DE69114224T2

DE69114224T2 - Kombiniertes Axial-Radiallager.

Info

Publication number: DE69114224T2
Application number: DE69114224T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Nakano; Kazuo Uchida
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2011-08-29
Also published as: US5158375A; EP0473143B1; DE69114224D1; JPH0448417U; JP2511521Y2; EP0473143A3; EP0473143A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kombiniertes Radial- und Axiallager.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein kombiniertes Radial- und Axiallager wird im allgemeinen verwendet z. B. für verschiebbare Schanierteile zum Öffnen und Schließen einer Tür entlang der Karosserie eines Kraftfahrzeugs.
Ein kombiniertes Radial- und Axiallager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist bekannt aus FR-A-2 144 237. Bei diesem bekannten Lager muß die erste Lauffläche auf dem äußeren Ring befestigt werden, bevor die Vorsprünge durch einen verformenden Vorgang in die Form eines kreisförmigen Rings gebracht werden können.
Ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen kombinierten Radial- und Axiallagers (vgl. US-A-3,930,692) wird unter Bezugnahme auf die Figuren 5 und 6 beschrieben. Figur 5 ist eine Seitenansicht und Figur 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI - VI in Figur 5.
Das in den Figuren 5 und 6 gezeigte kombinierte Radial- und Axiallager ist aus einem radialen Rollenlager A und einem axialen Rollenlager B zusammengesetzt und nimmt das lineare relative Moment eines ersten Bauteils C und eines zweiten Bauteils D auf.
Das radiale Rollenlager A ist zusammengesetzt aus einem äußeren Ring 1, einer Vielzahl von Rollen 2, die zwischen der inneren Oberfläche der äußeren Lagerlaufbahn 1 und dem zweiten Bauteil D angeordnet sind, und einem Käfig 3, um die Vielzahl von Rollen 2 in gleichmäßigen Umfangsabständen zu halten. Der äußere Ring 1 ist mit einem zylindrischen Teil 4 großen Durchmessers und mit einem zylindrischen Teil 6 kleinen Durchmessers versehen, der einen kleineren Durchmesser hat als der zylindrische Teil 4 großen Durchmessers und mehrere Vorspünge 5 aufweist, die von der Oberfläche von dessen einen Endabschnitt in diametraler Richtung nach außen abstehen.
Das Axialrollenlager B ist zusammengesetzt aus zwei Laufbahnen 7 und 8, einer Vielzahl von Rollen 9, die zwischen den Laufbahnen 7 und 8 angeordnet sind, und einem Käfig 10, um die Vielzahl von Rollen 9 in gleichmäßigen Umfangsabständen zu halten. Der Käfig 10 zum Halten der Rollen 9 ist untrennbar mit den beiden Laufbahnen 7 und 8 verbunden. Die erste Laufbahn 7 ist zusammengesetzt aus einem ringförmigen Plattenabschnitt 11 und einem inneren zylindrischen Abschnitt 12, der auf dem inneren Umfang des kreisförmigen Plattenabschnitts 11 integriert vorgesehen ist. An einigen Abschnitten des inneren Umfangs vom inneren zylindrischen Abschnitt 12 sind Kerben 13 vorgesehen, die den Vorsprüngen 5 des zylindrischen Abschnitts 6 kleinen Durchmessers gegenüberliegen, und Vorsprünge 14, um den Käfig 10 am Entweichen zu hindern. Die zweite Laufbahn 8 ist zusammengesetzt aus einem kreisförmigen Plattenabschnitt 15 und einem äußeren zylindrischen Abschnitt 16, der auf dem äußeren Umfang des kreisförmigen Plattenabschnitts 15 integriert vorgesehen ist. Bei einigen Abschnitten des äußeren Umfangs vom äußeren zylindrischen Abschnitt 16 sind Vorsprünge 17 vorgesehen, die in diametraler Richtung nach innen hervorstehen, so daß sie den Halter 10 am Entweichen hindern.
Durch Anpassen des inneren zylindrischen Abschnitts 12 der ersten Laufbahn 7 des Axialrollenlagers B über den zylindrischen Abschnitt 6 kleinen Durchmessers des äußeren Rings 1 des Radialrollenlagers A, und durch Verstemmen des Endabschnitts vom zylindrischen Abschnitts 6 kleinen Durchmessers, werden das Radialrollenlager A und das Axialrollenlager B zu einer Einheit vereinigt.
