DE3228016A1

DE3228016A1 - Kombiniertes radial-axial-drucklager

Info

Publication number: DE3228016A1
Application number: DE19823228016
Authority: DE
Inventors: David A. Centerville Ohio Lorinovich; Michael J. Harwinton Conn. McGuffie
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1981-07-31
Filing date: 1982-07-27
Publication date: 1983-03-03
Also published as: GB2102892A; US4386810A; FR2510687A1; JPS5828011A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft Lager mit geringer Reibung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lager, das Belastungen in radialer Richtung und auch axiale Belastungen in beiden Richtungen aufnimmt.

Die meisten Kompressoren von Klimaanlagen in Automobilen sind an der Eingangs-Riemenscheibe angekuppelt. Ein Lager für die Kupplungsriemenscheibe mit geringer Reibung muß radiale und axiale Belastungen aufnehmen, ein minimales Endspiel haben, hohe Drehgeschwindigkeiten und hohe Temperaturen bewältigen, abgedichtet sein und eine lange Lebensdauer ohne Nachschmierung aufweisen.

Kurz gesagt besteht die Erfindung in einem kombinierten Radial- und Axial-Lager, das in zwei axialen Richtungen belastbar ist, und das einen ortsfesten inneren Laufring und drehbare, hintereinander angeordnete äußere Laufringe oder Laufbahnen aufweist, die voneinander durch radiale, nach innen gerichtete ringförmige Schultern getrennt sind. Die inneren Durchmesser der drehbaren äußeren Laufringe sind zueinander gleich und größer als der äußere Durchmesser des inneren Laufrings, um einen ringförmigen Raum zu bieten. In diesem ringförmigen Raum sind zwei hintereinander angeordnete Rollensätze drehbar gelagert, wobei die Rollen jedes Satzes so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie an den radial nach innen gerichteten ringförmigen Schultern anliegen oder anliegen können. Von dem inneren Laufring erstreckt sich eine radia]e_;nach außen gerichtete Schulter teilweise über den ringförmigen Raum hinweg, wobei diese Schul-

-limit axialem Abstand von den Schultern der äußeren Laufringe angeordnet ist und so ausgebildet und angeordnet ist_} daß sie von den Rollen eines der Rollensätze berührt wird oder berührt werden kann. Ein Axial-Druckring ist um den inneren Laufring herum angeordnet und erstreckt sich teilweise über den ringförmigen Raum hinweg. Der Axial-Druckring ist so ausgebildet und angeordnet, daß er durch die Rollen des anderen Rollensat zesberührt wird oder berührt werden kann. Ein Dichtungsglied erstreckt sich über den ringförmigen Raum zwischen der Schulter des inneren Laufrings und einem der äußeren Laufringe, und ein weiteres Dichtungsglied erstreckt sich über den ringförmigen Raum zwischen dem Axial-Druckring und dem anderen äußeren Laufring. Mit dieser Anordnung werden axiale Druckbelastungen in einer Richtung durch die Schultern der äußeren Lagerringe, durch einen der Rollensätze und durch die Schulter des inneren Laufrings übertragen, und axiale Druckbelastungen in der anderen Richtung werden durch die Schultern der äußeren Laufringe, durch den anderen Rollensatz und durch den Axial-Druckring übertragen.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht'," teilweise im Schnitt, die das kombinierte Radial- und in zwei Richtungen wirksame Axial-Drucklager zeigt, wie es die Kupplungsriemenscheibe einer Klimaanlage eines Automobils abstützt;

Pig. 2 ist eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab durch das Lager gemäß Pig. I;

Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, zeigt jedoch die Stellungen der Teile des Lagers, wenn eine Axialbelastung nach links, beim Blick auf die Figur,ausgeübt wird; und

Pig. 4 ist eine Ansicht ähnlich den Fig. 2 und Fig. 3, zeigt jedoch die Stellungen der Teile des Lagers, wenn eine Axialbelastung nach rechts, beim Blick auf die Figur, ausgeübt wird.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, ist eine ortsfeste Welle 10 an einem Träger oder Lagerbock Ii angeordnet und hat eine zentrale Bohrung 12. Ein elektromagnetischer Stromkreis weist ein magnetisches Glied 16 mit einem Knopf 17 auf. Das magnetische Glied 16 ist an einer drehbaren Welle 14 in der Bohrung 12 mittels einer Halterung 18 befestigt. Der elektromagnetische Stromkreis weist auch ein magnetisches Glied 22, ein magnetisches Glied 24, das an einer Riemenscheibe 26 befestigt ist, und eine elektromagnetische Spule 20 auf. Ein elektrischer Strom durch die Leiter 27 und die elektromagnetische Spule 20 aktiviert die Elemente 18, 16, 17 und 22, so daß das magnetische Glied 22 in Berührung mit dem magnetischen Glied 24 gezogen wird, um das magnetische Glied 22 in Rotation zu versetzen. Eine Nabe 28 erstreckt sich in Längsrichtung von dem Innendurchmesser des ringförmigen magnetischen Glieds 24. Das in zwei axialen Richtungen wirksame Axial-Drucklager 30 ist zwischen dem Innendurchmesser der Nabe 28 und dem Außendurchmesser des ortsfesten Gliedes 10 angeordnet. Wenn der Motor des Automobils läuft, läuft die Riemenscheibe 26 kontinuierlich um, so daß die Nabe 28 um die drehbare Welle 10 herum rotieren kann.

