DE10311566B4 - Roller bearing cage and roller bearing - Google Patents

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Abstract

Rollenlagerkäfig (9) aus Kunstharz, mit einer Vielzahl von Taschen, die durch zwei kreisförmige Ringbereiche (11) in axialer Richtung und Trägerbereiche (19) in Umfangsrichtung definiert sind, wobei die beiden kreisförmigen Ringbereiche (11) unterschiedliche Durchmesser haben und wobei der Käfig mindestens einen Materialabschnitt (21) aufweist, der mit einem Hohlbereich (12a, 13a, 12b, 13b, 22, 23) versehen ist, um dem Materialabschnitt eine gleichmäßige Dicke zu verleihen, wobei der Hohlbereich (12a, 13a) auf der Innenseite (20) eines kreisförmigen Ringbereiches (11), einer Endfläche einer in den Käfig einzusetzenden Rolle (3) gegenüberliegend, angeformt ist, um den Materialabschnitt mit gleichmäßige Dicke in dem kreisförmigen Ringbereich auszubilden.Roller bearing cage (9) made of synthetic resin, having a plurality of pockets defined by two circular ring portions (11) in the axial direction and support portions (19) in the circumferential direction, the two annular ring portions (11) having different diameters and wherein the cage is at least a material portion (21) provided with a hollow portion (12a, 13a, 12b, 13b, 22, 23) for giving the material portion a uniform thickness, the hollow portion (12a, 13a) on the inner side (20) a circular ring portion (11), opposite to an end surface of a roller (3) to be inserted into the cage, is formed to form the material portion of uniform thickness in the circular ring portion.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rollenlagerkäfig für Rollenlager, wie z. B. ein Kegelrollenlager, ein Zylinderrollenlager usw., wie sie hauptsächlich auf dem Gebiet allgemeiner Industriemaschinen, wie Eisenbahnfahrzeuge, Eisen- und Stahlmaschinen, Werkzeugmaschinen und Baumaschinen verwendet werden.The present invention relates to a roller bearing cage for roller bearings, such as. As a tapered roller bearing, a cylindrical roller bearing, etc., as used mainly in the field of general industrial machinery, such as railway vehicles, iron and steel machines, machine tools and construction machinery.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art

6 zeigt den Bau eines Kegelrollenlagers als typisches Beispiel für herkömmliche Rollenlager. Das Kegelrollenlager 5 weist einen Außenring 1 mit seiner eigenen, konisch geformten Laufrille 1a, einen Innenring 2 mit einer konisch geformten Laufrille 2a und einen kleinen Rippenbereich 2b auf dessen Seite kleineren Durchmessers sowie einen großen Rippenbereich 2c auf dessen Seite großen Durchmessers auf, sowie außerdem eine Vielzahl von Kegelrollen 3, die drehbar zwischen der Laufrille 1a des Außenrings 1 und der Laufrille 2a des Innenrings 2 angeordnet ist, und einen Blechkäfig 4, um die Kegelrollen 3 gleichmäßig beabstandet zu halten. Wenn Lasten in axialer Richtung jeweils auf den Innenring 2 und auf den Außenring 1 wirken und damit über die Kegelrollen 3 eine relative Drehbewegung derselben bewirken, sind die große Endfläche 3a der Kegelrolle 3 und der große Rippenbereich 2c des Innenrings 2 so konstruiert, dass sie miteinander in Gleitkontakt stehen. Deshalb muss an einem solchen Bereich ein großes Augenmerk auf die Schmierbedingungen gelegt werden. 6 shows the construction of a tapered roller bearing as a typical example of conventional roller bearings. The tapered roller bearing 5 has an outer ring 1 with its own, conically shaped track groove 1a , an inner ring 2 with a conical shaped groove 2a and a small rib area 2 B on its side of smaller diameter and a large rib area 2c on its side of large diameter, as well as a variety of tapered rollers 3 , which rotates between the track groove 1a of the outer ring 1 and the track groove 2a of the inner ring 2 is arranged, and a sheet metal cage 4 to the tapered rollers 3 keep evenly spaced. When loads in the axial direction respectively on the inner ring 2 and on the outer ring 1 act and thus on the tapered rollers 3 cause a relative rotational movement of the same, are the large end face 3a the tapered roller 3 and the big rib area 2c of the inner ring 2 designed so that they are in sliding contact with each other. Therefore, great attention must be paid to the lubrication conditions in such an area.

Wie in 7 dargestellt, wird der Blechkäfig 4 geformt, indem eine kaltgewalzte Stahlplatte wie z. B. SPB2, ein kaltnachgepresster Reifen für Lager oder Ähnliches einer Pressformbehandlung unterzogen wird. Mit anderen Worten: Die vorgenannte Stahlplatte in Form einer perforierten Scheibe wird zu einem kreisförmigen Kegelstumpf geformt, wobei anschließend jede der Taschen 8 aus der Platte herausgestanzt wird, um Trägerbereiche 7 zu bilden.As in 7 shown, the sheet metal cage 4 formed by a cold-rolled steel plate such. SPB2, a cold-pressed tire for bearings or the like is subjected to press-forming treatment. In other words, the above-mentioned steel plate in the form of a perforated disc is formed into a circular truncated cone, and then each of the pockets 8th is punched out of the plate to support areas 7 to build.

