DE2522643C3

DE2522643C3 - Rollenkäfige für Losradlagerungen

Info

Publication number: DE2522643C3
Application number: DE2522643A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 4800 Bielefeld Neese
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1975-05-22
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1982-05-27
Also published as: DE2522643B2; DE2522643A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Rollenkäfige, insbesondere Nadelkäfige, für Losradlagerungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Im gekuppelten Betriebszustand führen bei einer derartigen Lagerung die Wälzkörper keine Drehung um ihre eigene Achse aus, sondern laufen gemeinsam mit der Welle und dem auf ihr gelagerten Bauteil um die Wellenachse um. Unter dem Einfluß einer von außen auf das Bauteil wirkenden Kraft kommt es im Bereich der jeweiligen Berührungsflächen zwischen Wälzkörper und Laufbahn zu linearen Preßungen, die, wenn die Wälzkörper immer an der gleichen Stelle stehen bleiben, schließlich zu der gefürchteten »Riffelbildung« führen, deren Verhütung Zweck der vorliegenden Erfindung ist

Zur Verhütung dieser Riffelbildung sind Maßnahmen bekannt geworden, die davon ausgehen, daß die jeweils ίο belasteten Wälzkörper während des gemeinsamen Umlaufs von Welle, Lager und Bauteil in Abhängigkeit vom Radialspiel in der Lagerung kleine Abwälzbewegungen ausführen. Diese kleinen Bewegungen werden nach einer bekannten Maßnahme (DE-PS 10 40 852) zu einer Umlaufbewegung des Käfigs ausgenutzt, indem aus Wälzkörpern und Käfig eine in sich abgefederte Einheit gebildet wird. Dadurch wird erreicht, daß einerseits die kleinen Bewegungen der Wälzkörper spielfrei auf den Käfig übertragen werden und andererseits die Wälzkörper unter der Wirkung ihrer federnden Anlage an der Laufbahn des Bauteils in ihrer durch die Wälzbewegung erreichten Endlage verharren und dadurch verhindern, daß der Käfig sich um einen dem Vorschub entspechenden Betrag wieder in die vorherige Stellung zurückbewegt.

Weitere bekannte Maßnahmen laufen darauf hinaus, den Käfig durch eine besondere Ausbildung und Anordnung der die Wälzkörper aufnehmenden Käfigtaschon zu bewegen (z. B. DE-GM 19 57 123). Dabei sind geschlossene, mit Taschen zur Aufnahme der Wälzkörper versehene Käfige in Anwendung.

Die zuerst beschriebene Maßnahme weist den Mangel auf, daß durch die Käfigarretierung der Käfig, die Laufbahnen und die Wälzkörper einer verstärkten Abnutzung unterliegen, derzufolge die Tragfähigkeit des Lagers vermindert und das angestrebte kleine radiale Spiel der Lagerung vergrößert wird. Bei der weiteren Konstruktion tritt der Verschleiß an den Käfigtaschenwänden auf, wodurch die besondere Form der Käfigtaschen und damit auch die durch diese Form erzielte Wirkung verlorengeht.

Die Erfindung basiert auf dem erstgenannten Prinzip. Es liegt die Aufgabe zugrunde, die erforderliche Arretierung des Käfigs durch Mittel herbeizuführen, die weder am Käfig noch an den Wälzkörpern und den Laufbahnen Verschleiß verursachen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Aus der DE-PS 9 32 942. der DE-OS 15 25 146 und der DE-GM 1932 924 sind zwar Lager bekannt, die eine gewisse Ähnlichkeit mit der hier aufgezeigten Lösung zeigen, hier liegen aber jeweils völlig andere Probleme zugrunde, weswegen der Fachmann nicht dazu angeregt wurde, die hierin aufgezeigten Merkmale aufzugreifen, umzugestalten und bei Losradlagerungen anzuwenden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung erläutert. In den Zeichnungen ist

F i g. 1 ein Längsschnitt durch eine mit einem zweireihigen Nadelkäfig ausgerüstete Losradlagerung eines Schaltgetriebes und

Fig. 2 ein entsprechender Längsschnitt mit einem einreihigen Nadelkäfig. In den

F i g. 3 bis 7 sind verschiedene Käfigausführungen in vergrößertem Maßstab im Querschnitt dargestellt, wobei jeweils die untere Käfighälfte weggelassen ist.
In den F i g. 1 und 2 sind Losradlagerungen veran-

schaulicht, bei denen ein mit einem Kupplungsansatz 1 bzw. V versehenes Zahnrad 2 bzw. 2' auf einer umlaufenden Welle 3 bzw. 3' zwischen einem Wellenbund 4 bzw. 4' und einer Anlaufsche<be 5 bzw. 5' frei drehbar gelagert ist. Ober ein nicht dargestelltes, auf der Welle 3 bzw. 3' verschiebbar angeordnetes Kupplungsteil, das in die Verzahnung des Kupplungsansatzes 1 bzw. Γ eingerückt werden kann, ist das Zahnrad 2 bzw. 2' starr mit der Welle 3 bzw. 3' verbindbar. Gemäß Fig. 1 erfolgt die Lagerung des Zahnrades 2 mittels eines zweireihigen Nadelkäfigs 6, der zwischen den beiden Wälzkörperreihen eine Umfangsnut 7 aufweist, in der ein mit dem Käfig 6 drehschlüssig verbundener, gegen die Bohrungsfläche des Zahnrades 2 federnd anliegender Bremskörper 8 angeordnet ist Gemäß Fig.2 ist das Zahnrad 2' auf einem einreihigen Nadelkäfig 6' gelagert, der einseitig neben den Rollentaschen eine Umfangsnut T zur Aufnahme eines Bremskörpers 8' aufweist Die Bremskörper 8 bzw. 8' sind nicht in Bereichen der wellen- oder bohrungsseitigen Wälzkörperlaufbahnen wirksam, sondern ausschließlich in Bereichen, wo ein gewisser, durch Bremsreibung verursachter Verschleiß keine Funktionsbeeinträchtigung der Lagerung verursacht.

