DE69927078T2

DE69927078T2 - Kombiniertes Lager

Info

Publication number: DE69927078T2
Application number: DE69927078T
Authority: DE
Inventors: Rikuro Miyota-machi Obara
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1999-03-02
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: EP0940592A1; JP4099259B2; EP0940592B1; US6176620B1; DE69927078D1; JPH11247850A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Aufbau eines Lagers, insbesondere eines kombinierten Lagers, das aus der Kombination einreihiger Kugellager und zylindrischer Lager besteht.
Einreihige Kugellager haben einen einfachen Aufbau und sind kostengünstig. Sie werden daher häufig als Drehlager für die Welle von kompakten Motoren usw. benutzt. 17 stellt die Ansicht eines Schnitts durch ein einreihiges Kugellager dar. Wenn bei dem in 17 dargestellten einreihigen Kugellager ein einziges Lager 100 benutzt wird, kann sich der Außenring 101 frei um einen Winkel θ auf der Kugel 102 neigen. Wenn daher ein (nicht dargestellter) rotierender Körper, z.B. die Nabe eines Spindel-Motors, auf dem Außenring 101 angebracht wird, vibriert dieser rotierende Körper sowohl in Axial- als auch Radialrichtung relativ zum Innenring 103, so daß die Drehung instabil ist.
Auch wenn der Außenring 101 feststeht und ein (nicht dargestellter) rotierender Körper, z.B. die Welle eines Spindel-Motors, am Innenring 103 angebracht ist, vibriert dieser rotierende Körper sowohl in axialer als auch radialer Richtung relativ zum Außenring 101, so daß die Drehung instabil ist.
Um dieses Vibrieren der Drehung des rotierenden Körpers zu verhindern, werden gemäß 18 zwei einreihige Kugellager 100 und 110 in paralleler Anordnung fest miteinander verbunden, oder es wird gemäß 19 zur weiteren Verringerung der Rotationsvibration ein Abstandshalter 120 zwischen den beiden einreihigen Kugellagern 100 und 110 angebracht, der den Abstand der Kugellager 100 und 110 voneinander vergrößert, so daß die Rotationsvibration verhindert und eine stabile, sehr genaue Drehung erreicht wird.
Im Hinblick auf den Trend nach kleineren Abmessungen bei vielen Arten von Geräten, bei denen ein rotierender Körper mit kompakteren Abmessungen verwendet werden soll, ist es jedoch erwünscht, das Maß L in den 18 und 19 soweit wie möglich zu verringern. Um daher möglichst kompakte Abmessungen zu erzielen, wird häufig die in 18 dargestellte Anordnung benutzt, bei der einreihige Kugellager 100 und 110 unmittelbar nebeneinander angebracht sind, statt einen Abstandshalter 120 zwischen den einreihigen Kugellagern 100 und 110 anzuordnen, wie es in 19 dargestellt ist. Wenn jedoch die Abmessungen noch weiter verringert werden sollen, besteht die einzige Möglichkeit darin, besonders dünne mehrreihige Kugellager herzustellen. Selbst wenn jedoch solche besonders dünnen mehrreihigen Kugellager benutzt werden, sind deren Abmessungen auf die der Kugeln in den nebeneinander angeordneten parallelen Reihen beschränkt.
Ein konkretes Beispiel des Trends zur Verringerung der Abmessungen von Geräten ist die in letzter Zeit er reichte deutliche Verringerung der Größe und Dicke von Disketten-Laufwerken und Hartplatten-Laufwerken für magnetische Speichereinrichtungen. Besonders groß ist jedoch die Nachfrage nach noch kompakteren, dünneren Spindel-Motoren für derartige Laufwerke. Um dieser Nachfrage nach noch kompakteren, dünneren Spindel-Motoren nachzukommen, ist ein wesentlicher Punkt der, ein Verfahren zu finden, nach dem sich die Abmessungen des Lagerteils kompakter (dünner) ausbilden lassen. Derzeit bestehen die einzigen Möglichkeiten, diesen Anforderungen zu genügen, darin, zwei Reihen aus Kugellagern nebeneinander anzuordnen oder speziell angefertigte mehrreihige Kugellager zu verwenden, wie vorstehend erwähnt wurde, doch haben diese Verfahren ihre Grenzen. Als Lager auf der einen Seite eines Spindel-Motors sollte ein einreihiges Kugellager verwendet werden, um den Motor dünner auszubilden, doch tritt dabei eine Rotationsvibration auf, wie vorstehend erwähnt wurde, so daß ein derartiges Verfahren ungeeignet ist. Ferner würde die Verwendung zweier einreihiger Kugellager für diesen Zweck die Kosten zu stark erhöhen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die erwähnten Probleme gemacht, und es ist ein Ziel der Erfindung, einen Lageraufbau anzugeben, bei dem ein einreihiges Kugellager in der Weise benutzt wird, daß eine Rotationsvibration in der gleichen Weise wie durch zwei Kugellager verhindert wird, und außerdem einen kostengünstigen, dünnen Kugellageraufbau anzugeben.
