DE19843631A1 - Nadellager - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nadellager und eine Tragstruktur für eine Pleuelstange, in der dieses verwendet wird.

So gibt es beispielsweise bei kleinen Zweitaktmotoren für Motorräder viele Fälle, in denen ein Nadellager ohne Lagerring, in dem ein Käfig und eine Vielzahl Nadeln zusammengebaut sind, an einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Auge mit großem Durchmesser einer Pleuelstange und eines Kurbelzapfens und an einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Auge mit kleinem Durchmesser einer Pleuelstange und einem Kolbenbolzen verwendet wird. Der Grund hierfür ist, daß man versucht, Größe und Gewicht des Motors zu verringern, indem man sich die Vorteile dieses Nadellagertyps zunutze macht, da es ein geringes Ge­ wicht hat, eine niedrigere Querschnittshöhe und eine höhere Belastbarkeit auf­ weist.

Fig. 4 zeigt ein herkömmliches Nadellager B, das eine Pleuelstange trägt. Das Nadellager B weist einen Käfig 13 auf, in dem eine Vielzahl langer fensterför­ miger Taschen 13a in zugewiesenen Abständen um den Umfang ausgeformt sind, und eine Vielzahl Nadeln 14, die in den jeweiligen Taschen 13a des Käfigs 13 wälzbar aufgenommen und gehalten sind.

Der Käfig 13 ist ein ringförmiger Körper, bei dem die beiden Seiten der Taschen 13a Ringabschnitte 13b in axialer Richtung und die beiden Seiten jeder der Ta­ schen 13a Säulenabschnitte 13c in Umfangsrichtung sind, die sich an die Ringab­ schnitte 13b anschließen. Der in axialer Richtung mittlere Abschnitt 13c1 des Säulenabschnitts 13c ist abgeflacht, so daß er einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte 13c2 in axialer Richtung, und der mittlere Ab­ schnitt 13c1 schließt sich an die beidseitigen Abschnitte 13c2 über geneigte Ab­ schnitte 13c3 an. Des weiteren ragen die Ringabschnitte 13b wie Flansche zum Innendurchmesser, so daß sie einen kleineren Durchmesser haben als die beid­ seitigen Abschnitte 13c2 der Säulenabschnitte 13c. Der Längsschnitt des Käfigs 13 mit dem Säulenabschnitt 13c hat deshalb als Ganzes in etwa eine M-Form.

Der Käfig 13 eines derartigen oben beschriebenen Nadellagers B wird auf eine solche Weise hergestellt, daß nach der Herstellung der in derselben Zeichnung dargestellten ungefähr M-förmigen Grundform durch Drehen von Stahlrohrmate­ rial oder dgl. die Taschen 13a durch Stempelziehen gebildet werden. In her­ kömmlicher Weise jedoch und unter Berücksichtigung der vorgehensweise beim Stempelziehen der Taschen wird ein Übergangsradius R' (der sich bei der Her­ stellung der ungefähr M-förmigen Grundform durch Drehen ergibt) zum Ringab­ schnitt 13b, der vergrößert in Fig. 4(b) dargestellt ist, so klein wie möglich einge­ stellt (d. h. er wird mit R'/Dr ≦ 0,2 eingestellt, wobei der Durchmesser der Nadel 14 Dr ist).

Obwohl die Einstellung des Übergangsradius R' auf einen kleinen Wert die Ef­ fektivität beim Stempelziehen der Taschen 13a verbessert, ist dies im Hinblick auf den Kontaktdruck am Kontaktabschnitt mit der Endfläche der Nadeln 14 nachteilig, da die Abmessung Y3 in radialer Richtung (und eine Fläche Y4, die mit der Endfläche der Nadeln 14 in Berührung gebracht wird) der Taschenwand­ fläche 13a1 an der Seite des Ringabschnitts 13b der Tasche 13a kleiner wird. Außerdem wird der kleine Übergangsradius R' im Hinblick auf die Festigkeit des Verbindungsteils (Spannungskonzentration) zwischen den beidseitigen Ab­ schnitten 13c2 des Säulenabschnitts 13c und des Ringabschnitts 13b nachteilig.

Andererseits können diese die Dauerhaftigkeit und Festigkeit des Käfigs 13 beeinflussenden Faktoren durch eine größere Dicke der beidseitigen Abschnitte 13c2 des Säulenabschnitts 13c ausgeschaltet werden. Dies resultiert jedoch in einer Gewichtszunahme des Käfigs 13, was die Vorteile dieses Nadellagertyps schmälert.

