Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Lageranordnung mit einem Käfig Bearing arrangement with a cage
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung mit einem Käfig und mit einer Mehrzahl von Rollen, wobei die Rollen in dem Käfig unverlierbar angeordnet sind. The invention relates to a bearing arrangement with a cage and with a plurality of rollers, wherein the rollers are arranged captive in the cage.
Wälzlager weisen in der Regel eine Mehrzahl von Wälzkörpern auf, über die zwei Lagerpartner zueinander abwälzen können. Aufgrund der Vielzahl von Wälzkörpern in einem Wälzlager ergibt sich bereits bei der Montage die Anforderung, eine korrekte Anzahl von Wälzkörpern in dem Wälzlager zu montieren. Diese Anforderung kann zum Beispiel bei der Verwendung von Käfigen mit Einzelaufnahmen für die Wälzkörper vereinfacht werden, da in recht einfacher Weise kontrolliert werden kann, ob jede Einzelaufnahme mit einem Wälzkörper gefüllt ist. Weitere Anforderungen ergeben sich bei dem Transport von Wälzlagern, da für den Fall, dass die Wälzkörper nicht selbsthaltend oder unverlierbar in dem Wälzlager angeordnet sind, diese herausfallen können. Nachdem bei der Endmontage der Wälzlager üblicherweise nicht mehr die Anzahl der Wälzkörper geprüft wird, kann ein Herausfallen von Wälzkörpern zu Fehlmontagen führen. Rolling bearings generally have a plurality of rolling elements over which two bearing partners can roll to each other. Due to the large number of rolling elements in a rolling bearing, the requirement already arises during assembly of mounting a correct number of rolling elements in the rolling bearing. This requirement can be simplified, for example, in the use of cages with individual receptacles for the rolling elements, since it can be controlled in a fairly simple manner, whether each individual receptacle is filled with a rolling element. Further requirements arise in the transport of rolling bearings, since in the event that the rolling elements are not arranged self-holding or captive in the rolling bearing, they can fall out. After the number of rolling elements is no longer checked in the final assembly of rolling bearings, falling out of rolling elements can lead to incorrect assembly.
Die Druckschrift DE 967 539, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Nadellager für oszillierende Bewegungen mit in einem Kunststoffkäfig einzeln gehaltene und geführte Nadeln. Das Besondere an diesem Nadellager ist, dass die Nadeln in dem Kunststoffkäfig vollroll ig geführt sind. Dies wird bei dieser Druckschrift dadurch umgesetzt, dass der Kunststoffkäfig aus einem elastischen Kunststoffmaterial hergestellt
ist, wobei die Nadeln in den elastischen Kunststoffkäfig eingedrückt werden können. The document DE 967 539, which probably forms the closest prior art, describes a needle bearing for oscillating movements with individually held and guided in a plastic cage needles. The special feature of this needle roller bearing is that the needles in the plastic cage are fully rolled out. This is implemented in this document that the plastic cage made of a resilient plastic material is, wherein the needles can be pressed into the elastic plastic cage.
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung vorzuschlagen, welche den Anforderungen hinsichtlich der Montage, des Transports und der Funktionseigenschaften gerecht wird. Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Im Rahmen der Erfindung wird eine Lageranordnung vorgeschlagen, welche insbesondere als eine Radiallageranordnung ausgebildet ist. Insbesondere definiert die Lageranordnung eine Schwenk- oder Drehachse - zusammenfassend Hauptachse - genannt. Die Lageranordnung weist einen Käfig sowie eine Mehrzahl von Rollen auf, wobei die Rollen in dem Käfig unverlierbar, insbesondere selbsthaltend, angeordnet sind. Im Speziellen ist die Mehrzahl von Rollen in dem Käfig in alle Richtungen, insbesondere radial nach innen, radial nach außen und axial in beide Richtungen formschlüssig durch den Käfig gehalten. Der Käfig weist eine Mehrzahl von Aufnahmen, insbesondere Einzelaufnahmen oder Doppelaufnahmen auf, wobei in den Einzelaufnahmen jeweils eine einzige Rolle und in den Doppelaufnahmen jeweils zwei Rollen angeordnet ist bzw. sind. Der Käfig kann ein- oder mehrreihig ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Käfig aus mindestens zwei separaten Komponenten besteht. Eine der Komponenten wird durch einen Aufnahmeabschnitt gebildet, welcher zum Einlegen der
Rollen ausgebildet ist. Insbesondere ermöglicht es der Aufnahmeabschnitt, die Rollen in einem Vormontagezustand in oder auf den Aufnahmeabschnitt einzulegen. Der Aufnahmeabschnitt kann mehrteilig ausgebildet sein, besonders bevorzugt ist der Aufnahmeabschnitt jedoch einteilig ausgeführt. Insbesondere ist der Aufnahmeabschnitt ausgebildet, alle Rollen des Käfigs aufzunehmen. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rollen in dem Aufnahmeabschnitt ohne das mindestens eine Verriegelungsteil verlierbar gehalten sind, so dass diese in einfacher Weise eingelegt werden können. Ferner umfasst der Käfig als weitere Komponente oder Komponenten mindestens ein Verriegelungsteil, welches zum Verriegeln des Aufnahmeabschnitts ausgebildet ist. Die Verriegelung erfolgt derart, dass durch das Verriegeln des Aufnahmeabschnitts durch das mindestens eine Verriegelungsteil die Rollen in dem Käfig unverlierbar angeordnet sind. The invention has for its object to propose a bearing assembly, which meets the requirements in terms of assembly, transport and functional properties. This object is achieved by a bearing arrangement with the features of claim 1. