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Die vorliegende Erfindung betrifft
im Allgemeinen ein Rollenlager und insbesondere einen Kugelhalter
für das
Rollenlager zum Halten einer Mehrzahl von Rollelementen, wie Kugeln.
Der aus einem Harz hergestellte Kugelhalter der vorliegenden Erfindung
wird geeigneterweise in einem extrem dünnwandigen Kugellager, in welchem
die durch die Differenz zwischen Außen- und Innenduzchmesser gegebene
Dicke extrem gering ist, sowie in einem normalen tiefen Rillenkugellager
eingesetzt.
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(Beschreibung des Stands
der Technik)
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Ein herkömmlicher Kugelhalter weist
eine Mehrzahl von Taschen mit jeweils einer einzigen gebogenen Fläche mit
einem Krümmungsradius
auf, der geringfügig
größer ist
als der Außendurchmesser jeder
der in den Taschen rollend aufgenommen Kugeln, Ein zwischen jeder
Taschenfläche
und der korrespondierenden Kugel gebildeter Spalt ist klein gewählt, um
die Erzeugung von Haltergeräuschen
zu minimieren, welche entstehen, wenn die rollenden Kugeln gegen
die zugehörigen
Taschen stoßen,
und auch, um die Bewegung des Kugelhalters klein zu halten.
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Ferner wurden die folgenden Kugelhalter bisher
vorgeschlagen, Insbesondere die Japanische Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 20-B2424 offenbart einen Kugelhalter, in welchem Zumindest ein
Abschnitt eines peripherischen Randbereichs jeder Tasche abgeschrägt ist,
so dass in der Querschnittsansicht eine bogenförmig gekrümmte Fläche ausgebildet ist. Der Krümmungsradius
des abgeschrägten Teils
liegt in dem Bereich von 1 bis 20% des Außendurchmessers jeder Kugel.
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Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.
10-19046 offenbart einen Kugelhalter, bei dem eine Kante eines peripherischen
Randbereichs jeder Tasche, in einer Richtung entgegengesetzt zur
Drehrichtung der Kugeln abgeschrägt
ist.
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Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.
11-166 540 offenbart einen Kugelhalter, in welchem Vertiefungen
(einschließlich
Abschrägungen) in
einem peripherischen Randbereich jeder Tasche vorgesehen sind.
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Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr.
2002-98150 offenbart einen Kugelhalter, bei dem Vertiefungen, welche
keine Kugeln berühren,
in einer Fläche
in einer Richtung vorgesehen sind, welche der axialen Richtung der
Taschen entspricht.
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Wie oben erwähnt, wird bei Kugelhaltern nach
dem Stand der Technik der Spalt zwischen der Taschenfläche und
jeder Kugel klein gewählt,
um die Erzeugung von Haltergeräuschen,
welche entstehen, wenn die rollenden Kugeln mit den zugehörigen Taschen
zusammenstoßen,
zu minimieren und um außerdem
die Bewegung des Kugelhalters niedrig zu halten. Es ist jedoch festgestellt
worden, dass, wenn der Spalt so klein ist, der Fluss eines Schmiermittels zwischen
jeder der Taschen und der korrespondierenden Kugel dazu neigt, behindert
zu werden. Deswegen neigt eine Schmierung eines Gleitkontaktbereichs
zwischen dem Kugelhalter und den Kugeln dazu, schlechter zu werden,
was leicht zur Bildung von Vibrationen und Geräuschen durch die Wirkung der Reibung
beim Gleitkontakt führen
kann.
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Also kann es oft vorkommen, dass
während des
Betriebs der Lageranordnung an Rollenelementen anhaftendes Schmiermittel
beim Rollen im Kontakt mit den Randkanten der Taschen von den Rollenelementen
gekratzt wird, und folglich die Schmierung zwischen den Rollelementen
und den inneren Flächen
der Taschen dazu neigt, verringert zu werden, was leicht zur Bildung
von Vibrationen und Geräuschen
infolge der Reibung zwischen diesen führt.
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Obwohl die oben erwähnten Kugelhalter nach
dem Stand der Technik so konstruiert sind, dass sie ein gleichmäßiges Einführen eines
Schmiermittels auf die innere Fläche
jeder der Taschen durch das Vorsehen von Abschrägungen in dem peripherischen
Randbereich jeder Tasche oder durch das Vorsehen von Vertiefungen
in dem peripherischen Randbereich jeder Tasche erleichtern, besteht
die Notwendigkeit, einen Kugelhalter bereitzustellen, bei dem ein
Fluss des Schmiermittels verbessert werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Im Hinblick auf das Vorangehende
soll mit der vorliegenden Erfindung ein aus einem Harz hergestellter
Kugelhalter für
ein Rollenlager bereitgestellt werden, bei dem die Schmierung in
einem Bereich zwischen der inneren Oberfläche jeder der Taschen und einer
korrespondierenden Kugel verbessert wird, um dadurch eine Bildung
von Vibrationen und Geräuschen
infolge von Reibung in diesem Bereich zu unterdrücken.