Des weiteren ist beim herkömmlichen Nadellager B die Innenfläche 13b1 des flanschartig vorstehenden Abschnitts des Ringabschnitts 13b des Käfigs 13 in einer Ebene parallel zur radialen Richtung ausgeformt. Da der Zerspanwider­ stand hoch ist, muß die Bearbeitung mit einer verlangsamten Vorschubrate des Drehmeißels erfolgen.

Dieser Nadellagertyp wird mit Schmieröl aus Benzin und Schmieröl geschmiert, das in einem Kraftstoff-/Luftgemisch enthalten ist und in ein Kurbelgehäuse oder eine Zylinderkammer geleitet wird, und arbeitet unter Umgebungsbedingungen, unter denen Verunreinigungen (Abriebpartikel des Kolbens etc.) in das Lager eindringen können. Deshalb wird durch Einstellen des Innendurchmesser D1' des Ringabschnitts 13b des Käfigs 13 auf einen um ein vorgegebenes Maß größeren Wert als der Durchmesser D0 des eingeschriebenen Kreises der Nadeln 14, wodurch sich ein Ringabstand S' zwischen der Innenumfangsfläche des Ringab­ schnitts 13b und der Außenumfangsfläche seines Gegenstücks (Kurbelzapfen oder Kolbenzapfen) ergibt, die Zirkulation des Schmieröls durch das Lager und die Abfuhr der Verunreinigungen aus dem Lagerinneren sichergestellt.

Herkömmlicherweise wird der Innendurchmesser D1' des Ringabschnitts 13b des Käfigs 13 auf einen Wert entsprechend der Beziehung (D0 + 0,15 Dr) ≦ D1 ≦ (D0 + 0,20 Dr) bezüglich des Durchmesser D0 des eingeschriebenen Kreises der Nadeln 14 und des Durchmessers Dr der Nadeln 14 (d. h. entsprechend dem In­ nendurchmesser des mittleren Abschnitts 13c1 des Säulenabschnitts 13c) einge­ stellt.

In jüngerer Zeit gibt es jedoch im Zuge der Tendenz zu kleineren Baugrößen, geringerem Gewicht und höherer Drehzahl und Leistung eines Motors zahlreiche Fälle, in denen dieser Nadellagertyp unter Umgebungsbedingungen arbeiten muß, in denen eine Schmierölverknappung auftritt und die Wahrscheinlichkeit der Ansammlung von Verunreinigungen besteht. Es wird deshalb gefordert, die Abfuhr angesammelter Fremdstoffe und die Zirkulation des Schmieröls weiter zu verbessern.

Demzufolge besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Dauerhaftigkeit und Festigkeit eines Nadellagers, insbesondere die Dauerhaftigkeit und Festigkeit seines Käfigs zu verbessern, des weiteren das Schmierverhalten und die Abfuhr von Verunreinigungen und die Bearbeitbarkeit zu verbessern, während die Vor­ teile dieses Nadellagertyps im Zuge der Tendenz zu kleineren Baugrößen, gerin­ gerem Gewicht und höherer Drehzahl und Leistung eines Motors beibehalten werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung eine Struktur bereit, bei der der Übergangsradius R (Krümmungsradius) zwischen dem innendurchmesserseitigen Abschnitt der Wandfläche der Tasche des Käfigs und dem Ringabschnitt auf einen Wert eingestellt wird, die der Beziehung 0,2 < R/Dr ≦ 0,5 bezüglich des Durchmessers Dr der Nadel entspricht. Durch Einstellen des Übergangsradius R innerhalb des Bereichs 0,2 < R/Dr ≦ 0,5, vorzugsweise 0,3 < R/Dr ≦ 0,5 ist es möglich, eine größere Abmessung in radialer Richtung der Taschenwandfläche an der Seite des Ringabschnitts der Tasche sicherzustellen als beim herkömmli­ chen Käfig (R'/Dr ≦ 0,2; R' < R).

Deshalb wird der Kontaktdruck am Kontaktabschnitt mit der Endfläche der Na­ del geringer, wodurch die Dauerhaftigkeit des Käfigs verbessert wird. Da des weiteren der Übergangsradius R vergrößert wird, wird die Spannungskonzentra­ tion am Verbindungsabschnitt zwischen dem Säulenabschnitt und dem Ringab­ schnitt verringert, wodurch die Festigkeit des Käfigs erhöht wird.

Da sich außerdem kaum Verunreinigungen am Verbindungsabschnitt zwischen dem Säulenabschnitt und dem Ringabschnitt ansammeln, gestaltet sich die Ab­ fuhr der Verunreinigungen einfacher.

