DE102008022008A1

DE102008022008A1 - Schwenklager mit Käfigsteuerung

Info

Publication number: DE102008022008A1
Application number: DE200810022008
Authority: DE
Inventors: Thomas Winkler
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2009-11-05

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schwenklager, welches beispielsweise in einer Wiege einer hydraulischen Axialkolbenmaschine Anwendung findet. Das erfindungsgemäße Schwenklager umfasst zunächst eine erste hohlzylindrische Lagerfläche und eine zweite zylindrische Lagerfläche, wobei die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche in einer Verschwenkachse (21) gegeneinander verschwenkbar sind. Zwischen der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche befinden sich Wälzkörper, die durch einen Käfig (07) geführt sind. Entlang der ersten Lagerfläche erstreckt sich eine erste Steuerlauffläche (08). Ebenso erstreckt sich entlang der zweiten Lagerfläche eine zweite Steuerlauffläche (09). Das Schwenklager umfasst weiterhin ein erstes Führungselement (11) und ein zweites Führungselement (12) zur Käfigsteuerung. Die beiden Führungselemente (11, 12) sind mit dem Käfig (07) verbunden und bezogen auf die Laufrichtung der Wälzkörper zueinander beabstandet angeordnet. Die beiden Führungselemente (11, 12) werden zwischen der ersten Steuerlauffläche (08) und der zweiten Steuerlauffläche (09) geführt. Erfindungsgemäß verringert sich der Abstand zwischen der ersten Steuerlauffläche (08) und der zweiten Steuerlauffläche (09) jeweils in Richtung der Enden der beiden Steuerlaufflächen (08, 09) auf ein Maß, welches kleiner als ein zur Aufnahme des jeweiligen Führungselementes (11, 12) erforderliches Maß ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schwenklager mit Führungselementen zur Käfigsteuerung. Schwenklager können beispielsweise in einer Wiege einer hydraulischen Axialkolbenmaschine Anwendung finden.
Bei Schwenklagern ist zu gewährleisten, dass ein Käfig, in welchem Wälzkörper geführt werden, nicht aus dem Schwenklager herausläuft, nachdem das Schwenklager mehrere Verschwenkungen erfahren hat, insbesondere wenn es mit einer hohen Frequenz betrieben wird, mit exzentrischen Lasten beaufschlagt ist oder wenn eine Anschlusskonstruktion Vibrationen oder Steifigkeitssprünge aufweist. Bei einem Herauslaufen des Käfigs aus dem Schwenklager kann dieses durch ein einseitiges Anschlagen dauerhaft zerstört werden.
Die US 1,975,758 zeigt ein Gelenk mit zwei Lagerringen, zwischen denen Kugeln als Wälzkörper geführt sind. Die Lagerringe weisen Ausnehmungen auf, damit die Kugeln ihre Positionen zwischen den Lagerringen nicht verlassen können.
Die US 1,471,254 zeigt ein Lager mit Kugeln oder Rollen als Wälzkörper, mit denen eine longitudinale Bewegung geführt wird. Die Bewegung eines die Wälzkörper aufnehmenden Käfigs wird durch eine Kugel zwangsgesteuert, welche im Käfig sowie in zwei schräg zueinander verlaufenden Führungsbahnen in den Lagerflächen geführt wird.
Aus der US 5,685,646 ist ein Lager bekannt, bei welchem ein sich longitudinal bewegendes Maschinenteil gelagert wird. Das zu lagernde Maschinenteil wird beidseitig mit Kugeln gelagert. Die Kugeln werden in einem U-förmigen Käfig geführt. Der Käfig wird durch einen Puck-förmigen Kulissenstein gesteuert, der in zwei schräg zueinander verlaufenden Führungsbahnen in den zueinander gelagerten Maschinenteilen zwangsgesteuert wird.
Aus der DE 37 37 389 A1 ist ein Schrägscheiben-Schwenklager für eine hydraulische Axialkolbenmaschine mit in bogenförmigen Käfigen gehaltenen Wälzkörpern bekannt. Jeder Käfig weist ein Ritzel auf, das mit einem mit dem Maschinengehäuse und mit einem weiteren mit der Schrägscheibe verbundenen Zahnsegment in Eingriff steht. Mindestens eines der Zahnsegmente ist formschlüssig im Maschinengehäuse bzw. in der Schrägscheibe befestigt. Die hierdurch ermöglichte Zwangssteuerung des Käfigs ist aufwändig und führt zu einer großen Reibung zwischen den Maschinenteilen.
Die DE 36 10 914 A1 zeigt ein Schrägscheiben-Schwenklager für eine hydraulische Axialkolbenmaschine mit zwischen einer hohlzylindrischen Lagerfläche für die Schrägscheibe im Gehäuse und einer zylindrischen Lagerfläche der Schrägscheibe in bogenförmigen Käfigen gehaltenen Wälzlagersegmenten und mit einem an den bogenförmigen Käfigen angeordneten Mitnehmer. Der Käfig erfährt eine Zwangssteuerung durch einen Mitnehmer, der in Führungen des Gehäuses etwa tangential zu dem Käfig frei verschiebbar geführt ist. Auch diese Lösung führt zu einer großen Reibung zwischen den Maschinenteilen.
Aus der DE 10 2005 043 032 A1 ist ein Schrägscheiben-Schwenklager bekannt, bei welchem eine hohlzylindrische äußere Lagerfläche axial mindestens einseitig durch einen in Radialrichtung nach innen erstreckenden Bord begrenzt ist. Diese Begrenzung der Lagerfläche des Lagerringes dient dazu, eine präzisere Führung der Wälzkörper zu ermöglichen. Diese Lösung ermöglicht keine Steuerung des Käfigs der Wälzkörper.
Die DE 34 42 391 C1 zeigt eine Nachführeinrichtung für einen Käfig eines Segmentwälzlagers einer Wiege einer hydraulischen Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauart. Bei diesem Segmentwälzlager sind zwischen einer hohlzylindrischen Lagerfläche für eine Schrägscheibe in einem Gehäuse und einer zylindrischen Lagerfläche an der Schrägscheibe Wälzlager-Segmente angeordnet. Wälzkörper werden durch Käfige aufgenommen, denen jeweils eine Nachführeinrichtung zugeordnet ist, die einen mittels eines Führungsgliedes in einer ersten Führung geführten Nachführmechanismus aufweist, der mit einem Mitnehmer des Käfigs in Antriebsverbindung steht. Die erste Führung ist durch zwei gegensinnige und einander überkreuzende Führungsnuten gebildet, wobei ein Führungsglied jeweils in der Kreuzungsstelle in den Führungsnuten geführt ist, wodurch die Nachführeinrichtung eine große Reibung aufweist.
