DE19913211A1

DE19913211A1 - Kugellager

Info

Publication number: DE19913211A1
Application number: DE19913211A
Authority: DE
Inventors: Peter Loncar; Reinhold Nuetzel
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: US6287013B1; DE19913211B4

Abstract

Ein spanlos gefertigtes Schrägkugellager mit einem Außenring (1) und einem Innenring (5) ist derart zu einer selbsthaltenden Baueinheit ausgebildet, daß der Innenring (5) gleichmäßig voneinander beabstandete federnde Haltenasen (10) aufweist, die im Längsschnitt gesehen aus zwei zueinander abgewinkelten und durch einen Scheitelpunkt (13) getrennten Teilbereichen (11, 12) bestehen, wobei die Haltenasen (10) in ihrem Scheitelpunkt (13) den größten Durchmesser aufweisen und der axial außenliegende Teilbereich (11) einen Durchmesser besitzt, der kleiner als der innere Durchmesser des Außenrings (1) ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein spanlos hergestelltes Kugellager, insbesondere Schrägkugellager für eine Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Außenring, einem Innenring und dazwischen auf zugehörigen Laufbah nen abwälzenden Lagerkugeln, wobei ein Auseinanderfallen des Lagers durch einen radial nach außen gerichteten Vorsprunges des Innenringes verhindert ist, der den inneren Durchmesser des Außenringes überdeckt.

Hintergrund der Erfindung

Derartige spanlos hergestellte Schrägkugellager, die nur in einer Richtung Axialkräfte aufnehmen und daher gegen ein zweites Lager angestellt werden müssen, werden bevorzugt als Lenkungslager eingesetzt, da sie nur ein gerin ges Reibmoment haben, eine relativ hohe Steifigkeit aufweisen, einfach mon tiert werden können und kostengünstig sind.

Nun müssen die aus den beiden Lagerringen zusammengesetzten Schrägku gellager für den Transport zum und für die Montage beim Kunden verliersicher aneinander gehalten sein. Dies erfolgt nach dem DE-GM 69 06 278 derart, daß der Lagerinnenring einen verlängerten Bereich aufweist, der um den Lagerau ßenring in radialer Richtung umgelegt ist. Dieses Umlegen kann beispielsweise durch einen Einrollvorgang erfolgen.

Nachteilig dabei ist, daß dieses Lager nur im Bereich der Laufbahnen gehärtet werden darf, da sich anderenfalls der verlängerte Innenring nicht umlegen läßt. Eine teilweise Härtung eines Lagers ist aber immer aufwendiger zu realisieren als eine vollständige Wärmebehandlung.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein spanlos hergestelltes Kugellager eine Verliersicherung zu entwickeln, die den Herstellungsaufwand und die Montage des Lagers nicht nachteilig beeinflußt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der Vorsprung als gleichmäßig in Umfangs richtung voneinander beabstandete federnde Haltenasen ausgebildet ist, die im Längsschnitt gesehen aus zwei zueinander abgewinkelten und durch einen Scheitelpunkt getrennten Teilbereichen bestehen, wobei die Haltenasen in ihrem Scheitelpunkt den größten Durchmesser aufweisen und der axial außen liegende Teilbereich der Haltenasen einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der innere Durchmesser des Außenringes ist.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird in einfacher Weise ein siche rer Zusammenhalt des Kugellagers bei gleichzeitig einfacher Montage möglich, da durch den axial außenliegenden Teilbereich der Haltenasen der Außenring während des Montagevorganges aufgenommen und geführt ist. Durch das axiale Übereinanderschieben der beiden Lagerringe werden die federnden Haltenasen des Innenringes durch den Außenring radial nach innen gedrückt und schnappen nach Passieren des Scheitelpunktes in ihre Ausgangslage zu rück, so daß das Lager sicher zusammengehalten ist. Die Überdeckung der Haltenasen kann so groß gewählt werden, daß ein Auseinanderfallen der La gerung während des Transportes mit Sicherheit verhindert ist. Eine nach dem bisherigen Stand der Technik zu große Überdeckung, die zu einem Abbrechen herkömmlicher Haltenasen führen würde, ist im vorliegenden Fall nicht nachtei lig, da die erfindungsgemäß ausgebildeten Haltetaschen sehr flexibel sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.

So ist nach den Ansprüchen 2 und 3 vorgesehen, daß die Haltenasen nach beiden Seiten abfallend dachartig oder gekrümmt ausgebildet sind. Beide Arten stehen gleichberechtigt nebeneinander und richten sich lediglich nach der vor handenen Fertigungstechnologie.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 sollen die Lagerkugeln in einem Käfig angeordnet sein. Im Gegensatz zu einem vollrolli gen Kugelsatz werden durch den Käfig Reibmomentsschwankungen reduziert.

