DE2849378A1

DE2849378A1 - Kugellager

Info

Publication number: DE2849378A1
Application number: DE19782849378
Authority: DE
Inventors: Michel Alexandre Orain
Original assignee: Glaenzer Spicer SA
Current assignee: Glaenzer Spicer SA
Priority date: 1977-11-14
Filing date: 1978-11-14
Publication date: 1979-05-17
Also published as: BR7807430A; JPS5477851A; AR216707A1; GB2008688A; DE2849378C2; IT7869535A0; FR2408753B1; GB2008688B; ES475062A1; US4269460A; FR2408753A1; IT1107944B

Description

GLAENZER SPICEE
Poissy / Frankreich

"Kugellager ^I!

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugellager, das -mindestens zwei Kugelreihen aufweist und insbesondere zur Radaufhängung bei Fahrzeugen dient.

ITach einem herkömmlichen Aufhängungsprinzip v:ird jedes Rad eines Fahrzeuges mit dem Hauptte?l über zwei Kugellager oder Rollenlager verbunden, welche folgende Kräfte aufnehmen müssen:

1) eine R;diallast P, die sich aus dem Gewicht des Fahrzeuges und aus den Zug- oder Bremskräften ergibt;

2) eine Axiallast A, die sich aus den durch Neigung der Fahrbahn oder Zentrifugalkraft bei Kurvenfahrt bedingten seitlichen Beanspruchunen ergibt;

3) Kippmomente, die sich aus der bei enger Kurvenfahrt auftretenden Zentrifugalkraft ergeben,sowie die zur Lenkung des Fahrzeuges erforderlichen Schwenkmomente. Das Kippmoment M der Axiallast A gegenüber der Drehachse erreicht auf dem Außenrad bei Kurvenfahrt an der Kraftschlußgrenze zwischen Reifen und Fahrbahn einen

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besonders hohen Wert, oder auch wenn ein Rad seitlich gegen einen Bordstein anschlägt. Die dabai auf dip Kugeln wirkende Last ist vier- bis zehnmal . so hoch wie bei geradliniger Fahrt des Fahrzeuges.

Nach einrm jüngeren Radaufhängungsprinzip ersetzt ein einziges Speziallager, nämlich ein zweireihiges Schrägkugellager, die früheren zwei Lager. Dieses Schrägkugellager bietet gegenüber den bisherigen Aufhängungen die Vorteile eines geringeren axialen Raumbedarfs und ein-r schnelleren Montage bei geringeren Gewicht. Diese Vorteile wirken sich auch merklich auf die Radnabe aus, die nun auch gedrängter und mit leichterem Gewicht zu geringeren Kosten gebaut werden kann.

Diese Lager bieten aber gegenüber Kippmomenten ei~e schlechte Tragfähigkeit,und ihr Verschleiß rührt zu ca. 90% aus der Einwirkung dieser Kippmomente her, was wiederum dazu führt, sie zu überdimensionieren und übertrieben belastbar gegenüber Radiallasten auszulegen, denen sie am meisten ausgesetzt sind.

Auch iür völlig: andere Anwendungs zwecke finden zweireihige Längskugellager V-rwendunp, die die hohen, nur in einer Richtung wirkenden Axiallasten gut aufzunehmen vermögen, wobei si^r Jedoch andrerseits keinerlei Radiallast zulassen.

D-.r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mindestens zweireihiges Kugellager zu schaffen, daß bei geringem Raumbederf eine bessere Belastbarkeit gegenüber Kippmomenten besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Kugellager mit mindestens zwei in Rollbahnen laufenden Kugelreihen vor, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Kugelreihe zugeordnete Rollbahn aus zwei zu einer zur Lagerachse senkrechten Ebene im wesentlichen symmetrischen, torischen Laufrillen besteht, daß das Grundprofil jeder Laufrille in einer durch die Lagerachse verlaufenden Ebene mindestens im wesentlichen kreisförmig mit

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einem gegenüber den Kugeln etwas größeren Radius und zu einer

Parallelen zur Lagerachse im v.'escntlichen symmetrisch ist und einen Zentriwinkel von über 120° einschließt, -wobei ferner die Richtung der Berührungskräfte und die Lager der Berührungszonen zvjxsehen den Kugeln und Rollbahnen je nach Angriffsrichtung der auf das Lager wirkenden Last veränderbar sind.