Ein kombiniertes Radial- und Axiallager mit dem oben beschriebenen Aufbau ist mit den folgenden Problemen behaftet.
Der zylindrische Abschnitt 6 kleinen Durchmessers ist mit der ersten Laufbahn 7 des Axialrollenlagers B verstemmt, um das Radialrollenlager A und das Axialrollenlager B zu einem Teil zusammenzufügen. Der Stemmvorgang selbst ist problematisch und erhöht die Anzahl der Montageschritte, wodurch die Effizienz in der Herstellung verringert wird.
Da der innere zylindrische Abschnitt 12 der ersten Laufbahn 7 des Axialrollenlagers B über den zylindrischen Abschnitt 6 kleinen Durchmessers des Radialrollenlagers A gesteckt wird, so daß diese zu einer Einheit zusammengefügt werden, und die Wand des zylindrischen Abschnitts 12 von der Wand des zylindrischen Abschnitts 12 in diametralen Richtung überlappt wird, sind die Abmessungen des äußeren Durchmessers des zylindrischen Abschnitts mit kleinem Durchmesser des Radialrollenlagers A und der äußere Durchmesser des Axialrollenlagers B durch vorgegebene Abmessungen begrenzt. Die Länge des Käfigs 10 zum Halten der Axialrollen 9 ist deshalb in diametraler Richtung um die der gesamten Wanddicke der zylindrischen Abschnitte 6 und 12 entsprechenden Strecke gekürzt, so daß die Länge der Axialrollen 9 ebenfalls begrenzt ist. Dadurch ist die Belastungsfähigkeit des Axialrollenlagers B unzureichend.
Da die zur Montage erforderliche Größe des Axialrollenlagers B in Abhängigkeit von dem Objekt, an das das Lager B befestigt wird, unterschiedlich ist, werden die Abmessungen üblicherweise angepaßt, indem die Dicke des ringförmigen Plattenabschnitts 11 der ersten Laufbahn 7 des Axialrollenlagers B variiert wird. Wenn die Dicke des ringförmigen Plattenabschnitts 11 anwächst, nimmt die Dicke des inneren zylindrischen Abschnitts 12, der in den ringförmigen Plattenabschnitt 11 integriert ist, ebenso zu. Die gesamte Wanddicke der zylindrischen Abschnitte 6 und 12 wächst somit an, wodurch das oben beschriebene Problem noch verschärft wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Probleme im Stand der Technik zu beseitigen und ein kombiniertes Radial- und Axiallager bereit zu stellen, das mir einer geringen Anzahl von Schritten einfach zusammengebaut werden kann.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein kombiniertes Radial-/Axiallager bereitzustellen, bei dem das Axialrollenlager eine große Belastungsfähigkeit besitzt.
Um diese Ziele zu erreichen, wird ein kombiniertes Radial- und Axiallager vorgeschlagen, wie in Anspruch 1 definiert. Da jeder der Vorsprünge, die das Freikommen des axialen Rollenlagers vom radialen Rollenlager verhindern, am Außenumfang der Öffnung des ringförmigen Halters in dem Stadium angreift, in dem das Axialrollenlager über den zylindrischen Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Radialrollenlagers angeordnet ist, wird das Axialrollenlager daran gehindert, sich vom Radialrollenlager zu lösen, so daß der Zusammenbau des Axialrollenlagers mit dem Radialrollenlager vereinfacht wird, ohne die Notwendigkeit des Stemmens, wie es beim Stand der Technik erforderlich ist.
Da zusätzlich die erste Laufbahn des Axialrollenlagers die Form einer ringförmigen Platte hat und nicht mit einem zylindrischen Abschnitt versehen ist, der den zylindrischen Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Radialrollenlagers überlappt, kann die Länge des Halters in diametraler Richtung und die Länge des Axialrollenlagers größer sein als bei herkömmlichen Lagern, bei denen die Abmessungen der Wanddicke beiden zylindrischen Abschnitte entspricht, so daß die Belastungsfähigkeit des Axialrollenlagers um dieses Maß erhöht ist.
