DE3928913A1 - Waelzlagerkaefig - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager mit Käfigen, die zum Begrenzen der Bewe­ gung der Wälzkörper dienen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Mittel zum Verbinden der beiden Enden eines geschlitzten, einstückigen Käfigs, der aus flexiblem, nachgiebigem Material wie Kunststoff hergestellt ist. Halter oder Aufnahmen für Wälzkörper sowie Abstandsglieder, die ähnliche Ausbildungen auf­ weisen, fallen ebenso unter die Erfindung. Daher umfaßt der Begriff "Käfig" auch Halter, Aufnahmeglieder, Trennglieder oder Abstandsglieder. Die Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung in der Automobiltechnik.

Im Stand der Technik gibt es Patente, die Verriegelungseinrichtungen für ring­ förmige Lagerkäfige aus Kunststoff mit einem einzigen Schlitz offenbaren, wobei Anschlagflächen mit gegenseitig entsprechenden Vorsprüngen und Vertiefungen vor­ gesehen sind, die die Enden des Rings formschlüssig miteinander verbinden und die einen hakenartigen Vorsprung an einem Ende verwenden, der in eine entsprechende Vertiefung einschnappt. Ein Beispiel hierfür ist in US-PS 43 97 507 enthalten.

Im Stand der Technik sind auch geschlitzte Käfiganordnungen bekannt, die Anschlag­ flächen mit männlichen und weiblichen (vorragenden und vertieften) Gliedern zu­ einander passender Größen an den entgegengesetzten Enden aufweisen. Die Stirn­ flächen dieser Glieder haben Vorsprünge, die in entsprechende Ausnehmungen oder Vertiefungen an dem entgegengesetzten Glied passen, aber die Vorsprünge sind in Umfangsrichtung an dem vertieften Glied angeordnet statt in radialer Richtung an dem vorragenden Glied. Ein Beispiel hierfür findet sich in US-PS 27 06 137.

Das wesentliche Problem beim Stand der Technik besteht darin, daß die meisten nachgiebigen flexiblen Käfige durch eine radiale Ziehformtechnik hergestellt werden müssen. Dies ist eine verhältnismäßig teure Technik im Vergleich zu einer axialen Ziehformtechnik. Die Erfindung löst dieses Pro­ blem durch Schaffung einer Käfigstruktur bzw. Käfigausbildung, die unter Ver­ wendung eines Axialziehverfahrens hergestellt werden kann.

Kurz gesagt, weist der erfindungsgemäße Käfig ein Ringglied mit einer Vielzahl von Taschen auf, die in Umfangsrichtung mit gegenseitigen Abständen angeord­ net sind. Eine Vielzahl von Wälzkörpern ist in den Taschen enthalten. Der Ring hat einen axialen Schlitz, der es dem Käfig gestattet, in eine C-förmige Stellung geöffnet zu werden, um den Einbau zu erleichtern. Der Schlitz ge­ stattet es auch, den Ring dadurch zu schließen, daß ein Ende unter das andere Ende gebracht und der Ring zusammengedrückt wird, um den Durchmesser des Rings zu vermindern, beispielsweise zur Installation in einem äußeren Lauf­ teil. Die beiden Enden des Rings an dem Schlitz sind so ausgebildet, daß sie einen Verriegelungseingriff miteinander bilden, der axiale, radiale und um­ fangsmäßige Bewegungen der Enden begrenzt. Jedes der beiden Enden hat vor­ ragende Verriegelungselemente und entsprechende vertiefte Verriegelungsele­ mente. Die Taschen und die Verriegelungselemente haben Formgestaltungen, die die Verwendung axialer Ziehformtechniken gestatten.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgen­ den Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine bruchstücksweise perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Käfigs;

Fig. 2 ist eine bruchstücksweise perspektivische Ansicht eines vorragenden Verriegelungselements des in Fig. 1 gezeigten Käfigs bei einem Blick radial nach innen auf die äußere Oberfläche des Käfigs;

Fig. 3 ist eine bruchstücksweise perspektivische Ansicht ähnlich von Fig. 2 eines anderen vorragenden Verriegelungselements mit einem vorspringenden Teil, das eine gegenüber der Fig. 2 abgewandelte Form hat;