Das Lager nach der Erfindung sieht ähnlich wie ein Längskugellager aus, unterscheidet sich aber von diesem grundlegend in Funktion und Arbeitsweise, v:ie nachstehend noch beschrieben wird.

Nach einem Merkmal der Erfindung weist das Lager eine mittlere Ro11bahnscheibe auf, auf deren beiden Radialflächen jeweils einr Laufrille ausgebildet ist, sowie zwei beiderseits der nifctleren Rollbahnscheibe angeordnete und über eine Abstancäiülse getrennt gehaltene seitliche Rollbahnscheiben, die auf ihrer der mittleren Scheibe zugewandten Radialfläche eine Laufrille aufweisen, und zwei zwischen den einander gegenüberliegenden Lafrillenpaaren angeordnete Kugelreihen. Die seitlichen Rolbahnscheiben besitzen eine gewisse axiale Elastizität.

Uach einem weiteren Herkmal weisen die die Rollbahnen bildenden Tori in ihrer Mitte einen von einer S'heibe zur anderen leicht unterschiedlichen Umfangsradius auf; vorzugsweise ist dieser Radius bei einer festen Rollbahnscheibe etwas klein-r als bei einer drehehenden Roübahnscheibe.

einen anderen Merkmal ist ein Käfig mit radialen, die Kugeln aufnehmenden Trsehen vorgesehen, die sich radial nach innen öffnen.

Nach einem weiteren Merkmal sind jeweils gesonderte Trennorgane zwischen beanchbarten Kugeln angeordnet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich -aus den Unteransprüchen.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Z ichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1

bis 2 ,"jeweils einen schematischen Schnitt durch

ein Lager nach der Erfindung, unter drei verschiedenen Betriebsbedingungen;

Fig. 4- einen schematischen Schitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Lagers;

Fig. 5 ein Schema der Kugelverteilung;

Fig. 6 eine Ausführungsform eines Käfigs;

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 ein zwischen zwei benachbarten Kugeln angeordnetes Trennorgan;

Fig. 9

bis 15 .jeweils im Halbschnitt Einbaubeispiele des

Lagers.

Vie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das Lager zwischen zwei zur Achse X-X koaxialen G-üßdern angeordnet. D^s innere Glied ist die Rrdnabe 1, die drehfest axt einem Achsschenkel 2 verbunden ist, der seinerseits das Ende eines homokinetisehen Gelenks •3 bildet. Das Außenglied ist das Eadlagergehäuse 4, wobei das zugehörige Bad bei diesem Ausführungsbeispiel ein gleichzeitig als Leitrad und Antriebsrad dienendes Vorderrad ist.

Das eigentliche Lager weist eine innere Rollbahnscheibe 10 auf, auf deren beiden Rs.dialflachen eine Laufrille 11,12 ausgebildet ist, und zwei seitliche Rollbahnscheiben 13,14, die auf ihrer

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der mittleren Scheibe zugewandten Radialfläche je eine Laufrille 15»16 aufweisen. Jede Laufrille hat ein zu einer zur Achse X-X parallelen Achse Y-Y symmetrisches, im wesentlichen kreisförmiges Profil. Außerdem verlaufen jeweils zwei gegenüberliegende, die Rollbahn bildende Rillenpaare 11,15;12,16 ebenfalls im wesentlichen symmetrisch zu einer zu den Achsen X-X und Y-Y (she Fig. 3) senkrechten Ebene.

Zwischen den beiden Laufrillenpaar^n laufen zwei Kugelreihen 17»18. Der Profilradius der Rollbahnen ist in einer die Achse X-X einschließenden Ebene geringfügig' größer als der Kugelradius, wobei die Beziehung zwischen diesen Radien den üblichen Passungsverhältnissen entspricht und z.B. zwischen 0,96 und 0,99 liegt, wobei ein Verhältnis ,.von 0,99 zwar die Aufnahme hoher Lasten gestattet, aber andrerseits höhere Reibwerte als bei einem V rhältnis von 0,96 bedingt. In den Zeichnungen sind die-Radiisdifferenzen zur besseren Veranschaulichung und zum besseren Verständnis der Funktionsweise übertrieben dargestellt. Der Zentriwinkel j'-der Laufrille beträgt im Profil mindestes 120°, d.h. z.B. zwischen 120 und 150°, wobei diese Beschränkung bearbeitungstechnisch bedingt sein kann.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt die mittlere EoITbahnscheibe fest auf dem Achsschenkel 2 zwischen einer Radialschulter 5 des horaokinetischen Gelenks und einer Stirnfläche 6 der Radnabe und ist über eine (nicht gezeigte) Hutter auf dem Achsschenkel 2 festgelegt".

