DE4234714C2

DE4234714C2 - Ball bearings for longitudinal movements

Info

Publication number: DE4234714C2
Application number: DE19924234714
Authority: DE
Inventors: Juergen Osterlaenger
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1992-06-10
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2012-10-16
Also published as: DE4234714A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugellager für Längsbewegungen mit am Umfang einer Führungsschiene verteilten, in einem Tragkörpergehäuse angeordneten, endlos umlaufenden Kugeln, die in belasteten Kugelreihen in der Bohrung einer in dem Tragkörper angeordneten Traghülse abge stützt und in unbelasteten Kugelreihen über die äußere Mantelfläche der Traghülse rückgeführt sind, wobei eine belastete Kugelreihe und eine unbelastete Kugelreihe an ihren Enden jeweils über Kugelumlenkbö gen miteinander verbunden sind und zwischen zwei benachbarten belaste ten Kugelreihen jeweils ein Führungssteg angeordnet ist, und wobei das Tragkörpergehäuse mit den Führungsstegen längs einer zur Bewegungs achse des Tragkörpergehäuses geneigten Trennebene in zwei einstückige Gehäuseteile aufgeteilt ist, nach Patent DE 42 18 981 C2The invention relates to a ball bearing for longitudinal movements with Distributed circumference of a guide rail, in a supporting body housing arranged, endlessly rotating balls, in loaded rows of balls abge in the bore of a support sleeve arranged in the support body supports and in unloaded rows of balls over the outer surface the support sleeve are returned, with a loaded row of balls and an unloaded row of balls at their ends via a ball deflection are connected to each other and between two neighboring loads th rows of balls, a guide bar is arranged, and wherein Support body housing with the guide bars along one for movement axis of the supporting body housing inclined parting plane in two one-piece Housing parts is divided, according to patent DE 42 18 981 C2

Bei dem Kugellager nach dem zugehörigen Hauptpatent sind die beiden Gehäuseteile mit achsparallelen Schrauben und aufgeschraubten Muttern zusammengehalten. Dadurch ist ein gewisser Montageaufwand bedingt.The two are for the ball bearing according to the associated main patent Housing parts with axially parallel screws and screwed nuts held together. This requires a certain amount of assembly work.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kugellager der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es sich in einfacher Weise ohne Zusatzmittel zusammenbauen und am Einsatzort montieren läßt, wonach seine einzelnen Bauteile dauerhaft aneinander befestigt sind. The invention has for its object a ball bearing of the beginning mentioned type so that it can be done in a simple manner without Assemble the additive and have it installed on site, after which its individual components are permanently attached to each other.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an mindestens einem Gehäuseteil abstehende elastische Schnappelemente für die Befe stigung an dem benachbarten Bauteil angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich die beiden Gehäusehälften bei bereits eingeschobener Traghülse in einfacher Weise miteinander verschnappen, so daß sich eine denkbar einfache Montage ergibt. Anschließend erfolgt dann die Kugelbefüllung von innen.This object is achieved in that at least a housing part protruding elastic snap elements for the Befe Stigung are arranged on the adjacent component. In this way the two halves of the housing can already be inserted Snap the support sleeve together in a simple manner so that a very simple assembly results. Then the Ball filling from the inside.

Das erfindungsgemäße Kugellager ist einfach aufgebaut und läßt sich also leicht zusammenbauen. Es ist kostengünstiger herzustellen, als bekannte Kugellager und verursacht geringere Werkzeugkosten. Es be sitzt eine hohe Tragfähigkeit. Infolge der Verwendung von polymerem Werkstoff für die Gehäusehälften ist das Lager elektrisch isolierend. Es ist für hohe Betriebsgeschwindigkeiten und Beschleunigungen ge eignet und weist einen ruhigen und leisen Lauf auf.The ball bearing according to the invention is simple in construction and can be so assemble easily. It is less expensive to manufacture than known ball bearings and causes lower tool costs. It be sits a high load capacity. Due to the use of polymeric The material for the housing halves is electrically insulating. It is designed for high operating speeds and accelerations is suitable and has a quiet and quiet run.

