DE2450580A1

DE2450580A1 - Thin walled inner bearing race - has partial external rim for installation by eccentric clamp ring

Info

Publication number: DE2450580A1
Application number: DE19742450580
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Dr Mayer
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1974-10-24
Publication date: 1976-04-29

Abstract

The thin walled inner race (1) for a roller or ball bearing (2) is produced by a drawing and rolling operation. At one end of the race, an external rim (3) covering part of the circumference is attached by folding an integral lug through 180 deg. or by welding a separate piece to the race. The ends of this rim (3) are tapered so that this end of the bearing race fits into an eccentric clamp ring. An eccentric clamp ring is used to fasten the race to the shaft in order to avoid race deformation due to clamping forces.

Description

Dünnwandiger Innenlaufring für Wälzlager Die Erfindung betrifft einen dünnwandigen Innenlaufring für Wälzlager, der beispielsweise durch Tiefziehen aus einer Blechronde hergestellt sein kann, der jedoch auch aus einem dünnwandigen Rohrabschnitt gefertigt sein kann. Thin-walled inner race for rolling bearings The invention relates to a thin-walled inner race for rolling bearings, made for example by deep drawing a sheet metal blank can be made, but also from a thin-walled pipe section can be made.

Bei derartigen dünnwandigen Innenlaufringen ist mitunter ihre Befestigung auf den zugehörigen Wellen problematisch.In the case of such thin-walled inner races, their fastening is sometimes a problem problematic on the associated waves.

Dies liegt teilweise daran, daß man wegen der dünnen Wandstärke der Laufringe diese nicht mit beliebig hohen Vorspannungen auf Wellen aufpressen kann, ohne unzulässige Verformungen im Bereich der Wälzkörperlaufbahn zu riskieren.This is partly due to the fact that because of the thin wall thickness of the Races cannot press these onto shafts with arbitrarily high preloads, without risking impermissible deformations in the area of the rolling element raceway.

Andererseits beabsichtigt man, derartige dünnwandige Laufringe, die in ihrer Herstellung relativ preiswert sind, insbesondere auch bei Wellen zu verwenden, die nur relativ grobe Durchmessertoleranzen besitzen.On the other hand, it is intended that such thin-walled races are relatively inexpensive to manufacture, especially for use with shafts, which only have relatively rough diameter tolerances.

Der. Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ einfache und preisgünstige Möglichkeit vorzuschlagen, um derartige dünnwandige Laufringe sicher und dauerhaft auch auf Wellen zu befestigen, die verhältnismäßig ungenaue Abmessungen besitzen.Of the. The invention is based on the object of a relatively simple and To propose inexpensive way to secure such thin-walled races and to be permanently attached to shafts that have relatively imprecise dimensions own.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß an seinem einen axialen Ende in einer neben der Wälzkörperlaufbahn liegenden Zone die Wanddicke des Laufringes über einen Teilbereich seines Umfanges dadurch vergrößert ist, daß auf seiner äußeren Mantelfläche ein Blechstreifen befestigt ist. Durch diese Maßnahme erhält der Innenlaufring im Bereich dieser Zone eine Außenkontur, die quasi exzentrisch zur Bohrung des Laufringes liegt. Damit ist es in einfacher Weise möglich, an diesem Ende des Innenlaufringes einen sogenannten Exzenterspannring anzusetzen, d.h. einen Ring, der anschließend an den Innenlaufring mit einer Bohrung die Welle umgreift und bei dem sich an diese Bohrung eine dazu exzentrisch liegende Bohrung mit größerem Durchmesser anschließt, die über die Exzenterfläche des Laufringes greift.According to the invention this is achieved in that at his one axial end in a zone lying next to the rolling element track, the wall thickness of the race is enlarged over a portion of its circumference in that a sheet metal strip is attached to its outer circumferential surface. By this measure gives the inner race an outer contour in the area of this zone, which is virtually eccentric to the bore of the raceway. That’s making it easier Possible, at this end of the inner race, a so-called eccentric locking ring to be applied, i.e. a ring, which is then attached to the inner race with a bore engages around the shaft and in which there is an eccentric to this bore Bore with a larger diameter connects to the eccentric surface of the race engages.

