DE1750106B2

DE1750106B2 - Kugelkaefig fuer schraegkugellager

Info

Publication number: DE1750106B2
Application number: DE19681750106
Authority: DE
Inventors: Peter 8721 Niederwerrn Schuhes
Original assignee: Deutsche Star Kugelhalter GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1968-03-29
Filing date: 1968-03-29
Publication date: 1973-01-11
Also published as: DE1750106A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelkäfig für ist ein als Kunststoffspritzgußteil hergestellter Kugel Schrägkugellager mit enger Kugelfolge, ausgebildet käfig bekannt. Dabei umschließen die Kugelaufnahin Form einer sich in axialer Richtung verjüngenden 40 meöffnungen die Kugeln nicht in der Weise vollstän-Schale mit die Kugeln voll umschließenden Kugel- dig, daß die Kugeln im Käfig selbst gegen Herausfalaufnahmeöffnungen. len gesichert sind. Auch die Tendenz einer Annähe-

Ein solcher Kugelkäfig ist aus der französischen rung der inneren Erzeugenden an den Kugelberüh-Patentschrift 492804 bekannt. rungskreis und einer konvexen Wölbung der äußeren

Bei einer ersten Ausführungsform nach der franzö- 45 Erzeugenden ist aus dieser Patentschrift nicht zu entsischen Patentschrift sind die Kugelaufnahmeöffnun- nehmen.

gen kreisförmige Fenster in einem konischen Ab- Eine befriedigende Kugelfolge ergibt sich aber

schnitt der aus Metallblech hergestellten Schale. Die dann, wenn in einem durch die Kugelmittelpunkte Herstellung des Käfigs aus Metallblech erlaubt es, gelegten achsnormalen Schnitt betrachtet die Stege verhältnismäßig schmale Stege zwischen aufeinander- 50 um bis zu etwa 15 ° 0, vorzugsweise bis zu etwa lO°/o, folgenden Kugelaufnahmeoffnungen zu belassen. Ein über den Kugelberührungskreis radial nach innen Festhalten der Kugeln in dem Käfig ist nicht vorgese- vorstehen.

lion und würde auch montagetechnisch keinen Vor- Die äußere Schalenfläche und die innere Schalenteil bringen, weil die Kugeln in den Käfig einzeln ein- fläche können bei erfindungsgemäßen Kugelkäfigen gesetzt werden, nachdem der Käfig bereits in Be- 55 wenigstens annähernd konstanten Abstand über die triebsstellung gegenüber den Laufflächen ist. achsnormale L änge des Käfigs haben.

Bei einer anderen Ausführungsform nach der fran- Der Kugelberührungskreis ist definiert als derje-

zösischen Patentschrift sind die Stege zwischen auf- nige Kreis, der im Falle einer Berührung benachbareinanderfolgenden Kugelaufnahmeoffnungen um 90° ter Kugeln durch die Berührungspunkte geht und im verschränkt, und die verschränkten Stege sind mit 60 Falle einer Nichtberührung benachbarter Kugeln die Bohrungen versehen, in denen die Kugeln gehalten Verbindungslinie benachbarter Kugeln tangiert,
werden könnten. Es wird Patentschutz nur für die Gesamtheit der in

Bei beiden bekannten Ausführungsformen sind die Anspruch 1 enthaltenen Merkmale beansprucht,
in einem Axialschnitt durch die Kugelmitte einander Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Ergegenüberliegenden Öffnungsränder bei axialer Pro- 65 findung an Hand der Zeichnungen erläutert. Es stellt jektion überlappungsfrei, was aber im Hinblick auf dar
die Herstellung aus Blech ohne Bedeutung ist. F i g. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemä-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ßen Kugelkäfig,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie Il-II der F i g. 1, Fig.3 eine Unteransicht des Kugelkäfigs nach

Fig. 1,
Fig.4, 5, 6 entsprechende Ansichten wie Fig. 1

bis 3,

Fig.7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der F i g. 5 in Pfeilrichtung A betrachtet.

F i g. 8 den Schnitt nach Linie VII-VII der Fi g. 5 in Pfeilrichtung B betrachtet,

F i g. 9 einen Schnitt durch ein Konuslager mit erfindungsgemäßem Kugelkäfig nach F i g. 1 bis 6,

Fig. 10 einen Schnitt durch eine geschlossene Form zur Herstellung eines Kugelkäfigs nach den F i g. 1 bis 6.