Verschiedene Ausbildungs- und Anordnungsmöglichkeiten für die in den Umfangsnuten 7 bzw. T untergebrachten Bremskörper 8 bzw. 8' sind in den Fig.3 bis 7 dargestellt. Gemäß Fig.3 ist der Bremskörper ein offener, an den Enden nach innen umgebogener Federring 80 aus Bandmaterial. Die nach innen umgebogenen Enden des Federringes 80 greifen in eine am Grund der Nut 7 bzw. T vorgesehene Ausnehmung 70 ein; der Federring 80 wird bei dieser Anordnung vom Käfig 6 bzw. 6' gezogen. Der Federring 80 kann kreisrund oder auch leicht wellenförmig gestaltet sein und ist so bemessen, daß sich bei der im Leerlauf des Zahnrades 2 bzw. 2' auftretenden hohen Drehzahlen an den Gleitflächen eine hydrodynamische Schmierung aufbauen kann, bei der kein Verschleiß stattfindet Erst wenn das Zahnrad 2 bzw. 2' mittels des nicht dargestellten verschiebbaren Kupplungsteiles mit der Welle 3 bzw. 3' starr verbunden ist in diesem Fall kommt es zwischen dem Käfig 6 bzw. 6' und dem Zahnrad 2 bzw. 2' nur zu einer geringen Kriechbewegung, soll die Bremswirkung des Federringes 80 voll zur Geltung kommen.

Die Ausführung gemäß Fig. 4 verwendet ebenfalls einen offenen Federring 81, dessen Enden jedoch nicht umgebogen sind, sondern sich an einem aus dem Nutgrund herausgebogenen Lappen 71 abstützen. Der Federring 81 wird in diesem Fall vom Käfig geschoben. Eine weitere Möglichkeit zeigt F i g. 5, dort it t der Federring 82 einenends in der Käfignut 7 bzw. T mittels eines Niet 72 befestigt.

Anstelle eines offenen Federringes sind gemäß F i g. 6 mehrere, z. B. drei schwingenförmige Federn 83 über den Käfigumfang verteilt am Boden der Nut 7 bzw. T mittels Niet 73 oder auf andere Weise, z. B. durch Punktschweißen befestigt. Schließlich können, wie Fig. 7 zeigt, als Bremskörper aus dem Käfigmaterial selbst herausgebogene, federnde Zungen 84 vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rollenkäfig, insbesondere Nadelkäfig, für ein auf einer Welle zu lagerndes Bauteil, welches wahlweise frei auf der Welle drehbar oder mit der Welle kuppelbar ist, wobei der Käfig geschlossen und mit Taschen zur Aufnahme der Wälzkörper versehen ist und von Bremskörpern abgebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskörper (8, 8', 80 usw.) am Käfig angeordnet sind und unmittelbar an einem axial neben den Taschen liegenden Abschnitt (z. B. 7, 7') des auf den Wälzkörpern lagernden Bauteiles (1,1') federnd und/oder mittels Fliehkraftwirkung anliegen oder einem solchen Abschnitt der Welle (3) federnd anliegen, wobei die Bremskörper zum Erzielen einer hydrodynamischen Schmierung zwischen sich und dem betreffenden anliegenden Teil ausgebildet sind.

2. Rollenkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein- oder beidseitig neben den die Wälzkörper aufnehmenden Taschen Umfangsnuten (7 bzw. T) zur Aufnahme der Bremskörper (8 bzw. 8') aufweist

3. Rollenkäfig nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnuten (7 bzw. T) bei einem mehrreinigen Käfig zwischen den Rollentaschenreihen angeordnet ist.

4. Rollenkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper (8 bzw. 8') ein offener Federring ist, der lose in die Umfangsnut (7 bzw. T) des Käfigs eingesetzt ist und sich mit seinen nach innen abgebogenen Enden in einer am Nutgrund befindlichen Ausnehmung (70) abstützt.

5. Rollenkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federringenden sich an einem in die Umfangsnut hineinragenden Vorsprung (71) abstützt.

6. Rollenkäfig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (82) an einem Ende am Nutgrund befestigt ist.

7. Rollenkäfig nach einem der Ansprüche 4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremskörper (8 bzw. 8') ein gewellter Federring ist.

8. Rollenkäfig nach einem der Ansprüche 4, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring aus Flachmaterial besteht.

9. Rollenkäfig nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskörper (8 bzw. 8') schwingenförmige, am Nutgrund befestigte Blattfedern (83) sind.

10. Rollenkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremskörper (8 bzw. 8') aus dem Käfigmaterial herausgebogene, federnde Zungen (84) sind.