DE3524063A1

DE3524063A1 - Taper roller bearing with apertured cage

Info

Publication number: DE3524063A1
Application number: DE19853524063
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Markfelder; Heinrich Dipl Ing Hofmann
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1985-07-05
Filing date: 1985-07-05
Publication date: 1987-01-08

Abstract

The inner race, the taper rollers and the cage should generally form a unit. This is achieved by virtue of the fact that portions of the cage surround the rollers with a small clearance. To ensure that tilting of the rollers over the small retaining flange of the inner race during their installation is possible, the angle between the generated surface (11) of the cage (6) opens in the region of the web (12) and the axes (10) of the rollers (5), starting from the side on which the retaining flange (3) is situated, the vertex of the angle being situated approximately in the region of that side ring (14) of the cage (6) which is situated adjacent to the retaining flange (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kegelrollenlager nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.The invention relates to a tapered roller bearing according to the characterizing part of claim 1.

Käfige der beschriebenen Art sind z. B. aus der GB-PS 8 17 744 und US-PS 41 36 916 bekannt. In beiden Fällen ist angegeben, daß die Rollen in der Weise montiert werden, daß sie zunächst in den Käfig eingelegt oder eingeschnappt werden und dann mit diesem über den mit dem Haltebord versehenen Innen ring axial eingeschoben werden. Da die Taschen- flä chen die Rollen in hohem Umfang umschließen, muß sich entweder der Kunststoffkäfig elastisch verfor men oder er muß soviel radiales Spiel in den Taschen besitzen, daß ein radiales Ausweichen der Rollen in den Taschen im Bereich des Haltebordes möglich ist. Insbesondere im erstgenannten Fall kann es zu uner wünschten Beschädigungen der Laufbahnen und Rollen kommen, die eine negative Auswirkung auf die Lebens dauer der Lager nach sich ziehen. Im letztgenannten Falle muß befürchtet werden, daß sich die Rollen in unzulässiger Weise schräg stellen können.Cages of the type described are z. B. from the GB-PS 8 17 744 and US-PS 41 36 916 known. In both Cases are indicated that the roles in the way be assembled so that they are first in the cage be inserted or snapped and then with this over the inside provided with the retaining board ring are inserted axially. Since the pocket flä Chen must enclose the roles to a large extent either the plastic cage deforms elastically men or he has so much radial play in his pockets possess that a radial evasion of the roles in the pockets in the area of the holding board is possible. In the former case in particular, it can be too difficult wanted damage to the raceways and rollers come that have a negative impact on life duration of the camp. In the latter Trap must be feared that the roles in can incline improperly.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Kegelrollen lager nach dem Anspruch 1 so weiter zu verbessern, daß die obengenannten Nachteile nicht auftreten und eine Montage von Rollen mit Käfig über den Haltebord bei keiner oder geringer Elastizität des Fensterkä figs nahezu kräftefrei erfolgen kann, ohne daß die Rollen dabei beschädigt werden oder sich schräg stellen können. It is therefore an object of the invention a tapered roller to further improve the bearing according to claim 1, that the above disadvantages do not occur and an assembly of rollers with a cage over the shelf with no or little elasticity of the window box figs can be done almost without force, without the Rollers get damaged or become skewed can put.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Der An spruch 2 enthält eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.The solution to this problem is characterized by the nenden features of claim 1 achieved. The An saying 2 contains a further embodiment of the Invention.

Die spezielle Gestaltung der Käfigmantelfläche bewirkt, daß die Rollen im Haltebordbereich keinen oder nur kleinen Halteabschnitten des Käfigs gegenüberstehen. Dadurch können die Rollen beim Übergleiten des Haltebords unter Verkippen radial ausweichen, ohne daß dabei Gegenkräfte wirksam sind, die z. B. die Rollen schlagartig in den Laufbahnbereich zurückdrücken, wenn sie in den Laufbahnbereich gelangt sind. Damit wird eine Beschädigung von Rollen und Laufbahnen vermieden. Je nach den geometrischen Verhältnissen kann dies sogar kräftefrei geschehen. Die radiale Halterung der Rollen erfolgt in Taschenbereichen, in denen der Abstand zwischen der Käfigmantelfläche und den Teilkreislinien wieder größer wird, wodurch aus reichend große Halteabschnitte möglich sind.The special design of the cage surface causes the roles in the port area none or just small holding sections of the cage face each other. This allows the roles at Sliding radially over the retaining board while tilting dodge without counteracting are the z. B. the roles abruptly in the Push back the career area when entering the Career area. So that becomes a Damage to rollers and raceways avoided. Depending on the geometric conditions, this can even happen without force. The radial bracket the roles take place in pocket areas where the distance between the surface of the cage and the Pitch circular lines becomes larger again, which means sufficiently large holding sections are possible.