Bei Kugellagern, die unter geringen Lastbedingungen einzusetzen sind, werden im Allgemeinen Käfige aus Harz umfangreich angewendet, da die Festigkeit des Materials für den Käfig nicht so hoch sein muss. Andererseits haben die Blechkäfige, die im Allgemeinen für Kegelrollenlager (Rollenlager) eingesetzt werden, im Vergleich zu Käfigen aus Harzen den Nachteil, dass sie schlecht in Masse produziert werden können und somit hohe Kosten verursacht werden. Darüber hinaus besteht der Nachteil einer ungenügenden Maßgenauigkeit. Außerdem ist das Gewicht des Blechkäfigs höher als das des Harzkäfigs, und wiederholtes Zusammenstoßen des Käfigs mit den Rollen führt unter schwierigen Einsatzbedingungen, zu welchen eine hohe Last bei hoher Geschwindigkeit etc. zählt, häufig zu Vibrationen, Lärm, Verschleiß des Käfigs, etc. Wenn das wiederholte Zusammenstoßen des Käfigs mit den Rollen deutlich auftritt, ist insbesondere eine Änderung der Form des Taschenbereichs und das Durchmischen von abgeschliffenem Metallpulver aus dem Käfig mit dem Schmieröl häufig zu bemerken, wenn der Verschleiß des Taschenbereichs des Käfigs im Laufe der Zeit fortschreitet. Hierdurch wird eine Verschlechterung des Schmieröls bewirkt. Verschlechtert sich das Schmieröl, so können sich abhängig vom Grad dieser Verschlechterung auch die Eigenschaften des Lagers verschlechtern. Andererseits wird bei einem Harzkäfig kein metallisches Pulver oder Ähnliches durch Verschleiß erzeugt, das diesem vorteilhafterweise dann auch nicht schaden kann.For ball bearings to be used under low load conditions, cages made of resin are generally widely used because the strength of the material for the cage need not be so high. On the other hand, the sheet cages which are generally used for tapered roller bearings (roller bearings) have the drawback that they can be mass-produced poorly and thus incur high costs compared to resin cages. In addition, there is the disadvantage of insufficient dimensional accuracy. In addition, the weight of the sheet cage is higher than that of the resin cage, and repeated collision of the cage with the rollers often results in vibration, noise, wear of the cage, etc. under difficult conditions involving high load at high speed, etc. In particular, if the repeated collision of the cage with the rollers clearly occurs, a change in the shape of the pocket area and the intermixing of abraded metal powder from the cage with the lubricating oil is frequently noticed as the wear of the pocket area of the cage progresses over time. This causes deterioration of the lubricating oil. If the lubricating oil deteriorates, depending on the degree of deterioration, the properties of the bearing may also deteriorate. On the other hand, in a resin cage, no metallic powder or the like is generated by wear, which then advantageously can not harm it.

Unter Berücksichtigung der Kosten und der Leistung des Lagers ist es, wie oben beschrieben, notwendig, bei einem Kegelrollenlager (Rollenlager) ebenso wie bei einem Kugellager einen Kunstharzkäfig anzuwenden. Im Allgemeinen sollte jedoch das Kegelrollenlager (Rollenlager) unter Hochlastbedingungen eingesetzt werden, und deshalb wird der Blechkäfig, der durch Pressen einer Stahlplatte geformt wird, angewendet. Der Käfig, der aus Kunstharz, wie z. B. einem glasfaserverstärkten Polyamidharz oder Ähnlichem, hergestellt wird, weist mir geringe Steifheit und Bruchfestigkeit auf, was den Nachteil mit sich bringt, dass er eine geringere Festigkeit hat als der Blechkäfig. Um also die Steifheit und die Bruchfestigkeit so gut wie möglich zu verbessern, wenn der Kunstharzkäfig bei einem Kegelrollenlager (Rollenlager) eingesetzt wird, ist es notwendig, die Abmessungen des Produkts zu vergrößern (die Dicke zu erhöhen) und das Produkt mit einer komplizierten Form zu konstruieren, um die Steifheit im Vergleich zum Blechkäfig zu erhöhen.Considering the cost and performance of the bearing, as described above, it is necessary to apply a synthetic resin cage to a tapered roller bearing (roller bearing) as well as a ball bearing. In general, however, the taper roller bearing (roller bearing) should be used under high load conditions, and therefore, the sheet metal cage formed by pressing a steel plate is used. The cage made of synthetic resin, such. As a glass fiber reinforced polyamide resin or the like, has me low stiffness and breaking strength, which has the disadvantage that it has a lower strength than the sheet metal cage. Therefore, in order to improve the rigidity and the breaking strength as much as possible when the resin cage is used in a tapered roller bearing (roller bearing), it is necessary to increase the size of the product (increase the thickness) and the product having a complicated shape to increase the stiffness compared to the sheet metal cage.

