DE19937664A1

DE19937664A1 - Schnappkäfig für Kugellager

Info

Publication number: DE19937664A1
Application number: DE19937664A
Authority: DE
Inventors: Erwin Staudigel; Albert Staudigel; Werner Pest; Alfons Gerner; Herbert Rost; Herbert Zettner
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2001-02-15
Also published as: US6416230B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kunststoff-Schnappkäfig für Radialkugellager, der aus über den Umfang verteilten, dünnwandigen schalenartigen Taschenteilen (5) besteht, die durch Stege (2) einstückig miteinander verbunden sind, so daß in axialer Richtung offene, die Kugeln (3) aufnehmende Taschen (4) gebildet sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind wenigstens die radial innen und/oder die radial außen verlaufenden Begrenzungskanten (7, 11) der Taschen (4) entsprechend einem gewählten Verrundungsradius R verrundet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Kunststoff-Schnappkäfig für Radialkugellager, der aus über den Umfang verteilten, dünnwandigen schalenartigen Taschenteilen besteht, die durch Stege einstückig miteinander verbunden sind, so daß in axialer Richtung offene, die Kugeln aufnehmende Taschen gebildet sind.

Hintergrund der Erfindung

Schnappkäfige für Kugellager, das sind Käfige mit seitlich in axialer Richtung offenen Taschen, sind bereits in großer Zahl bekanntgeworden. Die häufigsten Formen weisen auf einer Seite einen durchgehenden vollwandigen Seitenring auf, während auf der anderen Seite schalenartige Taschenteile geschlitzt oder mit Aussparungen zwischen den Taschen versehen sind, so daß diese Ta schenteile elastisch nachgiebig werden und somit die Lagerkugeln leicht ein geschnappt werden können.

Ein derartiger gattungsgemäßer Kugelschnappkäfig ist beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung DE-GM 19 10 797 vorbekannt. Dieser Käfig besteht aus den dünnwandigen schalenartigen Taschenteilen, genannt Führungsschalen, die in axialer Richtung auf einer Seite offen sind, so wie aus den diese Führungsschalen verbindenden Stegen.

Nachteilig dabei ist, daß derartige Käfige aufgrund ihrer scharfen Übergänge sehr kerbgefährdet, d. h. bruchgefährdet sind. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die die Lagerkugeln umgebenden scharfen Kanten des Käfigs den an der Lagerkugel anhaftenden Schmierfilm unterbrechen.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Käfig zu schaffen, der weniger bruchgefährdet ist und gleichzeitig die Funktion des Kugellagers noch verbessert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß wenigstens die radial innen und/oder die radial außen verlaufenden Begrenzungskanten der Taschen entsprechend einem gewählten Verrundungsradius R verrundet sind.

Durch eine solch erfindungsgemäße Ausgestaltung des Schnappkäfigs werden erstens die tribologischen Verhältnisse im Kugellager verbessert, da die ver rundeten Begrenzungskanten der Taschen den an den Lagerkugeln anhaften den Schmierfilm im Vergleich zu scharfen Kanten wesentlich weniger beein flussen. Zweitens wird auch die Montage des Kugellagers vereinfacht, da die Lagerkugeln nicht nur wie bisher in axialer Richtung in den Käfig, sondern auch in radialer Richtung von oben nach unten bzw. von unten nach oben eingefe dert werden können. Drittens ist von Vorteil, daß insbesondere bei filigranen kleinen Käfigausführungen durch die Verrundung der Begrenzungskanten des sen Bruchgefährdung wesentlich herabgesetzt ist. Schließlich ist viertens als letzter Vorteil eine verbesserte Oberflächengüte des Käfigs zu erkennen, was den Montagevorgang des Lagers erleichtert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen 2 bis 4 beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die in Umfangsrichtung gegenüber liegenden Begrenzungskanten der Taschen verrundet sind. Durch diese Ver rundung wird das Einfedern in axialer Richtung in die nach einer Richtung offe nen Taschen erleichtert.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß der Verrundungsradius ≧ 0,05 mm sein soll. Dies ist der kleinstmögliche Radius. Die Größe des Radius hängt vom vorhan denen Bauraum, dem Kugeldurchmesser und der Führungsart des Käfigs ab. Es sind auch Verrundungsradien im Bereich von mehreren Millimetern denk bar.

Schließlich ist nach den Ansprüchen 4 und 5 vorgesehen, daß der Schnapp käfig zur Modifizierung seiner Eigenschaften mit Füllstoffen versetzt ist bzw. aus einem glasfaserverstärkten Polyamid (PA) gefertigt ist. Unter Füllstoffen sind dabei im weitestens Sinne dem Fachmann bekannte Zusätze unterschied licher Strukturen zu verstehen, die die gewünschten Eigenschaften des Käfigs garantieren und somit positiv auf das Wälzlager einwirken, z. B. Fasern aller Art, Glaskugeln, aber auch Graphit oder Molybdänsulfid. Polyamide sind ther moplastische Kunststoffe, die dem Fachmann wegen ihrer ausgewogenen me chanischen Eigenschaften bekannt sind. Sie besitzen insbesondere eine gute Formbeständigkeit in der Wärme und sind gegen Treib- und Schmierstoffe sehr beständig. Durch den Zusatz von Glasfasern werden die mechanischen Kenn werte nochmals verbessert, wobei eine höhere Steifigkeit und höhere Erwei chungstemperaturen erreicht werden.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kugel schnappkäfigs;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X von Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine 3-D-Darstellung eines erfindungsgemäßen Käfigs und

