DE2325399A1 - BEARING ARRANGEMENT WITH A BEARING RING - Google Patents
BEARING ARRANGEMENT WITH A BEARING RINGInfo
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Description
Lageranordnung mit einem LagerringBearing arrangement with a bearing ring
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung und einen dazugehörigen Lagerring, der aus einer etwa röhrenförmigen Wand von im wesentlichen ringförmigem Querschnitt besteht, welche eine radial innen liegende und eine radial außen liegende Lagerfläche aufweist. Wird ein solcher Lagerring bei einer Lageranordnung verwendet, bei der ein Zapfenteil (wie z. B. das Antriebsritzel einer Zahnstangenantriebsanordnung) sich bezüglich einer gemeinsamen AchseThe invention relates to a bearing arrangement and an associated one Bearing ring, which consists of an approximately tubular wall of substantially annular cross-section, which has a radially inner and a radially outer bearing surface. Will be such a bearing ring Used in a bearing arrangement in which a trunnion part (such as the drive pinion of a rack and pinion drive assembly) with respect to a common axis
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in einem zugehörigen Gehäuse (2.B. dem Ritzelgehäuse) drehen soll, so wird der Lagerring koaxial zur Welle zwischen der Welle und einem geeigneten Sitz in dem Gehäuse eingebaut, so daß entweder die Welle sich in der inneren Lagerfläche des Lägerringes, der in diesem Pail gegenüber dem Gehäuse befestigt ist, oder die Welle und der Lagerring sich gegenüber dem Gehäuse auf der äußeren Lagerfläche des Lagerringes, der hierbei zu gemeinsamer Drehbewegung an der Welle befestigt ist, drehen kann.in an associated housing (e.g. the pinion housing) should rotate, the bearing ring is coaxial with the shaft between the shaft and a suitable seat built into the housing so that either the shaft is in the inner Bearing surface of the bearing ring, which is fastened in this Pail opposite the housing, or the shaft and the The bearing ring is opposite the housing on the outer bearing surface of the bearing ring, which in this case leads to a common rotary movement is attached to the shaft, can rotate.
Wenn bei einer konventionellen einfachen Ausführungsform eines Lagerringes, wie z. B. einem zylindrischen Rohrstück aus Phosphorbronze, eine wirkungsvolle Lagerfläche für die Welle vorgesehen werden soll, so ist es erfahrungsgemäß erforderlich, den Sitz für den Lagerring in dem Gehäuse, den Abschnitt der Welle, welcher den Lagerring aufnimmt, und auch den Lagerring selbst mit sehr geringen Toleranzen zu bearbeiten. Eine solche Vorbereitung des Lagerrings und seiner Sitzflächen auf der Welle und in dem Gehäuse erfordert einen hohen Zeitaufwand und hohe Kosten.If in a conventional simple embodiment a bearing ring, such as. B. a cylindrical piece of pipe made of phosphor bronze, an effective storage surface for the Shaft is to be provided, experience shows that it is necessary to provide the seat for the bearing ring in the housing Section of the shaft that receives the bearing ring, and also the bearing ring itself with very small tolerances to edit. Such preparation of the bearing ring and its seating surfaces on the shaft and in the housing requires a high expenditure of time and high costs.
Der Erfindung liegt daher die "Aufgabe zugrunde, einen Lagerring zu schaffen, bei dem von der Herstellung solch enger Toleranzen abgesehen werden kann.The invention is therefore based on the "object of a bearing ring to create, in which the production of such tight tolerances can be dispensed with.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Lagerring der einleitend näher bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anzahl Schlitze vorgesehen sind, die sich axial über die Länge der Wand erstrecken, daß die Schlitze abwechselnd in der äußeren Lagerfläche und in der inneren Lagerfläche angeordnet sind, wobei die Schlitze in der äußeren Lagerfläche sich im wesentlichen von dieser radial nach innen zu der inneren Lagerfläohe hin erstrecken und die Schlitze in der inneren Lagerfläohe sich im wesentlichenBased on a bearing ring of the type described in more detail at the outset, this object is achieved according to the invention in that a number of slots are provided which are mutually spaced extend axially the length of the wall so that the slots alternate in the outer bearing surface and in the inner Bearing surface are arranged, the slots in the outer bearing surface extending from this substantially radially extend inwardly towards the inner bearing surface and the slots in the inner bearing surface essentially expand
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von dieser radial nach.außen zu der äußeren Lagerfläche hin erstrecken, so daß der Lagerring zu kleineren radialen Verformungen fähig ist.from this radially outwards to the outer bearing surface extend out so that the bearing ring to smaller radial Is capable of deformation.
Die Erfindung erbringt auch eine Verbesserung einer Lageranordnung mit einem Zapfenteil und einem Gehäuse, die dazu bestimmt sind, sich um eine gemeinsame Achse relativ zueinander zu drehen. Die Verbesserung besteht erfindungsgemäß darin, daß ein im vorstehenden Absatz gekennzeichneter Lagerring vorgesehen ist, der auf einer Welle des Zapfenteils montiert und koaxial zwischen der Welle und dem Gehäuse angeordnet ist.The invention also provides an improvement in a bearing arrangement with a pin part and a housing, which are intended to rotate about a common axis relative to each other to turn. The improvement is according to the invention in that a bearing ring marked in the preceding paragraph is provided which is mounted on a shaft of the journal part mounted and arranged coaxially between the shaft and the housing.