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings. In the context of the invention, a bearing arrangement is proposed which is designed in particular as a radial bearing arrangement. In particular, the bearing assembly defines a pivot or rotation axis - called the main axis - called. The bearing assembly comprises a cage and a plurality of rollers, wherein the rollers in the cage captive, in particular self-holding, are arranged. Specifically, the plurality of rollers are held in the cage in all directions, in particular radially inwardly, radially outwardly and axially positively in both directions by the cage. The cage has a plurality of receptacles, in particular individual receptacles or double receptacles, wherein in each case a single roller and in the double receptacles each two rollers is or are arranged in the individual receptacles. The cage can be formed in one or more rows. In the context of the invention it is proposed that the cage consists of at least two separate components. One of the components is formed by a receiving portion, which for inserting the Rolls is formed. In particular, the receiving section makes it possible to insert the rollers into or onto the receiving section in a pre-assembled state. The receiving portion may be formed in several parts, but particularly preferably the receiving portion is made in one piece. In particular, the receiving portion is adapted to receive all the roles of the cage. It is preferably provided that the rollers are held in the receiving portion without the at least one locking part losierbar, so that they can be inserted in a simple manner. Furthermore, the cage comprises as a further component or components at least one locking part, which is designed to lock the receiving portion. The locking takes place such that by locking the receiving portion by the at least one locking member, the rollers are arranged captive in the cage.
Der Aufnahmeabschnitt und das mindestens eine Verriegelungsteil sind in dem verriegelten Zustand miteinander verbunden. Besonders bevorzugt sind der Aufnahmeabschnitt und das mindestens eine Verriegelungsteil miteinander formschlüssig verbunden. Optional ergänzend können, neben der formschlüssigen Verbindung, der Aufnahmeabschnitt und das mindestens eine Verriegelungsteil miteinander stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, dass Aufnahmeabschnitt und das mindestens eine Verriegelungsteil ausschließlich formschlüssig miteinander verbunden sind. Insbesondere bilden das mindestens eine Verriegelungsteil und der Aufnahmeabschnitt gemeinsam eine Steckanordnung. Bei abgewandelten Ausführungsformen können der Aufnahmeabschnitt auch stoffschlüssig, insbesondere über schweißen oder Verkleben, und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein. The receiving portion and the at least one locking part are connected together in the locked state. Particularly preferably, the receiving portion and the at least one locking part are positively connected to each other. Optionally, in addition to the positive connection, the receiving portion and the at least one locking member may be connected to each other cohesively and / or non-positively. However, it is also possible that receiving portion and the at least one locking member are connected to each other only form-fitting manner. In particular, the at least one locking part and the receiving portion together form a plug-in arrangement. In modified embodiments, the receiving portion may also be cohesively, in particular via welding or gluing, and / or non-positively connected to each other.
Während im bekannten Stand der Technik der Kunststoffkäfig elastisch ausgebildet sein muss, um eine Aufnahme der Rollen zu ermöglichen, wird
erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Käfig mehrteilig ausgebildet ist und über mindestens eine nachträgliche Verbindung zu dem Käfig zusammengesetzt werden kann. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass als Grundmaterial für den Käfig nicht nur ein elastischer Kunststoff, welcher ein Eindrücken der Rollen in den Käfig ermöglicht, sondern ein beliebiger Werkstoff, somit ein Metall oder auch ein Kunststoff, insbesondere ein harter oder biegesteifer Kunststoff verwendet werden kann. Die Verwendung eines harten oder biegesteifen Kunststoffs stellt damit eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Insbesondere ist der Käfig biegesteif und/oder formstabil ausgebildet. Der Kunststoffkäfig in der bevorzugten Ausführungsform beziehungsweise seine Komponenten, umfassend den Aufnahmeabschnitt und das mindestens eine Verriegelungsteil, sind zum Beispiel durch ein Kunststoffspritzgussverfahren einfach und kostengünstig herstellbar. Dadurch, dass der Aufnahmeabschnitt ein Einlegen der Rollen erlaubt, ist eine sichere und vollständige Montage möglich. Durch das Verriegeln mit dem mindestens einen Verriegelungsteil wird sichergestellt, dass auch bei einem nachfolgenden Transport keine Rollen verloren gehen können. Letztlich ergeben sich auch Funktionsvorteile, da der Käfig - im Gegensatz zum Stand der Technik - aus einem harten Material und/oder biegesteif ausgebildet sein kann, sodass der Käfig im Betrieb der Lageranordnung nicht in einfacher Weise verformt werden kann. While in the known state of the art, the plastic cage must be designed to be elastic in order to enable a recording of the rollers, is According to the invention proposed that the cage is designed in several parts and can be assembled via at least one subsequent connection to the cage. This embodiment has the advantage that as base material for the cage not only an elastic plastic, which allows a depression of the rollers in the cage, but any material, thus a metal or a plastic, in particular a hard or rigid plastic can be used , The use of a hard or rigid plastic thus represents a preferred embodiment of the invention. In particular, the cage is rigid and / or dimensionally stable. The plastic cage in the preferred embodiment or its components, comprising the receiving portion and the at least one locking part, are easy and inexpensive to produce, for example by a plastic injection molding process. The fact that the receiving section allows insertion of the rollers, a secure and complete installation is possible. Locking with the at least one locking part ensures that no rolls can be lost even during subsequent transport. Ultimately, there are also functional advantages, since the cage - in contrast to the prior art - can be made of a hard material and / or rigid, so that the cage during operation of the bearing assembly can not be deformed in a simple manner.