Fig. 4 ist eine bruchstücksweise Schnittansicht des gleichen Käfigs nach der Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 ist eine bruchstücksweise perspektivische Ansicht eines Käfigs gemäß einem abgewandelten Ausführungsbeispiel.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 2 zeigen, weist das bevorzugte Ausführungs beispiel des erfindungsgemäßen Käfigs ein ringförmiges Glied 10 auf, das eine Vielzahl von Wälzkörpern 13 (Fig. 4) sowie eine Vielzahl von Taschen 20, einen Schlitz 30 und zwei Enden 40 und 50 aufweist. Jede Tasche 20 weist einen äußeren ringförmigen Endrand 22 und einen inneren ringförmigen Endrand 24 auf. Die Endränder 22 und 24 sind durch Querstege 26 miteinander verbunden. Der Schlitz 30 gestattet es, den Ring 10 in eine C-förmige Ge­ stalt zu öffnen, um den Einbau des Rings um eine innere Lauffläche oder eine Welle (nicht dargestellt) zu erleichtern. Das Ende 40 hat ein männliches oder vorragendes Verriegelungselement 42, ein weibliches oder vertieftes Ver­ riegelungselement 44 und eine flache Endfläche 46. Das Ende 50 hat auch ein männliches oder vorragendes Verriegelungselement 52, das so gestaltet ist, daß es zu dem Element 44 paßt, ein weibliches oder vertieftes Verriegelungs­ element 54, das zur Aufnahme des Elements 42 gestaltet ist, und eine flache Endfläche 56, die zu der Fläche 46 paßt, um einen bündigen Sitz mit der Fläche 46 zu bilden, wenn die Enden 40 und 50 miteinander verriegelt sind. Wenn die Enden auf diese Weise verriegelt sind, bildet das vorragende Ele­ ment 42 einen engen Sitz mit dem vertieften Element 54, und das vertiefte Element 44 bildet in gleicher Weise einen festen Sitz mit dem vorragenden Element 52. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, haben die vorragenden Elemente 42 und 52 Vorsprünge 48 und 58, die jeweils eine halbkreisförmige Gestalt haben. Fig. 3 veranschaulicht eine mögliche Abwandlung dieser Gestalt mit einem ab­ gewandelten Vorsprung 33. Andere abgewandelte Formen oder Gestalten könnten auch den gewünschten Zweck erfüllen, solange die Vorsprünge 48 und 58 die Funktion ausführen können, die Enden 40 und 50 miteinander zu verriegeln.

Wie Fig. 4 zeigt, ist der Querschnitt jeder Tasche 20 so gestaltet, daß er eine nach innen und nach außen gerichtete radiale Bewegung der Wälzkörper 13 begrenzt, wobei es sich beispielsweise um Nadelrollen handelt. Zwei repräsen­ tative Rollen 13 sind in zwei Taschen 20 in Fig. 4 gezeigt. Wie bereits erwähnt, könnten die Taschen 20 unterschiedliche Querschnittsprofile haben, die nur eine radial nach innen gerichtete Bewegung oder nur eine radial nach außen gerichtete Bewegung begrenzen würden. In diesem Fall kann der Ring 10 als Halteglied oder Aufnahmeglied für die Wälzkörper dienen. Alternativ könnte jede Tasche 20 eine Gestalt haben, die weder eine nach innen noch eine nach außen gerichtete radiale Bewegung begrenzt, sondern die stattdessen nur einen Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Wälzkörpern schafft. In diesem Fall würde der Ring 10 als Trennglied oder Abstandsglied dienen. Die Verwen­ dung des Begriffs "Käfig" schließt auch Gestaltungen des Rings 10 ein, die auch als Halte- oder Aufnahmeglied oder als Trenn- oder Abstandsglied verwen­ det werden könnten.