Die FR 1464889 A offenbart ein hydrodynamisches Nadel- oder Kugellager mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Die GB 1042549 A offenbart ein Nadellager.
Nach vorliegender Erfindung ist vorgesehen ein kombiniertes Lager mit einem einreihigen Kugellager und einem zylindrischen Lager, aufweisend:
einen inneren Ring und einen äußeren Ring des Reihenkugellagers, die koaxial mit einem Abstand zwischen sich angeordnet sind;
zwischen Kugelrillen des inneren Rings und des äußeren Rings angeordnete Kugeln; wobei
ein zylindrisches Gleitlager auf dem einen der beiden Ringe montiert und von dem anderen Ring durch einen Spalt beabstandet und neben dem Kugellager angeordnet ist, um die Neigung des inneren Rings und des äußeren Rings des Kugellagers relativ zueinander zu verringern.
Nach vorliegender Erfindung ergibt sich ein Aufbau mit nur einem einreihigen Kugellager (der kleinsten Einheit, die in einem Kugellager benutzt werden kann), das zur Lösung des Problems der Neigung und Vibration der Innen- und Außenringe ein gesintertes, ölimprägniertes Lager oder alternativ ein nicht mit Öl imprägniertes trockenes Lager, ein Fluidlager usw. aufweist (die als Gleitlager bezeichnet werden), wobei ein Innen- oder ein Außenring des Gleitlagers entweder auf der einen Seite oder auf beiden Seiten in einem Aufbau montiert ist, der eine geneigte Drehung verringert.
Die radiale Belastung wird hauptsächlich durch die Kugel aufgenommen, und wenn die Innen- und Außenringe zu vibrieren und sich zu neigen beginnen, schließt ein gesintertes, ölimprägniertes Lager, das entweder auf der einen Seite oder auf beiden Seiten des Innenrings oder Außenrings angebracht ist, den Spalt unter leichter Berührung des gegenüberliegenden Innen- oder Außenrings, so daß die Neigung verringert wird. Die Berührungsfläche ist, da sie die Oberfläche des Innen- oder Außenrings des einreihigen Kugellagers bildet, eine sehr genau bearbeitete Oberfläche, so daß die Reibungsverluste aufgrund der Neigungsbelastung gering sind.
Ferner wird die axiale Belastung vollständig von der Kugel aufgenommen. Auf diese Weise wird praktisch die gesamte radiale Belastung von der Kugel aufgenommen, die axiale Belastung wird ebenfalls von der Kugel aufgenommen, und die Reibungsverluste aufgrund des die Neigung verringernden gesinterten, ölimprägnierten Lagers sind sehr gering, so daß weder die Rotationsgenauigkeit noch die Lebensdauer-Zuverlässigkeit stark beeinflußt wird. Die vorliegende Erfindung macht ein Lager mit minimaler Breite möglich, das durch ein kombiniertes Lager mit einer Antikollaps-Funktion ausgebildet werden kann und keine erhebliche Vergrößerung der Breite des einreihigen Kugellagers erfordert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 1 der vorliegenden Erfindung für ein einziges kombiniertes Lager.
2 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 2 der vorliegenden Erfindung für ein einziges kombiniertes Lager.
3 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 3 der vorliegenden Erfindung für ein einziges kombiniertes Lager.
4 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 4 der vorliegenden Erfindung für ein einziges kombiniertes Lager.
5 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 5 der vorliegenden Erfindung für ein einziges kombiniertes Lager.
6 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 6 der vorliegenden Erfindung für ein einziges kombiniertes Lager.
7 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 7 der vorliegenden Erfindung für ein einziges Kombiniertes Lager.
8 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 8 der vorliegenden Erfindung für ein einziges kombiniertes Lager.
9 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 1 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
10 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 2 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
11 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 3 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
12 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 4 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
13 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 5 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
14 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 6 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
15 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 7 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
16 ist eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels Nr. 8 der vorliegenden Erfindung für ein kombiniertes Doppellager.
17 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Kugellagers.
18 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Anordnung zweier Kugellager, die parallel aneinander befestigt sind.
19 ist eine Schnittansicht der Anordnung eines Abstandhalters zwischen herkömmlichen Kugellagern.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Der grundsätzliche Aufbau des kombinierten Lagers der vorliegenden Erfindung kann wie folgt in zwei Arten unterteilt werden.

(1): Ein kombiniertes Lager mit nur einem einreihigen Kugellager und einem gesinterten, ölimprägnierten Lager, das auf der einen Seite angebracht ist (nachstehend als kombiniertes Einfachlager bezeichnet). Dieser Aufbau wird anhand der 1 bis 8 ausführlicher beschrieben.