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Um die vorhergehende Aufgabe zu erfüllen, stellt
die vorliegende Erfindung einen aus einem Harz hergestellten Kugelhalter
für ein
Rollenlager bereit, welcher einen ringförmigen oder gebogenen Haltekörper mit
einander gegenüberliegenden
inneren und äußeren Randflächen, und
eine Mehrzahl von in dem Haltekörper
ausgebildeten Taschen aufweist, die sich zu den inneren und äußeren Randflächen desselben öffnen und
voneinander in einer Umfangsrichtung derselben zum rollenden Halten
korrespondierender Kugeln als rollende Elemente darin beabstandet sind.
Radiale Seiten einer inneren Fläche
jeder der Taschen, welche in einer radialen Richtung des Kugelhalters
einander gegenüberliegen,
sind als sphärische
Kugellagerflächen
ausgebildet, welche jede Kugel berühren. Ferner sind Zwischenabschnitte
der inneren Fläche
jeder Tasche in Bezug zur radialen Richtung als umlaufende nicht
berührende
Flächenabschnitte
ausgebildet, in denen die korrespondierende Kugel nicht berührt. Im
Wesentlichen sind alle Kanten, d. h. alle oder fast alle Kanten
der Kugellagerflächen
an beiden Seiten jeder Tasche, welche die Kugel berühren können, als
abgeschrägte
Kanten ausgebildet.
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Nach der vorliegenden Erfindung tritt
zwischen den umlaufenden, nicht berührenden Flächenabschnitten und den Kugeln
kein Kontakt auf, und das Schmiermittel kann in den dazwischen ausgebildeten
Spalten gehalten werden und folglich kann das so gehaltene Schmiermittel
während
des Betriebs zu jedem der Gleitkontaktbereiche zwischen den Kugellagerflächen der
jeweiligen Tasche und der korrespondierenden Kugel des Lagers befördert werden. Deswegen
kann ein Schmiermittel in den Gleitkontaktbereichen in einem günstigen
Zustand gehalten werden. Folglich kann z. B., da alle Kanten der
Kugellagerflächen
an beiden Seiten jeder der Taschen, welche die Kugel berühren können, abgeschrägt sind,
das Schmiermittel, z. B. ein der Oberfläche der Kugel anhaftendes Fett,
durch die Kanten der Kugellagerflächen jeder Tasche nicht leicht
abgekratzt werden, und daher kann das Schmiermittel leicht in die Abschnitte
der jeweiligen Tasche eingeführt
werden, wo eine Schmierung benötigt
wird. Als Folge kann der Gleitkontaktbereich zwischen jeder Tasche
und der korrespondierenden Kugel in einem zufriedenstellend geschmierten
Zustand gehalten werden, und es können Vibrationen sowie Geräusche, welche
von den Gleitkontaktbereichen gebildet werden würden, vorteilhafterweise unterdrückt werden.
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Bei der vorliegenden Erfindung kann
ein Abschnitt der inneren Fläche
jeder Tasche, welche in einer die Drehrichtung des Kugelhalters
kreuzenden Richtung liegt, mit kreuzenden Ölspeicherrillen ausgebildet
sein, von denen jede die Form einer im Allgemeinen länglichen
Vertiefung einer gebogenen Fläche
hat und in eine radiale Richtung des Kugelhalters sich erstreckt.
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Diese konstruktiven Merkmale ermöglichen auch
ein Zuführen
des in der kreuzenden Ölspeicherrille
zurückgehaltenen
Schmiermittels, in den Gleitkontaktbereich zwischen jeder Kugel
und den Kugellagerflächen
der jeweiligen Tasche. Folglich kann die Schmierung in den Gleitkontaktbereichen
in einem günstigeren
Zustand gehalten werden.
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Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Erfindung
jede der Taschen eine Öffnung
aufweisen, die so ausgebildet ist, dass sie sich an einem Ende des
Kugelhalters in Bezug zu der axialen Richtung des Kugelhalters öffnet und
der Boden der inneren Fläche
jeder Tasche gegenüber
einer solchen Öffnung
kann korrespondierend zu einer Boden-Ölspeicherrille mit einer im
Allgemeinen konkaven Form ausgebildet sein. Die Boden-Ölspeicherrille
kann sich z. B. in einer radialen Richtung des Kugelhalters erstrecken.
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Gemäß diesen konstruktiven Merkmalen kann
das in der Boden-Ölspeicherrille
gehaltene Schmiermittel auch dem Gleitkontaktbereich zwischen jeder
Kugel und den Kugellagerflächen
der korrespondierenden Tasche während
des Betriebs des Lagers zugeführt
werden, und demzufolge kann die Schmierung in diesem Gleitkontaktbereich
vorteilhafterweise weiterhin in einem günstigen Zustand gehalten werden.
Im Hinblick darauf können
weiterhin Vibrationen und Geräusche,
welche von dem Gleitkontaktbereich zwischen jeder Kugel und der
zugehörigen
Tasche erzeugt werden würden,
unterdrückt
werden.