Die br id en seitlichen Rollbahnscheiben 13»14 sind durch eine-Abstandshülse 19 voneinander getrennt in der Bohrung 20 des Radlagergehäuses angeordnet und gegen einen Rsdialanschlag des Gehäuses z.B. mittels einer Mutter 22 angepreßt. Bei dieser Ausführungsform ist keinerlei Käfig vorgesehen; selbstverständlich können aber die Kugeln durch bekannte Elemente voneinander getrennt gehalten werden, wie noch nachfolgend beschrieben wird. *

Dieses Lager unterscheidet sich in seiner Funktion grundlegend

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von einem klassischen Lager oder einem Längskugellager, wie nachfolgend dargelegt:

a) Je nach Art und Richtung der auf das Lager wirkenden Last erfolgt kontinuierlich eine wesentliche Richtungsänderung der angreifenden Kräfte und der Lage der Berührungszonen zwischen den Kugeln und den Eolibduen.

Fig. 1 bis 3 zeigen die Richtung -der resultierenden Kräfte durch pfeile an. Der jeweilige Berührungsdruck ist durch schraffierte Zonen wiedergegeben, die einerseits die Größe der Berührungsflächen zwischen Kugel und Laufrille und andrerseits den jeweiligen Druckwert darstellen.

In Fig. 1 wirkt die Belastung in radialer Richtung, was sich auf dieKugeln als Kräfte J¹1,1*2, F5 und F4 übersetzt, die alle unter dem gleichen Winkel c* zur Richtung der Lagerrchse verlaufen. Im dargestellten Fall hat der Winkelo(. seinen Höchstwert erreicht (zwischen 40° und ca. ?0°), so daß die Berührungsellipsen zwischen den Kugeln und der Rollbahn ihre den Kanten der Laufrillen am nächsten kommende Stellung einnehmen. Dies tritt auch bei einer von den Kugeln aufgenommenen Mindestlast auf, so daß dann die Berührungsellipsen verhältnismäßig klein sind. Ih übrigen läßt sich die Länge der Abstandshülse 19 entsprechend verändern, damit die B^rührungsellipsen bei einer bekannten vertikalen Raidallast die Kanten der Laufrillen nicht erreichen.

Tritt eine seitliche Beanspruchung ein (Fig.2), dann bringt das Kippmoment M hohe Lasten auf bestimmte Kugeln auf (Pfeile F1 und F4), der Mittelpunkt der Berührungsellipse nähert eich jedoch der Symmetrieachse Y-Y der Lauf rillen. Der Winkel (X ist dann kleiner (zwischen und 60°), und die Brrührungsellipsen laufen dann trotz einer wesentlichen Zunahme ihrer Hauptachse keine Gefahr, die Kanten der Laufrillen zu erreichen.

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Bei einem reinen Kippmoment, das z.B. durch einen seitlüien Anschlag gegen einen Bordstein auftreten kann, tritt in etwa das in Fig. 3 gezeigte V·rhältnis ein, wobei Έ2 und F3 parallel zur Lagerachse verlaufen ((X im Bereich von Full) und wobei die Berührungsellipsen ihre maxiamale Größe haben, -was für das Lager unschädlich ist, da die Richtungr-n der Kräfte praktisch in der Symmetrieachse der Laufrillen verlaufen und diese einen Winkel von über 120° einschließen. Die diagonal entgegengesetzten Kugeln sind dabei völlig entlastet.

b) Bei komplexer Belastung ergeben sich vier Beiührungszonen statt nur zweier wie bei bekannten zweireihigen Schräglagern.

c) Das Kippmoment wird durch axi,ale Reaktionen aufgenommen, die sich von denen frührer zwei Lager unterscheiden. Der einem Kippmoment entgegenwirkende Hebelarm wird durch den Durchmesser der Laufringe der Kugeln und nicht mehr durch deren Abstand wie bei früheren Lagern bestimmt.