Ferner ist die erste Laufbahn vom Käfig getrennt und die zweite Laufbahn ist nicht vom Käfig getrennt, die erste Laufbahn ist mit Kerben versehen, damit die gegenüberliegenden Vorsprünge hindurchtreten können, wenn das Axialrollenlager über den Abschnitt kleinen Durchmessers geschoben wird, und der innere Durchmesser des Käfigs ist geringfügig kleiner gehalten als der Durchmesser des jeden die Vorsprünge umschreibenden Kreises des zylindrischen Abschnitts mit kleinem Durchmesser, so daß die Einheit aus zweiter Laufbahn und ringförmigem Käfig auf den zylindrischen Abschnitt kleineren Durchmessers montiert werden kann, indem sie zuerst in einer geneigten Position mit den Vorsprüngen in Eingriff gebracht und dann an den Vorsprüngen vorbeigekippt wird.
Aufgrund dieses beschriebenen Aufbaus wird die erste Laufbahn leichtgängig montiert, indem sie über den Abschnitt schmalen Durchmessers geschoben wird, da die Vorsprünge des zylindrischen Abschnitts kleinen Durchmessers den Kerben der ersten Laufbahn erlauben, hindurchzutreten. Andererseits, wenn die Einheit am Käfig und der zweiten Laufbahn über den zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers geschoben wird, wird diese Einheit mit dem zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers lediglich dadurch verriegelt, daß der Käfig aus einer geneigten Position da an sie herangekippt wird, da der innere Durchmesser des Käfigs geringfügig kleiner gehalten ist als der Durchmesser des jeden der Vorsprünge umschreibenden Kreises, obwohl der Abschnitt des Käfigs am inneren Durchmesser durch die Vorsprünge ergriffen wird.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei
Figur 1 eine senkrechte Schnittansicht der oberen Teilhälfte eines kombinierten Radial- und Axiallagers ist;
Figur 2 ist eine Seitenansicht der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform in dem Stadium, in dem eine erste Axiallaufbahn eines Axialrollenlagers über den zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers eines Radialrollenlagers plaziert wird;
Figur 3 ist eine Schnittansicht der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform entlang der Linie III - III; und
Figur 4 ist eine senkrechte Schnittansicht der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform in dem Stadium, in dem der Käfig des Axialrollenlagers und eine zweite Axiallaufbahn über den zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers eines Radialrollenlagers geschoben werden; und
die Figuren 5 und 6 zeigen ein herkömmliches kombiniertes Radial- und Axiallager; wobei
Figur 5 eine Seitenansicht eines Teils eines kombinierten Radial- und Axiallagers ist; und
Figur 6 ist eine Schnittansicht eines Teils eines in Figur 5 gezeigten kombinierten Radial- und Axiallagers entlang der Linie VI - VI.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in den Figuren 1 bis 4 gezeigt. Die gleichen Bezugszeichen werden für die Elemente verwendet, die denjenigen der in den Figuren 5 und 6 gezeigten herkömmlichen Lager entsprechen.
Das Radialrollenlager A ist zusammengesetzt aus dem äußeren Ring 1, der Vielzahl von Rollen, die zwischen den inneren Umfang des äußeren Rings 1 und dem zweiten Bauteil D angeordnet sind, und dem Käfig, um die Vielzahl von Rollen 2 in gleichmäßigen Umfangsabständen zu halten. Der äußere Ring 1 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 4 großen Durchmessers versehen, der eine Laufbahn und einen zylindrischen Abschnitt 6 kleinen Durchmessers aufweist, der einen kleineren Durchmesser hat als der zylindrische Abschnitt großen Durchmessers und der einige Vorsprünge 5 aufweist, die an dessen einem Ende in diametraler Richtung vom Umfang abstehen.
