DE102017119251A1 - Comb cage for a ball bearing - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kammkäfig (10) zur Führung von radial zwischen einem Innenring (102) und einem Außenring (104) eines Kugellagers (100) angeordneten kugelförmigen Wälzkörpern (80), wobei die Wälzkörper (80) in jeweils einer Käfigtasche (50) aufgenommen und durch diese geführt sind, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Käfigtaschen (50) durch einen Taschensteg (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) voneinander getrennt sind, wobei die Taschenstege umfangsbezogen gleichmäßig zueinander verteilt an einem Seitenring (18) des Kammkäfigs (10) ausgebildet sind, und bei dem die Taschenstege parallel zu einer Längsmittelachse (12) des Kammkäfigs (10) ausgerichtet sind.Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem freien axialen Ende (52, 54, 56) von mindestens drei in Umfangsrichtung des Kammkäfigs (10) gleichmäßig zueinander beabstandeten Taschenstegen (32, 34, 36) jeweils ein radial einwärts gerichteter erster Vorsprung (38, 40, 42) sowie axial gegenüber im Bereich des Seitenrings (18) jeweils ein radial einwärts gerichteter zweiter Vorsprung (60, 62, 64) ausgebildet ist.The invention relates to a comb cage (10) for guiding radially between an inner ring (102) and an outer ring (104) of a ball bearing (100) arranged spherical rolling elements (80), wherein the rolling elements (80) received in each case a cage pocket (50) and are guided by these, wherein each two immediately adjacent cage pockets (50) by a pocket web (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) are separated from each other, wherein the pocket webs circumferentially evenly distributed to one another In which the pocket webs are aligned parallel to a longitudinal central axis (12) of the comb cage (10). According to the invention it is provided that at the free axial end (52, 54, 56 ) of at least three in the circumferential direction of the comb cage (10) evenly spaced pocket webs (32, 34, 36) each have a radially inwardly directed first projection (38, 40, 42) and axially gegenüb it is in the region of the side ring (18) in each case a radially inwardly directed second projection (60, 62, 64) is formed.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Kammkäfig zur Führung von radial zwischen einem Innenring und einem Außenring eines Kugellagers angeordneten kugelförmigen Wälzkörpern, wobei die Wälzkörper in jeweils einer Käfigtasche aufgenommen und durch diese geführt sind, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Käfigtaschen durch einen Taschensteg voneinander getrennt sind, wobei die Taschenstege umfangsbezogen gleichmäßig zueinander verteilt an einem Seitenring des Kammkäfigs ausgebildet sind, und bei dem die Taschenstege parallel zu einer Längsmittelachse des Kammkäfigs ausgerichtet sind.The invention relates to a comb cage for guiding radially arranged between an inner ring and an outer ring of a ball bearing spherical rolling elements, wherein the rolling elements are each received in a cage pocket and guided by this, wherein each two immediately adjacent cage pockets are separated by a pocket web, wherein the Pocket webs circumferentially evenly distributed to each other are formed on a side ring of the comb cage, and in which the pocket webs are aligned parallel to a longitudinal center axis of the comb cage.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Kugellager finden auf nahezu allen Gebieten der Technik unter anderem aufgrund ihres leichtgängigen Laufs weit verbreitet Anwendung, denn sie ermöglichen eine reibungsarme, langlebige, energiesparende sowie geräuscharme Lagerung von Maschinenteilen. Zur allseitig zuverlässigen Führung der zwischen einem radial inneren und Laufring und einem radial äußeren Laufring angeordneten Wälzkörper kommen üblicherweise Wälzkörperkäfige zum Einsatz, die beispielsweise aus Stahl, Messing, Kunststoff oder Faserverbundkunststoffen hergestellt sind. Ein solcher Wälzkörperkäfig kann als Kammkäfig ausgebildet sein, der nur einen Seitenring aufweist, von dem sich axial ausgerichtete Taschenstege erstrecken. Zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Taschenstegen ist jeweils eine Tasche zur Aufnahme eines Wälzkörpers ausgebildet.Ball bearings are widely used in almost all areas of technology, among other things because of their smooth running, because they allow a low-friction, durable, energy-saving and low-noise storage of machine parts. For all-round reliable guidance of arranged between a radially inner and raceway and a radially outer race rolling elements usually Wälzkörperkäfige are used, which are made for example of steel, brass, plastic or fiber composites. Such a rolling element cage can be designed as a comb cage, which has only one side ring, from which axially aligned pocket webs extend. Between each two immediately adjacent pocket webs, a pocket for receiving a rolling element is formed in each case.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kammkäfig vorzustellen, der mit einem vergleichsweise geringen Materialaufwand herstellbar ist. Durch den gegenüber bekannten Kammkäfigen verringerten Materialeinsatz lassen sich dessen Herstellkosten reduzieren sowie die im Betrieb eines Wälzlagers rotierende Masse verringern.The invention has for its object to introduce a comb cage, which can be produced with a comparatively low cost of materials. By compared to known comb cages reduced material use can reduce its manufacturing costs and reduce the rotating during operation of a bearing mass.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Demnach betrifft die Erfindung einen Kammkäfig zur Führung von radial zwischen einem Innenring und einem Außenring eines Kugellagers angeordneten kugelförmigen Wälzkörpern, wobei die Wälzkörper in jeweils einer Käfigtasche aufgenommen und durch diese geführt sind, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Käfigtaschen durch einen Taschensteg voneinander getrennt sind, wobei die Taschenstege umfangsbezogen gleichmäßig zueinander verteilt an einem Seitenring des Kammkäfigs ausgebildet sind, und bei dem die Taschenstege parallel zu einer Längsmittelachse des Kammkäfigs ausgerichtet sind. Erfindungsgemäß ist bei diesem Kammkäfig vorgesehen, dass an dem freien axialen Ende von mindestens drei in Umfangsrichtung des Kammkäfigs gleichmäßig zueinander beabstandeten Taschenstegen jeweils ein radial einwärts gerichteter erster Vorsprung sowie axial gegenüber im Bereich des Seitenrings jeweils ein radial einwärts gerichteter zweiter Vorsprung ausgebildet ist.Accordingly, the invention relates to a comb cage for guiding radially arranged between an inner ring and an outer ring of a ball bearing spherical rolling elements, wherein the rolling elements are accommodated in a cage pocket and guided by this, wherein each two immediately adjacent cage pockets are separated by a pocket web, wherein the pocket webs are formed circumferentially evenly distributed to each other on a side ring of the comb cage, and in which the pocket webs are aligned parallel to a longitudinal center axis of the comb cage. According to the invention, it is provided in this comb cage that at the free axial end of at least three in the circumferential direction of the comb cage evenly spaced pocket webs each a radially inwardly directed first projection and axially opposite in the region of the side ring in each case a radially inwardly directed second projection is formed.