Ist R/Dr kleiner als 0,2, können die obigen von der Erfindung beabsichtigten Effekte nicht erzielt werden. Ist dagegen R/Dr größer als 0,5, wird die Effektivi­ tät des Stempelziehens der Taschen erheblich verringert. Im Hinblick auf eine Verringerung des Kontaktdrucks, eine Verbesserung der Festigkeit des Käfigs und der Effektivität der Bearbeitung der Taschen ist es günstig, den Übergangs­ radius R innerhalb des Bereichs 0,2 < R/Dr ≦ 0,5, vorzugsweise 0,3 < R/Dr ≦ 0,5, einzustellen.

Des weiteren stellt die vorliegenden Erfindung eine Struktur bereit, bei der die Innenfläche des zur Seite des Innendurchmessers des Ringabschnitts des Käfigs ragenden Abschnitts zum Lagerinneren in Richtung des Außendurchmessers ge­ neigt ist.

Dadurch, daß die Innenfläche des Ringabschnitts in diese Richtung geneigt ist, kann eine größere Abmessung in radialer Richtung der Taschenwandfläche an der Seite des Ringabschnitts der Tasche im Vergleich zum herkömmlichen Käfig vorgesehen werden. Der Kontaktdruck am Kontaktabschnitt mit der Endfläche der Nadel wird deshalb geringer, um die Dauerhaftigkeit des Käfigs zu verbes­ sern. Da außerdem der Neigungswinkel der Innenfläche des Ringabschnitts bei der spanenden Bearbeitung ein Freiwinkel wird, nimmt der Zerspanwiderstand ab, wodurch die Effektivität der spanenden Bearbeitung erhöht wird.

Da außerdem die Innenfläche des Ringabschnitts in der obigen Richtung geneigt ist, kann durch die Zentrifugalkraft beim Betrieb des Lagers ein Eintrittseffekt für das Schmieröl erzielt werden, und das Schmieröl zirkuliert ungehindert ent­ lang der Innenfläche des Ringabschnitts in das Innere des Lagers.

Weiterhin stellt die Erfindung eine Struktur bereit, bei der der Innendurchmesser D1 des Ringabschnitts des Käfigs auf einen Wert entsprechend der Beziehung (D0 + 0,35 Dr) ≦ D1 ≦ (D0 + 0,45 Dr) bezüglich des Durchmesser D0 des einge­ schriebenen Kreises der Nadeln und des Durchmessers Dr der Nadel eingestellt ist. Da bei dieser Struktur der Abstand zwischen der Innenumfangsfläche des Ringabschnitts und der Außenumfangsfläche des Gegenstücks im Vergleich zu herkömmlichen Beispielen weiter vergrößert wird, werden die Zirkulation des Schmieröls und die Abfuhr von Verunreinigungen weiter verbessert.

Ist D1 kleiner als (D0 + 0,35 Dr), können die obigen von der Erfindung beabsich­ tigten Effekte nicht erzielt werden. Ist dagegen D1 größer als (D0 + 45 Dr), ist dies nicht vorteilhaft, da die Steifigkeit des Käfigs abnimmt. Deshalb ist es im Blick auf die Verbesserung der Zirkulation des Schmieröls und der Abfuhr von Verunreinigungen sowie die Sicherstellung der Steifigkeit des Käfigs am besten, wenn der Innendurchmesser D1 des Ringabschnitts im Bereich von (D0 + 0,35 Dr) ≦ D1 ≦ (D0 + 0,45 Dr) eingestellt wird.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Dauerhaftigkeit, Festigkeit und die Abfuhr von Verunreinigungen eines Nadellagers zu verbessern, während die Vorteile dieses Nadellagertyps, die in niedrigem Gewicht, geringer Querschnitts­ höhe und hoher Belastbarkeit bestehen, beibehalten werden. Insbesondere ist es möglich, hohe Dauerhaftigkeit und Zuverlässigkeit als Traglager für eine Pleuel­ stange eines Motors sicherzustellen.

Die erfindungsgemäße Tragstruktur einer Pleuelstange, bei der ein oben be­ schriebenes Nadellager verwendet wird, ist kompakt und hat eine hervorragende Dauerhaftigkeit. Sie trägt zur weiteren Verringerung der Baugröße und des Ge­ wichts und zur Erzielung hoher Drehzahlen und hoher Leistung eines Motors bei.

Nunmehr werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezug­ nahme auf die Zeichnungen beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Beispiel einer Tragstruktur für die Pleuelstange eines Motors;

Fig. 2 teilweise Schnittansichten eines Nadellagers A gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 3 teilweise Schnittansichten eines Nadellagers A' gemäß einer weiteren be­ vorzugten Ausführungsform; und

Fig. 4 teilweise Schnittansichten eines herkömmlichen Nadellagers B.