d) Bei dein Lager nach der Erfindung sind di^ beiden seitlichen Eollbahnscheiben 13,14- sehr schmal ausgeführt (z.B. mit einer Dicke von 7 ^m bei einem Außendurchmßsser von 8 mm) und trotz ihrer hohen radielen Steifigkeit besitzen sie eine beachtliche axiale Elastizi=-- tät im Vergleich zu der Steifigkeit im Berihrungsbereich zwischen den Kugeln und den Rollbahnen. Unter Axiallast reagieren sie daher elastish, so daß die auf die Kugeln wirkenden Lastspitzen dank einer Verteilung dieser Lastei auf eine größere Anzahl Kugeln ausgeschaltet werden, was die Elastizität allein nicht bewirken könnte, vor allem nicht bei starken, durch seitlich einwirkende Schläge entstehenden Kippmomenten. Dieses Phänomen erhöht die Belastbarkeit des Lagers noch, zusätzlich. Da die Lastspitzen entfallen, e±steht keinerlei Spiel auf-

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grund dieser axialen Elastizität der seitlichen RoIlbänscheiben. Das Lager gewährleistet eine stets präzise Führung und eine geräuscharme Funktion.

e) Bei dem in Fig. Λ bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist kein Käfig vorgesehen, da bei diesem Lagertyp, der hauptsächlich durch reine Radiallast beansprucht wird, die normale Drehgeschwindigkeit geder Kugel um die allgemeinp Lagerachse nicht konstant ist. Das Spiel J_ zwischen zvjei benachbarten Kugeln läßt sich nach einer hier nicht wiedergegebenen Berechnung bestimmen. Fig. 5 zeigt das Spiel zwischen den Kugeln, wobei das Spiel zwischen zwei der Kugeln gleich Bull ist und dann progressiv zunimmt bis auf einen maximalen Wert jrm zwischen den den beiden einander berührenden Kugeln diametral gegenüberliegenden Kugeln. Diese natürliche Trennung kann ausreichen, um eine geräuschlose Funktion zu gewährleisten und unterscheidet dieses Lager eindeutig, vom Stand der ■Technik.

Um jegliche Gefahr einer gegenseitigen Berührung der Kugeln auszuschließen lassen sich auch Käfige vorsehen. In den die Kugeln aufnehmenden Käfigtaschen muß dann aber ausreichendes Spiel gegeben sein, um die durch das sich verändernde Abstandsspiel zwischen benachbarten Kugeln bedingten Ausschwenkbewegungen zuzulassen. Dadurch würde jedoch die Anzahl der Kugeln verringert.

Die Erfindung sieht daher vorzugsweise den in Fig. 6 und 7 gezeigten Käfig vor. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, weist der Käfig 30 Führungstaschen 31 auf, die im wesentlichen radial ausgerichtet . und an ihrem der Lagerachse am nächsten gelegenen Ende offen sind. Diese Taschen schließen einen Winkel von 360 geteilt durch die Anzahl η der Kugeln 32 ein. D~^: eser Käfig gestattet Spieländerungen zwischen den Kugeln, ohne deshalb z\tfischen diesen und den Wandungen der Taschen-übermäßiges Spiel zu erzeugen.

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Zwischen den Kugeln können aber auch gesonderte Trennorgane 35 eingebaut sein. Eines dieser Organe ist in 3?ig. 8 gezeigt. Es besitzt im wesentlichen die Form eines Rings mit einem etwas kleineren Durchmesser als die Rollbahnen, der begrenzt ist durch zwei ballig konkave Stützflächen 36 mit einem gegenüber den Kugeln etwas größeren Radius. Die Seitenwand 37 des -^ings ist vor zugsweise ait einer Vertiefung 38 ausgebildet, und der durch die beiden Stützflächen begrenzte Quersteg 39 ist von einer Öffnung 40 durchsetzt. Diese Trennorgane sind sehr belastungsfähig, wirksam und wirtschaftlich; sie schließen jegliche Gefahr einer gegenseitigen Berührung oder eines Aneinanderstoßens der Kugeln aus und tragen dazu bei, die Kugeln stets ein einem kontinuierlichen Schmierfilm laufen zu lassen. Sie werden in den benachbarten Lauf rill en geführt.

