DE19854523A1 - Anti-friction bearing has balls contained between two rings, the outer ring having an annular groove running around its center opposite the balls - Google Patents
Anti-friction bearing has balls contained between two rings, the outer ring having an annular groove running around its center opposite the ballsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Befestigung eines Wälzlagers mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 4.The present invention relates to a rolling bearing with the Features of the preamble of claim 1 and a Method of fastening a rolling bearing with the Features of the preamble of claim 4.
Üblicherweise werden Wälzlager zur drehbaren Lagerung einer Welle in einem Gehäuse mit einem Preßsitz in ihren Lagersitz eingesetzt. Bei dieser Befestigungsart ist eine sehr präzise Vorbereitung des Lagersitzes und eine ebenso große Präzision bei der Montage des Lagers mittels Pressen erforderlich. In Axialrichtung belastete Lager müssen zudem in Axialrichtung gesichert werden, damit auftretende Axialkräfte im Zusammenspiel mit thermischen Ausdehnungen der unterschiedlichen Materialien von Lagerring und Lagersitz nicht zu einer Lockerung des Lagers im Lagersitz führen. Rolling bearings are usually used for rotatable mounting a shaft in a housing with a press fit in it Bearing seat used. With this type of attachment there is one very precise preparation of the bearing seat and one as well great precision when assembling the bearing by means of Pressing required. Bearings loaded in the axial direction must also be secured in the axial direction so that occurring axial forces in interaction with thermal Stretches of different materials from Bearing ring and bearing seat do not loosen the Guide the bearing in the bearing seat.
Die bekannten Wälzlager haben einen äußeren Lagerring, der zur Vereinfachung des Einsetzens in den Preßsitz eine möglichst glatte, polierte Oberfläche aufweist.The known rolling bearings have an outer bearing ring, the one to simplify insertion into the press fit has the smoothest possible, polished surface.
Bei den bekannten Wälzlagern und den bekannten Verfahren zur Montage eines Wälzlagers ist der Montageaufwand sowohl in der Vorbereitung als auch in der Durchführung der Montage recht hoch. Die Montage ist außerdem nur mit großem Aufwand automatisierbar.In the known rolling bearings and the known methods the assembly effort is required to assemble a rolling bearing both in preparation and in implementation assembly quite high. The assembly is also only with can be automated at great expense.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager und ein Verfahren zur Montage eines Wälzlagers zu schaffen, das mit geringerem Aufwand zu montieren ist und einen höheren Automatisierungsgrad erlaubt.It is therefore an object of the present invention Rolling bearing and a method for assembling a rolling bearing to create that can be assembled with less effort and allows a higher level of automation.
Diese Aufgabe wird von einem Wälzlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst.This task is performed by a rolling bearing with the characteristics of claim 1 and a method with the Features of claim 4 solved.
Weil der Außenring eine von der Außenseite her eingebrachte umlaufende Ringnut aufweist, kann das Wälzlager als Festlager formschlüssig durch Eingriff in die Nut befestigt werden. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft bei Wälzlagern, deren Wälzkörper Kugeln sind. Das Lager kann symmetrisch aufgebaut sein, wenn die Nut mittig auf der Außenseite und gegenüber der Wälzbahn der Wälzkappe angeordnet ist.Because the outer ring is one from the outside has introduced circumferential annular groove, that can Rolling bearings as a fixed bearing by engaging in the groove will be attached. This embodiment is advantageous for rolling bearings whose rolling elements are balls. The bearing can be constructed symmetrically if the groove in the middle on the outside and opposite the roller track of the Rolling cap is arranged.
Weil bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Befestigung eines Wälzlagers gemäß den Ansprüchen 1 bis 3 in einem Lagersitz das Material des Lagersitzes im Bereich des Lageraußenrings durch einen Umformvorgang teilweise in die Nut eingebracht wird, kann das Wälzlager als Festlager ohne weitere axiale Sicherung spielfrei und unverlierbar montiert werden. Dabei ist bei geringen Wandstärken des Gehäuses vorteilhaft, wenn der Lagersitz im Bereich der Nut mittels Rollenpressen von außen in die Nut eingerollt wird. Bei größeren Wandstärken ist vorteilhaft, wenn der Lagersitz mittels Magnetumformung im Bereich der Nut von außen in die Nut eingeformt wird. Der Lagersitz besteht dabei vorteilhaft aus einer Leichtmetallegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung, während der Lageraußenring aus Stahl gefertigt ist.Because in a method according to the invention for Fastening a rolling bearing according to claims 1 to 3 in a bearing seat the material of the bearing seat in Area of the bearing outer ring by a forming process is partially inserted into the groove, the roller bearing as a fixed bearing without further axial securing without play and be captively mounted. It is at low Wall thickness of the housing is advantageous if the bearing seat in the area of the groove from the outside using roller presses Groove is rolled up. With larger wall thicknesses advantageous if the bearing seat by means of magnetic forming is molded into the groove from the outside in the area of the groove. The bearing seat advantageously consists of one Light metal alloy, especially one Aluminum alloy, while the bearing outer ring made of steel is made.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Wälzlager ein Festlager zur Lagerung einer Ritzelwelle in einem Gehäuse einer Zahnstangenlenkung ist.It is particularly advantageous if the rolling bearing is a Fixed bearing for mounting a pinion shaft in a housing a rack and pinion steering.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt. Es zeigt:In the following an embodiment of the present invention illustrated by the drawing. It shows:
Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Montage eines Kugellagers in einem Gehäuse. Fig. 1 An inventive assembly of a ball bearing in a housing.