Infolge der vorerwähnten sich radial erstreckenden Schlitze wird die Wand des erfindungsgemäßen Lagerringes beim Einbau des Lagerringes zwischen einem Gehäuse und einer Welle zu kleineren radialen Verformungen befähigt, so daß kleinere Unregelmäßigkeiten bei der maschinellen Bearbeitung der Oberfläche des Lagerringsitzes in dem Gehäuse oder der Oberfläche der Welle oder beider Oberflächen ausgeglichen werden. Praktisch stellt die Y/and des Lagerringes eine Anordnung von kreisförmig verteilten schwenkbaren Sektoren dar, die radial nach außen oder innen bewegt werden können, wobei sich die Schlitze öffnen bzw. schließen und der Durchmesser des Lagerringes sich vergrößert bzw. verkleinert, was dem Lagerring erlaubt, sich in einem weiten Toleranzbereich seiner inneren und äußeren Lagerflächen an die Welle und das Gehäuse anzupassen.As a result of the aforementioned radially extending slots the wall of the bearing ring according to the invention closes when the bearing ring is installed between a housing and a shaft Capable of minor radial deformations, so that minor irregularities in the machining of the Surface of the bearing ring seat in the housing or the surface of the shaft or both surfaces are balanced. In practice, the Y / and of the bearing ring provides an arrangement of circularly distributed pivotable sectors that can be moved radially outwards or inwards, wherein the slots open or close and the diameter of the bearing ring increases or decreases, what the The bearing ring allows its inner and outer bearing surfaces to be attached to the shaft and the Adapt housing.
Zur Erleichterung der radialen Verformung des Lagerringes ist vorzugsweise eine der Lagerflächen, entweder die innere oder die äußere, auf einer etwa röhrenförmigen Manschette angeordnet. Am einfachsten wird eine solohe Manschette mit einem Ringkörper von etwa kreisringförmigem Querschnitt alsTo facilitate the radial deformation of the bearing ring, one of the bearing surfaces is preferably either the inner one or the outer one, arranged on an approximately tubular sleeve. The easiest way is to use a single cuff an annular body of approximately circular cross-section as
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^ ein Stück hergestellt, so daß diese beiden zusammenhängenden Formteile die Wand des Lagerringes "bilden. Die Manschette ist so ausgebildet, daß sie bezüglich des Ringkörpers sich radial verformen kann, in Längsriohtung den Ringkörper überdeckt und radial in einem Abstand zu ihm angeordnet ist, so daß, wenn der Lagerring zwischen einer Y/elle und einem Gehäuse eingebaut wird, die Manschette sich zusätzlich zu der vorerwähnten radialen Verlagerung der Wand als Ganzes infolge der radialen Schlitze sich gegenüber dem Ringkörper der Wand radial nach innen biegen kann.^ made one piece so that these two are contiguous Moldings form the wall of the bearing ring ". The sleeve is designed so that it can deform radially with respect to the ring body, in the longitudinal direction the ring body covered and arranged radially at a distance from him, so that when the bearing ring between a Y / elle and a housing is installed, the sleeve is in addition to the aforementioned radial displacement of the wall as a whole, as a result of the radial slots, can bend radially inward relative to the annular body of the wall.
Eine Einstellung des Durchmessers einer Lagerfläche oder beider Lagerflächen des Lagerringes kann dadurch erreicht werden, daß der Lagerring auf eine zylindrische Welle montiert und danach auf der Welle axial verschoben wird, so daß die äußere Lagerfläche in einem Sitz in Form einer, konischen Innenfläche des Gehäuses gleitet, die im wesentlichen koaxial zu der Welle ist. Während einer solchen Gleitbewegung wird die Wand des Lagerringes radial naoh innen verlagert, bis der Lagerring sich den Sitzen im Gehäuse und auf der Welle mit irgendeiner erforderlichen vernünftigen Toleranz angepaßt hat. Wenn der Lagerring eingesetzt ist j kann er beispielsweise durch Festklemmen gegenüber dem Gehäuse und der Welle axial gesichert werden. Erforderlichenfalls kann der Lagerring eine kegelförmige äußere Lagerfläche haben, so daß er auf im wesentlichen komplementäre Weise mit dem kegelförmigen Sitz in dem Gehäuse zusammenpaßt. Dabei erfährt en während der relativen Axialbewegung zwisohen diesen beiden Oberflächen eine radiale Verformung zwischen dem Gehäuse und der Welle.An adjustment of the diameter of a bearing surface or both bearing surfaces of the bearing ring can be achieved in that the bearing ring is mounted on a cylindrical shaft and then axially displaced on the shaft so that the outer bearing surface slides in a seat in the form of a conical inner surface of the housing which is substantially coaxial with the shaft. During such sliding movement, the wall of the bearing ring is displaced radially near the inside until the bearing ring has conformed to the seats in the housing and on the shaft with any reasonable tolerance required. When the bearing ring is inserted, it can be secured axially, for example by clamping it against the housing and the shaft. If necessary, the bearing ring can have a tapered outer bearing surface so that it mates in a substantially complementary manner with the tapered seat in the housing. Thereby undergoes s during the relative axial movement of these two surfaces zwisohen radial deformation between the housing and the shaft.