Fig. 5 veranschaulicht schließlich ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Käfigs, das Verriegelungselemente ähnlich denjenigen von Fig. 1 verwendet, das aber unterschiedliche Gestaltungen der Taschen aufweist. Der Ring 60 hat einen Schlitz 62, Taschen 70 und zwei Enden 80 und 90. Das Ende 80 trägt ein männliches oder vorragendes Verriegelungselement 82, ein weibliches oder ver­ tieftes Verriegelungselement 84 und eine flache Endfläche 86. Das Ende 90 trägt ebenso ein männliches oder vorragendes Verriegelungselement 92, das so gestaltet ist, daß es zu dem Element 84 paßt, ein weibliches oder vertieftes Verriegelungselement 94, das zur Aufnahme des Elements 82 gestaltet ist, und eine flache Endfläche 96, die zu der Endfläche 86 paßt, um einen bündigen Sitz mit der Fläche 86 zu bilden, wenn die Enden 80 und 90 miteinander verrie­ gelt sind. Wenn die Enden auf diese Weise verriegelt sind, bildet das vor­ ragende Element 82 einen dichten Sitz mit dem vertieften Element 94, und das vertiefte Element 84 bildet in gleicher Weise einen dichten Sitz mit dem vorragenden Element 92. Die vorragenden Elemente 82 und 92 können andere Formen haben, als z.B. für die Elemente 42 und 52 in Fig. 2 und 3 gezeigt, solange sie nur sich mit den vertieften Verriegelungselementen 94 bzw. 84 verriegeln können. Die Taschen 70 sind durch zwei Endränder 72 und 74 be­ grenzt, die nur durch eine radiale Ziehformtechnik und nicht durch ein axiales Ziehverfahren ausgebildet werden können. Mit Ausnahme der Endränder 72 und 74 sind die Ringe 10 und 60 sonst in jeder anderen Beziehung gleich.

Weitere Abwandlungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels, zusätzlich zu den in Fig. 3 und 5 gezeigten Abwandlungen, können vorgenommen werden. Solche Abwandlungen schließen die Verwendung mehrerer Reihen von Rollen oder Wälz­ körpern statt einer einzigen Reihe ein. Zusätzlich können mehrfache Sätze von Verriegelungselementen in Umfangsrichtung oder in axialer Richtung ver­ wendet werden, statt nur eines Satzes, wie er in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist. Mehrfache Sätze von Verriegelungselementen in Umfangsrichtung könnten verwendet werden, wenn der Ring mehr als einen Schlitz hat. Mehrfache axiale Sätze von Verriegelungselementen könnten verwendet werden, wenn der Ring mehr als eine Reihe von Rollen oder Wälzkörpern aufweist.

Claims (3)

1. Ring zur Verwendung in einem Lager, hergestellt aus nachgiebigem flexiblem Material durch axiale Ziehformtechniken, wobei der Ring mehrere, nicht kontinuierliche ringförmige Endränder, mehrere, die Endränder miteinander verbindende Querstege, mehrere Roll- oder Wälzkörper und mehrere durch die Endränder und die Querstege gebil­ dete Taschen aufweist, wobei die Taschen so gestaltet sind, daß sie die Roll- oder Wälzkörper aufnehmen und deren Bewegung begrenzen, mit wenigstens einem ersten Ende (40) der Endränder (22, 24), wobei dieses erste Ende ein erstes vorragendes Verriegelungselement (42) und ein erstes vertieftes Verriegelungselement (44) aufweist, mit wenigstens einem zweiten Ende (50) der Endränder (22, 24), wobei das zweite Ende ein zweites vorragendes Verriegelungselement (52) und ein zweites vertieftes Verriegelungselement (54) aufweist, wobei das zweite vorragende Verriegelungselement (52) so gestaltet und angeordnet ist, daß es sich mit dem ersten vertieften Verriegelungs­ element (44) verriegelt, und wobei das zweite vertiefte Verriegelungs­ element (54) so gestaltet und angeordnet ist, daß es sich mit dem ersten vorragenden Verriegelungselement (42) verriegelt, und mit wenigstens einer axial gerichteten Trennung (Schlitz 30), die durch das wenigstens eine erste und das wenigstens eine zweite Ende (40, 50) begrenzt ist.

2. Ring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endränder (22, 24), die Querstege (26) und die wenigstens einen ersten und zweiten Enden (40, 50) so gestaltet sind, daß sie die Verwendung von axialen Ziehformtechniken ermöglichen.

3. Ring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endränder (22, 24), die Querstege (26) und die wenigstens einen ersten und zweiten Enden (40, 50) so gestaltet sind, daß sie die Verwendung von axialen Ziehformtechniken erfordern.