HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Käfig für ein Wälzlager zum
Halten eines Wälzelements, wie etwa einer Kugel, bei dem in einer
Kugeltasche mit einer sphärischen Innenumfangsfläche ein flacher Abschnitt
gebildet ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Ein herkömmlicher Käfig für ein Wälzlager (nachstehend einfach als Käfig
bezeichnet) wird nun anhand von Fig. 5 beschrieben, die ein Beispiel eines
Käfigs 1 zeigt, der in einem Lager verwendet wird, auf das eine Last in
einer radialen Richtung aufgebracht wird, d. h. ein Radialwälzlager. Der
Käfig 1 ist aus einem ringförmigen Element gebildet. Mehrere (acht in der
Zeichnung) Kugeltaschen 2 zum Halten von Wälzelementen (nicht gezeigt),
wie etwa Kugeln, sind an einer Seitenfläche in der axialen Richtung
gebildet. Innenumfangsflächen (konkave Flächen) dieser Kugeltaschen 2 sind
in einer sphärischen Form ausgebildet, die der Form der
Außenumfangsflächen der Wälzelemente entspricht. Die Wälzelemente sind an dem Käfig
1 montiert, um dadurch einen Lagerkörper für das Wälzlager zu bilden.
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Bei dem oben beschriebenen Stand der Technik ist es im Fall des Käfigs
zum Halten der Wälzelemente mit nur der einzigen konkaven Fläche
(sphärischen Fläche), die in jeder Kugeltasche gebildet ist, zur
Verringerung der Vibration des Käfigs wirksam, die Krümmung der konkaven
Fläche der Kugeltasche zu verringern und das Wälzelement eng zu halten,
d. h.
ein Verfahren zu verwenden, um das Wälzelement derart zu halten,
dass keinerlei Spalt zwischen dem Wälzelement und der konkaven Fläche
erzeugt wird. Jedoch wird in diesem Fall kein Schmiermittel zwischen das
Wälzelement und die konkave Fläche eingeführt. In manchen Fällen
würde die Schmierung für das Wälzelement preisgegeben werden. Daher gibt
es Bedenken, dass die Lebensdauer der normalen
Geräuschverhinderungsfunktion verkürzt werden könnte.
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Es ist im Gegensatz dazu möglich, die Krümmung der konkaven Fläche
der Kugeltasche in Hinblick auf eine ausreichende Schmierung an den
Wälzelementen zu erhöhen. Jedoch wird in einem solchen Fall das
Ausmaß einer Bewegung des Käfigs relativ zu dem Wälzelement erhöht, und
in dem Käfig würde Vibration erzeugt werden, wenn das Lager gedreht
wird, so dass Bedenken bestehen, dass die Lebensdauer der
Geräuschverhinderungsfunktion, die normalerweise aufrechterhalten werden sollte,
verschlechtert werden könnte.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zur Beseitigung der oben
erwähnten Mängel einen Wälzlagerkäfig bereitzustellen, der eine
ausreichende Schmierfunktion aufweist und bei dem Vibration des Käfigs
beseitigt ist.
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Erfindungsgemäß ist ein Wälzlagerkäfig vorgesehen, bei dem mehrere
Kugeltaschen Öffnungsabschnitte an einer Seitenfläche in einer axialen
Richtung eines ringförmigen Elements aufweisen, die in gleichen
Abständen in einer Umfangsrichtung gebildet sind, und mehrere Wälzelemente
durch die Kugeltaschen gehalten sein können, wobei mindestens ein
flacher Abschnitt, der in Kontakt mit dem in der Kugeltasche gehaltenen.
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Wälzelement gebracht werden soll, in der Innenumfangsfläche einer jeden
Kugeltasche gebildet ist, wobei der Rest der Innenumfangsflächen der
Taschen gemäß den Außenumfangsflächen der Wälzelemente sphärisch
geformt ist, und die Breite des flachen Abschnittes in der radialen
Richtung kleiner als die radiale Breite des Wälzlagerkäfigs an dieser Stelle ist.