An beiden Gehäuseteilen können als Haken ausgebildete Schnappelemente angeordnet sein, wobei jeweils ein Haken des einen Gehäuseteils und ein Haken des anderen Gehäuseteils formschlüssig ineinandergreifen. Wenn die Trennebene rechtwinklig zu der Bewegungsachse des Tragkörper gehäuses angeordnet ist, teilt sie dieses in zwei identische Gehäuse hälften auf, wobei jedoch die Haken über die aneinander anliegenden Stirnflächen der Gehäuseteile hinausragen. Die beiden Gehäuseteile können eine im wesentlichen kreiszylindrische Form aufweisen und die Haken können jeweils an der äußeren Mantelfläche der Gehäuseteile achsparallel angeordnet sein. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Haken zusammen mit der zugehörigen Gehäusehälfte in einem einfachen, zweiteiligen Werkzeug ohne Hinterschneidungen hergestellt und axial entformt werden können. Für den Zusammenbau eines solchen Tragkörper gehäuses aus einem polymeren Werkstoff sind dann keine zusätzlichen Haltemittel erforderlich.Snap elements designed as hooks can be attached to both housing parts be arranged, each having a hook of a housing part and a hook of the other housing part interlock. If the parting plane is perpendicular to the axis of movement of the support body is arranged housing, it divides this into two identical housings halves, but the hooks over the adjacent Protrude from the front of the housing parts. The two housing parts can have a substantially circular cylindrical shape and the Hooks can be on the outer surface of the housing parts be arranged axially parallel. This arrangement has the advantage that the Hooks together with the associated housing half in a simple, two-part tool manufactured without undercuts and axially can be demolded. For the assembly of such a supporting body Housing made of a polymeric material are then no additional Retaining means required.

Die Schnappelemente können auch als Zungen für die Anlage an einem das Gehäuseteil umgebenden Anschlußbauteil ausgebildet sein. Mit solchen Zungen ergibt sich die Möglichkeit der Selbsthalterung des Tragkörper gehäuses in der Einbaubohrung. Die Zungen können sich beispielsweise beidseitig gegen einen Bohrungsbund abstützen. Das aus den beiden Gehäuseteilen zusammengesetzte Tragkörpergehäuse kann die Form einer im wesentlichen kreisringförmigen Kugelbüchse aufweisen, an deren äußerer Mantelfläche achsparallele Nuten als Freistellungen einge arbeitet sind. Solch Freistellungen erlauben eine spritztechnisch günstige, wanddickengleiche Bauart jeder Gehäusehälfte.The snap elements can also be used as tongues for the system on one Housing part surrounding the connecting component. With such Tongues give the possibility of self-holding the support body housing in the mounting hole. The tongues can, for example Support on both sides against a collar of holes. That from the two Housing parts composite support body housing can take the form of a have essentially annular spherical sleeve, at the outer surface axially parallel grooves inserted as exemptions works. Such exemptions allow injection molding inexpensive design of the same thickness for each housing half.

Das Tragkörpergehäuse braucht nicht in Form einer geschlossenen Hülse ausgeführt zu sein, sondern es kann auch einen über seine gesamte axiale Länge sich längs eines Mittelpunktswinkels erstreckenden Aus schnitt für die Aufnahme von Befestigungsmitteln der Führungsschiene aufweisen.The supporting body housing does not need to be in the form of a closed sleeve to be executed, but it can also take one over its entire length axial length extending along a center angle cut to accommodate fasteners for the guide rail exhibit.

Bei dem erfindungsgemäßen Kugellager wird die Last von dem Tragring unmittelbar auf das Tragkörpergehäuse übertragen. Der Tragring aus gehärtetem Stahl ist einfach und kostengünstig in der Herstellung. Er ist innen und außen zylindrisch und kann an den Enden verrundet sein, um sich den Kugelumlenkungen anzupassen.In the ball bearing according to the invention, the load is from the support ring directly transferred to the supporting body housing. The support ring Hardened steel is simple and inexpensive to manufacture. He is cylindrical inside and outside and can be rounded at the ends, to adapt to the ball deflections.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, an einer Führungsschiene montier tes Lager im Querschnitt gemäß Linie I-I der Fig. 2; Fig. 1 shows an inventive, montier tes to a guide rail bearing in cross-section according to line II of Fig. 2;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Kugellager gemäß Linie II- II der Fig. 1; Figure 2 is a longitudinal section through the ball bearing according to line II-II of Fig. 1.

Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht eines Gehäuseteils mit darin eingesteckter Traghülse gemäß Pfeil III der Fig. 5; Fig. 3 is an end view of a housing part with inserted therein support sleeve according to arrow III of FIG. 5;

Fig. 4 eine Seitenansicht des aus zwei Gehäuseteilen zusammen gesetzten Tragkörpergehäuses; Fig. 4 is a side view of the set of two housing parts together supporting body housing;

Fig. 5 das linke Gehäuseteil des Tragkörpergehäuses der Fig. 4 mit eingesteckter Traghülse; FIG. 5 shows the left housing part of the support body housing of FIG. 4 with the support sleeve inserted;

Fig. 6 das rechte Gehäuseteil des Tragkörpergehäuses gemäß Fig. 4. Fig. 6, the right housing portion of the support body casing of FIG. 4.