Die genannten Vorsprünge dienen zur Führung des Kammkäfigs an einem Lagerring des Kugellagers. Durch die bevorzugt quaderförmig ausgebildeten Vorsprünge ist die Dicke insbesondere der Taschenstege im Vergleich zu bekannten Kammkäfigen ähnlicher Geometrie vermindert. Die Taschenstege sind demnach nicht mehr so dick dimensioniert, dass diese zur Käfigführung unmittelbar an dem zugeordneten Lagerring anliegen. Dadurch wird eine Gewichtsverminderung des Kammkäfigs sowie eine Kosteneinsparung bei dessen Herstellung erreicht.The said projections serve to guide the comb cage on a bearing ring of the ball bearing. As a result of the preferably parallelepiped-shaped projections, the thickness, in particular of the pocket webs, is reduced in comparison with known comb cages of similar geometry. The pocket webs are therefore not dimensioned so thick that they rest for cage guide directly to the associated bearing ring. As a result, weight reduction of the comb cage and cost savings in its production is achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieses Kammkäfigs ist vorgesehen, dass zur Ausbildung einer zumindest annähernd Ω-förmigen Umfangskontur der Wälzkörpertaschen zwischen jeweils zwei benachbarten Taschenstegen eine trapezförmige Ausnehmung ausgebildet ist. Diese trapezförmigen Ausnehmungen können vorzugsweise durch ein abgeschrägtes axiales Ende der Taschenstege erzeugt sein. Hierdurch sind die Taschenstege im Bereich deren freien axialen Endes schmaler als an deren seitenringnahen Taschenstegbasis, wodurch weiterer Werkstoff zur Herstellung des Kammkäfigs eingespart ist.According to an advantageous development of this comb cage is provided that for the formation of an at least approximately Ω -shaped circumferential contour of the rolling body pockets between each two adjacent pocket webs a trapezoidal recess is formed. These trapezoidal recesses may preferably be produced by a bevelled axial end of the pocket webs. As a result, the pocket webs in the region of the free axial end are narrower than at the side pocket near the pocket web base, whereby further material for the production of the comb cage is saved.

Eine andere günstige Ausgestaltung sieht vor, dass die Materialstärke der Taschenstege weniger als 33% eines Durchmessers der kugelförmigen Wälzkörper beträgt. Hierdurch lassen sich das Gewicht des Kammkäfigs sowie die Materialkosten und damit einhergehend dessen Fertigungskosten im Vergleich zu bekannten, deutlich massiveren Ausführungsformen von Kammkäfigen signifikant reduzieren, ohne dass die Bauteileigenschaften des Kammkäfigs dadurch merklich verschlechtert sind.Another favorable embodiment provides that the material thickness of the pocket webs is less than 33% of a diameter of the spherical rolling elements. As a result, the weight of the comb cage and the material costs and, consequently, its manufacturing costs can be significantly reduced in comparison to known, significantly more massive embodiments of comb cages, without the component properties of the comb cage thereby being appreciably worsened.

Weiter kann vorgesehen sein, dass jede Käfigtasche zumindest im Bereich eines darin aufzunehmenden Wälzkörpers eine zylindrisch geformte Führungsfläche aufweist. Aufgrund der zylindrischen Führungsflächen vereinfacht sich der Fertigungsprozess zur Herstellung eines solchen Kammkäfigs und der Materialeinsatz ist im Vergleich zu an die Wälzkörperform angepassten sphärischen Führungsflächen reduziert.It can further be provided that each cage pocket has a cylindrically shaped guide surface at least in the area of a rolling element to be accommodated therein. Due to the cylindrical guide surfaces, the manufacturing process for producing such a comb cage simplifies and the use of material is reduced in comparison to adapted to the rolling element spherical guide surfaces.