In den Figuren ist eine TOtationssymmetrische Schale allgemein mit 10 bezeichnet. Sie weist eine innere Schalenfläche 12 mit einer von der Achse her betrachtet konkaven Erzeugenden and eine äußere Schalenfläche 14 mit einer von außen betrachtet konvexen Erzeugenden auf. Stirnseitig ist die Schale 10 durch eine achsnahe Stirnfläche 16 und durch eine achsferne Stirnfläche 18 begrenzt.

Die Schale 10 ist, wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich, von Kugelaufnahmeöffnungen 20 durchsetzt. Die Kugelaufnahmeöffnungen 20 sind so geformt, daß sie Kugeln eines Kugellagers aufnehmen können. Zu diesem Zweck sind die Ränder όττ Kugclaufnahmeöffnungen in ihren sich im Axialschnitt durch die Kugelmitte gegenüberstehenden Bereichen 22 und 24 sphärisch ausgebildet, und zwar gehören die sphärischen Flächen 22 und 24 einer gemeinsamen Kugelfläche an, deren Mittelpunkt mit 26 bezeichnet ist. Man erkeni.t, daß die Mittelpunkte 26 der sphärischen Flächen 22, 24 nächst der inneren Schalenfläche 12 liegen.

In den F i g. 4 bis 6 erkennt man den Kugelkäfig in den gleichen Betrachtnngsrichtungen wie in den F i g. 1 bzw. 2 bzw. 3, jedoch mit eingesetzten Kugeln 28. Dabei lassen die F i g. 4 und 6 erkennen, daß die benpchbarten Kugeln sich in geringem Abstand voneinander befinden. Wenn man nämlich, wie in F i g. 2 angedeutet, die Mittelpunkte 26 der sphärischen Flächen 22, 24 nahe an die innere Schalenfläche 12 heranrückt oder so^ar bis über die genannte Schalenfläche 12 hinaus in den Innenraum des sphärischen Schulenkörpers versetzt und gleichzeitig die äußere Schalenfläche von außen her betrachtet konvex krümmt, so kann man die benachbarten Kugeln 28 bis auf geringsten Abstand, ja sogar bis auf körperliche Berührung aneinander annähern, ohne daß die zwischen aufeinanderfolgenden Durchbrüchen 20 verbleibenden Stege 30 in unzulässiger Weise geschwächt werden. Wie aus Fig.7 und8 ersichtlich, bilden die zwischen den Kugeln verbleibenden Stege 30 in einem die Kugelmittelpunkte 26 enthaltenden ίο achsnormalen Schnitt betrachtet nach radial innen verjüngte Schnittflächen 70.

Wie F i g. 9 zeigt, ist ein erfindungsgemäßer Kugelkäfig 56 insbesondere für Schrägkugellager geeignet Das in F i g. 9 gezeigte Schrägkugellager umfaßt eine is Welle 58 mit einer ersten Lauffläche 60 und eine Hülse 62 mit einer zweiten Lauffläche 64.

In Fig. 10 ist eine ^^ritzform zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Uugelkäfigs dargestellt. Diese Spritzform umfaßt einen Innenformteil 32 mit einer Formflächc 34 für die Bildung der inneren Schalenfläche 12 und eine Formfläche 36 für die Bildung der achsfernen Stirnfläche 18. Weiter gehört zur Form ein äußerer Formteil 38 mit einer Formfläche 40 für die Bildung der äußeren Schalenfläche as 14 und eine Formfläche 42 für die Bildung der achsnahen Stirnfläche 16.

Aus der Formfläche 34 wachsen innere Stempel 44 mit sphärisch geformten Spitzen 46 für die Bildung der sphärischen Flächenbereiche 24 heraus, während aus der Formfläche 40 Stempel 48 mit sphärischen Spitzen 50 für die Bildung der sphärischen Flächenbereiche 22 herauswachsen.

Die Stempel 44 und 48 liegen in Grenzflächen 52 aneinander an.

Wie aus der linken Hälfte von F i g. 5 ersichtlich, können die Schalenkörper bei 54 abgeschrägt oder abgerundet werden. In diesem Fall ist der Kugelkäfig für normale Kugellager geeignet, indem die Kugeln in radialer Richtung über die grüßte radiale Ausdeh-

nung des Schalenköi pers voi stehen.

