DE102020200865A1 - Spacer bodies and large roller bearings with such spacer bodies - Google Patents

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Yevgenij Sharypkin
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abstandshaltekörper zur Beabstandung zweier Kugeln einer Kugelreihe in einer Kugeldrehverbindung, umfassend beidseitige an die Kugelform angepasste, in entgegengesetzte Richtungen weisende, voneinander beabstandete Kugelaufnahmen (5), wobei an die Kugelaufnahmen (5) stirnseitig betrachtet umfänglich verteilt, sternförmig abragende Flügel (6) mit einer an die Kugelform angepassten, die Kugelaufnahmen (5) weiterbildenden Flügelinnenseite (7) und einem von der Kugelaufnahme (5) wegweisenden Flügelmantel (8) angeformt sind, sowie ein Kugellager, dessen Kugeln mittels solcher Abstandshalter voneinander beabstandet sind.The invention relates to a spacer body for spacing two balls of a row of balls in a rotary ball joint, comprising ball receptacles (5) that are adapted to the spherical shape on both sides, pointing in opposite directions and spaced apart from one another, with star-shaped protruding wings distributed circumferentially on the ball receptacles (5) when viewed from the front. 6) with a wing inner side (7) that is adapted to the spherical shape and further develops the ball seats (5) and a wing jacket (8) pointing away from the ball seat (5), as well as a ball bearing, the balls of which are spaced apart from one another by means of such spacers.

Description

Die Erfindung betrifft Abstandshaltekörper zur Beabstandung zweier Kugeln einer Kugelreihe in einer Kugeldrehverbindung, umfassend beidseitige an die Kugelform angepasste, in entgegengesetzte Richtungen weisende, voneinander beabstandete Kugelaufnahmen. Ferner betrifft die Erfindung ein Kugellager mit zwei gegeneinander verdrehbaren Lagerringen und mit mindestens einer Reihe von zwischen den Lagerringen abrollbar angeordneten Kugeln.The invention relates to spacer bodies for spacing two balls of a row of balls apart in a rotary ball joint, comprising ball receptacles which are adapted to the ball shape on both sides and point in opposite directions and are spaced apart from one another. The invention also relates to a ball bearing with two mutually rotatable bearing rings and with at least one row of balls that can roll between the bearing rings.

Derartige Abstandshaltekörper sind beispielsweise aus DE 26 10 707 C2 bekannt.Such spacer bodies are made, for example DE 26 10 707 C2 famous.

In Großwälzlagern werden - auch als Zwischenstücke bezeichnete - Abstandshaltekörper eingesetzt, um die zwischen den Lagerringen angeordneten Wälzkörperkugeln, kurz: Kugeln, zur Verringerung der Abnutzung der Kugeln zu beabstanden und in den Lagerringen zu halten. Dazu bilden die zwischen den Kugeln angeordnete Abstandshaltekörper eine Kugeldrehverbindung aus, indem zwei Kugeln in die beiden gegenüberliegenden Wälzkörperaufnahmen, kurz: Aufnahmen, des Abstandshaltekörpers eingreifend eingesetzt sind. Zur Verringerung der Lagerreibung und Erhöhung der Lebensdauer des Lagers ist dieses durch Schmiermittel, beispielsweise Fett oder Öl, geschmiert. Dazu werden Schmiermitteltaschen, die in der Wälzkörperaufnahme des Abstandshaltekörpers angeordnet sind, verwendet. Dabei kommt es für eine effiziente Schmierung im Besonderen darauf an, nicht lediglich eine Schmiermittelsammlung in den Schmiermitteltaschen, sondern ein hinreichendes Maß an Schmiermittelaustausch zwischen den Kugeln und der Laufbahn der Lagerringe zu gewährleisten. Bei aus dem Stand der Technik vorbekannten Schmiermitteltaschen besteht eine ausgeprägte Tendenz der reinen Schmiermittelansammlung in den Schmiermitteltaschen und mithin der mangelnden Verteilung von Schmiermittel im Laufsystem.Spacer bodies are used in large roller bearings - also referred to as spacers - in order to space the roller body balls, in short: balls, arranged between the bearing rings, and to hold them in the bearing rings to reduce the wear and tear on the balls. For this purpose, the spacer bodies arranged between the balls form a rotary ball joint in that two balls are inserted into the two opposing rolling body receptacles, in short: receptacles, of the spacer body. To reduce bearing friction and increase the service life of the bearing, it is lubricated with lubricants, for example grease or oil. For this purpose, lubricant pockets, which are arranged in the roller body receptacle of the spacer body, are used. For efficient lubrication, it is particularly important not only to ensure that the lubricant is collected in the lubricant pockets, but also that there is a sufficient amount of lubricant exchange between the balls and the raceway of the bearing rings. In the case of lubricant pockets known from the prior art, there is a marked tendency towards pure lubricant accumulation in the lubricant pockets and consequently insufficient distribution of lubricant in the running system.