Das in der Zeichnung dargestellte Kugellager weist ein Tragkörperge häuse 1 auf, welches aus zwei Gehäuseteilen 2 und 3 aus einem polyme ren Werkstoff zusammengesetzt ist. Die Gehäuseteile 2 und 3 grenzen stirnseitig aneinander an und weisen eine gemeinsame Trennebene 4 auf. Dieses Tragkörpergehäuse 1 ist für die geradlinige Bewegung an einer Führungsschiene 5 längs einer Bewegungsachse 6 vorgesehen. Die beiden Gehäuseteile 2 und 3 umgeben im eingebauten Zustand die Führungsschie ne 5 vollständig.The ball bearing shown in the drawing has a Tragkörperge housing 1 , which is composed of two housing parts 2 and 3 made of a polyme ren material. The housing parts 2 and 3 adjoin one another on the end face and have a common parting plane 4 . This support body housing 1 is provided for the linear movement on a guide rail 5 along a movement axis 6 . The two housing parts 2 and 3 completely surround the guide rail ne 5 when installed.

Die Abstützung des Tragkörpergehäuses 1 an der Führungsschiene 5 erfolgt über Kugelumläufe mit zur Bewegungsachse 6 parallelen belaste ten Kugelreihen 7. Diese sind in Umfangsrichtung in Abständen vonein ander in dem Tragkörpergehäuse 1 angeordnet, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Kugelreihen 7 ein Führungssteg 8 als Teil des Gehäu seteils 2 bzw. 3 angeordnet ist. Die Kugeln der belasteten Kugelreihe 7 stützten sich außerdem an der inneren Oberfläche einer Traghülse 9 ab, die aus einem gehärteten Stahl bestehen und als Zylinder mit kreisringförmigem Querschnitt ausgeführt sein kann. Die Traghülse 9 ist in den Gehäuseteilen 2 und 3 des Tragkörpers 1 angeordnet, wobei sie mit ihrer äußeren Mantelfläche 10 in fluchtende Aufnahmebohrungen 11 der Gehäuseteile 2 und 3 eingesteckt ist. An ihren stirnseitigen Enden 12 ist die Traghülse 9 jeweils abgerundet. Diese Enden befinden sich im Bereich von Kugelumlenkbögen 13 der Gehäuseteile 2 und 3, durch die jede belastete Kugelreihe 7 mit einer parallelen unbelaste ten Kugelreihe 14 für den Rücklauf der Kugeln verbunden ist. Während die Kugeln der belasteten Kugelreihe 7 an der inneren Oberfläche der Traghülse 9 entlang rollen, bewegen sich die Kugeln der unbelasteten Kugelreihe 14 an der äußeren Mantelfläche 10 der Traghülse 9 entlang in den Gehäuseteilen 2 und 3 zurück.The support of the support body housing 1 on the guide rail 5 is carried out via ball revolutions with parallel to the movement axis 6 load th rows of balls 7th These are arranged in the circumferential direction at intervals from one another in the support body housing 1 , a guide bar 8 being arranged between two adjacent rows of balls 7 as part of the housing set 2 or 3 . The balls of the loaded row of balls 7 are also supported on the inner surface of a support sleeve 9 , which consist of a hardened steel and can be designed as a cylinder with an annular cross section. The support sleeve 9 is arranged in the housing parts 2 and 3 of the support body 1 , with its outer circumferential surface 10 being inserted into aligned receiving bores 11 of the housing parts 2 and 3 . At their front ends 12 , the support sleeve 9 is rounded off. These ends are in the region of ball deflection arches 13 of the housing parts 2 and 3 , through which each loaded row of balls 7 is connected to a parallel unloaded th row of balls 14 for the return of the balls. While the balls of the loaded row of balls 7 roll along the inner surface of the support sleeve 9 , the balls of the unloaded row of balls 14 move back along the outer lateral surface 10 of the support sleeve 9 in the housing parts 2 and 3 .