Der Kunstharzkäfig wird üblicherweise geformt, indem ein auf Schmelztemperatur erwärmtes Kunstharz in eine Formhöhlung gespritzt wird (Spritzgießverfahren). Nach dem Einspritzen des Kunstharzes in die Formenhöhlung wird der Käfig von der Oberfläche der Formseite bis zur Mitte des Materials abgekühlt und ausgehärtet. Wenn in diesem Fall die Kühlgeschwindigkeit gleichmäßig verteilt ist und auch die Temperaturverteilung in dem Material gleichförmig ist, wird auch der Druck in dem Material, der durch den Temperaturunterschied in jedem Bereich erzeugt wird, gleichmäßig verteilt. Folglich ist die Materialdichte des in Form hergestellten Käfigs gleichmäßig verteilt. Wenn die Abmessungen des Produkts vergrößert werden (Erhöhung der Dicke) oder die Form des Produkts komplizierter gestaltet wird, um die Steifheit und die Festigkeit zu erhöhen, treten jedoch unerwünschte Phänomene auf, bei welchen der Innendruck des Materials ungleichmäßig verteilt wird, da die Kühlgeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Kühlung und des Aushärtens des Käfigmaterials von der Oberfläche der Formenseite bis zur Mitte des Materials in jedem Bereich variiert, so dass ein Temperaturunterschied in jedem Bereich des Materials erzeugt wird. Dies hat zur Folge, dass sich Zwischenräume (Lücken), wie z. B. Hohlräume und Luftblasen, in dem Käfigmaterial bilden können, was wiederum das Problem hervorruft, dass die Festigkeit des Käfigs abnimmt.The resin cage is usually formed by injecting a resin heated to a melting temperature into a mold cavity (injection molding method). After injecting the resin into the mold cavity, the cage is cooled and cured from the surface of the mold side to the center of the material. In this case, if the cooling rate is evenly distributed and the temperature distribution in the material is uniform, the pressure in the material generated by the temperature difference in each area is also uniformly distributed. Consequently, the material density of the molded cage is evenly distributed. However, if the dimensions of the product are increased (increasing the thickness) or the shape of the product is made more complicated in order to increase the rigidity and strength, undesirable phenomena occur, in which the Internal pressure of the material is distributed unevenly, since the cooling rate at the time of cooling and curing of the cage material from the surface of the mold side to the center of the material varies in each area, so that a temperature difference is generated in each area of the material. This has the consequence that gaps (gaps), such. Cavities and air bubbles in which cage material can form, which in turn causes the problem that the strength of the cage decreases.

Aus der DE 00 I 000774 6 MAZ ist ein Nadellager mit Taschen und Haltevorsprüngen zur Aufnahme der Nadeln bekannt. Zwischen den Taschen sind Stege mit Materialausnehmungen ausgebildet, um die Elastizität der Haltevorsprünge zu erhöhen.From DE 00 I 000774 6 MAZ a needle bearing with pockets and holding projections for receiving the needles is known. Webs are formed with Materialausnehmungen between the pockets in order to increase the elasticity of the retaining projections.

Die DE 3701 705 A1 beschreibt einen Käfig für ein Wälzlager für insbesondere zylindrische Wälzkörper, wobei zwischen Taschen des Lagerkäfigs ausgebildete Stege von Ausnehmungen durchdrungen sind, welche zu einer im Wesentlichen konstanten, der Wandstärke der Stirnringe des Käfigs entsprechenden Wandstärke führen.The DE 3701 705 A1 describes a cage for a rolling bearing for particular cylindrical rolling elements, wherein formed between pockets of the bearing cage webs are penetrated by recesses, which lead to a substantially constant, the wall thickness of the end rings of the cage corresponding wall thickness.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Um die vorgenannten Probleme zu lösen, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Kunstharzkäfig zu schaffen, der bei einem Rollenlager angewendet werden kann.In order to solve the aforementioned problems, the present invention is based on the object to provide a resin cage, which can be applied to a roller bearing.

Zur Lösung der vorgenannten Probleme besteht ein Rollenlagerkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung zum Halten von Rollen, die zwischen Laufrillen eines Rollenlagers angeordnet sind, aus einem Harz und weist einen Materialabschnitt auf, der mit einem Hohlbereich versehen ist, um dem Materialabschnitt eine gleichmäßige Dicke zu verleihen. Der Materialabschnitt, der auf einem kreisförmigen Ringbereich des Käfigs auszubilden ist, wird gebildet, indem Hohlbereiche geschaffen werden, die in den jeweiligen Innen-flächen des kreisförmigen Ringbereichs, der den Endflächen der Rollen gegenüberliegt, ausgebildet sind. Darüber hinaus kann der Materialabschnitt, der auf einem Trägerbereich auszubilden ist, gebildet werden, indem Hohlbereiche geschaffen werden, die in den jeweiligen inneren und äußeren Umfangsflächen des Trägerbereichs ausgebildet sind.To solve the foregoing problems, a roller bearing retainer according to the present invention for holding rollers disposed between races of a roller bearing is made of a resin and has a material portion provided with a hollow portion to give the material portion a uniform thickness. The material portion to be formed on a circular ring portion of the cage is formed by creating hollow portions formed in the respective inner surfaces of the circular ring portion facing the end surfaces of the rollers. Moreover, the material portion to be formed on a support portion may be formed by providing hollow portions formed in the respective inner and outer peripheral surfaces of the support portion.

Der Hohlbereich ist in dem kreisförmigen Ringbereich, ggfls. auch in dem Trägerbereich ausgebildet. Das heißt, ein Hohlbereich ist in einem Teil einer Seite des kreisförmigen Ringbereichs oder zusätzlich auch des Trägerbereichs ausgebildet, während ein weiterer Hohlbereich in einem Teil der gegenüberliegenden Seite des kreisförmigen Ringbereichs oder des Trägerbereichs ausgebildet ist, um den Materialabschnitt zu bilden, der im Wesentlichen eine gleichmäßige geringe Dicke aufweist.The hollow area is in the circular ring area, if necessary. also formed in the carrier area. That is, a hollow portion is formed in a part of one side of the circular ring portion or in addition also of the support portion, while another hollow portion is formed in a part of the opposite side of the annular annular portion or the support portion to form the material portion which is substantially one having uniform small thickness.