Neben der Sicherstellung eines hinreichenden Schmiermittelaustausches besteht eine weitere Anforderung an einen in einem Großwälzlager einzusetzenden Abstandshaltekörper darin, dass dieser möglichst massen-, belastungs- und ressourcenverbrauchsoptimiert ausgestaltet ist. Die Massenoptimierung liegt schlichtweg darin begründet, dass aufgrund der Vielzahl von eingesetzten Abstandskörpern durch eine Leichtbauweise der Abstandskörper nicht nur das Gewicht der Großwälzlager, sondern auch deren Reibung verringert werden kann. Zudem besteht die Anforderung an die Abstandshaltekörper, dass dieser belastungsoptimiert designt ist, also nur solche Teile des Abstandskörpers mit hoher Materialstärke ausgebildet sind, die auch eine starke mechanische Belastung erfahren. Die Ressourcenverbrauchsoptimierung ist schlichtweg aus Gründen der Kosteneffizienz von Relevanz.In addition to ensuring a sufficient exchange of lubricant, a further requirement for a spacer body to be used in a large roller bearing is that it is designed to be as optimized as possible in terms of mass, load and resource consumption. The mass optimization is simply based on the fact that, due to the large number of spacers used, a lightweight construction of the spacers not only reduces the weight of the large roller bearings, but also their friction. In addition, there is a requirement for the spacer body that it is designed in a load-optimized manner, that is to say that only those parts of the spacer body are designed with a high material thickness that also experience a strong mechanical load. Resource consumption optimization is relevant simply for reasons of cost efficiency.

Abstandshaltekörper für einen Einsatz in Großwälzlagern werden regelmäßig aus Kunststoff gefertigt und mittels Kunststoffspritzgussverfahrens hergestellt. Dabei besteht das Risiko von Lunkerbildung, also der Ausbildung von Hohlräumen in den Wänden des Abstandshaltekörpers in Folge von inhomogenen Wanddicken des Kunststoffbauteils. Eine solche Lunkerbildung hat sich als problematisch für die Formstabilität des Abstandshaltekörpers herausgestellt. Sobald ein im Großwälzlager verbauter Abstandshaltekörper seine Formstabilität verliert, beispielsweise bricht, macht dies neben den durch die Außerbetriebnahme des Lagers bedingten Kosten eine aufwendige Reparatur erforderlich, um keine irreversible Beschädigung der Laufbahn beziehungsweise der Kugeln zu riskieren. Zur Vermeidung von Lunkerbildung ist daher ein Abstandshaltekörper so zu gestalten, dass seine Wanddicken möglichst homogen sind.Spacer bodies for use in large roller bearings are usually made of plastic and manufactured using a plastic injection molding process. There is a risk of voids, that is, the formation of cavities in the walls of the spacer body as a result of inhomogeneous wall thicknesses of the plastic component. Such voids have proven to be problematic for the dimensional stability of the spacer body. As soon as a spacer body installed in the large roller bearing loses its dimensional stability, for example breaks, this makes expensive repairs necessary in addition to the costs associated with taking the bearing out of operation in order not to risk irreversible damage to the raceway or the balls. In order to avoid the formation of voids, a spacer body must therefore be designed so that its wall thicknesses are as homogeneous as possible.

Aus dem Stand der Technik sind gegenwärtig keine Abstandshaltekörper bekannt, die den vorstehend genannten Anforderungen in hinreichendem Maße genügen.No spacer bodies are currently known from the prior art which adequately meet the above-mentioned requirements.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Abstandshaltekörper bereitzustellen, der die vorstehend genannten Nachteile überwindet, insbesondere einen verbesserten Schmiermittelaustausch ermöglicht, massen-, belastungs- und ressourcenverbrauchsoptimiert ausgestaltet ist und bei dem die Anfälligkeit für Forminstabilitäten minimiert ist.The invention is therefore based on the object of providing a spacer body which overcomes the aforementioned disadvantages, in particular enables an improved lubricant exchange, is designed to be optimized in terms of mass, load and resource consumption and in which the susceptibility to form instabilities is minimized.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen eingangs genannten gattungsgemäßen Abstandshaltekörper, bei dem an die Kugelaufnahmen stirnseitig betrachtet umfänglich verteilt sternförmig abragende Flügel mit einer an die Kugelform angepassten die Kugelaufnahmen weiterbildenden Flügelinnenseite und einem von der Kugelaufnahme wegweisenden Flügelmantel angeformt sind.This object is achieved according to the invention by a generic spacer body of the type mentioned at the outset, in which, viewed from the end face, star-shaped projecting wings are formed on the spherical receptacles, with a wing inner side adapted to the spherical shape that further develops the spherical receptacles and a wing jacket pointing away from the ball receptacle.

