DE4421161C2

DE4421161C2 - Wälzgelagerter Klemmrollenfreilauf mit Dichtung

Info

Publication number: DE4421161C2
Application number: DE4421161A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Ritter; Johann Dipl Ing Stark
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: DE4421161A1; KR100288450B1; KR960001535A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klemmrollenfreilauf, der wenigstens ein daneben angeordnetes Kugellager aufweist, mit inein ander angeordneten Hülsen, zwischen denen gegen Klemmbahnen angefe derte Klemmrollen und an Kugelrillen abwälzende Kugeln angeordnet sind, mit zumindest einem zwischen den Hülsen stirnseitig angeordneten Dichtring, wobei die Kugeln in einem einen Bordring aufweisenden Kugelkäfig und die Klemmrollen in einem einen Bordring aufweisenden Rollenkäfig aufgenommen sind. Ein derartiger Klemmrollenfreilauf ist beispielsweise in der DE 40 15 790 C2 offenbart. Der axiale Abstand zwischen den Dichtlippen der Dichtringe und den Kugeln bzw. den Klemm rollen ist dabei relativ groß.

Aus der DE 22 25 394 A ist eine Freilaufkupplung bekanntgeworden, bei der ein Klemmrollenfreilauf in einer Hülse angeordnet ist. Der Klemm rollenfreilauf weist in einem Käfig angeordnete Klemmrollen auf, wobei der Käfig verdrehfest in der Hülse angeordnet ist. Die Hülse ist mit Klemmrampen für die Klemmrollen versehen. Auf beiden Seiten des Klemm rollenfreilaufs sind Gleitlagerringe in der Hülse drehfest angeordnet. Die Gleitlagerringe weisen für die Gleitlagerung Bohrungen für eine Welle auf. Die Gleitlagerringe sind mit an der Welle anliegenden Dichtlippen versehen, die radial innerhalb des Bordrings des Käfigs angeordnet sind und die den Bordring axial überlappen. Zwar sind der Käfig und der zusätzlich als Dichtring vorgesehene Gleitlagerring axial nahe beieinander angeordnet. Allerdings sind Beschädigungen an dem Dichtring nicht ausgeschlossen, wenn dieser mit dem Bordring des Käfigs in Kontakt gerät. Die Gefahr von möglichen Beschädigungen an dem Dichtring wächst, wenn dieser aus einem weichen elastomeren Werk stoff gebildet ist und/oder wenn Relativdrehungen zwischen dem Dicht ring und dem Bordring auftreten.

Aus der DE 35 28 961 C3 ist ein Kugellager bekannt geworden, bei dem in einem Käfig angeordnete Kugeln zwischen zwei ineinander angeord neten Ringen angeordnet sind und an umfangsseitig einander zugewandten Kugelrillen der beiden Ringe abwälzen. Zu beiden Seiten der in dem Käfig angeordneten Kugeln sind Dichtringe angeordnet, die am Außenring befestigt sind und die mit Dichtlippen versehen sind, die am Innenring anliegen. Die jeweils innere Dichtlippe der beiden Dichtringe ist radial innerhalb des Käfigs angeordnet und überlappt den Käfig in axialer Richtung. Die Dichtringe sind jeweils mit einem Armierungsring versehen. Die Armierungsringe sind u-förmig bzw. L-förmig gestaltet, wobei die koaxial zur Drehachse angeordneten kurzen Schenkel dem Kugellager zugewandt sind. Zwar sind hier wegen der axialen Überlap pung des Käfigs und der inneren Dichtlippen reduzierte axiale Baubreiten des Kugellagers möglich. Allerdings bilden die kurzen Schenkel der Armierungsringe Kanten. Wenn nun diese kurzen Schenkel der Armierungsringe in Kontakt mit dem Käfig kommen, sind zumindest Beschädigungen an dem Käfig die Folge. Außerdem ist eine Reduzierung der axialen Baubreite des Kugellagers beschränkt durch die kurzen Schenkel der Armierungsringe, da diese jeweils den Kugeln bzw. dem Käfig zugewandt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Dichtringe derart weiterzubilden, daß reduzierte Baubreiten von gattungsgemäßen Klemm rollenfreiläufen möglich sind, wobei Beschädigungen an dem Käfig und/oder an den Dichtringen zuverlässig ausgeschlossen sind.

Eine erste erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß zumindest eine Dichtlippe des Dichtrings den Bordring axial überlappt, wobei der Dichtring mit einem Armierungsring versehen ist, dessen dem Bordring zugewandte Strinseite als Anlauffläche für den Käfig ausgebildet ist. Bei diesem Klemmrollenfreilauf ist zwischen den einander zugewandten Mantelflächen des Bordrings und der benachbarten Hülse, beispielsweise durch eine Ringnut im Bordring, soviel Platz gelassen, daß die Dicht lippe darin eingreifen kann. Auf diese Weise ist der axiale Platzbe darf für den Klemmrollenfreilauf reduziert. Der Armierungsring über nimmt zwei Aufgaben, nämlich sowohl eine Versteifung des in der Regel aus einem weichen Kunststoff hergestellten Dichtlippenringes, als auch als axialer Anschlag für den Käfig.

