DE102017126575A1

DE102017126575A1 - Kugellagerkäfig

Info

Publication number: DE102017126575A1
Application number: DE102017126575.9A
Authority: DE
Inventors: Valentin-Marian Ionita
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2019-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kugellagerkäfig (1), der aus einem gebogenen Draht (2) besteht, wobei der Draht (2) eine Anzahl nebeneinander angeordneter Taschen (3, 4, 5) zur Aufnahme jeweils einer Kugel (6) bildet und wobei die einzelnen Taschen (3, 4, 5) durch aus dem Draht (2) geformte Verbindungsabschnitte (7) miteinander verbunden sind. Um einen leichten und kostengünstig herstellbaren Käfig bereitzustellen, sieht die Erfindung vor, dass jede Tasche (3, 4, 5) aus einem den radial außenliegenden Endbereich des Kugellagerkäfigs (1) bildenden bogenförmig ausgebildeten Halteabschnitt (3) gebildet wird, an den sich beidseitig bogenförmig ausgebildete Seitenabschnitte (4, 5) anschließen, wobei die Halteabschnitte (3) im wesentlichen auf einem zumindest weitgehend konstanten Abstand (b) vom Zentrum des Kugellagerkäfigs (1) liegen und wobei die Seitenabschnitte (4, 5) im wesentlichen in einer Ebene liegen, die die radiale Richtung (r) und die axiale Richtung (a) des Kugellagerkäfigs (1) aufspannen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kugellagerkäfig, der aus einem gebogenen Draht besteht, wobei der Draht eine Anzahl nebeneinander angeordneter Taschen zur Aufnahme jeweils einer Kugel bildet und wobei die einzelnen Taschen durch aus dem Draht geformte Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind.
Hintergrund der Erfindung
Ein Kugellagerkäfig der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 20 2008 011 753 U1 bekannt. Die hier offenbarte Geometrie des Kugellagerkäfigs ist relativ aufwendig und hat einen Materialeinsatz zur Folge, der ein nicht unerhebliches Gewicht des Käfigs nach sich zieht.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Kugellagerkäfig bereitzustellen, der leichter und kostengünstiger herstellbar ist, als dies bei der vorbekannten Lösung der Fall ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Tasche aus einem den radial außenliegenden Endbereich des Kugellagerkäfigs bildenden bogenförmig ausgebildeten Halteabschnitt gebildet wird, an den sich beidseitig bogenförmig ausgebildete Seitenabschnitte anschließen, wobei die Halteabschnitte im wesentlichen auf einem zumindest weitgehend konstanten Abstand vom Zentrum des Kugellagerkäfigs liegen und wobei die Seitenabschnitte im wesentlichen in einer Ebene liegen, die die radiale Richtung und die axiale Richtung des Kugellagerkäfigs aufspannen.
Die Verbindungsabschnitte können dabei durch einen bogenförmig ausgebildeten Abschnitt gebildet werden, der im wesentlichen in einer Ebene liegt, die senkrecht auf der axialen Richtung des Kugellagerkäfigs steht.
Der Kugellagerkäfig ist bevorzugt aus einem linearen Gebilde zu einem Ring zusammengesetzt, dessen zusammentreffende Endbereiche miteinander verbunden sind. In diesem Falle ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Verbindung der zusammentreffenden Endbereiche durch zwei ineinandergreifende Haken gebildet wird.
Die Kugeltaschen bestehen demgemäß aus zwei die Kugeln in Umfangsrichtung führende Seitenschlaufen, die durch eine in Radialrichtung wirkende Oberschlaufe miteinander verbunden sind. Die unteren Enden der Seitenschlaufen sind dabei durch eine weitere Abstandsschlaufe mit den unteren Enden der Seitenschlaufen der nächsten Kugeltasche verbunden.
Durch die vorgeschlagene Lösung wird ein Stahldrahtkäfig für ein Kugellager bereitgestellt, welches kostengünstig herstellbar ist und ein nur geringes Gewicht aufweist.
Insbesondere in der Massenfertigung des gegenständlichen Kugellagerkäfigs lassen sich so wirtschaftliche Vorteile erzielen.
Vorteilhaft ist, dass der Käfig bzw. sein Ausgangsmaterial zunächst in beliebigen Längen hergestellt werden kann. Er eignet sich insoweit für einen breiten Bereich von Lagerdurchmessern, sofern Kugeln mit einem vorgegebenen Durchmesser eingesetzt werden.
Demgemäß können verschiedene Lager mit unterschiedlichem Durchmesser mit dem vorgeschlagenen Käfig versehen werden, sofern der Kugeldurchmesser konstant bleibt. Hierfür muss lediglich die Umfangslänge des Käfigs unterschiedlich gehalten werden (d. h. die Anzahl der Käfigtaschen).
Dies kann durch Abtrennen des benötigten Abschnitts von einem vorgefertigten, zunächst linearen Käfigabschnitt erfolgen, der anschließend ringförmig gebogen wird, wobei dann die aneinanderstoßenden Enden des Käfigabschnitts miteinander verbunden werden.
Demgemäß wird der Käfig zunächst aus einem kontinuierlichen Draht gebogen und der für den konkreten Käfig benötigte Abschnitt der Drahtstruktur dann zum ringförmigen Kugellagerkäfig gebogen.
Das Biegen des Käfigs kann dabei im kalten Zustand erfolgen.
Der Käfig kann vor dem genannten Verbinden der aneinanderstoßenden Enden in das vormontierte Lager eingesetzt werden, welches hierdurch fertig montiert wird.
Durch Einsatz entsprechender Haken bzw. Ösen an den Enden der vorgefertigten Struktur ist sichergestellt, dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Enden im Betrieb des Lagers ausgeschlossen ist.
Bei der Montage des Lagers werden die Kugeln zwischen die Lagerringe eingesetzt und mit einer Vorrichtung in der richtigen Stellung gehalten; hierbei wird der Kugelsatz seitlich freigehalten. Dann wird der Käfig seitlich eingeschoben und dessen aneinanderstoßende Enden miteinander verbunden. Nach dem Verbinden der Enden werden die Kugeln relativ zueinander gehalten, so dass das Lager eine unverlierbare Einheit bildet.
Figurenliste
In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