Ein solcher Abstandshaltekörper umfasst zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Kugelaufnahmen, wobei jede Kugelaufnahme eine an die Kugeln angepasste kalottenartige Form aufweist, die dazu geeignet ist, eine Kugel aufzunehmen. Dabei sind die beiden Kugelaufnahmen voneinander beabstandet, so dass die in einen Lagerring eines Kugellagers, insbesondere eines Großwälzlagers, eingesetzten Kugeln sich nicht berühren. Dies verringert den Verschleiß der Kugeln und vergrößert somit die sowohl die Lebensdauer als auch die Wartungsintervalle des Kugel- beziehungsweise Großwälzlagers.Such a spacer body comprises two ball seats pointing in opposite directions, each ball seat having a dome-like shape that is adapted to the balls and is suitable for receiving a ball. The two ball receptacles are spaced from one another, so that the balls inserted in a bearing ring of a ball bearing, in particular a large roller bearing, do not touch one another. This reduces the wear on the balls and thus increases both the service life and the maintenance intervals of the ball or large roller bearing.

An einen erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper sind stirnseitig betrachtet an die Kugelaufnahmen umfänglich verteilt sternförmig abragende Flügel angeformt. Diese Flügel verfügen sowohl über eine entsprechend der Kugelform ausgeführte, die Kugelaufnahmen weiterbildende Flügelinnenseite als auch über einen von der Kugelaufnahme wegweisenden Flügelmantel.On a spacer body according to the invention, when viewed from the end face, wings projecting in a star shape are formed on the spherical receptacles, distributed circumferentially. These wings have both a wing inner side that is designed according to the spherical shape and further develops the ball receptacles, as well as a wing jacket pointing away from the ball receptacle.

Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper ist, dass die Flügel sternförmig angeordnet sind; mithin ein Abstand zwischen den einzelnen Flügeln besteht. Dies erlaubt im Vergleich zu Abstandshaltekörpern mit einer durchgängigen Außenkontur nicht nur eine signifikante Gewichtsersparnis, sondern auch eine bessere Schmierung der Kugeln beziehungsweise der Lagerringlaufbahn, indem die voneinander beabstandeten Flügel zu einer besseren Schmiermittelverteilung von an den Kugeln und/oder der Laufbahn befindlichem Schmiermittel beitragen. Gleichzeitig stellen die Flügel eine effektive Verkippsicherung des Abstandshaltekörpers in der Laufbahn dar.It is advantageous in the spacer body according to the invention that the wings are arranged in a star shape; therefore there is a distance between the individual wings. Compared to spacer bodies with a continuous outer contour, this not only allows significant weight savings, but also better lubrication of the balls or the bearing ring raceway, as the spaced-apart wings contribute to better lubricant distribution of the lubricant on the balls and / or the raceway. At the same time, the wings effectively prevent the spacer body from tilting in the track.

In dem bevorzugten Fall, dass in die Kugelaufnahmen Schmiermitteltaschen zur Aufnahme von Schmiermittel integriert sind, bewirken die Flügel des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers, dass an der Grenzfläche zwischen Flügelinnenseiten und Kugel ein Schmierfilm gebildet wird, innerhalb dessen - angetrieben durch die Rotation der Kugeln gegenüber der Schmiermitteltaschen - eine Schmiermittelströmung aufrechterhalten wird, durch die ein kontinuierlicher Schmiermittelaustausch zwischen den Schmiermitteltaschen und dem mit den Flügeln in Kontakt kommenden Bereich der Kugeln erreicht wird.In the preferred case that lubricant pockets for receiving lubricant are integrated into the ball receptacles, the wings of the spacer body according to the invention cause a lubricating film to be formed at the interface between wing insides and ball, within which - driven by the rotation of the balls relative to the lubricant pockets - a flow of lubricant is maintained, by means of which a continuous exchange of lubricant between the lubricant pockets and the area of the balls coming into contact with the vanes is achieved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung verlaufen die Flügel des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers nach der Art eines Steges an der Außenseite des Abstandshaltekörpers und münden jeweils in einen Flügel, der an die gegenüberliegende Kugelaufnahme angeformt ist. Durch den zwischen den Flügeln befindlichen Abstand und das paarweise gegenseitige Abstützen der Flügel untereinander wird ein besonders massen-, belastungs- und ressourcenverbrauchsoptimierter Abstandshaltekörper bereitgestellt.In a preferred embodiment, the wings of the spacer body according to the invention run in the manner of a web on the outside of the spacer body and each open into a wing which is molded onto the opposite ball seat. Due to the spacing between the wings and the mutual support of the wings among one another in pairs, a spacer body that is particularly optimized in terms of mass, load and resource consumption is provided.

