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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Käfig für ein Wälzlager, insbesondere einen kronenförmigen Käfig für Kugeln
zur Nutzung in Kugellagern.
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Stand der
Technik
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Das
Kugellager ist zum Zurückhalten
einer Vielzahl von Kugeln, die durch einen Käfig in einer Kreisrichtung
bei einem gleichen Abstand zwischen Laufflächen eines inneren Läufers und
eines äusseren
Läufers
eingefügt
sind, und wie der Käfig,
konventionell ein kronenförmiger
Käfig (im
Folgenden als "Kronenkäfig" bezeichnet), oft
benutzt wird, strukturiert. Dieser Kronenkäfig weist eine Vielzahl von
Taschen 2, wie in 5 durch
ein Zeichen 1 gezeigt, an einem Ende zum Zurückhalten
einer Vielzahl von Kugeln im gleichen Abstand in einer Kreisrichtung
auf, und nach einem Einsetzen einer notwendigen Anzahl von Kugeln
zwischen die Laufflächen
des inneren und äusseren
Läufers
und der Anordnung dieser Kugeln in gleichem Abstand in einer Kreisrichtung
wird der Kronenkäfig
zwischen den inneren Läufer
und den äusseren
Läufer
während
einer Ausrichtung der Taschen nach innen eingesetzt, wodurch die
Kugeln in jeder der Taschen 2 des Käfigs 1 untergebracht werden.
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Bei
dieser Art von Kugellager wird nun, um ein Lagermoment (Reibungsmoment)
und eine Reibungserwärmung
zu reduzieren, nach der Montage des Käfigs 1 ein Schmiermittel,
wie etwa Fett, an die Taschen 2 des Käfigs 1 und Verbindungsabschnitte 3 zwischen
den Taschen 2 gebracht, wodurch der Reibungswiderstand
zwischen dem Käfig 1 und
den Kugeln und zwischen den Kugeln und inneren, äusseren Läufern verringert wird, und
konventionell wurde die Anwendung von Schmiermittel am Käfig 1 von
einer offenen Endseite ausgeführt,
da in einem Lager für
eine allgemeine Benutzung eine Endseite gegenüber der Seite, wo der Käfig 1 eingeführt wurde,
offen ist.
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Wie
auch immer, gegenwärtig
ist in einer Festplattenantriebsvorrichtung ein Lager, integriert mit
einem äusseren
Läufer
(im Folgenden als "Aussenläuferintegrallager" bezeichnet), bei
welchem der äussere
Läufer
und eine Hülse
in einer einheitlichen Art ausgebildet sind, benutzt worden. Dieses
Aussenläuferintegrallager
ist, wie an einem in 6 mit einem Zeichen 10 gezeigten
Beispiel, durch Bildung von zwei Laufflächen 12, 13,
die gegenseitig in einer axialen Richtung an einer inneren Umfangsoberfläche der
Hülse (äussere Läuferhülse) 11 separiert sind,
strukturiert, wobei die Hülse 11 eine
Hülse ist und
gleichzeitig als ein äusserer
Läufer
funktioniert, während
eine abgestufte Achse 14, bereitstellend eine Lauffläche 15 an
der Peripherie eines grossen Durchmessers 14a der Achse 14 beziehungsweise eine
andere Lauffläche 15,
an der Peripherie eines inneren Läufers 17, der mit
einem Abschnitt 14b kleinen Durchmessers der Achse 14 gekoppelt
ist, vorbereitet ist, und eine Vielzahl von Kugeln 18 zwischen
den Laufflächen 12, 13 der äusseren
Läuferseite
und Laufflächen 15, 16 der
inneren Laufseite eingefügt
sind. Da bei diesem Aussenläuferintegrallager
die Kugeln 18 in zwei Reihen angeordnet sind, werden zwei
Käfige 1 notwendig
und diese Käfige 1 sind
dazu bestimmt, in der axialen Richtung in die Öffnungen beider Enden des Lagers 10,
wie durch die Pfeile A und B gezeigt, zusammengefügt zu werden.
In diesem Fall wird es unmöglich,
Schmiermittel zu den Taschen 2 oder den Verbindungsabschnitten 3 durch
die Öffnungen,
gegenüberliegend
der Seite von welcher der Käfig 1 als
allgemeines Lager zusammengefügt
wird, zu bringen, da beide Öffnungen des
Lagers 10 sich in einem durch den Käfig 1 geschlossenen
Status befinden, wenn der Zusammenbau beendet ist.