Die DE 10 2005 023 275 A1 zeigt ein Schrägscheiben-Schwenklager, bei welchem zwischen einer hohlzylindrischen Lagerfläche für eine Schrägscheibe in einem Gehäuse und einer zylindrischen Lagerfläche an der Schrägscheibe Wälzlager-Segmente angeordnet sind. Wälzkörper im Schrägscheiben-Schwenklager werden durch einen Käfig aufgenommen, der durch ein Mittel zur Käfigsteuerung in seiner im Schwenklager günstigsten Lage gehalten wird. Wenigstens ein zylindrisch ausgebildeter Wälzkörper steht mit der hohlzylindrischen und der zylindrischen Lagerfläche formschlüssig im Eingriff. Diese Formschlüssigkeit wird insbesondere dadurch erzielt, dass der Wälzkörper mit einer Verzahnung und die beiden Lagerflächen mit einer zugehörigen Gegenverzahnung versehen sind. Diese Lösung zur Käfigsteuerung eines Schwenklagers erfordert einen hohen Herstellungsaufwand und weist eine große Reibung an der Verzahnung zwischen den Lagerflächen und den Wälzkörpern auf. Weiterhin weist diese Lösung nur eine geringe Funktionszuverlässigkeit auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend von der DE 10 2005 023 275 A1 darin, ein Schwenklager bereitzustellen, welches eine reibungsarme und einfach herzustellende Zwangssteuerung für den Käfig aufweist.
Die genannte Aufgabe wird durch ein Schwenklager gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Schwenklager umfasst zunächst eine erste hohlzylindrische Lagerfläche und eine zweite zylindrische Lagerfläche, wobei die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche in einer Verschwenkachse gegeneinander verschwenkbar sind. Die Verschwenkung stellt eine zumindest partielle Rotation um eine die Verschwenkachse bildende Rotationsachse der zweiten Lagerfläche gegenüber der ersten Lagerfläche oder umgekehrt dar. Zwischen der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche befinden sich Wälzkörper, welche in einer Laufrichtung einer auftretenden Schwenkbewegung zwischen der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche folgen. Die Wälzkörper, welche beispielsweise durch Rollen oder Kugeln gebildet sind, werden durch einen Käfig geführt. Entlang der ersten Lagerfläche erstreckt sich eine erste Steuerlauffläche. Ebenso erstreckt sich entlang der zweiten Lagerfläche eine zweite Steuerlauffläche. Das Schwenklager umfasst weiterhin ein erstes Führungselement und ein zweites Führungselement, welche der Käfigsteuerung dienen. Die beiden Führungselemente sind bezogen auf die Laufrichtung der Wälzkörper zueinander beabstandet angeordnet. Zudem sind die beiden Führungselemente mit dem Käfig verbunden, um eine Steuerung des Käfigs zu ermöglichen. Weiterhin werden die beiden Führungselemente zwischen der ersten Steuerlauffläche und der zweiten Steuerlauffläche geführt, indem die beiden Steuerlaufflächen die Bewegungsfreiheit der beiden Führungselemente einschränken. Erfindungsgemäß verringert sich der Abstand zwischen der ersten Steuerlauffläche und der zweiten Steuerlauffläche jeweils in Richtung der Enden der beiden Steuerlaufflächen auf ein Maß, welches kleiner als ein zur Aufnahme des jeweiligen Führungselementes erforderliches Maß ist. Folglich begrenzen die Steuerlaufflächen die Lage der Führungselemente und somit die Lage des Käfigs zwischen den Lagerflächen. Es kann nicht dazu kommen, dass der Käfig sowie die von diesem geführten Wälzkörper den Bereich zwischen den Lagerflächen in Laufrichtung verlassen, wodurch die Funktion des Schwenklagers unmöglich würde. Die Bewegung des Käfigs in Laufrichtung ist über die beiden Führungselemente beschränkt, da die Bewegung der Füh rungselemente durch die Steuerlaufflächen begrenzt wird. Der sich in Richtung der Enden der Steuerlaufflächen jeweils verringernde Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen bildet einen Anschlag für das jeweilige Führungselement aus. Dieser Anschlag ist an demjenigen Ort auf den Steuerlaufflächen gegeben, wo der Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen genau das Maß beträgt, welches zur Aufnahme des jeweiligen Führungselementes erforderlich ist. Werden die beiden Lagerflächen zueinander verschwenkt, so verschiebt sich auch dieser Ort auf den Steuerlaufflächen, welcher jeweils einen Anschlag für das jeweilige Führungselement bildet. Demzufolge können die Führungselemente und somit der Käfig der Verschwenkbewegung in einem bestimmten Maß folgen, beispielsweise zur Hälfte, wodurch die Wälzkörper reibungsfrei im Käfig rotieren können.
Die Verringerung des Abstandes zwischen den beiden Steuerlaufflächen soll stetig ausgeführt sein, wobei der Verlauf der Verringerung beispielsweise dem Verlauf einer Ellipse, einer Parabel oder einer Hyperbel gleichen kann.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Schwenklagers ist, dass es aufgrund seiner mit einfachen Mitteln realisierten Zwangsführung verschleißarm ist und eine hohe Zuverlässigkeit sowie eine hohe Lebensdauer aufweist.
Bevorzugt weisen die erste Steuerlauffläche und die zweite Steuerlauffläche jeweils einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt entlang ihrer Erstreckung auf. In einer Mittelstellung des Schwenklagers stehen sich jeweils die ersten Abschnitte der beiden Steuerlaufflächen und die zweiten Abschnitte der beiden Steuerlaufflächen gegenüber. Zwischen den ersten Abschnitten der beiden Steuerlaufflächen wird das erste Führungselement geführt, indem es von den beiden Steuerlaufflächen eingefasst ist. In gleicher Weise wird zwischen den zweiten Abschnitten der beiden Steuerlaufflächen das zweite Führungselement geführt. Die ersten Abschnitte und die zweiten Abschnitte der beiden Steuerlaufflächen sind insbesondere dadurch geprägt, dass sich in den ersten Abschnitten der beiden Steuerlaufflächen der Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen in Richtung der in den ersten Abschnitten befindli chen Enden der beiden Steuerlaufflächen verringert und sich in gleicher Weise in den zweiten Abschnitten der Steuerlaufflächen der Abstand zwischen der ersten Steuerlauffläche und der zweiten Steuerlauffläche in Richtung der in den zweiten Abschnitten befindlichen Enden der beiden Steuerlaufflächen verringert. Die ersten Abschnitte und die zweiten Abschnitte der beiden Steuerlaufflächen bilden somit jeweils einen Hohlkeil aus. Diese beiden Keile grenzen an ihren stumpfen Enden aneinander, während die spitzen Enden die Enden der beiden Steuerlaufflächen bilden. Wird das Schwenklager verschwenkt, so verschieben sich die Schenkel dieses Doppelkeiles, sodass die Führungselemente in einem bestimmten Maß der Verschwenkbewegung folgen müssen. Die ersten Abschnitte und die zweiten Abschnitte der beiden Steuerlaufflächen sind bevorzugt gleich ausgeführt, sodass das Schwenklager in seiner Mittelstellung eine Symmetrieebene aufweist, in welcher die Verschwenkachse und die Übergänge zwischen den ersten Abschnitten und den zweiten Abschnitten der beiden Steuerlaufflächen liegen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenklagers haben die ersten Abschnitte und die zweiten Abschnitte der beiden Steuerlaufflächen bezogen auf einen Querschnitt senkrecht zur Verschwenkachse jeweils die Form eines Kreisbogens. Die beiden Kreisbögen der ersten Steuerlauffläche weisen einen gleichen Radius auf. In gleicher Weise zeigen die beiden Kreisbögen der zweiten Steuerlauffläche einen gleichen Radius. Durch die Kreisbogenform der ersten Abschnitte und der zweiten Abschnitte der beiden Steuerlaufflächen ist eine reibungsarme Führung der Führungselemente zwischen den beiden Steuerlaufflächen ermöglicht.