Vorzugsweise erstrecken sich die Flügel im Wesentlichen in einer axialen Richtung, die durch die Mittelpunkte der beiden Kugelaufnahmen definiert ist. Andere Ausbildungen der Flügel sind ebenfalls möglich, insbesondere solche, durch die eine Rotation des Abstandshaltekörpers um die eigene Achse ermöglicht wird. Dies kann zum Beispiel durch eine schraubenlinienförmige oder schräge Erstreckung der Flügel erreicht werden. Hierdurch wird die Lebensdauer des Wälzlagers erhöht, da das Ausbilden einer Spur in der Laufbahn der Lagerringe wirksam vermieden wird, indem durch die Rotation des Abstandshaltekörpers eine etwaige lokale konzentrierte mechanische Einwirkung beziehungsweise Reibung der Abstandshaltekörper auf die Laufbahn über die gesamte Laufbahn verteilt wird.The wings preferably extend essentially in an axial direction which is defined by the center points of the two ball receptacles. Other designs of the wings are also possible, in particular those that enable the spacer body to rotate about its own axis. This can be achieved, for example, by extending the wings in a helical or oblique manner. This increases the service life of the roller bearing, since the formation of a track in the raceway of the bearing rings is effectively avoided by distributing any local concentrated mechanical action or friction of the spacer bodies on the raceway over the entire raceway due to the rotation of the spacer body.

Vorteilhafterweise weist der Flügelmantel eine V-förmige Einkerbung auf. Hierdurch wird ein Einsatz auf kleineren Laufkreisdurchmessern ermöglicht, ohne dass die Zwischenstücke mit der Innenbahn des Kugellagers kollidieren.The wing jacket advantageously has a V-shaped notch. This enables use on smaller running circle diameters without the intermediate pieces colliding with the inner track of the ball bearing.

Besonders bevorzugt ist der Flügelmantel geometrisch an die Laufbahn eines Großwälzlagers angepasst. Hierdurch wird einem unerwünschten Verkippen des Abstandshaltekörpers in der Laufbahn der Lagerringe besonders wirksam entgegengewirkt.Particularly preferably, the vane casing is geometrically adapted to the raceway of a large roller bearing. This counteracts undesired tilting of the spacer body in the raceway of the bearing rings in a particularly effective manner.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Abstandshaltekörper aus Kunststoff gefertigt. Eine solche Fertigung erfolgt regelmäßig mittels Kunststoffspritzgießverfahrens unter Verwendung eines Spritzgießwerkzeuges. Dabei wird bei dem erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper ein im Vergleich zum Stand der Technik, bei dem regelmäßig eine einfache Kunststoff-Kalotte verwendet wird, durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Flügel eine entkernte Struktur realisiert. Diese Entkernung führt zu einer gleichmäßigeren Abkühlung im Rahmen des Kunststoffspritzgießverfahrens. Aufgrund der homogeneren Wandstärken des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers wird in signifikanter Weise das Risiko unerwünschter, die Formstabilität negativ beeinflussender Lunkerbildung vermindert.In a preferred embodiment, the spacer body according to the invention is made of plastic. Such production takes place regularly by means of a plastic injection molding process using an injection molding tool. In the case of the spacer body according to the invention, a cored structure is realized by the provision of the wings according to the invention in comparison with the prior art in which a simple plastic dome is regularly used. This coring leads to more even cooling during the plastic injection molding process. Due to the more homogeneous wall thicknesses of the spacer body according to the invention, the risk of undesired formation of cavities, which negatively affects the dimensional stability, is significantly reduced.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Kugelaufnahmen im Bereich ihres Bodens eine Ausnehmung zur Bereitstellung einer an die Kugelform angepassten kugelzonenförmigen Anlagefläche aufweisen. Durch die Ausnehmung zusammen mit der hierdurch erzeugten kugelzonenförmigen Anlagefläche wird eine innerhalb der Kugelform abgesenkte Struktur bereitgestellt. Hierdurch wird ein Punktkontakt zwischen dem Boden der Kugelaufnahme und der Kugel wirksam vermieden, indem die Kugel bei geringer Belastung linienförmig und unter Last flächig an der kugelzonenförmigen Anlagefläche anliegt. Das Belastungsniveau im Kontaktbereich wird durch den Flächenkontakt signifikant abgesenkt. Zudem wird durch das Vorsehen einer solchen kugelzonenförmigen Anlagefläche die Möglichkeit geschaffen, durch eine leichte geometrische Variation der kugelzonenförmigen Anlagefläche, beispielsweise des Radius, die auftretenden mechanischen Spannung im Bauteil optimal verteilen zu können, was sich positiv auf die Lebensdauer des Abstandhaltekörpers auswirkt. Für den bevorzugten Fall, dass der erfindungsgemäße Abstandshaltekörper aus Kunststoff gefertigt ist, besteht durch die abgesenkte Struktur die vorteilhafte Option, den Anspritzpunkt zentral in die Kavität des Spritzgusswerkzeuges zu legen, was das Risiko von Lunkerbildung weiter verringert.An embodiment of the invention is particularly advantageous in which the spherical receptacles have a recess in the area of their bottom to provide a spherical zone-shaped contact surface adapted to the spherical shape. The recess together with the spherical zone-shaped contact surface produced in this way provides a structure that is lowered within the spherical shape. As a result, point contact between the bottom of the ball receptacle and the ball is effectively avoided, in that the ball rests linearly on the spherical zone-shaped contact surface when the load is low and flat under load. The level of stress in the contact area is significantly reduced by the surface contact. In addition, the provision of such a spherical zone-shaped contact surface creates the possibility of being able to optimally distribute the mechanical stress in the component through a slight geometric variation of the spherical zone-shaped contact surface, for example the radius, which has a positive effect on the service life of the spacer body. For the preferred case that the invention The spacer body is made of plastic, the lowered structure offers the advantageous option of placing the injection point centrally in the cavity of the injection molding tool, which further reduces the risk of blowholes.