1 schematisch den Radialschnitt durch ein Kugellager,
2 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Innenrings des Wälzlagers, des Kugelsatzes sowie des Käfigs,
3 in der Seitenansicht einen Abschnitt des Kugellagers,
4 in perspektivischer Darstellung den Kugelsatz des Kugellagers, der vom Käfig gehalten wird,
5 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Kugelsatzes des Kugellagers, der vom Käfig gehalten wird,
6 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Kugelsatzes des Kugellagers, der vom Käfig gehalten wird,
7 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Kugelsatzes des Kugellagers, der vom Käfig gehalten wird,
8 in der Vorderansicht einen Abschnitt des Käfigs,
9 in der Vorderansicht einen Abschnitt des Kugelsatzes des Kugellagers samt Käfig,
10 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Kugellagers,
11 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Kugelsatzes des Kugellagers, der vom Käfig gehalten wird,
12 die Draufsicht auf ein Rohteil des Käfigs,
13 die Draufsicht auf den fertiggestellten Käfig,
14 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Käfigs,
15 die Seitenansicht auf einen Abschnitt des Käfigs,
16 die Vorderansicht eines Abschnitts des Käfigs,
17 die Draufsicht auf einen Abschnitt des Käfigs,
18 in perspektivischer Darstellung zwei zu verbindende Endbereiche des Käfigs, wobei die Endbereich noch nicht miteinander verbunden sind,
19 in perspektivischer Darstellung die beiden miteinander verbundenen Endbereiche des Käfigs und
20 in perspektivischer Darstellung die beiden miteinander verbundenen Endbereiche des Käfigs aus einem anderen Blickwinkel als in 19.