Der Mittelpunkt des Kreisbogens des ersten Abschnittes der ersten Steuerlauffläche und der Mittelpunkt des Kreisbogens des ersten Abschnittes der zweiten Steuerlauffläche sind in der Mittelstellung des Schwenklagers bevorzugt zueinander entgegengesetzt mit einem Abstand a von der Verschwenkachse beabstandet. Beide Mittelpunkte liegen dabei gemeinsam auf einer Geraden, welche die Verschwenkachse in einem Schnittpunkt schneidet. Diese Gerade ist senkrecht zu einer den Schnittpunkt und das erste Führungselement verbin denden Gerade ausgerichtet. In gleicher Weise sind der Mittelpunkt des Kreisbogens des ersten Abschnittes der ersten Steuerlauffläche und der Mittelpunkt des Kreisbogens des ersten Abschnittes der zweiten Steuerlauffläche in der Mittelstellung des Schwenklagers bevorzugt ebenfalls zueinander entgegengesetzt mit dem Abstand a von der Verschwenkachse beabstandet. Auch diese beiden Mittelpunkte liegen dabei gemeinsam auf einer Geraden, welche die Verschwenkachse in einem Schnittpunkt schneidet. Diese Gerade ist senkrecht zu einer den Schnittpunkt und das zweite Führungselement verbindenden Geraden ausgerichtet. Diese Anordnung der die Steuerlaufflächen formenden Kreisbögen gewährleistet eine Führung der Führungselemente, welche dem halben Maß der Verschwenkung zwischen der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche entspricht, sodass der zwangsgesteuerte Käfig eine reibungsarme Führung der Wälzkörper erlaubt. Bei dieser Ausführungsform ist das in der Mittelstellung befindliche Schwenklager mit seinen beiden Lagerflächen, seinen beiden Steuerlaufflächen und seinen beiden Führungselementen bezogen auf eine Übergangsebene, in welcher die Schwenkachse und der Übergang vom ersten Abschnitt zum zweiten Abschnitt der ersten Steuerlauffläche liegen, symmetrisch, sodass die Übergangsebene eine Symmetrieebene bildet. Die symmetrische Anordnung erlaubt eine reibungsarme Verschwenkung des Schwenklagers in beide Richtungen. Hierbei sind das erste Führungselement und das zweite Führungselement bevorzugt jeweils gleich ausgeführt und weisen einen gleichen Abstand zum Mittelpunkt des Käfigs auf. Der Mittelpunkt des Käfigs liegt in der Mittelstellung des Schwenklagers bevorzugt in der Symmetrieebene.
Der Winkel zwischen der Übergangsebene und einer Ebene, in welcher die Schwenkachse und der Mittelpunkt des ersten Führungselementes liegen, ist in der Mittelstellung des Schwenklagers bevorzugt halb so groß wie der maximale Verschwenkwinkel des Schwenklagers. Als Verschwenkwinkel wird derjenige Winkel betrachtet, um welchen das Schwenklager aus seiner Mittelstellung heraus verschwenkt wird. Bevorzugt ist auch der Winkel zwischen der Übergangsebene und einer Ebene, in welcher die Schwenkachse und der Mittelpunkt des zweiten Führungselementes liegen, in der Mittelstellung des Schwenklagers halb so groß wie der maximale Verschwenkwinkel des Schwenklagers. Hierdurch ist gewährleistet, dass die erfindungsgemäße Führung der Führungselemente und des Käfigs hinsichtlich des Verschwenkwinkels vollständig ausgenutzt wird.
Bei einer einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenklagers sind das erste Führungselement und das zweite Führungselement jeweils durch einen Zapfen gebildet, der fest mit dem Käfig verbunden ist. Diese einfache Ausführungsform ist beispielsweise für Schwenklager geeignet, deren Verschwenkung langsam bzw. mit einer geringen Frequenz erfolgt. Die Zapfen, die beispielsweise die Form eines Zylinders aufweisen, gleiten in den Keilen, welche die beiden Steuerlaufflächen zueinander bilden.
Grundsätzlich können die beiden Steuerlaufflächen axial neben den beiden Lagerflächen angeordnet sein. Bei einer besonderen Ausführungsform ist die erste Steuerlauffläche in einer sich in der Laufrichtung erstreckenden Ausnehmung in der ersten Lagerfläche angeordnet, während die zweite Steuerlauffläche in einer sich in der Laufrichtung erstreckenden Ausnehmung in der zweiten Steuerlauffläche angeordnet ist. Hierbei sind die Durchmesser der beiden Führungselemente bevorzugt größer als die Durchmesser der Wälzkörper gewählt. Diese Ausführungsform erlaubt eine kompakte Ausführung des erfindungsgemäßen Schwenklagers.