Das Axialrollenlager B ist zusammengesetzt aus einer ersten und zweiten Laufbahn 7a, 8a, einer Vielzahl von Rollen 9, die zwischen der ersten und zweiten Laufbahn 7a, 8a angeordnet sind, und einem Halter 10a, um die Vielzahl von Rollen 9 in gleichmäßigen Umfangsabständen zu halten. Der Käfig 10a zum Halten der Rollen 9 ist von der ersten Laufbahn 7a trennbar und mit der zweiten Laufbahn 8a untrennbar verbunden. Die erste Laufbahn 7a besteht lediglich aus einer ringförmigen Platte mit einigen in ihrem inneren Umfang geformten Kerben 20. Die Kerbe hat eine Größe, die den Durchtritt des Vorsprungs 5 des äußeren Rings 1 des Radialrollenlagers A gestattet. Nachdem die Kerben in die erste Laufbahn 7a geformt sind, wird sie gehärtet. Die zweite Laufbahn 8a ist zusammengesetzt aus dem ringförmigen Plattenabschnitt 15 und dem äußeren zylindrischen Abschnitt 16, der integriert in den äußeren Umfang des ringförmigen Plattenabschnitts 15 vorgesehen ist. Auf den Umfang des äußeren zylindrischen Abschnitts 16 sind einige Vorsprünge 17 vorgesehen, die in diametraler Richtung nach innen abstehen, um so den Käfig 10a am Entweichen zu hindern. Der Käfig 10a ist zusammengesetzt aus zwei ringförmigen Platten, und sein innerer Durchmesser hat eine geringfügig kleinere Abmessung als der Kreis, der jeden Vorsprung 5 des zylindrischen Abschnitts 6 kleinen Durchmessers des Radialrollenlagers A umschreibt. Die zweite Laufbahn 8a ist untrennbar am Käfig 10a befestigt.
Das Axialrollenlager B ist am zylindrischen Abschnitt 6 kleinen Durchmessers des äußeren Rings 1 vom Radialrollenlager A befestigt, womit ein kombiniertes Radial- und Axiallager vollendet ist.
Der Aufbau und die Schritte zur Montage des Axialrollenlagers B am Radialrollenlager A werden nachfolgend beschrieben.
Die erste Laufbahn 7a des Axialrollenlagers B wird zuerst am zylindrischen Abschnitt 6 kleinen Durchmessers so angeordnet, daß die Kerben 20 der erste Laufbahn 7a den entsprechenden Vorsprüngen gegenüberliegen, die in einem Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts 6 kleinen Durchmessers geformt sind, und in diesem Stadium wird die erste Laufbahn 7a über den Abschnitt 6 kleinen Durchmessers zu dessen nahegelegenem Ende hin geschoben (vgl. Figuren 2 und 3).
Danach ist die zweite Laufbahn 8a mit dem Käfig 10a untrennbar verbunden, und diese Einheit wird an dem Abschnitt 6 kleinen Durchmessers des Radialrollenlagers A montiert. Wie in Figur 4 gezeigt, wird in einem Stadium, in dem der Käfig 10a geneigt ist, der innere Umfangsabschnitt des Käfigs 10a zuerst mit zwei von drei Vorsprüngen 5 in Eingriff gebracht, und der Käfig 10a wird dann auf den zylindrischen Abschnitt 6 kleinen Durchmessers aufgeschoben, indem der innere Umfangs des Käfigs 10a am anderen Vorsprung 5 vorbeigekippt wird. Auf diese Weise wird der Käfig 10a durch die Vorsprünge 5 des zylindrischen Abschnitts 6 kleinen Durchmessers am Ablösen gehindert.
Da, wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung der Befestigungsabschnitt, an dem das Axialrollenlager mit dem Radialrollenlager verbunden ist, durch zylindrische Abschnitte nicht verdoppelt wird, wie im Stand der Technik, ist es möglich, die Länge der Käfigtaschen des Axialrollenlagers in diametraler Richtung zu vergrößern und deshalb die Belastungsfähigkeit des Axialrollenlagers verglichen mit dem bisherigen Stand der Technik zu vergrößern. Insbesondere dadurch, daß der Aufbau, in dem die beiden zylindrische Abschnitte ineinandergefügt werden, beseitigt wurde, ist es möglich, ein Variieren der Leistungsfähigkeit des Axialrollenlagers mit einem Wechsel der für die Montage erforderlichen Größe des Axialrollenlagers zu vermeiden, was nach bisherigen Stand der Technik durch Vergrößerung oder Verkleinerung der Größe der ersten Laufbahn angepaßt wurde. D.h. die Anpassung der Größe des Axialrollenlagers ist vereinfacht.
Zusätzlich wurde der Stemmvorgang nach dem bisherigen Stand der Technik überflüssig, da die Vorsprünge am zylindrischen Abschnitt kleinen Durchmessers des Radialrollenlagers, die das Axialrollenlager am Entweichen hindern, geformt werden, bevor das Axialrollenlager an den Abschnitt kleinen Durchmessers montiert wird.
Dadurch wird die Montage und Herstellung eines kombinierten Radial- und Axiallagers der vorliegenden Erfindung erleichtert und die Durchführung verbessert.