Fig. 1 zeigt eine Kurbelwelle 1 und eine Pleuelstange 2 eines Motors. Die Kur­ belwelle 1 ist in einem Kurbelgehäuse (nicht dargestellt) angeordnet und weist eine Zentrierachse 1a, Gegengewichte 1b und einen Kurbelzapfen 1c auf. Der Kurbelzapfen 1c kann integral mit den Gegengewichten 1b oder als getrenntes Bauelement ausgeführt sein. Die Pleuelstange 2 hat ein Auge 2a mit großem Durchmesser an einem Ende und ein Auge 2b mit kleinem Durchmesser an ih­ rem anderen Ende. Das Auge 2a mit großem Durchmesser ist über ein oben be­ schriebenes Nadellager A am Kurbelzapfen 1c gelagert. Das Auge 2b mit klei­ nem Durchmesser der Pleuelstange 2 ist mittels eines Lagers am Kolbenzapfen eines Kolbens (nicht dargestellt) gelagert. Als Lager für das Auge 2b mit kleinem Durchmesser kann ein oben beschriebenes Nadellager verwendet werden.

Ein Kraftstoff-/Luftgemisch aus Benzin und Schmieröl wird in das Kurbelgehäu­ se und im Zuge der senkrechten Bewegungen des Zylinders in den Brennraum eines Zylinders geleitet, wo die Verbrennung stattfindet. Die Verbrennungskraft des Kraftstoff-/Luftgemischs im Brennraum bewirkt senkrechte Bewegungen des Zylinders, die von der Pleuelstange 2 und dem Kurbelzapfen 1c in Drehbewe­ gungen der Zentrierwelle 1a umgesetzt werden, durch die der Motor in Drehung gebracht wird.

Das Nadellager A (und ein zwischen der Innenumfangsfläche des Auges 2b mit kleinem Durchmesser der Pleuelstange 2 und der Außenumfangsfläche des Kol­ benzapfens des Kolbens angeordnetes Lager) übernimmt die Rolle der gleichmä­ ßigen Führung der Bewegungen der Pleuelstange 2, die im Zuge der senkrechten Bewegungen des Kolbens und der exzentrischen Drehbewegungen des Kurbel­ zapfens 1c stattfinden.

Fig. 2(a) und 2(b) zeigen das dem Ausführungsbeispiel entsprechende Nadellager A, das zwischen der Innenumfangsfläche des Auges 2a mit großem Durchmesser der Pleuelstange 2 und der Außenumfangsfläche des Kurbelzapfens 1c angeord­ net ist. Das Nadellager A weist einen Käfig 3 mit einer darin in vorgegebenen Abständen in Umfangsrichtung ausgeformten Vielzahl langer fensterförmiger Taschen 3a und einer Vielzahl Nadeln 4 aufs die wälzbar in den Taschen 3a des Käfigs 3 aufgenommen und gehalten sind.

Der Käfig 3 ist ein ringförmiger Körper, bei dem die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung der Taschen 3a Ringabschnitte 3b und die beidseitigen Ab­ schnitte jeder der Taschen 3a in Umfangsrichtung Säulenabschnitte 3c sind, die sich an die Ringabschnitte 3b anschließen (wenn der Kurbelzapfen 1c integral mit den Gegengewichten 1b ausgeführt ist, ist der Käfig eine zweigeteilte Struk­ tur, um seine Montage zu ermöglichen).

Der in axialer Richtung mittlere Abschnitt 3c1 des Säulenabschnitts 3c ist abge­ flacht, so daß er einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte 3c2, und schließt sich über geneigte Abschnitte 3c3 an die beidseitigen Ab­ schnitte 3c2 an. Des weiteren ragen die Ringabschnitte 3b in Form von Flanschen zur Seite des Innendurchmessers, so daß diese einen kleineren Durchmesser als die beidseitigen Abschnitten 3c2 des Säulenabschnitts 3c hat. Der Längsschnitt des Käfigs 3 mit dem Säulenabschnitt 3c bildet deshalb ein ungefähr M-förmiges Profil.

Wandflächen 3a1 der Taschen, die in Kontakt mit den Endflächen der Nadeln 4 kommen, sind innerhalb (d. h. taschenseitig) der Ringabschnitte 3b ausgeformt. Wie aus Fig. 2(b) ersichtlich ist, beträgt die Abmessung der Taschenwandfläche 3a1 in radialer Richtung Y1, in der die Fläche Y2 liegt, die mit der Endfläche der Nadel 4 in Berührung gebracht wird. Der innendurchmesserseitige Abschnitt der Taschenwandfläche 3a1 schließt sich über den Übergangsradius R an die Innen­ fläche 3b1 der Ringabschnitts 3b an.