Bei einer einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenklagers ist die erste Steuerlauffläche bezogen auf die Richtung der Verschwenkachse seitlich neben der ersten Lagerfläche angeordnet, während die zweite Steuerlauffläche bezogen auf die Richtung der Verschwenkachse seitlich neben der zweiten Lagerfläche angeordnet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenklagers umfasst dieses weiterhin eine der ersten Steuerlauffläche gleichende dritte Steuerlauffläche, die in Bezug auf die erste Lagerfläche symmetrisch zur ersten Steuerlauffläche angeordnet ist. In gleicher Weise umfasst das Schwenklager weiterhin eine der zweiten Steuerlauffläche gleichende vierte Steuerlauffläche, die in Bezug auf die zweite Lagerfläche symmetrisch zur zweiten Steuerlauffläche angeordnet ist. Das erste Führungselement und das zweite Führungselement werden auch zwischen der dritten Steuerlauffläche und der vierten Steuerlauffläche geführt. Bei dieser Ausführungsform wirken die zur Zwangssteuerung des Käfigs notwendigen Kräfte vollständig symmetrisch auf den Käfig ein, wodurch eine reibungsarme Führung des Käfigs ermöglicht ist. Bei dieser Ausführungsform ist bevorzugt jeweils zwischen der ersten Steuerlauffläche und der ersten Lagerfläche, zwischen der dritten Steuerlauffläche und der ersten Lagerfläche, zwischen der zweiten Steuerlauffläche und der zweiten Lagerfläche sowie zwischen der vierten Steuerlauffläche und der zweiten Lagerfläche jeweils ein Begrenzungsanschlag zur seitlichen Führung der Wälzkörper ausgebildet. Die vier Begrenzungsanschläge können beispielsweise in Form einer Randleiste, eines Ringsegmentes oder eines Bords ausgebildet sein. Die vier Begrenzungsanschläge gewährleisten eine exakte Führung der Wälzkörper und eine dauerhafte Funktion zur Führung der Führungselemente zwischen den Steuerlaufflächen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenklagers sind das erste Führungselement und das zweite Führungselement jeweils durch eine Rolle gebildet, die an ihren Enden zwischen den Steuerlaufflächen geführt wird. Die beiden Führungselemente sind jeweils in einem mittleren Abschnitt der Rolle rotierbar im Käfig gelagert. Die Rollen weisen in dem mittleren Abschnitt einen gegenüber den Enden der Rollen kleineren Durchmesser auf. Bevorzugt sind die Rollen mit ihren mittleren Abschnitten in entsprechende Rollenaufnahmen im Käfig eingeschnappt, wodurch die Rollen aufwandsarm im Käfig montierbar sind.
Das erfindungsgemäße Schwenklager ist beispielsweise zur Anwendung in einer Schrägscheiben-Axialkolbenmaschine geeignet, wofür es bevorzugt als integraler Bestandteil dieser Maschine auszuführen ist.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwenklagers;
2: eine seitliche Ansicht des in der 1 gezeigten Schwenklagers;
3: das in 2 gezeigte Schwenklager in einer verschwenkten Stellung;
4: einen Innenring des in 1 gezeigten Schwenklagers in drei Ansichten;
5: einen Käfig des in 1 gezeigten Schwenklagers in zwei Ansichten;
6: ein Führungselement des in 1 gezeigten Schwenklagers;
7: die Darstellung aus 2 mit geometrischen Hilfslinien; und
8: eine Darstellung der geometrischen Verhältnisse bei dem in 3 gezeigten Schwenklager.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schwenklagers in einer bevorzugten Ausführungsform. Hierbei handelt es sich um ein Schrägscheiben-Schwenklager für eine hydraulische Axialkolbenmaschine. Das erfindungsgemäße Schwenklager umfasst zunächst einen Innenring 01 und einen Außenring 02, die zueinander verschwenkbar gelagert sind. Bei einer solchen Verschwenkung handelt es sich um eine partielle Rotation, d. h. um eine Rotation mit einem Rotationswinkel von weniger als 360°, typischerweise zwischen 45° und 90°. Der Außenring 02 besitzt eine hohlzylindrische Lagerfläche 03, die mit einer zylindrischen Lagerfläche 04 des Innenringes 01 korrespondiert. Zwischen der hohlzylindrischen Lagerfläche 03 und der zylindrischen Lagerfläche 04 ist eine Vielzahl an Wälzkörpern 06 angeordnet. Sämtliche Wälzkörper 06 sind gleich ausgeführt und weisen die Form einer Rolle auf. Durch die Wälzkörper 06 bilden der Innenring 01 und der Außenring 02 ein Wälzlager aus, welches reibungsarm verschwenkbar ist. Die Wälzkörper 06 sind innerhalb eines ringförmigen Käfigs 07 angeordnet, durch welchen die Wälzkörper 06 geführt werden. Die Wälzkörper 06 können sich innerhalb des Käfigs 07 um ihre Achse drehen. Der Käfig 07 gewährleistet die Beabstandung der Wälzkörper 06 und verhindert ein seitliches Herausgleiten der Wälzkörper 06 aus dem Lager.
Der Außenring 02 weist an einer seiner beiden Seiten eine erste Steuerlauffläche 08 auf, die einer zweiten Steuerlauffläche 09 des Innenringes 01 gegenübersteht. Die erste Steuerlauffläche 08 erstreckt sich entlang der hohlzylindrischen Lagerfläche 03 und verläuft seitlich neben dieser. Die zweite Steuerlauffläche 09 erstreckt sich entlang der zylindrischen Lagerfläche 04 und verläuft seitlich neben dieser. Zwischen der ersten Steuerlauffläche 08 und der zweiten Steuerlauffläche 09 werden ein erstes Führungselement 11 und ein zweites Führungselement 12 geführt, die rotierbar im Käfig 07 befestigt sind. Das erste Führungselement 11 und das zweite Führungselement 12 dienen der Steuerung des Käfigs 07, sodass ein Herausgleiten des Käfigs 07 einschließlich der Wälzkörper 06 aus dem Verschwenklager verhindert ist.
Die erste Steuerlauffläche 08 und die zweite Steuerlauffläche 09 weisen einen Abstand zueinander auf, der sich entlang der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 verändert. In der gezeigten Stellung des Verschwenklagers ist dieser Abstand dort am größten, wo sich ein Mittelpunkt 13 der ersten Steuerlauffläche 08 und ein Mittelpunkt 14 der zweiten Steuerlauffläche 09 gegenüberstehen. Der Abstand verringert sich in beide Richtungen ausgehend von den Mittelpunkten 13, 14 stetig in Richtung jeweils der Enden der beiden Steuerlaufflächen 08, 09.
Ausgehend vom Mittelpunkt 13 der ersten Steuerlauffläche 08 erstrecken sich ein erster Abschnitt 16 der ersten Steuerlauffläche 08 in Richtung eines der Enden der ersten Steuerlauffläche 08 und ein zweiter Abschnitt 17 der ersten Steuerlauffläche 08 in Richtung des anderen Endes der ersten Steuerlauffläche 08. In gleicher Weise erstrecken sich ausgehend vom Mittelpunkt 14 der zweiten Steuerlauffläche 09 ein erster Abschnitt 18 der zweiten Steuerlauffläche 09 in Richtung eines der Enden der zweiten Steuerlauffläche 09 und ein zweiter Abschnitt 19 der zweiten Steuerlauffläche 09 in Richtung des anderen Endes der zweiten Steuerlauffläche 09. In der gezeigten Stellung des Schwenklagers steht der erste Abschnitt 16 der ersten Steuerlauffläche 08 dem ersten Abschnitt 18 der zweiten Steuerlauffläche 09 vollständig gegenüber. Ebenso steht der zweite Abschnitt 17 der ersten Steuerlauffläche 08 dem zweiten Abschnitt 19 der zweiten Steuerlauffläche 09 in der gezeigten Stellung des Schwenklagers vollständig gegenüber.