Durch Verdrehen dieses Exzenterspannringes wird eine sichere Klemmung zwischen Welle und Exzenterspannring einerseits und zwischen Exzenterspannring und Innenlaufring andererseits erzielt.A secure clamping is achieved by turning this eccentric locking collar between the shaft and the eccentric locking collar on the one hand and between the eccentric locking collar and Inner race on the other hand achieved.

Dieses einfache Befestigungsmittel für Wälzlagerinnenringe hat sich seit langer Zeit vielfach bewährt. Bei dünnwandigen Innenlaufringen konnte es bisher deshalb nicht zur Anwendung gebracht werden, weil die für die Bildung einer Exzenterfläche erforderliche Wanddicke bei derartigen dünnwandigen Laufringen nicht zur Verfügung stand. Es hat sich nun gezeigt, daß es gar nicht erforderlich ist, eine vollständige Exzenterfläche an dem Innenlaufring vorzusehen, sondern daß praktisch nur eine Wanddickenvergrößerung in einem Teilbereich des Umfanges notwendig ist, um eine sichere Klemmfläche für den Exzenterspannring zu schaffen. Gemäß dem Vorschlag der Erfindung ist dies in einfachster Weise möglich.This simple fastener for roller bearing inner rings has become Proven many times over for a long time. It was previously possible with thin-walled inner races therefore not be used because the for the formation of an eccentric surface required wall thickness for such thin-walled races is not available was standing. It has now been shown that it is not even necessary to complete a Provide eccentric surface on the inner race, but that practically only an increase in wall thickness in a part of the circumference is necessary to have a secure clamping surface for to create the eccentric locking collar. According to the proposal of the invention, this is in easiest way possible.

Eine Möglichkeit besteht darin, einen gesonderten Blechstreifen herzustellen und diesen durch Schweißen, z.B. Punktschweißen mit dem Laufring zu verbinden.One possibility is to produce a separate sheet metal strip and to connect it to the raceway by welding, e.g. spot welding.

Relativ einfacher ist dagegen eine andere Möglichkeit, nämlich den Blechstreifen durch einen axialen Ansatz des Laufringes zu bilden, der so um 1800 nach außen umgelegt ist, daß er dicht auf der äußeren Mantelfläche des Laufringes aufliegt.Another option is relatively simpler, namely the Sheet metal strips to be formed by an axial extension of the raceway, which was made around 1800 is folded outwards that it is tight on the outer surface of the race rests.

In diesem Falle erübrigt sich eine gesonderte Befestigung des Blechstreifens, weil er einstückig mit dem Innenlaufring hergestellt ist.In this case, a separate fastening of the sheet metal strip is not necessary, because it is made in one piece with the inner race.

Wenn es für erforderlich gehalten wird, kann schließlich der Blechstreifen an seinen Enden mit einer Dickenreduzierung derart versehen sein, daß sich angenähert eine sichelförmige Querschnittsform ergibt. Auf diese Weise kann wenigstens im Bereich dieses Blechstreifens eine Außenkontur erzeugt werden, die exakt einem Exzenter entspricht.Finally, if it is deemed necessary, the metal strip can be used be provided at its ends with a thickness reduction in such a way that approximates results in a sickle-shaped cross-sectional shape. This way you can at least in the field This sheet metal strip creates an outer contour that exactly matches an eccentric is equivalent to.

Eine Alternativlösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht darin, daß der dünnwandige Laufring an seinem einen axialen Ende in einer neben der Wälzkörperlaufbahn liegenden Zone mit einem sich axial erstreckenden, über einen Teilbereich des Umfanges reichenden Vorsprung versehen ist.An alternative solution to the problem on which the invention is based is that the thin-walled race at its one axial end in a adjacent to the rolling element raceway with an axially extending, is provided over a portion of the circumference reaching projection.

Da in dem verbleibenden Umfangsbereich der Laufring gegenüber diesem Vorsprung zurückspringt, bildet dieser Vorsprung die Quasi-Exzenterfläche, mit der ein Exzenterspannring geeigneter Abmessungen zusammenwirken kann.Since in the remaining circumferential area of the race against this Protrusion jumps back, this protrusion forms the quasi-eccentric surface with which an eccentric clamping ring of suitable dimensions can interact.

