DE102015223511A1

DE102015223511A1 - Distanzstück für eine Kugeldrehverbindung

Info

Publication number: DE102015223511A1
Application number: DE102015223511.4A
Authority: DE
Inventors: Rolf Fleischhauer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-02-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Distanzstück für eine Kugeldrehverbindung, umfassend beidseitige entsprechend der Kugelform ausgeführte Kugelaufnahmen, wobei jede Kugelaufnahme (2) einen die Kugel (10) aufnehmenden, federnden Bodenabschnitt (3) aufweist. Erfindungsgemäß ist zwischen den voneinander beabstandeten Bodenabschnitten (3) ein Schmiermittelaufnahmeraum (8) vorgesehen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Distanzstück für eine Kugeldrehverbindung, umfassend beidseitige entsprechend der Kugelform ausgeführte Kugelaufnahmen.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Distanzstücke werden in Kugellagern eingesetzt. Sie dienen der Halterung respektive Führung der zwischen den Lagerringen wälzenden Kugeln. Über die Distanzstücke werden die Kugeln auf Abstand gehalten, sie bilden in ihrer Gesamtheit, auch wenn sie Einzelstücke sind, also eine Art Käfig, über den die Kugeln gehaltert und fixiert sind.
Jedes Distanzstück weist beidseits Kugelaufnahmen auf, die der Kugelform entsprechend ausgeführt sind. Die Kugelaufnahmen sind folglich dem Grunde nach konkave, kalottenförmige Vertiefungen, in die die Kugeln abschnittsweise eingreifen. Die beiden Kugelaufnahmen sind über einen gemeinsamen Bodenabschnitt, der quasi einen Teil jeder Kugelaufnahme bildet, voneinander getrennt. Dieser Bodenabschnitt kann leicht federnd ausgeführt sein, so dass eine Verspannung im Kugelsatz aufgrund der geringfügigen Beweglichkeit der Kugel relativ zum Distanzstück verhindert werden kann.
Ein Kugellager respektive eine solche Kugeldrehverbindung ist bekanntlich zu schmieren, sei es durch Fett, sei es durch Öl. Bei dem oben beschriebenen bekannten Distanzstück kann es im Rahmen dieser Schmierung zu Problemen kommen, da sich das Schmiermittel nicht unbedingt in ausreichendem Maße im Bereich des Bodenabschnitts anlagert, sondern bevorzugt im Bereich der Außenseite des Distanzstücks, wo gegebenenfalls entsprechende Ausnehmungen oder Freistellungen vorgesehen sind. Eine gute Schmierung auch im Bereich des Bodenabschnitts wäre jedoch ebenfalls vorteilhaft.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Distanzstücken verbessertes Distanzstück anzugeben.
Beschreibung der Erfindung
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Distanzstück der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass jede Kugelaufnahme einen die Kugel aufnehmenden, federnden Bodenabschnitt aufweist, wobei zwischen den voneinander beabstandeten Bodenabschnitten ein Schmiermittelaufnahmeraum vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß sind zwei separate Bodenabschnitte vorgesehen, die axial gesehen geringfügig voneinander beabstandet sind respektive zwischen denen ein Freiraum gegeben ist, der axial und/oder radial offen ist, so dass Schmiermittel in diesen Raum eintreten kann. Dies ermöglicht es, einen Schmiermittelvorrat unmittelbar im Bereich der Bodenabschnitte vorzuhalten, so dass das Schmiermittel aus dem Schmiermittelaufnahmeraum in den Kontaktbereich zwischen Kugel und Bodenabschnitt gelangen kann.
Dabei kann in dem Schmiermittelaufnahmeraum entweder das Schmiermittel selbst aufgenommen werden, also beispielsweise ein Fett. Alternativ kann in dem Schmiermittelaufnahmeraum auch ein mit Schmiermittel wie beispielsweise Schmieröl getränktes poröses Material aufgenommen sein.
Da die Bodenabschnitte federnd sind, bleibt der Vorteil der relativen Nachgiebigkeit zur Verhinderung von Verspannungen im Kugelsatz erhalten. Gleichzeitig wird für eine stets gute Schmierung im Kontaktbereich zwischen Kugel und Distanzstück respektive Bodenabschnitt Sorge getragen.
Jeder Bodenabschnitt ist bevorzugt mittels mehrerer Federzungen gebildet, die bevorzugt radial nach innen laufen, wo sie mit ihren freien Enden benachbart zueinander liegen. Dabei können die Federzungen, die auch als Federlaschen bezeichnet werden können, jedes Bodenabschnitts in Umfangsrichtung eng benachbart zueinander angeordnet sein, so dass zwischen ihnen nur ein relativ schmaler Spalt verbleibt, der einen Schmiermittelein- und -austritt ermöglicht. So könnten beispielsweise pro Bodenabschnitt sechs solcher von der Form her quasi dreieckförmig ausgeführter Federzungen vorgesehen sein. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Federzungen jedes Bodenabschnitts in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, so dass sich ein etwas größerer Freiraum oder Spalt zwischen zwei benachbarten Federzungen eines Bodenabschnitts ergibt. Hierüber wird der freie Zugangsquerschnitt zum Schmiermittelaufnahmeraum größer, so dass eine sehr gute Schmiermittelversorgung in und aus dem Schmiermittelaufnahmeraum möglich ist.
Besonders zweckmäßig ist es bei versetzt angeordneten Federzungen, wenn die Federzungen des einen Bodenabschnitts in Umfangsrichtung versetzt zu denen des anderen Bodenabschnitts angeordnet sind. Auf diese Weise ist in jedem Bodenabschnitt einerseits ein hinreichender Öffnungsquerschnitt gegeben, auf der anderen Seite stellt sich das Distanzstück axial gesehen quasi geschlossen dar, da die Freiräume oder Spalte zwischen zwei benachbarten Federzungen des einen Bodenabschnitts durch die Federzungen des anderen Bodenabschnitts, axial gesehen, quasi wieder geschlossen sind. Auf diese Weise ist auch für eine hinreichende Rückhaltung des Schmiermittels im Schmiermittelaufnahmeraum Sorge getragen.
