DE102015214245A1

DE102015214245A1 - needle sleeve

Info

Publication number: DE102015214245A1
Application number: DE102015214245.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hubert
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2015-07-28
Publication date: 2017-02-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nadelhülse bestehend aus einem Außenring und Nadeln, wobei der Außenring umfangsseitig um eine Symmetrieachse des Außenringes mit einer gleichmäßig dicken Wand versehen ist und die Nadeln über deren gesamte axiale Breite umfangsseitig radial abdeckt, und wobei die Nadeln alle den gleichen Durchmesser aufweisen, und dabei der Außenring in beliebigen quer zur Symmetrieachse gerichteten Radialebenen betrachtet wenigstens drei von einer Kreisform eines Außenhüllkreises abweichende Außenringabschnitte aufweist, wobei der Außenhüllkreis um die Symmetrieachse umläuft und die am weitesten radial von der Symmetrieachse entfernten Konturen des Außenringes tangierend einschließt, so dass zwischen den Außenringabschnitten und dem Außenhüllkreis ein Spalt verbleibt. Die Erfindung sieht auch die Verwendung einer derartigen Nadelhülse als Führungslager in einem Fahrzeug vor.The invention relates to a needle sleeve consisting of an outer ring and needles, wherein the outer ring is circumferentially provided around an axis of symmetry of the outer ring with a uniformly thick wall and the needles over the entire axial width circumferentially radially covers, and wherein the needles all have the same diameter, while the outer ring in any transverse to the symmetry axis directed radial planes considered at least three of a circular shape of an outer envelope deviating outer ring sections, wherein the outer peripheral circle rotates about the axis of symmetry and the most radially outwardly of the symmetry axis contours of the outer ring tangent includes, so that between the outer ring sections and the outer shell circle remains a gap. The invention also provides for the use of such a needle sleeve as a guide bearing in a vehicle.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein derartiges Lager ist in DE 44 40 313 B4 zur Lagerung von Achswellen in einem Achsgetriebe eines Fahrzeuges beschrieben. Eine weitere Verwendung eines derartigen Lagers ist aus DE 10 2012 222 279 A1 bekannt. Das zuletzt genannte Lager dient der Lagerung der Welle eines Pumpenrades eines Drehmomentwandlers. Durch die von der zylindrischen Form abweichende Form der hülsenartigen Außenringe der vorgenannten Wälzlagergattung werden elastische Bereiche am Außenring geschaffen, die nicht in der Bohrung abgestützt sind und die gegen die Wälzkörper des jeweiligen Lagers vorspannen. Die definierte Vorspannung stellt das Lager spielfrei ein. Such a warehouse is in DE 44 40 313 B4 for the storage of axle shafts in a axle drive of a vehicle described. Another use of such a warehouse is out DE 10 2012 222 279 A1 known. The latter bearing is used to support the shaft of a pump wheel of a torque converter. By deviating from the cylindrical shape shape of the sleeve-like outer rings of the aforementioned Wälzlagergattung elastic regions are provided on the outer ring, which are not supported in the bore and biasing against the rolling elements of the respective bearing. The defined preload adjusts the bearing clearance.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine radial besonders wenig Bauhöhe beanspruchendes Nadelhülse zu schaffen. The object of the invention is to provide a radially particularly little height-claiming needle sleeve.

Eine Nadelhülse ist ein Nadellager, das eine dünnwandige Hülse als Außenring und Nadeln aufweist. Die Nadeln sind zumeist in einem Käfig oder in mehr Käfigen geführt. Die Nadeln sind Rollen und sind in einer Reihe oder in mehr Reihen angeordnet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei einem Verhältnis 12 ≤ V ≤ 36 eine sich aus dem Durchmesser einer Nadel und der Wandstärke des Außenrings ergebende Summe S einen Zahlenwert von 1,5 mm nicht übersteigt. Das Verhältnis V ist ein Quotient aus dem Hüllkreisdurchmesser D_A des Außenhüllkreises und der axialen Breite B des Außenringes. Dies gilt insbesondere für ein Verhältnis von 5 ≤ A ≤ 14, das sich aus einem Quotienten aus der Breite B und der Summe S ergibt. Das Lager ist demnach extrem dünnwandig und weist im Durchmesser besonders filigrane Nadeln auf. An bestehenden Aggregaten können vorteilhaft ohne Änderung der Umgebungskonstruktion Gleitlager oder Gleitbuchsen durch das erfindungsgemäße Nadellager ersetzt werden. Die Reibung in der Lagerstelle kann vorteilhaft reduziert werden. A needle sleeve is a needle bearing having a thin-walled sleeve as an outer ring and needles. The needles are usually carried in a cage or in more cages. The needles are rollers and are arranged in a row or in more rows. According to the invention, it is provided that, given a ratio 12 ≦ V ≦ 36, a sum S resulting from the diameter of a needle and the wall thickness of the outer ring does not exceed a numerical value of 1.5 mm. The ratio V is a quotient of the envelope circle diameter D _{A of} the outer envelope circle and the axial width B of the outer ring. This applies in particular to a ratio of 5 ≦ A ≦ 14, which results from a quotient of the width B and the sum S. The bearing is therefore extremely thin-walled and has particularly delicate needles in diameter. Advantageously, existing bearings can be replaced by the needle bearing according to the invention without changing the surrounding construction. The friction in the bearing can be advantageously reduced.