Während einerseits durch den erfindungsgemäßen Lagerring der Zusammenbau eines Lagers erleichtert wird, bildet er andererseits auch ein einfaohes Mittel, um das einmal zu-While on the one hand by the bearing ring according to the invention the assembly of a bearing is facilitated, on the other hand, it also forms a simple means of
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sammengebaute Lager abzudichten,. Um die dafür erfordere liehe Verstellmögliohkeit des Lagerringes zu schaffen 9 kann die Lageranordnung eine Einrichtung zum radialen ■ Verstellen der Wand dee Lagerringes .enthalten^ mit deren Hilfe der Durchmesser zumindest einer seiner Lagerflächen gegenüber der Achse der Welle verändert werden kann. Tor» zugsweise besteht eine solche Einstellvorrichtung aus einem axial einstellbaren Glied mit kegelförmiger Oberfläche, das koaxial zur Achse der Welle angeordnet ist und mit einer komplementären kegelförmigen Oberfläche des Lagerringes, die normalerweise eine der Lagerflächen ists in Gleiteingriff steht in der Weise;, daß bei einer axialen Einstellbewegung dieses einstellbaren Gliedes die kegelförmigen Oberflächen aufeinander gleiten9 wodurch die Wand des Lagerringes sieh nach innen oa©r außen radial zu verlagern trachtet» Eine Lageranordnung dieses Typs, insbesondere in der Anwendung auf einem Zahnstangenantrieb mit Ritzel, ist Gegenstand unserer schwebenden amerikanischen Patentanmeldung Hr β 14 143/71» Das axial verstellbare Glied kann von dem Zapfenteil oder vom Gehäuse getragen sein» Im ersteren Falle steht die kegelförmige Oberfläche des einstellbaren Gliedes vorzugsweise mit einer inneren kegelförmigen Oberfläche des Ringes und im letzteren Falle mit einer äußeren kegelförmigen Oberfläche des Ringes in Gleiteingriff. to seal assembled bearings. In order to provide the required adjustment of the bearing ring 9 , the bearing arrangement can contain a device for radial adjustment of the wall of the bearing ring, with the aid of which the diameter of at least one of its bearing surfaces can be changed relative to the axis of the shaft. Goal "Preferably there is such a setting of an axially adjustable member having a conical surface which is arranged coaxially to the axis of the shaft and having a complementary conical surface of the bearing ring, which is normally one of the bearing surfaces s is in sliding engagement in the manner ;, that when An axial adjustment movement of this adjustable member causes the conical surfaces to slide on each other9 whereby the wall of the bearing ring tends to move radially inwards or outwards β 14 143/71 »The axially adjustable member can be carried by the journal part or by the housing» In the former case the conical surface of the adjustable member is preferably with an inner conical surface of the ring and in the latter case with an outer conical en surface of the ring in sliding engagement.
Obwohl die Wand des Lagerringes im allgemeinen als ein geschlossener einstüokiger Ring ausgebildet ist, kann es gelegentlich notwendig sein, beispielsweise um das Aufsetzen eines Lagerringes auf eine Welle zwischen zwei radial abstehenden Flanschteilen zu erleichtern, die Wand des einstückigen Ringes insbesondere radial zwischen der inneren und äußeren Lagerfläohe aufzutrennen, so daß daduroh der Lagerring zur Montage geöffnet werdtn kann0 Hierbei ist na-Although the wall of the bearing ring is generally designed as a closed one-piece ring, it may occasionally be necessary, for example to facilitate the placement of a bearing ring on a shaft between two radially protruding flange parts, the wall of the one-piece ring in particular radially between the inner and outer separate Lagerfläohe so that daduroh the bearing ring can be opened for mounting werdtn 0 Here, Na
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türlich vorausgesetzt, daß der Werkstoff des Lagerringes eine ausreichende Verformung erlaubt· Erfahrungsgemäß ist es ;jedoch nicht immer möglich, einen dieser wie vorerwähnt aufgetrennten oder nicht aufgetrennten Ringe auf eine Welle aufzumontieren. Die Erfindung umfaßt daher auoh eine Anordnung, bei der die Wand des Lagerringes aus mindestens zwei einzelnen Wandteilen zusammengesetzt ist, deren Querschnitt im wesentlichen ringsektorförmig ist und die dazu bestimmt sind, in zusammengesetztem Zustand zwischen dem Gehäuse und der Welle gehalten zu werden und gemeinsam die. röhrenförmige Wand zu bilden»of course, provided that the material of the bearing ring sufficient deformation allows · Experience has shown that it is; however not always possible to use one of these as mentioned above To mount separated or unseparated rings on a shaft. The invention therefore also comprises an arrangement in which the wall of the bearing ring is composed of at least two individual wall parts, the cross-section of which is essentially ring sector-shaped and which are intended to be in the assembled state between the Housing and the shaft to be held and together the. to form tubular wall »
Geeignete Werkstoffe für den Lagerring wird der Fachmann im Hinblick darauf auswählen, welche Elastizität und Biegsamkeit, welches Reibungsverhalten oder welche anderen Eigenschaften das Lager erfordert0 Als besonders leistungsfähig unter Testbedingungen erwiesen sich jedoch Kunststoffe wie Uylon9 Acetal oder technische Kunststoffe, wie z. B. der von der Imperial Chemical Industries^ Ltd., unter der Bezeichnung "Kematal" in den Handel gebrachte Kunststoff.Suitable materials for the bearing ring will select the expert in regard to which elasticity and flexibility which frictional behavior or what other properties the camp requires under test conditions, however, proved plastics 0 to be particularly powerful as Uylon 9 acetal or engineering plastics such. B. The plastic marketed by Imperial Chemical Industries ^ Ltd. under the name "Kematal".