Taschenwandflächen 3a2, die ein Loslösen der Nadeln zur Seite des Außen­ durchmessers verhindern, sind innerhalb (d. h. an der Taschenseite) der beidseiti­ gen Abschnitte 3c2 des Säulenabschnitts 3c ausgeformt. Wie in Fig. 2(b) darge­ stellt, schließt sich der innendurchmesserseitige Abschnitt an einem Ende der Taschenwandfläche 3a2 über den Übergangsradius R (der gleich groß ist wie der Übergangsradius R der Taschenwandfläche 3a1) an die Innenfläche 3b1 des Ringabschnitts 3b an.

Des weiteren sind Taschenwandflächen 3a3, die mit den Wälzflächen der Nadeln 4 an den Teilkreisen (Teilkreise der Nadeln) in Berührung gebracht werden, in­ nerhalb des geneigten Abschnitts 3c3 des Säulenabschnitts 3c ausgeformt, und eine Taschenwandfläche 3a4 zum Verhindern des Herunterfallens der Nadel 4 zur Seite des Innendurchmessers ist innerhalb des mittleren Abschnitts 3c1 des Säulenabschnitts 3c ausgeformt. Die Dicke des Säulenabschnitts 3c entspricht derjenigen des herkömmlichen Käfigs.

Bei der bevorzugten Ausführungsform werden der Übergangsradius R (Krüm­ mungsradius) zwischen dem innendurchmesserseitigen Abschnitt der Taschen­ wandfläche 3a1 und der Innenfläche 3b1 des Ringabschnitts und der Übergangs­ radius R (Krümmungsradius) zwischen dem innendurchmesserseitigen Abschnitt der Taschenwandfläche 3a2 und der Innenfläche 3b1 des Käfigs 3 auf einen Wert eingestellt, der der Beziehung 0,2 < R/Dr ≦ 0,5, vorzugsweise 0,3 ≦ R/Dr ≦ 0,5 bezüglich des Durchmessers Dr der Nadel 4 entspricht. Als besonders bevorzug­ ter Wert von (R/Dr) werden (R/Dr = 3,2) und ein Wert (± 0,5 oder ein kleinerer Betrag als Toleranz von 3,2) beispielhaft genannt.

Der Käfig 3 wird auf eine solche Weise hergestellt, daß nach der Herstellung der in derselben Zeichnung dargestellten ungefähr M-förmigen Grundform durch Drehen von Stahlrohrmaterial oder dgl. (zu diesem Zeitpunkt wird auch ein Übergangsradius R ausgebildet) die Taschen 3a durch Stempelziehen gebildet werden. Da der Übergangsradius R auf den obigen Wert eingestellt wird (d. h. R < R' bezogen auf den herkömmlichen Übergangsradius R'), wird die Radiusab­ messung Y1 (und die Kontaktfläche Y2 mit der Endfläche der Nadeln 4) der Wandfläche 3a1 der durch Stempelziehen ausgeformten Tasche größer als beim herkömmlichen Käfig.

Der Kontaktdruck der Kontaktfläche Y2 zwischen der Taschenwandfläche 3a1 und der Endfläche der Nadel 4 wird deshalb gegenüber den herkömmlichen Bei­ spielen weiter verringert. Dadurch nimmt die Dauerhaftigkeit des Käfigs 3 zu. Da außerdem die Spannungskonzentration am Verbindungsabschnitt zwischen je­ dem der beidseitigen Abschnitte 3c2 des Säulenabschnitts 3c und des Ringab­ schnitts 3b durch den vergrößerten Übergangsradius R gemindert wird, wird die Festigkeit des Käfigs 3 gesteigert. Da sich schließlich kaum Verunreinigungen am oben genannten Verbindungsabschnitt ansammeln, wird eine verbesserte Abfuhr der Verunreinigungen erzielt.

Obwohl der Innendurchmesser D1 des Ringabschnitts 3b gleich dem Innen­ durchmesser des mittleren Abschnitts 3c1 des Säulenabschnitts 3c sein kann {z. B. Durchmesser D0 des eingeschriebenen Kreises der Nadeln 4 + (Nadel­ durchmesser Dr × 0,15 bis 0,2}, wird der Innendurchmesser D1 bei dieser bevor­ zugten Ausführungsform auf einen Wert im Bereich (D0 + 0,35 Dr) ≦ D1 ≦ (D0 + 0,45 Dr) eingestellt, um eine unbehinderte Zirkulation des Schmieröls in das Lager und eine verbesserte Abfuhr der Verunreinigungen aus dem Inneren des Lagers sicherzustellen.