In den Aufnahmebohrungen 11 des Tragkörpergehäuses 1 können auch auf axialen Teillängen der Gehäuseteile 2 und 3 konische Oberflächenberei che vorgesehen sein. Wenn sich die Aufnahmebohrung 11 von der Trenn ebene 4 ausgehend auf diese Weise erweitert, kann sich die Traghülse 9 um den Bereich der Trennebene 4 geringfügig verschwenken. Auf diese Weise lassen sich Fluchtungsfehler, beispielsweise infolge von Durch biegungen der Führungsschiene 5, ausgleichen. Diese Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß konische Oberflächenbereiche nicht in den Aufnahmebohrungen 11, sondern an der Traghülse 9 selbst vorgesehen sind. Die Traghülse 9 kann also von der Trennebene 4 aus zu den Enden hin kleiner werdende Außendurchmesser haben. Schließlich können zu diesem Zweck in Analogie zu der konischen Traghülse 9 auch an den äußeren Mantelflächen der Gehäuseteile 2 und 3 konische Bereiche ausgebildet sein. In diesem Fall gleicht das gesamte Kugellager die Fluchtungsfehler aus.In the receiving bores 11 of the supporting body housing 1 , conical surface areas can also be provided on axial partial lengths of the housing parts 2 and 3 . If the receiving bore 11 extends from the parting plane 4 starting in this way, the support sleeve 9 can pivot slightly around the region of the parting plane 4 . In this way, misalignments, for example as a result of bends in the guide rail 5 , can be compensated for. This effect can also be achieved in that conical surface areas are not provided in the receiving bores 11 but on the support sleeve 9 itself. The support sleeve 9 can thus have a decreasing outer diameter from the parting plane 4 towards the ends. Finally, for this purpose analogous to the conical support sleeve 9 , conical areas can also be formed on the outer lateral surfaces of the housing parts 2 and 3 . In this case, the entire ball bearing compensates for the misalignment.

Im Bereich der Trennebene 4 weisen die Gehäuseteile 2 und 3 von ihren Stirnseiten ausgehende fluchtende Bohrungen 15 auf, in welche Zen trierstifte 16 eingesteckt sind. Durch diese, jeweils in eine Bohrung 15 des Gehäuseteils 2 und in die dazu fluchtende Bohrung 15 des Gehäu seteils 3 eingesteckten Zentrierstifte 16 ergibt sich eine exakte Zuordnung der beiden Gehäuseteile 2 und 3 zueinander. Die Bohrungen 15 und die Zentrierstifte 16 sind parallel zur Bewegungsebene 6 angeord net.In the area of the parting plane 4 , the housing parts 2 and 3 from their end faces outgoing aligned holes 15 , in which Zen trierstifte 16 are inserted. This, in each case in a bore 15 of the housing part 2 and in the aligned bore 15 of the housing seteils 3 inserted centering pins 16 results in an exact assignment of the two housing parts 2 and 3 to each other. The bores 15 and the centering pins 16 are net angeord parallel to the plane of movement 6 .

Jedes Gehäuseteil 2, 3 weist an seinem äußeren Umfang ein Paar Haken 17, die zueinander um 180° versetzt sind und ein Paar Zungen 18 als Schnappelemente auf, die zueinander ebenfalls um 180° und zu den benachbarten Haken 17 um 90° in Umfangsrichtung versetzt sind. Die Haken 17 erstrecken sich in axialer Richtung, wobei jeweils ein Haken 17 des einen Gehäuseteils 2 und ein Haken 17 des anderen Gehäuseteils 3 formschlüssig ineinander greifen. Dabei ragen sie jeweils über die Stirnseite des zugehörigen Gehäuseteils 2, 3 hinaus. Beim axialen Aneinanderschieben der Gehäuseteile 2 und 3 geraten die Haken 17 miteinander in Eingriff, drücken sich zunächst gegenseitig in Umfangs richtung auseinander und schnappen dann zurück in die Stellung der formschlüssigen Befestigung der Gehäuseteile 2 und 3 aneinander.Each housing part 2 , 3 has on its outer circumference a pair of hooks 17 which are offset from one another by 180 ° and a pair of tongues 18 as snap elements which are likewise offset from one another by 180 ° and to the adjacent hooks 17 by 90 ° in the circumferential direction , The hooks 17 extend in the axial direction, a hook 17 of the one housing part 2 and a hook 17 of the other housing part 3 engaging in a form-fitting manner. They each protrude beyond the end face of the associated housing part 2 , 3 . When the housing parts 2 and 3 are pushed axially against one another, the hooks 17 engage with one another, first press against one another in the circumferential direction and then snap back into the position of the positive fastening of the housing parts 2 and 3 to one another.