Ausführliche Beschreibung der Figuren
In 1 ist ein Kugellager dargestellt, der einen Lageraußenring 12 und einen Lagerinnenring 13 aufweist, zwischen denen ein Satz Kugeln 6 angeordnet ist. Die Kugeln 6 werden durch einen Kugellagerkäfig 1 in Position gehalten. Der Käfig 1 ist dabei aus einem Draht 2 gebildet, der hierzu entsprechend verformt wurde. In 1 ist die axiale Richtung a sowie die radiale Richtung r des Lagers eingezeichnet.
Der Käfig 1 weist dabei eine Vielzahl von Käfigtaschen auf, die durch die Elemente 3, 4 und 5 gebildet werden, wie es sich aus den weiteren Figuren ergibt. Bei dem Element 3 handelt es sich um einen Halteabschnitt, der im wesentlichen einen konstanten Abstand b vom Zentrum (d. h. von der Drehachse des Lagers) hat; insoweit wird insbesondere auf 3 Bezug genommen. Weiterhin werden die Taschen durch zwei Seitenabschnitte 4 und 5 gebildet. In jede Tasche 3, 4, 5 wird jeweils eine Kugel 6 eingesetzt.
Die so gebogenen Taschen werden durch Verbindungsabschnitte 7 miteinander verbunden, so dass sich die aus den weiteren Figuren ersichtliche Struktur des Käfigs ergibt.
Der radial außenliegende Endbereich des Kugellagerkäfigs 1 wird also durch den bogenförmig gestalteten Halteabschnitt 3 gebildet, an den sich beidseitig die beiden bogenförmig gestalteten Seitenabschnitte 4 und 5 anschließen. Weiter ist zu sehen, dass die beiden Seitenabschnitte 4 und 5 im wesentlichen in einer Ebene liegen, die die radiale Richtung r und die axiale Richtung a des Käfigs 1 bzw. des in 1 dargestellten Lagers aufspannen.
Aus 12 geht hervor, dass der Käfig 1 zunächst als lineare Struktur gefertigt werden kann, der in den beiden Endbereichen 8 und 9 jeweils Haken 10 bzw. 11 aufweist.
Die so geschaffene Struktur wird zu dem in 13 dargestellten ringförmigen Käfig 1 geformt.
Die Verbindung der zusammenstoßenden Endbereich 8 und 9 durch Haken 10 und 11 ist in den 18 bis 20 illustriert.
Bezugszeichenliste

1: Kugellagerkäfig
2: Draht
3, 4, 5: Tasche
3: Halteabschnitt
4: Seitenabschnitt
5: Seitenabschnitt
6: Kugel
7: Verbindungsabschnitt
8: Endbereich
9: Endbereich
10: Haken
11: Haken
12: Lageraußenring
13: Lagerinnenring
b: Abstand
r: radiale Richtung
a: axiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202008011753 U1 [0002]

Claims

Kugellagerkäfig (1), der aus einem gebogenen Draht (2) besteht, wobei der Draht (2) eine Anzahl nebeneinander angeordneter Taschen (3, 4, 5) zur Aufnahme jeweils einer Kugel (6) bildet und wobei die einzelnen Taschen (3, 4, 5) durch aus dem Draht (2) geformte Verbindungsabschnitte (7) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Tasche (3, 4, 5) aus einem den radial außenliegenden Endbereich des Kugellagerkäfigs (1) bildenden bogenförmig ausgebildeten Halteabschnitt (3) gebildet wird, an den sich beidseitig bogenförmig ausgebildete Seitenabschnitte (4, 5) anschließen, wobei die Halteabschnitte (3) im wesentlichen auf einem zumindest weitgehend konstanten Abstand (b) vom Zentrum des Kugellagerkäfigs (1) liegen und wobei die Seitenabschnitte (4, 5) im wesentlichen in einer Ebene liegen, die die radiale Richtung (r) und die axiale Richtung (a) des Kugellagerkäfigs (1) aufspannen.
Kugellagerkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (7) durch einen bogenförmig ausgebildeten Abschnitt gebildet werden, der im wesentlichen in einer Ebene liegt, die senkrecht auf der axialen Richtung (a) des Kugellagerkäfigs (1) steht.
Kugellagerkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem linearen Gebilde zu einem Ring zusammengesetzt ist, dessen zusammentreffende Endbereiche (8, 9) miteinander verbunden sind.
Kugellagerkäfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der zusammentreffenden Endbereiche (8, 9) durch zwei ineinandergreifende Haken (10, 11) gebildet wird.