Der sich verändernde Abstand zwischen der ersten Steuerlauffläche 08 und der zweiten Steuerlauffläche 09 begrenzt die Bewegungsfreiheit der beiden Führungselemente 11, 12 hinsichtlich ihrer Bewegung entlang der beiden Steuerlaufflächen 08, 09. Der Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09 wird jeweils in Richtung eines der Enden der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 so klein, dass das jeweilige Führungselement 11, 12 nicht mehr zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09 aufgenommen werden kann. Daher befinden sich die beiden Führungselemente 11, 12 jeweils an einem Ort entlang der beiden Steuerlaufflächen 08, 09, wo der Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09 mindestens so groß ist wie der Durchmesser der beiden Führungselemente 11, 12 an ihren Enden. Die Position der beiden Führungselemente 11, 12 entlang der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 ist durch den sich verändernden Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09 und die über den Käfig 07 bewirkte feste Beabstandung zwischen den beiden Führungselementen 11, 12 festgelegt. Die ersten Abschnitte 16, 18 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 und die beiden zweiten Abschnitte 17, 19 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 sind in der gezeigten Stellung des Schwenklagers jeweils keilförmig zueinander angeordnet und bilden so jeweils einen Anschlag für das erste Führungselement 11 und das zweite Führungselement 12 aus. Das zwischen den beiden ersten Abschnitten 16, 18 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 aufgenommene erste Führungselement 11 schlägt in Richtung eines der Enden der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 an diesen an, während das zwischen den beiden zweiten Abschnitten 17, 19 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 aufgenommene zweite Führungselement 12 in Richtung des anderen Endes der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 an diesen anschlägt. Folglich bilden die beiden Steuerlaufflächen 08, 09 eine Zwangsführung für die beiden Führungselemente 11, 12 und somit für den Käfig 07 aus.
In der in 1 gezeigten Stellung des erfindungsgemäßen Schwenklagers stehen sich der Mittelpunkt 13 der ersten Steuerlauffläche 08 und der Mittelpunkt 14 der zweiten Steuerlauffläche 09 gegenüber. Es handelt sich dabei um eine Mittelstellung des erfindungsgemäßen Schwenklagers, bei welcher das Schwenklager nicht verschwenkt ist. Diese Stellung wird auch als ungebeugt bezeichnet.
2 zeigt das in 1 gezeigte Schwenklager in einer seitlichen Ansicht. In der auch hier gezeigten Mittelstellung befindet sich das erste Führungselement 11 in der Mitte der ersten Abschnitte 16, 18 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09. In gleicher Weise befindet sich das zweite Führungselement 12 in der Mitte der beiden zweiten Abschnitte 17, 19 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09.
3 zeigt das in den 1 und 2 gezeigte Schwenklager in einer verschwenkten Stellung. Bei der Verschwenkung wurde der Innenring 01 um einen Winkel γ, um eine Verschwenkachse 21 gedreht, während der Außenring 02 seine Position beibehält. Die Verschwenkachse 21 ist durch einen Punkt dargestellt, da sich die Ebene der gezeigten Ansicht senkrecht zur Verschwenkachse 21 befindet.
Infolge der Verschwenkung stehen sich der Mittelpunkt 13 der ersten Steuerlauffläche 08 und der Mittelpunkt 14 der zweiten Steuerlauffläche 09 nicht mehr direkt gegenüber. Ebenso stehen sich die beiden ersten Abschnitte 16, 18 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 und die beiden zweiten Abschnitte 17, 19 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 nicht mehr vollständig gegenüber. Jedoch befindet sich das erste Führungselement 11 weiterhin zwischen den beiden ersten Abschnitten 16, 18 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 und das zweite Führungselement 12 zwischen den beiden zweiten Abschnitten 17, 19 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09. Die Position der beiden Führungselemente 11, 12 entlang der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 ist weiterhin durch den sich verändernden Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09 festgelegt.
Die beiden Führungselemente 11, 12 erfahren bei der Verschwenkung des Innenringes 01 des Verschwenklagers eine Verschwenkung um die Verschwenkachse 21, welche der Hälfte des Winkels γ entspricht. Dies gilt in gleicher Weise für den Käfig 07, da dessen Position entlang der Lagerflächen 03, 04 (gezeigt in 1) durch die beiden Führungselemente 11, 12 bestimmt wird. Somit entspricht die Verschwenkung des Käfigs 07 um die Verschwenkachse 21 genau derjenigen Verschwenkung der Wälzkörper 06 um die Verschwenkachse 21, welche die Wälzkörper 06 infolge ihrer Eigenrotation beim Verschwenken des Innenringes 01 gegenüber dem Außenring 02 ausführen. Folglich können die Wälzkörper 06 frei oder zumindest weitestgehend frei im Käfig 07 rotieren.
4 zeigt den Innenring 01 des in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Verschwenklagers in drei Ansichten. Abbildung a) der 4 zeigt eine perspektivische Ansicht, Abbildung b) der 4 zeigt eine Seitenansicht und Abbildung c) der 4 zeigt eine Ansicht von vorn. Der Außenring 02 (gezeigt in 1) weist weiterhin eine dritte Steuerlauffläche (nicht gezeigt) auf, die einer vierten Steuerlauffläche 22 des Innenringes 01 gegenübersteht. Die erste Steuerlauffläche 08 und die dritte Steuerlauffläche des Außenringes 02 sind parallel und gleich ausgeführt. Ebenso sind die zweite Steuerlauffläche 09 und die vierte Steuerlauffläche 22 des Innenringes 01 parallel und gleich ausgeführt. Die erste Steuerlauffläche 08 und die dritte Steuerlauffläche sind bezogen auf die hohlzylindrische Lagerfläche 03 des Außenringes 02 symmetrisch angeordnet. Die zweite Steuerlauffläche 09 und die vierte Steuerlauffläche 22 sind bezogen auf die zylindrische Lagerfläche 04 des Innenringes 01 symmetrisch angeordnet. Die dritte Steuerlauffläche und die vierte Steuerlauffläche 22 dienen ebenso wie die erste Steuerlauffläche 08 und die zweite Steuerlauffläche 09 der Zwangsführung der beiden Führungselemente 11, 12. Die beiden Führungselemente 11, 12 sind an denjenigen ihrer Enden, welche zwischen der dritten Steuerlauffläche und der vierten Steuerlauffläche 22 geführt werden, genauso ausgeführt wie an ihren gegenüberliegenden Enden, welche zwischen der ersten Steuerlauffläche 08 und der zweiten Steuerlauffläche 09 geführt werden. Daher erfolgt die Zwangsführung der beiden Führungselemente 11, 12 durch die vier Steuerlaufflächen 08, 09, 22 symmetrisch bezogen auf die Lagerflächen 03, 04 und den Käfig 07 sowie die Wälzkörper 06. Hierdurch ist eine reibungsarme Zwangsführung der Führungselemente 11, 12 und des Käfigs 07 ermöglicht. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Verschwenklager mit einer hohen Geschwindigkeit oder mit einer hohen Frequenz verschwenkt wird. Hierbei ist die Gefahr von Verklemmungen der beiden Führungselemente 11, 12 und des Käfigs 07 vermindert.