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Rollen in dem Käfig vollroll ig - auch vollnadelig genannt - angeordnet. Bei einer vollrolligen Anordnung sind die Rollen in Umlaufrichtung um die Hauptachse vorzugsweise so eng aneinandergelegt, dass eine Maximalanzahl von Rollen in Umlaufrichtung angeordnet werden kann. Insbesondere ist die Summe aller freien Abstände in Umlaufrichtung kleiner als der Durchmesser einer Rolle in Umlaufrichtung. Durch die vollrollige Anordnung wird bei zugleich bauraumsparender Konstruktion die größtmögliche radiale Tragfähigkeit der Lageranordnung erreicht. Die Rollen weisen jeweils eine eigene Rotationsachse auf, wobei die Gesamtheit der Rotationsachsen
einen Teilkreisdurchmesser der Rollen definiert. Insbesondere im Teilkreisdurchmesser sind die Rollen unmittelbar benachbart zueinander, insbesondere vollrollig, angeordnet. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Rollen als Nadelrollen ausgebildet. Die Nadeln weisen ein Längen-zu-Durchmesser- Verhältnis auf, welches vorzugsweise größer als 4:1 , vorzugsweise größer als 6:1 und insbesondere größer als 8:1 ausgebildet ist. Alternativ oder ergänzend sind als Nadeln Rollen definiert, welche einen Durchmesser von kleinergleich 5 mm aufweisen. Gerade bei Nadeln als Rollen ist es unüblich, diese in vollrolliger Anordnung in einem Käfig anzuordnen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Käfig als ein Filigrankäfig ausgebildet. Bei einem Filigrankäfig ist für jede der Nadelrollen eine Einzelaufnahme vorgesehen. In a preferred embodiment of the invention, the rollers are in the cage vollroll ig - also called vollnadelig - arranged. In a full complement arrangement, the rollers in the direction of rotation about the main axis are preferably placed so close together that a maximum number of rollers can be arranged in the direction of rotation. In particular, the sum of all free distances in the direction of rotation is smaller than the diameter of a roll in the direction of rotation. Due to the full complement arrangement, the largest possible radial load capacity of the bearing arrangement is achieved while at the same time saving space. The rollers each have their own axis of rotation, the entirety of the axes of rotation defines a pitch circle diameter of the rollers. In particular, in the pitch diameter, the rollers are immediately adjacent to each other, in particular full complement, arranged. In a preferred embodiment of the invention, the rollers are designed as needle rollers. The needles have a length-to-diameter ratio, which is preferably greater than 4: 1, preferably greater than 6: 1 and in particular greater than 8: 1 is formed. Alternatively or additionally, needles are defined as needles which have a diameter of less than or equal to 5 mm. Especially with needles as rollers, it is unusual to arrange them in full complement arrangement in a cage. In a preferred embodiment of the invention, the cage is designed as a Filigrankäfig. In a Filigrankäfig a single recording is provided for each of the needle rollers.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung ist der Käfig als ein Segmentkäfig ausgebildet. Der Käfig erstreckt sich über einen Winkelbereich, welcher kleiner als 360 Grad, insbesondere kleiner als 270 Grad, im Speziellen kleiner oder gleich zu 180 Grad ausgebildet ist. Derartige Segmentkäfige werden besonders bevorzugt bei Lageranordnungen für oszillierende Bewegungen oder Schwenkbewegungen eingesetzt. Alternativ oder ergänzend ist die Lageranordnung als eine Segmentlagerung ausgebildet, sodass diese sich in Umlaufrichtung über einen Winkelbereich von weniger als 360 Grad, insbesondere weniger als 270 Grad und im Speziellen kleiner oder gleich 180 Grad erstreckt. Gerade bei den Segmentkäfigen beziehungsweise Segmentlagerungen ist das Verlieren von einzelnen Wälzkörpern, insbesondere Rollen, besonders gefährlich, da die Segmentkäfige dazu neigen können, sich in Umlaufrichtung gegenüber von Schalen zu verschwenken, sodass die Wälzkörper herausfallen können. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung als verliersicherer Käfig ist auch bei Segmentkäfigen oder Segmentlagerungen sichergestellt, dass keine Rollen
verloren gehen können. In a preferred constructional realization of the invention, the cage is designed as a segment cage. The cage extends over an angular range which is less than 360 degrees, in particular less than 270 degrees, in particular less than or equal to 180 degrees. Such segment cages are particularly preferably used in bearing arrangements for oscillating movements or pivoting movements. Alternatively or additionally, the bearing arrangement is designed as a segment bearing, so that it extends in the direction of rotation over an angular range of less than 360 degrees, in particular less than 270 degrees and in particular less than or equal to 180 degrees. Especially with the segment cages or segment bearings, the loss of individual rolling elements, especially rollers, is particularly dangerous because the segment cages may tend to pivot in the direction of rotation relative to shells so that the rolling elements can fall out. The inventive design as a captive cage ensures even with segment cages or segment bearings that no roles can be lost.