Schließlich ist nach Anspruch 5 vorgesehen, daß das Kugellager zur Verbesse rung seiner mechanischen Eigenschaften einer Wärmebehandlung unterworfen sein soll. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, daß der Zusammenbau des Lagers nach der Wärmebehandlung der Lagerbauteile erfolgt, d. h. die Ver schnappung im harten Zustand erfolgt. Genauso gut ist aber auch der umge kehrte Fall möglich, d. h. das Lager wird im weichen Zustand verschnappt und danach schließt sich eine Gesamthärtung zur Verbesserung der mechanischen Kennwerte an.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kugella ger,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Kugellager entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3, 4 und 5 den Montagevorgang des erfindungsgemäßen La gers und

Fig. 6 vergrößerte Darstellung des Kugellagers.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Schrägkugellager besteht aus einem spanlos gezogenen Lageraußenring 1, der einen zu einer Drehachse 2 sich axial erstreckenden Teil 3 und einem radial sich erstreckenden Teil 4 aufweist. Der zugehörige Lagerinnenring 5 ist ebenfalls spanlos hergestellt und besteht wiederum aus einem axial sich erstreckenden Teil 6 und einem radial sich er streckenden Teil 7. Zwischen den beiden Lagerringen 1 und 5 wälzen auf zu gehörigen Laufbahnen 8 und 9 Lagerkugeln 15 ab, wobei die Laufbahnen 8, 9 einerseits von den axial sich erstreckenden Teilen 3 und 6 und andererseits von den radial sich erstreckenden Teilen 4 und 7 gebildet sind.

Wie insbesondere die vergrößerte Fig. 6 zeigt, weist der Innenring 5 gleich mäßig um den Umfang verteilt angeordnete federnde Haltenasen 10 auf. Diese bestehen aus zwei Teilbereichen 11 und 12, die von einem Scheitelpunkt 13 ausgehend nach beiden Seiten abfallen. Im vorliegenden Fall sind die Haltena sen 10 dachartig abfallend ausgebildet.

Das Lenkungslager wird nun mehr gemäß den Fig. 3, 4 und 5 zu einer selbsthaltenden Einheit montiert, indem der Lagerinnenring 5 in Pfeilrichtung von unten nach oben durch eine Öffnung 14 des Lageraußenringes 1 einge schoben wird. Die lichte Weite der Öffnung 14 ist dabei so bemessen, daß sie den axial außenliegenden Teilbereich 11 der Haltenase 10 konzentrisch um faßt. Beim weiteren Einschieben des Innenringes 5 in den Außenring 1 wird die Haltenase 10 über ihren Teilbereich 11 durch die Öffnung 14 radial nach innen gedrückt, d. h. die Öffnung 14 gleitet mit ihrer inneren Mantelfläche auf dem Teilbereich 11. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Haltenase 10 am weitesten radial nach innen gedrückt, wenn die innere Mantelfläche der Öffnung 11 sich auf dem Scheitelpunkt 13 der Haltenase 10 befindet. Wird der Innenring 5 dann noch weiter in den Außenring 1 eingeschoben, wie Fig. 5 zeigt, federt nach Passie ren des Scheitelpunktes 13 durch die Öffnung 14 die Haltenase 10 in ihren Ausgangszustand radial nach außen zurück, so daß eine selbsthaltende aus Außenring 1, Innenring 5 und Kugelkranz 15 bestehende Baueinheit geschaf fen ist. Der Vorteil dieser Lösung liegt insbesondere darin, daß die radiale Überdeckung der Haltenasen 10 so bestimmt werden kann, daß einerseits we gen zu großer Überdeckung keine Bruchgefahr der Haltenasen 10 besteht, aber andererseits das Lager wegen zu geringer Überdeckung nicht zerfallen kann.

Bezugszeichen

1

Lageraußenring

2

Drehachse

3

axial verlaufender Teil

4

radial verlaufender Teil

5

Lagerinnenring

6

axial verlaufender Teil

7

radial verlaufender Teil

8

Laufbahn

9

Laufbahn

10

Haltenase

11

Teilbereich

12

Teilbereich

13

Scheitelpunkt

14

Öffnung

15

Lagerkugel

Claims

1. Spanlos hergestelltes Kugellager, insbesondere Schrägkugellager für eine Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Außenring (1), einem Innenring (2) und dazwischen auf zugehörigen Laufbahnen (8, 9) abwälzenden Lagerkugeln (15) wobei ein Auseinanderfallen des Lagers durch einen radial nach außen gerichteten Vorsprung des Innenringes (5) verhindert ist, der den inneren Durchmesser des Außenringes (1) über deckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung als gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstandete federnde Haltenasen (10) ausgebildet ist, die im Längsschnitt gesehen aus zwei zueinander abgewin kelten und durch einen Scheitelpunkt (13) getrennten Teilbereichen (11, 12) bestehen, wobei die Haltenasen (10) in ihrem Scheitelpunkt (13) den größ ten Durchmesser aufweisen und der axial außenliegende Teilbereich (11) der Haltenasen (10) einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der innere Durchmesser des Außenringes (1) ist.

2. Spanlos hergestelltes Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Haltenasen (10) nach beiden Seiten abfallend dachartig ausgebildet sind.

3. Spanlos hergestelltes Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Haltenasen (10) nach beiden Seiten abfallend gekrümmt ausgebildet sind.

4. Spanlos hergestelltes Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lagerkugeln (15) in einem Käfig angeordnet sind.

5. Spanlos hergestelltes Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es einer Wärmebehandlung unterworfen ist.