Eine zweite erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß der Dichtring an dem Bordring einstückig angeformt ist. Bei dieser erfin dungsgemäßen Weiterbildung ist vorteilhaft, daß kein separater Dicht ring vorzusehen ist. Der Käfig und der Dichtring können beispielsweise in einem Spritzgießverfahren auf wirtschaftliche Weise hergestellt werden.

Gemäß Anspruch 3 ist es zweckmäßig, daß ein axial gerichteter, zu mindest eine Dichtlippe aufnehmender Abschnitt des Dichtringes die Hülsen stirnseitig überragt. Dieser Abschnitt ist beispielsweise vorgesehen, um dichtend an einem axial benachbarten Teil anzuliegen.

Gemäß Anspruch 4 ist es zweckmäßig, daß die Hülsen und die daran ausgebildeten Klemmbahnen in einem spanlosen Herstellverfahren, ins besondere Tiefziehverfahren, hergestellt sind. Dieses Verfahren ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn große Stückzahlen produziert werden sollen. Wahlweise können die rampenförmig gestalteten Klemmbahnen an der inneren oder äußeren Hülse vorgesehen sein. Dabei sollen die rampenförmigen Klemmbahnen mit dem Vorteil einer radial kompakten Bauweise innerhalb der Wandstärke der Hülse angeordnet sein.

Gemäß Anspruch 5 ist es zweckmäßig, daß an einer der Hülsen ein An schlußflansch vorgesehen ist, der der lagerichtigen Befestigung des erfindungsgemäßen Klemmrollenfreilaufs an einem bestimmungsgemäßen Anschlußteil dient. Beispielsweise könnte der Anschlußflansch als radial nach außen gerichteter Radialflansch ausgeführt sein, der mittels Schrauben mit dem Anschlußteil fest verbunden wird. Derartige erfindungsgemäße Klemmrollenfreiläufe sind insbesondere dann zweckmä ßig, wenn die Hülsen dickwandig ausgeführt sind. Dann nämlich können die in Sperrichtung des Freilaufs auftretenden radialen Kräfte ohne unzulässige Verformung ausschließlich von den Hülsen aufgenommen werden. Bei dünnwandig ausgeführten Hülsen müssen diese in der Regel in eine Bohrung enganliegend eingefügt werden, damit diese radialen Kräfte über das festigkeitsstabilisierende Gehäuse in die Umgebung weitergeleitet werden können.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt drei Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Klemmrollenfreilauf in teilweiser Darstellung

Fig. 2 in gebrochener Darstellung einen Querschnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1 und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen weiteren erfindungs gemäßen Klemmrollenfreilauf in teilweiser Darstellung.

Zwischen der Innenhülse 1 und einer Außenhülse 2 sind Kugeln 3 und Klemmrollen 4 je in einer Reihe in Umfangsrichtung angeordnet. Die Hülsen 1, 2 sind je mit einer Kugelrille 5, 6 versehen, an denen die Kugeln 3 abwälzen. Die Kugeln 3 sind dabei in einem Kammkäfig 7 gehal ten. Der Kammkäfig 7 besteht im wesentlichen aus einem Bordring 8 und Axialstegen 9. Die Hülsen 1, 2 sind mit Klemmbahnen 10, 11 versehen, gegen die die Klemmrollen, vorzugsweise über Kunststoffedern, angefe dert sind. Die Klemmrollen 4 sind dabei in einem Käfig 12 gehalten, der an seinen axialen Enden je mit einem Bordring 13 versehen ist. An ihren axialen Enden ist die äußere Hülse 2 an ihrer inneren Mantel fläche mit je einer Umfangsnut 14 versehen, in die je ein Dichtring 15, 16 eingeschnappt ist. Die Dichtringe 15, 16 sind an ihren radial innen liegenden Enden je mit zwei axial benachbarten Dichtlippen 17, 18 versehen.

Die innere Dichtlippe 18 des Dichtrings 16 überlappt den Bordring 8 des Kammkäfigs 7, wobei die innere Dichtlippe 18 in einen Spalt hin einragt, der von der äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 1 und der inneren Mantelfläche des Bordrings 8 begrenzt ist. Die innere Dicht lippe 17 überlappt den Bordring 13 des Käfigs 12 in axialer Richtung, wobei die Dichtlippe 17 in einen Spalt hineinragt, der von der äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 1 und einer kegeligen Mantelfläche 19 des Bordrings 13 begrenzt ist. Die äußeren Dichtlippen 17, 18 der Dichtringe 15, 16 sind axial innerhalb der Stirnfläche 20, 21 der Dichtringe 15, 16 angeordnet. Die Dichtringe 15, 16 sind weiterhin mit je einem Armierungsring 22, 23 versehen, deren einander zugewandten Stirnflächen als Anlaufflächen 24, 25 für die Bordringe 8, 13 des Kammkäfigs 7 bzw. des Käfigs 12 ausgebildet sind.