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Erfindungsgemäß ist mindestens ein flacher Abschnitt, mit dem das
Wälzelement in Kontakt gebracht ist, in der Innenumfangsfläche jeder in dem
gleichen Abstand in der Umfangsrichtung an einer Seitenfläche in der
axialen Richtung des ringförmigen Elements gebildeten Kugeltasche
gebildet, wodurch die Bewegung des Wälzelements, das mit der Kugeltasche an
dem flachen Abschnitt in Eingriff steht, gehemmt ist. Der Spalt zwischen
der anderen konkaven Fläche (sphärischen Fläche) als dem flachen
Abschnitt und dem Wälzelement ist auch weitgehend so ausgebildet, dass
dadurch die Strömung des Schmiermittels verbessert wird, um die
Schmierung des Wälzelements zu verbessern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den begleitenden Zeichnungen ist:
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Fig. 1 eine Perspektivansicht, die einen Wälzlagerkäfig gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 2 eine Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie A-A
von Fig. 1;
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Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer in Fig. 2
gezeigten Kugeltasche;
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Fig. 4 eine Draufsicht von dem in Fig. 1 Gezeigten; und
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Fig. 5 eine Perspektivansicht, die einen herkömmlichen
Wälzlagerkäfig zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand
der Fig. 1 bis 4 beschrieben. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 3 einen
Wälzlagerkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Der Käfig 3 ist aus einem im Wesentlichen ringförmigen Element gebildet.
Es sind mehrere Kugeltaschen 4 zum Halten von Wälzelementen gebildet.
An einer Seitenfläche, die in axialer Richtung des ringförmigen Elements
weist, sind mehrere Kugeltaschen 4, mit denen das Wälzelement gehalten
wird, vorgesehen, deren Innenflächen (konkaven Flächen) gemäß der Form
der Außenumfangsfläche des Wälzelements ausgebildet sind. Die
Kugeltaschen 4 sind in einem gleichen Abstand in der Umfangsrichtung, d. h. an
acht Stellen in einem Winkelabstand von 45º gebildet, wie es in Fig. 4
gezeigt ist. Der Käfig 3 ist aus Harz, beispielsweise thermoplastischem
Harz, wie etwa Nylon 66, PPS (Polyphenylensulfid) oder dergleichen
hergestellt.
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Ein flacher Abschnitt 5 ist an einer Umfangsfläche der Kugeltasche 4 des
Käfigs 3, d. h. einem Boden jeder Kugeltasche 4 gebildet. Der flache
Abschnitt 5 ist nur an einer Stelle der Bodenfläche der Kugeltasche 4
gebildet. Es ist jedoch möglich, den flachen Abschnitt 5 an einer anderen Stelle
als der Bodenfläche der konkaven Fläche (sphärischen Fläche)
vorzusehen. Wenn der Käfig 3 das Wälzelement trägt, ist im Stand der Technik
das Wälzelement an der konkaven Fläche (sphärischen Fläche) getragen,
wohingegen gemäß der vorliegenden Erfindung das Wälzelement an einer
Linie oder an einem Punkt durch den oben beschriebenen flachen
Abschnitt 5 getragen ist. Durch Vorsehen eines solchen flachen Abschnittes
5 kann die Bewegung des Wälzelements innerhalb der Kugeltasche 4
durch den flachen Abschnitt 5 gehemmt werden. Es wird nämlich das
Ausmaß der Bewegung des Käfigs 3 relativ zum Wälzelement beseitigt.
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Das Ausmaß der Bewegung des oben beschriebenen Käfigs 3 relativ zu
dem Wälzelement, das einer der Faktoren ist, die die Vibration des Käfigs
3 hervorrufen, kann bei der Konstruktion gesteuert werden, indem eine
Abmessung (Parameter) eines anderen Abschnittes als dem flachen
Abschnitt und/oder einer Linie oder einem Punkt der flachen Fläche 5, bei
dem die Kugeltasche 4 des Käfigs 3 in Kontakt mit dem Wälzelement
steht, eingestellt wird.
