DE60021830T2

DE60021830T2 - Käfig für ein zweireihiges Wälzlager

Info

Publication number: DE60021830T2
Application number: DE60021830T
Authority: DE
Inventors: Takashi Fujisawa-shi NOGI
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-05-13
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: JP3596467B2; DE60021830D1; DE60021830T3

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager, das in einer große Schwingungen verursachenden Vorrichtung, wie beispielsweise Achsen von Schienenfahrzeugen oder Vibrationssieben verwendet wird, d.h. ein Wälzlager zur Verwendung an Orten, die wiederholt Schwingungen wenigstens in der radialen Richtung des Lagers unterliegen, und sie betrifft insbesondere einen in einem solchen Wälzlager montierten kammförmigen Käfig.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Wälzlager wurden allgemein zum Tragen von Drehwellen zum Beispiel in Fahrzeugen und verschiedenen Industriemaschinen verwendet. Ein Wälzlager weist zum Beispiel, wie in 1 dargestellt, einen Außenring 1 mit einem äußeren Laufring 1a an der Innenumfangsfläche, einen Außenring 2 mit einem inneren Laufring 2a an der Außenumfangsfläche, mehrere so montierte Wälzkörper 3, dass sie zwischen dem äußeren Laufring 1a und dem inneren Laufring 2a rollen können, und einen drehbar zwischen den äußeren Laufring 1a und den inneren Laufring 2a in einem Zustand zum Halten der mehreren Wälzkörper 3 gesetzten Käfig 4 auf.
Jeder der mehreren Wälzkörper 3 ist in zwei Reihen zwischen dem äußeren Laufring 1a und dem inneren Laufring 2a angeordnet, und die Wälzkörper 3 in jeder Reihe sind durch den jeweils kammförmigen Käfig 4 gehalten. Das heißt, 1 zeigt ein Beispiel mit zwei kammförmigen Käfigen 4.
Jeder der kammförmigen Käfige 4 weist, wie in 1 bzw. 2 dargestellt, einen kreisförmigen Abschnitt 5, welcher der Stirnfläche 3a der Wälzkörper 3 axial gegenüber liegt, und mehrere Stegabschnitte 7, die von einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts 5 vorstehen und im Umfang den Wälzflächen 3b der Wälzkörper 3 gegenüber liegen, auf. Ein durch den kreisförmigen Abschnitt 5 und die Stegabschnitte 7, 7 umgebener Raum wird als eine Tasche 8 zum Aufnehmen des Wälzkörpers 3 bezeichnet, und der Wälzkörper 3 ist in dem Käfig 4 drehbar gehalten, indem ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Käfig 4 und dem Wälzkörper 3 vorgesehen ist.
In dem Wälzlager mit den Doppelreihen der Wälzkörper 3, wie oben beschrieben, werden, falls an jeder Reihe für jeden der Wälzkörper 3 ein individueller Käfig montiert ist, wie in 1 dargestellt, kammförmige Käfige eines Aufbaus, bei dem die Stegabschnitte 7 nur von einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts 5 vorstehen, wie in 2 dargestellt, verwendet. Falls dagegen die Wälzkörper 3 in den Doppelreihen durch einen Käfig gehalten werden, wird ein kammförmiger Käfig eines Aufbaus, bei dem Stegabschnitte 7 jeweils von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts 5 vorstehen, wie in 3 dargestellt, verwendet.
In der folgenden Beschreibung wird ein kammförmiger Käfig eines Aufbaus, bei dem die Stegabschnitte 7 von einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts 5 vorstehen, wie in 2 dargestellt, manchmal als ein Zweikomponententyp bezeichnet, während ein kammförmiger Käfig eines Aufbaus, bei dem die Stegabschnitte 7 von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts 5 vorstehen, wie in 3 dargestellt, manchmal als ein Einkomponententyp bezeichnet wird.
Übrigens wird, wenn das Wälzlager mit dem Käfig 4 wie oben beschrieben an Stellen verwendet wird, die wiederholt große Schwingungen verursachen, wie beispielsweise Achsen von Fahrzeugen oder Antriebsvorrichtungen, Eisenerzeugungswalzwerken oder Vibrationssieben, der Käfig 4 wiederholt in der radialen Richtung des Lagers in Schwingungen versetzt, und der Stegabschnitt 7 des Käfigs 4 stößt wieder und wieder gegen die Wälzkörper 3. Demgemäß wird durch die Kollision in der radialen Richtung vom Wälzkörper 3 auf den Stegabschnitt 7 des Käfigs 4 eine Belastung W' ausgeübt, wie in 4 dargestellt, um den Käfig 4 zu verformen, wie in 4B, C dargestellt.
Wenn die Biegebeanspruchung wiederholt auf den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 belastet wird, treten in dem kreisförmigen Abschnitt 5 oder dem Stegabschnitt 7 Risse auf, die nicht nur den Käfig 4 brechen, sondern manch mal auch die Drehung des Lagers während eines Langzeiteinsatzes unmöglich machen.
Da die Risse an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitten 7 auftreten, ist es notwendig, um einen Bruch des Käfigs 4 zu verhindern, um dadurch eine Verschlechterung der Lebensdauer des Lagers zu verhindern, die durch die Belastung W' in der radialen Richtung auf den Verbindungsabschnitt bewirkte Biegebeanspruchung zu mildern.
Wenn das Wälzlager mit den Käfigen 4 wie oben beschrieben an Stellen verwendet wird, wo sich abrupte positive/negative Beschleunigungen oder Belastungsschwankungen wiederholen, stößt der Wälzkörper 3 ferner, da eine Drehzahl der Wälzkörper sich abrupt ändert, wieder und wieder gegen den Stegabschnitt 7 des Käfigs 4. Eine durch die Kollision in der Umfangsrichtung ausgeübte Belastung W wird von dem Wälzkörper 3 auf den Stegabschnitt 7 des Käfigs 4 ausgeübt, wie in 2 dargestellt, um die Käfig 4 zu verformen, wie in 5 dargestellt.
Wenn die Biegebelastung wiederholt auf den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 belastet wird, treten Risse in dem kreisförmigen Abschnitt 5 oder dem Stegabschnitt 7 auf, die nicht nur den Käfig 4 brechen, sondern während eines Langzeiteinsatzes manchmal auch die Drehung des Lagers unmöglich machen.
Da die Risse an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 auftreten, ist es zum Verhindern eines Bruchs des Käfigs 4, um dadurch eine Verschlechterung der Lebensdauer des Käfigs zu verhindern, notwendig, die auf den Verbindungsabschnitt durch die Belastung W in der Umfangsrichtung verursachte Biegebeanspruchung zu mildern.
Wenn der Käfig 4 durch die Schwingungen in der Richtung eines Pfeils in 4A bewegt wird, wird der Käfig 4 durch die von dem Wälzkörper 3 ausgeübte radiale Belastung W' verformt, wie in 4 dargestellt. Das heißt, die Belastung W' wird an einer Position im Wesentlichen gegenüber einem Mittelabschnitt des Wälzkörpers in der axialen Richtung auf den Stegabschnitt 7 ausgeübt, während eine die Belastung W' ausgleichende Belastung auch auf einen Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 ausgeübt wird, und der kreisförmige Abschnitt 5 und der Stegabschnitt 7 unterliegen jeweils Biegemomenten M₁', M₃', um sich wie in 4B, C dargestellt zu verformen. Wenn die auf eine Fläche A des kreisförmigen Abschnitts 5 in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 bewirkte Biegebeanspruchung mit σ₁' bezeichnet wird, und die auf eine Fläche C des Stegabschnitts 7 in dem Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 bewirkte Biegebeanspruchung mit σ₃' bezeichnet wird, wird jede der Biegebeanspruchungen σ₁', σ₃' basierend auf den Bedingungen für das Kräftegleichgewicht in Anbetracht der Festigkeit der Materialien durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt: σ1' = M1'·e1'/I1' ...(1) σ3' = M3'·e3'/I3' ...(2)
I₁', I₃' drücken jeweils das Flächenträgheitsmoment für jeden des kreisförmigen Abschnitts 5 und des Stegabschnitts 7 aus, und die Flächeträgheitsmomente I₁', I₃' sind durch die folgenden Gleichungen definiert: I1' = ∫A1y1 2dA1 ...(3) I3' = ∫A3y3 2dA3 ...(4)
A₁, A₃ in den oben beschriebenen Gleichungen (3), (4) drücken jeweils die Querschnittsflächen des kreisförmigen Abschnitts 5 bzw. des Stegabschnitts 7 aus.