(2): Ein kombiniertes Lager mit einem einreihigen Kugellager und zwei gesinterten, ölimprägnierten Lagern, von denen das eine auf der einen und das anderen auf der anderen Seite angebracht ist (nachstehend als kombiniertes Doppellager bezeichnet). Dieser Aufbau wird anhand der 9 bis 16 ausführlicher beschrieben.

Nachstehend werden die Gesamteigenschaften beschrieben.

1. Kombiniertes Einfachlager: Da nur ein die Neigung verringerndes gesintertes, ölimprägniertes Lager auf nur einer Seite angeordnet ist, hat diese Art Herstellungs- und Kostenvorteile. Hinsichtlich der Genauigkeit der Neigung hat sie jedoch Nachteile im Vergleich zu dem Doppellager.
2. Kombiniertes Doppellager: Da zwei die Neigung verringernde gesinterte, ölimprägnierte Lager vorhanden sind, die auf beiden Seiten angeordnet sind, hat diese Art Herstellungs- und Kostennachteile. Sie hat jedoch eine größere Neigungsgenauigkeit im Vergleich zu dem Einfachlager.

Nachstehend wird der Aufbau aller Arten der kombinierten Lager beschrieben.
1. Kombiniertes Einfachlager
Nach 1 hat ein kombiniertes Einfachlager einen inneren Ring 1 mit einer Breite L, wie sie zur Begrenzung der Neigung der Achse in dem zulässigen Bereich erforderlich ist, einen äußeren Ring 2 mit einer Breite, die gleich der halben Breite L ist, wobei der äußere Ring 2 über der außenseitigen Hälfte des inneren Rings 1 und vom inneren Ring 1 durch einen Spalt getrennt montiert ist. Eine in diesem Spalt zwischen den Ringen eingesetzte Kugel 3 sitzt in Rillen, die in jedem Ring ausgebildet sind. Ein Halter 5 verhindert ein Entweichen der Kugel 3 aus der Rille. Der innere Ring 1 hat eine sehr genau bearbeitete einstückige Form und weist die erwähnte Kugelrille auf. Die Außenseite des äußeren Rings 2 ist im Preßsitz in einer Außenringhülse 6 eingesetzt, die aus einem Metall mit einer zylindrischen Form und der Breite L hergestellt ist.
Das zylindrisch geformte, gesinterte, ölimprägnierte Lager 4 ist in dem durch die inneren Teile des äußeren Rings 2 der Kugel 3 und des Halters 4 gebildeten Spalt im Preßsitz eingesetzt. Der Außendurchmesser des gesinterten, ölimprägnierten Lagers 4 ist der gleiche wie der Innendurchmesser der Außenringhülse 6, und sein Innendurchmesser ist etwas größer als der Außendurchmesser des inneren Rings 1. Daher sitzt das gesinterte, ölimprägnierte Lager 4 im Preßsitz fest an der Innenseite der Außenringhülse 6, wobei er einen kleinen Spalt g über der Umfangsfläche des inneren Rings 1 freiläßt. Dieser Neigungsunterdrückungsspalt g wird, um zu verhindern, daß die Neigung den zulässigen Bereich überschreitet, durch die Abmessungen A und B bestimmt, die in 1 dargestellt sind, so daß eine äußerst genaue Herstellung erforderlich ist.
Wenn sich während des Betriebs des kombinierten Einfachlagers entweder der äußere Ring 2 oder der innere Ring 1 zu neigen beginnt, berührt ein Teil der Oberflä che B des gesinterten, ölimprägnierten Lagers 4 die Oberfläche A des inneren Rings 1 und verhindert eine weitere Neigung. Die Größe der Neigung der Achse kann durch die Größe des Neigungsunterdrückungsspalts g bestimmt werden.
Die 3, 5 und 7 stellen einen grundsätzlich ähnlichen Aufbau wie den obigen dar, bei dem ein kombiniertes Einfachlager einen Neigungsunterdrückungsspalt g auf der Seite des inneren Rings 1 aufweist. Dieser Aufbau wird nachstehend detailliert beschrieben.
Das in 3 dargestellte kombinierte Einfachlager hat einen Aufbau, bei dem das kombinierte Einfachlager und der Neigungsunterdrückungsspalt g auf der Seite des inneren Rings 1 ausgebildet sind. Das gesinterte, ölimprägnierte Lager 4, das auf die Abmessungen des Außendurchmessers C, Innendurchmessers B und der Breite W bearbeitet worden ist, ist mit einem einreihigen Kugellager kombiniert, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist. Wie 3 zeigt, ist keine Außenringhülse vorgesehen. Stattdessen ist die äußere Fläche des gesinterten, ölimprägnierten Lagers 4 an dem äußeren Teil in der Weise angebracht oder mit diesem verbunden (verklebt), daß der Neigungsunterdrückungsspalt g eingehalten wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Außenringhülse 6 des Ausführungsbeispiels nach 1 nicht erforderlich. Stattdessen können die Teile direkt zusammengebaut werden. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß eine Verringerung der diametrischen Abmessung möglich ist.
