CH657192A5

CH657192A5 - Ball bush for unlimited longitudinal movements

Info

Publication number: CH657192A5
Application number: CH7005/81A
Authority: CH
Inventors: Denis Borel
Original assignee: Schmid Sro Kugellager
Priority date: 1981-11-03
Filing date: 1981-11-03
Publication date: 1986-08-15
Also published as: IT8223919A0; IT1153585B; FR2515755B1; FR2515755A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kugelbüchse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a ball bushing according to the preamble of claim 1.

Existierende Kugelbüchsen (s. z. B. DE-OS 2 558 196) sind recht kompliziert aufgebaut und bestehen in der Regel aus einer äusseren Hülse und einem die Kugeln führenden Käfig. Beide Elemente müssen bei der Montage miteinander durch zusätzliche Teile oder durch zusätzliche Arbeitsgänge verbunden werden. Zudem sind bei bekannten Ausführungen Käfig und Hülse an den Enden nicht immer miteinander formschlüssig und weisen unschöne Zwischenräume auf, die zudem zu Verunreinigungen durch Eindringen von Fremdkörpern in die Laufsysteme führen können. Die bei bekannten Ausführungen für die Axialfixierung notwendigen zusätzlichen Bauelemente benötigen Platz und verringern dadurch die Länge der Tragzonen, was zu verminderten Tragzahlen führt. Existing ball bushings (see, for example, DE-OS 2 558 196) have a very complicated structure and generally consist of an outer sleeve and a cage guiding the balls. Both elements must be connected to one another by additional parts or by additional work steps during assembly. In addition, in known designs, the cage and sleeve are not always positively connected to one another at the ends and have unsightly gaps which can also lead to contamination by the penetration of foreign bodies into the running systems. The additional components required for the axial fixation in known designs require space and thereby reduce the length of the support zones, which leads to reduced load ratings.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, mit den an sich bekannten Elementen die aufgeführten Nachteile zu eliminieren und eine kostengünstige leicht herzustellende und zu montierende Kugelbüchse zu präsentieren, durch The object of the present invention is to eliminate the disadvantages listed with the elements known per se and to present an inexpensive ball bushing that is easy to manufacture and assemble

- eine einfache, kostengünstige und mit einem Minimum an Teilen auskommende Konstruktion - A simple, inexpensive construction with a minimum of parts

- eine gute Tragzahl - a good load rating

- eine saubere und geschlossene Formgebung der beiden Enden. - A clean and closed shape of the two ends.

Die Lösung dieser Aufgabe ist aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zu entnehmen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprüche 2 bis 10. The solution to this problem can be found in the characterizing part of claim 1. Claims 2 to 10 contain further advantageous refinements.

Dank dieser erfindungsgemässen Konstruktion wird es möglich, den Käfig ohne zusätzliche Elemente und ohne zusätzliche Arbeitsgänge axial zu sichern. Zusätzlich resultiert aus dieser Art der Fixierung ein, bei gleicher Gesamtlänge - im Vergleich zu bestehenden Ausführungen - erheblicher Platzgewinn, der zu einer nun möglich gewordenen Verlängerung der Tragzonen ausgenutzt werden kann, was zu einer Erhöhung der Tragzahl führt. Thanks to this construction according to the invention, it is possible to axially secure the cage without additional elements and without additional operations. In addition, this type of fixation results in a considerable gain in space with the same overall length - in comparison to existing designs - which can now be used to extend the load-bearing zones, which leads to an increase in the load rating.

Die Erfindung soll an nachfolgenden Figuren, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail in the following figures, which illustrate exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 Ansicht, teilweise geschnitten, der Kugelbüchse gemäss Erfindung Fig. 1 view, partially sectioned, the ball bushing according to the invention

Fig.2 Seitenansicht, teilweise geschnitten, der Kugelbüchse gemäss Erfindung mit elastischen Dichtungen 2 side view, partially cut, of the ball bushing according to the invention with elastic seals

Fig.3 Radialschnitt durch den Käfig gemäss Erfindung 3 radial section through the cage according to the invention