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Verschiedene Ausführungsbeispiele der Torliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigtVarious exemplary embodiments of the invention in front of the door are described in greater detail below with reference to the drawing described. In detail shows
Pig. 1 eine Draufsicht auf einen Lagerring nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,Pig. 1 is a plan view of a bearing ring according to a first embodiment of the invention,
Pig. 2 eine Seitenansicht des in Pig. 1 gezeigten Ringes,Pig. 2 is a side view of the in Pig. 1 shown ring,
Pig. 3 einen Schnitt durch einen Teil des in Pig« 1 gezeigten Ringes längs der Schnittlinie A-A der Pig. 1,Pig. Figure 3 shows a section through part of the ring shown in Pig «1 along section line A-A of Pig. 1,
tfig. 4 eine Draufsicht auf einen Lagerring nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,tfig. 4 is a plan view of a bearing ring according to a second Embodiment of the invention,
Pig. 5 eine Draufsicht auf einen Lagerring nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung,Pig. 5 is a plan view of a bearing ring according to a third Embodiment of the invention,
Pig. 6 eine Schnittdarstellung eines .Zahnstangenantriebes mit einer erfindungsgemäßen Lageranordnung9 wobei diese den in Pig0 1 gezeigten Lagerring enthält undPig. 6 shows a sectional view of a rack and pinion drive with a bearing arrangement 9 according to the invention, this containing the bearing ring shown in Pig 0 1 and
Pig. 7 eine der Pig. 6 ähnliche Darstellung eines Teils eines modifizierten Zahnstangenantriebes, der eine Lageranordnung mit einem Lagerring enthält, der dem in den Piguren 4 oder 5 gezeigten entspricht.Pig. 7 one of the pig. 6 similar representation of part of a modified rack and pinion drive, the one Contains bearing arrangement with a bearing ring corresponding to that shown in Figures 4 or 5.
Soweit möglich sind bei der ganzen nachfolgenden Beschreibung gleiche Teile oder Glieder in den einzelnen Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.As far as possible, the same parts or members are included in the individual figures throughout the following description provided with the same reference numbers.
In den Piguren 1 bis 3 ist der Lagerring 1 als ein Stück, aus einem technischen Kunststoff hergestellt und besteht aus einer röhrenförmigen ¥ands normalerweise ringförmigen Querschnitts,mit einer inneren Lagerfläch© 3 und einer äußeren Lagerflache 4. Die Wand 2 besteht aus einem Ringkörper 5 und einer angeformten röhrenförmigen Manschette Die Manschette ist in einem Abstand radial außen um den Ringkörper 5 herum angeordnet, liegt im wesentlichen koaxial zu diesem und erstreckt sich in axialer Richtung derart, daß sie den Ringkörper 5 bedeckt. Am freien Ende der In Piguren 1 to 3, the bearing ring 1 is made as one piece, made of an engineering plastic and consists of a tubular ¥ and s normally annular cross-section, with an inner bearing surface 3 and an outer bearing surface 4. The wall 2 consists of an annular body 5 and an integrally formed tubular sleeve the sleeve is positioned at a distance radially outwards around the ring body 5 around, is substantially coaxial therewith and extending in the axial direction such that it covers the annular body. 5 At the free end of the
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Manschette 6 ist ein Wulst 7 angeformt, der sich über den ganzen Umfang der Manschette erstreckt und dessen Profilkrone die äußere Lagerfläche 4 des lagerringes bildet. Der im allgemeinen ringförmige Abschnitt 6a (Pig. 3) der Manschette 6, der diese mit dem Ringkörper 5 verbindet, ist erheblich dünner als der Querschnitt des Ringkörpers 5, so daß demzufolge die Manschette 6 (und teilweise ihr Wulst 7) radial deformierbar ist und sich zum Ringkörper 5 hin oder von diesem weg biegen läßt.Cuff 6 is formed with a bead 7 which extends over the entire circumference of the cuff and its profile crown forms the outer bearing surface 4 of the bearing ring. The generally annular portion 6a (Pig. 3) of the sleeve 6, which connects this to the ring body 5, is considerably thinner than the cross section of the ring body 5, so that consequently the cuff 6 (and partially its bead 7) is radially deformable and extends towards the ring body 5 or lets bend away from this.
Die innere Lagerfläohe 3 besteht aus zwei konzentrischen kegeligen Flächen 3a und 3b, die einander axial gegenüberstehen und deren Enden kleineren Durchmessers einander benachbart Bind. .The inner bearing surface 3 consists of two concentric conical surfaces 3a and 3b which are axially opposite one another and their smaller diameter ends are adjacent to each other. .
Die Y/and 2 weist eine Anzahl gleichmäßig verteilter Schlitze und 9 auf, die sich in axialer Richtung über die ganze Länge der Wand erstrecken« Die Schlitze 8 münden in die äußere Lagerfläche 4 und die Schlitze 9 in die innere Lagerfläohe 3, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß am Umfang des Ringes die Schlitze '8 und die Schlitze 9 miteinander abwechseln und jeder Schlitz einem anderen Schlitz gleichen Typs diametral gegenüberliegt. Die Tiefe jedes einzelnen Schlitzes 8 oder 9 ist geringer als die radiale Dicke der Wand 2, und jeder Schlitz erstreokt sich bezüglich der Achse des Lagerringes radial. Wie in Fig. 3 gezeigt, erstrecken sich die Schlitze 9 durch den Ringkörper 5. Ihre Tiefe ist gleich der radialen Dicke des Ringkörpers. Infolgedessen kann die Wand 2 des Lagerringes als eine kreisförmige Anordnung von Wandteilen mit im wesentlichen sektorförmigem Querschnitt betrachtet werden, wobei zwei benachbarte Wandteile durch einen verhältnismäßig dünnen Kunststoffs teg 10 miteinander verbunden sind, der an dem geschlossenen inneren oder äußeren Ende des jeweiligen Schlitzes 8 bzw. 9 verbleibt.The Y / and 2 has a number of evenly distributed slots and 9, which extend in the axial direction over the entire length of the wall «The slots 8 open into the outer bearing surface 4 and the slots 9 in the inner bearing surface 3, the arrangement being made so that on Perimeter of the ring the slots' 8 and the slots 9 together alternate and each slot is diametrically opposed to another slot of the same type. The depth of each one The slot 8 or 9 is less than the radial thickness of the wall 2, and each slot extends with respect to the Axis of the bearing ring radial. As shown in Fig. 3, the slots 9 extend through the ring body 5. Your Depth is equal to the radial thickness of the ring body. Consequently can the wall 2 of the bearing ring as a circular arrangement of wall parts with a substantially sector-shaped Cross-section can be viewed, with two adjacent wall parts covered by a relatively thin plastic teg 10 are connected to the closed inner or outer end of the respective slot 8 or 9 remains.