Das in 5 dargestellte kombinierte Einfachlager hat einen Aufbau, bei dem das kombinierte Einfachlager und der Neigungsunterdrückungsspalt g auf der Seite des inneren Rings 1 vorgesehen sind. Das gesinterte, ölimprägnierte Lager ist mit einem einreihigen Kugellager kombiniert, das aus dem inneren Ring 1, dem äußeren Ring 2, der Kugel 3 und dem Halter 5 besteht. Ferner hat der äußere Ring 2 einen abgestuften Teil mit größerem Durchmesser F, und das gesinterte, ölimprägnierte Lager 4 ist im Preßsitz an dem den größeren Durchmesser F aufweisenden abgestuften Teil angebracht oder befestigt (angeklebt), so daß sich ein Aufbau ergibt, der zusammen mit dem inneren Ring 1 den Neigungsunterdrückungsspalt g einhält.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das gesinterte, ölimprägnierte Lager 4 fest mit dem äußeren Ring 2 verbunden, so daß sich ein einstückiges kombiniertes Einfachlager ergibt. Dieses Ausführungsbeispiel ist einfach zu benutzen, einfach zu handhaben und erfordert keinen Außenringabstandshalter. Mithin ist es vorteilhaft im Hinblick auf die Kosten und weil es eine Verringerung der Abmessungen in diametrischer Richtung ermöglicht. Ferner ist die Zusammenbaugenauigkeit hoch.
Das in 7 dargestellte kombinierte Einfachlager hat einen Aufbau, bei dem das kombinierte Einfachlager und der Neigungsunterdrückungsspalt g auf der Seite des inneren Rings 1 ausgebildet sind. Das gesinterte, ölimprägnierte Lager 4 ist mit einem einreihigen Kugellager kombiniert, das aus dem inneren Ring 1, dem äußeren Ring 2, der Kugel 3 und dem Halter 5 besteht. Das gesinterte, ölimprägnierte Lager 4 ist im Preßsitz an dem Innendurchmesserteil G des äußeren Rings 2 angebracht oder befestigt (angeklebt), so daß sich ein fe ster Aufbau ergibt, der den Neigungsunterdrückungsspalt g mit den Abmessungen A und B auf der Seite des inneren Rings einhält.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das gesinterte, ölimprägnierte Lager 4 fest mit dem äußeren Ring 2 verbunden, um ein einstückiges kombiniertes Einfachlager zu bilden, wobei der Außendurchmesser des inneren Rings 1 und der Innendurchmesser des äußeren Rings 2 beide auf genormte Lagerabmessungen bearbeitet sind. Dieses Ausführungsbeispiel ist einfach zu benutzen, einfach zu handhaben und erfordert keinen Außenringabstandshalter oder Ausbildung einer Abstufung des äußeren Rings. Es ist mithin vorteilhaft im Hinblick auf die Kosten und weil es eine Verringerung der Abmessungen in diametrischer Richtung ermöglicht. Ferner ist die Genauigkeit des Zusammenbaus hoch.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in 2 dargestellt ist, hat ein kombiniertes Einfachlager einen inneren Ring 1 mit einer Breite L, wie sie zur Begrenzung der Neigung der Achse auf einen zulässigen Bereich erforderlich ist, und einen äußeren Ring 2 mit einer Breite, die gleich der halben Breite L ist, wobei der äußere Ring 2 über der halben Außenseite des inneren Rings 1 angebracht und vom inneren Ring 1 durch einen Spalt getrennt ist. In diesem Spalt zwischen den Ringen ist eine Kugel 3 eingesetzt, wobei sie in Rillen sitzt, die in jedem Ring ausgebildet sind. Der Halter 5 verhindert, daß die Kugel 3 aus der Rille austritt. Der innere Ring 1 hat eine äußere Form, die sehr genau in einem Stück bearbeitet ist und die erwähnte Kugelrille enthält. Die Außenseite des äußeren Rings 2 sitzt im Preßsitz in einer Außenringhülse 6, die aus Metall in zylindrischer Form mit der Breite L hergestellt ist.
Ein gesintertes, ölimprägniertes Lager 7 ist in dem durch die inneren Teile des äußeren Rings 2, der Kugel 3 und dem Halter 5 gebildeten Raum angeordnet. Wie 2 zeigt, hat dieses gesinterte, ölimprägnierte Lager 7 einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der Außenringhülse 6 ist, und einen Innendurchmesser, der gleich dem Außendurchmesser des inneren Rings 1 ist. Daher sitzt das gesinterte, ölimprägnierte Lager 7 fest im Preßsitz auf der Außenseite des inneren Rings 1, wobei es einen kleinen Spalt g mit der inneren Umfangsfläche des äußeren Rings 2 bildet. Um zu verhindern, daß der zulässige Neigungsbereich überschritten wird, ist der Neigungsunterdrückungsspalt g durch die in 2 dargestellten Maße C und D bestimmt, so daß eine äußerst hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich ist.