Fig.4 Seitenansicht des Käfigs gemäss Erfindung mit Durchbrüchen zur Aufnahme einer Dichtung 4 side view of the cage according to the invention with openings for receiving a seal

Fig.5 Radialschnitt durch den Käfig im Bereich der Durchbrüche zur Aufnahme einer Dichtung sowie durch die Stege Fig. 5 radial section through the cage in the area of the openings for receiving a seal and through the webs

Fig.6 Ansicht, teilweise geschnitten, der Ausführungsvariante einer offenen Kugelbüchse. Fig. 6 view, partially sectioned, of the variant of an open ball bushing.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Kugelbüchse gemäss der vorliegenden Erfindung für unbegrenzte Längsbewegungen auf einer Welle 1 vorgesehen und besteht aus einer äusseren, zylindrischen Hülse 2 aus gehärtetem und geschliffenem Stahl, aus Kugeln 3, angeordnet in geschlossenen Kugelumläufen 4, des Käfigs 5. Die Kugelumläufe 4 bestehen aus zwei geraden Teilstrecken 8,9 und zwei diese miteinander verbindenden, bogenförmigen Teilstrecken 14. Diese Kugelumläufe 4 sind in einem zylindrischen Kunststoffkäfig 5, der sich im Innern der Hülse 2 befindet, enthalten. Die Bohrung der Hülse 2 besteht aus geschliffenen Tragzonen 6, auf denen sich die mit der Welle 1 in Kontakt stehenden Kugeln 3 abstützen, und aus radialen Ausnehmungen 7, in denen die Kuglen 3 frei zurücklaufen können. Die Kugelumläufe 4 im Käfig 5 bestehen aus einer geraden, den Käfig 5 radial beidseitig durchbrechenden Teilstrecke 8, 1 and 2, the ball bushing according to the present invention is provided for unlimited longitudinal movements on a shaft 1 and consists of an outer, cylindrical sleeve 2 made of hardened and ground steel, made of balls 3, arranged in closed ball circulations 4, the 5. The ball races 4 consist of two straight sections 8, 9 and two arcuate sections 14 connecting them together. These ball races 4 are contained in a cylindrical plastic cage 5, which is located inside the sleeve 2. The bore of the sleeve 2 consists of ground support zones 6, on which the balls 3 in contact with the shaft 1 are supported, and radial recesses 7, in which the balls 3 can run back freely. The ball revolutions 4 in the cage 5 consist of a straight section 8 which breaks through the cage 5 radially on both sides,

2 2nd

s s

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

m 1192 m 1192

die die Kugeln 3 unter die Tragzone 6 führt, und einer zweiten geraden Teilstrecke 9, welche die Kugeln 3 für den Rücklauf in die Ausnehmungen 7 führt. Zwischen den Teilstrecken 8 und 9 ist ein Mittelstück 11 angeordnet, das über einen Steg 10 mit dem Käfig 5 verbunden ist. Käfig 5, Steg 10 und Mittelstück 11 sind aus demselben Material und bilden ein Formstück aus Kunststoff. which leads the balls 3 under the support zone 6, and a second straight section 9, which leads the balls 3 for the return into the recesses 7. Between the sections 8 and 9, a middle piece 11 is arranged, which is connected to the cage 5 via a web 10. Cage 5, web 10 and middle piece 11 are made of the same material and form a molded piece made of plastic.

Auf mindestens einem Mittelstück 11 befindet sich jeweils an mindestens einem Ende eine aus dem gleichen Material ausgeformte, radial ungefähr rechtwinklig ausstehende Nocke 12, die in mindestens eine umlaufende Nut 13 in der Bohrung der Hülse 2 einfedert. Dadurch wird der Käfig 5, nach dessen Einschieben und nach Einrasten der Nocke 12 in der Nut 13, axial gesichert. On at least one middle piece 11 there is at least one end of a cam 12, which is formed from the same material and protrudes radially approximately at right angles and which springs into at least one circumferential groove 13 in the bore of the sleeve 2. As a result, the cage 5 is axially secured after it has been pushed in and after the cam 12 has snapped into the groove 13.