Zwischen der zweiten Steuerlauffläche 09 und der zylindrischen Lagerfläche 04 befindet sich ein erstes Ringsegment 23. Ebenso befindet sich zwischen der zylindrischen Lagerfläche 04 und der vierten Steuerlauffläche 22 ein zweites Ringsegment 24. Die beiden Ringsegmente 23, 24 dienen als seitliche Führung für die Wälzkörper 06 und für die beiden Führungselemente 11, 12. In gleicher Weise befindet sich bei dem Außenring 02 zwischen der ersten Steuerlauffläche 08 und der hohlzylindrischen Lagerfläche 03 sowie zwischen der hohlzylindrischen Lagerfläche 03 und der dritten Steuerlauffläche ebenfalls jeweils ein Ringsegment (nicht gezeigt) mit der gleichen Funktion wie das erste Ringsegment 23 und das zweite Ringsegment 24 des Innenringes 01.
5 zeigt den Käfig 07 des in 1 dargestellten Verschwenklagers in zwei Ansichten. Abbildung a) der 5 zeigt eine perspektivische Ansicht und Abbildung b) der 5 zeigt eine Seitenansicht. Der Käfig 07 weist eine Vielzahl von Käfigtaschen 26 zur Aufnahme der Wälzkörper 06 (gezeigt in 1) auf. Die Käfigtaschen 26 sind derart geformt, dass sie die rotierbaren Wälzkörper 06 reibungsarm aufnehmen können. Die Wälzkörper 06 können innerhalb der Käfigtaschen 26 rotieren, während eine seitliche Bewegung der Wälzkörper 06 durch die Käfigtaschen 26 verhindert ist. Ebenso definiert der Käfig 07 mit den Käfigtaschen 26 die Abstände der Wälzkörper 06, wodurch sich die Abstände der Wälzkörper 06 nicht ändern können.
Der Käfig 07 weist weiterhin zwei Führungselementaufnahmen 27 zur Aufnahme der beiden Führungselemente 11, 12 (gezeigt in 1) auf. Die beiden Führungselemente 11, 12 können in die Führungselementaufnahmen 27 des Käfigs 07 durch Einstecken befestigt werden. Hierbei rasten die beiden Führungselemente 11, 12 in den Führungselementaufnahmen 27 ein, wobei die Führungselemente 11, 12 in den Führungselementaufnahmen 27 gelagert sind. Der Abstand der beiden Führungselementaufnahmen 27 definiert den Abstand der Führungselemente 11, 12.
6 zeigt eines der beiden in 1 gezeigten Führungselemente 11, 12 in einer Detailansicht. Die Führungselemente 11, 12 sind gleich ausgeführt und rotationssymmetrisch. Sie haben die Form einer Rolle, die in einem mittleren Abschnitt 28 einen kleineren Durchmesser aufweist. Die Führungselemente 11, 12 werden mit ihrem mittleren Abschnitt 28 von den Führungselementaufnahmen 27 (gezeigt in 5) des Käfigs 07 rotierbar aufgenommen. An ihren Enden weisen die Führungselemente 11, 12 jeweils einen Rollenabschnitt 31 auf. Die Rollenabschnitte 31 werden zwischen den Steuerlaufflächen 08, 09, 22 (gezeigt in 2 und 4) geführt. Die beiden Rollenabschnitte 31 sind gleich ausgeführt, sodass die beiden Führungselemente 11, 12 auch symmetrisch bezüglich einer Ebene sind, welche senkrecht zu ihren Rotationsachsen im Mittelpunkt der Rotationsachsen liegt.
7 zeigt die Darstellung aus 2 mit geometrischen Hilfslinien zur Veranschaulichung der geometrischen Zusammenhänge zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09 und den beiden Führungselementen 11, 12. Eine Achse y verbindet den Mittelpunkt des ersten Führungselementes 11 mit der Verschwenkachse 21, wobei die Achse y senkrecht zur Verschwenkachse 21 ist. Eine Achse z_A,I ist senkrecht zur Achse y und senkrecht zur Verschwenkachse 21. Die Achse z_A,I bezieht sich in der unverschwenkten Mittelstellung des Ver schwenklagers auf den Außenring 02 und auf den Innenring 01 des Verschwenklagers. Die Achse y, die Achse z_A,I und die Verschwenkachse 21 schneiden sich gemeinsam in einem Punkt O. Auf der Achse z_A,I befindet sich in einem Abstand a vom Punkt O ein erster Mittelpunkt O₁. Der erste Abschnitt 16 der ersten Steuerlauffläche 08 weist in einem Querschnitt senkrecht zur Verschwenkachse 21 die Form eines Kreisbogens auf, welcher den ersten Mittelpunkt O₁ als Mittelpunkt besitzt. R₂ ist ein Radius dieses Kreisbogens um den ersten Mittelpunkt O₁. Auf der Achse Z_A,I befindet sich gegenüber dem ersten Mittelpunkt O₁ ein zweiter Mittelpunkt O₂, der ebenfalls den Abstand a zum Punkt O aufweist. Der erste Abschnitt 18 der zweiten Steuerlauffläche 09 weist in einem Querschnitt senkrecht zur Verschwenkachse 21 die Form eines Kreisbogens auf, welcher den zweiten Mittelpunkt O₂ als Mittelpunkt besitzt. R₁ ist ein Radius dieses Kreisbogens um den Mittelpunkt O₂.
Die zweiten Abschnitte 17, 19 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 weisen in einem Querschnitt senkrecht zur Verschwenkachse ebenfalls die Form von Kreisbögen auf, deren Geometrie den Kreisbögen der ersten Abschnitte 16, 18 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 bezogen auf das zweite Führungselement 12 gleicht.
Die beiden Führungselemente 11, 12 weisen einen Abstand A auf und sind in der gezeigten Mittelstellung des Verschwenklagers bezogen auf eine Ebene, in welcher die Verschwenkachse 21 und die Mittelpunkte 13, 14 der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 liegen, symmetrisch angeordnet.
Die Geometrie der beiden Steuerlaufflächen 08, 09, insbesondere deren Kreisbogenformen um die mit dem Abstand a versetzten Mittelpunkte O₁, O₂ gewährleistet, dass bei jeder zulässigen Verschwenkstellung des Verschwenklagers die beiden Führungselemente 11, 12 durch die beiden Steuerlaufflächen 08, 09 derart zwangsgeführt sind, dass ihre Position entlang der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 festgelegt ist und ihr Abstand A eingehalten ist. Es kommt somit weder zu einer Überbestimmung noch zu einer Unterbestimmung der Position der beiden Führungselemente 11, 12, zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09.