Bevorzugt sind an den Bodenabschnitten oder den Federzungen in Richtung der Kugeln vorspringende Auflagevorsprünge vorgesehen, die eine quasi lokale oder punktuelle Auflage der Kugeln ermöglichen, und über die auch ein lokaler Lasteintrag in die Federzungen im Falle eines Verspannungsausgleichs erfolgt.
Diese Auflagevorsprünge sind bevorzugt an den freien Enden der Federzungen vorgesehen und als kleine Zapfen oder Erhebungen oder dergleichen ausgeführt.
Zweckmäßig ist es des Weiteren, wenn mehrere randseitige, radial und/oder axial offene Ausnehmungen vorgesehen sind, zwischen denen Randstege vorgesehen sind. Diese randseitigen Freistellungen ermöglichen es, auch in diesem Bereich Schmiermittel aufzunehmen.
Das Distanzstück selbst ist bevorzugt ein einfaches Kunststoffformteil, das in einem Spritzverfahren hergestellt werden kann.
Neben dem Distanzstück selbst betrifft die Erfindung ferner ein Kugellager, umfassend zwei Ringe und zwischen diesen aufgenommene Kugeln, wobei zwischen jeweils benachbarten Kugeln ein Distanzstück der beschriebenen Art vorgesehen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das erfindungsgemäß ausgebildete Distanzstück wird nachfolgend in mehreren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Distanzstück,
2 eine Seitenansicht des Distanzstücks aus 1,
3 eine Perspektivansicht des Distanzstücks aus 1,
4 eine weitere Perspektivansicht des Distanzstücks,
5 eine Ansicht ähnlich 4, jedoch geschnitten,
6 eine Ansicht entsprechend 2, im Längsschnitt,
7 eine Perspektivansicht eines Teils einer Kugelreihe eines Kugellagers mit einer Kugel und zwei Distanzstücken, und
8 eine Schnittansicht durch eine längere Kugelreihe. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 bis 6 zeigen ein erfindungsgemäßes Distanzstück in verschiedenen Ansichten, teilweise geschnitten.
Das Distanzstück 1 ist bevorzugt ein Kunststoffformteil, hergestellt vorzugsweise in einem Kunststoffspritzverfahren. Es weist beidseits entsprechend einer Kugelform ausgeführte Kugelaufnahmen 2 (siehe insbesondere die 5 und 6) auf, die also leicht konkav nach innen eingeformt sind. Jede dieser Kugelaufnahmen 2 ist über einen federnden Bodenabschnitt 3 nach innen begrenzt, randseitig laufen entsprechende Randstege 4 um, in die die beiden Bodenabschnitte 3 übergehen. Diese Randstege 4 sind über axial und radial offene randseitige Ausnehmungen 5 gebildet respektive definiert, in welchen Ausnehmungen 5 Schmiermittel aufgenommen werden kann.
Jeder Bodenabschnitt 3 besteht im gezeigten Beispiel aus drei Federzungen 6, die umfangsmäßig voneinander beabstandet sind, so dass sich jeweils zwischen zwei Federzungen 6 ein Freiraum 7 ergibt. Wie insbesondere die 1 und 3 zeigen, sind die Federzungen 6 des einen Bodenabschnitts 3 umfangsmäßig versetzt zu den Federzungen 6 des gegenüberliegenden Bodenabschnitts 3 angeordnet, so dass sich, siehe insbesondere 1, in axialer Richtung gesehen eine geschlossene Geometrie ergibt. Bei jeweils drei Federzungen 6 sind diese folglich um 120° im jeweiligen Bodenabschnitt 3 und um 60° von Bodenabschnitt 3 zu Bodenabschnitt 3 versetzt.
Die Bodenabschnitte 3 respektive die jeweiligen Federzungen 6 sind axial gesehen auch voneinander beabstandet, siehe insbesondere 6. Hierdurch ergibt sich zwischen den beiden Bodenabschnitten 3 ein Schmiermittelaufnahmeraum 8, in dem entweder Schmiermittel selbst, beispielsweise ein Fett, aufgenommen werden kann, oder ein mit einem Schmiermittel wie einem Öl getränktes poröses Material. Das Schmiermittel kann über die entsprechenden Freiräume 7 ohne weiteres in den Bereich des jeweiligen Bodenabschnitts 3, an dem die jeweilige Kugel 10 anliegt (siehe 8), gelangen, und so diesen Bereich schmieren.
Die Federzungen 6 selbst sind im Wesentlichen dreieckiger Geometrie. Sie weisen an ihren innenliegenden Enden, mit denen sie mittig zusammenlaufen, zu der jeweiligen Kugel respektive in die Kugelaufnahme einragende Auflagevorsprünge 9 auf. An diesen Auflagevorsprüngen 9 liegt die Kugel an. Ist ein Spannungsausgleich erforderlich, so drückt die Kugel 10 gegen den jeweiligen Auflagevorsprung 9, so dass die Federzungen 6 nach innen federn, sich mithin also in dem Schmiermittelaufnahmeraum 8 bewegen. Diese Einfederbewegung geht soweit, bis die Kugeln 10 gänzlich an den Randstegen 4 abgestützt sind.
Die 7 und 8 zeigen in einer Perspektivdarstellung respektive einer Schnittansicht Ausschnitte aus einer Kugelkette, wobei jeweils eine Kugel 10 sowie mehrere erfindungsgemäße Distanzelemente 1 gezeigt sind. Ersichtlich, siehe insbesondere 8, liegen die Kugeln 10 in den jeweils konkav respektive kalottenförmig ausgeführten Kugelaufnahmen 2 an den entsprechenden Auflagevorsprüngen 9 oder, wenn etwas Spiel in der Kette ist, von diesen leicht beabstandet. Deutlich sichtbar ist auch der jeweilige Schmiermittelaufnahmeraum 8, der quasi im Inneren des jeweiligen Distanzstücks ausgebildet ist. Insbesondere die Schnittansicht gemäß 8 zeigt deutlich, dass im Schmiermittelaufnahmeraum 8 aufgenommenes Schmiermittel über die entsprechenden Freiräume 7 in den eigentlichen Kontaktbereich zwischen Kugel 10 und Distanzstück 1 gelangt, so dass dort eine sichere Schmierung gewährleistet ist.
Anstelle der in den Figuren gezeigten, durch den umfangsmäßigen Versatz der beidseits vorgesehenen Federzungen 6 gegebenen Verdeckung wäre es auch denkbar, an jeder Seite respektive jeder Kugelaufnahme im gezeigten Beispiel sechs separate Federzungen auszubilden, die jeweils über einen schmalen Spalt voneinander beabstandet wären. Auch in diesem Fall würde ein Schmiermittelaufnahmeraum entstehen respektive auch ein Schmiermittelaustritt in Richtung des Kontaktbereichs über die entsprechenden Schlitze möglich sein, jedoch wäre dann der freie Durchtrittsquerschnitt etwas geringer als bei der gezeigten Ausgestaltung.
Bezugszeichenliste