Um das Überrollen der umlaufenden Nut 13 durch die Kugeln 3 ohne spürbare Einflüsse zu ermöglichen, entspricht die Breite der Nut 13 ungefähr dem halben Kugeldurchmesser. Bei der vorliegenden, erfindungsgemässen Konstruktion werden die Stege 10 der Mittelstücke 11 durch die Nocken 12 bei der Montage des mit Kugeln 3 gefüllten Käfigs 5 in die Hülse 2 elastisch zum Zentrum der Kugelbüchse hin abgebogen, so dass der Käfig 5 in die Hülse 2 eingeschoben werden kann, bis die Nocken 12 in die umlaufende Nut 13 in der Bohrung der Hülse 2 einrasten und der Käfig 5 somit relativ zur Hülse 2 axial fixiert wird. In order to enable the balls 3 to roll over the circumferential groove 13 without any noticeable influences, the width of the groove 13 corresponds to approximately half the ball diameter. In the present construction according to the invention, the webs 10 of the center pieces 11 are bent elastically by the cams 12 during the assembly of the cage 5 filled with balls 3 into the sleeve 2 towards the center of the ball sleeve, so that the cage 5 is inserted into the sleeve 2 can, until the cams 12 snap into the circumferential groove 13 in the bore of the sleeve 2 and the cage 5 is thus axially fixed relative to the sleeve 2.

Damit die Mittelstücke 11 über die Stege 10 beim Montieren einschwenken können und dabei nicht an den Kugeln 3 der tragenden Teilstrecken 8 der Kugelumläufe 4 anstehen, werden die entsprechenden Seitenwände der Mittelstücke 11 mit einer leichten Schräge 16 versehen. So that the center pieces 11 can pivot in over the webs 10 during assembly and do not line up with the balls 3 of the load-bearing sections 8 of the ball revolutions 4, the corresponding side walls of the center pieces 11 are provided with a slight slope 16.

Gegen Verdrehen wird der Käfig 5 relativ zur Hülse 2 durch radiale Ausbuchtungen 17 (Fig. 3) am Käfig 5, die in die entsprechenden Ausnehmungen 7 der Hülse 2 formschlüssig eingreifen, gesichert. Dieses Eingreifen erfolgt am jeweiligen Ende 20 der Hülse 2, also nach den Ausdrehungen 15 in der Hülse 2, die für die Umlenkung der Kugeln 3 von s einer geraden Teilstrecke 8 zur anderen geraden Teilstrecke 9 der Kugelumläufe 4 vorgesehen sind, womit ein sauberer, glatter und dichter Abschluss der Kugelbüchse gewährleistet ist. The cage 5 is secured against rotation relative to the sleeve 2 by radial bulges 17 (FIG. 3) on the cage 5 which engage in a form-fitting manner in the corresponding recesses 7 in the sleeve 2. This intervention takes place at the respective end 20 of the sleeve 2, that is to say after the recesses 15 in the sleeve 2, which are provided for the deflection of the balls 3 from s a straight section 8 to the other straight section 9 of the ball circulations 4, which means a cleaner, smoother and tight sealing of the ball bushing is guaranteed.

In einer Ausführungsvariante nach Fig. 4 und 5 sind io gemäss Erfindung radiale Durchbrüche 18 überbrückt durch Stege 19 an mindestens einem der beiden Enden des Käfigs 5 zur Aufnahme von elastischen Dichtringen 21 zur Abdichtung der Kugelbüchse gegenüber der Welle 1 vorgesehen. 4 and 5 radial openings 18 are bridged according to the invention by webs 19 on at least one of the two ends of the cage 5 for receiving elastic sealing rings 21 for sealing the ball bushing against the shaft 1.

In einer weiteren Ausführungsvariante nach Fig. 6, die 15 für sogenannte offene Kugelbüchsen mit einer Öffnung 22 zwischen 45° bis 90° vorgesehen ist, erhält der Käfig 5, damit er nicht zum Zentrum der Kugelbüchse hin einfällt, über die ganze Länge zwei radial nach aussen stehende Längsnocken 23, die in entsprechende achsparallele und über die ganze 20 Länge gehende schwalbenschwanzförmige Nuten 24 der Hülse 2 eingreifen. In a further embodiment variant according to FIG. 6, which is provided 15 for so-called open ball bushings with an opening 22 between 45 ° to 90 °, the cage 5, so that it does not collapse towards the center of the ball bushing, is radially extended over the entire length outside longitudinal cams 23 which engage in corresponding axially parallel and over the entire 20 dovetail-shaped grooves 24 of the sleeve 2.

