DE4028273C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Lagerungen für Plattenspeicherspindeln sind schon seit vielen Jahren bekannt und in Benutzung (s. z. B. SKF Kugellagerzeitschrift 232, 4/1988). Bisher wurden da­ bei immer Ausführungen gewählt, bei denen zwei Rillen­ kugellager oder zwei Schrägkugellager in einem gewis­ sen Abstand auf eine Welle angeordnet und axial gegen­ einander verspannt wurden, damit die gewünschte Spiel­ freiheit erreicht wird. Da immer kleinere Platten mit höherer Speicherkapazität entwickelt wurden, war es erforderlich, die Genauigkeit der Lagerungen zu erhö­ hen. Man hat daher die Lager der Spindeln beispiels­ weise durch weniger Bauteile und/oder weniger Paß- und Fügeflächen ebenfalls verbessert. Das Ergebnis war, daß man spezielle Innenringe vermieden hat, indem man die Laufbahn direkt in die Welle einbrachte. Montage­ bedingte Verkippungen der Innenringlaufbahnen zueinan­ der wurden dadurch ausgeschlossen. Das parallele Aus­ richten der Außenringlaufbahnen ist ebenfalls Voraus­ setzung für optimale Abrollverhältnisse im Lager. We­ gen der Toleranzen in den Paß- und Fügeflächen der Au­ ßenringe ist aber eine restlose Parallelausrichtung der Außenringlaufbahnen zueinander nicht erreichbar. Die Folge sind Druckwinkelschwankungen im Laufbahnum­ fang, die sich negativ auf die Abrollverhältnisse und damit auf die Genauigkeit der Lagerung auswirken.

Selbst wenn man die Erkenntnis aus der FR-PS 6 44 317 auf die Gestaltung der Außenringe überträgt, erhält man noch keine optimale Lösung. Die kugelige Laufbahn im Außenring des dort gezeigten Lagers ermöglicht zwar auch bei verkippten Einbau der Außenringe ein gleichmäßiges Abrollen der Kugeln im Lager, die zur einen Stirnseite des Außenrings hin verschobene Posi­ tion des Schwenkmittelpunktes auf der Achse des Lagers bewirkt aber einen radialen Versatz des Gehäuses oder der Wellen und damit eine oft nicht akzeptierbare Un­ genauigkeit der Lagerung.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung die o. g. Lage­ rungen weiter zu entwickeln, wobei trotz einfachem Aufbau und einfacher Montage der Lager eine hohe Ge­ nauigkeit erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegeben.

Die axial gegeneinander verspannten Lager haben Ähn­ lichkeit mit Schrägkugellagern. Dadurch, daß aber ihre Laufbahnen Abschnitte von Kugelflächen mit dem Mittel­ punkt auf der Drehachse bilden, ist eine Verkippung der Außenringe zueinander möglich, ohne daß Druckwin­ kelschwankungen in Laufbahnumfangsrichtung auftreten. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für eine hohe Ge­ nauigkeit der Lagerung. Aufgrund dessen, daß die re­ sultierende Vorspannkraft der Druckfeder nicht zen­ trisch zu den Außenringen wirkt, verkippen die Außen­ ringe in der Bohrung der Hülse. Wird dann der Abstand zwischen der einen Stirnfläche der Außenringe und dem Schnittpunkt der Drucklinie auf der Achse gleich groß ausgeführt wie der Abstand zwischen diesem Schnitt­ punkt und der anderen Stirnfläche des Lagers, erfolgt eine Selbstzentrierung der Lagerlängsachse in der Boh­ rung der Hülse. So hat die Spaltbreite zwischen den Außenringen und der Hülse keinen Einfluß auf den zen­ trischen Sitz der Außenringe in der Hülsenbohrung. Die Fertigungstoleranzen für die Bohrung und Außenring­ durchmesser können größer gehalten werden. Die entste­ henden Spalte zwischen den Außenringen und der Hülsen­ bohrung werden anschließend mit einem Klebestoff, der aushärtet, gefüllt. Dadurch werden Bewegungen zwischen den Außenringen und der Hülse vermieden.

Trotz höchster Genauigkeit der Lagerung ist also hier die Parallelausrichtung der Außenringe zueinander und die Zentrierung der Außenringe in der Hülsenbohrung nicht mehr erforderlich.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert. Diese zeigt einen Längsschnitt durch die Lagerung ei­ ner Plattenspeicherspindel.

Gemäß der Figur besteht die Lagerung aus einer Welle 1, in die die Laufbahnen 2 von zwei Schrägkugellagern eingearbeitet sind, den beiden Kugelreihen 3, den Au­ ßenringen 4 und einer Hülse 5. Zwischen den in Abstand angeordneten Außenringen 4 ist eine Druckfeder 6 vor­ gesehen, die diese axial gegeneinander verspannt.

Gemäß der Erfindung sind nun die Laufbahnen 4′ der Au­ ßenringe 4 so profiliert, daß sie eine Kugelfläche bilden, wobei der Mittelpunkt 7 ihres Radius auf der Drehachse 8 der inneren Laufbahnen 1′ liegt. Dadurch ist das Verkippen der Außenringe 4 in der Hülse 5 mög­ lich, ohne daß Druckwinkelveränderungen auftreten, denn in jeder Kippstellung stehen die Kugeln 3 immer der gleichen Kugelfläche gegenüber. In den durch das Verkippen entstehenden Spalten 9 wird bei der Montage ein Klebstoff eingefüllt, der anschließend aushärtet und eine Fixierung der Außenringe 4 in der Hülse 5 be­ wirkt.

Wenn man den Abstand l₁ zwischen der einen Stirnfläche 10 der Außenringe 4 und dem Schnittpunkt 7 der Druck­ linien auf der Achse 8 gleich dem Abstand l₂ zwischen dem Schnittpunkt 7 und der anderen Stirnfläche 11 der Außenringe 4 ausführt, erfolgt eine Selbstzentrierung der Drehachse (8) in der Bohrung der Hülse 5. Damit wird der Einfluß der Fertigungstoleranzen auf die Ge­ nauigkeit der Lagerung eliminiert.

Claims (1)

1. Lagerung, insbesondere für Plattenspeicherspindeln und Positionierern bestehend aus zwei im Abstand auf einer Welle angeordneten, axial gegeneinander verspannten Schrägkugellagern vorzugsweise in O-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils radial äußere Laufbahn (4′) der Außenringe (4) im Längsschnitt einen Radius besitzt, dessen Mittelpunkt (7) etwa auf der Drehachse (8) der inneren Laufbahnen (2) liegt, und daß der Au­ ßenring (4) eines jeden Lagers so gestaltet ist, daß der Abstand l₁ zwischen der einen Stirnfläche (10) und dem Schnittpunkt (7) der Drucklinien des Schrägkugel­ lagers auf der Achse (8) gleich dem Abstand l₂ zwi­ schen diesem Schnittpunkt (7) und der anderen Stirn­ fläche (11) ist.