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Das
Dokument EP-A-0486218 offenbart ein Kugellager, in welchem Kugeln
rollbar zwischen inneren und äusseren
Läufern
mittels eines kronenförmigen
Käfigs
angeordnet sind. Schmiermittel zur Minimierung der Reibung der rollenden
Kugeln wird über Kommunikationskanäle innerhalb
des Käfigs
zwischen U-förmigen
Taschen, welche die Kugeln aufnehmen, und einer Rückfläche, gegenüberliegend den
Taschen, bereitgestellt.
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In
dem Dokument JP-A-61215811 auf welchem der Oberbegriff des Anspruchs
1 basiert, wird ein Kronentyp-Kunstharz-Käfig
für ein
Kugellager beschrieben. Der Käfig
weist Taschenbereiche zur Aufnahme der Kugeln und Kommunikationskanäle, die durch
rückwärtig aufgeweitete
Einkerbungen geformt sind, aufgeweitete Abschnitte innerhalb von
die Taschen separierenden Verbindungsabschnitten und Löcher innerhalb
der Taschen auf.
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Daher
wird bei dem Aussenläuferintegrallager 10 konventionell
nach dem Zusammensetzen des Käfigs 1 in
die Öffnungen
beider Enden das Schmiermittel in das Lager durch einen dünnen Spalt,
der zwischen der Peripherie des Käfigs 1 und der inneren
Umfangsoberfläche
der äusseren Läuferhülse 11 existiert,
gebracht. Wie auch immer, da der Spalt ziemlich schmal ist, wird
eine lange Zeit benötigt,
um die notwendige Quantität
des Schmiermittels anzubringen, was eine geringe Verarbeitbarkeit
gebracht hat. Weiter ist es schwierig gewesen, Schmiermittel gleichmässig über den
gesamten Käfig 1 und
die Laufflächen 12, 13, 15 und 16 aufzubringen,
eventuell wird eine Variation des Lagermoments erzeugt oder das
Moment selbst läuft
Gefahr, erhöht zu
werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben genannten konventionellen
Probleme zu lösen
und eine erste Aufgabe davon ist es, einen Käfig zur Verbesserung einer
Schmiermittelanwendbarkeit in einem geschlossenen Raum des Lagers
bereitzustellen, und eine zweite Aufgabe ist es, zusätzlich zu
der oben genannten ersten Aufgabe einen Käfig bereitzustellen, der es
ermöglicht,
ein Schmiermittel auf stabile Art und Weise zu notwendigen Abschnitten
des Lagers zu bringen und eine Steigerung der Lagerfunktion zu erzielen.
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Entsprechend
einer ersten Erfindung zur Erlangung der oberen ersten Aufgabe werden
bei einem Kronentyp eines Wälzlagerkäfigs, der
eine Vielzahl von Taschen zur Stützung
rollender Elemente in einem vorgegebenen Abstand in eine Kreisrichtung hat,
ein Kanal in Verbindung mit einem von einer Peripheriefläche oder
einer inneren Umfangsfläche oder
beiden an einer Seite gegenüberliegend
der Seite, wo die Taschen bereit gestellt sind, bereit gestellt.
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In
einem derart geformten Käfig
wird eine ausreichende Menge von Schmiermitteln effektiv in das
Lager durch den Kanal eingebracht.
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Weiter
ist entsprechend einer zweiten Erfindung zum Erreichen der zweiten
Aufgabe die obere erste Erfindung mit einer Vielzahl von Kanälen und der
Verteilung dieser in gleichen Abständen in einer Kreisrichtung
ausgestattet.
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In
den dadurch geformten Käfig
ist es möglich,
das Schmiermittel nahezu gleichmässig
und ausreichend in der Kreisrichtung zu den notwendigen Abschnitten
des Käfigs
zu bringen.
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In
der oberen ersten und zweiten Erfindung kann der Kanal durch Anbringung
von Öffnungen
in einer umlaufenden Nut, die an einer Endfläche gegenüberliegend der Seite, die mit
den Taschen ausgestattet ist oder in einer kreisförmigen Nut,
die an der Peripheriefläche
oder einer inneren Umfangsfläche
bereitgestellt ist, bereitgestellt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung entlang einer Linie I-I von 2 zeigt.
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2 ist
eine Rückansicht
des in 1 gezeigten Käfigs;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die die gesamte Struktur des Käfigs von 1 zeigt.