Ferner drücken e₁', e₃' in den oben beschriebenen Gleichungen (1), (2) die Maximalwerte des Abstandes von der Mitte des Diagramms zur Kante der Querschnittsfläche in jedem der später zu beschreibenden Koordinatensysteme aus.
Ferner ist das Koordinatensystem für jedes Flächenträgheitsmoment I₁', I₃' wie unten definiert. Das heißt, wie in 1 dargestellt, das Flächenträgheitsmoment I₁' liegt entsprechend einem orthogonalen y₁-z₁-Koordinatensystem auf dem Querschnitt des kreisförmigen Abschnitts 5, wobei eine Achse y₁ in der Richtung einer Normalen für die konische Oberfläche oder die zylindrische Oberfläche liegt, die die Außendurchmesserfläche des Käfigs definiert, und eine Achse z₁ axial und in der Richtung einer Tangente für die konische Oberfläche oder die zylindrische Oberfläche bezüglich der Mitte des Diagramms für den Querschnitt als Ursprung liegt, und dies ist ein Flächenträgheitsmoment relativ zu einer neutralen Achse parallel zur Längsrichtung des Stegabschnitts 7. Weiter ist das Flächenträgheitsmoment I₃' entsprechend einem orthogonalen y₃-z₃-Koordinatensystem auf dem Querschnitt des Stegabschnitts 7, wobei eine y₃ in der Richtung einer Normalen für die konische Oberfläche oder die zylindrische Oberfläche liegt und eine Achse z₃ umfänglich und in der Richtung einer Tangente für die konische Oberfläche oder die zylindrische Oberfläche bezüglich der Mitte des Diagramms für den Querschnitt als Ursprung liegt, und dies ist ein Flächenträgheitsmoment relativ zu einer neutralen Achse parallel zur Umfangsrichtung des Käfigs.
Die Längsrichtung des Stegabschnitts 7 bedeutet hierbei eine axiale Richtung oder im Wesentlichen axiale Richtung des Lagers.
Dann drückt e₁' in der Gleichung (1) oben den Maximalwert in der y₁-Koordinate an der Querschnittskante des kreisförmigen Abschnitts 5 auf der Seite des Stegabschnitts aus. Ferner drückt e₃' in der Gleichung (2) oben den Maximalwert als Absolutwert in der y₃-Koordinate an der Querschnittskante des Stegabschnitts 7 aus.
Falls sich die Querschnittsform des Stegabschnitts 7 in der axialen Richtung nicht ändert, ist weiter, da sich auch das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt 7 in der axialen Richtung nicht ändert, I₃' als der Wert für das Flächenträgheitsmoment definiert. Falls sich jedoch die Querschnittsform des Stegabschnitts 7 in der axialen Richtung verändert, ändert sich auch das Flächenträgheitsmoment des Stegabschnitts 7 in der axialen Richtung. In diesem Fall ist I₃' als das Flächenträgheitsmoment am Verbindungsabschnitt C des Stegabschnitts 7 mit dem Umfangsabschnitt 5 definiert.
Wie man aus Gleichung (1) und Gleichung (2) sehen kann, wird jede der Belastungen σ₁', σ₃' durch Erhöhen des gesamten Flächenträgheitsmoments I₁', I₃' reduziert.
Ferner wird, wie in 5 dargestellt, durch die von dem Wälzkörper 3 aus der Umfangsrichtung ausgeübte Belastung W ein Moment M auf einen Verbindungs abschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 ausgeübt.
Wenn die auf die Fläche A des kreisförmigen Abschnitts 5 im Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 verursachte Biegebelastung mit σ₁ bezeichnet wird und die auf die Fläche C des Stegabschnitts 7 im Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 verursachte Biegebelastung mit σ₃ bezeichnet wird, wird jede der Biegebelastungen σ₁ und σ₃ basierend auf den Zuständen für das Kräftegleichgewicht in Anbetracht der Festigkeit der Materialien durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt: σ1 = M·e1/(2I1) ...(5) σ3 = M·e3/I3 ...(6)
Die oben beschriebenen I₁ und I₃ sind das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt bzw. den Stegabschnitt 7, und die Flächenträgheitsmomente I₁ und I₃ sind durch die folgenden Gleichungen definiert: I1 = ∫A1z1 2dA1 ...(7) I3 = ∫A3z2dA3 ...(8)
A₁ und A₃ in den Gleichungen (7) und (8) drücken Querschnittsflächen für den kreisförmigen Abschnitt 5 bzw. den Stegabschnitt 7 aus. Weiter drücken e₁ und e₃ in den Gleichungen (5), (6) Maximalwerte des Abstandes von der Mitte des Diagramms der Kante der Querschnittsfläche in jedem der später zu beschreibenden Koordinatensysteme aus.
Ferner ist in der gleichen Weise wie oben beschrieben ein Koordinatensystem für jedes der Flächenträgheitsmomente I₁, I₃ wie folgt definiert. Das heißt, wie in 1 dargestellt, das Flächenträgheitsmoment I₁ liegt entsprechend einem orthogonalen y₁-z₁-Koordinatensystem auf dem Querschnitt des kreisförmigen Abschnitts 5, wobei eine Achse y₁ in der Richtung einer Normalen für die zylindrische Oberfläche ist, welche die Außendurchmesserfläche des Käfigs definiert, und eine Achse z₁ axial und in der Richtung einer Tangente für die zylindrische Oberfläche bezüglich der Mitte des Diagramms für den Querschnitt als Ursprung ist, und dies ist ein Flächen trägheitsmoment relativ zu einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts 7. Ferner liegt, wie in 1 dargestellt, das Flächenträgheitsmoment I₃ entsprechend einem orthogonalen y₃-z₃-Koordinatensystem auf dem Querschnitt des Stegabschnitts 7, wobei eine Achse y₃ in der Richtung einer Normalen für die zylindrische Oberfläche ist und eine Achse z₃ umfänglich und in der Richtung einer Tangente für die zylindrische Oberfläche bezüglich der Mitte des Diagramms für den Querschnitt als Ursprung ist, und dies ist ein Flächenträgheitsmoment relativ zu einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs.
Weiter drückt e₁ in Gleichung (5) oben den Maximalwert in der z₁-Koordinate in der Querschnittskante des kreisförmigen Abschnitts 5 auf der Seite des Stegabschnitts aus. Ferner drückt e₃ in Gleichung (6) oben den Maximalwert in der z₃-Koordinate in der Querschnittskante des Stegabschnitts 7 aus.
In dem kammförmigen Käfig ist die Querschnittsform des Stegabschnitts 7 im Allgemeinen in der Axialrichtung unverändert, aber die Querschnittsform des Stegabschnitts 7 kann sich manchmal in der axialen Richtung ändern, wie beispielsweise in einem Pendelwälzlager. In einem solchen Fall ist I₃ als ein Flächenträgheitsmoment an einem Verbindungsabschnitt C des Stegabschnitts 7 mit dem kreisförmigen Abschnitt 5 definiert.
Wie man aus Gleichung (5) und (6) oben sehen kann, wird jede der Belastungen σ₁, σ₃ durch Erhöhen der gesamten Flächenträgheitsmomente I₁, I₃ verringert.