Bei möglichen Alternativen der Erfindung ist die Lageranordnung als eine 360 Grad-Lageranordnung ausgebildet, welche mit mehr als einem der Segmentkäfige bestückt ist. In possible alternatives of the invention, the bearing assembly is formed as a 360 degree bearing assembly which is populated with more than one of the segment cages.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufnahmeabschnitt als eine Käfigaußenteilschale und das mindestens eine Verriegelungsteil als eine Käfiginnenteilschale ausgebildet. Käfigaußenteilschale und Käfiginnenteilschale sind zueinander in radialer Richtung zu der Hauptachse versetzt angeordnet. Insbesondere sind die Käfiginnenteilschale und die Käfigaußenteilschale koaxial und/oder konzentrisch zueinander und/oder zu der Hauptachse angeordnet. Die Käfigaußenteilschale weißt Halteorgane zur formschlüssigen Sicherung der Nadelrollen vor einem Herausfallen radial nach außen auf. Die Käfiginnenteilschale weist dagegen Halteorgane zur formschlüssigen Sicherung der Rollen vor einem Herausfallen radial nach innen auf. Ferner erlaubt die Käfigaußenteilschale ein Einlegen der Rollen in die Bereiche zwischen den Halteorganen, sodass eine Befüllung der Käfigaußenteilschale mit Rollen vereinfacht ist. Durch das formschlüssige Verbinden von Käfigaußenteilschale und Käfiginnenteilschale sind die Rollen zwischen Käfigaußenteilschale und Käfiginnenteilschale unverlierbar gefangen. Bevorzugt weist die Käfigaußenteilschale ergänzend eine axiale Sicherung, wie zum Beispiel einen Seitenringabschnitt, auf. Alternativ hierzu kann der Seitenringabschnitt auch in der Käfiginnenteilschale ausgeformt sein. In a preferred structural embodiment of the invention, the receiving portion is formed as a cage outer shell and the at least one locking part as a cage inner shell. Cage outer shell and inner cage shell are arranged offset to each other in the radial direction to the main axis. In particular, the inner cage shell and the cage outer shell are arranged coaxially and / or concentrically with each other and / or to the main axis. The cage outer shell know holding members for positive securing of the needle rollers from falling out radially outwards. By contrast, the inner part of the cage shell has holding members for the positive securing of the rollers from falling out radially inwards. Furthermore, the outer cage shell allows insertion of the rollers in the areas between the holding members, so that a filling of the cage outer shell with rollers is simplified. Due to the positive connection of cage outer shell and cage inner shell, the roles between cage outer shell and cage inner shell are captured captive. Preferably, the cage outer shell part additionally has an axial securing, such as a side ring section on. Alternatively, the side ring portion may also be formed in the inner cage shell.
Bei konstruktiven Realisierungen der Erfindung können die Halteorgane beispielsweise als durchgängige Stege oder als Stegabschnitte ausgebildet sein. In der Ausbildung als durchgängige Stehe haben diese den Vorteil, dass sie die Käfigaußenteilschale beziehungsweise die Käfiginnenteilschale konstruktiv verstärken. Dagegen ist es auch möglich, dass die Halteorgane
nur als Stegabschnitte oder Stegstummel ausgebildet sind, wobei die Rollen in Längserstreckung der Rolle nur abschnittsweise gehalten werden. Die Stege oder die Stegabschnitte können reibungsverminderte Konturen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, dass diese einen kreisrunden Querschnitt einnehmen. Die Halteorgane sind insbesondere so angeordnet, dass die Rollen, insbesondere die Nadeln vollroll ig in dem Käfig gehalten sind. In constructive realizations of the invention, the holding members may be formed, for example, as continuous webs or web portions. In training as a continuous stand, these have the advantage that they reinforce the cage outer shell and the inner cage shell part constructively. In contrast, it is also possible that the holding organs are formed only as web portions or web stub, wherein the rollers are held only in sections in the longitudinal extent of the role. The webs or web portions may have reduced friction contours. So it is possible, for example, that they occupy a circular cross-section. The holding members are in particular arranged so that the rollers, in particular the needles vollroll ig are held in the cage.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Käfigaußenteilschale und Käfiginnenteilschale miteinander verrastet oder verclipst. Auf diese Weise wird ein Schnellverschluss zwischen Käfigaußenteilschale und Käfiginnenteilschale geschaffen, sodass nach einem Bestücken der Käfigaußenteilschale die Käfiginnenteilschale in einfacher Weise aufgesteckt und verrastet beziehungsweise verclipst werden kann. In a particularly preferred embodiment of the invention cage outer shell and cage inner shell are locked or clipped together. In this way, a quick release between cage outer shell and cage inner shell part is created so that after a loading of the cage outer shell, the cage inner shell can be easily plugged and locked or clipped.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufnahmeabschnitt als eine Käfigaußenteilschale ausgebildet, welche wiederum Halteorgane, insbesondere in Form der bereits beschriebenen Stege oder Stegabschnitte aufweist. Der Aufnahmeabschnitt ist somit immer noch ausgebildet, die Rollen zur Vormontage aufzunehmen. Alternativ kann der Aufnahmeabschnitt auch als eine Käfiginnenteilschale mit den Halteorganen ausgebildet sein. Das mindestens eine Verriegelungsteil ist mehrstückig ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von Stegen, die in den Aufnahmeabschnitt eingesetzt werden. Beispielsweise weisen Seitenringabschnitte des Aufnahmeabschnitts Durchgangsöffnungen auf, in die die Stege eingeschoben werden können, um den Aufnahmeabschnitt zu verriegeln. Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist die Lageranordnung mindestens eine Lagerteilschale, insbesondere eine Blechteilschale oder einen Lagerring auf, wobei die Lagerteilschale beziehungsweise der