Der ringförmige Abstand S zwischen der Innenumfangsfläche des Ringabschnitts 3b und der Außenumfangsfläche des Kurbelzapfens 1c wird außerdem gegenüber der dem Stand der Technik entsprechenden Konstruktion vergrößert ( S < S'), wodurch die Zirkulation des Schmieröls und die Abfuhr der Verunreinigungen weiter verbessert werden.

Fig. 3(a) und 3(b) zeigen ein Nadellager A' gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie vergrößert in Fig. 3(b) dargestellt, steht die Taschenwandfläche 3a1 in Berührung mit der Endfläche der Nadel 4, und eine um den Neigungswinkel θ zum Lagerinneren in Richtung des Außendurchmes­ sers geneigte Innenfläche 3b ist innerhalb (d. h. taschenseitig) des Ringabschnitts 3b ausgeformt. Die Abmessung der Taschenwandfläche 3a1 in radialer Richtung ist Y1, in der die in Berührung mit der Endfläche der Nadel 4 gebrachte Fläche Y2 liegt. Die Innenfläche 3b1 ist innerhalb des wie ein Flansch vorstehenden Abschnitts des Ringabschnitts 3b ausgeformt und schließt sich an der Seite des Außendurchmessers an die Taschenwandfläche 3a1 an. Vorzugsweise wird der Neigungswinkel θ der Innenfläche 3b1 auf einen Wert im Bereich von minde­ stens 10° und maximal 20° eingestellt.

Der Käfig 3 wird auf eine solche Weise hergestellt, daß nach der Herstellung der in derselben Zeichnung dargestellten ungefähr M-förmigen Grundform durch Drehen von Stahlrohrmaterial oder dgl. (zu diesem Zeitpunkt wird auch ein Übergangsradius R ausgebildet) die Taschen 3a durch Stempelziehen gebildet werden. Da beim Stempelziehen der Taschen 3a die Innenfläche 3b1 geneigt geformt wird, so daß sie zum Lagerinneren geneigt ist, wird die Radiusabmes­ sung Y1 (und die Kontaktfläche Y2 mit der Endfläche der Nadeln 4) der Wand­ fläche 3a1 der durch Stempelziehen ausgeformten Tasche größer als die dem Stand der Technik entsprechende Abmessung.

Der Kontaktdruck der Kontaktfläche Y2 zwischen der Taschenwandfläche 3a1 und der Endfläche der Nadel 4 wird deshalb gegenüber dem Stand der Technik weiter verringert. Die Dauerhaftigkeit des Käfigs 3 wird dadurch verbessert. Da außerdem der Neigungswinkel θ ein Freiwinkel bei der spanenden Bearbeitung der Innenfläche 3b1 wird, nimmt der Zerspanwiderstand ab, wodurch die Effek­ tivität der spanenden Bearbeitung erhöht wird. Da außerdem die Innenfläche 3b1 einen Neigungswinkel θ hat, kann ein Eintrittseffekt durch die Zentrifugalkraft beim Betrieb des Lagers für das Schmieröl erzielt werden, wodurch das Schmieröl ungehindert entlang der Innenfläche 3b1 in das Innere des Lagers fließt. Da die gesamte übrige Konstruktion derjenigen der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform entspricht, wird auf eine Beschreibung verzichtet.

Claims (12)

1. Nadellager, gekennzeichnet durch:
einen Käfig (3), in dem eine Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung, Ringab­ schnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a) und Säu­ lenabschnitte (3c) zu beiden Seiten jeder der (3a) in Umfangsrichtung ausge­ formt sind, wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ringabschnitte (3b) anschließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axia­ ler Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung; und
eine Vielzahl Nadeln (4), die in den Taschen (3a) des Käfigs (3) gehalten ist, wobei der Übergangsradius (R) (Krümmungsradius) zwischen einem innen­ durchmesserseitigen Abschnitt einer Wand (3a1) der Tasche (3a) und dem Ringabschnitt (3b) eine Beziehung entsprechend 0,2 < R/Dr ≦ 0,5 hinsichtlich des Durchmessers Dr der Nadel (4) hat.

2. Nadellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadellager (A) zur Lagerung einer Pleuelstange (2) eines Motors dient.