Folglich kann durch die Bildung des vorgenannten Materialabschnitts eine angemessene Kühlgeschwindigkeit jedes Bereichs zum Zeitpunkt der Formgebung des Käfigs erreicht werden, so dass es möglich wird, die Entstehung von Fehlstellen im Inneren zu verhindern. Der in der Innenfläche des kreisförmigen Ringbereichs ausgebildete Hohlbereich wirkt auch als Schmierfett-Reservoir zum Einschließen und Aufbewahren eines Schmiermittels, wie beispielsweise Schmierfett, was eine Verbesserung der Schmiereigenschaften des Lagers ermöglicht.Consequently, by forming the aforesaid material portion, an appropriate cooling speed of each region at the time of molding the cage can be achieved, so that it becomes possible to prevent the generation of voids inside. The hollow portion formed in the inner surface of the circular ring portion also functions as a grease reservoir for enclosing and storing a lubricant such as grease, which enables an improvement in the lubricating properties of the bearing.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

In der anliegenden Zeichnung zeigen:In the attached drawing show:

1 eine Draufsicht auf einen Käfig aus einem Kunstharz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus der Sicht des großen Durchmessers desselben; 1 a plan view of a cage made of a synthetic resin according to an embodiment of the present invention from the perspective of the large diameter thereof;

2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichung der Ausbildung eines Taschenbereichs; 2 a cross section along the line AA in 1 according to an embodiment of the present invention for illustrating the formation of a pocket portion;

3 eine erläuternde Ansicht des Gehäuses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, aus welcher ersichtlich wird, dass der Hohlbereich in 2 als Schmierfett-Reservoir wirkt; 3 an explanatory view of the housing according to the embodiment of the present invention, from which it is apparent that the hollow area in 2 acts as a grease reservoir;

4 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichung der Ausbildung eines Trägerbereichs; 4 a cross section along the line BB in 1 according to the embodiment of the present invention for illustrating the formation of a support portion;

5A und 5B dreidimensionale schematische Zeichnungen des Käfigs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 5A die innere Umfangsfläche des Käfigs und 5B die äußere Umfangsfläche des Käfigs zeigen; 5A and 5B 3-dimensional schematic drawings of the cage according to the embodiment of the present invention, wherein 5A the inner peripheral surface of the cage and 5B show the outer peripheral surface of the cage;

6 einen vertikalen Schnitt durch ein herkömmliches Kegelrollenlager; und 6 a vertical section through a conventional tapered roller bearing; and

7 eine perspektivische Ansicht des Blechkäfigs. 7 a perspective view of the sheet metal cage.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Käfig für ein Kegelrollenlager, gesehen von dessen Außendurchmesserseite, gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Käfig 9 aus einem Kunstharz weist zwei kreisförmige Ringbereiche 11 auf, die in axialer Richtung voneinander getrennt sind, sowie mehrere Trägerbereiche 19, die eine Überbrückung zwischen den kreisförmigen Ringbereichen 11 bilden. Diese Bereiche werden durch Spritzgießen einstückig miteinander verbunden. Wie in der Figur dargestellt, teilen die kreisförmigen Ringbereiche 11 den Käfig 9 in axialer Richtung auf, während die Trägerbereiche 19 den Käfig 9 in Umfangsrichtung aufteilen. Daher sind entlang dem Umfang an mehreren Stellen Taschen 10 definiert. Die Taschen 10 halten die jeweiligen Kegelrollen 3 gleichmäßig beabstandet, wobei jede Kegelrolle 3 zwischen einem Außenring 1 und einem Innenring 2 rotieren kann (siehe 6).Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described. 1 shows a plan view of a cage for a tapered roller bearing, seen from the outer diameter side, according to the present invention. The cage 9 out a synthetic resin has two circular ring areas 11 on, which are separated from each other in the axial direction, and a plurality of carrier areas 19 that provides a bridge between the circular ring areas 11 form. These areas are integrally connected by injection molding. As shown in the figure, the circular ring areas divide 11 the cage 9 in the axial direction, while the carrier areas 19 the cage 9 split in the circumferential direction. Therefore, along the circumference in several places pockets 10 Are defined. The bags 10 Hold the respective tapered rollers 3 evenly spaced, with each tapered roller 3 between an outer ring 1 and an inner ring 2 can rotate (see 6 ).

Die Innenfläche 20 jedes kreisförmigen Ringbereichs 11, die der Endfläche der Kegelrolle 3 gegenüberliegt, weist einen Hohlbereich 12a oder 13a auf der gebildet wird, indem ein Teil der Innenfläche 20 ausgedünnt wird. Darüber hinaus weist die Außenfläche 14 des kreisförmigen Ringbereichs 11, die der Innenfläche 20 gegenüberliegt, einen Hohlbereich 12b oder 13b auf, der dem Hohlbereich 12a oder 13a entgegengesetzt ausgerichtet ist. Die Hohlbereiche 12a und 12b des kreisförmigen Ringbereichs 11 sind versetzt angeordnet und sind somit so positioniert, dass sie sich nicht in axialer Richtung überschneiden. Diese Hohlbereiche 12a, 12b verringern die Dicke des kreisförmigen Ringbereichs 11, so dass ein Materialabschnitt 21 geschaffen wird, der (insbesondere in axialer Richtung) eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke aufweist. In gleicher Weise ist in dem anderen kreisförmigen Ringbereich 11 ein Materialabschnitt 21 ausgebildet, der eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke hat und dabei zum Teil hohle Bereiche aufweist. Die radiale Dicke des Bereichs, in dem jeder der Hohlbereiche 12a, 12b, 13a und 13b ausgebildet ist, kann gleichmäßig sein.The inner surface 20 each circular ring area 11 , the end face of the tapered roller 3 opposite, has a hollow area 12a or 13a on which is formed by part of the inner surface 20 is thinned out. In addition, the outer surface indicates 14 of the circular ring area 11 that the inner surface 20 opposite, a hollow area 12b or 13b on top of the hollow area 12a or 13a is aligned opposite. The hollow areas 12a and 12b of the circular ring area 11 are arranged offset and are thus positioned so that they do not overlap in the axial direction. These hollow areas 12a . 12b reduce the thickness of the circular ring area 11 so that a material section 21 is created, which (in particular in the axial direction) has a substantially uniform thickness. In the same way is in the other circular ring area 11 a material section 21 formed, which has a substantially uniform thickness and thereby has partially hollow areas. The radial thickness of the area in which each of the hollow areas 12a . 12b . 13a and 13b is formed, can be even.