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Außerdem kann nach der vorliegenden
Erfindung eine radiale Dicke eines Haupt- oder Basisabschnitts des
Haltekörpers
relativ zu einer radialen Dicke eines zu jeder Tasche benachbarten
Abschnitts des Haltekörpers
klein ausgebildet sein.
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Gemäß diesem konstruktiven Merkmal
ist es, bei einer Anwendung dieses Merkmals auf ein dünnwandiges
Lager mit einem großen
Durchmesser, möglich,
eine Bildung von Reibungsgeräuschen als
Folge eines Kontakts zwischen dem Kugelhalter und der inneren Randfläche eines äußeren Laufrings und/oder
der äußeren Randfläche eines
inneren Laufrings zu unterdrücken,
besonders bei einem Kugelhalter, bei dem eine Mehrzahl von im Allgemeinen gebogenen
Segmenten in einer ringförmigen
Anordnung verbunden sind. Auch im Hinblick auf die Tatsache, dass
das Schmiermittel, wie z. B. ein Fett, in einem ringförmigen Raum
gehalten werden kann, der zwischen dem Kugelhalter und einem oder
beiden der inneren Randflächen
des äußeren Laufrings
und der äußeren Randfläche des
inneren Laufrings begrenzt ist, kann das Schmiermittel leicht jeder
Tasche zugeführt
werden. Deswegen kann die Schmierung in dem Gleitkontaktbereich
zwischen der äußeren Randfläche jeder
Kugel und der Taschenfläche
des Kugelhalters vorteilhafterweise in einem günstigen Zustand gehalten werden,
und die Vibrationen und Geräusche,
welche von diesem Gleitkontaktbereich erzeugt werden würden, können vorteilhafterweise auch
unterdrückt
werden.
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Ferner können nach der vorliegenden
Erfindung jeweilige Abschnitte eines axialen Endes des Haltekörpers, in
welchem die korrespondierenden Taschen ausgebildet sind, jeweils
mit einem Paar Vorsprüngen
zum Umfassen der korrespondierenden Kugel versehen sein, in welchem
Fall eine innere Fläche
jeder dieser Vorsprünge
einen Teil der inneren Fläche
der jeweiligen Tasche bildet. Ein sogenannter kronenartiger Kugelhalter
kann zusammengebaut werden. Die Vorsprünge können durch entsprechende Klauen
gebildet sein, die so gebogen sind, dass sie der kugelförmigen Oberfläche jeder
Kugel folgen.
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Das Vorsehen der Vorsprünge ist
wirkungsvoll, um eine in einer Umfangsrichtung gemessenen Länge der
inneren Fläche
jeder Tasche zu vergrößern, ohne
die axiale Dicke des Kugelhalters zu vergrößern, und daher kann die entsprechende
Kugel vorteilhafterweise eng anliegend in der zugehörigen Tasche
gehalten werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Auf jeden Fall wird die vorliegende
Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben
besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den anhängenden
Zeichnungen gelesen wird. Die Ausführungsbeispiele und die Zeichnungen
dienen jedoch nur dem Zweck der Illustration und der Erklärung und
sollen auf jeden Fall nicht als Begrenzung des Schutzumfangs der vorliegenden
Erfindung aufgefasst werden, wobei der Schutzumfang durch die anhängenden
Patentansprüche
festgelegt ist. In den anhängenden
Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Teile
in den verschiedenen Ansichten zu kennzeichnen, wobei:
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1 eine
fragmentarische perspektivische Ansicht ist, welche einen Abschnitt
eines aus einem Harz hergestellten Kugelhalters für ein Rollenlager nach
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
fragmentarische Draufsicht eines Abschnitts des aus einem Harz hergestellten
Kugelhalters ist, welche nur eine der darin ausgebildeten Taschen
zeigt;
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3 eine
fragmentarische Draufsicht in einem vergrößerten Maßstab eines Abschnitts des
in 2 gezeigten aus einem
Harz hergestellten Kugelhalters ist;
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4 eine
horizontale Schnittansicht des aus einem Harz hergestellten Kugelhalters
ist;
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5 eine
Aufrißansicht
eines Abschnitts des aus einem Harz hergestellten Kugelhalters ist, gezeigt
in einer Richtung entsprechend der radialen Richtung desselben;
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6A eine
Aufrißansicht
des aus einem Harz hergestellten als ein Segmenttyp ausgebildeten Kugelhalters
ist, gezeigt in einer Richtung entsprechend der radialen Richtung
des Kugelhalters;
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6B eine
Rückansicht
des in 6A gezeigten,
aus einem Harz hergestellten Kugelhalters ist;
