DE10123965A1 - Nadellager - Google Patents
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Abstract
Das Nadellager (1) zeichnet sich dadurch aus, dass der spanlos geformte Außenring (2) nur an einer Seite einen radial nach innen gerichteten Bord aufweist, während der gegenüberliegenden bordlosen Seite wenigstens an einer Umfangsstelle ein radial nach außen gebogener Lappen (6) angeordnet ist, an dem ein korrespondierender Vorsprung (7, 8) einer kreisringartigen Anlaufscheibe (5) anliegt, wobei Lappen (6) und Vorsprung (7, 8) miteinander verbunden sind.
Description
Die Erfindung betrifft ein Nadellager mit einem dünnwandigen spanlos geform
ten Außenring und einem darin angeordneten, aus einem Käfig und Lagerna
deln bestehenden Nadelkranz, sowie Mitteln, die ein Herauswandern des Na
delkranzes aus dem Außenring verhindern.
Derartige Nadellager, die als Nadelhülsen oder als Nadelbüchsen ausgebildet
sind, sind Wälzlager, deren Außenringe und Käfige spanlos hergestellt sind.
Diese Lager ermöglichen besonders preiswerte Wälzlagerungen mit hoher
Tragfähigkeit, wobei besonders ihre geringe radiale Bauhöhe hervorsticht. Zur
vollen Ausnutzung der vollen Tragfähigkeit ist jedoch eine ausreichend starre
Unterstützung der dünnwandigen Lageraußenringe erforderlich, dass heißt, die
Lageraußenringe werden in Gehäusebohrungen eingepresst und nehmen so
ihre kreisrunde Endform an. Derartige Nadellager sind schon seit langem vor
bekannt und beispielsweise im INA-Wälzlagerkatalog Nr. 307 auf den Seiten
116 bis 119 beschrieben.
Bei solchen Nadellagern besteht nun die Gefahr, dass sie im Betrieb versuchen,
aus den Gehäuse herauszuwandern. Dies trifft besonders immer dann
zu, wenn die Nadellager in Leichtmetallgehäuse eingepresst werden. Alumini
um und Magnesium weisen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf,
der den von Stahl um mehr als das Doppelte übersteigt. Dies bedeutet, bei
Temperaturerhöhung nimmt die Aufnahmebohrung in ihrem Durchmesser im
Leichtmetallgehäuse schneller zu als sich der Durchmesser des Nadellagers
vergrößert.
Dem hat man nach dem bisherigen Stand der Technik dadurch abzuhelfen
versucht, indem man den Außenring an einer Seite mit einem radial nach au
ßen gerichteten Flansch versieht, der ein Verdrehen des Lagers im Gehäuse
verhindern soll. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es aber nicht möglich,
an dieser Stelle gleichzeitig einen radial nach innen gerichteten Bord anzu
bringen, der ein Herauswandern des Nadelkranzes aus dem Außenring verhin
dert. Aus diesem Grunde war man gezwungen, den Lagerkäfig an einer Seite
mit radial nach außen gerichteten Haltenasen zu versehen, die den Bord des
Außenringens umfassen. Eine solche Ausbildung des Käfigs ist zwar günstig
für Transport und Montage, aber ungünstig für den Lagerbetrieb, weil bei Auf
treten von axialen Kräften die Käfignasen brechen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Nadellager so zu ver
bessern, dass es fertigungstechnisch einfach herstellbar und einen zuverlässi
gen Lauf ermöglicht, insbesondere wenn es in Leichtmetallgehäusen einge
preßt ist und bei hohen Temperaturen läuft.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Außenring an einer Seite mit einem radial
nach innen gerichteten Bord versehen ist, während an der gegenüberliegenden
bordlosen Seite wenigstens an einer Umfangsstelle ein radial nach außen ge
bogener Lappen angeordnet ist, an dem ein korrespondierender Vorsprung
einer kreisringartigen Anlaufscheibe anliegt, wobei Lappen und Vorsprung mit
einander verbunden sind.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Lagerbaueinheit werden die bei
den Funktionen Verdrehsicherung des Lagers und ein sicherer axialer Anlauf
des Käfigs in vorteilhafter Weise vereinigt. Der oder die radial nach außen ge
stellten Lappen des Außenringes liegen in passenden Nuten in der Gehäuse
bohrung an und verhindern ein Verdrehen des Lagers im Gehäuse. Die mit den
ausgestellten Lappen verbundene kreisringartige Anlaufscheibe wiederum ver
hindert ein Heraus leiten des Nadelkranzes aus dem Außenring.