Wie Fig. 2 zeigt, weist das kombinierte Radial- und in zwei Richtungen wirksame Axial-Drucklager 30 einen ortsfesten inneren Laufring mit einer Laufbahn 32 auf und ist um die ortsfeste Welle 10 herum angeordnet. Ein Paar drehbarer äußerer Laufringe 34 und 36 ist koaxial hintereinander um die ortsfeste Welle herum angeordnet. Die äußeren Laufringe 34 und 36 haben jeweils eine radiale, nach innen gerichtete beziehungsweise an ihrem Ende angeordnete ringförmige Schulter 38 und 40, die miteinander in Berührung stehen. Auf diese Weise sind die hintereinander angeordneten drehbaren äußeren Laufringe durch die Schultern 38 und 40 voneinander getrennt. Falls

erwünscht, könnte ein einstückiger äußerer Laufring mit einer einzigen ringförmigen Schulter anstelle der zwei äußeren Laufringe 34 und 36 mit den beiden Schultern 38 und 40 ersatzweise verwendet werden.

Die Innendurchmesser der äußeren drehbaren Laufringe 34 und 36 sind gleich, aber größer als der Außendurchmesser des inneren Laufrings 32, um einen ringförmigen Raum 42 zu schaffen. Zwei hintereinander angeordnete Sätze von Rollen 44 und 46 sind so angeordnet, daß sie normalerweise an den radial nach innen gerichteten ringförmigen Schultern 38 und 40 anliegen.

Der ortsfeste innere Laufring 32 hat eine Schulter 48, die sich von dem Laufring 32 teilweise quer über den ringförmigen Raum 42 hinweg erstreckt. Einstückig mit der Schulter 48 ist ein Teil 50 mit größerem Durchmesser ausgebildet, der sich senkrecht von der Schulter 48, also in Achsrichtung, erstreckt. Die Schulter 48 ist mit axialem Abstand gegenüber den Schultern 38 und an den äußeren Laufringen 34 und 36 angeordnet.

Ein Axial-Druckring 52 ist um den inneren Laufring 32 herum angeordnet und erstreckt sich teilweise quer über den ringförmigen Raum 42. Der Axial-Druckring ist so ausgebildet, daß er von dem Rollensatz 46 berührt werden kann.

Eine Dichtung 54 erstreckt sich quer über den ringförmigen Raum 42 von dem Teil 50 des inneren Laufrings 32 mit größerem Durchmesser bis zu dem äußeren Laufring 34. Eine weitere Dichtung erstreckt sich quer über den ringförmigen Raum 42 von dem Axial-Druckring 52 bis zu dem äußeren Laufring 36. Die Dichtungen 54 und 56 haben Lippen 58 und 60, die in Gleitberührung mit dem Teil 50 mit größerem äußeren Durchmesser und mit dem Axial-Druckring 52 stehen. Ein Halter oder Käfig 62, der ein Pingerkäfig oder irgendein anderer geeigneter Käfig sein kann, hält die Rollen in jedem Rollensatz in Umfangsrichtung auf Abstand.

Die Stellung des kombinierten Radial- und in zwei Richtungen wirksamen Axial-Drucklagers 30 wird mittels eines Schnapprings 64 und eines Abstandsrings 66 auf der Welle 10 und mittels eines Preßsitzes der äußeren Laufringe 34 und 36 in der Bohrung der Nabe 28 aufrechterhalten.

Wie man bei Betrachtung der Figur 3 sehen kann, wird eine axiale Druckbelastung in Richtung des Pfeiles über die Enden der Rollen 44 von der Schulter 38 in dem äußeren Laufring 34 in die Schulter 48 des inneren Laufrings übertragen. Der Teil 50 mit größerem Durchmesser ist lang genug, um es der Lippe 58 der Dichtung 54 zu ermöglichen, auf dem Teil 50 mit größerem Durchmesser entlangzugleiten und die Abdichtung aufrechtzuerhalten.