Fig. 2 zeigt, wie die Klemmbahnen 11 an der äußeren Hülse 2 gestaltet sind. Durch Materialverdrängung im Tiefziehverfahren sind in Umfangs richtung benachbarte keilförmige Taschen 26 innerhalb der Wanddicke der äußeren Hülse 2 gebildet, wobei der Taschenboden die Klemmbahn 11 bildet.

Der in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Klemmrollenfreilauf unterscheidet sich von dem aus den Fig. 1 und 2 im wesentlichen durch die Ausbildung der Dichtungseinrichtung. Der Bordring 8 ist mit zwei Dichtlippen 27 und 27a versehen, von denen die Dichtlippe 27a an der inneren Mantelfläche der äußeren Hülse 2 und die Dichtlippe 27 an der äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 1 anliegt. Der Bordring 13 ist mit Dichtlippen 28, 29 versehen, wobei mehrere axial benachbarte Dichtlippen 28 an der inneren Mantelfläche der äußeren Hülse 2 bzw. an deren Stirnfläche anliegen und von denen die Dichtlippe 29 an der äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 1 anliegt. Auf diese Weise sind von den Hülsen 1, 2 begrenzte Spalte 30, 31 verschlossen.

Die äußere Hülse 2 ist an einem axialen Ende mit einem Radialflansch 32 zur Befestigung an einem nicht dargestellten Anschlußteil versehen.

Die Dichtlippen 28, 29 sind hier an einem axial gerichtetem Abschnitt 33 des Bordrings 13 vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1

innere Hülse

2

äußere Hülse

3

Kugel

4

Klemmrolle

5

Kugelrille

6

Kugelrille

7

Kammkäfig

8

Bordring

9

Axialsteg

10

Klemmbahn

11

Klemmbahn

12

Käfig

13

Bordring

14

Umfangsnut

15

Dichtring

16

Dichtring

17

Dichtlippe

18

Dichtlippe

19

innere kegelige Mantelfläche

20

Stirnfläche

21

Stirnfläche

22

Armierungsring

23

Armierungsring

24

Anlauffläche

25

Anlauffläche

26

keilförmige Taschen

27

Dichtlippe

28

Dichtlippe

29

Dichtlippe

30

Spalt

31

Spalt

32

Radialflansch

33

Abschnitt

Claims

1. Klemmrollenfreilauf, der wenigstens ein daneben angeordnetes Kugel lager aufweist, mit ineinander angeordneten Hülsen (1, 2), zwischen denen gegen Klemmbahnen (10, 11) angefederte Klemmrollen (4) und an Kugelrillen (5, 6) abwälzende Kugeln (3) angeordnet sind, mit zumindest einem zwischen den Hülsen (10, 11) stirnseitig angeordneten Dichtring (15, 16), wobei die Kugeln (3) in einem einen Bordring (8) aufweisenden Kugelkäfig (7) und die Klemmrollen (4) in einem einen Bordring (13) aufweisenden Rollenkäfig (12) aufgenommen sind, dadurch gekennzeich net, daß zumindest eine Dichtlippe (17, 18) des Dichtrings (15, 16) den Bordring (8, 13) axial überlappt, wobei der Dichtring (15, 16) mit einem Armierungsring (22, 23) versehen ist, dessen dem Bordring (8, 13) zu gewandte Stirnseite als Anlauffläche (25) für den Käfig (7, 12) ausge bildet ist.

2. Klemmrollenfreilauf, der wenigstens ein daneben angeordnetes Kugel lager aufweist, mit ineinander angeordneten Hülsen (1, 2), zwischen denen gegen Klemmbahnen (10, 11) angefederte Klemmrollen (4) und an Kugelrillen (5, 6) abwälzende Kugeln (3) angeordnet sind, mit zumindest einem zwischen den Hülsen (10, 11) stirnseitig angeordneten Dichtring, wobei die Kugeln (3) in einem einen Bordring (8) aufweisenden Kugelkä fig (7) und die Klemmrollen (4) in einem einen Bordring (13) aufwei senden Rollenkäfig (12) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring an den Bordring (8, 13) einstückig angeformt ist.

3. Klemmrollenfreilauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein axial gerichteter, zumindest eine Dichtlippe (28) aufnehmender Abschnitt (33) des Dichtringes (13) die Hülsen (1, 2) stirnseitig überragt.

4. Klemmrollenfreilauf nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Hülsen (1, 2) und die daran ausgebildeten Klemmbahnen (10, 11) in einem spanlosen Herstellverfahren, insbesondere Tiefzieh verfahren, hergestellt sind.

5. Klemmrollenfreilauf nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß zu dessen lagerichtiger Befestigung an einem bestim mungsgemäßen Anschlußteil an einer der Hülsen (1, 2) ein Anschluß flansch (32) vorgesehen ist.