Bei dem hier beabsichtigten Einsatz für Fahrzeugräder kann es vorteilhaft sein, schon bei der Herstellung eine sehr geringfügige Differenz der Umfangsradien in der Mitte der die Rollbahnen ergebenden Tori vorzusehen. Diese Radien werden dann für die festen Scheiben 13,14 etwas kleiner als für die sich drehende Scheibe 10 gewählt, so daß die jeweiligen Berührungsdrücke auf die beiden Berührungsζonen jeder festen Scheibe ausgeglichen !■werden und damit der maximale Druck gesenkt wird. Diese Wahl der Radienwerte gleicht zwei Erscheinungen aus, die den -^ertz-¹ sehen Druck im unteren Berührungsbereich der festen Scheibe, hier der seitlichen Scheibe, erhöhen, nämlich:

1^ Die das Kippmoment erzeugende Kraft wirkt seitlich unterhalb des Lagers in der Höhe des Kraftschlusses zwischen Reifen und !Fahrbahn; sie wirkt daher neben den anderen -kasten zusätzlich in axialer Richtung auf die untere Berührungs zone und entfällt in äse oberen Zone.

2) Die Umfangskrümraung der unteren Berührungszone ist konvex und die er oberen Berührungszonen ist konkav.

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Auf diese Vfi.se ergibt sich eine bessere Verteilung der auf die feste Scheibe wirkenden Beanspruchung, was sich für WeI-lenl <"ger als vorteilhaft erwist, da dort die feste Scheibe bzw. der feste Ring eine kürzere Lebensdauer hrt. Der Wert der Rediendifferonz hängt von der eingehaltenen Haßgenauigkeit ab. Er wird aber so gewählt, daß die sich in den einzelnen Anwendungsbereichen ergebenden Beanspruchungen in den einzelnen Be£hrungsbereichen statistisch gleich sind. Auf diese Wr-ise erhöht man die Lebensdauer des Lagers, wa vor allein dann sehr zustatten kommt, wenn zusätzlich zu einer Vertikallast auch ein Kippmoment einwirkt.

Pig. 4 zeigt schematisch das durch diese Korrektur erhältliche vorteilhafte Ergebnis. Die Last 5*4 ist wesentlich kleiner, da auch der Druckwinkel (A η kleiner ist. Der Hauptanteil der vertikalen Komponente der Bplastung entspricht FI, deren Druckwinkel 0( s, größer geworden ist.

Dieses Lager bringt im einzelnen " folgende Vorteile:

- Die Radiallast vertilt-sich auf vier Bereiche der Rollbahnen statt auf nur zwei wie bei den bekannten zweireihigen Schräglagern·

- Bei größeren Kippmomenten ist der dieses Moment aufnehmende Hebelarm wesentlich größer als bei den bekannten Lagern (z.B. doppelt so groß).

- Erfolgt z.B. ein seitlicher Anschlag des Rades gegen einen Bordstein, dann werden die resultierenden Überbelastungen zentriert und auf die Rollbahnen, die doppelt so breit sind wie bei bekannten Lagern, verteilt.

- Die rel.-tive Biegsamkeit der als starre Bellevillescheiben arbeitenden seitlichen Rollbahnscheiben ermöglicht eine gute Verteilung der Lasten bei Einwirkung eines hohen Kippmoments.

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Es ergibt sich eine höhere Führungsgenauigkeit des Rades, da die Lenk- und Kippmomente über eine einzige mittlere Rollbahnscheibe aufgenommen werden, während z.B. die beiden sich drehenden Innenringe bekannter Schräglager Sitz unterschiedlicher radialer Schlupfbewegungen bei seitlichen Stoßeinwirkungen sind, was zu einer leichten Verspannung des Rades führt.

Die einfache Einstellbarkeit der Kugelvorspannung, die durch einen Abstandshalter beim Einbau regulierbar ist, gewährleistet ohne eines bearbeitungstechnischen Eingriffs in die Rollbahnen auf einfache und wirtschaftliehe Weise ein vollkommen starres Lager und gestattet es, ohne Schwierigkeit zu verhindern, daß die Berührungsstollen die Kanten der Rollbahnen erreichen. \

Die Änderung der Druckwinkel ^e nach Belastungsverhält- j nis vertilt die Lastbeanspruchungen auf größere Berei- j ehe der Rollbahnen und trägt zur höheren Lebensdauer i bei. i

Der axiale Raumbedarf ist gering und bedingt neben Kostenersparnis ein geringeres Gewicht sowohl für das Lager als auch für die Gesamtheit Lagergehäuse/Nabe des Rades.

Es ist möglich, auf einfache und wirtschaftliche Weise präzise gearbeitete Rollbahnscheiben-Rohlinge aus flachen, aus einem Walzstahlband gestanzten Ringen im Kaltschlag herzustellen.

