DE19517217C2 - Massivfensterkäfig für ein Nadellager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Massivfensterkäfig für ein Nadellager, insbesondere für ein Kurbelzapfenlager, bestehend aus zwei Seitenringen, die zur Bildung von Lagernadeln aufnehmenden Taschen durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege miteinander verbunden sind, wobei die Stege einen relativ dünnen Mittelabschnitt und zwei relativ dicke Endabschnitte aufweisen, die so zueinander angeordnet sind, daß sich die Stege radial außen in gerader Linie von Seitenring zu Seitenring erstrecken und radial innen dem Verlauf einer abgestuften Innenbohrung folgen.

Ein derartiger Käfig ist aus der DE 41 25 730 A1 vorbekannt. Der in Fig. 2b dieser Vorveröffentlichung im Längsschnitt dargestellte Käfig besteht aus zwei Seitenringen 1b, die durch Stege 1a miteinander verbunden sind. Die Stege 1a weisen an ihrer Innenseite eine Ausnehmung auf und haben daher einen verhältnismäßig dünnen mittleren Abschnitt 1a 1, sowie zwei relativ dicke Endabschnitte 1a 2. Die Endabschnitte 1a 2 haben in radialer Richtung gesehen die gleiche Stärke wie die Seitenringe 1b und bilden die seitlichen Führungs­ flächen 4c für die zugehörigen Nadeln 3.

Der Nachteil eines solchen Käfigs besteht darin, daß beim Ausstanzen der Käfigtaschen im Bereich der Führungsflächen, d. h. im Bereich maximaler Materialstärke, die Oberflächenqualität verschlechternde Stanzausrisse auftreten. Eine schlechte Oberflächenqualität der Führungsflächen wirkt sich aber negativ auf die Führung der Nadelrollen aus. Man war daher bisher gezwungen, zur Verbesserung der Oberflächenqualität der Führungsflächen nach dem Aus­ stanzen der Taschen ein sogenanntes Nachräumen durchzuführen. Ein solcher zusätzlicher Arbeitsgang verteuert aber die Fertigung eines Käfigs.

Ein anderer gattungsgemäßer Käfig ist aus der US 50 96 311 vorbekannt. Dieser Käfig weist ebenfalls eine glatte Außenform und eine abgestufte Innenbohrung auf, so daß die eingangs beschriebenen Nachteile hinsichtlich der Oberflächen­ qualität der Führungsflächen auch hier gegeben sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Käfig so auszu­ gestalten, daß beim Ausstanzen der Taschen eine befriedigende Oberflächen­ qualität erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der radial innen liegende abgestufte Verlauf der Stege durch Kreisbögen begrenzt wird, deren Radien R₁ in Richtung Lagermittelpunkt weisen, diese Kreisbögen in Kreisbögen übergehen, deren Radien R₂ in Richtung der Mantel fläche des Käfigs weisen, wobei die Radien R₁, R₂ so aufeinander abgestimmt sind, daß eine, in einem Treffpunkt der Kreisbögen gelegte Tangente unter einem Winkel von 10 bis 40° zu einer Käfigachse verläuft.

Bei einem derart erfindungsgemäß gestalteten Käfig treten beim Ausstanzen der Taschen im Bereich der Führungsflächen der Lagernadeln Stanzausrisse in einem weit verringerten Umfang auf, so daß ein kosten- und zeitaufwendiges Nachräumen der ausgestanzten Nadeltaschen zur Verbesserung der Oberflä­ chengüte der Führungsflächen der Stege nicht mehr erforderlich ist.

Nach Anspruch 2 ist vorgesehen, daß Einstichpunkte der Radien R₁, R₂ auf einer Taschenkante bzw. auf einer Verbindungslinie der Seitenringe liegen.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 2 beschriebenen Kreisbögen beschränkt. So ist es auch vorstellbar, daß die Kreisbögen Radien mit anderen, zum Beispiel in Richtung Käfigmitte liegen­ den Einstichpunkten aufweisen. Es kommt lediglich immer darauf an, daß die Stege im Anschluß an den Seitenring einen nahezu geraden Übergang auf­ weisen, bevor sie in einen Radius übergehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Käfig, teilweise geschnitten.

Der in der einzigen Figur als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Käfig 1 besteht aus zwei Seitenringen 2, die durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeordnete Stege 3 miteinander verbunden sind. Die einzelnen Stege 3 sind durch nicht dargestellte Lagernadeln aufnehmende Taschen 4 vonein­ ander getrennt. Der Einfachheit halber wurde in der Figur jedoch nur eine Tasche 4 dargestellt. Die Taschen 4 weisen im wesentlichen eine rechteckige Form auf und sind an ihrem radial oberen Ende mit zwei entgegen gerichteten Rollenhalterungen 5 versehen, die ein Herausfallen der Lagernadeln nach außen verhindern.