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Dank der Konstruktion des oben beschriebenen Lagerringes führen die zwischen benachbarten Schlitzen 8 und 9 liegenden Wandteile eine Schwenkbewegung um^die Kunststoffstege aus, wenn die Wand 2 radial auf ihre äußere Lagerfläche 4 einwirkenden Kräften unterworfen wird, so daß sich dadurch der Durchmesser des Lagerringes verringert. Wenn umgekehrt, die innere Lagerfläche 3 radial nach außen gerichteten Kräften unterworfen wird, dann klappen die Wandteile auseinander und der Durchmesser des Lagerringes.wird größer. Zusätzlich können radial nach innen gerichtete Kräfte, die auf die äußere Lagerfläche 4 wirken, die Manschette 6 gegenüber dem Ringkörper radial nach innen biegen. Diese beiden Bewegungsmöglichkeiten setzen den Lagerring instand, sich radial geringfügig zu verformen«, Der Kunststoff des Lagerringes weist vorzugsweise ein ausreichendes Maß an Elastizität auf, um sicherzustellen9 daß die Wand 2 nach Y/egnahme der deformierenden" Radialkräfte in ihre Uormalstellung zurückkehrt. Thanks to the construction of the bearing ring described above, the wall parts lying between adjacent slots 8 and 9 swivel around the plastic webs when the wall 2 is subjected to forces acting radially on its outer bearing surface 4, so that the diameter of the bearing ring is reduced. Conversely, if the inner bearing surface 3 is subjected to forces directed radially outwards, then the wall parts fold apart and the diameter of the bearing ring becomes larger. In addition, forces directed radially inward, which act on the outer bearing surface 4, can bend the sleeve 6 radially inward with respect to the ring body. These two possibilities of movement set the bearing ring repaired, radially slightly to deform "The plastic material of the bearing ring preferably has a sufficient degree of elasticity that the wall 2 after Y / egnahme the deforming" Radial forces returns to ensure 9 in their Uormalstellung.
Bei dem in Pig· 4 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel eines Lagerringes ist die Wand 2 ähnlich wie in Pig. 1 als ein Stück ausgebildet, jedooh ist sie bei diesem Beispiel wie an der mit 11 bezeichneten Stelle gezeigt, gespalten. Der Spalt 11 verläuft radial von der inneren 3 zu der äußeren Lagerfläche 4 und axial über die ganze Länge des Lagerringes. Y/egen dieser vollkommenen Spaltung kann die V/and des Hinges durch eine Schwenkbewegung um den Steg 10, der dem Spalt 11 diametral gegenüberliegt, geöffnet werden; ein solches Aufbiegen des Lagerringes kann erforderlich sein, um seine Anbringung auf einer Welle zu erleichtern. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist,' liegt der Spalt 11 an einer Stelle, an der sonst ein Schlitz 9 liegen würde, und der Lagerring naoh Pig. 4 entsteht dementsprechend auch aus dem in Pig· 1 gezeigten Lagerring dadurch, daß einer derIn the second embodiment of a bearing ring shown in Pig · 4, the wall 2 is similar to that in Pig. 1 formed as one piece, but in this example it is split as shown at the point indicated by 11. The gap 11 runs radially from the inner 3 to the outer bearing surface 4 and axially over the entire length of the bearing ring. Because of this complete split, the V / And of the Hinges can be opened by a pivoting movement about the web 10, which is diametrically opposite the gap 11; Such a bending open of the bearing ring may be necessary in order to facilitate its mounting on a shaft. As can be seen from Fig. 4, 'the gap 11 is at a point where a slot 9 would otherwise be, and the bearing ring naoh Pig. 4 accordingly also arises from the bearing ring shown in Pig · 1 in that one of the
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Schlitze 9 verlängert und so der Steg 10 am radial außen liegenden Ende dieses Schlitzes durchschnitten wird.Slots 9 are extended and so the web 10 on the radially outside lying end of this slot is cut.