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6C ein
Grundriß des
aus einem Harz hergestellten Kugelhalters 6A in gerader Ausbildung ist;
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7A eine
vergrößerte Ansicht
von einem Abschnitt des aus einem Harz hergestellten Kugelhalters
nach 6A ist, welche
in 6A von dem Phantomkreis
VII umgeben ist;
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7B ein
Grundriß von
dem Abschnitt des aus einem Harz hergestellten Kugelhalters ist,
wie er entlang der Linie b-b in 7A gezeigt
ist;
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7C eine
rechtsseitige Ansicht des Abschnitts des in 7A gezeigten aus einem Harz hergestellten
Kugelhalters ist;
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7D eine
Draufsichtansicht des Abschnitts des in 7A gezeigten, aus einem Harz hergestellten
Kugelhalters ist; und
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8 eine
Schnittansicht eines Lagers ist, in welchem der aus einem Harz hergestellte
Kugelhalter verwendet wird.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird nun ausführlich mit besonderer Bezugnahme
auf die 1 bis 5 beschrieben. Wie in einer fragmentarischen
Darstellung in 1 gezeigt
ist, umfasst ein Kugelhalter für
ein Kugellager, welcher aus einem synthetischen Harz hergestellt
ist, einen im Allgemeinen ringförmigen oder
gebogenen Haltekörper 1 mit
einer Mehrzahl von darin ausgebildeten Taschen 3 zum Aufnehmen entsprechender
Rollenelemente, d. h. (in 2 gezeigte)
Kugeln 2, und zum Halten in einem voneinander gleichen
Abstand in einer Umfangsrichtung. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung
klar werden wird, ist jede der Taschen 3 in dem Haltekörper 1 so ausgebildet,
dass sie sich zu einer inneren und einer äußeren Randfläche des
Haltekörpers 1 öffnet. Jeweilige
Abschnitte einer der gegenüberliegenden Endflächen des
Haltekörpers 1 in
einer von dem Pfeil B gezeigten axialen Richtung, wo die entsprechenden
Taschen ausgebildet sind, sind jeweils mit einem Paar Vorsprüngen 4 und 4 geformt,
welche die zugehörige
Kugel 2 umfassen. Innere Flächen von jedem der paarweisen
Vorsprünge 4 und 4,
die sich gegenüberstehen,
bilden jeweilige Teile von einer inneren Fläche der korrespondierenden
Tasche 3. Diese Vorsprünge 4 und 4 haben
jeweils die Form einer der Krümmung
der Kugel 2 folgenden Klaue.
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Gegenüberstehende Kantenabschnitte
der inneren Fläche
der Tasche 3 in Bezug auf die vom Pfeil A gezeigte radiale
Richtung des Kugelhalters bilden im Wesentlichen sphärische Kugellagerflächen 5 und 5,
welche die zugeordnete Kugel 2 berühren. Die in 1 gezeigten Ausdrücke "innere" und "äußere" in Kombination mit
dem Pfeil A kennzeichnen jeweils radial nach innen und nach außen gerichtete
Richtungen des Kugelhalters. Die Kugellagerflächen 5 und 5 bestehen
aus einer konzentrischen Anordnung mit einer Rollkontaktfläche der
Kugel 2 und haben einen etwas größeren Krümmungsradius als jener der
Rollkontaktfläche
der Kugel 2. Jeweilige Abschnitte der inneren Fläche der
Tasche 3, von denen jede zwischen den Kugellagerflächen 5 und 5 liegt, sind
nach innen gedrückt,
um nicht-berührende Randflächenbereiche 6 zu
bilden, welche die Kugel 2 nicht berühren, es aber den Kugellagerflächen 5 und 5 ermöglichen,
die Kugel 2 rollend zu halten. Der nicht-berührende Flächenbereich 6 in
jeder der Taschen 3 ist dargestellt durch einen Boden einer
flachen Nut, welche sich in einer Umfangsrichtung der Tasche 3 in
Bezug zu den Kugellagerflächen 5 und 5 erstrecken.
Genauer gesagt, die nicht-berührenden Flächenbereiche 6 der
Tasche 3 haben die Form einer kugelförmig konkaven Fläche oder
einer zylindrisch konkaven Fläche,
welche zu der Rollkontaktfläche
der Kugel 2 konzentrisch ist und einen Krümmungsradius
aufweist, welcher etwas größer als
jener der Rollkontaktfläche
der Kugel 2 ist. Alle Kanten der Kugellagerflächen 5 und 5 an
beiden Seiten der Tasche 3, welche die Kugel 2 berühren können, sind als
abgeschrägte
Kanten 7 ausgebildet, wie in den 3 und 5 gezeigt
ist.
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Die Abschnitte der inneren Fläche der
jeweiligen Tasche 3, welche in einer die Drehrichtung des Kugelhalters
kreuzenden Richtung liegen, d. h. in der Umfangsrichtung des Kugelhalters,
sind als kreuzende Ölspeicherrillen 8 ausgebildet,
von denen jede die Form einer im Allgemeinen länglichen Vertiefung einer gebogenen
Fläche
hat und sich in eine durch den Pfeil A gezeigte Richtung radial
zu dem Haltekörper 1 erstreckt.