Lagerring eine Laufbahn für die Rollen trägt. Besonders bevorzugt ist die Lagerteilschale als eine Lageraußenteilschale ausgebildet. In an alternative embodiment of the invention, the receiving portion is formed as a cage outer part shell, which in turn has holding members, in particular in the form of the webs or web portions already described. The receiving portion is thus still adapted to receive the rollers for pre-assembly. Alternatively, the receiving portion may be formed as a cage inner shell with the holding members. The at least one locking part is formed in several pieces and comprises a plurality of webs which are inserted into the receiving portion. For example, have side ring portions of the receiving portion through openings into which the webs can be inserted to lock the receiving portion. In a preferred embodiment of the invention, the bearing arrangement has at least one bearing part shell, in particular a sheet metal part shell or a bearing ring, wherein the bearing part shell or the Bearing ring carries a raceway for the rollers. Particularly preferably, the bearing part shell is designed as a bearing outer shell.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind auch die Lagerteilschale, insbesondere die Lageraußenteilschale mit dem Käfig unverlierbar verbunden. Durch diese Weiterbildung wird erreicht, dass ein Herausfallen des Käfigs aus der Lagerteilschale z.B. bei einem Transport verhindert ist. Besonders bevorzugt ist der Käfig in der Lagerteilschale um die Hauptachse schwenkbar aufgenommen, wobei zum einen durch eine Halteeinrichtung ein Herausfallen des Käfigs in radialer Richtung zu der Hauptachse formschlüssig verhindert ist und zum anderen ein Herausschwenken des Käfigs aus der Lagerteilschale durch Endanschlageinrichtungen formschlüssig verhindert ist. Damit wird in vorteilhafter Weise eine einbaufertige, selbsthaltende Baugruppe gebildet. In a preferred embodiment of the invention, the bearing part shell, in particular the bearing outer shell part are connected to the cage captive. By this development it is achieved that a falling out of the cage from the bearing part shell, e.g. is prevented during transport. Particularly preferably, the cage is pivotally received in the bearing part shell around the main axis, wherein on the one hand by a holding device falling out of the cage in the radial direction to the main axis is positively prevented and on the other hand pivoting out of the cage from the bearing shell by Endanschlageinrichtungen is positively prevented. This advantageously forms a ready-to-install, self-holding assembly.
Bei einer möglichen Anwendung ist die Lageranordnung als eine Schwenkhebelanordnung, insbesondere mit einem Zugspannhebel für eine Bremse oder für eine Stößelstange einer hydraulischen Einheit ausgebildet. Die Schwenkhebelanordnung umfasst einen Schwenkhebel, wobei der Schwenkhebel über den rollengefüllten Käfig gelagert ist. Besonders bevorzugt ist die Lagerteilschale in einer Umgebungskonstruktion stationär angeordnet und der Schwenkhebel ist über den rollengefüllten Käfig relativ zu der Umgebungskonstruktion schwenkbar gelagert. In one possible application, the bearing arrangement is designed as a pivot lever arrangement, in particular with a tension release lever for a brake or for a push rod of a hydraulic unit. The pivot lever assembly includes a pivot lever, wherein the pivot lever is mounted on the roller-filled cage. Particularly preferably, the bearing part shell is arranged stationary in a surrounding construction and the pivot lever is pivotally mounted on the roller-filled cage relative to the surrounding structure.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figur. Dabei zeigt: Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figure. Showing:
Figur 1 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung einer Lageranordnung mit einem Kunststoffkäfig als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figure 1 is a three-dimensional exploded view of a bearing assembly with a plastic cage as an embodiment of the invention.
Die Figur 1 zeigt eine Lageranordnung 1 , welche als eine Radiallagerung ausgebildet ist und dadurch eine Hauptachse definiert. Die Lageranordnung
1 kann beispielsweise zur Lagerung eines nicht-dargestellten Schwenkhebels eingesetzt werden, welcher über die Lageranordnung gegenüber einer ebenfalls nicht dargestellten Umgebungskonstruktion verschwenkt werden kann. FIG. 1 shows a bearing arrangement 1, which is designed as a radial bearing and thereby defines a main axis. The bearing arrangement 1 can for example be used to support a non-illustrated pivot lever, which can be pivoted on the bearing assembly with respect to a surrounding construction, also not shown.