Bei dem in Pig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Wand 2 des Lagerringes durch Zusammenfügung von zwei getrennten Wandteilen 2a und 2b gebildet. Diese Y/andteile haben einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt und ergeben, wenn sie einander gegenüberliegen, einen Lagerring mit fluchtenden diametralen Spalten 11 und 12. Der Lagerring nach Hg. 5 entsteht dementsprechend aus dem in Fig. 1 gezeigten Lagerring daduroh, daß die Kunststoffetege 10 an den radial außen liegenden Enden von zwei diametral einander gegenüberliegenden Schlitzen 9 durchtrennt werden. Der Lagerring nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist dazu bestimmt, um eine Y/elle gelegt zu werden, und kann beispielsweise in Fällen benutzt werden, in denen der Werkstoff des Lagerringes oder der zur Verfügung stehende Montageraum das Aufbringen eines der in den Fig. 1 oder 4 gezeigten Lagerringe auf die Welle nicht erlauben*The one in Pig. 5 shown embodiment is the wall 2 of the bearing ring by joining two separate ones Wall parts 2a and 2b formed. These parts have a substantially semicircular cross-section and result, when they are opposite each other, a bearing ring with aligned diametrical gaps 11 and 12. The bearing ring according to Hg. 5 accordingly arises from the bearing ring shown in Fig. 1 daduroh that the plastic webs 10 cut through at the radially outer ends of two diametrically opposite slots 9 will. The bearing ring according to the embodiment of FIG. 5 is intended to be placed around a Y / elle and can be used, for example, in cases in which the material of the bearing ring or the available assembly space requires the application of one of the in Do not allow the bearing rings shown in Fig. 1 or 4 on the shaft *
Es sei vermerkt, daß bei jedem der in den Figuren 1, 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiele von Lagerringen die Schlitze 8 und 9 symmetrisch um die Achse des Lagerringes angeordnet sind, wobei je zwei Schlitze 9 und je zwei Schlitze 8 eine diametrale Linie,bilden. Bei den Beispielen nach den Figuren 4 und 5 treten die Spalte 11 bzw. 12 insoweit an die Stelle der Schlitze 9. Obwohl solch eine symmetrische Anordnung für die Erfindung nicht wesensbestimmend ist, ist sie doch vorzuziehen, da sie bewirkt, daß die innere und/oder äußere Lagerfläche 3, 4 eine im wesentlichen symmetrische Durohmesservergrößerung oder -verkleinerung erfährt, wenn sie radial nach außen oder radial naon innen gerichteten Kräften unterworfen wird,It should be noted that in each of the FIGS. 1, 4 and 5 shown embodiments of bearing rings the slots 8 and 9 symmetrically about the axis of the bearing ring are arranged, with two slots 9 and two each Slots 8 form a diametrical line. In the examples according to FIGS. 4 and 5, the column 11 and 12 occur in this respect in place of the slots 9. Although such a symmetrical arrangement is not essential for the invention is, it is preferable because it causes the inner and / or outer bearing surface 3, 4 an im undergoes substantial symmetrical enlargement or reduction of the Durohmesser when it is radially outward or is subjected to forces directed radially inward,
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die an der inneren bzw. an der äußeren Lagerfläche symmetrisch angreifen.those on the inner or outer bearing surface are symmetrical attack.
Im folgenden werden Anwendungen der in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Lagerringe::im Rahmen von Lageranordnungen betrachtet, die als Teile in die in den Figuren 6 und 7 gezeigten Zahnstangenantriebe eingebaut sind. Jeder der Zahnstangenantriebe enthält ein Ritzel 13", das in mit einem gegenseitigen axialen Abstand angeordneten Lageranordnungen 14 und 15 in einem Gehäuse 16 drehbar gelagert ist. Die gezeigten Zahnstangenantriebe sind speziell zur Verwendung in einem Fahrzeuglenkgetriebe bestimmt. Ein zylindrischer Wellenteil 17 des Ritzels ragt aua dem Gehäuse hervor. Er ist zur drehfesten Jiupplung mit einem Lenkrad oder der-.· gleichen mit einer Keilverzahnung versehen. Die Zähne 13a des Ritzels kämmen in bekannter ,Art mit den Zähnen einer Zahnstange 18, welche durch das Gehäuse 16 hindurch längsversohiebbar ist. Sie wird mit dem Ritzel 13 in Eingriff gehalten mittels eines unter Federkraft stehenden Joches 19» das in einer Bohrung des Gehäuses verschiebbar und mittels eines Gewindestopfens 20 in diesem festgehalten ist.In the following, applications of the devices shown in FIGS bearing rings shown :: considered in the context of bearing arrangements, those shown as parts of those shown in FIGS Rack drives are installed. Each of the rack and pinion drives contains a pinion 13 ″, which is in with a mutual axially spaced bearing assemblies 14 and 15 is rotatably mounted in a housing 16. The ones shown Rack and pinion drives are specifically designed for use in a vehicle steering gear. A cylindrical one Shaft part 17 of the pinion protrudes from the housing. It is for non-rotatable coupling with a steering wheel or the like. same provided with a spline. The teeth 13a of the pinion mesh in a known manner with the teeth of a Toothed rack 18 which can be longitudinally displaced through the housing 16 is. It is held in engagement with the pinion 13 by means of a spring-loaded yoke 19 » which is displaceable in a bore of the housing and held in this by means of a threaded plug 20.
Die Lageranordnung 15 ist ein konventionelles Phosphorbronze- oder Kunststofflager, in dem sich das Ritzel dreht und das, wie gezeigt, dem Wellenteil 17 des Ritzels nur eine radiale Unterstützung gibt.The bearing assembly 15 is a conventional phosphor bronze or plastic bearing in which the pinion rotates and that, as shown, gives only radial support to the shaft part 17 of the pinion.
Die Lageranordnung H enthält den erfindungsgemäßen Lagerring 1 und dient zur Begrenzung der Radialbewegung, als Stützlager zur axialen Lokalisierung sowie gegebenenfalls zur radialen Lokalisierung des Ritzels 13 in dem Gehäuse 16.The bearing arrangement H contains the bearing ring 1 according to the invention and serves to limit the radial movement as Support bearings for the axial localization and, if necessary, for the radial localization of the pinion 13 in the housing 16.