Wenn sich während des Betriebs des kombinierten Einfachlagers entweder der äußere Ring 2 oder der innere Ring 1 zu neigen beginnt, berührt ein Teil der Oberfläche C des gesinterten, ölimprägnierten Lagers 7 die Oberfläche D der Außenringhülse 6, so daß eine weitere Neigung verhindert wird. Die Größe der Neigung der Achse kann durch das Maß des Neigungsunterdrückungsspalts g bestimmt werden. Die 4, 6 und 8 haben grundsätzlich einen dem obigen ähnlichen Aufbau, bei dem ein kombiniertes Einfachlager einen auf der Seite des inneren Rings 1 ausgebildeten Neigungsunterdrückungsspalt g aufweist. Dieser Aufbau wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Bei dem in 4 dargestellten kombinierten Einfachlager ist der Neigungsunterdrückungsspalt g mit dem äußeren Ring 2 gebildet.
Das gesinterte, ölimprägnierte Lager 7 mit der Breite I und dem Außendurchmesser C, der den vorgeschriebenen Neigungsunterdrückungsspalt G begrenzt, ist mit dem inneren Ring 1 verbunden (verklebt) oder im Preßsitz darauf befestigt, um einen Aufbau zu bilden, der den Spalt S mit der Randfläche des äußeren Rings 2 einhält.
Der äußere Ring 2 ist mit der den Innendurchmesser E aufweisenden Innenseite des gegenüberliegenden Teils verbunden (verklebt) oder im Preßsitz darin befestigt, so daß der Neigungsunterdrückungsspalt g mit der den Innendurchmesser E aufweisenden Innenseite des gegenüberliegenden Teils gebildet wird.
Dieser Aufbau des kombinierten Lagers, der in den 3 und 4 dargestellt ist, hat den Vorteil, daß die diametrische Abmessung verringert werden kann.
Bei dem in 6 dargestellten kombinierten Einfachlager ist der Neigungsunterdrückungsspalt g mit der Seite des äußeren Rings 2 gebildet.
Bei dem kombinierten Einfachlager, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist, hat der äußere Ring 2 einen bearbeiteten abgestuften Abschnitt mit größerem Durchmesser F, während das gesinterte, ölimprägnierte Lager 7 im Preßsitz oder durch Kleben auf dem inneren Ring 1 befestigt ist, um einen Aufbau zu bilden, der den Neigungsunterdrückungsspalt g mit dem den größeren Durchmesser F aufweisenden abgestuften Teil und auch den Spalt S mit der Randseite des äußeren Rings bildet. Bei diesem Aufbau ist das gesinterte, ölimprägnierte Lager 7 mit dem inneren Ring 1 fest verbunden, so daß ein einstückiges, kombiniertes Einfachlager gebildet wird.
Dieses Ausführungsbeispiel ist einfach zu benutzen, einfach zu handhaben und erfordert keinen Außenringabstandshalter und hat daher den Vorteil, daß es kostengünstig ist und eine Verringerung der Abmessung in diametrischer Richtung ermöglicht. Ferner ist die Zusammenbaugenauigkeit hoch.
Bei dem in 8 dargestellten kombinierten Einfachlager ist der Neigungsunterdrückungsspalt g mit der Seite des äußeren Rings 2 gebildet.
Bei dem kombinierten Einfachlager, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist, ist das gesinterte, ölimprägnierte Lager 7 im Preßsitz auf dem inneren Ring 1 befestigt oder auf diesem angeklebt, um einen Aufbau zu bilden, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g zwischen dem Innendurchmesserteil G des äußeren Rings 2 und dem Außendurchmesserteil C des gesinterten, ölimprägnierten Lagers 7 ausgebildet ist.
Bei diesem Aufbau ist das gesinterte, ölimprägnierte Lager 7 fest mit dem inneren Ring 1 verbunden, um ein einstückiges, kombiniertes Einfachlager zu bilden, bei dem der Außendurchmesser des inneren Rings 1 und der Innendurchmesser des äußeren Rings 2 beide auf Normlagerabmessungen bearbeitet sind. Dieser Aufbau ist einfach zu benutzen, einfach zu handhaben und erfordert keinen Außenringabstandshalter oder eine Außenringabstufungsbearbeitung und ist daher äußerst vorteilhaft hinsichtlich der Kosten und weil er eine Abmessungsverringerung in diametrischer Richtung ermöglicht. Ferner ist die Zusammenbaugenauigkeit hoch.