Gemäß einer dazu alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass jede Käfigtasche zumindest im Bereich eines darin aufzunehmenden Wälzkörpers eine sphärisch geformte Führungsfläche aufweist. Infolgedessen ergeben sich größere Kontaktflächen an den Käfigtaschen für die darin aufzunehmenden kugelförmigen Wälzkörper, so dass eine verbesserte Führung der Wälzkörper möglich ist. Außerdem weisen die Käfigtaschen bei dieser Ausführungsform besondere Halteeigenschaften auf, um die kugelförmigen Wälzkörper an einem Herausfallen aus dem Kammkäfig zu hindern.According to an alternative embodiment, it is provided that each cage pocket, at least in the region of a male to be accommodated therein Rolling element has a spherically shaped guide surface. As a result, larger contact surfaces on the cage pockets for the spherical rolling bodies to be accommodated therein result, so that improved guidance of the rolling elements is possible. In addition, the cage pockets in this embodiment have special holding properties to prevent the spherical rolling elements from falling out of the comb cage.

Bevorzugt weist jeder vorsprungfreie Taschensteg ausgehend von seinem jeweiligen freien axialen Ende einen Axialschlitz auf. Hierdurch ist die Elastizität des Kammkäfigs in Umfangsrichtung weiter verbessert werden, um das Einschnappen der kugelförmigen Wälzkörper in die Käfigtaschen bei der Montage zu erleichtern.Each projection-free pocket web preferably has an axial slot starting from its respective free axial end. As a result, the elasticity of the comb cage in the circumferential direction can be further improved to facilitate the snapping of the spherical rolling elements in the cage pockets during assembly.

Vorzugsweise hat jeder Axialschlitz eine Länge, die höchstens der Hälfte einer Axiallänge des Kammkäfigs entspricht. Infolgedessen erreicht der Kammkäfig unbeschadet der Axialschlitzung seiner Taschenstege eine für den vorgesehenen Anwendungsfall hinreichende mechanische Belastbarkeit.Preferably, each axial slot has a length that corresponds at most to half of an axial length of the comb cage. As a result, reaches the comb cage without prejudice to the axial slit of his pocket webs sufficient for the intended application mechanical strength.

Weiter kann vorgesehen sein, dass der Kammkäfig einstückig unter Verwendung eines thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffs hergestellt ist. Hierdurch ist eine kostengünstige sowie großserientaugliche Fertigung des Kammkäfigs bei einer zugleich zuverlässig reproduzierbaren hohen Maßhaltigkeit gegeben. Zudem ermöglicht Kunststoff als Käfigmaterial geringe Reibungsverluste sowie eine Reduzierung von Laufgeräuschen. Ferner weist ein Kunststoffkammkäfig eine hervorragende Elastizität auf, wodurch das Einschnappen der Wälzkörper bei der Montage beträchtlich erleichtert wird.It can further be provided that the comb cage is produced in one piece using a thermoplastic or thermosetting plastic. As a result, a cost-effective and large-scale production of the comb cage is given at the same time reliably reproducible high dimensional accuracy. In addition, plastic as a cage material allows low friction losses and a reduction of running noise. Furthermore, a plastic comb cage has an excellent elasticity, whereby the snapping of the rolling elements during assembly is considerably facilitated.

Gemäß einer technisch günstigen Weiterbildung ist der thermoplastische oder der duroplastische Kunststoff mit einer Faserarmierung versehen. Hierdurch sind die mechanische Belastbarkeit sowie die Verschleiß- und Temperaturbeständigkeit des Kammkäfigs weiter gesteigert.According to a technically favorable development of the thermoplastic or thermosetting plastic is provided with a fiber reinforcement. As a result, the mechanical strength and the wear and temperature resistance of the comb cage are further increased.

Der Kammkäfig kann mittels Spritzgießen oder Formpressen gefertigt sein. Hierdurch ist eine besonders maßhaltige und großserientaugliche Fertigung des Kammkäfigs realisierbar.The comb cage can be made by injection molding or compression molding. As a result, a particularly dimensionally stable and large-scale production of the comb cage can be realized.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kammkäfigs,
  • 2 den Kammkäfig gemäß 1 mit darin eingesetzten kugelförmigen Wälzkörpern,
  • 3 eine perspektivische Teilansicht des Kammkäfigs gemäß 1 von radial außen, wobei einige Käfigstege einen Axialschlitz aufweisen,
  • 4 eine schematische Perspektivansicht eines Kugellagers mit dem Kammkäfig gemäß 2, und
  • 5 einen prinzipiellen Teillängsschnitt durch das Kugellagers gemäß 4 entlang der Schnittlinie V-V.
The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. Showing:
  • 1 a perspective view of a comb cage according to the invention,
  • 2 according to the comb cage 1 with spherical rolling elements inserted therein,
  • 3 a partial perspective view of the comb cage according to 1 from radially outside, wherein some cage webs have an axial slot,
  • 4 a schematic perspective view of a ball bearing with the comb cage according to 2 , and
  • 5 a principal partial longitudinal section through the ball bearing according to 4 along the cutting line VV ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