Die Verbindung von Lappen und Vorsprung sind in den Unteransprüchen 2 bis
5 beschrieben.
So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, das Lappen und Vorsprung durch
Schweißen, Kleben oder durch Nieten miteinander verbunden sein sollen. Aus
Anspruch 3 geht hervor, das Lappen und Vorsprung durch eine aufgesteckte
Kappe miteinander verbunden sind, die nach Anspruch 4 aus Blech oder aus
einem Kunststoff gefertigt sein kann. Nach einem weiteren Merkmal der Erfin
dung gemäß Anspruch 5 sollen Lappen und Vorsprung durch eine Umbörde
lung miteinander verbunden sein.
Die Aufgabe der Erfindung kann nach dem zweiten unabhängigen Anspruch 6
auch dadurch gelöst werden, dass der Außenring nur an einer Seite mit einem
radial nach innen gerichteten Bord versehen ist, während an der gegenüberlie
genden bordlosen Seite in wenigstens eine durchgehende Ausnehmung ein
korrespondierender Vorsprung einer geschlitzten kreisringartigen Anlaufschei
be eingesetzt ist.
Dabei hat es sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß An
spruch 7 als vorteilhaft erwiesen, wenn die Anlaufscheibe drei in Umfangsrich
tung gleichmäßig von einander beabstandete Vorsprünge aufweist, wobei eine
Ausnehmung des Außenringes in axialer Richtung geschlossen und die beiden
anderen offen sind. Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal nach Anspruch
8 sollen die offenen Ausnehmungen aus zwei in Umfangsrichtung zueinander
versetzten Bereichen bestehen.
Schließlich soll nach einem letzten Merkmal gemäß Anspruch 9 der Außenring
anstelle des Bordes mit einem geschlossenen Boden versehen sein, dass heißt
die an beiden Seiten offene Nadelhülse ist nunmehr durch eine geschlossene
Nadelbüchse ausgebildet.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1, 4, 7 und 8 teilweise Längsschnitte bzw. einen Längs
schnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebil
detes Nadellager,
Fig. 2, 5 und 9 eine teilweise bzw. eine Seitenansicht auf
das erfindungsgemäße Nadellager,
Fig. 2a eine teilweise Seitenansicht einer Anlauf
scheibe,
Fig. 3, 6 und 10 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit.
Das in den Fig. 1 bis 7 gezeigte Nadellager entspricht dem im ersten unab
hängigen Anspruch 1 beschriebenen und ist mit den Bezugszeichen 1 verse
hen. Es besteht aus dem dünnwandigen spanlos geformten Außenring 2, in
dessen Inneren der aus Lagernadeln 3 und Lagerkäfig 4 bestehende Nadel
kranz angeordnet ist. Die Lagernadeln 3 wälzen auf der inneren Mantelfläche
des Außenrings 2 und auf der Mantelfläche einer nicht gezeigten Welle ab.
Außerdem ist das Nadellager 1 in nicht dargestellter Weise analog Fig. 8
linksseitig mit einem radial nach innen gerichteten Bord versehen, während
rechts ein Herauswandern des Nadelkranzes aus dem Außenring 2 durch die
kreisringartige Anlaufscheibe 5 verhindert ist. Der Außenring 2 ist wenigstens
an einer Umfangsstelle mit einem radial nach außen gebogen Lappen 6 verse
hen, der mit der Anlaufscheibe 5 verbunden ist.
Wie Fig. 1, 2, 2a und 3 zeigen, ist die Anlaufscheibe 5 an zwei gegenüber
liegenden Umfangsstellen mit je einem Vorsprung 7 versehen, der mit dem
Lappen 6 des Außenringes 2 in seiner Lage übereinstimmt. Der Vorsprung 7 ist
so gestaltet, dass er, wie insbesondere aus den Fig. 2, 2a und 3 erkennbar,
um den Lappen 6 des Außenringes 2 umgelegt werden kann, dass heißt eine
Umbördelung gebildet ist.
Gemäß den Fig. 4, 5 und 6 erfolgt die Verbindung von Außenring 2 und
Anlaufscheibe 5 derart, dass an zwei gegenüberliegenden Umfangsstellen des
Außenringes 2 dessen Lappen 6 mit je einem Vorsprung 8 der Anlaufscheibe 5
übereinstimmen und durch eine aufgesteckte Kappe 9 aneinander gehalten
sind. Diese Verbindungsart hat gegenüber der in den Fig. 1 bis 3 beschrie
benen Vorteil, dass der Vorsprung 8 der Anlaufscheibe 5 sehr einfach gestaltet
werden kann.