Während die Haken 17 für die Befestigung der beiden Gehäuseteile 2 und 3 aneinander sorgen, sind an jedem Gehäuseteil die Zungen 18 radial abstehend angeordnet und ermöglichen die Befestigung des Tragkörper gehäuses 1 an einem dieses umgebenden Anschlußbauteil 19, indem die Zungen 18 sich an dem Anschlußbauteil 19 in axialer Richtung abstüt zen.While the hooks 17 ensure the fastening of the two housing parts 2 and 3 to one another, the tongues 18 are arranged radially projecting on each housing part and enable the fastening of the supporting body housing 1 to a connecting component 19 surrounding it, by the tongues 18 being attached to the connecting component 19 support in the axial direction.

Da die beiden Gehäuseteile 2 und 3 am besten durch Spritzgießen herge stellt werden und für den Einbau in Bohrungen im Querschnitt kreisför mig und somit außen rund sind, wird infolge der Kanäle für die bela steten Kugelreihen 7 und die unbelasteten Kugelreihen 14 eine spritz technisch günstige, wanddickengleiche Bauart dadurch erzielt, daß jedes Gehäuseteil 2, 3 von außen zugängliche Freistellungen in Form von achsparallelen Nuten 20 erhält. Since the two housing parts 2 and 3 are best made by injection molding and are circular for the installation in bores in cross-section and are therefore round, as a result of the channels for the loaded rows of balls 7 and the unloaded rows of balls 14, a technically favorable injection, Type of wall thickness equal achieved that each housing part 2 , 3 receives exemptions accessible from the outside in the form of axially parallel grooves 20 .

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Tragkörpergehäuse
Supporting body case

22

Gehäuseteil
housing part

33

Gehäuseteil
housing part

44

Trennebene
parting plane

55

Führungsschiene
guide rail

66

Bewegungsachse
motion axis

77

belastete Kugelreihe
loaded row of balls

88th

Führungssteg
guide web

99

Traghülse
carrying sleeve

1010

äußere Mantelfläche
outer surface

1111

Aufnahmebohrung
location hole

1212

Ende
The End

1313

Kugelumlenkbogen
Kugelumlenkbogen

1414

unbelastete Kugelreihe
unloaded row of balls

1515

Bohrung
drilling

1616

Zentrierstift
Centering

1717

Haken
hook

1818

Zunge
tongue

1919

Anschlußbauteil
connection component

2020

Nut
groove

Claims

1.Ball bearings for longitudinal movements with distributed on the circumference of a guide rail, arranged in a support body housing, endlessly circulate the balls, which are supported in loaded rows of balls in the bore of a support sleeve arranged in the support body and are returned in unloaded rows of balls over the outer circumferential surface of the support sleeve, wherein a loaded row of balls and an unloaded row of balls are connected to each other at their ends by means of ball deflecting arches and a guide web is arranged between two adjacent loaded rows of balls, and the support body housing with the guide webs is divided into two one-piece housing parts along a parting plane inclined to the axis of movement of the support body housing, according to patent DE 42 18 981 C2, characterized in that on at least one housing part ( 2 , 3 ) projecting elastic snap elements are arranged for attachment to the adjacent component.

2. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the snap elements on both housing parts ( 2 , 3 ) are arranged and are each made in one piece with them.

3. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the snap elements are designed as hooks ( 17 ), wherein in each case a hook ( 17 ) of one housing part ( 2 or 3 ) and a hook ( 17 ) of the other housing part ( 3 or 2 ) interlock positively.

4. Ball bearing according to claim 3, characterized in that the parting plane ( 4 ) is arranged at right angles to the axis of movement ( 6 ) of the Tragkörpergehäu ses ( 1 ) and this halves in two identically identical housing, but with the hook ( 17 ) over the mutually abutting end faces of the housing parts ( 2 , 3 ) protrude.

5. Ball bearing according to claim 3, characterized in that the two housing parts ( 2 , 3 ) have a substantially circular cylindrical shape and that the hooks ( 17 ) are arranged on the outer lateral surface of the housing parts ( 2 , 3 ) axially parallel.

6. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the snap elements are designed as tongues ( 18 ) for contact with the housing part ( 2 , 3 ) surrounding connecting component ( 19 ).

7. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the support body housing ( 1 ) composed of the two housing parts ( 2 , 3 ) has the shape of a substantially circular ball bushing, on the outer lateral surface of which axially parallel grooves ( 20 ) are incorporated as exemptions.

8. Ball bearing according to claim 1, characterized in that the supporting body housing ( 1 ) over its entire axial length has a section extending along a central angle for receiving fasteners of the guide rail ( 5 ).