Wie bei dem kreisförmigen Ringbereich 11 kann auch an jedem der Trägerbereiche 19 ein Materialabschnitt 21 ausgebildet sein. Wie in 1 und 4 dargestellt, wird der Materialabschnitt 21 gebildet, indem die äußeren und inneren Umfangsflächen des Trägerbereichs 19 mit Hohlbereichen 22 und 23 versehen werden. Wie in 4 dargestellt, können die Hohlbereiche 22 und 23 überlappend oder voneinander versetzt ausgebildet sein. Abhängig von der Querschnittsform des Trägerbereichs 19 kann ein Hohlbereich entweder nur in der äußeren Umfangsfläche oder nur in der inneren Umfangsfläche ausgebildet sein, um einen Materialabschnitt zu bilden. Darüber hinaus kann in den Hohlbereichen 22 und 23 Schmierfett eingeschlossen sein, so dass die Hohlbereiche 22 und 23 als Schmierfett-Reservoir für die Zufuhr von Schmierfett dienen, damit die Kegelrolle 3 mit der Oberfläche in reibungslosem Wälzkontakt stehen kann.As with the circular ring area 11 can also be at any of the carrier areas 19 a material section 21 be educated. As in 1 and 4 shown, the material section 21 formed by the outer and inner peripheral surfaces of the support area 19 with hollow areas 22 and 23 be provided. As in 4 shown, the hollow areas 22 and 23 be formed overlapping or offset from each other. Depending on the cross-sectional shape of the support area 19 For example, a hollow portion may be formed either only in the outer peripheral surface or only in the inner peripheral surface to form a material portion. In addition, in the hollow areas 22 and 23 Include grease, leaving the hollow areas 22 and 23 serve as a grease reservoir for the supply of grease, thus the tapered roller 3 can be in smooth rolling contact with the surface.

Die Dicke eines ausgesparten Bereichs (durch gestrichelte Linie gekennzeichneter Bereich) des kreisförmigen Ringbereichs 11 ist als Bereich mit im Wesentlichen gleichmäßiger Dicke vorgesehen. Die Kühlgeschwindigkeit des Käfigmaterials zum Zeitpunkt des Kühlens und Aushärtens des Käfigmaterials von der Oberfläche des Käfigs (d. h. von einer Seite der Oberfläche der Gießform) bis zur Mitte des Käfigmaterials variiert innerhalb eines kleineren Bereichs, so dass der Innendruck des Käfigmaterials, der durch den Temperaturunterschied in Bereichen in dem Material zu erzeugen ist, ebenfalls innerhalb eines kleineren Bereichs variiert. Dies hat zur Folge, dass die Entstehung von Zwischenräumen (Lücken), wie z. B. Hohlräume und Luftblasen, in dem Käfigmaterial eingeschränkt werden kann, so dass das Problem einer bewirkten abnehmenden Festigkeit vermieden werden kann. Gleichzeitig kann eine Gewichtsreduzierung des Käfigs erzielt werden. Daher kann die Entstehung einer Zentrifugalkraft, die auf den Käfig wirkt, unterdrückt werden, und es wird möglich, Schäden wie die Verformung des Käfigs, die durch die Zentrifugalkraft verursacht werden, zu vermeiden. Außerdem bildet der Harzkäfig kein durch Verschleiß erzeugtes Metallpulver oder Ähnliches, wie es bei einem Blechkäfig zu finden ist, so dass dieses vorteilhafterweise dem Käfig auch nicht schaden kann.The thickness of a recessed area (area indicated by dashed line) of the circular ring area 11 is provided as a region of substantially uniform thickness. The cooling rate of the cage material at the time of cooling and curing of the cage material from the surface of the cage (ie from one side of the surface of the mold) to the center of the cage material varies within a smaller range such that the internal pressure of the cage material affected by the temperature differential in Regions in the material is also varied within a smaller range. This has the consequence that the formation of gaps (gaps), such. As cavities and air bubbles, can be limited in the cage material, so that the problem of a caused decreasing strength can be avoided. At the same time a weight reduction of the cage can be achieved. Therefore, the generation of a centrifugal force acting on the cage can be suppressed, and it becomes possible to avoid damages such as the deformation of the cage caused by the centrifugal force. In addition, the resin cage does not form a wear-generated metal powder or the like, as can be found in a sheet metal cage, so that this advantageously the cage can not harm.