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Hinsichtlich der konkaven Fläche (sphärischen Fläche), die den anderen
Abschnitt als den flachen Abschnitt der Kugeltasche 4 bildet, ist, um die
Zufuhr des Schmiermittels in die Kugeltasche 4 zu beschleunigen, die
Krümmung der konkaven Fläche (sphärischen Fläche) der Kugeltasche 4
auch so eingestellt, dass sie groß ist, um einen ausreichenden Spalt
zwischen der konkaven Fläche (sphärischen Fläche) der Kugeltasche 4 und
der Fläche des Wälzelements bereitzustellen. Somit kann das Ausmaß der
Bewegung des Käfigs 3 relativ zu dem Wälzelement gehemmt und das
Schmiervermögen des Käfigs sichergestellt werden.
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Da, wie es oben beschrieben ist, der flache Abschnitt 5 an einer Stelle
innerhalb der Kugeltasche 4 des Käfigs 3 gebildet ist, wird, wenn das
Wälzelement durch den flachen Abschnitt 5 eng gehalten ist, d. h. auf eine
solche Weise, dass keinerlei Spalt zwischen dem Wälzelement und der
konkaven Fläche erzeugt wird, das Ausmaß der Bewegung des Käfigs 3
relativ zu dem Wälzelement klein, um dadurch die Vibration zu beseitigen.
Da auch ein ausreichender Spalt zwischen der konkaven Fläche und dem
Wälzelement an einem anderen Abschnitt der konkaven Fläche
(sphärischen Fläche) als dem flachen Abschnitt 5 gebildet ist, wird das
Schmiermittel effektiv in den Spalt hinein ausgebreitet, so dass dadurch das
Schmiervermögen verbessert wird. Im Übrigen wird die Bewegung des
Wälzelements gehemmt und die Schmiereigenschaften werden nicht
verschlechtert, wenn ein oder mehrere flache Abschnitte 5 gebildet sind.
Wenn jedoch die Anzahl der flachen Abschnitte 5 zu groß wäre, würde die
Gleichmäßigkeit der wechselseitigen Bewegung zwischen dem
Wälzelement und dem Käfig 3 verschlechtert werden.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, das Wälzelement durch die flachen
Abschnitte in dem gehemmten Zustand zu halten, da ein Innenraum der
Kugeltasche durch die konkave Fläche (sphärische Fläche) und einen oder
mehrere flache Abschnitte definiert ist, selbst wenn die Krümmung der
konkaven Fläche nicht klein ist. Somit wird das Ausmaß der Bewegung
des Käfigs relativ zu dem Wälzelement gehemmt, so dass die Vibration des
Käfigs verringert werden kann. Dementsprechend ist bei der Drehung des
Lagers die Erzeugung der Vibration herabgesetzt, und es ist möglich, die
Geräuschverhinderungsfunktion und das Rotationsverhalten zu
verbessern.
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Da mit der flachen Fläche, die im Inneren der Kugeltasche vorgesehen ist,
die Bewegung des Käfigs relativ zu dem Wälzelement gehemmt ist, kann
auch die Krümmung der konkaven Fläche so groß eingestellt werden, dass
das Schmiermittel effektiv zwischen der konkaven Fläche und dem
Wälzelement ausgebreitet werden kann. Es ist infolgedessen möglich, die
Schmiereigenschaften zu verbessern und die Lebensdauer der Geräuschverhinderungsfunktion
auszudehnen. Wie es oben beschrieben ist, ist es
auch möglich, die Lebensdauer des Wälzlagers auszudehnen.
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Außerdem ist es durch Einstellen der Abmessung der Stelle, an der der
Käfig in Kontakt mit dem Wälzelement gebracht wird, d. h. der Linie und
des Punktes des flachen Abschnittes oder der Fläche des anderen
Abschnittes als dem flachen Abschnitt, d. h. durch Einstellen des
Wälzelementhalteparameters, möglich, das Ausmaß der Bewegung des Käfigs
relativ zu dem Wälzelement zu steuern und die Vibration des
Wälzlagerkäfigs bei guten Schmiereigenschaften zu beseitigen. Es ist somit möglich,
die Verbesserung der Geräuschverhinderungsfunktion und der
Rotationseigenschaften gleichzeitig zu erzielen.
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Verschiedene Details der Erfindung können verändert werden, ohne von
ihrem Schutzumfang abzuweichen. Außerdem ist die vorstehende
Beschreibung der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung
lediglich zum Zweck einer Veranschaulichung und nicht zum Zweck einer
Beschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche
definiert ist, vorgesehen.