Der Außenhüllkreis läuft um die Symmetrieachse um und schneidet die radial am weitesten von der Symmetrieachse entfernten Punkte des Außenkontur des Außenrings. Ausführungsbeispiele der Erfindung sehen Werte für den Durchmesser des Außenhüllkreises im Bereich von 18mm ≤ DA ≤ 53mm vor. Der Außenring ist bevorzugt zwischen 8mm und 20mm breit.The outer envelope circumscribes around the axis of symmetry and intersects the points of the outer contour of the outer ring that are furthest radially away from the axis of symmetry. Embodiments of the invention provide values for the diameter of the outer envelope in the range of 18mm ≤ DA ≤ 53mm. The outer ring is preferably between 8mm and 20mm wide.

Es ergibt sich ein Außenring, der an mindestens drei Außenringabschnitten von einer hohlzylindrischen Grundform abweicht. Der Hüllkreisdurchmesser des innen in der Nadelhülse an den Nadeln anliegenden Innenhüllkreises, dessen Mittelpunkt auf der Symmetrieachse liegt, ist davon abhängig, wie weit die Form der Außenringabschnitte von der hohlzylindrischen Form abweicht. Der Hüllkreisdurchmesser des Innenhüllkreises beschreibt in der jeweiligen beliebig gewählten Radialebene des Lagerquerschnitts den Durchmesser an radial engster Stelle. Um die Lagerung spielfrei zu setzen, wird der Hüllkreisdurchmesser des Außenhüllkreises geringfügig größer ausgelegt als die Bohrung, in die die Nadelhülse eingesetzt werden soll. Dadurch wird der Außenring beim Einsetzen in die Bohrung geringfügig radial vorgespannt. Allerdings darf der Wert, um den der Außenhüllkreis den Durchmesser der Bohrung überschreitet, nicht größer sein als größte radiale Abweichung des jeweiligen Außenringabschnitts von der Kreisform/Zylinderform. Der Durchmesser der Welle, die mit diesem Lager gelagert werden soll, entspricht annähernd dem Durchmesser des Innenhüllkreises oder ist geringfügig größer. The result is an outer ring which deviates from a hollow cylindrical basic shape at least three outer ring sections. The enveloping circle diameter of the inside enveloping circle, which lies on the inside of the needle sheath on the needles and whose center lies on the axis of symmetry, depends on how far the shape of the outer ring sections deviates from the hollow cylindrical shape. The enveloping circle diameter of the inner enveloping circle describes the diameter at the radially narrowest point in the respective arbitrarily selected radial plane of the bearing cross section. In order to set the bearing clearance, the envelope circle diameter of the outer envelope circle is designed to be slightly larger than the bore into which the needle sleeve is to be used. As a result, the outer ring is slightly biased radially when inserted into the bore. However, the value by which the outer sheath circle exceeds the diameter of the bore, may not be greater than the largest radial deviation of the respective outer ring portion of the circular shape / cylindrical shape. The diameter of the shaft which is to be stored with this bearing, approximately equal to the diameter of the Innenhüllkreises or is slightly larger.

Die Erfindung sieht die Verwendung einer erfindungsgemäßen Nadelhülse als Führungslager in Automatik- und Schaltgetrieben, in Achsgetrieben, Achsschenkellagern oder in beliebigen anderen geeigneten Lagerstellen von Fahrzeugen vor.The invention provides for the use of a needle sleeve according to the invention as a guide bearing in automatic and manual transmissions, in axle transmissions, axle journal bearings or in any other suitable bearing points of vehicles.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Zur Erläuterung der Erfindung werden folgende Darstellungen hinzugezogen:To explain the invention, the following illustrations are included:

1 zeigt einen Längsschnitt durch die Scheitelpunkte 12 und 13 (siehe 2) entlang der Symmetrieachse 2 durch eine Nadelhülse 1. 2 zeigt einen Schnitt quer zur Symmetrieachse 2 in einer beliebigen Radialebene durch den Außenring 3 der in 1 dargestellten Nadelhülse 1. 1 shows a longitudinal section through the vertices 12 and 13 (please refer 2 ) along the axis of symmetry 2 through a needle sleeve 1 , 2 shows a section transverse to the axis of symmetry 2 in any radial plane through the outer ring 3 the in 1 illustrated needle sleeve 1 ,

