NL1010310C2 - Asymmetrisch hoekcontactlager. - Google Patents

Description

* ι

Asymmetrisch hoekcontactlager

De uitvinding betreft een asymmetrisch hoekcontactlager, omvattende een binnenste ring en een buitenste ring die elk een loopbaan bepalen, waarbij tenminste 5 één ring is voorzien van een hoge schouder en een lage schouder welke de loopbaan van die ring begrenzen, alsmede een reeks wentelelementen die rollend in aanraking zijn met loopbanen.

Een dergelijk lager, bijvoorbeeld een kogellager, rollenlager of dwarsrollenlager, is in zijn algemeenheid bekend. De verschillende contacthoeken van 10 de asymmetrische contactlijnen daarvan maken dat lager geschikt voor het dragen van verhoudingsgewijze hoge axiale belastingen in één richting.

Deze eigenschap is van belang voor specifieke toepassingen van het lager, waarin de axiale hoofdbelasting altijd dezelfde richting heeft. Voorbeelden van een dergelijke toepassing zijn schroefactuatoren, die toegepast worden in bijvoorbeeld 15 remklauwen voor schijfremmen. In dergelijke gevallen is de axiale hoofdbelasting gerelateerd aan de verplaatsing van de remblokken naar de remschijf. De tegenovergestelde verplaatsing is voor het vrijgeven van de remwerking tussen de remblokken en de remschijf, en geeft aanleiding tot belastingen van een veel kleinere grootte.

20 Een ander voorbeeld is de toepassing van een dergelijk lager in een koppeling.

Uit het doel van de uitvinding is een asymmetrisch hoekcontactlager te verschaffen dat veelzijdiger is met betrekking tot samenstellen en uitvoering en vervaardigd kan worden tegen lagere kosten (geen gedeelde ringen). Dit doel wordt bereikt doordat de lage schouder is voorzien van een omtreksgroef, en dat een 25 ringorgaan is opgenomen in die groef bestemd voor aanraking met de wentelelementen.

Het asymmetrische hoekcontactlager volgens de uitvinding heeft, zoals het geval is met de bekende hoekcontactlagers, twee contactpunten tussen elk wentelelement en elk van de ringen, hetgeen samengevoegd een totaal van vier 30 contactpunten voor elke kogel betekent. Aldus werken de ringen aan de ene kant, en elk wentelelement aan de andere kant met elkaar samen door middel van vier contactpunten, waarbij twee contactlijnen zijn bepaald door de twee paren diametraal tegenover elkaar liggende contactpunten, en één van die contactlijnen een contacthoek 1010310 2 bepaalt met betrekking tot de hartlijn van het lager die verhoudingsgewijze klein is, en de andere contactlijn een contacthoek met betrekking tot de hartlijn van het lager bepaalt die verhoudingsgewijze groot is.

Anders dan de bekende lagers, wordt één van die contactpunten van elke kogel 5 bepaald door het ringelement volgens de uitvinding. Het ringelement verschaft verschillende voordelen met betrekking tot samenstelling en uitvoering van het lager, hetgeen hierna zal worden toegelicht.

Wentellagers met ringelementen of ringvormige inzetstukken zijn op zich bekend. Uit GB-A-1007191 is een lager bekend met totaal vier ringelementen, die elk 10 één van de contactpunten van een wentelelement vormen. Dit bekende lager is echter niet een asymmetrisch hoekcontactlager, noch hebben de ringen daarvan een hoge schouder en een lage schouder. Dit lager is niet geschikt voor verhoudingsgewijze hoge axiale belastingen.

Een verder voorbeeld van een bekend wentellager is beschreven in EP-A-15 245593. Ook dit lager is geen asymmetrisch hoekcontactlager, noch hebben de ringen daarvan een hoge schouder en een lage schouder. Het betreffende lager kan zijn uitgevoerd als een radiaal kogellager, of een kruisrollenlager.

Ter verkrijging van de gewenste axiale draagcapaciteit is het lager volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd dat één contactlijn een contacthoek is bepaald door het 20 contactpunt van het ringorgaan en een wentelelement, en door het contactpunt van de schouder diametraal tegenover dat ringorgaan en dat wentelelement, welke contactlijn een verhoudingsgewijze grote contacthoek heeft.

De axiale hoofdbelasting moet worden gedragen door de schouders die de andere contactlijn bepalen, welke een verhoudingsgewijze kleine contacthoek bezit.