Bei dieser Ausführung besteht aber eine gewisse Gefahr, daß die Rollen mit Käfig bei abgezogenen Gegenlaufring und bei senkrecht stehender Lager achse wieder herausfallen. Da eine solche Mög lichkeit bei der Montage nicht erwünscht ist, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auf der Seite des Haltebords der Käfig mit einem elastischen Vorsprung versehen, der in eine Nut hinter dem Haltebord eingefedert ist. Dadurch wird erreicht, daß der Haltebord so klein gehalten werden kann, daß seine innere Kante sich noch in Höhe der Abrundung der Rollen befindet, was üblicherweise nicht zweck mäßig ist, was aber hier nicht nachteilig ist, weil an der Innenfläche des Bordes der Vorsprung des Käfigs zur Anlage kommt, wobei als Raumgewinn noch die an den Laufbahnenden aus Fertigungsgründen erforderliche Rille genutzt werden kann. Damit wird außerdem noch erreicht, daß der an dieser Stelle bereits sehr kleine Querschnitt des Laufrings nicht zusätzlich noch reduziert wird. Der kleine Haltebord bewirkt, daß die Rollen beim Übergleiten desselben nur geringfügig radial verkippt werden müssen.In this version, however, there is a certain one Danger of the rollers with the cage being removed Counter ring and with the bearing upright axis fall out again. Since such a possibility assembly is not desired according to a further embodiment of the invention on the side of the retaining cage with a elastic projection provided in a groove is sprung behind the holding board. This will achieved that the retaining board is kept so small can be that its inner edge is still at the level of the rounding the rollers is located, which is usually not the purpose is moderate, which is not a disadvantage here because on the inside surface of the board the projection of the Cage comes to the plant, while still gaining space those at the career ends for manufacturing reasons required groove can be used. So that will also achieved that at this point not very small cross-section of the race is additionally reduced. The little board causes the rollers to slide over them need to be tilted only slightly radially.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläu tert. Diese zeigt ein Kegelrollenlager mit Rollen, Käfig und Innenring im Teilquerschnitt.The invention is illustrated by a figure tert. This shows a tapered roller bearing with rollers, Cage and inner ring in partial cross-section.

Der Innenring 1 des Kegelrollenlagers besitzt auf der einen Seite einen Führungsbord 2, während auf der anderen Seite nur ein kleiner Haltebord 3 ange bracht ist. Auf der Laufbahn 4 des Innenrings 1 sind die Kegelrollen 5 angeordnet. Letztere werden vom Fensterkäfig 6 geführt und gehalten. Aus Fertigungs gründen ist der Taschenabschnitt 7 eben und zurück gesetzt. Bei Verwendung von zwei Axialschiebern bei der Herstellung des Käfigs 6 kann der eine Schieber nämlich nur entgegen der sich im Durchmesser ver kleinernden Rolle zum kleinen Haltebord 3 hin axial herausgezogen werden. Die Flächen 8 innerhalb der Teilkreislinien 10 sind eben, damit die Rollen 5 in einfacher Weise von innen in den Käfig 6 eingebracht werden können, bevor er auf den Innenring 1 aufge schoben wird. Die Dreiecksflächen 9 sind zum Zwecke einer guten Führung der Rollen 5 dem jewei ligen Rollenprofil angepaßt und umgreifen daher die Rollen 5 im hohen Maße. Dadurch, daß sich erfindungsgemäß die Mantelfläche 11 des Käfigs 6 im Bereich des kleinen Haltebords 3 den Teilkreis linien 10 nähert, wird hier aber die Umschließung der Rollen 6 stark reduziert, weswegen sie im Rahmen des Spiels der Rollen 5 zwischen den Stegen 12 nach oben kippen können, und zwar um den Punkt 13, der die engste Stelle im Käfig 6 für die Rollen 5 festlegt. Damit die Rollen 5 auch zwi schen den Seitenringen 13 und 14 verkippen können, ist ihre Länge entsprechend kleiner als der axiale Abstand der Seitenringe 13 und 14.The inner ring 1 of the tapered roller bearing has on one side a guide board 2 , while on the other side only a small retaining board 3 is introduced. The tapered rollers 5 are arranged on the raceway 4 of the inner ring 1 . The latter are guided and held by the window cage 6 . For manufacturing reasons, the pocket section 7 is flat and set back. When using two axial slides in the manufacture of the cage 6 , the one slider can only be pulled axially outward against the smaller diameter roller to the small retaining board 3 . The surfaces 8 within the partial circular lines 10 are flat so that the rollers 5 can be introduced in a simple manner from the inside into the cage 6 before it is pushed onto the inner ring 1 . The triangular surfaces 9 are adapted for the purpose of good guidance of the rollers 5 to the respective roller profile and therefore encompass the rollers 5 to a high degree. Characterized in that, according to the invention, the lateral surface 11 of the cage 6 in the area of the small retaining board 3 approaches the pitch circle 10 , the enclosure of the rollers 6 is greatly reduced here, which is why they tilt upwards within the scope of the play of the rollers 5 between the webs 12 can, namely around the point 13 , which defines the narrowest point in the cage 6 for the rollers 5 . So that the rollers 5 can also tilt between the side rings 13 and 14 , their length is correspondingly smaller than the axial distance between the side rings 13 and 14 .