Das in Fig. 7 dargestellte Nadellager 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der
bzw. die Lappen 6 des Außenringes 2 und die korrespondierenden Vorsprün
ge 8 der Anlaufscheibe 5 unlösbar, beispielsweise durch eine Schweißverbin
dung, aneinander gehalten sind.
Das in den Fig. 8, 9 und 10 gezeigte Nadellager 10 besteht wiederum aus
dem Außenring 2, der linksseitig mit dem radial nach innen gerichtete Bord 11
versehen ist. Die im Käfig 4 geführten Lagernadeln 3 sind durch diesen Bord
11 und die Anlaufscheibe 13 axial gesichert, wobei die letztere an drei Um
fangsstellen radial nach außen vorspringende Vorsprünge 15 aufweist, die in
zugehörige Ausnehmungen 12 des Außenringes 2 eingreifen. Damit das Einfe
dern der Anlaufscheibe 13 problemlos möglich ist, ist diese mit dem Schlitz 14
ausgestattet. Die als Verdrehsicherung wirkenden, radial hervorstehenden
Vorsprünge 15 sind in den Ausnehmungen 12 angeordnet, wobei zwei der
Ausnehmungen 12 in axialer Richtung offen sind, dass heißt sie bestehen aus
zwei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Bereichen 12.1 und 12.2. Die
obenliegende Ausnehmung 12, hier in der Einzelheit nicht dargestellt, ist in
axialer Richtung nicht offen, dass heißt sie umfasst nur den Bereich 12.2.
1
Nadellager
2
Außenring
3
Lagernadel
4
Lagerkäfig
5
Anlaufscheibe
6
Lappen
7
Vorsprung
8
Vorsprung
9
Kappe
10
Nadellager
11
Bord
12
Ausnehmung
12.1
Bereich
12.2
Bereich
13
Anlaufscheibe
14
Schlitz
15
Vorsprung
Claims (9)
1. Nadellager (1) mit einem dünnwandigen spanlos geformten Außenring (2)
und einem darin angeordneten, aus einem Käfig (4) und Lagernadeln (3)
bestehenden Nadelkranz, sowie Mitteln, die ein Herauswandern des Nadel
kranzes aus dem Außenring (2) verhindern, dadurch gekennzeichnet,
dass der Außenring (2) nur an einer Seite mit einem radial nach innen ge
richteten Bord (11) versehen ist, während an der gegenüberliegenden
bordlosen Seite wenigstens an einer Umfangsstelle ein radial nach außen
gebogener Lappen (6) angeordnet ist, an dem ein korrespondierender Vor
sprung (7, 8) einer kreisringartigen Anlaufscheibe (5) anliegt, wobei Lap
pen (6) und Vorsprung (7, 8) miteinander verbunden sind.
2. Nadellager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lap
pen (6) und Vorsprung (8) durch Schweißen, Kleben oder Nieten miteinan
der verbunden sind.
3. Nadellager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lap
pen (6) und Vorsprung (8) durch eine aufgesteckte Kappe (9) miteinander
verbunden sind.
4. Nadellager (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kap
pe (9) aus Blech oder aus einem Kunststoff gefertigt ist.
5. Nadellager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lappen
(6) und Vorsprung (7) durch eine Umbördelung miteinander verbunden
sind.
6. Nadellager (10) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Außenring (2) nur an einer Seite mit einem radial nach
innen gerichteten Bord (11) versehen ist, während an der gegenüberliegen
den bordlosen Seite in wenigstens eine durchgehende Ausnehmung (12)
ein korrespondierender Vorsprung (15) einer geschlitzten kreisringartigen
Anlaufscheibe (13) eingesetzt ist.
7. Nadellager (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die An
laufscheibe (13) drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beab
standete Vorsprünge (15) aufweist, wobei eine Ausnehmung (12) des Au
ßenringes (2) in axialer Richtung geschlossen und die beiden anderen offen
sind.
8. Nadellager (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die offe
nen Ausnehmungen (12) aus zwei in Umfangsrichtung zueinander versetz
ten Bereichen (12.1, 12.2) bestehen.
9. Nadellager (1, 10) nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass
der Außenring (2) anstelle des Bordes (11) mit einem geschlossenen Boden
versehen ist.
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