25 Bij voorkeur bezit de lage schouder die is voorzien van een groef, een inwendig cilindrisch oppervlak waarvan de diameter gelijk is aan de maximale diameter van de loopbaan. Deze uitvoering heeft het voordeel dat hij gemakkelijk en direct kan worden samengesteld. Dit voordeel biedt de mogelijkheid om het lager samen te stellen als een volrollig lager, waarbij de beschikbare lagerruimte tussen de 30 ringen volledig is bezet door wentelelementen, zonder een kooi. De kogels worden eenvoudigweg op hun plaats gebracht door deze langs de lage schouder te schuiven, wanneer zij worden vastgezet door middel van het blokkeringsringorgaan.

1010310 3

De lage schouder kan zijn voorzien van een afdichting of een schild. Het paar schouders tegenover het paar schouders waarvan één een ringorgaan bezit, sluit een spleet in die een labyrintafdichting bepaalt. De afdichting kan ook plaatsvinden door middel van een afdichting of een schild.

5 Het ringorgaan kan een in zijn algemeenheid ronde of cirkelvormige dwarsdoorsnede bezitten. Als alternatief kan het ringorgaan aan zijn oppervlaktedeel dat naar de wentelelementen is gekeerd, tenminste gedeeltelijk gevormd zijn overeenkomstig de vorm van die wentelelementen.

De uitvinding heeft ook betrekking op een schroefactuator, omvattende een 10 schroefmechanisme, een huis met of zonder tandwielreductie alsmede een asymmetrisch lager zoals hiervoor beschreven, omvattende een binnenste ring en een buitenste ring die elk een loopbaan bepalen, waarbij tenminste één ring is voorzien van een hoge schouder en een lage schouder welke de loopbaan van die ring begrenzen, alsmede een reeks wentelelementen die rollend in aanraking zijn met 15 loopbanen, welk lager een van de moer en schroef van het schroefmechanisme met betrekking tot het huis ondersteunt, waarbij de buitenste ring van het lager samenwerkt met de schroef van het schroefmechanisme.

Het lager volgens de uitvinding kan in het bijzonder worden toegepast in een dergelijke schroefactuator, zoals hiervoor toegelicht, in geval die actuator 20 hoofdzakelijk wordt blootgesteld aan axiale belastingen in één en dezelfde richting, bijvoorbeeld zoals voorkomen in een remklauw voor een schijfrem. Daartoe is de lage schouder van het lager voorzien van een omtreksgroef, en is een ringorgaan opgenomen in die groef bestemd voor aanraking met de wentelelementen.

In een bijzondere uitvoering kan de binnenste ring van het lager in 25 samenwerking zijn met, of geïntegreerd zijn in, een centrale steunas die is verbonden met het huis van de actuator.

Bij voorkeur is het schroefmechanisme een rollen- of kogelschroef, waarvan de moer is uitgevoerd als een huls of zuiger die verschuifbare doch onverdraaibaar is opgenomen in een cilinderruimte in het huis.

30 Volgens een verdere mogelijkheid kan het lager volgens de uitvinding worden toegepast in een schroefactuator, omvattende een schroefmechanisme, een huis en een asymmetrisch lager, omvattende een binnenste ring en een buitenste ring die elk een loopbaan bepalen, waarbij tenminste één ring is voorzien van een hoge schouder en 1010310 4 een lage schouder welke de loopbaan van die ring begrenzen, alsmede een reeks wentel elementen die rollend in aanraking zijn met loopbanen, welk lager een van de moer en schroef van het schroefmechanisme met betrekking tot het huis ondersteunt waarbij de binnenste ring van het lager samenwerkt met de moer van het 5 schroefmechanisme.

Ook hier is de lage schouder voorzien van een omtreksgroef, en is een ringorgaan is opgenomen in die groef bestemd voor aanraking met de wentelelementen.

Bij voorkeur is de buitenste ring met betrekking tot het huis ondersteund, en 10 de schroef is axiaal verplaatsbaar doch niet verdraaibaar.

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht onder verwijzing de in de figuren vertoonde uitvoeringen.

Figuur 1 toont een eerste uitvoering van de schroefactuator, omvattende een lager volgens de uitvinding.

15 Figuur 2 toont een tweede uitvoering.

De schroefactuator, waarvan een deel is getoond in figuur 1, omvat een schroefactuator 26, die door middel van lager 1 is ondersteund in een huis 27. De schroefactuator omvat in het bijzonder een draaibare, doch axiaal niet verplaatsbare vastgehouden moer 28, en een axiaal verplaatsbare, doch niet verdraaibare schroef 29. 20 De moer 28 en de schroef 29 werken met elkaar samen door middel van kogels 37, opgenomen in geschikte schroefwindingen in de moer 28 en de schroef 29.