2 ist ein Querschnitt durch den Trägerbereich entlang der Linie A-A in 1. An einer großen Endfläche 15 der Kegelrolle 2 (in der Figur angedeutet durch eine strichpunktierte Linie) befindet sich ein Schleifunterschnitt 16 für die Ausführung der Schritte des Schleifens und Feinbearbeitens der großen Endfläche 15. Von der großen Endfläche 15 aus gesehen, ist der Schleifunterschnitt 16 wie ein Kreis geformt, der konzentrisch zur äußeren Umfangsfläche der Kegelrolle 3 ist. Insbesondere die Abmessung des Bereichs, der durch den Pfeil C angedeutet ist, erstreckt sich von der Mitte der Kegelrolle 3 bis zum Außendurchmesser des Schleifunterschnitts 16. Die Abmessung des Bereichs, der durch den Pfeil D angedeutet ist, erstreckt sich von der Mitte der Kegelrolle 3 bis zur inneren Endfläche in radialer Richtung des Hohlbereichs (ausgesparter Bereich) 12a, der der großen Endfläche der Kegelrolle 3 zugewandt ist. Das Verhältnis zwischen diesen Abmessungen kann aus den nachfolgend genannten Gründen vorzugsweise durch D > C dargestellt werden. Wie in 3 dargestellt, haben die Hohlbereiche (ausgesparte Bereiche) 12a und 13a, die in der Innenfläche der Tasche 10 ausgebildet sind, auch die Funktion von Schmierfett-Reservoiren zur Aufnahme von Schmierfett 18. Da das Schmierfett 18 in jedem der Hohlbereiche (ausgesparte Bereiche) 12a und 13a eingeschlossen ist, kann das Schmierfett 18 allmählich der großen Endfläche 15 der Kegelrolle 3 zugeführt werden, so dass es zur Schmierung des Reibkontaktbereichs des Lagers beiträgt. Insbesondere der eingeschränkte Bereich 17 der großen Endfläche 15 mit Ausnahme des Schleifunterschnitts 16 ist als ein Mechanismus vorgesehen, um einen Reibkontakt (Gleitreibung) mit dem großen Rippenbereich 2c des Innenrings 2 (6) zu bilden, so dass das Schmierfett 18 einem derartigen Bereich zugeführt werden kann, um zur Schmierung beizutragen. Wenn in diesem Fall das vorgenannte Verhältnis durch D ≤ C dargestellt wird, bewegt sich das Schmierfett 18 in dem Hohlbereich (ausgesparter Bereich) 12a in den Schleifunterschnitt 16 der Kegelrolle 3, so dass sich das Schmierfett 18 darin ansammeln kann. Dies hat zur Folge, dass das Schmierfett 18 kaum zur Schmierung des Reibkontaktbereichs beitragen kann. Daher ist das Verhältnis zwischen den vorstehend beschriebenen Abmessungen vorzugsweise durch D > C darzustellen. 2 is a cross section through the support area along the line AA in 1 , At a large end face 15 the tapered roller 2 (indicated in the figure by a dot-dash line) there is a grinding undercut 16 for performing the steps of grinding and finishing the large end surface 15 , From the big end face 15 Seen from, is the abrasive undercut 16 shaped like a circle concentric with the outer peripheral surface of the tapered roller 3 is. In particular, the dimension of the area indicated by the arrow C extends from the center of the tapered roller 3 to the outside diameter of the grinding section 16 , The dimension of the area indicated by the arrow D extends from the center of the tapered roller 3 to the inner end surface in the radial direction of the hollow area (recessed area) 12a , the big end face of the tapered roller 3 is facing. The ratio between these dimensions may preferably be represented by D> C for the reasons given below. As in 3 have shown the hollow areas (recessed areas) 12a and 13a in the inner surface of the bag 10 are formed, also the function of grease reservoirs for receiving grease 18 , Because the grease 18 in each of the hollow areas (recessed areas) 12a and 13a is included, the grease can 18 gradually the big end face 15 the tapered roller 3 be supplied so that it contributes to the lubrication of the Reibkontaktbereichs of the bearing. In particular, the restricted area 17 the big endface 15 with the exception of the abrasive undercut 16 is provided as a mechanism to frictional contact (sliding friction) with the large rib area 2c of the inner ring 2 ( 6 ) so that the grease 18 Such an area can be supplied to contribute to the lubrication. In this case, when the above ratio is represented by D ≦ C, the grease moves 18 in the hollow area (recessed area) 12a in the grinding undercut 16 the tapered roller 3 so that the grease gets 18 can accumulate in it. As a result, the grease 18 can hardly contribute to the lubrication of the Reibkontaktbereichs. Therefore, the ratio between the dimensions described above is preferably represented by D> C.