Das U-förmige Profil des Lagers gewährleistet einen natürlichen Schmiermittelumlauf.

Lager eignet sich gleichermaßen für Leitäder, angetriebene Räder oder lose laufenden Rädern von Fahrzeugen und deren jeweilige Beanspruchungsverhältnisse.

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- Das Lager läßt sich, auf einfache Weise mit einem Antrieb mit Stirnverzahnung zur radialen Zentrierung kombinieren;

- es läßt sich mühelos sehr stramm in eine Lagerbohrung einbauen oder auf einer Welle anordnen, ohne die Gefahr einer Beschädigung oder einer Verstellung der Vorspannung;

- es gestattet bei gleicher Kapazität die Verwendung von Kugel kleineren Durchmessers (7 mm statt z.B. 11 mm).

- Dieses Lager weist eine geringere radiale Steifigkeit auf als dio bekannten Lager. D.h. bei einer gegebenen Radiallast ist die !!relative radiale Verlagerung der Welle gegenüber der das Lager aufnehmenden Bohrung wesentliciu-größer als bei herkömmlichen Lagern. Dies ergibt sich aus der beschriebenen Änderung des Druckwinkels (X . Ist die Differenz zwischen den Krümmungsradien der Laufrillen und dem Kugelradius sehr klein, dann ist auch die radiale Verlagerung sehr klein, z.B. in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 ran für Kugeln mit einem Durchmesser von 7 ram, und diese Verlagerung bringt für ein mit einer vertikal sehr elastischen Aufhängung verbundenes Fahrzeugrad keinerlei ITachteile.

Diese geringe radiale Steifigkeit ist jedoch hinsichtlich des Arbeitsgeräusches sehr vorteilhaft, da Geräusche und etwaige vom Reifen oder von der Bremse über das Kugell-ger auf die Karosserie übertragene radiale Schwiigangskomponentm hoher Frequenz gedämpft werden.

Nachfolgend werden anhand von Eig. 9 bis 13 einige Einbaubeispiele dieses Lagers beschrieben.

Bei der Anordnui^nach Pig. 9 treibt das homokinetische Gelenk 41 die Nabe 42 über den Achsschenkel 43 und eine Keilnutverb indung 44. Die Nabe ist axial über eine Mutter 45gegen die mittlere Scheibe 46 des Lagers und gegen eine Schulter 47 des homokinetischen Gelenks festgelegt. Die beiden seitlichen Scheiben 48 und 49 sind über eine Mutter 50 gegp.n eine Schulter 51 des Radlagergehäuses abgestützt und über die Abstandshülse 52 voneinan-

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ander getrennt gehalten. Die Zentrierung der Habe wird durch Paßsitz eines Bundes 53 in der Bohrung 54- der mittleren Scheibegewährleistet. Drehende Dichtungen 55 und 56 schließen den

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TJ-förmigen Raum, in dem die Kugeln 58 laufen und verhindern einerseits einen S~hmiermittelaustritt und andrerseits das Eindringen von Verunreinigungen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 sind die beiden seitlichen bzw. äußeren Rollbahnscheiben 48 und 49 des Lagers und deren Abstandhalter 52 axial durch einen Ring 59 nit umgebogenen Kanten zentriert und festgelegt. In diesem Pail genügt ein in einer Rille 61 sitzender Ring 60 zur Sicherung des Lagers, das mit dem Lagergehäuse auf bekannte Weise verbunden ist, d.h. unter starker Radialpressung.

Diese Bauweise eignet sich vorteilhaft für die Serienproduktion, da ein Gewinde auf der Nabe und das Gewinde des Rings 50 (Pig. 9) entfallen. Der Ring 60 (Pig. 10)_ kann aber allein das Kippmoment des Lagers gegenüber seiner Bohrung nicht verhindern, da er keine Axialkraft aufzubringen vermag.Deshalb dient die stramme Einpassung des Lagers in der Bohrung dazu, ein Kippen des Lagers gegenüber dem Lagergehäuse zu verhindern, viobei der Ring lediglich zur zusätzlichen Sicherheit dient. Da die das Lager aufnehmende Bohrung auf der Drehbank hergestellt und aus Kostengründen nicht nachgeschliffen wird, können sich' erhebliche Unterschiede im Paßsitz ergeben. Da ein minimaler Passungsgrad genügen soll, durch Reibung ein Kippen des Lagers gegenüber dem Lagergehäuse zu verhindern, führt ein maximaler Passungsgrad unausweichlich zu einer sehr großennadialen Druckbelastung, was bei bekannten Lagern die Vorspannung der Kugeln gefährlich erhöht, damit zu einer "harten" Drehung führt und die Lebensdauer des Lagers wesentlich verkürzt.