Gemäß Fig. 4 wird eine Axialbelastung in der Richtung des Pfeiles durch die Enden der Rollen 46 von der Schulter 40 in dem äußeren Laufring 36 auf den Axialdruckring 52 übertragen. Die radiale äußere Oberfläche 70 des Axial-Druckrings 52 ist lang genug, um es der Lippe 60 der Dichtung 56 zu ermöglichen, längs des Axial-Druckrings 52 zu gleiten, während der abdichtende Eingriff aufrechterhalten wird.

Claims

H ELM UT:SjC1^ ROE-TtRC KTkAUS.. LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING.

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

ir-tor-6l

L/Be

19. Juli 1982

Kombiniertes Radial-Axial-Drucklager

Patentansprüche

Γΐ J Kombiniertes Radial-Axial-Drucklager,. das in zwei axialen Richtungen wirksam ist, gekennzeichnet durch einen ortsfesten inneren Laufring (32), drehbare, hintereinander angeordnete äußere Lauf ringe (3¹I, 36); die durch radiale, nach innen gerichtete ringförmige Schultern (38, 40) voneinander getrennt sind, wobei die Innendurchmesser der drehbaren äußeren Laufringe (34, 36) untereinander gleich und größer sind als der Außendurchmesser des inneren Laufrings (32), um einen ringförmigen Raum (42) zu bilden; zwei hintereinander angeordnete Sätze von Rollen (44, 46), die drehbar in dem ringförmigen Raum (42) angeordnet sind, wobei die Rollen (44, 46) jedes Satzes so ausgebildet und angeordnet^ sind, daß sie an den sich radial nach innen erstreckenden ringförmigen Schultern (38, 40) anliegen können; eine radiale_;nach außen weisende Schulter (48), die sich von dem inneren Laufring (32) her teilweise quer über den ringförmigen Raum (42) erstreckt und die mit axialem Abstand gegenüber den Schultern (38; 40) der äußeren Laufringe (34, 36) angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie von den Rollen (44) des einen Rollensatzes berührt werden kann; einen ^xial-Druckring (52), der um den inneren Laufring (32) herum angeordnet ist und sich teilweise quer über

D-7070 SCHWÄBISCH CMÜND KONTEN: D-8OOO MÜNCHEN 70

H. SCHROETER Tclcfon:{07171) 5690 Deutsche Bank AG&tündicn 70/37369 (BLZ 700 700 10) K. LEHMANN Telefon: (089) 725 20 71

Bocksgasse 49 Telex: 7248 868 pagd d Postsdieddonto München 1679 41 - 804 (BLZ 700 100 80) Lipowskystraße 10 Telex: 5 212 248 pawe d

den ringförmigen Raum (42) erstreckt, wobei der Axial-Druckring (52) so ausgebildet und angeordnet ist, daß er von den Rollen (.46) des anderen Rollensatzes berührt werden kann^ eine Dichtung (54), die sich quer über den ringförmigen Raum (42) zwischen der Schulter (48) des inneren Laufrings (32) und einem der äußeren Laufringe (34) erstreckt; und eine Dichtung (56), die sich quer über den ringförmigen Raum (42) zwischen dem Axial-Druckring (52) und dem anderen äußeren Laufring (36) erstreckt, wodurch axiale Druckbelastungen in einer Richtung durch die Schultern (38, 40) der äußeren Laufringe (34, 36), durch einen Rollensatz (44) und durch die Schulter (48) des inneren Laufrings (32) übertragen werden, und wodurch eine Axialbelastung in der anderen Richtung über die Schultern (38, 40) der äußeren Laufringe (34, 36), durch den anderen Rollensatz (46) und durch den Axial-Druckring (52) übertragen wird.
2. Kombiniertes Radial-Axial-Drucklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halter oder Käfig (62) die Rollen (44, 46) jedes Rollensatzes in Umfangsrichtung auf Abstand hält.
3. Kombiniertes Radial-Axial-Drucklager nach Anspruch 1 oder-2..,^. dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (50) mit größerem Durchmesser sich von dem inneren Laufring (32) her senkrecht von dessen Schulter (48) erstreckt, daß dieser Teil (50) mit größerem Durchmesser und der Axial-Druckring (52) jeweils lang genug sind, damit die eine Dichtung (54) auf dem Teil (50) mit größerem Durchmesser und die andere Dichtung (56) auf dem Axial-Druckring (52) in Abhängigkeit von den auftretenden Axialkräften gleiten kann.