Die Forderung nach enger Aufeinanderfolge der Kugeln wird in idealer Weise dann erfüllt, wenn die innere Erzeugende radial außerhalb des Berührungskreises der Kugeln vorbeigeht und läßt sich am leich-

testen erfüllen, wenn die innere Erzeugende von der Achse her betrachtet konkav ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Kugelkäfig der eingangs bezeichneten Axt auf verein- Patentansnrüche· fachte Weise herzustellen, dabei die enge Aufeinand- ratentansprucne. erfo]ge def Kugefa ^^^„^ ohne d;e stabiütät

1. Kugelkäfig für Schrägkugellager mit enger des Käfigs zu gefährden, dafiu-m sorgen^ daß die Kugelfolie, abgebildet in Form einer sich in 5 Kugeln in dem Kugelkäfig bereite vor dem Einbau axialer Richtunt verjüngenden Schale mit die desselben in das Lager im Sinne einer Montageer-Kugeln voU umlchUeßenden Kugelaufnahmeöff- leichterung festgehalten sind und nach 3erucksichumiien, dadurch gekennzeichnet, daß gung aU dieser Forderungen eine Raumform zu finer als Kiinststoffspritegiißteil hergestellt ist, mit den, die der Verwendung ra einem Schrägkugellager Kugelaufnahmeöffnungen (20), deren im Axial- « angepaßt ist.

schritt durch die Kugelmitte einander gegenüber- Die Lösung dieser Aufgabe besteh dann, daß der stehende Öffnungsränder als bei axialer Projek- Kugelkäfig als Kunsmoffspntzgußted hergestellt ist, tion überlappunKfreie, einer gemeinsamen Halb- mit Kugelaufnahmeoffnungen, deren im Axialschnitt kugelfläche nicht vollständig einbeschreibbare durch die Kugelmitte einander gegenüberstehende Teilkugelflächen (22, 24) ausgebüdet sind, daß »5 Öffnungsränder als bei axialer Projektion uberlapdie innere Erzeugende der Schale dem Beruh- pungsfreie, einer gemeinsamen Halbkugelflache nicht rungskreU der Kugeln angenähert ist, daß die au- vollständig einbeschreibbare Teilkugelflaehen äußere Erzeugende der Schale von außen betrachtet bildet sind, daß d.e innere Erzeugende der Schale konvex gekrümmt ist und daß die Umfangsab- dem Berührungskreis der Kugeln angenähert ist, daß messung der zwischen den Kugelaufnahmeöff- *° die äußere Erzeugende der Schale von außen benungen bestehenden Stege im Bereich des Kugel- trachtet konvex gekrümmt ist und daß die L'mfungv beriihrungskreiscs gemessen 0 bis 15« o, Vorzugs- abmessung der zwischen den Kugelaufnahmeoff nunweise 0 bis lO°/o des Kugtidurchmessers beträgt. gen bestehenden Stege im Bereich des Kuüdbcrüh-

2. Kugelkäfig nach Anspruch 1, dadurch ge- rungskreises gemessen 0 bis 15"ο, vorzugsweise 0 his kennzeichnet, daß in einem durch die Kugelmit- *5 10" u. des Kugeldurchmessers betragt.

telpunkte gelegten achsnormalen Schnitt betrach- Aus der britischen Patentschrift 817 744 ist es betet die Stece um bis zu etwa 15° υ, vorzugsweise kannt. bei eirem Radialkugellager, das als Kunstbis zu etwa 10° o. über den Kugelberührungskreis stoffspritzgußteil hergestellt wird, sich gegen übersteradal nach innen vorstehea. hende öffnuncsränder der Kugelaufnahmeoffnungen

3. Kugelkäfig nach einem der Ansprüche 1 30 als bei axialer Projektion überlappungsfreie, einnr oder 2, dadurch gekennzeicanet, daß die äußere gemeinsamen Halbkugelfläche nicht vollständig ein-Schalenfläche (14) der inneren Schalenfläche (12) beschreibbare Teilkugelflächen auszubilden. Diese in wenigstens annähernd konstantem Abstand Patentschrift gibt jedoch keinen Hinweis, wie im folgt. Falle der Herstellung eines Käfigs für ein Schrägku-

35 gellager zu verfahren ist, wenn engster Kugelabstand

bei Erhaltung ausreichender Stabiütät gefordert wird.

Auch aus der französischen Patentschrift 1 145 720