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Teilabschnittes ei nes solchen Käfigs.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Der in den Fig. 1 bis 5 gezeigte und mit 1 bezeichnete Schnappkäfig ist aus einem glasfaserverstärkten Polyamid (PA 66-GF25) gefertigt und weist links seitig einen durchgehenden vollwandigen Steg 2 auf, der die die Lagerkugeln 3 aufnehmenden Taschen 4 miteinander verbindet. Die Taschen 4 sind einseitig in Richtung der Rotationsachse 9 offen und bestehen aus schalenartigen Ta schenteilen 5, die die Lagerkugeln 3 beidseitig umfassen. Zwischen zwei ein ander benachbart angeordneten schalenartigen Taschenteilen 5 sind Freiräu me 6 angeordnet, so daß die Flexibilität der Teile 5 verbessert ist. Wie die ver größerte Darstellung der Einzelheit X der Fig. 2 in Fig. 3 zeigt, ist im vorlie genden Fall die radial innen verlaufende Begrenzungskante 7 der Taschen 4, die sich gemäß den Fig. 1, 4 und 5 von Punkt A zu Punkt B erstreckt, ent sprechend dem gewählten Verrundungsradius R, verrundet. Die radial außen von Punkt C zu Punkt D verlaufende Begrenzungskante 11 ist hingegen nicht verrundet.

Wie aus der in Fig. 4 gezeigten Abwicklung ersichtlich, erstreckt sich die in nere Begrenzungskante 7 der Tasche 4 von Punkt A des einen schalenartigen Taschenteils 5 bis zu Punkt B des benachbart angeordneten schalenartigen Taschenteils 5 und umfaßt die Lagerkugel 3 mit einem Winkel von etwa 240°. Wie die Fig. 6 zeigt, kann der Schnappkäfig 1 auch so gestaltet sein, daß er zusätzlich zur verrundeten unteren Begrenzungskante 7 zwei weitere verrun dete Begrenzungskanten 8 aufweist, die sich in Umfangsrichtung gegenüber liegen und sich von Punkt A bis zum Punkt C bzw. von Punkt B bis zum Punkt D erstrecken. Dadurch wird ermöglicht, daß die Befüllung der Taschen 4 mit Lagerkugeln 3 nicht nur in Richtung der Rotationsachse 9 erfolgt, sondern auch in Richtung der Achse 10 von innen nach außen erfolgen kann. Die radial außen verlaufende Begrenzungskante 11, die von Punkt C bis zum Punkt D verläuft, ist scharfkantig ausgebildet.

Der in Fig. 7 in perspektivischer Darstellung gezeigte Teilabschnitt eines er findungsgemäßen Schnappkäfigs 1 besteht wiederum aus schalenartigen Ta schenteilen 5, die durch Stege 2 einstückig miteinander verbunden sind, so daß nicht dargestellte Lagerkugeln in Taschen 4 gehalten sind. Im Gegensatz zu dem in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Käfig ist der Steg 2 jedoch nicht durchgängig ausgebildet. Der Schnappkäfig 1 ist wiederum mit verrundeten Begrenzungskanten 7 und 8 versehen, wobei sich die radial innen verlaufende Begrenzungskante 7 von Punkt A zu Punkt B und die in Umfangsrichtung ge genüberliegenden Begrenzungskanten von Punkt A zu Punkt C bzw. von Punkt B zu Punkt D erstrecken.

Bezugszeichen

1

Schnappkäfig

2

Steg

3

Lagerkugel

4

Tasche

5

schalenartiges Taschenteil

6

Freiraum

7

Begrenzungskante

8

Begrenzungskante

9

Drehachse

10

Achse

11

Begrenzungskante
A Punkt
B Punkt
C Punkt
D Punkt
R Verrundungsradius

Claims

1. Kunststoff-Schnappkäfig (1) für Radialkugellager, der aus über den Umfang verteilten, dünnwandigen schalenartigen Taschenteilen (5) besteht, die durch Stege (2) einstückig miteinander verbunden sind, so daß in axialer Richtung offene, die Kugeln (3) aufnehmende Taschen (4) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die radial innen und/oder die radial außen verlaufenden Begrenzungskanten (7, 11) der Taschen (4) entsprechend einem gewählten Verrundungsradius R verrundet sind.

2. Kunststoff-Schnappkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Begrenzungskanten (8) der Taschen (4) verrundet sind.

3. Kunststoff-Schnappkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verrundungsradius R ≧ 0,05 mm ist.

4. Kunststoff-Schnappkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Füllstoffen versetzt ist.

5. Kunststoff-Schnappkäfig (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß er aus einem glasfaserverstärkten Polyamid (PA) gefertigt ist.