Bei dem Lager nach der Erfindung bewirkt der radiale Einbaudruck ©wohl hinsichtlich des Paßsitzes in der Bohrung des Lagergehäuses als auch auf die Innenwelle keinerlei Veränderung der axialen Einstellung des Lagers, und zwar aus den folgenden beiden Gründen:

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a) die radialen Kleramkräfte sind in axialer Richtung praktisch unwirksam;

ΐ>) die radiale Widerstandsfähigkeit und Steifigkeit der Rollbahnscheiben sind höher als bei bekannten Schräglagern.

Daraus ergibt sich, daß das Lager nach der Erfindung problemlos eine sehr stramme radiale Passung zuläßt und sich daher besser als die bekannten Lager für eine wirtschaftliche Montage eignet.

Bei der Ausführungsform nach F g. 11 sind der Abstandshalter und der Ring durch einen Plansch 62 ersetzt, der an der einen seitlichen Rollbahnscheibe 63 ausgebildet ist. Der freie Bund 64 des Flansches 62 wird nach einem entsprechenden Verfahren angelassen, um über die andere seitlichen Rollbahnscheibe gebogen werden zu können. Ia übrigen erfolgt die Mitnahme der Habe durebt das homokinetische Gelenk 66 über die mittlere Scheibe des Lagens mittels zweier stirnseitiger Kupp lunge verzahnungen 68 bzw. 69 zwischen der mitt leren Scheibe 67 und dem homokinetischen Gelenk 66 einerseits und der Radnabe 65 andrerseits.

Der Vcrzahnungseingriff 69 gevährl'istet die Zentrierung der Nabe crge^.über öer Scheibe 67. Diese Art der Mitnahme ist bekannt (ΙΈ-PS 1 586 279) und läßt sich mit dem Lager nach der Erfindung besonders vorteilhaft kombinieren, da sie bei sehr einfacher Bauweise eine große Belastbarkeit erzielt. Zu erwähnen ist auch, daß beim Kaltpressen der Stirnverzahnungen gleichzeitig auch die Laufrillen in der mittleren Scheibe 67 mit vorgepreßt werden können. Dies bringt wiederum eine wesentliche Ersparnis gegenüber einer Keilnutverbindung bekannter Art, z.B. nach Fig. 9, mit sich.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 sind die beiden seitlichen Rollbahnscheiben 70 und 71 auf dem Achsschenkel 72 des homokinetischen Gelenks zentriert und axial zur Habe 7^ über eine Mutter

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75 festgelegt. Ein Abstandshalter 76 hält die beiden Scheibenüber ihren Innenumfang auf einem gewünschten Abstand. Die mittlere Scheibe ist mit nach außen abstehenden Befeabigungslaschen 78 ausgebildet, in welchen Bohrungen 79 zur Aufnahme von Bolzen zur Befestigung am Lagergehäuseebzw, direkt am Aufhängungsschenkel bei ni-ht leitenden Rädern vorgesehen sind. Abv; eisplatt en aus Blech oder Kunabstoff dienen als Rückhalter für das Schmiermittel und können noch zusätzlich mit hier nicht gezeigten elastischen Dichtungen versehen sein.

Bei der in Pig. 13 gezeigten Ausführungsform hat die drehende mittlere Scheibe 81 ein T-förmiges Erofil und ist im üfeßsitz in der Bohrung 82 des Lagergehäuses 83 eingebaut und über zwei in Nuten sitzende. Sperringe 84- gesichert. Dichtungen 85 schliessen den das Schmiermittel enthaltenden, ringförmigen Raum und schützen das Lager. Des homokinetische Gelenk 86 kann sich durch die Bohrung 82 erstrecken, um einen leichten Einbau und Ausbau der Transmissionswelle zu ermöglichen. Über eine Kupplungsverzahnung 87 wird die Habe 88 vom homokinetischen Gelenk 86 getrieben. Die Laufrillen 89 und 90 werden in das homokinetische Gelenk und die Sabc nach lokalem Härten unter Abstützung der Stirnverzahnungen eingeschliffen.