In den Zeichnungen sind die gleichen konstruktiven Elemente jeweils mit denselben Bezugsziffern versehen. Der in 1 dargestellte Kammkäfig 10 kann als ein rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 12 ausgebildeter, kronenartiger Grundkörper 14 beschrieben werden. Der Grundkörper 14 weist unter anderem einen zumindest näherungsweise hohlzylindrischen Seitenring 18 auf, an dem hier lediglich exemplarisch sechs vorsprungfreie Taschenstege 20, 22, 24, 26, 28, 30 sowie drei Taschenstege 32, 34, 36 mit jeweils einem radial einwärts gerichteten ersten Vorsprung 38, 40, 42 ausgebildet sind. Alle diese Taschenstege sind abgesehen von den erwähnten Vorsprüngen 38, 40, 42 konstruktiv und geometrisch gleich ausgebildet sowie in Umfangsrichtung des Kammkäfigs 10 gleichmäßig zueinander beabstandet an dem Seitenring 18 angeordnet. Zwei jeweils umfangsseitig unmittelbar benachbarte Taschenstege begrenzen hierbei jeweils eine Käfigtasche 50. Außerdem sind hier beispielhaft zwischen zwei Taschenstegen 32, 34, 36 mit Vorsprüngen 38, 40, 42 jeweils zwei vorsprungfreie Taschenstege 20, 22, 24, 26, 28, 30 angeordnet.In the drawings, the same constructive elements are each provided with the same reference numerals. The in 1 illustrated comb cage 10 can be considered a rotationally symmetric to a longitudinal central axis 12 trained, crown-like body 14 to be discribed. The main body 14 has inter alia an at least approximately hollow cylindrical side ring 18 on, here only exemplarily six projection-free pocket webs 20 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 as well as three pocket webs 32 . 34 . 36 each having a radially inwardly directed first projection 38 . 40 . 42 are formed. All of these pocket webs are apart from the mentioned projections 38 . 40 . 42 structurally and geometrically the same design and in the circumferential direction of the comb cage 10 evenly spaced from each other on the side ring 18 arranged. Two respectively circumferentially immediately adjacent pocket webs each limit a cage pocket 50 , In addition, here are an example between two pocket webs 32 . 34 . 36 with projections 38 . 40 . 42 in each case two projection-free pocket webs 20 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 arranged.

Die quaderförmigen ersten Vorsprünge 38, 40, 42 sind jeweils am axial freien Ende 52, 54, 56 der Taschenstege 32, 34, 36 integral ausgeformt. Jeweils gegenüberliegend beziehungsweise axial fluchtend zu den vorderen ersten Vorsprüngen 38, 40, 42 sind jeweils radial einwärts gerichtete zweite Vorsprünge 60, 52, 64 am Seitenring 18 ausgebildet. Die jeweils radial einwärts gerichteten und konstruktiv identisch ausgestalteten Vorsprünge 38, 40, 42, 60, 62, 64 dienen zur zumindest radialen Führung des Kammkäfigs 10 an einem in 1 nicht dargestellten Innenring 102 eines gleichfalls hier nicht eingezeichneten Kugellagers 100. Abweichend von den hier lediglich beispielhaft gezeigten insgesamt sechs quaderförmigen Vorsprüngen 38, 40, 42, 60, 62, 64 an den drei Taschenstegen 32, 34, 36 können die hier beispielhaft neun Taschenstege 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 jeweils bis zu zwei Vorsprünge mit einer erforderlichenfalls von der Quaderform abweichenden geometrischen Form aufweisen.The cuboid first projections 38 . 40 . 42 are each at the axially free end 52 . 54 . 56 the pocket webs 32 . 34 . 36 integrally formed. In each case opposite or axially aligned with the front first projections 38 . 40 . 42 are each radially inwardly directed second projections 60 . 52 . 64 on the side ring 18 educated. The respective radially inwardly directed and structurally identically designed projections 38 . 40 . 42 . 60 . 62 . 64 serve for at least radial guidance of the comb cage 10 at an in 1 not shown inner ring 102 a ball bearing not shown here 100 , Notwithstanding the here only exemplary shown a total of six parallelepiped projections 38 . 40 . 42 . 60 . 62 . 64 at the three pocket webs 32 . 34 . 36 can the example here nine pocket webs 20 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 each have up to two projections with a geometric shape, if necessary, deviating from the cuboid shape.

Jede der hier lediglich beispielhaft neun Käfigtaschen 50 verfügt abweichend von einer kreisrunden Form über eine Ω-förmige Umfangskontur 70. Zur Schaffung der Ω-förmigen Umfangskonturen der Käfigtaschen 50 ist in den Grundkörper 14 des Kammkäfigs 10 zwischen jeweils zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarten Käfigtaschen 50 jeweils eine von dem Seitenring 18 weg gerichtete trapezförmige Ausnehmung 72 vorgesehen. Diese Ausnehmungen 72 sind insbesondere durch Abschrägungen an den freien Enden der Taschenstege 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 ausgebildet. Each of the examples here only nine cage pockets 50 has deviating from a circular shape over a Ω -shaped circumferential contour 70 , To create the Ω -shaped circumferential contours of the cage pockets 50 is in the body 14 of the comb cage 10 between each two circumferentially immediately adjacent cage pockets 50 one each from the side ring 18 directed away trapezoidal recess 72 intended. These recesses 72 are in particular by bevels on the free ends of the pocket webs 20 . 22 . 24 . 26 . 28 . 30 . 32 . 34 . 36 educated.