In der Fig. 1 ist ein Kugellager 1 in einer typischen Einbausituation dargestellt. Das Kugellager 1 umfaßt einen Innenring 2, einen Außenring 3 und kugelförmige Wälzkörper 4. Es ist in einem Gehäuseabschnitt 5 mit einem Lagersitz 6 montiert und lagert eine Welle 7 drehbar.In FIG. 1, a ball bearing 1 is shown in a typical installation situation. The ball bearing 1 comprises an inner ring 2 , an outer ring 3 and spherical rolling elements 4 . It is mounted in a housing section 5 with a bearing seat 6 and rotatably supports a shaft 7 .
Das Lager 1 und insbesondere der Lageraußenring 3 weist in seiner Außenseite eine ringförmig umlaufende Nut 10 mit kastenförmigem oder teilkreisförmigem Querschnitt auf. Die Welle 7 ist mit ihrem freien Ende so weit in den Innenring 2 des Wälzlagers 1 eingesetzt, daß der Innenring im Bereich eines Ringbundes 11 in Axialrichtung an die Welle anstößt. Ein Sicherungsring 12, der in eine umlaufende Nut der Welle 7 eingesetzt ist, sichert die Welle in der anderen Axialrichtung in dem Innenring 2. Ebenso liegt der Außenring 3 des Wälzlagers 1 an einer Ringschulter 13 des Gehäuses 5 an. Hierdurch wird der Außenring 3 des Wälzlagers 1 in eine Axialrichtung gesichert.The bearing 1 and in particular the bearing outer ring 3 has on its outside an annular circumferential groove 10 with a box-shaped or part-circular cross-section. The free end of the shaft 7 is inserted so far into the inner ring 2 of the rolling bearing 1 that the inner ring abuts the shaft in the region of an annular collar 11 in the axial direction. A locking ring 12 , which is inserted into a circumferential groove of the shaft 7 , secures the shaft in the other axial direction in the inner ring 2 . Likewise, the outer ring 3 of the rolling bearing 1 abuts an annular shoulder 13 of the housing 5 . As a result, the outer ring 3 of the rolling bearing 1 is secured in an axial direction.
Eine Sicherung in die andere Axialrichtung (in der Zeichnung nach oben) wird dadurch bewirkt, daß das Material des Gehäuses 5 im Bereich des ursprünglich zylindermantelförmigen Lagersitzes 6 derart umgeformt wird, daß das Material des Lagersitzes 6 in die Nut 10 eingeformt wird. Diese Montage kann bei den dargestellten Einbauverhältnissen mit relativ dickwandigem Gehäuse 5 durch Magnetumformung, aber auch durch Rollenpressen erfolgen, bei der außen umlaufend um das Gehäuse ein e Rolle derart an das Gehäuse angepreßt wird, daß das Material des Gehäuses 5 in die Nut 10 fließt und diese ganz oder teilweise ausfüllt. Bei dünnwandigeren Gehäusen kann auch vorgesehen sein, daß ein scheibenförmiger Preßkörper außen im Bereich der Nut 10 um das Gehäuse 5 herumgeführt wird und eine Sicke in das Gehäusematerial eingerollt wird. Diese Befestigungsart ist ebenfalls geeignet.Securing in the other axial direction (upward in the drawing) is brought about in that the material of the housing 5 is reshaped in the region of the originally cylindrical-shaped bearing seat 6 in such a way that the material of the bearing seat 6 is molded into the groove 10 . This assembly can take place in the installation conditions shown with a relatively thick-walled housing 5 by magnetic deformation, but also by roller presses, in which an e roller is pressed all around the housing in such a way that the material of the housing 5 flows into the groove 10 and completely or partially. In the case of thin-walled housings, it can also be provided that a disk-shaped pressing body is guided around the housing 5 outside in the region of the groove 10 and a bead is rolled into the housing material. This type of attachment is also suitable.