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4 ist
eine Schnittansicht, welche die Struktur des Käfigs zur Nutzung des Wälzlagers
der zweiten Ausführungsform
zeigt.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, welche die gesamte Struktur eines
allgemeinen und konventionellen Kronentypkäfigs zeigt.
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6 ist
eine Schnittansicht der Struktur des Aussenläuferintegraltyps eines Lagers,
das mit einem Kronentyp eines Käfigs
zusammengefügt
wird.
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Ausführungsform
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durch Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen
erläutert.
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1 bis 3 zeigen
einen Käfig
zur Nutzung eines Wälzlagers
als erste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Der gesamte Aufbau eines Käfigs 20 ist
identisch mit dem Kronentyp des Käfigs 1 der in 5 gezeigt
ist, in welchem eine Vielzahl von Taschen 21, welche eine
Vielzahl von Kugeln zurückhalten,
an einem Ende bei gleichen Abständen
in der Kreisrichtung bereitgestellt ist, und zwischen den benachbarten
Taschen 21 ein ebener Verbindungsabschnitt 22 angeordnet
ist. Bei der ersten Ausführungsform
sind an einer Endfläche
des Käfigs 20,
gegenüberliegend
der Seite, wo die Taschen 21 bereitgestellt sind (nachfolgend
als "Rückfläche" bezeichnet), eine
Vielzahl von ersten Ausnehmungsabschnitten 23 (hier acht)
an einem Teilungskreis koaxial mit der Achse des Käfigs bei
gleichen Abständen
bereitgestellt und an der Peripherie des Käfigs 20 wird eine
Vielzahl von zweiten Ausnehmungsabschnitten 24, die mit
den ersten Ausnehmungsabschnitten 23 kommunizieren, bereitgestellt.
Das heisst, der Käfig 20 ist
mit einer Vielzahl von Kanälen ausgestattet,
die durch die Rückfläche und
die Peripherie in Kombination mit dem ersten Ausnehmungsabschnitt 23 und
dem zweiten Ausnehmungsabschnitt 24 kommunizieren. Der
Käfig 20 ist
mit einem Körper
ausgeformt, der aus einem Harz, wie etwa Nylon 66 (Handelsname),
und einem Polyphenylenesulfide (PPS) gegossen ist und die genannten
ersten und zweiten Ausnehmungsabschnitte 23 und 24 werden
integral zum Zeitpunkt des Giessens des Körpers mit geformt.
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In
dem Fall, wo der Käfig 20 in
dem Aussenläuferintegrallager
genutzt wird, wird, wie in 6 gezeigt,
nachdem die zwei Käfige 20 in
der Öffnung durch
beide Enden des Lagers 10 in der axialen Richtung gemäss den Pfeilen
A und B zusammengefügt sind,
das Schmiermittel von aussen zu den Taschen 21 und den
Verbindungsabschnitten 22 des Käfigs 20 gebracht.
Zum Zeitpunkt der Anwendung des Schmiermittels und der Benutzung
eines passenden Zuführmittels
wird das Schmiermittel zu den Ausnehmungsabschnitten 23 der
Rückflächenseite
nacheinander oder zu einem Zeitpunkt gebracht. Dann fliesst diese
Schmiermittel vom zweiten Ausnehmungsabschnitt 24 zum Spalt
zwischen der Peripherie des Käfigs 20 und
der inneren Umfangsoberfläche
der äusseren
Läuferhülse 11 und
weiter durch den Spalt in das Lager 10 und fliesst weiter
zu der Tasche 21 und dem Verbindungsabschnitt 22.
Da die Kanäle,
geformt mit dem ersten und zweiten Ausnehmungsabschnitt 23 und 24,
in einer Vielzahl in gleichen Abständen in der Kreisrichtung bereitgestellt
sind, fliesst dann das Schmiermittel nahezu gleich durch die Kanäle zur Frontseite
des Käfigs.
Da die Innenfläche der
Tasche 21 des Käfigs 20 und
die Laufflächen 12, 13, 15, 16 der äusseren
Läufer-
und der inneren Läuferseite
mit ausreichender Menge an Schmiermittel nahezu gleich versorgt
werden und der Reibungswiderstand zwischen dem Käfig 20 und den Kugeln 18 und
zwischen den Kugeln 18 und jedem der Laufflächen 12, 13, 15 und 16 reduziert
ist, ist als Resultat das Lager 10 nach dem es fertig gestellt
ist, ohne Variationen und mit einem niedrigen Lagermoment.