Gerade diese letztere Ausführung eines Innenlaufringes bietet aber den weiteren Vorteil, daß er, nachdem er auf eine Welle aufgebracht wurde, im Bereich des Vorsprunges mit einem Spannring zusammenwirken kann, dessen Bohrung über einen Teil des Umfanges der Wellenkontur angepaßt ist und über den verbleibenden Teil des Umfanges,rn dem sie mit dem Vorsprung in Klemmkontakt steht, einen größeren Durchmesser mit exzentrisch zur Wellenachse liegendem Mittelpunkt aufweist. Eine solche Ausführung eines Spannringes hat zunächst gegenüber den herkömmlichen Exzenterspannringen den Vorteil, daß bei ihm die Kontaktstellen mit der Welle einerseits und mit dem Laufring andererseits in einer Ebene liegen, so daß an dem Spannring keine Kräfte angreifen, die versuchen ihn abzukippen. Zum anderen kann ein solcher Spannring aber in einfachster Weise als Feinstanzteil hergestellt werden, ohne daß eine weitere Bearbeitung erforderlich wäre.However, it is precisely this latter version of an inner race that offers the further advantage that, after being applied to a shaft, it is in the area of the projection can interact with a clamping ring, the bore of which has a Part of the circumference of the wave contour is adapted and over the remaining part of the extent to which it is in clamping contact with the projection, a larger one Has diameter with eccentric to the shaft axis lying center. One Such a design of a clamping ring has initially compared to the conventional eccentric clamping rings the advantage that with him the contact points with the shaft on the one hand and with the The race on the other hand lie in one plane, so that no forces on the clamping ring attack trying to tip him off. On the other hand, such a clamping ring but can be produced in the simplest way as a fine-stamped part, without another Editing would be required.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der beschriebenen Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Innenlaufring, Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des Laufringes nach Figur 1, Fig. 3 einen gegenüber Figur 1 abgewandelten erfindungsgemäßen Innenlaufring, Fig. 4 eine stirnseitige Ansicht des Laufringes nach Figur 3, Fig. 5 die stirnseitige Ansicht eines abgewandelten Blechstreifens, Fig. 6, 8 und 10 Längsschnitte durch erfindungsgemäße Innenlaufringe nach Befestigung auf einer Welle, Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII der Figur 6, Fig. 9 einen Schnitt gemäß Linie IX-IX der Figur 8 und Fig. 11 einen Schnitt gemäß Linie XI-XI der Figur 10.In the drawings are exemplary embodiments of the invention described shown. Show it: Fig. 1 is a longitudinal section through an inventive Inner race, FIG. 2 shows an end view of the race according to FIG. 1, FIG. 3 shows an inner race according to the invention modified compared to FIG. 1, FIG. 4 an end view of the raceway according to FIG. 3, FIG. 5 the end view a modified sheet metal strip, Fig. 6, 8 and 10 longitudinal sections through the invention Inner races after fastening on a shaft, FIG. 7 shows a section along the line VII-VII of FIG. 6, FIG. 9 shows a section along line IX-IX of FIG. 8 and FIG. 11 shows a section along line XI-XI in FIG.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Innenlaufring weist die einfache Form eines Hohlzylinders auf und kann dazu dienen, daß auf seiner Außenfläche zylindrische Wälzkörper abrollen. In Figur 1 ist in strichpunktierten Linien die Kontur einer Lagernadel 2 angedeutet. An seinem linken Ende ist der Innenlaufring 1 über einen Teilbereich seines Umfanges mit einem axialen Ansatz 3 versehen, der so um 1800 nach außen umgelegt wurde, daß er dicht auf der äußeren Mantelfläche des Laufringes 1 aufliegt.The inner race shown in Figures 1 and 2 has the simple Shape of a hollow cylinder and can serve to be cylindrical on its outer surface Roll off rolling elements. In Figure 1, the contour of a dash-dotted lines Bearing needle 2 indicated. At its left end, the inner race 1 is over a Part of its circumference is provided with an axial extension 3, which was around 1800 was folded outwards that it is tight on the outer surface of the race 1 rests.

