DE102010038390A1 - Rolling bearing for use in windscreen wiper drive of motor car, has roller bearing retainer applying bias voltage on rolling members, where sets of rolling members vertically rotate to bearing axis in planes, respectively - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein spielfreies Wälzlager mit einer Vorspannung auf die Wälzkörper des Wälzlagers.The present invention relates to a play-free rolling bearing with a bias on the rolling elements of the rolling bearing.
Wälzlager sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Es hat sich herausgestellt, dass bei verschiedenen Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich, beispielsweise bei elektrischen Antrieben von Scheibenwischern, oder anderen reversierbaren Motoren unerwünschte Geräusche auftreten. Ursache dieser Geräusche ist häufig ein Spiel im Wälzlager. Hier wurde nun als Lösung vorgeschlagen, ein Federelement als zusätzliches Bauteil vorzusehen, um eine axiale Vorspannung des Wälzlagers zu erreichen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass nach einem erfolgten Einbau in einem Kraftfahrzeug teilweise sehr große Toleranzketten vorhanden sind, so dass die elektrischen Antriebe bei verschiedenen Anwendungen häufig mit anderen Federelementen vorgespannt werden müssen. Dies führt zu einer hohen Anzahl an verschiedenen, teilweise nur leicht abgeänderten Bauteilen (Baukästen) sowie zu immer wieder neu auftretenden Auslegungsfragen, beispielsweise für neue Kraftfahrzeugmodelle oder verschiedene Kraftfahrzeughersteller. Ferner müssen aufgrund der abgeänderten Bauteile gegebenenfalls zusätzliche oder neue Montagewerkzeuge vorgesehen werden. Ein weiterer Nachteil der verwendeten zusätzlichen Federelemente liegt darin begründet, dass die Anwendung, beispielsweise als Wischermotor, über einen sehr großen Temperaturbereich von ca. –40°C bis +120°C (aufgrund der Motornähe) verwendet werden. Da aufgrund vieler verschiedener Lastzustände und Lastwechsel gegebenenfalls immer eine leichte Bewegung einer Ankerwelle vorhanden ist, muss hier eine ausreichende Schmierung über die Lebensdauer des Antriebs sichergestellt werden, wobei diese Schmierung auch für die axiale Bewegung des zusätzlichen Federelements ausreichend sein muss, um einen unerwünschten Abrieb oder eine Späneerzeugung aufgrund mangelhafter Schmierung zu vermeiden.Rolling bearings are known from the prior art in different embodiments. It has been found that in various applications in the automotive sector, for example in electrical drives of windshield wipers, or other reversible motors undesirable noise. The cause of these noises is often a game in the rolling bearing. Here it has now been proposed as a solution to provide a spring element as an additional component in order to achieve an axial preload of the rolling bearing. However, it has been found that after a successful installation in a motor vehicle sometimes very large tolerance chains are present, so that the electrical drives must be biased in different applications often with other spring elements. This leads to a high number of different, sometimes only slightly modified components (kits) as well as ever-recurring design issues, for example for new motor vehicle models or various motor vehicle manufacturers. Furthermore, if necessary, additional or new assembly tools must be provided due to the modified components. Another disadvantage of the additional spring elements used is that the application, for example as a wiper motor, over a very wide temperature range of about -40 ° C to + 120 ° C (due to the engine near) are used. Since due to many different load conditions and load changes, if necessary, always a slight movement of an armature shaft is present, sufficient lubrication must be ensured over the life of the drive, this lubrication must be sufficient for the axial movement of the additional spring element to unwanted abrasion or avoid chip formation due to poor lubrication.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine Vorspannung in das Wälzlager integriert ist. Ferner kann das Wälzlager sehr gut Laständerungen, welche durch eine Umkehrung der Drehrichtung eines mit dem Wälzlager gelagerten Bauteils, z. B. bei Verwendung in einem Scheibenwischermotor, aufnehmen. Das erfindungsgemäße Wälzlager vermeidet aufgrund seiner integrierten Vorspannung ein unerwünschtes Spiel, so dass Geräusche bei Änderungen von Lastzuständen oder Lastwechseln nicht mehr auftreten. Ferner kann das erfindungsgemäße Wälzlager problemlos bei verschiedenen Anwendungsfällen verwendet werden, ohne dass für jeden Anwendungsfall ein spezielles Wälzlager konstruiert werden muss. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Wälzlager einen Wälzlagerkäfig mit einer integrierten Vorspannung aufweist, welcher eine Vorspannung auf die Vielzahl von Wälzkörpern aufbringt. Ferner sind die Vielzahl von Wälzkörpern in eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe unterteilt, wobei die erste Gruppe in einer ersten Ebene senkrecht zu einer Lagerachse läuft und die zweite Gruppe in einer zweiten Ebene parallel zur ersten Ebene läuft. Die beiden Ebenen sind dabei mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet. Hierdurch weist das Wälzlager zwei Laufkreise in zueinander parallelen Ebenen auf, wodurch eine exzellente Aufnahme von Lastwechselkräften ermöglicht wird. Da auch Mittelpunkte von Aufnahmebereichen des Wälzlagerkäfigs in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, kann eine einfache und kostengünstige Herstellung des Wälzlagers erreicht werden.The rolling bearing according to the invention with the features of claim 1 has the advantage over that a bias voltage is integrated into the rolling bearing. Furthermore, the rolling bearing can very well load changes, which by reversing the direction of rotation of a bearing mounted with the rolling bearing component, for. B. when used in a windshield wiper motor record. The rolling bearing according to the invention avoids an unwanted game due to its integrated bias, so that noises no longer occur when changes in load conditions or load changes. Furthermore, the rolling bearing according to the invention can be easily used in various applications, without having to design a special rolling bearing for each application. This is inventively achieved in that the rolling bearing has a roller bearing cage with an integrated bias, which applies a bias voltage to the plurality of rolling elements. Further, the plurality of rolling elements are divided into a first group and a second group, the first group running in a first plane perpendicular to a bearing axis and the second group running in a second plane parallel to the first plane. The two planes are arranged at a predetermined distance. As a result, the roller bearing on two tracks in mutually parallel planes, whereby an excellent recording of load change forces is possible. Since centers of receiving areas of the rolling bearing cage are arranged in different levels, a simple and inexpensive production of the bearing can be achieved.