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4 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines Käfigs 30 für ein Wälzlager
der vorliegenden Erfindung. Nun ist die gesamte Struktur dieses
Käfigs 30 identisch
mit derjenigen des in 1 gezeigten Käfigs 20,
weshalb identische Abschnitte mit identischen Zeichen versehen sind.
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Das
Merkmal der zweiten Ausführungsform besteht
darin, dass an Stelle des zweiten Ausnehmungsabschnitts 24 der
Peripherie der ersten Ausführungsform
ein dritter Ausnehmungsabschnitt 31 in Kommunikation mit
jedem an der inneren Umfangsoberfläche bereitgestellten ersten
Ausnehmungsabschnitt 23 steht. Obwohl das Schmiermittel,
angewendet auf den ersten Ausnehmungsabschnitt 23, in das
Lager 10 durch den Spalt zwischen der inneren Umfangsoberfläche des
Käfigs 30 und
einem Abschnitt 14a grossen Durchmessers (6)
der Achse 14 oder den Spalt zwischen der inneren Umfangsoberfläche des
Käfigs 30 und
der Peripherie des inneren Läufers 17 (6),
gekoppelt mit der Achse 14, fliesst, ist es in dieser zweiten
Ausführungsform nicht
gegenüber
der ersten Ausführungsform
geändert,
dass das Schmiermittel in die Taschen 21 der Vorderseite
und des Verbindungsabschnitts 22 des Käfigs 20 ungefähr gleich
in Kreisrichtung bereitgestellt ist und identische Effekte, wie
bei der ersten Ausführungsform,
bewirkt.
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Als
Referenz sei angegeben, dass obwohl in der ersten Ausführungsform
die zweiten Ausnehmungsabschnitte 24 und in der zweiten
Ausführungsform
die dritten Ausnehmungsabschnitte 31 angepasst sind, um
jeweils an der Peripherie und an der inneren Umfangsoberfläche bereitgestellt
zu sein. In der vorliegenden Erfindung können dieser zweite Ausnehmungsabschnitt 24 und
der dritte Ausnehmungsabschnitt 31 zusammen bereitgestellt
sein, so dass in diesem Fall das Schmiermittel effektiver in das
Lager 10 gebracht werden kann. Weiterhin kann die Anzahl
und Form der Ausnehmungsabschnitte 23, 24 und 31 frei
bestimmt werden, so kann nicht nur die Anzahl der Ausnehmungsabschnitte
weniger oder mehr als 8 sein sondern auch verschieden in ihrer Form,
beispielsweise können
kreisförmige
oder ovale verwendet sein.
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Weiterhin
kann in der vorliegenden Erfindung der erste Ausnehmungsabschnitt 23 der
Rückflächenseite
durch eine umlaufende Nut und die zweiten und dritten Ausnehmungsabschnitte 24 und 31 können durch
eine kreisförmige
Nut ersetzt sein. In dem Fall, wo der erste Ausnehmungsabschnitt 23 der Rückflächenseite
durch die umlaufende Nut ersetzt ist, ist es möglich, das Schmiermittel zu
jedem der Kanäle
zu einem Zeitpunkt gemeinsam unter Verwendung eines Zuführmittels
anzuwenden und weiter, in dem Fall, wo die zweiten und dritten Ausnehmungsabschnitte
der äusseren
und inneren Umfangsoberflächen 24 und 31 durch
die kreisförmige Nut
ersetzt sind, kann das Schmiermittel gleichmässiger in die Kreisrichtung
angewendet werden.
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Entsprechend
dem Käfig
für eine
Nutzung des Wälzlagers
der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen ist, kann das
Schmiermittel unter Verwendung von Kanälen in den geschlossenem Raum des
Lagers gebracht und eine Verarbeitbarkeit hervorragend verbessert
werden, um ihn am brauchbarsten für das Aussenläuferintegrallager
zu machen.
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Weiterhin
kann in dem Fall, wo eine Vielzahl von Kanälen in Kreisrichtung in gleichen
Abständen angeordnet
sind, zusätzlich
zur oben genannten Verbesserung der Verarbeitbarkeit, das Schmiermittel
zu den notwendigen Abschnitten im Lager nahezu gleichmässig gebracht
werden, um dazu beizutragen, die Variation des Lagermoments aufzulösen und stark
zu reduzieren.