1: Distanzstück
2: Kugelaufnahme
3: Bodenabschnitt
4: Randsteg
5: Ausnehmungen
6: Federzunge
7: Freiraum
8: Schmiermittelaufnahmeraum
9: Auflagevorsprung
10: Kugel

Claims

Distanzstück für eine Kugeldrehverbindung, umfassend beidseitige entsprechend der Kugelform ausgeführte Kugelaufnahmen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kugelaufnahme (2) einen die Kugel (10) aufnehmenden, federnden Bodenabschnitt (3) aufweist, wobei zwischen den voneinander beabstandeten Bodenabschnitten (3) ein Schmiermittelaufnahmeraum (8) vorgesehen ist.
Distanzstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bodenabschnitt (3) mittels mehrere Federzungen (6) gebildet ist.
Distanzstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (6) jedes Bodenabschnitts (3) in Umfangsrichtung voneinander beanstandet sind.
Distanzstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (6) des einen Bodenabschnitts (3) in Umfangsrichtung versetzt zu denen des anderen Bodenabschnitts (3) angeordnet sind.
Distanzstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Bodenabschnitten (3) oder den Federzungen (6) in Richtung der Kugeln (10) vorspringende Auflagevorsprünge (9) vorgesehen sind.
Distanzstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagevorsprünge (9) an den freien Enden der Federzungen (6) vorgesehen sind.
Distanzstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere randseitige, radial und/oder axial offene Ausnehmungen (5) vorgesehen sind, zwischen denen Randstege vorgesehen sind.
Distanzstück nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kunststoffformteil ist.
Kugellager, umfassend zwei Ringe und zwischen diesen aufgenommene Kugeln, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Kugeln (10) ein Distanzstück (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche vorgesehen ist.