4 ist ein Schnitt durch den Trägerbereich entlang der Linie B-B in 1. Wie dargestellt, sind Hohlbereiche (ausgesparte Bereiche) 22 und 23 jeweils an den äußeren und inneren Umfangsflächen des Trägerbereichs 19 ausgebildet. Daher hat der Querschnitt des Trägerbereichs eine 19 im Wesentlichen gleichmäßige Dicke. Eine derartige Ausführung des Trägerbereichs 19 ermöglicht es, dass die Kühlgeschwindigkeit des Käfigmaterials zum Zeitpunkt des Abkühlens und Aushärtens des Käfigmaterials von der Oberfläche des Käfigs (d. h. von einer Oberfläche der Gießform) bis zur Mitte des Käfigmaterials in einem kleineren Bereich variiert. Somit können auch die Variationen des Innendrucks des Käfigmaterials, die durch den Temperaturunterschied von Bereichen in dem Material entstehen, reduziert werden. Dies hat zur Folge, dass die Entstehung von Zwischenräumen (Lücken), wie z. B. Hohlräume und Luftblasen, in dem Käfigmaterial verhindert werden kann, so dass das Problem einer bewirkten abnehmenden Festigkeit vermieden werden kann. Gleichzeitig kann eine Gewichtsreduzierung des Käfigs erzielt werden. Daher kann die Entstehung einer Zentrifugalkraft, die auf den Käfig wirkt, unterdrückt werden, und es wird möglich, Schäden wie die Verformung des Käfigs, die durch die Zentrifugalkraft verursacht werden, zu vermeiden. Außerdem bildet der Harzkäfig kein durch Verschleiß erzeugtes Metallpulver oder Ähnliches, wie es bei einem Blechkäfig zu finden ist, so dass dieses vorteilhafterweise dem Käfig auch nicht schaden kann. 4 is a section through the support area along the line BB in FIG 1 , As shown, hollow areas (recessed areas) 22 and 23 each at the outer and inner peripheral surfaces of the carrier area 19 educated. Therefore, the cross section of the support region has a 19 substantially uniform thickness. Such an embodiment of the carrier area 19 allows the cooling rate of the cage material at the time of cooling and curing of the cage material to vary from the surface of the cage (ie, from a surface of the mold) to the center of the cage material in a smaller range. Thus, the variations in the internal pressure of the cage material caused by the temperature difference of regions in the material can also be reduced. This has the consequence that the formation of gaps (gaps), such. As cavities and air bubbles can be prevented in the cage material, so that the problem of a caused decreasing strength can be avoided. At the same time a weight reduction of the cage can be achieved. Therefore, the generation of a centrifugal force acting on the cage can be suppressed, and it becomes possible to avoid damages such as the deformation of the cage caused by the centrifugal force. In addition, the resin cage does not form a wear-generated metal powder or the like, as can be found in a sheet metal cage, so that this advantageously the cage can not harm.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das in der vorgenannten Ausführungsform beschriebene Kegelrollenlager beschränkt; sie kann auch bei Rollenlagern Anwendung finden, die unter hohen Lastbedingungen arbeiten, wie z. B. ein Zylinderrollenlager und ein Pendelrollenlager. Außerdem ist das Rohmaterial des Käfigs nicht auf ein Polyamidharz (Nylon) usw. beschränkt, und auch das Verbindungsverhältnis von Glasfaserstoffen o. Ä. ist nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt.The present invention is not limited to the tapered roller bearing described in the aforementioned embodiment; It can also be found in roller bearings application that operate under high load conditions, such. B. a cylindrical roller bearing and a spherical roller bearing. In addition, the raw material of the cage is not limited to a polyamide resin (nylon), etc., and also the bonding ratio of glass cloths or the like. is not limited to a specific value.

Zusammengefasst hat die vorliegende Erfindung folgende Vorteile:

  • i) Der aus einem Harz bestehende Käfig ist mit einem Hohlbereich versehen, der in der Innenfläche eines kreisförmigen Ringbereichs ausgebildet ist, und mit einem Hohlbereich, der in dessen Außenfläche in umgekehrter Richtung ausgebildet ist, mit Ausnahme des Bereichs, der bereits mit dem Hohlbereich versehen ist, wodurch die Dicke des kreisförmigen Ringbereichs gleichmäßig gemacht wird. Folglich kann eine angemessene Kühlgeschwindigkeit jedes Bereichs zum Zeitpunkt der Formgebung des Käfigs erzielt werden, so dass es möglich wird, die Entstehung von Fehlstellen im Inneren zu verhindern.
  • ii) Da in dem Hohlbereich, der in der Innenfläche des kreisförmigen Ringbereichs ausgebildet ist und der großen Endfläche der Kegelrolle gegenüberliegt, ein Schmiermittel, wie z. B. Schmierfett, eingeschlossen und aufbewahrt werden kann, können die Schmiereigenschaften der großen Endfläche der Kegelrolle verbessert werden.
  • iii) Der Harzkäfig erzeugt kein durch Verschleiß gebildetes Metallpulver oder Ähnliches, wie es im Fall des Blechkäfigs zu finden ist, so dass dieses vorteilhafterweise dem Käfig auch nicht schaden kann.
  • iv) Das Gewicht des Käfigs kann verringert werden, so dass die auf den Käfig wirkende Zentrifugalkraft unterdrückt werden kann. Damit wird es möglich, jeglichen Schaden, wie z. B. die Verformung des Käfigs, durch die Zentrifugalkraft zu vermeiden.
In summary, the present invention has the following advantages:
  • i) The resinous cage is provided with a hollow portion formed in the inner surface of a circular ring portion and a hollow portion formed in the outer surface thereof in the reverse direction except for the portion already provided with the hollow portion is, whereby the thickness of the circular ring portion is made uniform. Consequently, an appropriate cooling rate of each region at the time of molding the cage can be achieved, so that it becomes possible to prevent the generation of voids inside.
  • ii) Since in the hollow portion formed in the inner surface of the circular ring portion and facing the large end face of the tapered roller, a lubricant such. As grease, can be enclosed and stored, the lubricating properties of the large end face of the tapered roller can be improved.
  • iii) The resin cage does not generate metal powder or the like formed by wear, as it is found in the case of the sheet metal cage, so that it can advantageously not harm the cage either.
  • iv) The weight of the cage can be reduced so that the centrifugal force acting on the cage can be suppressed. This makes it possible, any damage, such. As the deformation of the cage to avoid by the centrifugal force.