Gemäß Fig. 6 enthält die Lageranordnung 14 drei Ringkragen 21 bis 23, die auf einem zylindrischen Wellenstummel 24 des Ritzels angeordnet sind. Die drei Ringkragen werden aufAccording to FIG. 6, the bearing arrangement 14 contains three annular collars 21 to 23 which are mounted on a cylindrical shaft stub 24 of the pinion are arranged. The three ring collars are on
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dem Wellenstummel 24 mittels einer über eine Unterlegscheibe 26 wirksamen Mutter 25 zusammengehalten, welche die Ringkragen gegen einen Ansatz 24a des Ritzels drückt. Der Ringkragen 22 bewirkt einen bestimmten axialen Abstand zwischen den Ringkragen 21 und 23, welche einander axial gegenüberstehende konische Laufflächen 21a bzw. 23a aufweisen, die koaxial zur Ritzelachse angeordnet und deren Enden kleineren Durchmessers einander zugewendet sind. Die beiden Ringkragen 21 und 23 sind zur gemeinsamen Rotation mit dem Wellenstummel 24 auf diesem dadurch befestigt, daß die Mutter 25 einen Klemmeffekt ausübt. Sie . können erforderlichenfalls aber auch auf dem Wellenstummel formschlüssig gegen Drehung verriegelt sein.the stub shaft 24 held together by means of a nut 25 acting via a washer 26, which the ring collar presses against a shoulder 24a of the pinion. The annular collar 22 causes a certain axial distance between the annular collars 21 and 23, which axially opposed conical running surfaces 21a and 23a, respectively have, which are arranged coaxially to the pinion axis and the ends of which are smaller in diameter facing each other. The two ring collars 21 and 23 are common Rotation with the stub shaft 24 fixed on this in that the nut 25 exerts a clamping effect. she . but can, if necessary, also be positively locked against rotation on the stub shaft.
Der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte erfindungsgemäße Lagerring 1 liegt zwischen den Ringkragen 21 und 23 und erstreckt sich rings um den Wellenstummel 24. Der Lagerring wird auf den Wellenstummel 24 aufgesetzt, bevor der Ringkragen 21 j die Unterlegscheibe 26 und die Mutter 25 ange- ^ fügt werden, und seine inneren Lagerflächen 3a und 3b stehen in gleitender Berührung mit den komplementären konischen Laufflächen 21a bzw. 23a der Ringkragen. Beim Zusammenbau der Lageranordnung 14 wird der Lagerring 1 von einem Lagersitz aufgenommen, der durch eine im wesentlichen zylindrische Bohrung 27 im Gehäuse 16 gebildet wird. Zu Beginn des in Achsrichtung inneren Bereichs der Bohrung 27 springt der Durchmesser gegenüber dem mit einem Gewinde versehenen äußeren Bereich radial nach innen vor. Der Lagerring 1 wird gegen axiale Bewegung in der Bohrung 27 zwi-"sehen einer radialen Schulter 29 des Lagersitzes und dem inneren Ende einer Schraubkappe 30 festgehalten- Die Schraubkappe 30 steht mit dem Gewinde 28 in Eingriff und ist in das Gehäuse 16 eingeschraubt; Gegen eine axiale Bewegung bezüglich des Gehäuses 16 ist der Lagerring 1 somit durchThe bearing ring 1 according to the invention shown in FIGS. 1 to 3 lies between the annular collars 21 and 23 and extends around the stub shaft 24. The bearing ring is placed on the stub shaft 24 before the annular collar 21 j attaches the washer 26 and the nut 25. ^ inserts, and its inner bearing surfaces 3a and 3b are in sliding contact with the complementary conical running surfaces 21a and 23a, respectively, of the ring collar. When assembling the bearing arrangement 14, the bearing ring 1 is received by a bearing seat which is formed by an essentially cylindrical bore 27 in the housing 16. At the beginning of the inner area of the bore 27 in the axial direction, the diameter protrudes radially inward relative to the outer area provided with a thread. The bearing ring 1 is held against axial movement in the bore 27 between a radial shoulder 29 of the bearing seat and the inner end of a screw cap 30. The screw cap 30 engages with the thread 28 and is screwed into the housing 16; axial movement with respect to the housing 16, the bearing ring 1 is thus through
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den Klemmeffekt zwischen der Kappe 30 und der Schulter gesichert, und wenn sioh das Ritzel 13 dreht, dann gleiten seine Laufflächen 21a und 23a auf der inneren lagerfläche des Lagerringes, die von den !Flächen 3a und 3b gebildet wird.the clamping effect between the cap 30 and the shoulder secured, and when sioh the pinion 13 rotates, then slide its running surfaces 21a and 23a on the inner bearing surface of the bearing ring, which is formed by the surfaces 3a and 3b will.
Die vorstehende Beschreibung zeigts daß wenn unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 irgendwelche kleineren Unregelmäßigkeiten im Profil der als Lagersitz dienenden Bohrung 27 oder an dem Wellenstummel 24 vorhanden sind9 die Wand des Lagerringes, insbesondere die Manschette.6, beim Zusammenbau der Lageranordnung 14 sich aufweiten, zusammenziehen oder biegen kann-, um sich so in einem weiten Toleranzbereich dem Profil der Sitzflachen des Lagerringes anzupassen. The foregoing description shows s that if there are with reference to the Figures 1 to 3 any minor irregularities in the profile of serving as a bearing seat bore 27 or to the shaft stub 24 9 the wall of the bearing ring, in particular the Manschette.6, during assembly of the bearing assembly 14 can expand, contract or bend in order to adapt to the profile of the seat surfaces of the bearing ring within a wide tolerance range.