Der Linienkontakt bei geringen Belastungen tritt vorzugsweise an einem Rand der abgesenkten Struktur auf. Besonders bevorzugt ist dieser Rand mit einer Fase ausgebildet, die einen wählbaren Winkel zur kugelzonenförmigen Anlagefläche aufweist. Über den Winkel der Fase kann die Verteilung der Spannungen in dem Abstandhaltekörper eingestellt werden und so der erforderliche Materialbedarf weiter verringert werden.The line contact at low loads preferably occurs at an edge of the sunken structure. This edge is particularly preferably designed with a bevel which has a selectable angle to the spherical zone-shaped contact surface. The distribution of the stresses in the spacer body can be adjusted via the angle of the bevel, thus further reducing the material requirement.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers sind die einzelnen Flügel in Flügelgruppen angeordnet, wobei der Abstand der Flügelgruppen untereinander größer als der Abstand der Flügel innerhalb einer Flügelgruppe ist. Die Ausbildung solcher Flügelgruppen verfolgt, insbesondere im Falle der Fertigung des Abstandshaltekörpers aus Kunststoff, das Ziel, die Komplexität des Spritzgießwerkzeuges und die des Herstellungsprozesses zu reduzieren. Dieses wird erreicht, indem der Abstandshaltekörper mit Flügelgruppen auf Basis geradlinig gerichteter Bewegungen entformt werden kann.In a preferred embodiment of the spacer body according to the invention, the individual wings are arranged in wing groups, the distance between the wing groups being greater than the distance between the wings within a wing group. The formation of such wing groups pursues the goal of reducing the complexity of the injection molding tool and that of the manufacturing process, especially in the case of the production of the spacer body from plastic. This is achieved in that the spacer body with wing groups can be demolded on the basis of rectilinear movements.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Großwälzlager mit zwei gegeneinander verdrehbaren Lagerringen und einer Vielzahl von zwischen den Lagerringen eingebauten Kugeln, wobei die Kugeln durch die vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Abstandshaltekörper beabstandet in dem Großwälzlager gehalten werden. Die Lagerringe können auch mehrteilig aus mehreren aneinander fixierten Teilringen und/oder Ringsegmenten ausgebildet sein.The present invention also relates to a large roller bearing with two mutually rotatable bearing rings and a multiplicity of balls installed between the bearing rings, the balls being held at a distance in the large roller bearing by the above-described spacer bodies according to the invention. The bearing rings can also be constructed in several parts from several partial rings and / or ring segments fixed to one another.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren.Advantageous further developments result from the subclaims, the following description and the figures.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

  • 1: Eine perspektivische Darstellung eines aus dem Stand der Technik vorbekannten Abstandshaltekörpers,
  • 2: eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Abstandshaltekörpers in teilweise geschnittener Darstellung,
  • 3: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers und
  • 4: eine Seitenansicht des in 3 gezeigten erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers in teilweise geschnittener Darstellung.
The invention is described below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:
  • 1 : A perspective view of a spacer body known from the prior art,
  • 2 : a side view of the in 1 spacer body shown in a partially sectioned representation,
  • 3 : a perspective view of a spacer body according to the invention and
  • 4th : a side view of the in 3 spacer body according to the invention shown in a partially sectioned illustration.

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt beziehungsweise erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually only named or mentioned once.