Jede der kreuzenden Ölspeicherrillen 8 Rillen
ist in jeder der Taschen 3 so ausgebildet, dass sie sich
z. B. von einer Seite zu der anderen der axialen Position des Kugelhalters
erstreckt, welche sich im Allgemeinen mit dem Teilkreis PC (5) deckt, in welchem die
Kugeln 2 in einer umlaufenden Reihe angeordnet sind. 4 zeigt eine fragmentarische Schnittansicht
eines Abschnitts des Kugelhalters, welcher entlang der Position
des Kugelhalters abgeschnitten ist, wo eine der kreuzenden Ölspeicherrillen 8 ausgebildet
ist. Jede der kreuzenden Ölspeicherrillen 8 hat
die Form einer gebogenen konkaven Fläche oder einer zylindrischen
oder einer konkaven Fläche
mit einem quadratischen Querschnitt, welche mit der Kontaktfläche der
rollend in der Tasche 3 gehaltenen Kugel konzentrisch ist
und einen Krümmungsradius
aufweist, welcher etwas größer als
die Krümmung
der entsprechenden Kugellagerfläche 5 ist.
Soweit gezeigt ist, hat jede der kreuzenden Ölspeicherrillen 8 ihre
eine zylindrische Fläche
darstellende Bodenfläche
und bildet so eine Trapezform, dass, wenn der Kugelhalter von der
radialen Richtung betrachtet wird, die jeweilige kreuzende Ölspeicherrille 8 sich öffnet, wobei
sie in ihrer Bodenfläche ausgestellt
ist, wie in 5 deutlich
gezeigt ist.
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Die Tasche 3 hat an einer
Seite in Bezug auf die axiale Richtung des Kugelhalters, wie von
dem Pfeil B gezeigt ist, eine zwischen den paarweisen Vorsprüngen 4 und 4 begrenzte
axiale Öffnung 3a, wie
hierin vorhergehend beschrieben wurde. Ein Boden der Tasche 3 gegenüber der
axialen Öffnung 3a ist
mit einer Boden-Ölspeicherrille 9 einer
im Allgemeinen konkaven Form ausgebildet. Diese Rille 9 erstreckt
sich, wie durch den Pfeil A gezeigt ist, in der radialen Richtung
des Kugelhalters. Während
die Boden-Ölspeicherrille 9 eine
Tiefe aufweist, welche es der Kugel 2 erlaubt, den Boden
der Ölspeicherrille 9 zu
berühren,
wenn die Kugel 2 die tiefste Position in der Tasche 3 einnimmt,
kann die Boden-Ölspeicherrille 9 so
tief geformt werden, dass ein Kontakt zwischen der Kugel 2 und
dem Boden der Ölspeicherrille 9 vermeiden
wird. Unter der Voraussetzung, dass die Boden-Ölspeicherrille 9 diese
Bedingung bezüglich der
Tiefe erfüllt,
kann die Boden-Ölspeicherrille 9 eine
zylindrische Querschnittform haben, eine Querschnittform ähnlich der
Röhre mit
quadratischen Querschnitt oder eine kugelförmig konkave Form, welche mit
der Rollkontaktfläche
der Kugel 2 konzentrisch ist und einen Krümmungsradius
besitzt, welcher etwas größer ist
als der des nicht berührenden Flächenbereichs 6.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
hat die Boden-Ölspeicherrille 9 eine
Querschnittform ähnlich
einer Röhre
mit quadratischem Querschnitt.
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Wie in einer Draufsichtansicht in 2 gezeigt ist, ist die Dicke
des Haltekörpers 1 so,
dass eine radiale Dicke W2 eines Gesamtabschnitts des Haltekörpers 1 kleiner
als eine radiale Dicke W1 eines an die Tasche angrenzenden Abschnitts
des Haltekörpers 1 ist.
Mit anderen Worten, dieser Abschnitt des Haltekörpers 1 neben jeder
Tasche 3 ist als ein dickwandiger Abschnitt 1a mit
einer Dicke geformt, welche größer als
die radiale Dicke W2 des Gesamtabschnitts des Haltekörpers 1 ist.
Selbst bei diesem dickwandigen Abschnitt 1a kann in der
inneren Fläche
des Kugelhalters eine erforderliche radiale Breite sichergestellt
sein. Der Gesamtabschnitt des Haltekörpers 1 ist ein Abschnitt
des Haltekörpers 1,
welcher den an die Tasche angrenzenden Abschnitt des Haltekörpers ausschließt. Dieser
Gesamtabschnitt des Haltekörpers 1 kann
eine einheitliche Dicke haben, welche über den ganzen Umfang des Haltekörpers 1 gleich
ist. Es sollte angemerkt werden, dass der dickwandige Abschnitt 1a nicht
in der Nähe
des Bodens jeder Tasche 3 vorgesehen ist und zwei im Umfang
gegenüberliegende
voneinander getrennte Bereiche so gebildet worden sind. Der dickwandige Abschnitt 1a erstreckt
sich von einem freien Ende jedes Vorsprungs 4 entlang einer
offenen Kante der Tasche 3 zu einer Taschenbodenseite über einer
Wurzel des jeweiligen Vorsprungs 4.