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Claims

Arrcatr:..::i;r : lü.O// f!:: Pair-r....... -α.ύ Dfp;.-i,v;. ?:. Filler DIpL-In8. K. 3c:iiS3uhka 2849378 München 40, ElisabethstraBa34 GLAENZER SPICEE Po is sy / FrKrikreich "Kugellager" Ansprüche

1.\Kugellager zur Aufnahme von Lasten unterscliieäliclier Richtung, mit mindestens zwei in Rollbahnen laufenden Kugelreihen, dadurch ^kennzeichnet, daß die jeder Kugelreihe zugeordnete Rollbahn aus zwei zu einer zur Lagerachse senkrechten Ebene im wesentlichen symmetrischen, torischen Laufrillen besteht, daß das Grundprofil jeder Laufrille in einer durch die Lagerachse verlaufenden Ebene mindestens im wesentlichen kreisförmig mit einem gegenüber den Kugeln etwas grösseren Radius und zu einer Parallelen zur Lagerachse im wesentlichen symmetrisch ist und einen Zentriwinkel von über 120° einschließt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Berührungskräfte und die Lage der Berührungszonen zwischen den Kugeln und Rübahnen je nach Angriffsrichtung der auf das Lager wirkenden Last veränderbar sind,

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2. Kugeiliger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentriwinkel jeden Grundprofils der Rollbahn in einer durch die Lagerachse verlaufenden Ebene zwischen 120° und 150° beträgt.

3. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer mittleren Rollbahnscheibe, auf deren beiden Radialflächen jevJeils eine Laufrille ausgebildet ist, mit zwei beiderseits der mittleren Rollbahnscheibe angeordneten und durch eine Abstandshülse getrennt gehaltenen seitlichen Rollbahnscheiben, die auf ihrer der mittleren Scheibe zugewandten Radialfläche eine Laufrille aufweisen, und mit zwei zwischen den einander gegenüberliegenden Laufrillen angeordneten Kugelreihen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wahl der jeweiligen axialen Länge der Abstandshülse (19) eine axiale Vorspannung bestimmten Werts auf die Kugeln aufbringbar ist.

4. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Rollbahnscheiben (48,49) durch einen Ring (59) festgelegt sind.

5- Kugellager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine seitliche Rollbahnscheibe (63) einen als Abstandshalter wirkenden Flansch (62) aufweist, dessen freies Ende in Form eines umgebogenen Randes (64) die andere seitliche Rollbahnscheibe hintergreift.

ö.Kugellager nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Rollbahnscheiben über eine Kupplungsverzahnung axial gegeneinander abgestützt sind.

7. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Rollbahnscheiben eine gewisse axiale Elastizität aufweisen.

8. Kugellager n?ch einem der vorhergehenden Ansprüche, da-

durch gekennzeichnet, daß die Urnfrngsradien der die Roll- ■ bahnen "bildenden Tori zwischen den einzelnen Scheiben unterschiedlich sind.

9. Kugellager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ifafangsradius einer festen Scheibe etwas kleiner ist als der einer drehenden Scheibe.

10. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Käfig (3O) mit die Kugeln aufnehmenden, radialen Taschen (32), di<= sich radial nach innen öffnen.

11. Kugellager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Kugeln (32) einzelne Trennorgane (35) angeordnet sind.

12. Kugellager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Aufhängung eines Pahrzeugrades mit mindestens einem solchen Lager, dadurch gekennzeichnet, daß die "mittlere RoIlbahnscheib^r-(67) axial zwischen zwei koaxialen Gliedern festgelegt und mit diesen über Stirnverzahnungen (68,69) gekuppelt ist.

13. Kugellager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager im Preßsitz in einer Lagerbohrung eingebaut und über einen elastischen Ring zusätzlich gesichert ist.

14.Kugellager nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Rolbahnscheiben(70,7"1) über eine radial innerhalb der beiden Kugcloahen angeordnete Abstandshülse (76) voneinander getrennt und über ihren Innenumfang gegen zwei Glieder abgestützt sind, und daß die mittlere Rollbahnscheibe (77) an einem radial nach aussen gerichteten Element (78) ausgebildet ist.

15· Kugellager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß

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mindestens eine seitliche Rollbahnscheibe auf einem der zu kuppelnden, vorzugsweise stirnverzahnten Glieder ausgebildet ist.

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