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Die Vorspannung durch den Wälzlagerkäfig auf die Wälzkörper ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass eine Vorspannkraft in Richtung einer Lagerachse gerichtet ist. Besonders bevorzugt wird die erste Gruppe von Wälzkörpern dabei in einer ersten axialen Richtung vorgespannt und die zweite Gruppe von Wälzlagern in einer um 180° entgegengesetzten Richtung vorgespannt. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Wälzlager eine Vorspannung in beide Axialrichtungen bereitstellen, so dass immer, auch bei Lastwechseln, eine Spielfreiheit sichergestellt ist. Eine Vorspannkraft des Wälzlagerkäfigs auf die Wälzkörper liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich von 5 N bis 40 N, bevorzugt 10 N bis 30 N und ist besonders bevorzugt ungefähr 25 N.The bias of the rolling bearing cage on the rolling elements is preferably designed such that a biasing force is directed in the direction of a bearing axis. Particularly preferably, the first group of rolling elements is biased in a first axial direction and the second group of rolling bearings is biased in a direction opposite by 180 °. This allows the rolling bearing according to the invention provide a bias in both axial directions, so that always, even with load changes, a backlash is ensured. A biasing force of the rolling bearing cage on the rolling elements is preferably in a range of 5 N to 40 N, preferably 10 N to 30 N and is particularly preferably about 25 N.
Um eine möglichst gleichmäßige Vorspannung entlang des Umfangs des Wälzlagers zu erreichen, sind die Wälzkörper der ersten und zweiten Gruppe vorzugsweise immer abwechselnd angeordnet.In order to achieve the most uniform possible bias along the circumference of the rolling bearing, the rolling elements of the first and second group are preferably always arranged alternately.
Der Wälzlagerkäfig ist vorzugsweise aus einem Federstahl hergestellt. Hierdurch kann eine einfache und kostengünstige Herstellung erreicht werden. Alternativ ist der Wälzlagerkäfig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, insbesondere POM (Polyoxymethylen) oder PE (Polyethylen). Weiter bevorzugt weist der Wälzlagerkäfig an einer zu den Wälzkörpern gerichteten Seite eine reibungsarme Oberfläche, vorzugsweise eine reibungsarme Beschichtung, z. B. aus PTFE (Polytetrafluorethylen), auf.The rolling bearing cage is preferably made of a spring steel. As a result, a simple and inexpensive production can be achieved. Alternatively, the rolling bearing cage is made of a plastic material, in particular POM (polyoxymethylene) or PE (polyethylene). More preferably, the rolling bearing cage on a side facing the rolling elements a low-friction surface, preferably a low-friction Coating, e.g. B. of PTFE (polytetrafluoroethylene), on.
Weiter bevorzugt ist der Abstand zwischen den parallelen Ebenen, in denen die Laufkreise der Wälzkörper liegen, in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,015 mm, und der Abstand beträgt vorzugsweise ungefähr 0,1 mm.More preferably, the distance between the parallel planes in which the running circles of the rolling elements are in a range of 0.05 mm to 0.015 mm, and the distance is preferably about 0.1 mm.
Weiter bevorzugt sind die Wälzkörper vorzugsweise Kugeln.More preferably, the rolling elements are preferably balls.
Die Erfindung betrifft ferner einen elektrischen Antrieb, insbesondere einen Scheibenwischerantrieb, umfassend ein Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, um ein Spiel und eine Geräuscherzeugung, insbesondere bei einem Lastwechsel des Antriebs, zu vermeiden.The invention further relates to an electric drive, in particular a windshield wiper drive, comprising a roller bearing according to one of the preceding claims in order to avoid play and noise generation, in particular during a load change of the drive.
Zeichnungdrawing
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.Preferred embodiments of the invention.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Wie insbesondere aus
Die Vielzahl von Wälzkörpern, welche in diesem Ausführungsbeispiel Kugeln sind, ist dabei in eine erste Gruppe mit Wälzkörpern
Der Wälzlagerkäfig
Somit weist das erfindungsgemäße Wälzlager
Die Wälzkörper
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf
Bei dem in
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010038390A DE102010038390A1 (en) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Rolling bearing for use in windscreen wiper drive of motor car, has roller bearing retainer applying bias voltage on rolling members, where sets of rolling members vertically rotate to bearing axis in planes, respectively |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102010038390A DE102010038390A1 (en) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Rolling bearing for use in windscreen wiper drive of motor car, has roller bearing retainer applying bias voltage on rolling members, where sets of rolling members vertically rotate to bearing axis in planes, respectively |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102010038390A1 true DE102010038390A1 (en) | 2012-01-26 |
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DE102010038390A Ceased DE102010038390A1 (en) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | Rolling bearing for use in windscreen wiper drive of motor car, has roller bearing retainer applying bias voltage on rolling members, where sets of rolling members vertically rotate to bearing axis in planes, respectively |
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DE (1) | DE102010038390A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015214851A1 (en) * | 2015-08-04 | 2016-12-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Cage for ball bearings |
-
2010
- 2010-07-26 DE DE102010038390A patent/DE102010038390A1/en not_active Ceased
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DE102015214851A1 (en) * | 2015-08-04 | 2016-12-01 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Cage for ball bearings |
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