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Mit dem aus einem Harz hergestellten
Halter der oben besprochenen Konstruktion sind die gegenüberliegenden
Seiten der durch den Pfeil A gezeigten inneren Fläche jeder
der Taschen 3 in der radialen Richtung als die kugelförmigen Kugellagerflächen 5, welche
die jeweilige Kugel 2 berühren, und die Zwischenabschnitte
der inneren Fläche
der Tasche 3 in der radialen Richtung als über den
Umfang verlaufende, nicht berührende
Flächenbereiche 6 ausgebildet,
welche die jeweilige Kugel 2 nicht berühren. Folglich kann ein Schmiermittel
in einem Spalt gehalten werden, welcher zwischen jedem der über den Umfang
verlaufenden nicht berührenden
Flächenbereiche 6 und
der zugehörigen
Kugel 2 eingegrenzt ist, und daher kann während des
Betriebs des Lagers das so in diesem Spalt gehaltene Schmiermittel
zu Kontaktbereichen zwischen der jeweiligen Kugel 2 und
den Kugellagerflächen 5 befördert werden.
Somit kann vorteilhafterweise eine Schmierung in diesen Kontaktbereichen
in einem günstigen
Zustand gehalten werden.
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Da im Wesentlichen alle Kanten der
Kugellagerflächen 5,
welche die Kugel 2 berühren
können, wie
die abgeschrägten
Kanten 7 geformt sind, kann auch das Schmiermittel, wie
z. B. ein Fett, welches an der Fläche der Kugel 2 haftet,
kaum durch die Kanten der Kugellagerflächen 5 von jeder Tasche 3 weggekratzt
werden, und daher kann das Schmiermittel leicht in Abschnitte der
jeweiligen Tasche 3 eingeführt werden, wo Schmierung erforderlich
ist.
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Da dieser Abschnitt der inneren Fläche jeder Tasche 3,
welche in einer die Drehrichtung des Kugelhalters kreuzenden Richtung
liegt, mit den kreuzenden Ölspeicherrillen 8 ausgebildet
ist, von denen jede die Form einer im Allgemeinen länglichen
Vertiefung mit einer gebogenen Fläche hat und sich in eine Richtung
radial zu dem durch den Pfeil A gezeigten Kugelhalter erstreckt,
kann außerdem
das so in den kreuzenden Ölspeicherrillen
gehaltene Schmiermittel während
des Betriebs des Lagers zu Bereichen eines Gleitkontakts zwischen
der Kugel 2 und den Kugellagerflächen 5 befördert werden
und folglich kann eine Schmierung in jenen Kontaktbereichen vorteilhafterweise
in einem günstigen
Zustand gehalten werden.
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Da der Bodenölspeicher 9 von im
Allgemeinen konkaver Form sich in die radiale Richtung des Kugelhalters
erstreckt, wie durch den Pfeil A gezeigt ist, und in dem Boden der
inneren Fläche
jeder Tasche 3 ausgebildet ist, kann, das in der Boden-Ölspeicherrillung gehaltene
Schmiermittel während
des Betriebs des Kugellagers auch zu Bereichen eines Gleitkontakts
zwischen der Kugel 2 und den Kugellagerflächen 5 befördert werden.
Folglich kann eine Schmierung in diesen Bereichen eines Gleitkontakts vorteilhafterweise
in einem günstigen
Zustand gehalten werden.
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Wie hierin vorhergehend beschrieben
wurde, ist, da die innere Fläche
jeder Tasche 3 zusätzlich
zu den Kugellagerflächen 5 mit
den verschiedenen konkaven Flächen
(den nicht berührenden
Flächenbereichen 6,
den kreuzenden Ölspeicherrillen 8 und
der Boden-Ölspeicherrille 9)
versehen, und darüber
hinaus kann, da die Kanten der Kugellagerflächen 5 von jeder Tasche 3 wie
die abgeschrägten
Kanten 7 geformt sind, das Schmiermittel leicht und wirkungsvoll in
die jeweilige Tasche 3 eingeführt werden, und es kann eine
Schmierung in Bereichen eines Gleitkontakts zwischen der Kugel 2 und
der Tasche 3 vorteilhafterweise in einem günstigen
Zustand gehalten werden, weshalb eine Bildung von unerwünschten Vibrationen
und Geräuschen
von jenen Kontaktbereichen unterdrückt werden kann.
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Da die Dicke des Haltekörpers 1 so
ist, dass die radiale Dicke W2 des Gesamtabschnitts des Haltekörpers 1 kleiner
als die radiale Dicke W1 des taschennahen Abschnitts des Haltekörpers 1 gewählt wurde,
ist es dennoch möglich,
Reibungsgeräusche effektiv
zu unterdrücken,
welche als Folge eines Kontakts zwischen dem Halter und einer inneren
Randfläche
eines äußeren Laufrings
und/oder einer äußeren Randfläche eines
inneren Laufrings erzeugt werden, besonders in dem Fall eines Einsatzes
in ein Lager mit einem großen
Durchmesser und einer geringen Wanddicke. Besonders in dem Kugelhalter
eines Typs, in welchem eine Mehrzahl von im Allgemeinen gebogenen
Segmenten 1A in einer ringförmigen Ausführung, wie in 6 gezeigt ist, verbunden sind, können die
Reibungsgeräusche,
welche aufzutreten scheinen, wirkungsvoll unterdrückt werden.