Sollte es sich al& notwendig erweisen 9 das Spiel des Lagers 1 und damit seine axiale und radiale lührungswirkung auf das Ritzel 13 einzustellen 9 dann ist es lediglich erforderlich, den distanzierenden Ringkragen 22 mit einem solchen anderer Länge auszutauschenβ Dadurch werden die Kragen 21 und 23 veranlaßt, sich asial zueinander hin oder voneinander weg zu bewegen und so die Wand 2 des Lagerringes 1 radial nach außen bzw„ nach innen zu versetzen, wobei die Struktur des·Lagerringes 1 es ermöglicht, sich den neuen Abmessungen anzupassen,,· Obwohl ein distanzierender Ringkragen 22 vorzuziehen ist, ist ein solcher Kragen doch nicht ausschlaggebend, da die Ringkragen 21 und 23 auch allein durch Anlage an dem Lagerring 1 ia ihrer axial distanzierten Lage gehalten werden können«- Ia diesem Palle können durch Drehen der Mutter 25 die Eigenschaften der Lageranordnung 14 ©ingestellt und dez5 Iteeaxaesser des Lagerringes 1 geändert werden.If it is al & necessary prove 9 the play of the bearing 1 and so as to adjust its axial and radial lührungswirkung to the pinion 13 9 then it is only necessary to replace the distancing ring collar 22 having such different length β Thus, the collars are caused 21 and 23 to move asial towards or away from each other and thus move the wall 2 of the bearing ring 1 radially outwards or inwards, the structure of the bearing ring 1 making it possible to adapt to the new dimensions, although a spacing ring collar 22 is to be preferred, such a collar is not decisive, since the ring collars 21 and 23 can also be held in their axially distant position simply by resting on the bearing ring 1 © and changed dec 5 Iteeaxaesser of the bearing ring 1.
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Dae Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 unterscheidet sioh von dem in Mg. 6 gezeigten in erster Linie dadurch, daß die Ringkragen 21 bis 23 duroh einen einzigen Kragen 31 ersetzt sind, dessen Profil am Außenumfang im wesentlichen mit dem Profil übereinstimmt, das die axial distanzierten konischen Laufflächen 21a und 23a in Fig. 6 darstellen. Der Kragen 31 ist zur gemeinsamen Drehbewegung mit dem Wellenstummel 24 an diesem "befestigt und kann beispielsweise auf den Wellenstummei aufgepreßt, mit ihm verschweißt, verklebt · oder formschlüssig verbunden sein» Alternativ dazu kann das Profil der durch den Kragen 31 repräsentierten radial äußeren Oberfläche auch in das Ritzel 13 eingearbeitet aein und mit ihm somit ein Stück bilden.The exemplary embodiment according to FIG. 7 differs from that shown in Mg. 6 primarily in that the ring collars 21 to 23 replace a single collar 31 are whose profile on the outer circumference essentially coincides with the profile that the axially distanced represent conical running surfaces 21a and 23a in FIG. The collar 31 is for common rotary movement with the stub shaft 24 attached to this "and can, for example, be pressed onto the shaft stub, welded or glued to it. or be positively connected »Alternatively, the profile of the radially outer, represented by the collar 31 Surface also incorporated into the pinion 13 and thus form a piece with it.
Es ist unwahrscheinlich, daß der in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Lagerring 1 aus einem so elastischen Werkstoff besteht, daß er unter Aufweitung seines Durchmessers 2 über den Kragen 31 gezogen und zwiachen die einander gegenüberliegenden konischen Laufflächen eingelegt werden kann. Aus diesem Grunde ist der in Fig. 7 gezeigte Lagerring 1 ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten ausgebildet. Die beiden Wandteile 2a und 2b werden um den Kragen 31 herum zusammengefügt bevor das Ritzel 13 in das Gehäuse 16 eingebaut wird. Das Ritzel und der zusammengefügte Lagerring 1 werden dann axial durch die Bohrung 27 in das Gehäuse eingesteckt, bis die äußere Lagerfläche 4" des Lagerringes sich iß der gewünschten Lage am Ende der Bohrung 27 befindet. Dann wird die.Schraubkappe 30 in das Gehäuse eingeschraubt, um die beiden Wandteile 2a, 2b des Lagerringes 1 gegen die Schulter 29 in dem Gehäuse zu drücken.It is unlikely that the one shown in FIGS Bearing ring 1 consists of such an elastic material that it extends its diameter 2 over the collar 31 is pulled and between the opposing conical running surfaces can be inserted. the end For this reason, the bearing ring 1 shown in FIG. 7 is designed similarly to that shown in FIG. 5. The two wall parts 2a and 2b are joined together around the collar 31 before the pinion 13 is installed in the housing 16. That Pinion and the assembled bearing ring 1 are then inserted axially through the bore 27 into the housing until the outer bearing surface 4 "of the bearing ring is the desired one Location at the end of the bore 27 is located. Then the screw cap 30 screwed into the housing to the two wall parts 2a, 2b of the bearing ring 1 against the shoulder 29 in the Press housing.
Unter der Voraussetzung, daß der Werkstoff des Lagerringes in Fig. 4 eine ausreichende Elastizität besitzt, die es ermöglicht; die Wand 2 so weit aufzuweiten 9 daß sie über denWith the prerequisite that the material of the bearing ring in FIG. 4 has sufficient elasticity to make it possible; to expand the wall 2 so far 9 that they over the
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Kragen 31 gezogen und zwischen die einander gegenüberliegenden
Lagerflächen eingelegt werden kann ohne Beeinträchtigung der Lagereigenschaften? kann der zweiteilige Lagerring
1 j wie er oben beschrieben und in der Anqrdnung nach
Fig. 7 verwendet ist, durch einen Lagerring entsprechend
dem in Pig, 4 dargestellten ersetzt werden.Collar 31 can be pulled and inserted between the opposing bearing surfaces without impairing the bearing properties ? the two-part bearing ring 1 j as described above and used in the arrangement according to FIG. 7, by means of a bearing ring accordingly
that shown in Pig, 4 can be replaced.
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