2. Kombiniertes Doppellager
Nach 9 weist ein kombiniertes Doppellager einen inneren Ring 1 mit der Breite L in der erforderlichen Größe, um die Neigung der Achse in dem zulässigen Bereich zu halten, und einen äußeren Ring 2 auf, dessen Breite gleich der erwähnten Breite L ist und der über der Außenseite des inneren Rings 1 angebracht und vom inneren Ring 1 durch einen Spalt getrennt ist. In dem mittleren Raum zwischen den beiden Ringen sitzt eine Kugel 3 in einer Rille in der Außenseite des inneren Rings 1 und einer Rille in der Innenseite des äußeren Rings 2. Ein Halter 5 verhindert, daß die Kugel 3 aus den Kugelrillen austritt. Der innere Ring 1 ist sehr genau bearbeitet und einstückig mit einer Form hergestellt, die die vorstehend erwähnte Kugelrille aufweist.
In dem Raum zwischen dem inneren Ring 1 und dem äußeren Ring 2 beiderseits der Kugel 3 sind halbgesinterte, ölimprägnierte Lager 8 und 9 passend eingesetzt. Der Außendurchmesser der halbgesinterten, ölimprägnierten Lager 8 und 9 ist gleich dem Innendurchmesser des äußeren Rings 2, und ihre Innendurchmesser sind etwas größer als der Innendurchmesser des inneren Rings 1. Daher sitzen die halbgesinterten, ölimprägnierten Lager 8 und 9 im Preßsitz fest an der Innenseite des äußeren Rings 2 und bilden einen kleinen Spalt g mit der Umfangsfläche des inneren Rings 1. Dieser Neigungsunterdrückungsspalt g, der dazu dient, zu verhindern, daß die Neigung den zulässigen Bereich überschreitet, wird durch die Maße A und B bestimmt, die in 9 eingezeichnet sind, und daher ist eine äußerst genaue Bearbeitung erforderlich.
Wenn sich während des Betriebs des kombinierten Doppellagers entweder die Seite des äußeren Rings 2 oder die Seite des inneren Rings 1 zu neigen beginnt, berührt ein Teil der einen Oberfläche B der halbgesinterten, ölimprägnierten Lager 8 und 9 die Oberfläche A des inneren Rings 1, so daß eine weitere Neigung der Achse verhindert wird. Die Größe der Neigung der Achse kann durch die Größe des Neigungsunterdrückungsspalts g bestimmt werden.
Die Ausführungsbeispiele nach den 11, 13 und 15 haben einen grundsätzlich ähnlichen Aufbau wie der obige, bei dem ein kombiniertes Doppellager einen auf Seiten des inneren Rings 1 ausgebildeten Neigungsunterdrückungsspalt g aufweist. Dieser Aufbau wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Das kombinierte Doppellager nach 11 hat einen Aufbau, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g auf der Seite des inneren Rings 1 ausgebildet ist.
Die auf die Maße des Außendurchmessers C, Innendurchmessers B und der Breite L bearbeiteten gesinterten, ölimprägnierten Lager 8 und 9 sitzen im Preßsitz auf beiden Seiten des äußeren Rings 2 des einreihigen Kugellagers, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist, so daß sich ein Aufbau ergibt, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g auf Seiten des inneren Rings 1 liegt.
In diesem Fall können die sich gegenüberliegenden Teile hinsichtlich ihrer Form frei ausgebildet und unmittelbar mit den sich gegenüberliegenden Teilen zusammengebaut werden, ohne daß eine Außenringhülse 6 erforder lich ist. Dies hat den Vorteil, daß die diametrische Abmessung verringert werden kann.
Das in 13 dargestellte kombinierte Doppellager hat einen Aufbau, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g auf Seiten des inneren Rings 1 ausgebildet ist.
Die gesinterten, ölimprägnierten Lager 8 und 9, die auf die Maße des Außendurchmessers C, des Innendurchmessers B und der Breite L bearbeitet sind, sind im Preßsitz auf dem Innendurchmesserteil der Außenringhülse 6 angeordnet und drücken auf beide Seiten des äußeren Rings 2 des durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildeten einreihigen Kugellagers, so daß sich ein Aufbau ergibt, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g mit der Außenringhülse 6 gebildet ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das kombinierte Lager zwar einen großen Außendurchmesser, doch hat der einstückige Aufbau den Vorteil, daß er sich einfach handhaben und zusammenbauen läßt.
Das kombinierte Doppellager nach 15 hat einen Aufbau, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g auf Seiten des inneren Rings 1 ausgebildet ist.
Die gesinterten, ölimprägnierten Lager 8 und 9, die auf die Maße des Außendurchmessers F, des Innendurchmessers B und der Breite I bearbeitet sind, sind im Preßsitz am Innendurchmesserteil der Außenringhülse 6 angeordnet und drücken in die den großen Durchmesser F aufweisenden Abschnitte beiderseits des äußeren Rings 2 des einreihigen Kugellagers, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist, so daß sich ein einstückiger Aufbau ergibt, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g mit der Seite des inneren Rings 1 gebildet ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine Außenringhülse erforderlich, und die beiden gesinterten, ölimprägnierten Lager 8 und 9 sind unmittelbar mit dem äußeren Ring 2 zu einer einstückigen Anordnung zusammengebaut, was den Vorteil hat, daß der Aufbau kompakt ist und in diametrischer Richtung klein bemessen ist.
Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel, das in 10 dargestellt ist, weist ein kombiniertes Doppellager einen inneren Ring 1 mit der Breite L in der erforderlichen Größe, die zur Begrenzung der Neigung der Achse in dem zulässigen Bereich geeignet ist, und einen äußeren Ring 2 mit einer Breite auf, die gleich der erwähnten Breite L ist, wobei der äußere Ring 2 über der Außenseite des inneren Rings 1 angebracht und vom inneren Ring 1 durch einen Spalt getrennt ist. In dem mittleren Raum zwischen den beiden Ringen ist eine Kugel 3 eingesetzt und sitzt in einer Rille auf der Außenseite des inneren Rings 1 und einer Rille in der Innenseite des äußeren Rings 2. Halter 5 verhindern einen Austritt der Kugel 3 aus der Kugelrille. Der innere Ring 1 ist mit hoher Genauigkeit zu einem Stück mit einer Form bearbeitet, die die erwähnte Kugelrille aufweist.
In dem Raum zwischen dem inneren Ring 1 und dem äußeren Ring 2 beiderseits der Kugel 3 sind halbgesinterte, ölimprägnierte Lager 10 und 11 jeweils mit der Breite I passend eingesetzt. Der Außendurchmesser der halbgesinterten, ölimprägnierten Lager 10 und 11 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des äußeren Rings 2, und ihr Innendurchmesser ist der gleiche wie der Außen durchmesser des inneren Rings 1. Daher sind die halbgesinterten, ölimprägnierten Lager 10 und 11 im Preßsitz fest auf der Außenseite des inneren Rings 1 angeordnet und bilden einen kleinen Spalt g mit der inneren Umfangsfläche des äußeren Rings 2. Dieser Neigungsunterdrückungsspalt g verhindert, daß die Neigung den zulässigen Bereich überschreitet, und wird durch die Maße C und G, die in 10 eingezeichnet sind, bestimmt, so daß eine äußerst genaue Bearbeitung erforderlich ist.
Wenn sich während des Betriebs des kombinierten Doppellagers entweder die Seite des äußeren Rings 2 oder des inneren Rings 1 zu neigen beginnt, berührt ein Teil der einen Oberfläche C der halbgesinterten, ölimprägnierten Lager 10 und 11 die Oberfläche G des äußeren Rings 2, so daß eine weitere Neigung der Achse verhindert wird. Die Größe der Neigung der Achse kann durch die Größe des Neigungsunterdrückungsspalts g bestimmt werden.
Die 12, 14 und 16 zeigen einen grundsätzlich ähnlichen. Aufbau wie der obige, bei dem ein kombiniertes Doppellager einen auf Seiten des äußeren Rings 2 ausgebildeten Neigungsunterdrückungsspalt g aufweist. Dieser Aufbau wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Das in 12 dargestellte kombinierte Doppellager hat einen Aufbau, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g auf Seiten des äußeren Rings 2 ausgebildet ist.
Die gesinterten, ölimprägnierten Lager 10 und 11, die auf die Maße des Außendurchmessers C, des Innendurchmessers B und der Breite L bearbeitet sind, sind im Preßsitz auf dem inneren Ring 1 angebracht oder an diesem befestigt (angeklebt) und so montiert, daß sich ein Spalt S beiderseits des äußeren Rings 2 des einreihigen Kugellagers ergibt, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist, so daß sich ein Aufbau ergibt, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g zwischen den sich gegenüberliegenden Teilen liegt.
In diesem Fall ist der Aufbau einstückig ausgebildet, im Gegensatz zu dem des Ausführungsbeispiels nach 14, so daß sowohl die Handhabung als auch der Zusammenbau einfach sind. Ferner können die sich gegenüberliegenden Teile hinsichtlich ihrer Form frei entworfen werden, und sie können unmittelbar mit den sich gegenüberliegenden Teilen zusammengebaut werden, ohne daß eine Außenringhülse erforderlich ist. Dies hat den Vorteil, daß die diametrische Abmessung kompakter gewählt werden kann.
14 stellt ein kombiniertes Doppellager mit einem Aufbau dar, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g auf der Außenringseite ausgebildet ist.
Die gesinterten, ölimprägnierten Lager 10 und 11, die auf die Maße Außendurchmesser C, Innendurchmesser B und Breite I bearbeitet sind, sind im Preßsitz auf dem Außendurchmesserteil des inneren Rings 1 angeordnet oder darauf befestigt (angeklebt) und so montiert, daß sich ein Spalt S beiderseits des äußeren Rings 2 des einreihigen Kugellagers ergibt, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist, so daß sich ein Aufbau ergibt, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g ohne Außenringhülse 6 gebildet ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das kombinierte Doppellager zwar einen großen Außendurchmesser, doch hat der einstückige Aufbau den Vorteil, daß er sich leicht handhaben und zusammenbauen läßt.