Da, wie oben beschrieben ist, der Gesamtabschnitt des Haltekörpers 1 eine
relativ geringe Wanddicke W2 aufweist, kann das Schmiermittel, wie
z. B. ein Fett, in einem Spalt zwischen dem Halter und der inneren Randfläche des äußeren Laufrings
und/oder der äußeren Randfläche des
inneren Laufrings für
ein gleichmäßiges Zuführen eines
solchen Schmiermittels in die Tasche 3 gehalten werden.
Deswegen kann nicht nur eine Schmierung in diesen Bereichen eines
Gleitkontakts vorteilhafterweise in einem günstigen Zustand beibehalten
werden, sondern es kann auch jede unerwünschte Erzeugung von Vibrationen und
Geräuschen
von jenen Kontaktbereichen weiterhin wirkungsvoll unterdrückt werden.
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Ferner kann, da jeder der Abschnitte
einer Endfläche
des Haltekörpers 1 in
einer durch den Pfeil 8 gezeigten axialen Richtung, in
der die Taschen 3 gebildet sind, das Paar der Vorsprünge 4 und 4 zum Umgreifen
der korrespondierenden Kugel 2 mit den inneren Flächen jedes
dieser Vorsprünge 4 und 4 umfasst,
welche jeweilige Teile von der inneren Fläche der zugehörigen Tasche 3 festlegen,
die innere Fläche
jeder Tasche 3 eine vergrößerte Länge über den Umfang haben, ohne
die axiale Dicke des Haltekörpers 1 zu
vergrößern, und
daher kann die zugehörige
Kugel 2 in der Tasche 3 stabil gehalten werden.
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Es sollte angemerkt werden, dass,
obwohl in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Haltekörper 1 in
der Form eines nicht gespaltenen Rings beschrieben worden ist, der
Kugelhalter gemäß der vorliegenden
Erfindung z. B. aus einer Mehrzahl von im Allgemeinen gebogenen
Segmenten 1A gebildet sein kann, welche zu einer kreisförmigen Anordnung verbunden
sind, wie in den 6A bis 6C gezeigt ist. Jedes jener
Segmente 1A korrespondiert zu einem von im Allgemeinen
gebogenen, über
den Umfang angeordneten Teilen, welche durch Aufspalten des ringförmigen Halters
mit einem Aufbau erhalten wird, der im vorherigen Ausführungsbeispiel
gezeigt und beschrieben ist, und bei dem seine gegenüberliegenden
Enden jeweils als wechselweise in Eingriff bringbaren Kopplungselementen 21 und 22 ausgebildet sind.
Diese Kopplungselemente 21 und 22 bilden eine
Segmentverbindungsstelle, an welcher die umfänglich benachbarten Segmente 1A miteinander verbunden
sind. Durch Verbinden der jeweiligen Kopplungselemente 21 und 22 der
benachbarten Segmente 1A kann der ringförmige Halter erzielt werden.
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Von den Kopplungselementen 21 und 22 weist
das Kopplungselement 21 an einem Ende des Segments 1A einen
Kopplungskörper 21a und
einen Kopplungsvorsprung 21b auf, welcher von dem Kopplungskörper 21a in
der umfänglichen
Richtung herausragt, während
das Kopplungselement 22 an dem entgegengesetzten Ende des
Segments 1A einen Kopplungskörper 22a und eine
Kopplungsausnehmung 22b aufweist, welche in einer Endfläche des
Kopplungskörpers 22a in
einer zur Form des Kopplungsvorsprungs 21b komplementären Form ausgebildet
ist. Der Kopplungsvorsprung 21b ist fortgesetzt in einem
Halsabschnitt, welcher von dem Kopplungskörper 21a herausragt
und einen Kopf hat, welcher größer ist
als der Halsabschnitt, wobei der Kopf, wenn er in einer Richtung
radial von dem Kugelhalter betrachtet wird, z. B. eine im Allgemeinen runde
Form. darstellt. Andererseits stellt die Kopplungsausnehmung 22b eine
solche Form dar, dass der ganze Kopplungsvorsprung 21b radial
abnehmbar mit dem Kopplungsvorsprung 22b in Eingriff gebracht
werden kann.
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Die 7A bis 7D zeigen vergrößerte Ansichten
von einem Abschnitt des Segments 1A, welches in 6A von dem Phantomkreis
VII umgeben ist. Die Kopplungselemente 21 und 22 haben
die folgenden konstruktiven Eigenschaften (1) bis (3):
- (1)
Die jeweiligen Mittelpunkte 01 der Kopplungselemente 21 und 22 (genau
der Mittelpunkt des Kopplungsvorsprungs 21b in dem Fall
der konvexen Fläche
des Kopplungselements 21 und der Mittelpunkt der Kupplungsausnehmung 22b (6A) in dem Fall der konkaven
Fläche
des Kopplungselements 22) sind axial mit dem Mittelpunkt 0 jeder
Tasche 3 ausgerichtet, wie in 7A gezeigt ist. Mit anderen Worten, der
Abstand PK von den jeweiligen Mittelpunkten 01 der Kopplungselemente 21 und 22 zu
der axialen Endfläche 1b des
Haltekörpers 1 gegenüber der
Fläche
desselben, von welcher die Vorsprünge 4 und 4 herausragen,
ist gleich dem Abstand PP von dem Mittelpunkt 0 jeder Tasche 3 zu
der axialen Endfläche 1b des
Haltekörpers 1.