Gemäß einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kammkäfigs weist jede Käfigtasche 50 zumindest im Bereich eines darin aufzunehmenden kugelförmigen Wälzkörpers 80 eine Führungsfläche 74 mit einer zylindrischen Geometrie mit einer kreisbogenförmigen Umfangskontur mit einem Öffnungswinkel beziehungsweise Mittelpunktswinkel α von hier beispielhaft 90° auf. Durch die zylindrischen Führungsfläche 74 der jeweiligen Käfigtasche 50 vereinfacht sich vor allem die Fertigung des Kammkäfigs 10, wobei durch die trapezförmigen Ausnehmungen 72 zugleich eine weitere Verringerung des Materialeinsatzes erreicht ist.According to one embodiment of a comb cage according to the invention, each cage pocket 50 at least in the region of a spherical rolling element to be accommodated therein 80 a guide surface 74 with a cylindrical geometry with a circular arc-shaped peripheral contour with an opening angle or center angle α of here by way of example 90 °. Through the cylindrical guide surface 74 the respective cage pocket 50 Above all, the production of the comb cage is simplified 10 , wherein by the trapezoidal recesses 72 At the same time a further reduction in the use of materials is achieved.

Alternativ dazu ist es möglich, die Führungsflächen 74 der Käfigtaschen 50 zumindest im Bereich eines aufzunehmenden kugelförmigen Wälzkörpers sphärisch zu gestalten, das heißt, dass die Führungsflächen 74 eine Geometrie aufweisen, die zumindest annäherungsweise der Umfangsgeometrie eines Kugelflächenabschnitts entspricht. Diese sphärische Geometrie der Führungsflächen 74 verbessert die Haltefähigkeit des Kammkäfigs 10 für die Wälzkörper 80.Alternatively, it is possible to use the guide surfaces 74 the cage pockets 50 To make spherical at least in the range of a spherical roller to be received, that is, that the guide surfaces 74 have a geometry that corresponds at least approximately to the circumferential geometry of a spherical surface section. This spherical geometry of the guide surfaces 74 improves the retention capacity of the comb cage 10 for the rolling elements 80 ,

Die Materialstärke D des Kammkäfigs 10 beträgt bevorzugt weniger als 33% eines Durchmessers DK eines in den Käfigtaschen 50 jeweils aufzunehmenden kugelförmigen Wälzkörpers 80.The material thickness D of the comb cage 10 is preferably less than 33% of a diameter D K one in the cage pockets 50 respectively to be received spherical rolling elements 80 ,

Der Kammkäfig 10 ist vorzugsweise einstückig unter Nutzung eines thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffs hergestellt. Zur Erhöhung der Temperaturbeständigkeit sowie zur weiteren Optimierung der mechanischen Belastbarkeit und Lebensdauer des Kammkäfigs 10 kann der thermoplastische oder der duroplastische Kunststoffe mit einer geeigneten Faserarmierung versehen sein. Der Kammkäfig 10 wird vorzugsweise durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt, wodurch sich dieser kostenoptimal, großserientauglich und mit einer sicher reproduzierbaren hohen Maßhaltigkeit fertigen lässt.The comb cage 10 is preferably made in one piece using a thermoplastic or thermosetting plastic. To increase the temperature resistance and to further optimize the mechanical strength and durability of the comb cage 10 the thermoplastic or thermosetting plastics may be provided with a suitable fiber reinforcement. The comb cage 10 is preferably produced by injection molding or compression molding, whereby this can be manufactured cost-optimal, suitable for large-scale production and with a reliably reproducible high dimensional accuracy.

Die 2 zeigt den Kammkäfig 10 gemäß 1 mit darin eingesetzten kugelförmigen Wälzkörpern 80. In jeder Käfigtasche 50 des Grundkörpers 14 des zur Längsmittelachse 12 rotationssymmetrischen Kammkäfigs 10 ist jeweils ein kugelförmiger Wälzkörper 80 eines in 4 und dargestellten Kugellagers 100 aufgenommen. Aufgrund der bevorzugt zylindrisch ausgeführten Führungsflächen 74 halten sich die Wälzkörper 80 im Gegensatz zu sphärisch geformten Käfigtaschen nicht selbsttätig in den Käfigtaschen 50 des Kammkäfigs 10.The 2 shows the comb cage 10 according to 1 with spherical rolling elements inserted therein 80 , In every cage pocket 50 of the basic body 14 of the longitudinal central axis 12 rotationally symmetrical comb cage 10 is in each case a spherical rolling element 80 one in 4 and illustrated ball bearings 100 added. Due to the preferably cylindrical guide surfaces 74 keep the rolling elements 80 unlike spherically shaped cage pockets not automatically in the cage pockets 50 of the comb cage 10 ,

3 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Kammkäfigs gemäß 1, jedoch mit Axialschlitzen 86, 88 in den Taschenstegen 20, 32. Eine Käfigtasche 50 ist dabei durch einen vorsprungfreien Taschensteg 20 sowie einen Taschensteg 32 mit einem radial einwärts orientierten ersten Vorsprung 38 umfangsseitig begrenzt, während eine weitere im Uhrzeigersinn unmittelbar benachbarte Käfigtasche 50 durch den erwähnten Taschensteg 32 mit dem Vorsprung 38 und einem vorsprungfreien Taschensteg 22 umfangsseitig definiert ist. Der Kammkäfigs 50 ist wie erwähnt rotationssymmetrisch zu der Längsmittelachse 12 ausgebildet. 3 shows a partial perspective view of the comb cage according to 1 , but with axial slots 86 . 88 in the pocket webs 20 . 32 , A cage bag 50 is thereby by a projection-free pocket web 20 as well as a pocket bridge 32 with a radially inwardly oriented first projection 38 limited circumferentially, while another in the clockwise immediately adjacent cage pocket 50 through the mentioned pocket bridge 32 with the lead 38 and a projection-free pocket web 22 is defined on the periphery. The comb cage 50 is as mentioned rotationally symmetric to the longitudinal central axis 12 educated.

