with a wall thickness that is slightly less is used as the needle roller diameter, in which a central groove is screwed which is deeper than half the needle roller diameter and which at the same time the two lateral retaining grooves (3) in the remaining ring collars (I), However, only after the cage window has been punched out by using a pressing process their final cross-sectional shape adapted to the head shape of the needle rollers (q.).