Die Lageranordnung 1 umfasst einen Käfig 2, welcher als ein Kunststoffkäfig ausgebildet ist, in dem in zwei Reihen eine Mehrzahl von Nadeln 3 als Rollen eingelegt werden können. Die Nadeln 3 sind jeweils als gerade Zylinder ausgebildet und weisen eine Länge in einer axialen Richtung auf, die mehr als der dreifache Durchmesser der Nadeln 3 beträgt. Die Nadeln 3 in den beiden Reihen sind jeweils baugleich ausgebildet. Ferner umfasst die Lageranordnung eine äußere Lagerteilschale 4, welche eine Laufbahn 5 für die Nadeln 3 zur Verfügung stellt. Die Lageranordnung 1 ist als eine Segmentlagerung ausgebildet und ist auf einen Winkelumfang von weniger als 180 Grad beschränkt. Auch der Käfig 2 ist als ein Segmentkäfig ausgebildet. The bearing assembly 1 comprises a cage 2, which is designed as a plastic cage in which a plurality of needles 3 can be inserted as rollers in two rows. The needles 3 are each formed as straight cylinders and have a length in an axial direction which is more than three times the diameter of the needles 3. The needles 3 in the two rows are each of identical design. Furthermore, the bearing arrangement comprises an outer bearing part shell 4, which provides a raceway 5 for the needles 3 available. The bearing assembly 1 is formed as a segment bearing and is limited to an angular extent of less than 180 degrees. Also, the cage 2 is formed as a segment cage.
Der Käfig 2 umfasst eine Käfiginnenteilschale 6 und eine Käfigaußenteilschale 7, welche über Rastverbindungen 8 a, b miteinander formschlüssig verbunden werden können. Bei einer Montage werden die Nadeln 3 zunächst in die Käfigaußenteilschale 7 eingelegt und in einem nachfolgenden Schritt die Käfiginnenteilschale 6 aufgedrückt und formschlüssig mit der Käfigaußenteilschale 7 verriegelt. In dem verriegelten Zustand sind die Nadeln 3 in dem Käfig 2 formschlüssig unverlierbar gehalten. The cage 2 comprises a cage inner shell 6 and a cage outer shell 7, which can be positively connected to each other via snap-in connections 8 a, b. During assembly, the needles 3 are first inserted into the cage outer shell 7 and pressed in a subsequent step, the cage inner shell 6 and positively locked with the outer cage shell part 7. In the locked state, the needles 3 are held captive in the cage 2 in a form-fitting manner.
Die Käfigaußenteilschale 7 weist axial beidseitig einen Seitenringabschnitt 9a, b und einen Mittelringabschnitt 10 auf. Die Seitenringabschnitte 9a, b sind jeweils mit dem Mittelringabschnitt 10 über Stege 1 1 verbunden, sodass in zwei Reihen geordnet für jeden Nadel 3 eine Einzelaufnahme 12 durch Seitenringabschnitt 9a und Mittelringabschnitt 10 in axialer Richtung und durch zwei Stege 1 1 in Umlaufrichtung gebildet ist. Durch die
Einzelaufnahmen 12 können die Nadeln 3 in der richtigen Anzahl in einfacher Weise in die Käfigaußenteilschale 7 eingelegt werden. Der Abstand der Stege 1 1 in Umlaufrichtung ist so gewählt, dass die Nadeln 3 in radialer Richtung nach außen formschlüssig unverlierbar gehalten werden. In axialer Richtung sind die Nadeln 3 vor einem Herausfallen durch die Seitenringabschnitte 9a, b beziehungsweise den Mittelringabschnitt 10 gesichert. The outer cage part shell 7 has axially on both sides a side ring section 9a, b and a middle ring section 10. The side ring portions 9a, b are each connected to the center ring portion 10 via webs 1 1, so arranged in two rows for each needle 3, a single receptacle 12 is formed by side ring portion 9a and middle ring portion 10 in the axial direction and two webs 1 1 in the circumferential direction. By the Single shots 12, the needles 3 can be inserted in the correct number in a simple manner in the cage outer shell 7. The distance of the webs 1 1 in the direction of rotation is chosen so that the needles 3 are held captive in the radial direction outwardly positively. In the axial direction, the needles 3 are prevented from falling out through the side ring sections 9a, b or the middle ring section 10.