1 und 2 zeigen einen aus dem Stand der Technik vorbekannten Abstandshaltekörper. Ein solcher, vorbekannter Abstandshaltekörper weist zwei voneinander beabstandete Kugelaufnahmen 1, in die die Kugeln eines Kugellagers eingesetzt sind, um die beiden Kugeln zur Verringerung der Abnutzung der Kugeln voneinander zu beabstanden. Der Abstand zwischen den beiden Kugeln ist durch die Distanz zwischen den beiden Anlagepunkten 2 im Bereich der Böden 3 der Kugelaufnahmen 1 gegeben (vgl. 2). Zur Verringerung der Lagerreibung und Erhöhung der Lebensdauer des Lagers ist dieses geschmiert, indem Schmiermitteltaschen 4, die in der Kugelaufnahme 1 des Abstandshaltekörpers angeordnet sind, vorgesehen sind, wobei die Tendenz der reinen Schmiermittelansammlung in den Schmiermitteltaschen und somit der mangelnden Verteilung von Schmiermittel besteht. Die Außenkontur eines solchen vorbekannten, typischerweise aus Kunststoff gefertigten, Abstandshaltekörpers ist geschlossen ausgeführt. Hierdurch wird das Risiko von Lunkerbildung, also der Ausbildung von Hohlräumen in den Wänden des Abstandshaltekörpers in Folge von inhomogenen Wanddicken des Kunststoffbauteils begünstigt. Dieses geht mit einer nicht unerheblichen Beeinträchtigung der geforderten Formstabilität einher. Daher ist ein solcher Abstandshaltekörper massiv ausgeführt, um dem gesteigerten Risiko einer Forminstabilität zu begegnen. Daraus resultiert ein hoher Ressourcen- und Massenverbrauch, was sowohl die Herstellungskosten als auch den durch einen solchen Abstandshaltekörper verursachten Reibungswiderstand in die Höhe treibt. 1 and 2 show a spacer body previously known from the prior art. Such a previously known spacer body has two spaced apart spherical receptacles 1 , in which the balls of a ball bearing are inserted to space the two balls from each other to reduce the wear of the balls. The distance between the two balls is the distance between the two contact points 2 in the area of the floors 3 the ball mounts 1 given (cf. 2 ). To reduce bearing friction and increase the service life of the bearing, it is lubricated by means of lubricant pockets 4th that are in the ball seat 1 of the spacer body are arranged, with the tendency of the pure accumulation of lubricant in the lubricant pockets and thus the inadequate distribution of lubricant. The outer contour of such a previously known, typically made of plastic, spacer body is designed to be closed. This promotes the risk of cavities forming in the walls of the spacer body as a result of inhomogeneous wall thicknesses of the plastic component. This is associated with a not inconsiderable impairment of the required dimensional stability. Such a spacer body is therefore made massive in order to counter the increased risk of dimensional instability. This results in a high consumption of resources and mass, which increases both the production costs and the frictional resistance caused by such a spacer body.

Im Gegensatz zu dem vorbekannten Abstandshaltekörper weist der in 3 in einer perspektivischen Ansicht dargestellte erfindungsgemäße Abstandshaltekörper keine geschlossene Außenkontur, sondern eine Vielzahl von an die Kugelaufnahmen 5 stirnseitig betrachtet umfänglich verteilt sternförmig abragenden Flügeln 6 mit an die Kugelform angepassten, die Kugelaufnahmen 5 weiterbildenden Flügelinnenseite 7 und einem von der Kugelaufnahme 5 wegweisenden Flügelmantel 8 auf. Diese Ausgestaltung erlaubt, sowohl einen geringen Ressourcen- und Massenverbrauch als auch ein außerordentlich hohes Maß an Formstabilität.In contrast to the previously known spacer body, the in 3 Spacer bodies according to the invention shown in a perspective view do not have a closed outer contour, but rather a large number of the ball receptacles 5 When viewed from the front, the wings are distributed in a star-shaped manner 6th with the spherical mounts adapted to the spherical shape 5 further training inside of the wing 7th and one from the ball seat 5 pioneering wing mantle 8th on. This configuration allows both a low consumption of resources and mass as well as an extremely high degree of dimensional stability.

Insbesondere für eine Herstellung der Abstandshaltekörper mittels Kunststoffspritzgießverfahren weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit sternförmig von den Kugelaufnahmen 5 abragenden Flügeln 6, ein vorteilhaft entkerntes Design auf, welches die Ausbildung homogener Wanddicken fördert und das Risiko von Lunkerbildung und der damit einhergehenden Forminstabilität wirksam reduziert.In particular, for the production of the spacer bodies by means of a plastic injection molding process, the embodiment according to the invention has a star shape from the ball seats 5 protruding wings 6th , an advantageous cored design, which promotes the formation of homogeneous wall thicknesses and effectively reduces the risk of cavity formation and the associated form instability.

Ferner ermöglichen die Flügel 6 eines solchen Abstandshaltekörpers, dass die Schmierung der Kugeln beziehungsweise der Laufbahn verbessert wird, indem die voneinander beabstandeten Flügel 6 zu einer besseren Schmiermittelverteilung von an den Kugeln beziehungsweise der Laufbahn befindlichen Schmiermittel beitragen. Furthermore, the wings allow 6th such a spacer body that the lubrication of the balls or the raceway is improved by the spaced apart wings 6th Contribute to a better lubricant distribution of the lubricants located on the balls or the raceway.