Um unter anderem die umfangsseitige Elastizität des Grundkörpers 14 des Kammkäfigs 10 zum Einsetzen der kugelförmigen Wälzkörper 80 zu erhöhen, ist vorzugsweise in den vorsprungfreien Taschenstegen 20, 22 jeweils ein parallel zur Längsmittelachse 12 verlaufender Axialschlitz 86, 88 eingebracht oder ausgebildet. Die Axialschlitze 86, 88 verlaufen ausgehend von dem jeweiligen freien Ende 90, 92 der vorsprungfreien Taschenstege 20, 22 in Richtung hin zu dem Seitenring 18 und hierbei im Wesentlichen parallel zur Längsmittelachse 12 des Kammkäfigs 10. Die Länge LAS der Axialschlitze 86, 88 ist bevorzugt kleiner oder gleich als eine Hälfte einer axialen Baulänge Bs des Kammkäfigs 10, um noch eine hinreichende mechanische Stabilität des Kammkäfigs 10 zu gewährleisten.Among other things, the circumferential elasticity of the body 14 of the comb cage 10 for inserting the spherical rolling elements 80 is preferably in the projection-free pocket webs 20 . 22 one parallel to the longitudinal central axis 12 extending axial slot 86 . 88 introduced or trained. The axial slots 86 . 88 starting from the respective free end 90 . 92 the projection-free pocket webs 20 . 22 towards the side ring 18 and in this case substantially parallel to the longitudinal central axis 12 of the comb cage 10 , The length L AS the axial slots 86 . 88 is preferably less than or equal to one half of an axial length Bs of the comb cage 10 to ensure adequate mechanical stability of the comb cage 10 to ensure.

4 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Kugellagers 100 mit dem Kammkäfig 10 gemäß 2. Das Kugellager 100 ist rotationssymmetrisch zu der Längsmittelachse 12 des Kammkäfigs 10 ausgebildet und weist unter anderem einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Innenring 102 sowie einen diesen koaxial umgebenden und lediglich angedeuteten, zumindest annähernd hohlzylindrischen Außenring 104 auf. Radial zwischen dem Innenring 102 und dem Außenring 104 sind die kugelförmigen Wälzkörper 80 angeordnet, welche auf den Laufbahnen 110, 112 der beiden Lagerringe 102, 104 abrollen. 4 shows a schematic perspective view of a ball bearing 100 with the comb cage 10 according to 2 , The ball bearing 100 is rotationally symmetrical to the longitudinal central axis 12 of the comb cage 10 formed and has, inter alia, a substantially hollow cylindrical inner ring 102 and a coaxially surrounding and merely indicated, at least approximately hollow cylindrical outer ring 104 on. Radial between the inner ring 102 and the outer ring 104 are the spherical rolling elements 80 Arranged on the raceways 110 . 112 the two bearing rings 102 . 104 roll.

Der Kammkäfig 10 ist hierbei mittels der axial endseitigen ersten Vorsprünge 38, 40, 42 der Taschenstege 32, 34, 36 und den diesen axial gegenüberliegenden, hier jedoch verdeckten, hinten liegenden zweiten Vorsprüngen 60 des Seitenrings 18 in radialer Richtung am Innenring 104 des Kugellagers 100 geführt.The comb cage 10 is here by means of the axially end-side first projections 38 . 40 . 42 the pocket webs 32 . 34 . 36 and these axially opposite, but here hidden, behind lying second projections 60 of the side ring 18 in radial direction on the inner ring 104 of the ball bearing 100 guided.

5 zeigt einen prinzipiellen Teillängsschnitt durch das Kugellager gemäß 4 entlang der Schnittlinie V-V. Der dargestellte kugelförmige Wälzkörper 80 des Kugellagers 100 rollt auf einer hohlkehlartigen Innenringlaufbahn 110 des Innenrings 102 und einer hohlkehlartigen Außenringlaufbahn 112 des Außenrings 104 des Kugellagers 100 ab. Der Wälzkörper 80 sowie alle übrigen in der Schnittdarstellung nicht dargestellten Wälzkörper sind in dem die Merkmale der Erfindung aufweisenden Kammkäfig 10 aufgenommen und geführt. 5 shows a principle partial longitudinal section through the ball bearing according to 4 along the cutting line VV , The illustrated spherical rolling element 80 of the ball bearing 100 rolls on a hollow-like inner ring track 110 of the inner ring 102 and a fillet-like outer raceway 112 of the outer ring 104 of the ball bearing 100 from. The rolling element 80 as well as all other rolling elements not shown in the sectional view are in the features of the invention having comb cage 10 recorded and conducted.