Von den Kreisbogenformen der beiden Steuerlaufflächen 08, 09 kann bei abgewandelten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schwenklagers abgewichen werden, wenn beispielsweise eine geringfügige Unterbestimmung der Position der beiden Führungselemente 11, 12 gewünscht ist.
8 zeigt die geometrischen Verhältnisse eines erfindungsgemäßen Schwenklagers bei einer Verschwenkung am Beispiel des zweiten Führungselementes 12. Bei der Achse y handelt es sich wiederum um die Achse, welche die Verschwenkachse 21 und den Mittelpunkt des zweiten Führungselementes 12 in der unverschwenkten Mittelstellung des Verschwenklagers verbindet. Senkrecht zur Verschwenkachse 21 und zur Achse y liegt eine Achse z_A, welche sich auf den Außenring 02 bezieht. Die Achse z_A entspricht der Achse z_A,I (gezeigt in 7 in Bezug auf das erste Führungselement 11). O₂ ist der Mittelpunkt eines Kreisbogens, welchen der zweite Abschnitt 17 der ersten Steuerlauffläche 08 in einem Querschnitt senkrecht zur Verschwenkachse 21 aufweist. R₂ ist der Radius dieses Kreisbogens. Da in der gezeigten Darstellung der Innenring 01 verschwenkt wurde, ist die Position eines Kreisbogens, welchen der zweite Abschnitt 19 der zweiten Steuerlauffläche 09 in einem Querschnitt senkrecht zur Verschwenkachse 21 aufweist, örtlich verändert. In der unverschwenkten Mittelstellung des Verschwenklagers befindet sich der Mittelpunkt O₁ dieses Kreisbogens auf einer Achse z_A,I (gezeigt in 7 in Bezug auf das erste Führungselement 11). Infolge der Verschwenkung des Innenringes 01 um den Winkel γ (gezeigt in 3) erfuhr der Mittelpunkt O₁ ebenfalls eine Verschwenkung um den Winkel γ um die Verschwenkachse 21, sodass dieser nunmehr in einem Punkt O'₁ auf einer Achse z_I liegt. Die Achse z_I schneidet die Verschwenkachse 21 im Punkt O und weist gegenüber der Achse z_A einen Winkel auf, welcher dem Verschwenkwinkel γ gleicht.
Eine Achse y' schneidet den Punkt O und den Mittelpunkt des zweiten Führungselementes 12 in der verschwenkten Stellung des Verschwenklagers. Das zweite Führungselement 12 folgte der Verschwenkung des Innenringes 01 gegenüber dem Außenring 02 zur Hälfte, sodass der Winkel zwischen der Achse y und der Achse y' die Hälfte von γ beträgt. Dies wird u. a. durch die gleichen Beabstandungen des Mittelpunktes O₂ und des Mittelpunktes O₁ bzw. O'₁ vom Punkt O in der Verschwenkachse 21 gewährleistet. Die Mittelpunkte O₂, O₁, O'₁ weisen den gleichen Abstand a zum Punkt O auf, sodass sie auf einem Kreis mit dem Radius a um den Punkt O liegen. Innerhalb dieses Kreises ist der Winkel zwischen der Geraden O₂O'₁ und der Achse z_A genau halb so groß wie der Winkel zwischen der Geraden OO'₁ und der Achse z_A, der dem Verschwenkwinkel γ gleicht. Dieser Zusammenhang ist aus dem Kreiswinkelsatz ableitbar. Gemäß dem Kreiswinkelsatz ist der Mittelpunktswinkel (Zentriwinkel) eines Kreisbogens doppelt so groß wie einer der zugehörigen Umfangswinkel (Peripheriewinkel). Somit ist γ als Zentriwinkel über O₁O'₁ doppelt so groß ist wie der Peripheriewinkel im Punkt O₂ über O₁O'₁.
Aus den geometrischen Verhältnissen ergibt sich weiterhin, dass die Achse y' senkrecht zur Geraden O₂O'₁ ist. Folglich beträgt der Abstand zwischen den beiden Steuerlaufflächen 08, 09 wiederum nahezu das Maß, welches durch die Differenz von R₁ und R₂ gegeben ist. Dieses Maß entspricht dem Durchmesser des zweiten Führungselementes 12 in dessen Rollenabschnitt 31 (gezeigt in 6), sodass die beiden Steuerlaufflächen 08, 09 das zweite Führungselement 12 in der Achse y' aufnehmen können bzw. einen Begrenzungsanschlag für dieses bilden.

01: Innenring
02: Außenring
03: hohlzylindrische Lagerfläche
04: zylindrische Lagerfläche
05
06: Wälzkörper
07: Käfig
08: erste Steuerlauffläche
09: zweite Steuerlauffläche
10
11: erstes Führungselement
12: zweites Führungselement
13: Mittelpunkt
14: Mittelpunkt
15
16: erster Abschnitt
17: zweiter Abschnitt
18: erster Abschnitt
19: zweiter Abschnitt
20
21: Verschwenkachse
22: vierte Steuerlauffläche
23: erstes Ringsegment
24: zweites Ringsegment
25
26: Käfigtaschen
27: Führungselementaufnahmen
28: mittlerer Abschnitt
29
30
31: Rollenabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 1975758 [0003]
- US 1471254 [0004]
- US 5685646 [0005]
- DE 3737389 A1 [0006]
- DE 3610914 A1 [0007]
- DE 102005043032 A1 [0008]
- DE 3442391 C1 [0009]
- DE 102005023275 A1 [0010, 0011]

Claims

Schwenklager, umfassend: – eine erste hohlzylindrische Lagerfläche (03); – eine zweite zylindrische Lagerfläche (04), wobei die erste Lagerfläche (03) und die zweite Lagerfläche (04) in einer Verschwenkachse (21) gegeneinander verschwenkbar sind; – Wälzkörper (06) zwischen der ersten Lagerfläche (03) und der zweiten Lagerfläche (04), welche in einer Laufrichtung einer Schwenkbewegung zwischen der ersten Lagerfläche (03) und der zweiten Lagerfläche (04) folgen; – einen Käfig (07) zur Führung der Wälzkörper (06); – eine sich entlang der ersten Lagerfläche (03) erstreckende erste Steuerlauffläche (08); – eine sich entlang der zweiten Lagerfläche (04) erstreckende zweite Steuerlauffläche (09); – ein erstes Führungselement (11) und ein zweites Führungselement (12) zur Käfigsteuerung, die in der Laufrichtung zueinander beabstandet sind, mit dem Käfig (07) verbunden sind und zwischen der ersten Steuerlauffläche (08) und der zweiten Steuerlauffläche (09) geführt sind; dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand zwischen der ersten Steuerlauffläche (08) und der zweiten Steuerlauffläche (09) jeweils in Richtung der Enden der beiden Steuerlaufflächen (08, 09) auf ein Maß verringert, welches kleiner als ein zur Aufnahme des jeweiligen Führungselementes (11, 12) erforderliches Maß ist.
Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerlauffläche (08) und die zweite Steuerlauffläche (09) jeweils einen ersten Abschnitt (16, 18) und einen zweiten Abschnitt (17, 19) entlang ihrer Erstreckung aufweisen, wobei sich in einer Mittelstellung des Schwenklagers jeweils die ersten Abschnitte (16, 18) der beiden Steuerlaufflächen (08, 09) gegenüberstehen und die zweiten Abschnitte (17, 19) der beiden Steuerlaufflächen (08, 09) gegenüberstehen, wobei zwischen den ersten Abschnitten (16, 18) der beiden Steuerlaufflächen (08, 09) das erste Führungselement (11) geführt ist und zwischen den zweiten Abschnitten (17, 19) der beiden Steuerlaufflächen (08, 09) das zweite Führungselement (12) geführt ist.
Schwenklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Abschnitte (16, 18) und die zweiten Abschnitte (17, 19) der beiden Steuerlaufflächen (08, 09) bezogen auf einen Querschnitt senkrecht zur Verschwenkachse (21) jeweils die Form eines Kreisbogens haben, wobei die beiden Kreisbögen der ersten Steuerlauffläche (08) einen gleichen Radius aufweisen und die beiden Kreisbögen der zweiten Steuerlauffläche (09) einen gleichen Radius aufweisen.
Schwenklager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mittelstellung des Schwenklagers der Mittelpunkt (O₁) des Kreisbogens des ersten Abschnittes (16) der ersten Steuerlauffläche (08) und der Mittelpunkt (O₂) des Kreisbogens des ersten Abschnittes (18) der zweiten Steuerlauffläche (09) zueinander entgegengesetzt mit einem Abstand a von der Verschwenkachse (21) beabstandet sind und gemeinsam auf einer Geraden (O₁O₂) liegen, welche die Verschwenkachse (21) in einem Schnittpunkt (O) schneidet und senkrecht zu einer den Schnittpunkt (O) und das erste Führungselement (11) verbindenden Gerade (y) ist.
Schwenklager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mittelstellung des Schwenklagers der Mittelpunkt (O₁) des Kreisbogens des zweiten Abschnittes (17) der ersten Steuerlauffläche (08) und der Mittelpunkt (O₂) des Kreisbogens des zweiten Abschnittes (19) der zweiten Steuerlauffläche (09) zueinander entgegengesetzt mit dem Abstand a von der Verschwenkachse (21) beabstandet sind und gemeinsam auf einer Geraden (O₁O₂) liegen, welche die Verschwenkachse (21) in einem Schnittpunkt (O) schneidet und senkrecht zu einer den Schnittpunkt (O) und das zweite Führungselement (12) verbindenden Gerade (y) ist.
Schwenklager nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mittelstellung des Schwenklagers das erste Führungselement (11) und das zweite Führungselement (12) jeweils einen gleichen Abstand zum Übergang (13) zwischen dem ersten Abschnitt (16) zum dem zweiten Abschnitt (17) der ersten Steuerlauffläche (08) aufweisen.
Schwenklager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mittelstellung des Schwenklagers der Winkel zwischen einer Übergangsebene, in welcher die Schwenkachse (21) und der Übergang vom ersten Abschnitt (16) zum zweiten Abschnitt (17) der ersten Steuerlauffläche (08) liegen, und einer Ebene, in welcher die Schwenkachse (21) und der Mittelpunkt des ersten Führungselementes (11) liegen, halb so groß wie der maximale Verschwenkwinkel des Schwenklagers bezogen auf die Mittelstellung des Schwenklagers ist.
Schwenklager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mittelstellung des Schwenklagers auch der Winkel zwischen der Übergangsebene und einer Ebene, in welcher die Schwenkachse (21) und der Mittelpunkt des zweiten Führungselementes (12) liegen, halb so groß wie der maximale Verschwenkwinkel des Schwenklagers bezogen auf die Mittelstellung des Schwenklagers ist.
Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (11) und das zweite Führungselement (12) jeweils einen gleichen Abstand zum Mittelpunkt des Käfigs (07) aufweisen.
Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (11) und das zweite Führungselement (12) jeweils durch einen Zapfen gebildet sind, der fest mit dem Käfig (07) verbunden ist.
Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerlauffläche (08) in einer sich in der Laufrichtung erstreckenden Ausnehmung in der ersten Lagerfläche (03) angeordnet ist, und dass die zweite Steuerlauffläche (09) in einer sich in der Laufrichtung erstreckenden Ausnehmung in der zweiten Lagerfläche (09) angeordnet ist.
Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerlauffläche (08) bezogen auf die Richtung der Verschwenkachse (21) seitlich neben der ersten Lagerfläche (03) angeordnet ist, und dass die zweite Steuerlauffläche (09) bezogen auf die Richtung der Verschwenkachse (21) seitlich neben der zweiten Lagerfläche (09) angeordnet ist.
Schwenklager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin eine der ersten Steuerlauffläche (08) gleichende dritte Steuerlauffläche umfasst, die in Bezug auf die erste Lagerfläche (03) symmetrisch zur ersten Steuerlauffläche (08) angeordnet ist, und dass das Schwenklager weiterhin eine der zweiten Steuerlauffläche (09) gleichende vierte Steuerlauffläche (22) umfasst, die in Bezug auf die zweite Lagerfläche (04) symmetrisch zur zweiten Steuerlauffläche (09) angeordnet ist, wobei das erste Führungselement (11) und das zweite Führungselement (12) auch zwischen der dritten Steuerlauffläche und der vierten Steuerlauffläche (22) geführt sind.
Schwenklager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen der ersten Steuerlauffläche (08) und der ersten Lagerfläche (03), zwischen der dritten Steuerlauffläche und der ersten Lagerfläche (03), zwischen der zweiten Steuerlauffläche (09) und der zweiten Lagerfläche (04) sowie zwischen der vierten Steuerlauffläche (22) und der zweiten Lagerfläche (04) ein Begrenzungsanschlag (23, 24) zur seitlichen Führung der Wälzkörper (06) ausgebildet ist.
Schwenklager nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement und das zweite Führungselement jeweils durch eine Rolle (11, 12) gebildet sind, die an ihren Enden (31) zwischen den Steuerlaufflächen (08, 09, 22) geführt ist und in einem mittleren Abschnitt (28) einen gegenüber ihren Enden (31) kleineren Durchmesser aufweist, der im Käfig (07) rotierbar gelagert ist.
Schwenklager nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (11, 12) mit ihren mittleren Abschnitten (28) in Führungselementaufnahmen (27) im Käfig (07) eingeschnappt sind.
Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (06) zylinderförmig sind.
Schwenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es als integraler Bestandteil einer Schrägscheiben-Axialkolbenmaschine ausgebildet ist.