Claims

1. Kombiniertes Radial- und Axiallager mit einem radialen Rollenlager (A) und einem axialen Rollenlager (B),

wobei das radiale Rollenlager (A) aufweist:

einen Außenring (1) mit:

- einem zylindrischen Teil (4) großen Durchmessers, dessen innere Umfangsfläche eine Lauffläche für Rollen (2) bildet,

- einem zylindrischen Teil (6) kleineren Durchmessers, der sich an einem Ende des größeren zylindrischen Teils erstreckt und ein Axialrollenlager (B) trägt und einen kleineren Durchmesser als der zylindrische Teil (4) mit großem Durchmesser aufweist, und

- Vorsprünge (5) am Umfang an einem Endbereich des zylindrischen Teils (6) mit kleinerem Durchmesser, die das Entweichen des axialen Rollenlagers verhindern, und

eine Vielzahl von Rollen (2), die an der inneren Umfangsfläche des Außenrings (1) angeordnet und durch einen Käfig (3) in gleichmäßigen Umfangsabständen gehalten sind; und

wobei das Axialrollenlager (B) aufweist:

eine erste Laufbahn (7a), die von einer ringförmigen Platte gebildet ist, und

eine Vielzahl von Rollen (9), die in einem ringförmigen Käfig (10a) angeordnet und in gleichmäßigen Umfangsabständen gehalten sind;

wobei die erste Laufbahn (7a) und der Käfig (10a) des Axialrollenlagers voneinander getrennt und jeder über den zylindrischen Teil kleineren Durchmessers des radialen Rollenlagers (A) angeordnet sind; und

wobei die Vorsprünge (5) am Außenumfang der Öffnung des ringförmigen Käfigs (10a) angreifen, um das Ablösen des axialen Rollenlagers (B) vom radialen Rollenlager zu verhindern,

dadurch gekennzeichnet, daß

das axiale Rollenlager (B) ferner eine zweite Laufbahn (8a) aufweist, die axial relativ zur ersten Laufbahn (7a) angeordnet ist und aus einem ringförmigen Plattenabschnitt (15) und einem äußeren zylindrischen Abschnitt (16) zusammengesetzt ist, der die zweite Laufbahn (8a) untrennbar mit dem ringförmigen Käfig (10a) verbindet,

wobei die Vorsprünge eine Vielzahl von Vorsprüngen (5) aufweisen, die erste Laufbahn (7a) mit Kerben (20) versehen ist, die den Durchtritt der Vorsprünge (5) gestatten, wenn die erste Laufbahn (7a) auf den zylindrischen Teil des Außenrings (11) aufgeschoben wird, und wobei der Innendurchmesser des ringförmigen Käfigs (10a) geringfügig kleiner als der Durchmesser eines um die Vorsprünge (6) umschriebenen Kreises ist, derart, daß die Einheit aus zweiter Laufbahn (8a) und ringförmigem Käfig (10a) auf dem zylindrischen Abschnitt (6) kleineren Durchmessers montiert werden kann, indem sie zuerst in einer geneigten Position mit den Vorsprüngen (5) in Eingriff gebracht und dann an den Vorsprüngen vorbeigekippt wird.