In der Praxis bewährt sich die dargestellte Montage eines Wälzlagers in einem Gehäuse dadurch, daß die Fixierung des Wälzlagers in Axialrichtung besonders einfach und automatisierbar erfolgt. Weder muß der Lagersitz 6 mit der Präzision gefertigt sein, die ein sicherer Preßsitz erfordert, noch muß in den Lagersitz 6 in unmittelbarer Nachbarschaft des Außenringes 3 von innen her eine umlaufende Nut für den Einsatz eines separaten Sicherungsringes eingebracht werden. Die Montage des Wälzlagers 1 in dem Gehäuse 5 beschränkt sich auf das Einsetzen des Wälzlagers und das anschließende Fügen durch Umformen im Bereich der Nut 10.In practice, the assembly of a rolling bearing shown in a housing has proven itself in that the rolling bearing is fixed in the axial direction in a particularly simple and automatable manner. Neither does the bearing seat 6 have to be manufactured with the precision that a secure press fit requires, nor does a circumferential groove for the use of a separate circlip have to be introduced into the bearing seat 6 in the immediate vicinity of the outer ring 3 . The mounting of the rolling bearing 1 in the housing 5 is limited to the insertion of the rolling bearing and the subsequent joining by reshaping in the area of the groove 10 .
Das Wälzlager 1 ist nach der Montage aus dem Lagersitz 6 nicht mehr entfernbar. Die vorgesehene Montage eignet sich also insbesondere für Anwendungen, bei denen die zu erwartende Lebensdauer des Wälzlagers 1 über der Lebensdauer des übrigen Produktes liegt. Dies ist beispielsweise bei der Lagerung von Ritzelwellen für Zahnstangenlenkungen im Kraftfahrzeugbau der Fall. Die Lagerung ist aber auch besonders geeignet für Einbausituationen, in denen im Verschleißfalle eine unsachgemäße Reparatur zu erheblichen Gefährdungen führt und eine solche deshalb verhindert werden soll. Dies ist insbesondere auch im Bereich von Kraftfahrzeuglenkungen erwünscht. Eine bevorzugte Anwendung des vorliegenden Wälzlagers und des Montageverfahrens ist deshalb die Lagerung von Ritzelwellen oder Lenkwellen in Lenkgehäusen.The roller bearing 1 can no longer be removed from the bearing seat 6 after assembly. The proposed assembly is therefore particularly suitable for applications in which the expected service life of the rolling bearing 1 is longer than the service life of the rest of the product. This is the case, for example, when mounting pinion shafts for rack and pinion steering in motor vehicle construction. However, the bearing is also particularly suitable for installation situations in which improper repairs lead to considerable hazards in the event of wear and should therefore be prevented. This is particularly desirable in the area of motor vehicle steering. A preferred application of the present rolling bearing and the assembly method is therefore the mounting of pinion shafts or steering shafts in steering housings.
Auch wenn sich eine besonders einfache Montage ergibt, wenn die Nut 10 mittig im Außenbereich des Außenringes 3 angeordnet ist und somit das Lager in beiden Orientierungen eingesetzt werden kann, kann es doch vorteilhaft sein, die Nut 10 außermittig in dem Außenring 10 vorzusehen. Eine solche Ausführungsform würde im Bereich der Wälzbahn der Wälzkörper 4, insbesondere bei Kugellagern, eine Materialschwächung des Außenringes 3 vermeiden. Im allgemeinen ist die verbleibende Wandstärke des Außenringes 3 auch bei Anbringen einer Nut 10 im Bereich der Wälzbahn der Wälzkörper 3 jedoch ausreichend.Even if a particularly simple assembly results if the groove 10 is arranged centrally in the outer region of the outer ring 3 and thus the bearing can be used in both orientations, it can nevertheless be advantageous to provide the groove 10 eccentrically in the outer ring 10 . Such an embodiment would avoid a weakening of the material of the outer ring 3 in the region of the rolling path of the rolling elements 4 , in particular in the case of ball bearings. In general, the remaining wall thickness of the outer ring 3 also in mounting a groove 10 in the area of the rolling track of the rolling elements 3 is sufficient, however.
Claims (8)
Priority Applications (1)
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| DE19854523A DE19854523A1 (en) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | Anti-friction bearing has balls contained between two rings, the outer ring having an annular groove running around its center opposite the balls |
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| DE19854523A DE19854523A1 (en) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | Anti-friction bearing has balls contained between two rings, the outer ring having an annular groove running around its center opposite the balls |
Publications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE19854523A1 (en) |
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