Claims (8)

Rollenlagerkäfig (9) aus Kunstharz, mit einer Vielzahl von Taschen, die durch zwei kreisförmige Ringbereiche (11) in axialer Richtung und Trägerbereiche (19) in Umfangsrichtung definiert sind, wobei die beiden kreisförmigen Ringbereiche (11) unterschiedliche Durchmesser haben und wobei der Käfig mindestens einen Materialabschnitt (21) aufweist, der mit einem Hohlbereich (12a, 13a, 12b, 13b, 22, 23) versehen ist, um dem Materialabschnitt eine gleichmäßige Dicke zu verleihen, wobei der Hohlbereich (12a, 13a) auf der Innenseite (20) eines kreisförmigen Ringbereiches (11), einer Endfläche einer in den Käfig einzusetzenden Rolle (3) gegenüberliegend, angeformt ist, um den Materialabschnitt mit gleichmäßige Dicke in dem kreisförmigen Ringbereich auszubilden.Roller bearing cage ( 9 ) made of synthetic resin, with a plurality of pockets formed by two circular ring areas ( 11 ) in the axial direction and support areas ( 19 ) are defined in the circumferential direction, wherein the two circular ring areas ( 11 ) have different diameters and wherein the cage at least one material section ( 21 ) having a hollow area ( 12a . 13a . 12b . 13b . 22 . 23 ) in order to give the material portion a uniform thickness, wherein the hollow region ( 12a . 13a ) on the inside ( 20 ) of a circular ring area ( 11 ), an end surface of a roll to be inserted into the cage ( 3 ) is formed to form the material portion of uniform thickness in the circular ring portion. Rollenlagerkäfig nach Anspruch 1, bei dem die Endfläche (15) der in den Käfig einzusetzenden Kegelrolle (3) mit einem Schleifunterschnitt (16) versehen ist, welcher konzentrisch zur äußeren Umfangsfläche der Kegelrolle (3) ausgebildet ist, und wobei die Bedingung D > C gilt mit der Annahme, dass C eine sich vom Zentrum der Rolle zu einem Außendurchmesser des Schleifunterschnitts (16) erstreckende Dimension ist, und D eine sich vom Zentrum der Rolle zu einer in radialer Richtung inneren Endfläche des Hohlbereichs (12a) erstreckende Dimension ist.Roller bearing cage according to claim 1, wherein the end surface ( 15 ) of the tapered roller to be inserted into the cage ( 3 ) with a grinding undercut ( 16 ), which concentric with the outer peripheral surface of the tapered roller ( 3 ), and wherein the condition D> C holds with the assumption that C is a from the center of the roll to an outer diameter of the abrasive section ( 16 D) is a dimension extending from the center of the roll to a radially inner end surface of the hollow region (FIG. 12a ) extending dimension. Rollenlagerkäfig nach Anspruch 1, bei dem zusätzlich mindestens ein Hohlbereich (12b, 13b) in einer Außenfläche des kreisförmigen Ringbereichs ausgeformt ist.Roller bearing cage according to claim 1, wherein additionally at least one hollow region ( 12b . 13b ) is formed in an outer surface of the circular ring portion. Rollenlagerkäfig nach Anspruch 3, bei dem der Hohlbereich (12a, 13a), der in der Innenfläche des kreisförmigen Ringbereichs (11) ausgebildet ist und der Endfläche der Rolle gegenüberliegt und der Hohlbereich (12b, 13b), der in der Außenstirnfläche ausgebildet ist, in Umfangsrichtung voneinander versetzt sind.Roller bearing cage according to claim 3, wherein the hollow area ( 12a . 13a ) located in the inner surface of the circular ring area ( 11 ) is formed and the end face of the roller opposite and the hollow region ( 12b . 13b ) formed in the outer end surface are circumferentially offset from each other. Rollenlagerkäfig nach Anspruch 1, bei dem ein weiterer Materialabschnitt mit Hohlbereich (22, 23) im Trägerbereich ausgebildet ist.Roller bearing cage according to claim 1, wherein a further material portion with hollow area ( 22 . 23 ) is formed in the carrier area. Rollenlagerkäfig nach Anspruch 5, bei dem der Materialabschnitt des Trägerbereichs (19) durch einen Hohlbereich (22, 23) gebildet wird, der sowohl in einer inneren Umfangsfläche als auch in einer äußeren Umfangsfläche des Trägerbereichs (19) ausgebildet ist.Roller bearing cage according to claim 5, wherein the material portion of the support area ( 19 ) through a hollow area ( 22 . 23 ) is formed, which in both an inner peripheral surface and in an outer peripheral surface of the support area ( 19 ) is trained. Rollenlagerkäfig nach Anspruch 6, bei dem der Hohlbereich (23) der inneren Umfangsfläche des Trägerbereichs (19) und der Hohlbereich (22) der äußeren Umfangsfläche in axialer Richtung voneinander versetzt sind.Roller bearing cage according to claim 6, wherein the hollow region ( 23 ) of the inner peripheral surface of the support area ( 19 ) and the hollow area ( 22 ) of the outer peripheral surface are offset from each other in the axial direction. Rollenlager, mit folgenden Elementen: einem Außenring (1) mit einer Laufrille (1a) auf einem Innenumfang desselben; einem Innenring (2) mit einer Laufrille (2a) auf einem Außenumfang desselben; einer Rolle (3), die zwischen der Laufrille des Innenrings und der Laufrille des Außenrings angeordnet ist; und dem Rollenlagerkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Roller bearing, with the following elements: an outer ring ( 1 ) with a running groove ( 1a ) on an inner circumference thereof; an inner ring ( 2 ) with a running groove ( 2a on an outer periphery thereof; a roll ( 3 ) disposed between the raceway groove of the inner race and the raceway groove of the outer race; and the roller bearing cage according to any one of claims 1 to 7.
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