DE69303451T2 - Kugelkäfig für die Kugeln eines Kugellagers - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelkäfig für die Kugeln von Kugellagern.
• Es sind verschiedene Arten von Kugelkäfigen für Kugellager bekannt, in denen die Kugeln durch radiale Wände, die durch einen Basisring getragen werden, voneinander getrennt sind.
• GB-A-2167816 zeigt einen Kugelkäfig für Kugellager, bestehend aus:
• - einem kreisförmigen Basisring; und
• - einem Kranz aus Vertiefungen, die sich von dem Basisring erstrecken und die Kugeln aufnehmen und durch einen Kranz von radialen Kopplern definiert sind, die einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt aufweisen, so daß die Vertiefungen miteinander in Verbindung stehen, und die so angeordnet sind, daß sie die Kugeln entlang einer umfangslinie, die durch die Mitte der Kugeln verläuft, zurückhalten.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kugelkäfig zu schaffen, der ermöglicht, daß der Abstand zwischen zwei angrenzenden Kugeln auf ein Minimum reduziert werden kann, damit die Anzahl der Kugeln erhöht werden kann oder Kugeln mit größerem Durchmesser für dasselbe Lager verwendet werden können, wodurch die Belastungsfähigkeit des Lagers erhöht und damit seine Lebensdauer verlängert wird.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kugelkäfig zu schaffen, in dem die Reibung gegen die Kugeln auf ein Minimum reduziert wird.
• Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kugelkäfig zu schaffen, der eine verbesserte Zirkulation von Schmierfett innerhalb des Lagers ermöglicht.
• Diese und andere Aufgaben und Vorteile, die aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlicher werden, werden erfindungsgemäß durch einen Kugelkäfig für Kugeln gelöst, der aus einem kreisförmigen Basisring und einem Kranz von Vertiefungen besteht, die sich von dem Basisring erstrecken und die Kugeln aufnehmen und durch einen Kranz von radialen Kopplern definiert sind, die einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt aufweisen, so daß die Vertiefungen miteinander in Verbindung stehen, und die so angeordnet sind, daß sie die Kugeln entlang einer Umfangslinie, die durch die Mitte der Kugeln verläuft, zurückhalten; dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen in dem mittleren Bereich um die Umfangslinie, die durch die Mitte der Kugeln verläuft, in Verbindung stehen, so daß der Abstand zwischen zwei angrenzenden Kugeln auf ein Minimum reduziert werden kann, ohne daß sie sich gegenseitig stören.
• Die strukturellen und funktionellen Eigenschaften einer bevorzugten, aber nicht einschränkenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Käfigs werden im folgenden mit Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erklärt, in denen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Käfigs darstellt;
• Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch den Käfig von Fig. 1;
• Fig. 3 eine Teilansicht des Käfigs von vorne in Richtung von Pfeil A von Fig. 2; und
• Fig. 4 eine Teilansicht des Käfigs von oben in Richtung von Pfeil B von Fig. 2.
• In Fig. 1 wird ein erfindungsgemäßer Käfig als Ganzes mit Bezugszahl 10 bezeichnet. Der Käfig 10 besteht aus einem kreisförmigen Basisring 11, auf dessen einer Seite und in einem Stück mit welchem ein Kranz von mit gleichmäßigem Abstand angeordneten Kopplern 12 gebildet ist.
• Fig. 2 zeigt, daß die Koppler 12 einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt besitzen und so geformt sind, daß sie innerhalb der Abstände zwischen zwei angrenzenden Kopplern, eine Vielzahl von kugelförmigen Sitzen oder vertiefungen 13 definieren, die so angeordnet sind, daß sie entsprechende Kugeln 14 (Fig. 3) aufnehmen können, die als ein Ring zwischen den Lagerringen (der Einfachheit halber nicht gezeigt) angeordnet sind, und daß die Koppler durch den Käfig 10 mit konstantem Abstand zueinander gehalten werden.
• Jede kugelförmige Vertiefung 13 ist im wesentlichen durch drei konkave Oberflächen definiert, die miteinander verbunden sind, nämlich zwei Oberflächen 15 und 16, die jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten von zwei angrenzenden Kopplern 12 vorgesehen sind, und einer dritten konkaven Oberfläche 17, die die ersten beiden miteinander verbindet und auf dem Basisring 11 vorgesehen ist.
• Die Koppler 12 sind aus zwei gekrümmten Abschnitten zusammengesetzt, die von dem Ring 11 vorstehen, nämlich einem längeren Abschnitt 19 und einem kürzeren Abschnitt 20, die beide auseinanderlaufende Enden 19a und 20a haben und mit den angrenzenden Kopplern 12 zusammenwirken, um die Kugeln 14 zurückzuhalten.
• Wie in Fig. 2 gezeigt, bedecken die Abschnitte 19 und 20 zum wirksamen Zurückhalten der Kugeln einen Bogen, der sich durch mehr als 180º in einer axialen Ebene erstreckt. Die Konfiguration der Koppler 12 ist so, daß die Wirkungen und Gegenwirkungen, die zwischen jeder Kugel und den zwei angrenzenden Kopplern, die sie halten, übertragen werden, in einer Wirkungslinie r resultieren, die durch die Mitte C jeder Kugel verläuft und im wesentlichen parallel oder ein wenig geneigt zur Ebene p ist, in der die Kugel rollt, wobei diese senkrecht zur Rotationsachse des Lagers steht.
• Die in dieser Weise definierten Sitze oder Vertiefungen stehen alle miteinander in Umfangsrichtung in Verbindung; dies ermöglicht, daß der Abstand d (Fig. 3) zwischen zwei angrenzenden Kugeln auf ein Minimum reduziert werden kann, ohne daß sie sich gegenseitig stören. Wie ersichtlich wird, wird verglichen mit dem Stand der Technik der Raum, der von den radialen Wänden, die in der Einleitung der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, eingenommen wird, beseitigt. Da der zur Verfügung stehende Raum dadurch größer ist, kann die Anzahl und/oder der Durchmesser der Kugeln erhöht werden, um dem Lager eine größere Belastungsfähigkeit und damit eine längere Lebensdauer zu verleihen. Zusätzlich wird die Gesamtreibung zwischen den Kugeln und Käfig reduziert, da die Kontaktflächen zwischen den Kugeln und dem erfindungsgemäßen Käfig in ihrer Fläche sehr klein sind.
• Darüberhinaus wird die Verteilung von Schmierfett über alle in dem Lager enthaltenen Kugeln insgesamt verbessert, da die Kugelsitze in dem mittleren kugelförmigen Bereich der Kugeln miteinander in Verbindung stehen.