Besonders vorteilhaft ist der in den 3 und 4 dargestellte Fall, dass in die Kugelaufnahmen 5 Schmiermitteltaschen 9 zur Aufnahme von Schmiermitteln integriert sind. Dann wird im Zusammenspiel mit den Flügeln 6 des erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers an der Grenzfläche zwischen Flügelinnenseiten 7 und Kugel ein Schmierfilm gebildet, innerhalb dessen eine Schmiermittelströmung erzeugt wird, durch die ein effektiver Schmiermittelaustausch zwischen den Schmiermitteltaschen 9 und dem mit den Flügeln 6 in Kontakt kommenden Bereich der Kugeln erreicht wird. Im Ergebnis wird der Transport von in den Schmiermitteltaschen 9 gesammelten Schmiermittels nach außen gefördert. Hierdurch wird die Reibung des gesamten Kugellagers signifikant reduziert.The one in the 3 and 4th illustrated case that in the ball mountings 5 Lubricant pockets 9 for receiving lubricants are integrated. Then it interacts with the wings 6th of the spacer body according to the invention at the interface between wing insides 7th and the ball forms a lubricating film within which a lubricant flow is generated through which an effective lubricant exchange between the lubricant pockets 9 and the one with the wings 6th coming into contact area of the balls is reached. As a result, the transport of in the lubricant pockets 9 collected lubricant conveyed to the outside. This significantly reduces the friction of the entire ball bearing.

Der in den 3 und 4 dargestellte Abstandskörper zeichnet sich zudem dadurch aus, dass jeder Flügel 6 nach der Art eines Steges an der Außenseite des Abstandshaltekörpers in einen Flügel 6 mündet, der in Umfangsrichtung an korrespondierender Stelle an die gegenüberliegende Kugelaufnahme 5 angeformt ist. Damit wird ein besonderes Maß an Massen-, Belastungs- und Ressourcenverbrauchsoptim ierung erreicht.The one in the 3 and 4th The spacer body shown is also characterized in that each wing 6th in the manner of a web on the outside of the spacer body in a wing 6th opens, which in the circumferential direction at the corresponding point on the opposite ball seat 5 is molded. This achieves a particular level of optimization in terms of mass, load and resource consumption.

Darüber hinaus weist der Flügelmantel eines solchen Abstandshaltekörpers eine V-förmige Einkerbung 10 auf. Dadurch wird ein Einsatz auf kleineren Laufkreisdurchmessern ermöglicht, ohne dass die Zwischenstücke mit der Laufbahn kollidieren.In addition, the wing jacket of such a spacer body has a V-shaped notch 10 on. This enables use on smaller running circle diameters without the spacers colliding with the raceway.

Eine hervorragende Belastungsoptimierung des in 3 und 4 abgebildeten erfindungsgemäßen Abstandshaltekörpers wird erreicht, indem die Kugelaufnahmen 5 im Bereich ihres Bodens 11 eine Ausnehmung zur Bereitstellung einer an die Kugelform angepassten kugelzonenförmigen Anlagefläche 12 aufweisen. Damit wird eine innerhalb der Kugelaufnahme 5 abgesenkte Struktur bereitgestellt, wodurch wird ein Punktkontakt zwischen dem Boden 11 der Kugelaufnahme 5 und der Kugel wirksam vermieden wird, indem die Kugel bei geringer Belastung linienförmig und unter Last flächig an der kugelzonenförmigen Anlagefläche 12 anliegt. Im Resultat wird das Belastungsniveau im Kontaktbereich zwischen Kugelaufnahme 5 und Kugel zusätzlich signifikant abgesenkt. Die Ausnehmung kann beispielsweise kugelscheibenförmig ausgebildet sein.An excellent load optimization of the in 3 and 4th illustrated spacer body according to the invention is achieved by the ball seats 5 in the area of their soil 11 a recess for providing a spherical zone-shaped contact surface adapted to the spherical shape 12th exhibit. This becomes one inside the ball socket 5 sunken structure provided, which creates point contact between the ground 11 the ball seat 5 and the ball is effectively avoided by placing the ball in a line with a low load and flat on the spherical zone-shaped contact surface under load 12th is present. The result is the load level in the contact area between the ball mounts 5 and ball also lowered significantly. The recess can be designed, for example, in the shape of a spherical disk.