Die gemäss Erfindung vorliegende Kugelbüchse besteht somit für beide Varianten - geschlossene oder offene Hülse 2 - immer nur aus zwei Hauptteilen, der Hülse 2 und dem 25 Käfig 5 sowie den Kugeln 3 als Wälzkörper. Nicht gezeigte Ausführungen können auch an beiden Enden eines oder mehrerer Mittelstücke 11 Nocken aufweisen, die dann in zwei umlaufende Nuten der beschriebenen Art 13 eingreifen oder aber wiederum nur ein Nocken 12 für mindestens ein 30 Mittelstück 11 irgendwo zwischen beiden Enden dieses Mittelstücks 11 sich befindend, und wiederum in eine umlaufende Nut 13 eingreifend. The ball bushing according to the invention thus consists of both variants - closed or open sleeve 2 - always only from two main parts, the sleeve 2 and the 25 cage 5 and the balls 3 as rolling elements. Designs not shown can also have cams on both ends of one or more center pieces, which then engage in two circumferential grooves of the type described 13 or, in turn, only one cam 12 for at least one center piece 11 is located somewhere between the two ends of this center piece 11, and again engaging in a circumferential groove 13.

B B

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

657 192 PATENT CLAIMS

1. Ball bushing for unlimited longitudinal movements on a shaft, consisting of a cylindrical sleeve, with support zones machined in the bore of the sleeve, under which the loaded balls move, and recesses for the return of the unloaded balls and a cage with self-contained rotations , in which the orbits of the balls are formed and which has means which prevent rotation relative to the sleeve, characterized in that at least one middle piece (11) of the ball revolutions (4) present in the cage (5) has at least one cam protruding in the radial direction (12), which is snapped into at least one circumferential groove (13) machined in the bore of the sleeve (2), over which the balls (3) run, and thus axially fixes the cage (5).

2. Ball bushing according to claim 1, characterized in that the central pieces (11) of the ball revolutions (4) present in the cage (5) each have at least one cam (12) protruding in the radial direction, each in the bore of the sleeve ( 2) incorporated assigned circumferential groove (13) over which the balls (3) run, are snapped in and thus axially fix the cage (5).

3. Ball bushing according to claim 1 or 2, characterized in that the cams (12) of the center pieces (11) at one end of these center pieces (11) and the circumferential groove (13) in the bore of the sleeve (2) are in the area at the beginning of the redirection of the ball revolutions (4) or at the same end of the center pieces. are at the end of each support zone associated with this end of the center pieces.

4. Ball bushing according to claim 1 or 2, characterized in that the cams (12) of the center pieces (11) at both ends of these center pieces (11) and two circumferential grooves (13) in the bore of the sleeve (2) each in Area at the beginning and at the end of the double-sided deflections of the ball bearings (4).

5. Ball bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the circumferential groove (13) in the bore of the sleeve (2) corresponds approximately to half the ball diameter.

6. Ball bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (2) made of hardened steel and the cage (5) consists of plastic.

7. Ball bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the sleeve (2) has an opening (22) over its entire length and parallel to the axis, and in this sleeve (2) in the bore in the axial direction dovetail-shaped grooves (24) are incorporated, engage in the corresponding longitudinal cams (23) of the cage (5) and secure it against radial twisting and falling towards the center of the ball bushing.

8. Ball bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the cage (5) has at least one of its two end faces as many radial openings (18) as ball revolutions (4) for receiving elastic sealing rings (21).

9. Ball bushing according to one of the preceding claims, characterized in that at least one side wall of the center pieces (11) is provided with a slight slope (16).

10. Ball bushing according to one of the preceding claims, characterized in that the cage (5) has radial bulges (17) which positively engage in corresponding recesses (7) in the sleeve (2) and prevent it from rotating relative to the sleeve (2). to back up.