Wie aus der Figur weiter ersichtlich ist, weist der Käfig 1 an seiner Innenseite eine abgerundete Ausnehmung 6 auf, so daß die Stege 3 aus einem verhältnis­ mäßig dünnen Mittelabschnitt 7 und zwei relativ dicken Endabschnitten 8 bestehen, d. h. der Käfig 1 besitzt eine glatte äußere Mantelfläche und eine abgestufte Innenbohrung 9.

Erfindungsgemäß sind die den Taschen 4 zugewandten Flächen 10 der Stege 3 in Höhe der Seitenringe 2 durch Kreisbögen 15, 16 gebildet, die Radien R₁ bzw. R₂ aufweisen, deren mit 19 und 20 bezeichnete Einstichpunkte auf einer nicht näher bezeichneten Taschenkante bzw. auf einer Verbindungslinie der Seitenringe 2, 2 liegen, wobei der Radius R₁ in Richtung Lagermittelpunkt und der Radius R₂ in Richtung Mantelfläche des Käfigs weisen. Die Kreisbögen 1 5, 16 gehen im Treffpunkt 17 ineinander über und die durch diesen Punkt gelegte Tangente 18 weist einen Winkel α von etwa 40° auf.

Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung der Stege 3 wird erreicht, daß beim Ausstanzen der Taschen 4 insbesondere im Bereich der Endabschnitte 8 wesent­ lich weniger Stanzausrisse auftreten, d. h. eine gute Oberflächenqualität der Führungsfläche 10 ohne eine mechanische Nachbearbeitung, beispielsweise durch Räumen, erzielt wird.

Unter den Erfindungsgedanken fallen in Abhängigkeit von der betreffenden Käfiggröße auch andere Kreisbögen, deren Radien mannigfaltige Einstichpunkte besitzen können. So könnte beispielsweise der Einstichpunkt 19 des Radius R₁ in Richtung Taschenmitte verlagert sein und der Einstichpunkt 20 des Radius R₂ in Richtung Käfigmitte. Auch müssen die ausgehend von der Innenbohrung 9 die Führungsfläche begrenzenden Linien nicht unbedingt kreisbogenförmig sein, sondern können auch einen anderen, nicht geraden Verlauf nehmen.

Bezugszeichenliste

1 Käfig
2 Seitenring
3 Steg
4 Tasche
5 Halterung
6 Ausnehmung
7 Mittelabschnitt
8 Endabschnitt
9 Innenbohrung
10 den Taschen 4 zugekehrte Fläche
11 Käfigachse
15 Kreisbogen
16 Kreisbogen
R₁ Radius
R₂ Radius
α Winkel zwischen Käfigachse 11 und schräg zu dieser verlaufenden Tan­ gente 18
17 Treffpunkt
18 Tangente
19 Einstichpunkt
20 Einstichpunkt.

Claims (2)

1. Massivfensterkäfig (1) für ein Nadellager, insbesondere für ein Kurbelzapfen­ lager, bestehend aus zwei Seitenringen (2), die zur Bildung von Lagernadeln aufnehmenden Taschen (4) durch gleichmäßig um den Umfang verteilt angeord­ nete Stege (3) miteinander verbunden sind, wobei die Stege (3) einen relativ dünnen Mittelabschnitt (7) und zwei relativ dicke Endabschnitte (8) aufweisen, die so zueinander angeordnet sind, daß sich die Stege (3) radial außen in gerader Linie von Seitenring (2) zu Seitenring (2) erstrecken und radial innen dem Verlauf einer abgestuften Innenbohrung folgen, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innen liegende abgestufte Verlauf der Stege (3) durch Kreisbögen (15) begrenzt wird, deren Radien R₁ in Richtung Lagermittelpunkt weisen, diese Kreisbögen (15) in Kreisbögen (16) übergehen, deren Radien R₂ in Richtung der Mantelfläche des Käfigs (1) weisen, wobei die Radien R₁, R₂ so aufeinander abgestimmt sind, daß eine, in einem Treffpunkt (17) der Kreisbögen (15, 16) gelegte Tangente (18) unter einem Winkel von 10 bis 40° zu einer Käfigachse (11) verläuft.

2. Massivfensterkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einstichpunkte (19, 20) der Radien R₁, R₂ auf einer Taschenkante bzw. auf einer Verbindungslinie der Seitenringe (2, 2) liegen.