Am axial freien Ende 52 des Taschenstegs 32 des Kammkäfigs 10 ist dessen radial einwärts gerichteter erster Vorsprung 38 erkennbar. Axial gegenüberliegend sowie axial fluchtend zu dem ersten Vorsprung 38 ist an dem zumindest annähernd hohlzylindrischen Seitenring 18 des Kammkäfigs 10 ein radial einwärts gerichteter zweiter Vorsprung 60 ausgebildet. Diese beiden Vorsprünge 32, 60 sowie alle weiteren hier nicht dargestellten paarweise zueinander angeordneten Vorsprünge weisen jeweils eine quaderförmige Geometrie auf. Der Innenring 102 weist beiderseits der Innenringlaufbahn 110 eine erste und eine zweite zumindest näherungsweise zylindrische Führungsfläche 114, 116 zur zumindest radialen Führung der Vorsprünge 38, 60 des Kammkäfigs 10 auf. Zwischen den Vorsprüngen 38, 60 des Kammkäfigs 10 und den Führungsflächen 114, 116 des Innenrings 102 verbleibt vorzugsweise jeweils ein schmaler Ringspalt 118, 120. Bei einer hier nicht dargestellten idealen spielfreien Radialführung zwischen dem Kammkäfig 10 und dem Innenring 102 des Kugellagers 100 können die Radialspalte 118, 120 jeweils bis auf den Wert von etwa Null reduziert sein. Die Vorsprünge des Kammkäfigs 10 können in einer alternativen Ausführungsform auch nach radial außen weisen und den Kammkäfig an Führungsflächen des Außenrings 104 abstützen.At the axially free end 52 of the bag web 32 of the comb cage 10 is its radially inwardly directed first projection 38 recognizable. Axially opposite and axially aligned with the first projection 38 is at the at least approximately hollow cylindrical side ring 18 of the comb cage 10 a radially inwardly directed second projection 60 educated. These two projections 32 . 60 as well as all other not shown here in pairs arranged projections each have a cuboid geometry. The inner ring 102 has both sides of the inner ring raceway 110 a first and a second at least approximately cylindrical guide surface 114 . 116 for at least radial guidance of the projections 38 . 60 of the comb cage 10 on. Between the projections 38 . 60 of the comb cage 10 and the guide surfaces 114 . 116 of the inner ring 102 A narrow annular gap preferably remains in each case 118 . 120 , In an ideal play-free radial guide, not shown here, between the comb cage 10 and the inner ring 102 of the ball bearing 100 can the radial column 118 . 120 each be reduced to the value of about zero. The protrusions of the comb cage 10 may also point radially outward in an alternative embodiment and the comb cage on guide surfaces of the outer ring 104 support.

Der erfindungsgemäße Kammkäfig 10 ist im Vergleich zu bekannten gattungsgemäßen Kammkäfigen mit einem erkennbar reduzierten Materialeinsatz herstellbar, welches zu einer Gewichtsreduktion und hiermit einhergehend zu Energiespareffekten im Lagerbetrieb führt.The comb cage according to the invention 10 is compared to known generic comb cages with a recognizable reduced use of materials produced, which leads to a weight reduction and, consequently, to energy-saving effects in storage operation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kammkäfigcomb cage
1212
Längsmittelachse des KammkäfigsLongitudinal axis of the comb cage
1414
Grundkörper des KammkäfigsBasic body of the comb cage
1818
Seitenring des KammkäfigsSide ring of the comb cage
2020
Vorsprungfreier TaschenstegTab free web
2222
Vorsprungfreier TaschenstegTab free web
2424
Vorsprungfreier TaschenstegTab free web
2626
Vorsprungfreier TaschenstegTab free web
2828
Vorsprungfreier TaschenstegTab free web
3030
Vorsprungfreier TaschenstegTab free web
3232
Taschensteg mit VorsprungPocket bridge with projection
3434
Taschensteg mit VorsprungPocket bridge with projection
3636
Taschensteg mit VorsprungPocket bridge with projection
3838
Seitenringnaher Vorsprung an einem TaschenstegSide-ring-like projection on a pocket web
4040
Seitenringnaher Vorsprung an einem TaschenstegSide-ring-like projection on a pocket web
4242
Seitenringnaher Vorsprung an einem TaschenstegSide-ring-like projection on a pocket web
5050
Käfigtaschecage pocket
5252
Freies EndeFree end
5454
Freies EndeFree end
5656
Freies EndeFree end
6060
Vorsprung am SeitenringProjection on the side ring
6262
Vorsprung am SeitenringProjection on the side ring
6464
Vorsprung am SeitenringProjection on the side ring
7070
Umfangskontur einer KäfigtascheCircumferential contour of a cage pocket
7272
Trapezförmige AusnehmungTrapezoidal recess
7474
Führungsfläche einer KäfigtascheGuide surface of a cage pocket
8080
Kugelförmiger WälzkörperSpherical rolling element
8686
Axialschlitz an einem TaschenstegAxial slot on a pocket web
8888
Axialschlitz an einem TaschenstegAxial slot on a pocket web
9090
Freies Ende eines TaschenstegsFree end of a pocket web
9292
Freies Ende eines TaschenstegsFree end of a pocket web
100100
Kugellagerball-bearing
102102
Innenring des KugellagersInner ring of the ball bearing
104104
Außenring des KugellagersOuter ring of the ball bearing
110110
InnenringlaufbahnInner ring raceway
112112
AußenringlaufbahnOuter ring raceway
114114
Erste Führungsfläche am InnenringFirst guide surface on the inner ring
116116
Zweite Führungsfläche am InnenringSecond guide surface on the inner ring
118118
Erster RingspaltFirst annular gap
120120
Zweiter RingspaltSecond annular gap
Bs B s
Axiale Baulänge des KammkäfigsAxial length of the comb cage
DK D K
Durchmesser eines WälzkörpersDiameter of a rolling element
DD
Materialstärke des KammkäfigsMaterial thickness of the comb cage
LAS L AS
Länge eines AxialschlitzesLength of an axial slot
ΩΩ
Mittelpunktswinkel, Öffnungswinkel einer KäfigtascheCenter angle, opening angle of a cage pocket