De moer is verbonden aan een aandrijving (niet getoond), en is geïntegreerd met de binnenste ring 2 van het lager 1. De buitenste ring 3 van dat lager heeft een flens 32 die gevangen gehouden wordt in het huis 27 tussen de borst 33 en de 25 klemring 34.

Verder is de schroef 29 verbonden aan een verschuifbare doch niet verdraaibare zuiger 30, die wordt vastgehouden in een cilinderruimte 31 in het huis 27.

De buitenste ring 3 van het lager bezit een hoge schouder 6 en een lage 30 schouder 7, in welke lage schouder 7 een groef 9 is voorzien waarin een borgring 10 is opgenomen.

Tengevolge van deze uitvoering bepalen de vier contactpunten 11-14 asymmetrische contactlijnen 15, 16. De contactlijn 15, tussen de contactpunten 11 en 1010310 5 14, bezit een verhoudingsgewijze kleine hoek met betrekking tot de hartlijn van het schroefmechanisme 26, zodanig dat het lager 1 geschikt is voor het overbrengen van axiale drukkrachten die worden uitgeoefend op het linkereind van de schroef 29.

De ring houdt de wentelelementen of kogels 8 gevangen in het lager 1. In die 5 richting wordt het lager niet in belangrijke mate belast. In geval de betreffende actuator wordt gebruikt als een actuator voor een schijfrem, worden de axiale hoofdbelastingen gevormd door de drukkrachten op de schroef 29 zoals hierboven toegelicht. De krachten in tegengestelde richting, die moeten worden overgebracht via de contactlijn 16, bepaald tussen de contactpunten 12, 13, is derhalve slechts voor het 10 vrijgeven van de rem en bezit een kleinere grootte.

Tussen de hoge schouder 6 van de buitenste ring 2, en de schouder 17 van de binnenste ring 2 is een spleet 36 aanwezig die een labyrintafdichting vormt. De grotere spleet tussen de lage schouder 7 en de schouder 18 is gesloten door middel van een afdichting of schild 35.

15 De uitvoeringsvorm van figuur 2 omvat een overeenkomstig lager 1, waarvan de binnenste ring 2 nu echter geïntegreerd is in een centrale steunas 24 die is bevestigd aan het huis 21. De buitenste ring 3 is geïntegreerd met de schroef 23 van het schroefmechanisme 20. Dat schroefmechanisme 20 omvat verder een moer 22, uitgevoerd als een zuiger 25 die verschuifbaar doch niet verdraaibaar wordt 20 vastgehouden in het huis 21. De hoofdonderdelen van lager 1 zijn dezelfde als die * van het lager 1 in figuur 1.

1010310

Claims (23)

1. Asymmetrisch hoekcontactlager (1), omvattende een binnenste ring (2) en een buitenste ring (3) die elk een loopbaan (4, 5) bepalen, waarbij tenminste één ring 5 (3) is voorzien van een hoge schouder (6) en een lage schouder (7) welke de loopbaan (5) van die ring (3) begrenzen, alsmede een reeks wentelelementen (8) die rollend in aanraking zijn met loopbanen (4, 5) met het kenmerk dat de lage schouder (7) is voorzien van een omtreksgroef (9), en dat een ringorgaan (10) is opgenomen in die groef bestemd voor aanraking met de wentelelementen (8). 10

2. Lager volgens conclusie 1, waarbij de ringen (2, 3) aan de ene kant, en elk wentelelement (8) aan de andere kant met elkaar samenwerken op vier contactpunten (11-14), zodanig dat twee contactlijnen (15, 16) zijn bepaald door de twee paren diametraal tegenover elkaar liggende contactpunten (11, 14), en één van die 15 contactlijnen (15) een contacthoek met betrekking tot de hartlijn van het lager (1) bepaalt die verhoudingsgewijze klein is, en de andere contactlijn (16) een contacthoek met betrekking tot de hartlijn van het lager (1) bepaalt die verhoudingsgewijze groot is (verschillende contacthoeken).

3. Lager volgens conclusie 2, waarbij één contactlijn (16) is bepaald door het contactpunt (13) van het ringorgaan (10) en een wentelelement (8), en door het contactpunt (12) van de schouder (17) diametraal tegenover dat ringorgaan (10) en dat wentelelement (8), welke contactlijn (16) een verhoudingsgewijze grote contacthoek bezit. 25

4. Lager volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de lage schouder (7) die voorzien is van een groef (9), een inwendig cilindrisch oppervlak (10) heeft waarvan de diameter gelijk is aan de maximale diameter van de loopbaan (5).

5. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het ringorgaan (10) een gesplitste borgring is. 1010310

6. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij één van de ringen (3) een hoge (6) en een lage (7) schouder bezit, welke lage schouder (7) is voorzien van een groef (9) die een ringorgaan (10) bevat, en de andere ring (2) gelijke schouders (17, 18) bezit. 5

7. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij één van de ringen is voorzien van een omtreksgroef die een ringorgaan bevat, en de andere ring een uit twee delen bestaande ring is.

8. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het lager (1) een volrollig lager is.

9. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de wentelelementen kogels zijn (8). 15

10. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de lage en/of hoge schouder (7) is voorzien van een afdichting of een schild (35).

11. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het paar 20 schouders (6, 17) tegenover het paar schouders (7, 18) waarvan één een ringorgaan* (10) heeft, een spleet (36) insluiten die een labyrintafdichting bepaalt.

12. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de buitenste ring een uitwendige flens heeft. 25

13. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het ringorgaan (10) een in zijn algemeenheid ronde of cirkelvormige dwarsdoorsnede bezit.

14. Lager volgens één van de conclusies 1-12, waarbij het ringorgaan aan zijn 30 oppervlaktedeel dat gekeerd is naar de wentelelementen, tenminste overeenkomstig de vorm van die wentelelementen is gevormd. 1010310

15. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij tenminste één van de componenten zoals de ringen (2, 3), wentelelementen (8) of ringorgaan (10) is verkregen door middel van een harddraaiproces.

16. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij tenminste één van de componenten, bijvoorbeeld ringen (2, 3), wentelelementen (8) of ringorgaan (10), is bekleed met een harde of slijtagebestendige bekleding, bijvoorbeeld een diamant-achtige koolstofbekleding.

17. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het ringorgaan (10) uit een niet-metaalmateriaal bestaat, bijvoorbeeld een koolstofvezelmateriaal.

18. Lager volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij tenminste één van de lagercomponenten, bijvoorbeeld de ringen en de wentelelementen, is 15 vervaardigd door middel van een poedermetallurgietechniek.

19. Schroefactuator, omvattende een schroefmechanisme (20), een huis (21) alsmede een asymmetrisch lager (1) volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende een binnenste ring (2) en een buitenste ring (3) die elk een loopbaan (4, 20 5) bepalen, waarbij tenminste één ring (3) is voorzien van een hoge schouder (6) en een lage schouder (7) welke de loopbaan (5) van die ring (3) begrenzen, alsmede een reeks wentelelementen (8) die rollend in aanraking zijn met loopbanen (4, 5), waarbij de buitenste ring (3) van het lager (1) samenwerkt met de schroef (23) van het schroefmechanisme (20), met het kenmerk dat de lage schouder (7) is voorzien van 25 een omtreksgroef (9), en dat een ringorgaan (10) is opgenomen in die groef (9) bestemd voor aanraking met de wentelelementen (8).

20. Schroefactuator volgens conclusie 19, waarbij de binnenste ring (2) van het lager (1) samenwerkt met een centrale steunas (24) die is verbonden met het huis 30 (21).

21. Schroefactuator volgens conclusie 19 of 20, waarbij het schroefmechanisme (20) een rollen- of kogelschroef is, waarvan de moer (22) is 1010310 uitgevoerd als een huls of zuiger (25) die verschuifbaar doch onverdraaibaar is opgenomen in een cilinderruimte in het huis (21).

22. Schroefactuator, omvattende een schroefmechanisme (26), een huis (27) en 5 een asymmetrisch lager (1) volgens één van de conclusies 1-18, omvattende een binnenste ring (2) en een buitenste ring (3) die elk een loopbaan (4, 5) bepalen, waarbij tenminste één ring (3) is voorzien van een hoge schouder (6) en een lage schouder (7) welke de loopbaan (5) van die ring (3) begrenzen, alsmede een reeks wentelelementen (8) die rollend in aanraking zijn met loopbanen (4, 5), waarbij de 10 binnenste ring (2) van het lager (1) samenwerkt met de moer (28) van het schroefmechanisme (26), met het kenmerk dat de lage schouder (7) is voorzien van een omtreksgroef (9), en dat een ringorgaan (10) is opgenomen in die groef bestemd voor aanraking met de wentelelementen (8).

23. Schroefactuator volgens conclusie 22, waarbij de buitenste ring (3) met betrekking tot het huis (22) is ondersteund, en de schroef (29) axiaal verplaatsbaar doch niet verdraaibaar is. T010310