DE19704909A1

DE19704909A1 - Lagerung

Info

Publication number: DE19704909A1
Application number: DE19704909A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bauer; Horst Gebauer; Fredrik Hallstrom; Magnus Kellstroem; Arno Stubenrauch
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 1998-08-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Durch die DE 9 36 131 ist ein Kreuzgelenk bekannt, dessen Gelenkbüchsen mit Pendelrollen versehen sind. Wie bei bekannten Pendelrollenlagern üblich, liegt der Schwenkmittelpunkt auf der Lagerachse und in der axialen Mitte von jedem Lager. Die Gelenkbüchsen können nur zusammengebaut werden, wenn keine vollrollige Ausführung benutzt wird und ein Käfig eingebaut ist. Wenn die Pendelrollenlagern nicht extrem präzise axial positioniert sind, ist die axiale Länge der Tragzone stark eingeschränkt, wodurch ein früher Ausfall der gesamten Lagerung programmiert ist.

Aufgabe ist es, eine Lagerung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine geringe radiale und axiale Bauhöhe aufweist und hoch belastbar ist, eine ausreichende Schwenkmöglichkeit und bei geringem Einbauaufwand eine gute Lastverteilung in axialer Richtung der Laufbahnen aufweist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rollen als tonnenförmige Nadeln mit einer gegenüber dem größten Durchmesser mindestens zweifachen Länge ausgeführt sind, die Laufbahn der Außenringe eine kreisförmige axiale Krümmung aufweist, deren Krümmungsradius größer als der Laufbahnradius ist und deren Mittelpunkt in einem Bereich von der axialen Mitte zwischen beiden Schrägrollenlagern bis zur axialen Mitte des betreffenden Schrägrollenlagers angeordnet ist, die Laufbahnbreite der einzelnen Laufringe mindestens der Länge der Nadeln entspricht und beide Schrägrollenlager ein geringes Radialspiel aufweisen.

Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale behält die Lagerung nahezu die geringen radialen Abmessungen einer Lagerung mit zylindrischen Nadeln, hat jedoch darüberhinaus vorteilhafterweise gleichzeitig die Funktion einer Axiallagerung und eine für den Anwendungsfall ausreichende Schwenkmöglichkeit. Durch die extrem großen Krümmungsradien ist es möglich, die Nadeln sehr schlank, d. h. mit kleinem Durchmesser auszuführen. Ein geringes, jedoch ausreichendes Schwenken wird durch das Radialspiel ermöglicht. Die erfindungsgemäße Lagerung erfüllt vorbildlich die Anforderungen von radialer und axialer Belastbarkeit auf engstem Raum und eine Anpassung an gleichmäßige Traglastverteilung durch die Schwenkmöglichkeit.

Diese und weitere Merkmale werden nachfolgend an dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den teilweisen Querschnitt eines Kreuzgelenkes mit zwei Schrägrollenlagern in X-Anordnung und

Fig. 2 den Längsschnitt eines Schrägrollenlagers nach Fig. 1 in geschwenkter Lage.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kreuzgelenk sind nur zwei gegenüberliegende Schrägrollenlager dargestellt. Es sind topfförmige Außenringhülsen vorgesehen, deren Boden weitere, hier nicht näher beschriebene Funktionen wie elastische Abstützung, etc. erfüllt. Beide Schrägrollenlager 2 sind mit tonnenförmigen Nadeln 6 versehen. Sie sind gegenüber ihrem Durchmesser etwa viermal so lang und gemäß der X-Anordnung schräg ausgerichtet. Das tonnenförmige Profil entspricht der Kreisform. Entsprechend sind auch die Innen- 7 und Außenringlaufbahn 8 gekrümmt, wobei die Mittelpunkte 9 der Krümmungsradien 10 der Außenringhülse jeweils radial außerhalb des Schrägrollenlagers 2 und axial in der Ebene der inneren Seitenfläche 14 des Schrägrollenlagers 2 liegen.

Dies geht deutlich aus Fig. 2 hervor, die das grundsätzliche Verhalten des Schrägrollenlagers in Schräglage zeigt. Dabei sind weiterführende Merkmale wie Abdichtung, axiale Abstützung, etc. weggelassen. Gegenüber einer üblichen Pendelrollenlagerung sind bei dieser Ausführung die Krümmungsmittelpunkte 9 nicht gemeinsam auf der Mittelachse angeordnet. Aus diesem Grund ergibt sich nur eine begrenzte Schwenkmöglichkeit der Lagerung, deren maximaler Schwenkwinkel sich durch das Radialspiel ergibt, wie nicht näher dargestellt ist. Wie Fig. 2 zeigt, verlagern sich die tonnenförmigen Nadeln 6, in Umfangsrichtung gesehen, bei geringem Schwenken sehr unterschiedlich. Sie laufen axial gegen die Schwenkrichtung des betreffenden Abschnittes der Außenringhülse bzw. mit der Schwenkrichtung des betreffenden Innenringabschnittes. Ein weiteres Schwenken aus der dargestellten Lage in Fig. 2 ist nicht mehr möglich, da das bewußt vorgesehene Radialspiel der Normallage sich bis nach Null reduziert hat.

Diese geringe Schwenkmöglichkeit ist gerade bei Kreuzgelenken mit Schrägrollenlagern erforderlich, wodurch ein automatisches Anpassen der Tragzone mit dem Ziel größter Traglänge an den Nadeln 6 erreicht wird, da Einbautoleranzen nicht vermieden werden können.

Durch die Schrägrollenlager 2 in X-Anordnung kann die Lagerung axiale Lasten in beide Richtungen aufnehmen. Durch die spezielle Lage der Mittelpunkte 9 ergeben sich sowohl an den Außen- 8 als auch an den Innenringlaufbahnen 7 ausgeprägte Laufbannabschnitte 16 für hohe radiale Belastungen und geneigte Abschnitte 17 für axiale Belastungen.

Die jeweils an den Gelenkzapfen eingearbeitete Laufbahn läuft im äußeren Bereich zylindrisch aus, so daß eine vollrollig bestückte Kreuzgelenkbüchse problemlos in das Auge des Gelenkes ein und auf den Gelenkzapfen aufgesetzt werden kann.

Claims

1. Lagerung, für Kreuzgelenke mit je zwei an diametral gegenüberliegenden Gelenkzapfen angeordneten, geringfügig schwenkbeweglichen, radiale und axiale Kräfte aufnehmenden Schrägrollenlagern, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Rollen als tonnenförmige Nadeln (6) mit einer gegenüber dem größten Durchmesser mindestens zweifachen Länge ausgeführt sind,
- die Laufbahn (8) der Außenringe eine kreisförmige axiale Krümmung aufweist, deren Krümmungsradius (10) größer als der Laufbahnradius (11) ist und deren Mittelpunkt (9) in einem Bereich von der axialen Mitte zwischen beiden Schrägrollenlagern (2) bis zur axialen Mitte des betreffenden Schrägrollenlagers (2) angeordnet ist,
- die Laufbahnbreite der einzelnen Laufringe mindestens der Länge der Nadeln (6) entspricht und
- beide Schrägrollenlager (2) ein geringes Radialspiel aufweisen.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (9) zwischen der inneren Seitenfläche (14) des betreffenden Schrägrollenlagers (2) und der axialen Mitte (12) zwischen beiden Schrägrollenlagern (2) angeordnet ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (9) in der Ebene der inneren Seitenfläche (14) des betreffenden Schrägrollenlagers (2) angeordnet ist.

4. Lagerung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (10) der Außenringlaufbahn (8) größer als der zweifache Laufbahnradius (11) ist.