Claims (10)

Kammkäfig (10) zur Führung von radial zwischen einem Innenring (102) und einem Außenring (104) eines Kugellagers (100) angeordneten kugelförmigen Wälzkörpern (80), wobei die Wälzkörper (80) in jeweils einer Käfigtasche (50) aufgenommen und durch diese geführt sind, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Käfigtaschen (50) durch einen Taschensteg (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) voneinander getrennt sind, wobei die Taschenstege (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) umfangsbezogen gleichmäßig zueinander verteilt an einem Seitenring (18) des Kammkäfigs (10) ausgebildet sind, und bei dem die Taschenstege (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) parallel zu einer Längsmittelachse (12) des Kammkäfigs (10) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien axialen Ende (52, 54, 56) von mindestens drei in Umfangsrichtung des Kammkäfigs (10) gleichmäßig zueinander beabstandeten Taschenstegen (32, 34, 36) jeweils ein radial einwärts gerichteter erster Vorsprung (38, 40, 42) sowie axial gegenüber im Bereich des Seitenrings (18) jeweils ein radial einwärts gerichteter zweiter Vorsprung (60, 62, 64) ausgebildet ist.Comb cage (10) for guiding radially between an inner ring (102) and an outer ring (104) of a ball bearing (100) arranged spherical rolling elements (80), wherein the rolling elements (80) in each case a cage pocket (50) and guided therethrough are each, with two immediately adjacent cage pockets (50) by a pocket web (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) are separated from each other, wherein the pocket webs (20, 22, 24, 26, 28 , 30, 32, 34, 36) are circumferentially evenly distributed to each other on a side ring (18) of the comb cage (10) are formed, and wherein the pocket webs (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 ) are aligned parallel to a longitudinal central axis (12) of the comb cage (10), characterized in that at the free axial end (52, 54, 56) of at least three in the circumferential direction of the comb cage (10) evenly spaced pocket webs (32, 34 , 36) each have a radially inwardly directed first projection (38, 40, 42) and axially opposite in the region of the side ring (18) in each case a radially inwardly directed second projection (60, 62, 64) is formed. Kammkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung einer zumindest annähernd Ω-förmigen Umfangskontur (70) der Wälzkörpertaschen (50) zwischen jeweils zwei benachbarten Taschenstegen (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) eine trapezförmige Ausnehmung (72) ausgebildet ist.Comb cage after Claim 1 , characterized in that to form an at least approximately Ω-shaped peripheral contour (70) of the rolling body pockets (50) between each two adjacent pocket webs (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) has a trapezoidal recess ( 72) is formed. Kammkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke (D) der Taschenstege (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) weniger als 33% eines Durchmessers (DK) der kugelförmigen Wälzkörper (80) beträgt.Comb cage after Claim 1 or 2 , characterized in that the material thickness (D) of the pocket webs (20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) is less than 33% of a diameter (D K ) of the spherical rolling elements (80). Kammkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Käfigtasche (50) zumindest im Bereich eines darin aufzunehmenden Wälzkörpers (80) eine zylindrisch geformte Führungsfläche (74) aufweist.Comb cage after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that each cage pocket (50) has a cylindrically shaped guide surface (74) at least in the region of a rolling element (80) to be accommodated therein. Kammkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Käfigtasche (50) zumindest im Bereich eines darin aufzunehmenden Wälzkörpers (80) eine sphärisch geformte Führungsfläche (70) aufweist.Comb cage after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that each cage pocket (50) has a spherically shaped guide surface (70) at least in the region of a rolling body (80) to be accommodated therein. Kammkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder vorsprungfreie Taschensteg (20, 22, 24, 26, 28, 30) ausgehend von dessen freien Ende (90, 92) einen Axialschlitz (86, 88) aufweist.Comb cage after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that each projection-free pocket web (20, 22, 24, 26, 28, 30), starting from the free end (90, 92) has an axial slot (86, 88). Kammkäfig nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Axialschlitz (86, 88) eine Länge (LAS) aufweist, die höchstens der Hälfte einer axialen Baulänge (Bs) des Kammkäfigs (10) entspricht.Comb cage after Claim 6 , characterized in that each axial slot (86, 88) has a length (L AS ) which corresponds at most to half of an axial length (Bs) of the comb cage (10). Kammkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammkäfig (10) einstückig mit einem thermoplastischen oder mit einem duroplastischen Kunststoff hergestellt ist.Comb cage after one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the comb cage (10) is made in one piece with a thermoplastic or with a thermosetting plastic. Kammkäfig nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische oder der duroplastische Kunststoff mit einer Faserarmierung versehen ist.Comb cage after Claim 8 , characterized in that the thermoplastic or thermosetting plastic is provided with a fiber reinforcement. Kammkäfig nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kammkäfig (10) mittels Spritzgießen oder Formpressen gefertigt ist.Comb cage after Claim 8 or 9 , characterized in that the comb cage (10) is manufactured by means of injection molding or compression molding.
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