Das in 16 dargestellte kombinierte Doppellager hat einen Aufbau, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g auf Seiten des Außenrings 2 ausgebildet ist.
Die gesinterten, ölimprägnierten Lager 10 und 11, die auf die Abmessungen Außendurchmesser C, Innendurchmesser B und Breite I bearbeitet sind, sind im Preßsitz auf dem Außendurchmesserteil des inneren Rings 1 angeordnet oder darauf angeklebt und so montiert, daß sich ein Spalt S mit den abgestuften Flächen des äußeren Rings 2 auf beiden Seiten des äußeren Rings 2 des einreihigen Kugellagers ergibt, das durch den inneren Ring 1, den äußeren Ring 2, die Kugel 3 und den Halter 5 gebildet ist, so daß sich ein einstückiger Aufbau ergibt, bei dem der Neigungsunterdrückungsspalt g mit den den abgestuften Durchmesser aufweisenden Flächen F gebildet ist, die durch eine Abstufung des äußeren Rings 2 gebildet sind.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine Außenringhülse 6 erforderlich, und die beiden gesinterten, ölimprägnierten Lager 10 und 11 sind unmittelbar mit dem Außenring 2 zu einer einstückigen Anordnung zusammengebaut, was den Vorteil hat, daß der Aufbau kompakt ist und in diametrischer Richtung kleiner ist.
Die vorliegende Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch ermöglicht der Grundgedanke der Erfindung verschiedene Formate und Anwendungen innerhalb des Rahmens der Ansprüche. Bei spielsweise sind möglich: die Anwendung eines Innenrings 2 als rotierende und anschlagende Achse ohne Hohlräume, die Anwendung – als Ersatz für die gesinterten, ölimprägnierten Lager – eines nicht eingeschlossenen trockenen Lagers (einschließlich Materialien, die als feststehende Lager benutzt werden, z.B. Keramik, Kunststoff und andere) oder ein Fluidlageraufbau oder ein magnetischer Lageraufbau, der Zusammenbau einer Dichtungsplatte (Dichtungsrille) mit diesem kombinierten Lager.
Wie vorstehend im einzelnen erläutert wurde, ergibt sich nach der Erfindung ein Aufbau mit nur einem einreihigen Kugellager mit einer Kugel (die kleinste Einheit, die in einem Kugellager benutzt werden kann), das zur Lösung des Problems der Neigung und Vibration in den inneren und äußeren Ringen ein gesintertes, ölimprägniertes Lager aufweist, mit dem Ziel der Verringerung der Neigung, wobei ein innerer oder ein äußerer Ring eines einreihigen Kugellagers entweder auf der einen Seite oder auf beiden Seiten angeordnet ist, in einem Aufbau, bei dem eine geneigte Drehung verringert wird und daher ein stabiles Drehlager in gleichem Maße wie herkömmliche Kugellager ergibt, die mindestens zwei Kugeln erfordern, und bei dem das Lager in Richtung der Rotationsabstützung dünn ausgebildet werden kann und der, weil nur ein Kugellager erforderlich ist, kostengünstiger als herkömmliche Lagerkonstruktionen hergestellt werden kann.

Claims

Kombiniertes Lager mit einem einreihigen Kugellager und einem zylindrischen Lager, aufweisend: einen inneren Ring (1) und einen äußeren Ring (2) des Reihenkugellagers, die koaxial mit einem Abstand zwischen sich angeordnet sind; zwischen Kugelrillen des inneren Rings und des äußeren Rings angeordnete Kugeln (3); gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gleitlager (4, 7), das auf dem einen der beiden Ringe (1, 2) montiert ist und von dem anderen Ring durch einen Spalt (g) beabstandet und neben dem Kugellager angeordnet ist, um die Neigung des inneren Rings und des äußeren Rings des Kugellagers relativ zueinander zu verringern.
Kombiniertes Lager nach Anspruch 1, bei dem die Kugelrille des inneren oder äußeren Rings (1, 2) auf einem Lagerteil ausgebildet und der Spalt in dem zylindrischen Gleitlager (4) zwischen einer zylindrischen Gleitlagerfläche und einer Fläche des Lagerteils gebildet ist.
Kombiniertes Lager nach Anspruch 1, bei dem das zylindrische Gleitlager (4, 7) einen inneren Ring und einen äußeren Ring aufweist und der Spalt zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring gebildet ist.
Kombiniertes Lager nach Anspruch 1, bei dem das zylindrische Gleitlager (4, 7) auf der einen Seite des Kugellagers angeordnet ist.
Kombiniertes Lager nach Anspruch 1, bei dem (8, 9) auf beiden Seiten des Kugellagers zylindrische Gleitlager angeordnet sind.