In Anbetracht der obigen Erläuterungen wird wenigstens einer der Sätze der Flächenträgheitsmomente I₁', I₃' oder I₁, I₃ durch Vergrößern aller Querschnitte für den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 vergrößert, um die Festigkeit des Käfigs 4 zu verbessern, um dadurch das Auftreten eines Bruchs zu verhindern.
Während es in diesem Fall experimentell erkannt worden ist, dass die Querschnittsfläche vergrößert werden kann, um die Festigkeit zu verbessern, wenn die Festigkeit des Käfigs niedrig ist, wurde er nicht unter Berücksichtigung aller Flächenträgheitsmomente für den kreisförmigen Abschnitt 5 und die Stegabschnitte 7 und optimales Kombinieren deren Festigkeiten konstruiert.
Demgemäß wird in jedem Käfigtyp, wenn er so konstruiert ist, dass alle Flächenträgheitsmomente I₁', I₃' oder alle Flächenträgheitsmomente I₁, I₃ für den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 vergrößert werden, da das Raumvolumen zum Halten der Wälzkörper 3 (Größe und Anzahl der Taschen 8) reduziert ist, die Anzahl der Wälzkörper 3, die in das Lager montiert werden kann, verkleinert oder die Größe der Wälzkörper 3 muss reduziert werden, wenn die Festigkeit des Käfigs 4 verbessert wird, was ein Problem mit sich bringt, dass die Lastkapazität des Lagers gesenkt wird. Ferner resultiert dies in einem unnötigen Anstieg des Gewichts des Käfigs.
Insbesondere wenn die Festigkeit gegenüber einer Mischbelastung aus beiden Belastungen, nämlich der Belastung W' in der radialen Richtung und der Belastung W in der Umfangsrichtung erhöht werden soll, werden alle Trägheitsmomente I₁', I₃' und alle Flächenträgheitsmomente I₁, I₃ vergrößert, und als Ergebnis wird das oben beschriebene Problem deutlich.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung eines solchen Problems erzielt, und es ist ihre Aufgabe, einen Käfig zur Verwendung in einem Wälzkörper vorzusehen, der die Festigkeit des Käfigs ohne Verringern der Lastkapazität des Lagers, in dem der Käfig montiert wird, zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wurde in jeder der vorliegenden Erfindungen bemerkt, dass die Festigkeit des Käfigs ohne Verringern der Lastkapazität des Lagers und Unterdrücken eines Gewichtsanstiegs des Käfigs verbessert werden kann, indem die Biegebelastung des kreisförmigen Abschnitts und die Biegebelastung des Stegabschnitts so optimiert werden, dass sie sich nicht stark voneinander unterscheiden, wobei die Richtung der von dem Wälzkörper ausgeübten Belastung berücksichtigt wird.
Das heißt, zum Lösen der obigen Aufgabe sieht die in Anspruch 1 beschriebene Erfindung einen kammförmigen Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager vor, mit einem kreisförmigen Abschnitt, der axial der Stirnfläche jedes Wälzkörpers gegenüber liegt, und mehreren Stegabschnitten, die von einer oder von beiden Seiten des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und in Umfangsrichtung der Wälzfläche jedes Wälzkörpers gegenüber liegen, und welcher der Bedingung 0,2 ≤ (I1'/I3') ≤ 2,5genügt, wobei I₁' das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt bezüglich einer neutralen Achse parallel zu Längsrichtung des Stegabschnitts ausdrückt und I₃' das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt bezüglich einer neutralen Achse parallel zur Umfangsrichtung des Käfigs ausdrückt.
In diesem Fall ist es in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und das in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager montiert ist, bevorzugt, der Bedingung 0,3 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 1,1 zu genügen.
Ferner ist es in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und das in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager montiert ist, bevorzugt, der Bedingung 0,3 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 0,9 zu genügen.
Weiter ist es in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts vorstehen, und das in ein Pendelwälzlager zusammengebaut ist, bevorzugt, der Bedingung 0,3 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 2,5 zu genügen.
Ferner ist es einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und das in ein Pendelwälzlager zusammengebaut ist, bevorzugt, der Bedingung 0,2 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 1,0 zu genügen.
Wenn I₁ das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts ausdrückt und I₃ das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs ausdrückt, ist es zusätzlich zu irgendeiner der obigen Bedingungen oder unabhängig von den obigen Bedingungen möglich, einen Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager mit ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften vorzusehen, indem die Bedingung 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,6 erfüllt wird.
In diesem Fall ist es in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und das in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager zusammengebaut ist, bevorzugt, der Bedingung 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 0,9 zu genügen.
Weiter ist es in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und das in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager zusammengebaut ist, bevorzugt, der Bedingung 0,7 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,6 zu genügen.
Ferner ist es in einem Fall zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und das in ein Pendelwälzlager zusammengebaut ist, bevorzugt, der Bedingung 0,5 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,5 zu genügen.
Ferner ist es in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager, in dem die Stegabschnitte von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts vorstehen und das in ein Pendelwälzlager zusammengebaut ist, bevorzugt, der Bedingung 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,0 zu genügen.
In jeder der oben beschriebenen vorliegenden Erfindungen wird die Festigkeit des Käfigs ohne Verringern der Lastkapazität des Lagers verbessert, da es so konstruiert ist, dass die Biegebeanspruchung für jeden der kreisförmigen Abschnitte und die Biegebeanspruchung für den Stegabschnitt sich entsprechend dem Typ des Käfigs nicht stark voneinander unterscheiden, wobei die Richtung der von dem Wälzkörper ausgeübten Belastung berücksichtigt wird.
Es soll nun der Grund beschrieben werden.
Jede der Belastungen in der radialen Richtung und der Umfangsrichtung des Lagers wird in Abhängigkeit von dem benutzten Abschnitt des Lagers für den Zusammen bau unabhängig oder gleichzeitig ausgeübt. Es folgt eine Beschreibung der Gründe für die jeweiligen Belastungen.
Zuerst wird ein Fall beschrieben, bei dem die Belastung W' von dem Wälzkörper auf den Käfig in der radialen Richtung durch Schwingungen des Käfigs in der radialen Richtung ausgeübt wird.
Falls zum Beispiel die Biegebeanspruchung σ₁' für den kreisförmigen Abschnitt 5 im Vergleich zur Biegebeanspruchung σ₃' für den Stegabschnitt 7 extrem größer ist, d.h. σ₁' >> σ₃', kann die Festigkeit, da ein Brechen des Käfigs 4 an der Fläche A des in 4 dargestellten kreisförmigen Abschnitts 5 auftritt, durch Vergrößern des Flächenträgheitsmoments I₁' für den kreisförmigen Abschnitt 5 und gleichzeitig Verringern des Flächenträgheitsmoments I₃' für den Stegabschnitt 7 derart, dass das Raumvolumen zum Halten des Wälzkörpers nicht verringert wird, verbessert werden.
Das Flächenträgheitsmoment kann üblicherweise durch Vergrößern seines Querschnitts vergrößert werden, während das Flächenträgheitsmoment üblicherweise durch Verkleinern seiner Querschnittsfläche verkleinert werden kann. Es ist natürlich möglich, das Flächenträgheitsmoment durch Modifizieren der Querschnittsform zu verändern.
Falls dagegen die Biegebeanspruchung σ₃' für den Stegabschnitt 7 im Vergleich zur Biegebeanspruchung σ₁' für den kreisförmigen Abschnitt 5 extrem größer ist, d.h. σ₃' >> σ₁', kann die Festigkeit, da ein Bruch des Käfigs 4 an dem Bereich C des Stegabschnitts 7 auftritt, durch Vergrößern des Flächenträgheitsmoments I₃' für den Stegabschnitt 7 und gleichzeitig Verkleinern des Flächenträgheitsmoments I₁' für den kreisförmigen Abschnitt 5 derart, dass das Raumvolumen zum Halten des Wälzkörpers 3 nicht verringert wird, verbessert werden.