Das Verkippen der Rollen 5 ermöglicht nun, daß die radial inneren Stellen 15 der Rollen 5 auf einen Durchmesser gebracht werden können, der ein Über gleiten der Borde 3 ermöglicht, ohne daß dabei radial gerichtete Kräfte auftreten. Eine Beschä digung des Käfigs 6 durch die Rollen 4 oder der Rollen 5 an Kanten des Innenrings 1 wird dadurch vermieden und gleichzeitig eine gute axiale Aus richtung der Rollen 5 beibehalten.The tilting of the rollers 5 now enables the radially inner points 15 of the rollers 5 to be brought to a diameter which enables the rims 3 to slide over without the occurrence of radially directed forces. Damage to the cage 6 by the rollers 4 or the rollers 5 on the edges of the inner ring 1 is avoided and at the same time a good axial direction from the rollers 5 is maintained.

Die kräftefreie Montage des Käfigs 6 mit den Rollen 5 auf dem Innenring 1 bewirkt eine Bauein heit bezüglich dieser Teile. Diese wird bei verti kaler Lage der Lagerachse sicher beibehalten. Problematisch wird die Situation aber dann, wenn die Lagerachse senkrecht steht, wobei der kleine Haltebord 3 unten angeordnet ist, und wenn der Haltebord so klein ist, daß seine Kante 3′ im Bereich der Abrundungsradien 16 der Rollen 5 liegt. Alle Rollen 5 können dann unterstützt vom Eigengewicht nach außen gedrückt werden. Die Folge ist, daß die erwünschte Bauein heit wieder verloren geht.The force-free assembly of the cage 6 with the rollers 5 on the inner ring 1 causes a Bauein unit with respect to these parts. This is reliably maintained with the bearing axis in a vertical position. The situation becomes problematic, however, when the bearing axis is vertical, the small retaining board 3 being arranged at the bottom, and when the retaining board is so small that its edge 3 'lies in the region of the rounding radii 16 of the rollers 5 . All rollers 5 can then be pushed outwards by their own weight. The result is that the desired Bauein unit is lost again.

Um nun selbst bei kleinem Haltebord 3 die Bauein heit bei senkrechter Achse zu erhalten, besitzt der Käfig 6 einen elastischen Vorsprung 17, der in einer Nut 18 hinter dem Haltebord 3 eingefedert ist. Dadurch können die Rollen 6 nicht mehr zur direkten Anlage an den Haltebord 3 kommen und nach außen gedrückt werden. Außerdem wird der Bord 3 für die Anlage der Stirnfläche des Vorsprungs 17 größer, da noch die Tiefe der aus Fertigungsgrün den erforderlichen Rille 18 genutzt werden kann, was weiterhin eine unerwünschte, zusätzliche Reduzierung des Innenrings-Querschnitts an dieser schwächsten Stelle überflüssig macht. Trotz der Lage der Haltebordkante 3′ in Höhe der Abrundungs radien 16 ist hier also eine sichere Baueinheit in allen Lagen des Lagers gegeben. Der leicht ein schnappbare Vorsprung 17 besitzt nämlich genügend axiale Anlagefläche am Haltebord 3. Seine elas tische Verformung beim Übergleiten des Haltebordes 3 verursacht keine Beschädigung, da zusätzlich noch eine Entlastungsnut 19 vorgesehen ist.In order to obtain the unit with a vertical axis even with a small retaining board 3 , the cage 6 has an elastic projection 17 which is spring-loaded in a groove 18 behind the retaining board 3 . As a result, the rollers 6 can no longer come into direct contact with the retaining board 3 and are pressed outwards. In addition, the rim 3 for the abutment of the end face of the projection 17 becomes larger, since the depth of the groove 18 required for manufacturing reasons can still be used, which furthermore makes an undesired, additional reduction of the inner ring cross section at this weakest point superfluous. Despite the location of the curb 3 'at the height of the rounding radii 16 is here a safe unit in all positions of the camp. The easily a snap-on projection 17 namely has enough axial contact surface on the retaining board 3 . Its elastic deformation when sliding over the retaining flange 3 does not cause any damage, since a relief groove 19 is additionally provided.

Claims

1.Tapered roller bearings consisting of an inner ring, an outer ring, the tapered rollers and a window cage, preferably made with two axial slides, one of the two races has a retaining flange and the cage webs, which at least partially include the rollers with little play and for the purpose of achieving them reach behind a structural unit to a larger extent, characterized in that the angle between the lateral surface ( 11 ) of the cage ( 6 ) in the region of the webs ( 12 ) and the axes ( 10 ) of the rollers ( 5 ) starting from the side of the retaining rim ( 3 ) opens, the angular tip lying approximately in the region of the side ring ( 14 ) of the cage ( 6 ) adjacent to the retaining rim ( 3 ).

2. Tapered roller bearing according to claim 1, characterized in that the cage ( 6 ) on the side of the retaining board ( 3 ) has an elastic projection ( 17 ) which is deflected into a groove ( 18 ) behind the retaining board ( 3 ).