3. Nadellagerkäfig, gekennzeichnet durch:
Taschen (3a) in einer Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung zum Halten der Nadeln (4);
Ringabschnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a); und
Säulenabschnitte (3c) zu beiden Seiten in Umfangsrichtung jeder der Taschen (3a), wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ringabschnitte (3b) an­ schließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung, und
wobei der Übergangsradius (R) (Krümmungsradius) zwischen einem innen­ durchmesserseitigen Abschnitt der Wand (3a1) der Tasche (3a) und dem Ringabschnitt (3b) eine Beziehung entsprechend 0,2 < R/Dr ≦ 0,5 hinsichtlich des Durchmessers Dr der Nadel (4) hat.

4. Tragstruktur für eine Pleuelstange (2) eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auge (2a) mit großem Durchmesser an einem Ende der Pleuelstange (2) über ein Lager (A) an einem Kurbelzapfen (1c) einer Kurbelwelle gelagert ist und ein Auge (2b) mit kleinem Durchmesser am anderen Ende der Pleuel­ stange (2) mittels eines Lagers an einem Kolbenzapfen eines Kolbens gelagert ist,
wobei mindestens eines der Lager zur Lagerung des Auges (2a) mit großem Durchmesser und des Auges (2b) mit kleinem Durchmesser der Pleuelstange (2) einen Käfig (3) aufweist, in dem Taschen (3a) an einer Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung, Ringabschnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a) und Säulenabschnitte (3c) zu beiden Seiten in Um­ fangsrichtung jeder der Taschen (3a) ausgeformt sind,
wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ringabschnitte (3b) an­ schließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung, und bei der eine Vielzahl Nadeln (4) in den Taschen (3a) des Käfigs (3) gehalten sind, und
bei der ein Übergangsradius (R) (Krümmungsradius) zwischen einem innen­ durchmesserseitigen Abschnitt einer Wand (3a1) der Tasche (3a) und dem Ringabschnitt (3b) eine Beziehung entsprechend 0,2 < R/Dr ≦ 0,5 hinsichtlich des Durchmessers Dr der Nadel (4) hat.

5. Nadellager, gekennzeichnet durch:
einen Käfig (3), in dem eine Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung, Ringab­ schnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a) und Säu­ lenabschnitte (3c) zu beiden Seiten jeder der Taschen (3a) in Umfangsrichtung ausgeformt sind, wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ring­ abschnitte (3b) anschließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung; und
eine Vielzahl Nadeln (4), die in den Taschen (3a) des Käfigs (3) gehalten ist,
wobei die Ringabschnitte (3b) zusammen mit den beidseitigen Abschnitten der Säulenabschnitte (3c) wie Flansche zur Seite des Innendurchmessers vorste­ hen, und
eine Innenfläche eines vorstehenden Abschnitts des Ringabschnitts (3b), der zur Seite des Innendurchmesser vorsteht, zur Innenseite des Lagers (A) in Richtung der Seite des Außendurchmessers geneigt ist.

6. Nadellager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadellager (A) zur Lagerung einer Pleuelstange (2) eines Motors dient.

7. Nadellagerkäfig, gekennzeichnet durch:
Taschen (3a) in einer Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung zum Halten der Nadeln (4);
Ringabschnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a); und
Säulenabschnitte (3c) zu beiden Seiten in Umfangsrichtung jeder der Taschen (3a), wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ringabschnitte (3b) an­ schließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung,
wobei die Ringabschnitte (3b) zusammen mit den beidseitigen Abschnitten der Säulenabschnitte (3c) wie Flansche zur Seite des Innendurchmessers vorste­ hen, und
eine Innenfläche eines vorstehenden Abschnitts des Ringabschnitts (3b), der zur Seite des Innendurchmesser vorsteht, zur Innenseite des Lagers (A) in Richtung der Seite des Außendurchmessers geneigt ist.

8. Tragstruktur für eine Pleuelstange (2) eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auge (2a) mit großem Durchmesser an einem Ende der Pleuelstange (2) über ein Lager (A) an einem Kurbelzapfen (1c) einer Kurbelwelle gelagert ist und ein Auge (2b) mit kleinem Durchmesser am anderen Ende der Pleuel­ stange (2) mittels eines Lagers an einem Kolbenzapfen eines Kolbens gelagert ist,
wobei mindestens eines der Lager zur Lagerung des Auges (2a) mit großem Durchmesser und des Auges (2b) mit kleinem Durchmesser der Pleuelstange (2) einen Käfig (3) aufweist, in dem Taschen (3a) an einer Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung, Ringabschnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a) und Säulenabschnitte (3c) zu beiden Seiten in Um­ fangsrichtung jeder der Taschen (3a) ausgeformt sind,
wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ringabschnitte (3b) an­ schließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung, und bei der eine Vielzahl Nadeln (4) in den Taschen (3a) des Käfigs (3) gehalten sind, und
bei der die Ringabschnitte (3b) zusammen mit den beidseitigen Abschnitten der Säulenabschnitte (3c) wie Flansche zur Seite des Innendurchmessers vor­ stehen, und
eine Innenfläche eines vorstehenden Abschnitts des Ringabschnitts (3b), der zur Seite des Innendurchmesser vorsteht, zur Innenseite des Lagers (A) in Richtung der Seite des Außendurchmessers geneigt ist.