Das heißt, falls ein deutlicher Unterschied zwischen der Biegebeanspruchung σ₁' für den kreisförmigen Abschnitt 5 und der Biegebeanspruchung σ₃' für den Stegabschnitt 7 existiert, kann ein Auftreten eines Bruchs des Käfigs 4 ohne Verringern der Anzahl von Wälzkörpern oder der Größe der Wälzkörper, d.h. ohne Verringern der Lastkapazität des Lagers bezüglich der radialen Belastung W' verhindert werden, indem der Unterschied zwischen der Biegebeanspruchung σ₁' und der Biegebeanspruchung σ₃' reduziert wird.
Es wird in der vorliegenden Erfindung erwogen, eine optimale Konstruktion des Verbesserns der Lastkapazität für den gesamten Käfig durch Vergrößern des Flächenträgheitsmoments nur für den Abschnitt, bei dem die Biegebeanspruchung größer wird, anstelle des Verbesserns der Festigkeit des Käfigs 4 durch Vergrößern aller Flächenträgheitsmomente für jeden Abschnitt des Käfigs 4 wie im Stand der Technik anzuwenden.
Unter dem oben beschriebenen Gesichtspunkt ist gemäß der vorliegenden Erfindung (I₁'/I₃') zum Minimieren des Maximalwerts der Biegebeanspruchung basierend auf Werten für Dimensionsfaktoren für jeden der Abschnitte in dem möglichen Bereich in Anbetracht der Konstruktion definiert.
Es wird nun die kritische Bedeutung für jedes (I₁'/I₃') bezüglich der radialen Belastung W' für die in Ansprüchen 1 bis 5 definierte Erfindung beschrieben.
Wenn die Beziehung zwischen der dimensionslosen maximalen Biegebearspruchung (σ'/σ₀') und (I₁'/I₃') auf der Basis des Modells für die Festigkeit von Materialien berechnet wurde, wurde das Ergebnis wie in 6 dargestellt erzielt.
Die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung (σ'/σ₀') wird hier in Betracht gezogen, weil ein dimensionsloses Konzept auf irgendeine Amplitude einer Belastung angewendet werden kann, um die allgemeine Nutzbarkeit zu verbessern.
Ferner ist das oben beschriebene σ' das Maximum aus der Biegebeanspruchung σ₁' für den kreisförmigen Abschnitt 5 im Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 und der Biegebeanspruchung σ₃' für den Stegabschnitt 7 im Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7. Ein kleineres σ' bedeutet weniger Zerbrechlichkeit des Käfigs 4, verursacht durch eine Kollision zwischen dem Wälzkörper 3 und dem Stegabschnitt 7.
Weiter ist σ₀' die maximale Biegebeanspruchung, die an dem Stegabschnitt 7 verursacht wird, wenn die kreisförmigen Abschnitte 5 als ein fester Körper angesehen werden.
Die Größe (σ'/σ₀') kann berechnet werden, falls drei Parameter (I₁'/I₃'), (e₁'/e₃') und (d₁/d₃') gegeben sind.
In diesem Fall ist d₁ ein Umfangsabstand zwischen zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Stegabschnitten 7, 7, wie in 4B dargestellt. Wenn der Käfig vom Einkomponententyp ist, stehen die zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Stegabschnitte 7, 7 von den axialen Seiten des Käfigs einander gegenüberliegend relativ zum kreisförmigen Abschnitt 5 vor, wie in 3 dargestellt.
Weiter ist d₃' ein axialer Abstand von der Position, an welcher die durch eine Kollision mit dem Wälzkörper 3 verursachte Belastung W' auf die der Wälzfläche des Wälzkörpers gegenüber liegende Seite des Stegabschnitts 7 ausgeübt wird (Position bei Pfeil W' in 4), zu der der Stirnfläche des Wälzkörpers 3 gegenüber liegenden Seite des kreisförmigen Abschnitts 5. Ferner ist der Wert d₃' üblicherweise identisch zu dem später beschriebenen Wert von da.
Dann ändert sich in den meisten kammförmigen Käfigen zur Verwendung im Wälzlager, da zulässige Bereiche hinsichtlich Dimensionsfaktoren (e₁'/e₃') = 1,0 bis 1,8 bzw. (d₁/d₃') = 0,2 bis 3,0 sind, jeder der Parameter (e₁'/e₃') und (d₁/d₃') zufällig in den Bereichen (e₁'/e₃') = 1,0 bis 1,8 und (d₁/d₃') = 0,2 bis 3,0, um die Beziehung zwischen (I₁'/I₃'), wenn (σ'/σ₀') den minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ'/σ₀') zu bestimmen, wie in 6 dargestellt.
Wie man aus 6 sehen kann, nimmt, falls (I₁'/I₃') = 0,2 bis 2,5, es einen optimalen Wert aus dem möglichen Konstruktionsbereich an, um (σ'/σ₀') zu minimieren, und es ist möglich, das Brechen des Käfigs zur Verwendung im Wälzlager zu verhindern.
Basierend hierauf ist in der vorliegenden Erfindung definiert: 0,2 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 2,5.
Dann sind Symbole X in 6 Beispiele des Bestimmens von (I₁'/I₃') zum Minimieren von (σ'/σ₀') in Fällen, wenn eine Größe von (e₁'/e₃') und (d₁/d₃') nicht in den Bereichen (e₁'/e₃') = 1,0 bis 1,8 bzw. (d₁/d₃') = 0,2 bis 3,0 enthalten ist. (I₁'/I₃') ist nicht in dem Bereich (I₁'/I₃') = 0,2 bis 2,5 enthalten, und ein solcher Käfig ist für den Wert von (e₁'/e₃') oder (d₁/d₃') von einer unpraktikablen Größe, welcher tatsächlich nicht benutzt wird.
Da ferner die meisten Käfige zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager, falls der Käfig von einem Zweikomponententyp ist, in den Bereichen (e₁'/e₃') = 1,0 bis 1,1 und (d₁/d₃') = 0,6 bis 2,2 liegen, wurden (e₁'/e₃'), (d₁/d₃') zufällig als Parameter in den Bereichen verändert und die Beziehung zwischen (I₁'/I₃'), wenn (σ'/σ₀') einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ'/σ₀') wurde bestimmt. Das Ergebnis ist in 7 gezeigt.
Wie man aus 7 sehen kann, ist, falls (I₁'/I₃') = 0,3 bis 1,1, (σ'/σ₀') minimiert und es ist möglich, das Brechen des Käfigs zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, dass er 0,3 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 1,1 vorsieht.
Da ferner die meisten Käfige zur Verwendung in den Doppelreihen-Zylinderrollenlagern, falls der Käfig von einem Einkomponententyp ist, in den Bereichen (e₁'/e₃') = 1,0 bis 1,1 und (d₁/d₃') = 0,6 bis 1,8 liegen, wurden (e₁'/e₃'), (d₁/d₃') zufällig als Parameter in den Bereichen verändert und die Beziehung zwischen (I₁'/I₃'), wenn (σ'/σ₀') einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ'/σ₀') wurde bestimmt. Das Ergebnis ist in 8 gezeigt.
Wie man aus 8 sehen kann, ist, falls (I₁'/I₃') = 0,3 bis 0,9, (σ'/σ₀') minimiert und es ist möglich, das Brechen des Käfigs zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, dass er 0,3 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 0,9 vorsieht.
Da ferner die meisten Käfige zur Verwendung in den Pendelrollenlagern, falls der Käfig von einem Zweikomponententyp ist, in den Bereichen (e₁'/e₃') = 1,0 bis 1,8 und (d₁/d₃') = 0,6 bis 3,0 liegen, wurden (e₁'/e₃'), (d₁/d₃') zufällig als Parameter in den Bereichen verändert und die Beziehung zwischen (I₁'/I₃'), wenn (σ'/σ₀') einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ'/σ₀') wurde bestimmt. Das Ergebnis ist in 9 gezeigt.
Wie man aus 9 sehen kann, ist, falls (I₁'/I₃') = 0,3 bis 2,5, (σ'/σ₀') minimiert und es ist möglich, das Brechen des Käfigs zur Verwendung in dem Pendelrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in dem Pendelrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, dass er 0,3 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 2,5 vorsieht.