- (2) Die radiale Dicke TK der jeweiligen Abschnitte der Kopplungselemente 21 und 22,
welche die größte Dicke
haben, ist so gewählt,
dass sie. größer ist
als die radiale Dicke W2 des Gesamtabschnitts des Haltekörpers 1,
wie in 7C gezeigt ist.
(Es sollte angemerkt werden, dass, da ein derartiger Kugelhalter durch
Einfügen
in einen ringförmigen
Spalt zwischen den äußeren und
inneren Laufringen montiert wird, die oberste Grenze der Dicke TK
auf einen Wert von nicht mehr als der Höhe HS des ringförmigen Spalts zwischen
dem inneren Laufring 31 und dem äußeren Laufring 32 des
Lagers begrenzt ist, wie in 8 gezeigt
ist. Auch muss die axiale Breite HT (7C) der
jeweiligen Abschnitte der Kopplungselemente 21 und 22,
welche die radiale Dicke TK haben, in dem Bereich gewählt werden,
in dem eine unerwünschte Störung mit
der Breite GW (8) einer
Laufringrille in jeder der inneren und äußeren Laufringe 31 und 32 vermieden
werden kann, und es wird ein maximaler Wert in einem solchen Bereich
gewählt.
- (3) Die jeweilige axiale Breite HB (7C) der Kopplungselemente 21 und 22 ist
so gewählt,
dass sie größer als
die Breite eines Abschnitts des Kugelhalters ist, welcher die maximale
axiale Breite (d. h., einen Abschnitt des Haltekörpers 1, von welchem
jeder Vorsprung 4 herausragt). Diese axiale Breite HB wird so
gewählt,
dass sie z. B. ein maximaler Wert ist, bei welchem, nachdem der
Kugelhalter in das Lager eingesetzt worden ist, keine Störung mit
konstruktiven Elementen um den Kugelhalter herum auftritt.
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Die Wirkung, die erfolgt, wenn die
vorhergehenden konstruktiven Eigenschaften (1) bis (3) verwendet
werden, wird nun beschrieben.
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In dem Fall, in dem die konstruktive
Eigenschaft (1) verwendet wird, kann ein Lastmoment auf die Segmentkopplungselemente 21 und 22,
welches aus einem Hinterher- oder Vorauseilen von Kugeln resultiert,
vorteilhafterweise verhindert werden, und damit kann ein Abweichen
und/oder eine Verformung des durch Pfeil B gezeigten Segments 1A in
der axialen Richtung wegen des Lastmoments unterdrückt werden,
und daher kann das Lager bei einer hohen Geschwindigkeit mit einem
auf ein Minimum reduzierten Geräusch
betrieben werden.
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In dem Fall, in dem die konstruktiven
Eigenschaften (2) und (3) verwendet werden, kann die Steifheit der
Segmentkopplungselemente 21 und 22 gesteigert
werden, und eine unerwünschte
Verformung der Kopplungselemente 21 und 22, welche sich
andernfalls aus einem Hinterher- und Vorauseilen der Kugeln während des
Betriebs eines Lagers ergeben würde,
kann ebenfalls unterdrückt
werden, um dadurch eine Erzeugung von Geräuschen und eine Erhöhung des
Drehmoments zu vermeiden. Es sollte angemerkt werden, dass im Falle
des Segmenttyphalters während
einer Verformung von Kopplungselementen, die sich aus einem Hinterher-
und Vorauseilen von Kugeln ergibt, der Kugelhalter dazu veranlasst
wird, sich zu drehen, wobei die seitliche Form gegenüber der
vollkommen runden Form zu der polygonalen Form verformt ist, wodurch
unangenehme Geräusche
und ein Ansteigen des Drehmoments mit den in den jeweiligen Taschen
in dem Kugelhalter aufgenommenen Kugeln hervorgerufen werden. Jedoch ist
die Verwendung der oben besprochenen konstruktiven Eigenschaften
(2) und (3) wirkungsvoll, um solche Probleme zu verringern.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben
in Bezug auf die anhängenden
Zeichnungen vollständig
beschrieben worden ist, welche nur als Beispiel verwendet wurden,
werden sich Fachleute nach dem Lesen der Beschreibung der hierin
vorliegenden Erfindung leicht zahlreiche naheliegende Änderungen
und Modifikationen ausdenken können. Folglich
sollen solche Änderungen
und Modifikationen als zur Erfindung gehörig aufgefasst werden, es sei
denn, dass sie vom Schutzumfang abweichen, der in den hier anliegenden
Patentansprüchen
beschrieben ist.