In den Figuren 3 und 4 ist ein Innenlaufring 4 dargestellt, der an seiner äußeren Mantelfläche eine Laufbahn für Kugeln 5 (strichpunktiert dargestellt) besitzt. Bei derartigen an sich bekannten Kugellager-Innenlaufringen ist der Laufring im Bereich der Kugellaufbahn gegenüber der Welle freigestellt und hat nur in seinen zylindrischen Endbereichen 6 Kontakt mit der Welle. Dies hat den Vorteil, daß sich etwaige Verformungen in diesen Endbereichen 6 bei der Befestigung des Laufringes auf einer Welle nicht unmittelbar auf die Wälzkörperlaufbahn auswirken.In Figures 3 and 4, an inner race 4 is shown, which on its outer surface has a track for balls 5 (shown in dash-dotted lines) owns. With such at known ball bearing inner races the raceway is free from the shaft in the area of the ball raceway and only has contact with the shaft in its cylindrical end regions 6. This has the The advantage that there are any deformations in these end regions 6 during attachment of the raceway on a shaft do not have a direct effect on the rolling element raceway.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Beispiel ist auf dem links liegenden zylindrischen Endbereich 6 eine Blechstreifen 7 angeordnet, der gesondert hergestellt ist und z.B. durch Punktschweißung 8 mit dem Innenlaufring 4 verbunden ist.In the example shown in Figure 3 is on the left cylindrical end region 6 a sheet metal strip 7 is arranged, which is produced separately and is connected to the inner race 4 by spot welding 8, for example.

In Figur 5 ist ein Blechstreifen 9 dargestellt, der sich von dem Blechstreifen 7 nach den Figuren 3 und 4 dadurch unterscheidet, daß seine Außen- und Innenkontur nicht durch konzentrische Kreisbögen, sondern vielmehr durch exzentrische Kreisbögen gebildet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine angenähert sichelförmige Querschnittsform, die so abgestimmt sein kann, daß sich eine exakt exzentrische Außenkontur in dem Bereich des Laufringes ergibt, auf den dieser Blechstreifen aufgesetzt ist.In Figure 5, a sheet metal strip 9 is shown, which extends from the sheet metal strip 7 according to FIGS. 3 and 4 differs in that its outer and inner contours not by concentric circular arcs, but rather by eccentric circular arcs is formed. This results in an approximately sickle-shaped cross-sectional shape, which can be matched so that there is an exactly eccentric outer contour in the Area of the race results on which this sheet metal strip is placed.

In den Figuren 6 und 7 ist schließlich die Befestigung eines dünnwandigen zylindrischen Laufringes 10, der am einen Ende über einen Teilbereich seines Umfanges mit einem Blechstreifen 11 versehen ist, auf einer Welle 12 dargestellt.In Figures 6 and 7, finally, the attachment of a thin-walled cylindrical race 10, which at one end over a portion of its circumference is provided with a sheet metal strip 11, shown on a shaft 12.

Zu diesem Zweck wird ein an sich bekannter Exzenterspannring 13 verwendet, der einerseits mittels einer Bohrung 14 auf der Welle 12 sitzt und der andererseits mit einer hierzu exzentrischen Bohrung 15 den Laufring 10 im Bereich des Blechstreifens 11 umgreift. Durch Drehen des Exzenterspannringes 13 beispielsweise durch ein Werkzeug, das in die Radialbohrung 16 eingreift, kommt die exzentrische Bohrung 15 des Spannringes 13 derart in Klemmkontakt mit dem Blechstreifen 11, daß eine sichere Klemmverbindung zwischen Welle 12 und Exzenterspannring 15 einerseits und Exzenterspannring 13 und Innenring 10 (über den Blechstreifen 11) andererseits erfolgt.For this purpose, a known eccentric locking ring 13 is used, which sits on the one hand by means of a bore 14 on the shaft 12 and on the other hand with a bore 15 eccentric for this purpose, the race 10 in the area of the sheet metal strip 11 encompasses. By turning the eccentric locking ring 13, for example by means of a tool, which engages in the radial bore 16, comes the eccentric bore 15 of the clamping ring 13 in clamping contact with the sheet metal strip 11 in such a way that a secure clamping connection between shaft 12 and eccentric locking ring 15 on the one hand and eccentric locking ring 13 and Inner ring 10 (via the sheet metal strip 11) on the other hand takes place.