Da ferner die meisten Käfige zur Verwendung in den Pendelrollenlagern, falls der Käfig von einem Einkomponententyp ist, in den Bereichen (e₁'/e₃') = 1,0 bis 1,8 und (d₁/d₃') = 0,2 bis 1,2 liegen, wurden (e₁'/e₃'), (d₁/d₃') zufällig als Parameter in den Bereichen verändert und die Beziehung zwischen (I₁'/I₃'), wenn (σ'/σ₀') einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ'/σ₀') wurde bestimmt. Das Ergebnis ist in 10 gezeigt.
Wie man aus 10 sehen kann, ist, falls (I₁'/I₃') = 0,2 bis 1,0, (σ'/σ₀') minimiert und es ist möglich, das Brechen des Käfigs zur Verwendung in dem Pendelrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in dem Pendelrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, dass er 0,2 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 1,0 vorsieht.
Wie man aus 6 bis 10 sehen kann, wird, wenn der Wert (I₁'/I₃') kleiner ist, der Wert (σ'/σ₀') größer, um offensichtlich in einem Nachteil zu resultieren, und die Aufprallstoßbeständigkeit sinkt. Demgemäß ist es bevorzugt, den Wert (I₁'/I₃') in jedem der oben beschriebenen Bereiche in Abhängigkeit von den benutzten Bedingungen größer einzustellen.
Es wird nun unter Bezugnahme auf 11 bis 15 der Grund für einen Fall beschrieben, bei dem eine Belastung W aus der Umlaufrichtung des Wälzkörpers (Umfangsrichtung) ausgeübt wird, d.h. der Wert des Verhältnisses (I₁/I₃) zwischen dem Flächenträgheitsmoment I₁ für den kreisförmigen Abschnitt bezüglich der neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts und dem Flächenträgheitsmoment I₃ bezüglich der neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs soll Bezug nehmend auf 11 bis 15 beschrieben werden.
Falls zum Beispiel die Biegebelastung σ₁ für den kreisförmigen Abschnitt 5 im Vergleich zur Biegebelastung σ₃ für den Stegabschnitt 7 extrem größer ist, d.h. σ₁ >> σ₃, kann, da ein Bruch des Käfigs am Bereich A des kreisförmigen Abschnitts 5 auftritt, die Festigkeit durch Vergrößern des Flächenträgheitsmoments I₁ für den kreisförmigen Abschnitt 5 und gleichzeitig Verkleinern des Flächenträgheitsmoments I₃ für den Stegabschnitt 7 derart, dass das Raumvolumen zum Halten des Wälzkörpers 3 nicht vermindert wird, verbessert werden. Das Flächenträgheitsmoment kann üblicherweise durch Verringern der Querschnittsfläche davon verkleinert werden. Es ist natürlich möglich, das Flächenträgheitsmoment durch Modifizieren der Querschnittsform zu verändern.
Falls dagegen die Biegebelastung σ₃ für den Stegabschnitt 7 im Vergleich zur Biegebelastung σ₁ für den kreisförmigen Abschnitt 5 extrem größer ist, d.h. σ₃ >> σ₁, kann, da ein Brechen des Käfigs am Bereich C des Stegabschnitts 7 auftritt, die Festigkeit durch Vergrößern des Flächenträgheitsmoments I₃ für den Stegabschnitt 7 und gleichzeitig Verkleinern des Flächenträgheitsmoments I₁ für den kreisförmigen Abschnitt 5 derart, dass das Raumvolumen zum Halten des Wälzkörpers nicht vermindert wird, verbessert werden.
Das heißt, falls ein deutlicher Unterschied zwischen der Biegebelastung σ₁ für den kreisförmigen Abschnitt 5 und der Biegebelastung σ₃ für den Stegabschnitt 7 existiert, kann ein Brechen des Käfigs 4 durch die Last durch Verkleinern der Differenz der Belastung ohne Verringern der Anzahl von Wälzkörpern oder der Größe der Wälzkörper verhindert werden.
In der vorliegenden Erfindung wird erwogen, eine optimale Konstruktion zum Verbessern der Ladekapazität für den gesamten Käfig durch Vergrößern des Flächenträgheitsmoments nur für den Abschnitt, wo die Biegebelastung größer wird, anstelle des Verbesserns der Festigkeit des Käfigs 4 durch Vergrößern aller Flächenträgheitsmomente für jeweilige Abschnitte des Käfigs 4 wie im Stand der Technik anzuwenden.
Hinsichtlich des oben beschriebenen Punktes ist gemäß der vorliegenden Erfindung (I₁/I₃) zum Minimieren des Maximalwerts der Biegebelastung basierend auf den Werten für Dimensionsfaktoren für jeden der Abschnitte in dem zulässigen Bereich hinsichtlich der Konstruktion definiert.
Es werden nun die kritischen Bedeutungen für den Wert (I₁/I₃) beschrieben.
Wenn die Beziehung zwischen der dimensionslosen maximalen Biegebeanspruchung (σ/σ₀) und (I₁/I₃) auf der Basis des Modells hinsichtlich der Festigkeit von Materialien berechnet wird, wurde ein Ergebnis wie in 11 dargestellt erhalten. Die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung (σ/σ₀) wird hier betrachtet, weil ein dimensionsloses Konzept auf irgendeine Lastamplitude angewendet werden kann, um die allgemeine Nutzbarkeit zu verbessern.
Ferner ist das oben beschriebene σ das Maximum aus der Biegebeanspruchung σ₁ für den kreisförmigen Abschnitt 5 im Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 und der Biegebeanspruchung σ₃ für den Stegabschnitt 7 im Verbindungsabschnitt zwischen dem kreisförmigen Abschnitt 5 und dem Stegabschnitt 7 basierend auf der oben beschriebenen Definition. Ein kleineres σ bedeutet weniger Brüchigkeit des Käfigs 4, verursacht durch eine Kollision zwischen dem Wälzkörper 3 und dem Stegabschnitt 7. Ferner ist σ₀ die maximale Biegebeanspruchung, die auf den Stegabschnitt 7 bewirkt wird, wenn der kreisförmige Abschnitt 5 als ein fester Körper angesehen wird.
Die Größe (σ/σ₀) kann berechnet werden, falls drei Parameter (I₁/I₃), (e₁/e₃) und (d₁/d₃) gegeben sind.
Dann ist d₁, wie in 2 dargestellt, ein Umfangsabstand zwischen zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Stegabschnitten 7, 7. Die zwei in der Umfangsrichtung benachbarten Stegabschnitte 7, 7 stehen von den Seiten des Käfigs einander in der axialen Richtung des Käfigs gegenüber liegend bezüglich des kreisförmigen Abschnitts 5 vor, falls der Käfig von einem Einkomponententyp ist, wie in 3 dargestellt.
Weiter ist d₃ ein axialer Abstand von einer Position, wo die Belastung W durch eine Kollision mit dem Wälzkörper 3 ausgeübt wird (Position eines Pfeils F in 2), auf der der Wälzfläche des Wälzkörpers 3 gegenüber liegenden Seite des Stegabschnitts 7 zu der der Stirnfläche des Wälzkörpers 3 gegenüber liegenden Seite des kreisförmigen Abschnitts 5.
Dann wurde, da in den meisten Käfigen zur Verwendung in dem Wälzlager (e₁/e₃) = 0,6 bis 3,2 und (d₁/d₃) = 0,2 bis 3,0, jeder der Parameter (e₁/e₃) und (d₁/d₃) zufällig in den Bereichen (e₁/e₃) = 0,6 bis 3,2 und (d₁/d₃) = 0,2 bis 3,0 verändert, um die Beziehung zwischen (I₁/I₃), wo (σ/σ₀) den minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ/σ₀) zu bestimmen, wie in 11 dargestellt.