Die Käfiginnenteilschale 6 weist in einem ähnlichen Aufbau Seitenringabschnitte 13 a, b und einen Mittelringabschnitt 14 auf, welche in gleicher Weise über Stege 15 verbunden sind. Die Stege 15 sind in Umlaufrichtung derart beabstandet, dass die Nadeln 3 formschlüssig gegen ein Herausfallen radial nach innen gesichert sind. Nach dem Verriegeln von Käfigaußenteilschale 7 und Käfiginnenteilschale 6 werden für jede einzelne Nadel 3 die Aufnahmetaschen 12 gebildet, wobei in jeder der Aufnahmetaschen 12 genau eine Nadel 3 angeordnet ist. In dem montierten Zustand sind die Nadeln 3 in Umlaufrichtung derart eng zueinander angeordnet, dass diese vollroll ig oder vollnadelig positioniert sind. Insbesondere ist die Anzahl und die Verteilung der Nadeln 3 in Umlaufrichtung so gewählt, dass auf einen Teilkreisdurchmesser, welcher durch die Rotationsachsen der Nadeln 3 bestimmt ist, die Gesamtlänge alle Lücken zwischen den Nadeln 3 kleiner als der Durchmesser einer Nadel 3 ist. Durch die vollrollige Ausgestaltung lässt sich eine maximale Tragfähigkeit der Lageranordnung 1 erreichen. Die radiale Position der Stege 1 1 bzw. 15 ist so gewählt, dass die vollrollige Anordnung ermöglicht wird. Zur Verringerung des Reibungswiderstands können die Stege 1 1 , 15 im Querschnitt kreisrund ausgebildet sein. Der Käfig 2 ist aus einem formstabilen und/oder biegesteifen Kunststoff ausgebildet, sodass die Käfiginnenteilschale 6 und die Käfigaußenteilschale 7 zu einem ebenfalls formstabilen und/oder biegesteifen Käfig 2
zusammengefügt werden können. The cage inner shell 6 has in a similar structure side ring sections 13 a, b and a central ring portion 14, which are connected in the same way via webs 15. The webs 15 are spaced apart in the circumferential direction such that the needles 3 are secured in a form-fitting manner against falling out radially inwardly. After locking cage outer shell 7 and cage inner shell 6, the receiving pockets 12 are formed for each needle 3, wherein in each of the receiving pockets 12 exactly one needle 3 is arranged. In the mounted state, the needles 3 are arranged in the direction of rotation so close to each other that they are fully reel ig or fully needle positioned. In particular, the number and distribution of the needles 3 in the direction of rotation is selected so that the total length of all gaps between the needles 3 is smaller than the diameter of a needle 3 to a pitch circle diameter, which is determined by the axes of rotation of the needles 3. Due to the full complement design, a maximum load capacity of the bearing assembly 1 can be achieved. The radial position of the webs 1 1 and 15 is chosen so that the full complement arrangement is made possible. To reduce the frictional resistance, the webs 1 1, 15 may be circular in cross-section. The cage 2 is formed from a dimensionally stable and / or rigid plastic, so that the cage inner shell 6 and the cage outer shell 7 to a likewise dimensionally stable and / or rigid cage. 2 can be joined together.
Die Rastverbindungen 8 a, b sind in Bezug auf die Umlaufrichtung an den freien Enden des Käfigs 2 angeordnet und werden jeweils durch zwei Positionierungsabschnitte 17a, b und Positionierungsaufnahmen 18a, b gebildet, wobei die Positionierungsabschnitte 17a, b radial nach außen ausgerichtet sind und bei einem Verriegeln von den Positionierungsaufnahmen 18a, b formschlüssig aufgenommen werden und dadurch die Relativposition der Käfiginnenteilschale 6 zu der Käfigaußenteilschale 7 sicherstellen. Mittig ist eine Rastlasche 19 an der Käfiginnenteilschale 6 angeordnet, welche in einer Rastaufnahme 20 der Käfigaußenteilschale verrastend eingreifen kann, sodass Käfiginnenteilschale 6 und Käfigaußenteilschale 7 miteinander verrastet sind. The latching connections 8 a, b are arranged with respect to the direction of rotation at the free ends of the cage 2 and are each formed by two positioning portions 17 a, b and positioning receivers 18 a, b, wherein the positioning portions 17 a, b are aligned radially outwardly and at a Locking of the positioning receptacles 18a, b are positively received and thereby ensure the relative position of the inner cage part shell 6 to the cage outer shell 7. In the middle, a latching tab 19 is arranged on the inner cage part shell 6, which can engage in latching fashion in a latching receptacle 20 of the cage outer shell, so that cage inner shell 6 and cage outer shell 7 are latched together.
Die Lagerteilschale 4 kann aus Metall oder aus Kunststoff ausgebildet sein und weist Seitenborde 21 a, b auf, die den Käfig 2 in axialer Richtung führen. Die Schwenkbewegung des Käfigs in Umlaufrichtung ist beidseitig jeweils durch Endanschläge 22a, b begrenzt, gegen die Endstegabschnitte anlaufen können, welche gemeinsam durch Endstegbereiche von der Käfiginnenteilschale 6 und der Käfigaußenteilschale 7 gebildet werden. Die Endanschläge 22a, b und die Endstegabschnitte bilden gemeinsam Endanschlageinrichtungen. Die Endanschläge 22a, b sind als in radiale Richtung verlaufende Zungen der Lagerhalbschale ausgebildet. The bearing part shell 4 may be formed of metal or plastic and has side walls 21 a, b, which guide the cage 2 in the axial direction. The pivoting movement of the cage in the circumferential direction is bounded on both sides by end stops 22a, b, can run against the Endstegabschnitte, which are formed together by Endstegbereiche of the inner cage shell 6 and the cage outer shell 7. The end stops 22a, b and the Endstegabschnitte together form Endanschlageinrichtungen. The end stops 22a, b are formed as extending in the radial direction tongues of the bearing half-shell.