Die in den Figuren 8 und 9 dargestellte Variante unterscheidet sich von der nach den Figuren 6 und 7 zunächst dadurch, daß der Laufring 17 anstelle eines auf seiner Mantelfläche befestigten Blechstreifens an seinem einen Ende mit einem Vorsprung 18 versehen ist, der sich nur über einen Teilbereich seines Umfanges erstreckt. Dieser Laufring 17 ist wiederum auf einer Welle 12 angeordnet und wirkt zusammen mit einem Exzenterspannring 13, der dem nach Figur 6 entspricht, jedoch in seinen Abmessungen den besonderen Gegebenheiten angepaßt ist.The variant shown in Figures 8 and 9 differs from that according to Figures 6 and 7 initially in that the race 17 instead a sheet metal strip attached to its outer surface at one end a projection 18 is provided which extends over only a portion of its circumference extends. This race 17 is in turn arranged on a shaft 12 and acts together with an eccentric clamping ring 13, which corresponds to that according to FIG. 6, however is adapted in its dimensions to the special circumstances.

Bei der Ausführung nach den Figuren 10 und 11 weist der Laufring 17 wiederum einen derartigen Vorsprung 18 auf.In the embodiment according to FIGS. 10 and 11, the race 17 has again such a projection 18.

Der Spannring 19 unterscheidet sich jedoch von dem vorher beschriebenen Spannring 13 ganz wesentlich. Dieser Spannring 19 ist in axialer Richtung in seiner Bohrung nicht abgesetzt, sondern er weist vielmehr im unteren Bereich in seiner Bohrung eine Kontur auf, die der Mantelfläche der Welle 12 angepaßt ist, während seine Bohrung im oberen Bereich mit einer exzentrischen Bohrung größeren Durchmessers versehen ist, die mit dem Vorsprung 18 zusammenwirkt.The clamping ring 19, however, differs from that previously described Clamping ring 13 is very important. This clamping ring 19 is in its axial direction Hole not discontinued, but rather it points in the lower area in its Bore on a contour which is adapted to the outer surface of the shaft 12 while its bore in the upper area with an eccentric bore of larger diameter is provided, which cooperates with the projection 18.

Ein derartiger Spannring 19 hat gegenüber dem vorher dargestellten Spannring 13 den Vorteil, daß bei ihm die Kräfte, die von ihm einerseits auf die Welle 12 und andererseits auf den Vorsprung 18 ausgeübt werden, in der gleichen Ebene liegen.Such a clamping ring 19 has compared to that previously shown Clamping ring 13 has the advantage that with him the forces exerted by him on the one hand Shaft 12 and, on the other hand, exerted on the projection 18, in the same Lie level.

Claims

Expectations

1.) Thin-walled inner race for rolling bearings, characterized in that that at its one axial end in a lying next to the rolling element raceway Zone its wall thickness is increased over a part of its circumference as a result, that a sheet metal strip (3, 7, 11) is attached to its outer surface.

2. inner race according to claim 1, characterized in that the Sheet metal strip (7) is connected to the race (4) by welding (8).

5. inner race according to claim 1, characterized in that the Sheet metal strip is formed by an axial projection (3) of the race (1), the so turned around 1800 to the outside that it is tight on the outer surface of the Running ring rests.

4. inner race according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the sheet metal strip (9) has a reduction in thickness at its ends has such that an approximately sickle-shaped cross-sectional shape results.

5. Thin-walled inner race for rolling bearings, characterized in that that it is located at its one axial end in a next to the rolling element raceway Zone with an axially extending over a portion of the circumference Projection (18) is provided.

6. inner race according to claim 5, characterized in that it is on a shaft (12) is arranged and in the region of the projection (18) with a clamping ring (19) cooperates, the bore of which over part of the circumference of the shaft contour is adapted and over the remaining part of the circumference in which it is with the projection (18) is in clamping contact, a larger diameter with eccentric to the shaft axis has lying center.

L e r s e i t e