Wie man aus 11 sehen kann, wird, falls (I₁/I₃) = 0,3 bis 1,6, ein optimaler Wert aus dem möglichen Konstruktionsbereich zum Minimieren von (σ/σ₀) angenommen und es ist möglich, den Bruch des Käfigs zur Verwendung in dem Wälzlager zu verhindern.
Basierend hierauf ist in der vorliegenden Erfindung definiert: 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,6.
Dann sind die Symbole X in 11 Beispiele zum Bestimmen von (I₁/I₃) zum Minimieren von (σ/σ₀) in Fällen, wo (e₁/e₃) nicht in dem Bereich (e₁/e₃) = 0,6 bis 3,2 enthalten ist. In diesem Fall ist (I₁/I₃) nicht in dem Bereich (I₁/I₃) = 0,3 bis 1,6 enthalten, aber ein solcher Käfig ist von einer unpraktischen Größe mit dem Wert für (e₁/e₃), der tatsächlich nicht benutzt wird.
Ferner wird ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager oder ein Pendelrollenlager häufig an solchen Stellen benutzt, wo extrem große Belastungen auf das Lager ausgeübt werden, wie in verschiedenen Arten von Eisenherstellungs-Walzwerken. Da die meisten Doppelreihen-Zylinderrollenlager, falls der Käfig von einem Zweikomponententyp ist, in den Bereichen (e₁/e₃) = 0,6 bis 1,8 und (d₁/d₃) = 0,6 bis 2,2 liegen, wurden (e₁/e₃) und (d₁/d₃) zufällig als Parameter in den oben beschriebenen Bereichen verändert und es wurde die Beziehung zwischen (I₁/I₃), wo (σ/σ₀) einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ/σ₀) bestimmt. Das Ergebnis ist in 12 gezeigt.
Wie man aus 12 ersehen kann, ist, falls (I₁/I₃) = 0,3 bis 0,9, (σ/σ₀) minimiert und es ist möglich, den Bruch des Käfigs zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, um 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 0,9 vorzusehen.
Da ferner die meisten Doppelreihen-Zylinderrollenlager, falls der Käfig von einem Einkomponententyp ist, in den Bereichen (e₁/e₃) = 1,4 bis 3,2 und (d₁/d₃) = 0,6 bis 1,8 liegen, wurden (e₁/e₃) und (d₁/d₃) zufällig als Parameter in den oben beschriebenen Bereichen verändert und es wurde die Beziehung zwischen (I₁/I₃), wo (σ/σ₀) einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ/σ₀) bestimmt. Das Ergebnis ist in 13 gezeigt.
Wie man aus 13 sehen kann, ist, falls (I₁/I₃) = 0,7 bis 1,6, (σ/σ₀) minimiert und es ist möglich, den Bruch des Käfigs zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in dem Doppelreihen-Zylinderrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, um 0,7 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,6 vorzusehen.
Da ferner die meisten Pendelrollenlager, falls der Käfig von einem Zweikomponententyp ist, in den Bereichen (e₁/e₃) = 1,0 bis 3,0 und (d₁/d₃) = 0,6 bis 3,0 liegen, wurden (e₁/e₃) und (d₁/d₃) zufällig als Parameter in den oben beschriebenen Bereichen verändert und es wurde die Beziehung zwischen (I₁/I₃), wo (σ/σ₀) einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ/σ₀) bestimmt. Das Ergebnis ist in 14 gezeigt.
Wie man aus 14 sehen kann, ist, falls (I₁/I₃) = 0,5 bis 1,5, (σ/σ₀) minimiert und es ist möglich, den Bruch des Käfigs zur Verwendung in dem Pendelrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in dem Pendelrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, um 0,5 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,5 vorzusehen.
Da weiter die meisten Pendelrollenlager, falls der Käfig von einem Einkomponententyp ist, in den Bereichen (e₁/e₃) = 0,6 bis 2,0 und (d₁/d₃) = 0,2 bis 1,2 liegen, wurden (e₁/e₃) und (d₁/d₃) zufällig als Parameter in den oben beschriebenen Bereichen verändert und es wurde die Beziehung zwischen (I₁/I₃), wo (σ/σ₀) einen minimalen Wert annimmt, und dem minimalen Wert (σ/σ₀) bestimmt. Das Ergebnis ist in 15 gezeigt.
Wie man aus 15 sehen kann, ist, falls (I₁/I₃) = 0,3 bis 1,0, (σ/σ₀) minimiert und es ist möglich, den Bruch des Käfigs zur Verwendung in dem Pendelrollenlager zu verhindern. Das heißt, man kann sehen, dass der Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in dem Pendelrollenlager bevorzugt ist, wenn er optimal so konstruiert ist, um 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,0 vorzusehen.
Wie man aus 11 bis 15 sehen kann, wird, wenn der Wert (I₁/I₃) größer ist, auch der Wert (σ/σ₀) größer, um in einem offensichtlichen Nachteil zu resultieren und die Stoßfestigkeit zu schwächen. Demgemäß ist es wünschenswert, den Wert (I₁/I₃) abhängig von den benutzten Bedingungen kleiner zu halten.
Die obigen Beschreibungen sind auf Fälle beschränkt, wo die in der radialen Richtung des Käfigs ausgeübte Belastung W' und wo die in der Umlaufrichtung des Wälzkörpers (Umfangsrichtung) ausgeübte Belastung W individuell ausgeübt werden, aber wie in einem der Ansprüche 11 bis 15 definiert, ist zum Verbessern der Festigkeit für die von beiden Belastungen W' und W ausgeübte Mischbelastung eine solche Konstruktion erwünscht, dass sowohl (I₁/I₃) als auch (I₁'/I₃') in dem jeweiligen oben beschriebenen Bereich liegen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung eines Doppelreihen-Zylinderrollenlagers, in der (A) eine Teilquerschnittsansicht davon ist und (B) eine Querschnittsansicht b-b davon ist.
2 ist eine Teildraufsicht eines Käfigs des Zweikomponententyps zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager.
3 ist eine Teildraufsicht eines Käfigs des Einkomponententyps zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager.
4 ist eine schematische Darstellung der Verformung eines Käfigs, die durch eine Kollision entlang einer radialen Richtung zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager verursacht wird, wobei (A) eine Teilquerschnittsansicht ist und (B), (C) jeweils Teilperspektivansichten zeigen.
5 ist eine schematische Darstellung der Verformung eines Käfigs, die durch eine Kollision entlang einer Umfangsrichtung zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager verursacht wird.
6 ist ein Diagramm des Berechnungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
7 ist ein Diagramm des Berechnungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
8 ist ein Diagramm des Berechnungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
9 ist ein Diagramm des Berechnungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in einem Pendelrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
10 ist ein Diagramm des Berechungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in einem Pendelrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
11 ist ein Diagramm des Berechungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig zur Verwendung in einem Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
12 ist ein Diagramm des Berechungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
13 ist ein Diagramm des Berechungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
14 ist ein Diagramm des Berechungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Zweikomponententyps zur Verwendung in einem Pendelrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
15 ist ein Diagramm des Berechungsergebnisses für die dimensionslose maximale Biegebeanspruchung, die durch eine Kollision zwischen einem Wälzkörper und einem Stegabschnitt in einem Käfig des Einkomponententyps zur Verwendung in einem Pendelrollenlager gemäß der vorliegenden Erfindung verursacht wird.
16 ist ein Diagramm des Ergebnisses eines Fallstoßtests gemäß einem Beispiel.
17 ist ein Diagramm des Ergebnisses eines Vergleichshaltbarkeitstests zwischen einem Käfig gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung und einem Käfig des Standes der Technik.
18 ist ein Diagramm des Ergebnisses eines Fallstoßtests für das Beispiel.
BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS DER ERFINDUNG
Es wird nun ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Das erste Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel eines Käfigs, der in ein Wälzlager eingebaut ist, das an solchen Stellen wie beispielsweise Schienenfahrzeugen benutzt wird, wo Schwingungen häufig in der radialen Richtung des Lagers eines Käfigs auftreten und Wälzkörper wiederholt radial gegen die Stegabschnitte des Käfigs kollidieren. Ferner ist ein zweites Ausführungsbeispiel ein Beispiel eines Käfigs, der in einem Wälzlager montiert ist, der an solchen Stellen benutzt wird, wo die Wälzkörper wiederholt in Umfangsrichtung gegen die Stegabschnitte des Käfigs durch die Veränderung der Drehzahl des Wälzkörpers stoßen.
Der Käfig 4 der ersten Ausführungsbeispiels ist in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager zusammengebaut, wie in 1 dargestellt.
Dann wurde die Breite für den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 so eingestellt, dass für alle Flächenträgheitsmomente I₁', I₃' für den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 gilt: 0,2 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 2,5.
So wurde die Festigkeit des Käfigs verbessert, ohne die Anzahl von Taschen 8 und das Raumvolumen für jede der Taschen 8 viel zu verringern.
Das heißt, da die Biegebelastung für den kreisförmigen Abschnitt 5 und die Biegebelastung für den Stegabschnitt 7 optimal so konstruiert wurden, dass sie sich nicht stark voneinander unterscheiden, konnte ein durch eine Kollision zwischen dem Wälzkörper 3 und dem Stegabschnitt 7 verursachter Bruch des Käfigs 4 ohne Verringern der Lastkapazität des Lagers verhindert werden.
Es wird nun das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Käfig 4 dieses Ausführungsbeispiels ist in einem Doppelreihen-Zylinderrollenlager montiert, wie in 1 dargestellt.
Jede Breite für den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 wurde so eingestellt, dass für alle Flächenträgheitsmomente I₁ und I₃ für den kreisförmigen Abschnitt 5 und den Stegabschnitt 7 gilt: 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,6.
So wurde die Festigkeit des Käfigs ohne Verkleinern der Anzahl der Taschen 8 und des Raumvolumens für jede der Taschen um so viel verbessert.
Das heißt, da die Biegebelastung für den kreisförmigen Abschnitt 5 und die Biegebelastung für den Stegabschnitt 7 optimal so konstruiert wurden, dass sie sich nicht stark voneinander unterschieden, konnte ein durch eine Kollision zwischen dem Wälzkörper 3 und dem Stegabschnitt 7 verursachter Bruch des Käfigs 4 ohne Verringern der Lastkapazität des Lagers verhindert werden.
Das erste und das zweite Ausführungsbeispiel sind Ausführungsbeispiele, bei denen die Festigkeit auf eine der Kollision in Umfangsrichtung bzw. der Kollision in radialer Richtung optimiert ist. Im Fall einer Verwendung an einer solchen Stelle, dass sowohl die Kollision in radialer Richtung als auch die Kollision in Umfangsrichtung wiederholt auftreten, können die Breite und die Querschnittsform für jeden des kreisförmigen Abschnitts 5 und des Stegabschnitts 7 so eingestellt werden, dass für alle Flächenträgheitsmomente I₁', I₃' und I₁, I₃ für ein Paar des kreisförmigen Abschnitts 5 und des Stegabschnitts 7 gilt: 0,2 ≤ (I₁'/I₃') ≤ 2,5 bzw. 0,3 ≤ (I₁/I₃) ≤ 1,6. Da mit einem solchen Aufbau die Biegebelastung für den kreisförmigen Abschnitt 5 und die Biegebelastung für den Stegabschnitt optimal so konstruiert sind, dass sie sich nicht stark voneinander unterscheiden, konnte selbst in einem Fall, wenn sie wiederholt sowohl der Kollision in Umfangsrichtung als auch der Kollision in radialer Richtung einzeln oder als Mischbelastung unterliegen, ein durch eine Kollision zwischen dem Wälzkörper 3 und dem Stegabschnitt 7 verursachter Bruch des Käfigs ohne Absenken der Lastkapazität des Lagers verhindert werden.
Es werden nun Beispiele bezüglich aller oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben.
BEISPIEL 1
Wenn ein Fallstoßhaltbarkeitstest zum Vergleichen eines kammförmigen Käfigs basierend auf der vorliegenden Erfindung, der entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, und eines kammförmigen Käfigs des Standes der Technik ausgeführt wurde, wurde das in 16 gezeigte Ergebnis erzielt.
Die Käfige waren von einer Kammform des Zweikomponententyps. Ferner waren die für den Test verwendeten Lager Pendelrollenlager.
Im Lager A wurde ein Käfig des Standes der Technik benutzt, bei dem (I₁'/I₃') = 3,4. Ferner wurden im Lager B die gemäß der vorliegenden Erfindung präparierten Käfige benutzt und sie wurden eingestellt als (I₁'/I₃') = 1,1.
Der Fallstoßhaltbarkeitstest wurde zum Überprüfen der Haltbarkeit des Käfigs durch wiederholtes Fallenlassen des Lagers zusammen mit einem Lagerkörper ausgeführt, und in dem Experiment von 16 wurde die Fallhöhe für beide Fälle der Lager A und B so eingestellt, dass der Maximalwert der auf den Lagerkörper durch den Fallstoß verursachten Beschleunigung das 150-fache der Schwerkraftbeschleunigung betrug.
Wie in 16 dargestellt, ist die Wiederholungszahl der Stöße bis zum Erreichen des Bruchs für alle in den Lagern B zusammengebauten Käfige gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu jener im Lager A deutlich größer. Wie oben beschrieben, kann man sehen, dass die vorliegende Erfindung zur Verhinderung des Bruchs des Käfigs geeignet ist.
BEISPIEL 2
Dann wurde, wenn ein Fallstoßhaltbarkeitstest zum Vergleichen eines kammförmigen Käfigs gemäß der vorliegenden Erfindung, der entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, und eines kammförmigen Käfigs des Standes der Technik ausgeführt wurde, das in 17 dargestellte Ergebnis erzielt.
Die Käfige waren von einer Kammform des Einkomponententyps. Ferner waren die für den Test benutzten Lager Pendelrollenlager.
Im Lager A wurden Käfige des Standes der Technik benutzt, mit (I₁/I₃) = 2,07. Ferner wurden im Lager B die gemäß der vorliegenden Erfindung präparierten Käfige benutzt, und sie wurden als (I₁/I₃) = 1,0 eingestellt.
Der Fallstoßhaltbarkeitstest wurde zum Überprüfen der Haltbarkeit des Käfigs durch wiederholtes Fallenlassen des Lagers zusammen mit einem Lagerkörper ausgeführt, und in dem Experiment von 17 wurde die Fallhöhe für beide Fälle der Lager A und B so eingestellt, dass der Maximalwert der durch den Lagerkörper durch den Aufprall verursachten Beschleunigung das 150-fache der Schwerkraftbeschleunigung betrug.
Wie in 17 dargestellt, ist die Wiederholungszahl der Stöße bis zum Erreichen eines Bruchs für alle in den Lagern B zusammengebauten Käfige gemäß der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu jener in den Lagern A deutlich größer. Wie oben beschrieben, kann man sehen, dass die vorliegende Erfindung zur Verhinderung des Bruchs des Käfigs geeignet ist.
Ferner wurde ein Fallstoßhaltbarkeitstest unter den gleichen Bedingungen wie oben beschrieben ausgeführt, wobei (I₁/I₃) verändert wurde. Das Ergebnis ist in 18 gezeigt. Die Käfige waren von einer Kammform des Zweikomponententyps.
Die für den Test benutzten Lager waren Pendelrollenlager der gleichen Bedingungen außer für die Käfige, welche unter einer Veränderung des Werts (I₁/I₃) der in den Lagern zusammengebauten Käfigs hergestellt wurden, wie in 18 dargestellt. Die in 18 gezeigten Ergebnisse sind der Mittelwert für den drei Mal für alle mit den Käfigen mit einem identischen Wert (I₁/I₃) zusammengebauten Lager ausgeführten Tests.