Der beschriebene erfindungsgemäße Abstandshaltekörper weist zudem eine Anordnung der einzelnen Flügel 6 in Flügelgruppen 13 auf, wobei der Abstand der Flügelgruppen 13 untereinander größer als der Abstand der Flügel 6 innerhalb einer Flügelgruppe 13 ist. Vorzugsweise sind die Flügel 6 jeder Flügelgruppe 13 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Dies vereinfacht die Komplexität des zu verwendenden Spritzgießwerkzeuges und des Herstellungsprozesses, indem der Abstandshaltekörper mit Flügelgruppen 13 auf Basis geradlinig gerichteter Bewegungen entformt werden kann.The described spacer body according to the invention also has an arrangement of the individual wings 6th in wing groups 13th on, the distance between the wing groups 13th each other greater than the distance between the wings 6th within a wing group 13th is. Preferably the wings are 6th each wing group 13th arranged essentially parallel to one another. This simplifies the complexity of the injection molding tool to be used and the manufacturing process by the spacer body with wing groups 13th can be demolded on the basis of rectilinear movements.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Kugelaufnahme (Stand der Technik)Ball mount (state of the art)
22
Anlagepunkt (Stand der Technik)Attachment point (state of the art)
33
Boden (Stand der Technik)Floor (state of the art)
44th
Schmiermitteltasche (Stand der Technik)Lubricant pocket (state of the art)
55
KugelaufnahmenBall mounts
66th
Flügelwing
77th
FlügelinnenseiteWing inside
88th
FlügelmantelWing mantle
99
SchmiermitteltaschenLubricant pockets
1010
V-förmige EinkerbungV-shaped notch
1111
Bodenfloor
1212th
kugelzonenförm ige Anlageflächespherical zone-shaped contact surface
1313th
FlügelgruppeWing group

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 2610707 C2 [0002]DE 2610707 C2 [0002]

Claims (9)

Abstandshaltekörper zur Beabstandung zweier Kugeln einer Kugelreihe in einer Kugeldrehverbindung, umfassend beidseitige an die Kugelform angepasste, in entgegengesetzte Richtungen weisende, voneinander beabstandete Kugelaufnahmen (5), dadurch gekennzeichnet, dass an die Kugelaufnahmen (5) stirnseitig betrachtet umfänglich verteilt, sternförmig abragende Flügel (6) mit einer an die Kugelform angepassten, die Kugelaufnahmen (5) weiterbildenden Flügelinnenseite (7) und einem von der Kugelaufnahme (5) wegweisenden Flügelmantel (8) angeformt sind.Spacer body for spacing two balls of a row of balls in a rotary ball joint, comprising ball mountings (5) which are adapted to the spherical shape on both sides, pointing in opposite directions and spaced apart from one another, characterized in that, viewed from the front, star-shaped protruding wings (6 ) are integrally formed with a wing inside (7) adapted to the spherical shape and further developing the ball seats (5) and with a wing jacket (8) pointing away from the ball seat (5). Abstandshaltekörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (6) nach der Art eines Steges an der Außenseite des Abstandshaltekörpers verlaufen und jeweils in einen Flügel (6) münden, der an die gegenüberliegende Kugelaufnahme (5) angeformt ist.Spacer body according to Claim 1 , characterized in that the wings (6) run in the manner of a web on the outside of the spacer body and each open into a wing (6) which is molded onto the opposite ball seat (5). Abstandshaltekörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelmantel eine V-förmige Einkerbung (10) aufweist.Spacer body according to Claim 2 , characterized in that the wing jacket has a V-shaped notch (10). Abstandshaltekörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kugelaufnahmen (5) Schmiermitteltaschen (9) zur Aufnahme von Schmiermittel integriert sind.Spacer body according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that lubricant pockets (9) for receiving lubricant are integrated into the ball receptacles (5). Abstandshaltekörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügelmantel (8) geometrisch an die Laufbahn der Kugeldrehverbindung angepasst ist.Spacer body according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the wing casing (8) is geometrically adapted to the raceway of the rotary ball joint. Abstandshaltekörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshaltekörper aus Kunststoff gefertigt ist.Spacer body according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the spacer body is made of plastic. Abstandshaltekörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelaufnahmen (5) im Bereich ihres Bodens (11) eine Ausnehmung zur Bereitstellung einer an die Kugelform angepassten kugelzonenförmigen Anlagefläche (12) aufweisen.Spacer body according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the spherical receptacles (5) have a recess in the area of their bottom (11) for providing a spherical zone-shaped contact surface (12) adapted to the spherical shape. Abstandshaltekörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Flügel (6) in Flügelgruppen (13) angeordnet sind, wobei der Abstand der Flügelgruppen (13) zueinander größer als der Abstand der Flügel (6) innerhalb jeder der Gruppen (13) ist.Spacer body according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the individual wings (6) are arranged in wing groups (13), the distance between the wing groups (13) being greater than the distance between the wings (6) within each of the groups (13). Kugellager mit zwei gegeneinander verdrehbaren Lagerringen und mit mindestens einer Reihe von zwischen den Lagerringen abrollbar angeordneten Kugeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln durch Abstandshaltekörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 voneinander beabstandet in dem Kugellager gehalten werden.Ball bearing with two mutually rotatable bearing rings and with at least one row of balls arranged between the bearing rings so as to be able to roll off, characterized in that the balls are supported by spacer bodies according to one of the Claims 1 until 8th are held spaced apart in the ball bearing.
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