Die Nadelhülse 1 besteht aus dem Außenring 3, Nadeln 4 und einem Käfig 5. Die Nadeln 4 sind in dem Käfig 5 umfangsseitig auf Abstand gehalten und radial gehalten. Der Außenring 3 ist mit seitlichen Borden 6 und 7 versehen, die den Käfig 5 mit den Nadeln 4 in der Nadelhülse 1 halten. Um den Außenring 2 kann, wie in 2 dargestellt ist, ein gedachter Außenhüllkreis 8 gelegt werden, der den Hüllkreisdurchmesser D_A aufweist. Das Maß S gibt die radiale Bauhöhe des Nadellagers wieder, die sich aus dem Durchmesser d einer beliebigen der Nadeln 4 zuzüglich der radialen Wandstärke X des Außenrings 3 ergibt. Die Breite B ist die axiale Breite der Nadelhülse 1 über alles. Wie aus 2 ersichtlich ist, weist der Außenring drei Außenringabschnitte 9, 10 und 11 auf, die in der dargestellten Radialebene von der Kreisform abweichen. Dadurch ergibt sich, dass der Außenring über die gesamte Breite zumindest der Wälzlaufbahn der Nadelhülse 1 eine Hülse bildet, deren Form von der hohlzylindrischen Form abweicht. Der Außenring 3 wird an drei umfangsseitig jeweils mit einem Winkel α um 120° zueinander versetzten Scheitelpunkten 12, 13 und 14 der Wand von dem Außenhüllkreis 8 berührt, d.h. geschnitten. Die Wandabschnitte der Außenringabschnitte 9, 10 und 11 liegen radial näher an der Symmetrieachse 2 als die Scheitelpunkte 12, 13 und 14, so dass zwischen dem Außenhüllkreis 8 und den Außenringabschnitten 9, 10 und 11 jeweils ein sichelförmiger Spalt 15, 16 und 17 ausgebildet ist.The needle sleeve 1 consists of the outer ring 3 , Needles 4 and a cage 5 , The needles 4 are in the cage 5 circumferentially held at a distance and held radially. The outer ring 3 is with lateral shelves 6 and 7 provided the cage 5 with the needles 4 in the needle sleeve 1 hold. To the outer ring 2 can, as in 2 is shown, an imaginary outer envelope 8th be placed, which has the envelope circle diameter D _A. The dimension S represents the radial height of the needle bearing, resulting from the diameter d of any of the needles 4 plus the radial wall thickness X of the outer ring 3 results. The width B is the axial width of the needle sleeve 1 above all. How out 2 it can be seen, the outer ring has three outer ring sections 9 . 10 and 11 on, which deviate in the illustrated radial plane of the circular shape. This results in that the outer ring over the entire width of at least the Wälzlaufbahn the needle sleeve 1 forms a sleeve whose shape deviates from the hollow cylindrical shape. The outer ring 3 is at three circumferentially each with an angle α offset by 120 ° vertices 12 . 13 and 14 the wall of the outer shell circle 8th touched, ie cut. The wall sections of the outer ring sections 9 . 10 and 11 lie radially closer to the axis of symmetry 2 as the vertices 12 . 13 and 14 so that between the outer envelope circle 8th and the outer ring sections 9 . 10 and 11 each a sickle-shaped gap 15 . 16 and 17 is trained.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4440313 B4 [0002]
DE 102012222279 A1 [0002]

Claims

Needle sleeve ( 1 ) consisting of an outer ring ( 3 ) and needles ( 4 ), wherein the outer ring ( 3 ) circumferentially about an axis of symmetry ( 2 ) of the outer ring ( 3 ) is provided with a uniformly thick wall and the needles ( 4 ) over the entire axial width circumferentially radially covers, and wherein the needles ( 4 ) all have the same diameter (d), and thereby the outer ring ( 3 ) in any transverse to the axis of symmetry ( 2 ) directed radial planes considered at least three of a circular shape of a Außenhüllkreises ( 8th ) deviating outer ring sections ( 9 . 10 . 11 ), wherein the outer envelope circle ( 8th ) about the symmetry axis ( 2 ) and the furthest radially from the axis of symmetry ( 2 ) removed contours of the outer ring ( 3 ) tangentially, so that between the outer ring sections ( 9 . 10 . 11 ) and the outer envelope ( 8th ) A gap ( 15 . 16 . 17 ), characterized in that, at a ratio 12 ≤ V ≤ 36, a diameter (d) of a needle ( 4 ) and a radial wall thickness (X) of the outer ring ( 3 ), the sum S does not exceed a numerical value of 1.5 mm, the ratio V being a quotient of the enveloping circle diameter D _{A of} the outer enveloping circle and the width B of the outer ring.

Needle sleeve according to claim 1, characterized by a ratio 5 ≤ A ≤ 14, which results from a quotient of the width B and the sum S.

Needle sleeve according to claim 1 or 2, characterized by 18mm ≤ D _A ≤ 53mm and 8mm ≤ B ≤ 20mm.

Use of a needle sleeve according to claim 1 as a guide bearing in a vehicle.