In diesem Fall wurden die Werte (e₁/e₃) und (d₁/d₃) so eingestellt, dass (σ/σ₀) für alle (I₁/I₃) einen minimalen Wert annimmt.
Wie man aus 18 sehen kann, tritt, da der Wert (I₁/I₃) kleiner ist, ein Bruch des Käfigs weniger auf.
In diesem Fall nehmen die Lager D die Käfige mit dem Wert von (I₁/I₃) außerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung auf und es sind jene, die durch das Symbol X in 11 gekennzeichnet sind, d.h. die Käfige mit einem Fehler hinsichtlich der Dimensionskonstruktion. Das heißt, sie sind Lager einer geringeren Lastkapazität oder mit einem Fehler für die Raumersparnis des Lagers hinsichtlich der Konstruktion. Das heißt, falls (I₁/I₃) 0,3 oder kleiner ist, resultiert dies in (Flächenträgheitsmoment I₃ für Stegabschnitt) >> (Flächenträgheitsmoment I₁ für kreisförmigen Abschnitt), was einer kleineren Einstellung der axialen Breite des kreisförmigen Abschnitts und einer größeren Einstellung der Umfangsbreite des Stegabschnitts entspricht. Dann wird der Durchmesser eines zu haltenden Wälzkörpers zur Montage von Wälzkörpern einer identischen Anzahl verkleinert, sodass die Lastkapazität im Vergleich zu den Lagern A bis Lagern C reduziert ist. Das heißt, falls (I₁/I₃) übermäßig verkleinert wird, wird die Lastkapazität des Lagers verringert und die Größe des Lagers selbst muss vergrößert werden, um eine Beschränkung der Konstruktion zu erzwingen.
Andererseits wird, wie man aus 11 bis 15 sehen kann, wenn der Wert (I₁/I₃) größer wird, der minimale Wert (σ/σ₀), der tatsächlich angenommen werden kann, größer, um in einem offensichtlichen Nachteil und einer geringeren Stoßfestigkeit zu resultieren.
Demgemäß ist es wünschenswert, den Wert (I₁/I₃) abhängig von den zu benutzenden Bedingungen so klein wie möglich zu halten. Es ist jedoch notwendig, den Wert (I₁/I₃) hinsichtlich der Lastkapazität und der Größenvergrößerung des Lagers, die wie oben beschrieben tatsächlich erforderlich sind, auf 0,3 oder größer zu machen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie oben beschrieben worden ist, kann die Erfindung, wenn sie gemäß einem der Ansprüche 1 bis Anspruch 15 angewendet wird, Wirkungen vorsehen, die eine optimale Konstruktion derart erzielen können, dass die Biegebelastung für den kreisförmigen Abschnitt und die Biegebelastung für den Stegabschnitt sich nicht stark voneinander unterscheiden, und das durch eine Kollision zwischen dem Wälzkörper und dem Stegabschnitt verursachte Brechen des Käfigs ohne Absenken der Lastkapazität des Lagers verhindern können.
Insbesondere ist eine optimalere Konstruktion als ein Käfig eines Zweikomponententyps für ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager durch Anwenden der Erfindung gemäß Anspruch 2, Anspruch 7 oder Anspruch 12 möglich. Ferner ist eine optimalere Konstruktion als ein Käfig eines Einkomponententyps für ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager durch Anwenden der Erfindung gemäß Anspruch 3, Anspruch 8 oder Anspruch 12 möglich.
Ferner ist eine optimalere Konstruktion als ein Käfig eines Zweikomponententyps für ein Pendelrollenlager durch Anwenden der Erfindung gemäß Anspruch 4, Anspruch 9 oder Anspruch 14 möglich.
Ferner ist eine optimalere Konstruktion als ein Käfig eines Einkomponententyps für ein Pendelrollenlager durch Anwenden der Erfindung gemäß Anspruch 5, Anspruch 10 oder Anspruch 15 möglich.

Claims

Kammförmiger Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager, mit einem kreisförmigen Abschnitt (5), der axial der Stirnfläche (3a) jedes Wälzkörpers (3) gegenüber liegt, und mehreren Stegabschnitten (7), die von einer oder von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und in Umfangsrichtung der Wälzfläche (3b) jedes Wälzkörpers gegenüber liegen, welcher der Bedingung 0,2 ≤ (I1'/I3') ≤ 2,5genügt, wobei I₁' das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt (5) bezüglich einer neutralen Achse parallel zur Längsrichtung des Stegabschnitts (7) ausdrückt und I₃' das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitts (7) bezüglich einer neutralen Achse parallel zur Umfangsrichtung des Käfigs (4) ausdrückt.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 1, bei welchem die Stegabschnitte (7) von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,3 ≤ (I1'/I3') ≤ 1,1erfüllt ist.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 1, bei welchem die Stegabschnitte (7) von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig (4) in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,3 ≤ (I1'/I3') ≤ 0,9erfüllt ist.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 1, bei welchem die Stegabschnitte (7) von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig (4) in ein Pendelrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,3 ≤ (I1'/I3') ≤ 2,5erfüllt ist.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 1, bei welchem die Stegabschnitte (7) von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig (4) in ein Pendelrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,2 ≤ (I1'/I3') ≤ 1,0erfüllt ist.
Kammförmiger Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager, mit einem kreisförmigen Abschnitt (5), der der Stirnfläche (3a) jedes Wälzkörpers (3) gegenüber liegt, und mehreren Stegabschnitten (7), die von einer oder von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und in Umfangsrichtung der Wälzfläche (3b) jedes Wälzkörpers gegenüber liegen, welcher die Bedingung 0,3 ≤ (I1/I3) ≤ 1,6erfüllt, wobei I₁ das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt (5) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts (7) ausdrückt und I₃ das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt (7) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs (4) ausdrückt.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 6, bei welchem die Stegabschnitte (7) von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig (4) in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,3 ≤ (I1/I3) ≤ 0,9erfüllt ist.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 6, bei welchem die Stegabschnitte (7) von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig (4) in ein Doppelreihen-Zylinderrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,7 ≤ (I1/I3) ≤ 1,6erfüllt ist.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 6, bei welchem die Stegabschnitte (7) von nur einer axialen Seite des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig (4) in ein Pendelrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,5 ≤ (I1/I3) ≤ 1,5erfüllt ist.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 6, bei welchem die Stegabschnitte (7) von beiden axialen Seiten des kreisförmigen Abschnitts (5) vorstehen und der Käfig (4) in ein Pendelrollenlager zusammengebaut ist, und bei welchem die Bedingung 0,3 ≤ (I1/I3) ≤ 1,0erfüllt ist.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welcher die Bedingung 0,3 ≤ (I1/I3) ≤ 1,6erfüllt, wobei I₁ das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt (5) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts (7) ausdrückt und I₃ das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt (7) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs (4) ausdrückt.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 2, welcher die Bedingung 0,3 ≤ (I1/I3) ≤ 0,9 erfüllt, wobei I₁ das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt (5) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts (7) ausdrückt und I₃ das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt (7) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs (4) ausdrückt.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 3, welcher die Bedingung 0,7 ≤ (I1/I3) ≤ 1,6erfüllt, wobei I₁ das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt (5) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts (7) ausdrückt und I₃ das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt (7) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs (4) ausdrückt.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 4, welcher die Bedingung 0,5 ≤ (I1/I3) ≤ 1,5erfüllt, wobei I₁ das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt (5) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts (7) ausdrückt und I₃ das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt (7) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs (4) ausdrückt.
Käfig (4) zur Verwendung in einem Wälzlager nach Anspruch 5, welcher die Bedingung 0,3 ≤ (I1/I3) ≤ 1,0erfüllt, wobei I₁ das Flächenträgheitsmoment für den kreisförmigen Abschnitt (5) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Längsrichtung des Stegabschnitts (7) ausdrückt und I₃ das Flächenträgheitsmoment für den Stegabschnitt (7) bezüglich einer neutralen Achse senkrecht zur Umfangsrichtung des Käfigs (4) ausdrückt.