Der Vorteil der Lageranordnung 1 ist zum einen, dass die Nadeln 3 vollrollig und verliersicher in dem Käfig 2 gehalten werden, zum anderen der Käfig 2 einfach montiert werden kann und ferner der formstabile Käfig 2 gute Funktionseigenschaften aufweist. The advantage of the bearing assembly 1 is, on the one hand, that the needles 3 are kept full and captive in the cage 2 and, on the other hand, the cage 2 can be easily mounted and furthermore the dimensionally stable cage 2 has good functional properties.
Um zudem zu verhindern, dass sich der Käfig 2 bei der Montage oder bei einem Transport von der Lagerteilschale 4 löst, ist der Käfig 2 in der
Lagerteilschale 4 verliersicher gehalten. Ein Herauslaufen in axialer Richtung ist bereits durch die Seitenborde 21 a, b, in Umlaufnchtung durch die Endanschläge 22a, b unterbunden. Um zudem ein Herausfallen in radialer Richtung zu verhindern ist der Käfig in der Lagerteilschale 4 schwenkbar, jedoch in Bezug auf die radiale Richtung formschlüssig gehalten. Hierzu sind in den Seitenborden 21 a, b Haltenasen 23 z.B. in Form von axial in Richtung zu dem Käfig 2 zugewandte Verstemmungen eingebracht. Die Käfiginnenteilschale 6 weist für jede Haltenase 23 einen in Umlaufrichtung verlaufenden und in axialer Richtung zurückgesetzten Führungsabschnitt 24 auf, welcher jeweils eine der Haltenasen 23 aufnehmen kann. Die Haltenasen 23 sind in den Führungsabschnitten 24 zwangsgeführt, so dass eine im Weg beschränkte Bewegung in Umlaufrichtung ermöglicht ist, ein Herausfallen des Käfigs 2 in radialer Richtung jedoch verhindert ist. Die Haltenasen 23 und die Führungsabschnitte 24 sind so dimensioniert, dass der Käfig 2 in die Lagerteilschale eingeschnappt werden kann. Um im Betrieb der Lageranordnung 1 ein Rücksteilen des Käfigs 2 relativ zu der Lagerhalbschale 4 in Umlaufrichtung zu ermöglichen, weist der Käfig 2 und in diesem Beispiel die Käfiginnenteilschale 6 Rückstellflügel 25 auf, die an den Seitenringabschnitten 13 a, b angeformt sind und sich in axialer Richtung über die Seitenborde 21 a, b hinweg erstrecken.
Bezugszeichenliste In order to prevent the cage 2 from becoming detached during assembly or during transport from the bearing shell 4, the cage 2 is in the Bearing shell 4 held captive. A run in the axial direction is already suppressed by the side rims 21 a, b, in the circumferential direction through the end stops 22 a, b. In addition, in order to prevent falling out in the radial direction of the cage in the bearing shell part 4 is pivotally, but positively held with respect to the radial direction. For this purpose, in the side rims 21 a, b retaining lugs 23 are introduced, for example in the form of axially facing in the direction of the cage 2 caulking. The inner cage part shell 6 has, for each retaining lug 23, a guide section 24 running in the direction of rotation and recessed in the axial direction, which can each accommodate one of the retaining lugs 23. The retaining lugs 23 are forcibly guided in the guide sections 24, so that a movement in the direction of rotation limited in the path is made possible, but a falling out of the cage 2 in the radial direction is prevented. The retaining lugs 23 and the guide portions 24 are dimensioned so that the cage 2 can be snapped into the bearing part shell. In order to allow the operation of the bearing assembly 1, a back portion of the cage 2 relative to the bearing half shell 4 in the direction of rotation, the cage 2 and in this example, the cage inner shell 6 return wings 25, which are integrally formed on the side ring sections 13 a, b and in axial Direction over the side rims 21 a, b extend away. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Lageranordnung 1 bearing arrangement
2 Käfig 2 cage
3 Nadeln 3 needles
4 Lagerhalbschale 4 bearing half shell
5 Laufbahn 5 career
6 Käfiginnenteilschale 6 inner cage shell
7 Käfigaußenteilschale 7 cage outer shell
8 a, b Rastverbindung 8 a, b locking connection
9a, b Seitenringabschnitt 9a, b side ring section
10 Mittelringabschnitt 10 middle ring section
1 1 Stege 1 1 bars
12 Taschen 12 pockets
13a, b Seitenringabschnitte 13a, b side ring sections
14 Mittelringabschnitt 14 middle ring section
15 Stege 15 bars
16 leer 16 empty
17a, b Positionierungsabschnitte 17a, b positioning sections
18a, b Positionierungsaufnahnnen 18a, b Positioning receptacles
19 Rastlasche 19 locking tab
20 Rastaufnahme 20 snap-in receptacle
21 a, b Seitenborde 21 a, b side shelves
22 a, b Endanschläge 22 a, b End stops
23 Haltenasen 23 retaining lugs
24 Führungsabschnitte 24 guide sections
25 Rückstellflügel
25 return wings