9. Nadellager, gekennzeichnet durch:
einen Käfig (3), in dem eine Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung, Ringab­ schnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a) und Säu­ lenabschnitte (3c) zu beiden Seiten jeder der Taschen (3a) in Umfangsrichtung ausgeformt sind, wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ring­ abschnitte (3b) anschließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung; und
eine Vielzahl Nadeln (4), die in den Taschen (3a) des Käfigs (3) gehalten ist,
wobei die Ringabschnitte (3b) zusammen mit den beidseitigen Abschnitten der Säulenabschnitte (3c) wie Flansche zur Seite des Innendurchmessers vorste­ hen, und
der Innendurchmesser (D1) des Ringabschnitts (3b) eine Beziehung entspre­ chend (D0 + 0,35 Dr) ≦ D1 ≦ (D0 + 0,45 Dr) hat, bei der der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Nadel (4) D0 und der Durchmesser der Nadel (4) Dr ist.

10. Nadellager nach Anspruch 9, bei dem das Nadellager (A) zur Lagerung einer Pleuelstange (2) eines Motors dient.

11. Nadellagerkäfig, gekennzeichnet durch:
Taschen (3a) in einer Vielzahl Abschnitte in Umfangsrichtung zum Halten der Nadeln (4);
Ringabschnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a); und
Säulenabschnitte (3c) zu beiden Seiten in Umfangsrichtung jeder der Ta­ schen (3a), wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ringabschnitte (3b) anschließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Ab­ schnitte in axialer Richtung,
wobei die Ringabschnitte (3b) zusammen mit den beidseitigen Abschnitten der Säulenabschnitte (3c) wie Flansche zur Seite des Innendurchmessers vor­ stehen, und
der Innendurchmesser (D1) des Ringabschnitts (3b) eine Beziehung entspre­ chend (D0 + 0,35 Dr) ≦ D1 ≦ (D0 + 0,45 Dr) hat, bei der der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Nadel (4) D0 und der Durchmesser der Nadel (4) Dr ist.

12. Tragstruktur für eine Pleuelstange (2) eines Motors, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Auge (2a) mit großem Durchmesser an einem Ende der Pleuel­ stange (2) über ein Lager (A) an einem Kurbelzapfen (1c) einer Kurbelwelle gelagert ist und ein Auge (2b) mit kleinem Durchmesser am anderen Ende der Pleuelstange (2) mittels eines Lagers an einem Kolbenzapfen eines Kol­ bens gelagert ist,
wobei mindestens eines der Lager zur Lagerung des Auges (2a) mit großem Durchmesser und des Auges (2b) mit kleinem Durchmesser der Pleuelstange (2) einen Käfig (3) aufweist, in dem Taschen (3a) an einer Vielzahl Ab­ schnitte in Umfangsrichtung, Ringabschnitte (3b) zu beiden Seiten in axialer Richtung der Taschen (3a) und Säulenabschnitte (3c) zu beiden Seiten in Umfangsrichtung jeder der Taschen (3a) ausgeformt sind,
wobei sich jeder der Säulenabschnitte (3c) an die Ringabschnitte (3b) an­ schließt und abgeflacht ist, so daß der mittlere Abschnitt (3c1) in axialer Richtung einen kleineren Durchmesser hat als die beidseitigen Abschnitte in axialer Richtung, und bei der eine Vielzahl Nadeln (4) in den Taschen (3a) des Käfigs (3) gehalten sind, und
bei der die Ringabschnitte (3b) zusammen mit den beidseitigen Abschnitten der Säulenabschnitte (3c) wie Flansche zur Seite des Innendurchmessers vor­ stehen, und
der Innendurchmesser (D1) des Ringabschnitts (3b) eine Beziehung entspre­ chend (D0 + 0,35 Dr) ≦ D1 ≦ (D0 + 0,45 Dr) hat, bei der der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Nadel (4) D0 und der Durchmesser der Nadel (4) Dr ist.