Claims (3)

1. Kugelkäfig (10) für die Kugeln eines Kugellagers, bestehend aus:

- einem kreisförmigen Basisring (11); und

- einem Kranz aus Vertiefungen (13), die sich von dem Basisring (11) erstrecken und die Kugeln (14) aufnehmen und durch einen Kranz von radialen Kopplern (12) definiert sind, die einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt aufweisen, so daß die Vertiefungen (13) miteinander in Verbindung stehen, und die so angeordnet sind, daß sie die Kugeln (14) entlang einer Umfangslinie, die durch die Mitte (C) der Kugeln verläuft, zurückhalten; dadurch gekennzeichnet,

daß die Vertiefungen (13) in dem mittleren Bereich um die Umfangslinie, die durch die Mitte (C) der Kugeln (14) verläuft, in Verbindung stehen, so daß der Abstand (d) zwischen zwei angrenzenden Kugeln auf ein Minimum reduziert werden kann, ohne daß sie sich gegenseitig stören.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppler (12) aus zwei gekrümmten Abschnitten (19, 20) zusammengesetzt sind, die aus dem Basisring (11) herausragen, nämlich einem längeren Abschnitt (19) und einem kürzeren Abschnitt (20), deren Enden (19a, 20a) in Umfangsrichtung auseinanderlaufen.

3. Käfig nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede kugelförmige Vertiefung (13) im wesentlichen durch drei konkave Oberflächen (15, 16, 17), die miteinander verbunden sind, definiert ist, von denen zwei Oberflächen (15, 16) jeweils auf den gegenüberliegenden Seiten von zwei angrenzenden Koppiern (12) vorgesehen sind, und die dritte Oberfläche (17), die die ersten beiden miteinander verbindet, auf dem Basisring (11) vorgesehen ist.