DE9007669U1

DE9007669U1 - Shaft bearing

Info

Publication number: DE9007669U1
Application number: DE9007669U
Authority: DE
Original assignee: Torrington Co Ltd; Torrington Co
Current assignee: Torrington Co Ltd; Timken US LLC
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2000-04-28

Description

SCHROETER TLEUCHAUS LEHMANNSCHROETER TLEUCHAUS LEHMANN

WEHSER
HÖLZER & GALLOWEATHER
WOOD & GALLO

PATENTANWÄLTE · EUROPEAN PATENT ATTORNEYSPATENT ATTORNEYS · EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

The Torrington Company Limited ir-tor-105The Torrington Company Limited ir-tor-105

L/le 25. April 1990L/le 25 April 1990

WellenlagerungShaft bearing

Die Erfindung bezieht sich auf die Lagerung von Wellen in Kugel- oder Rollenlagern. The invention relates to the support of shafts in ball or roller bearings.

Bei einer bekannten, in Fig. 1 dargestellten Anordnung trägt eine rohrförmige Welle 2 ein erstes Schrägrollenlager 4 und ein zweites Schrägrollenlager 6 bzw. jeweils einen Laufring solcher Schrägrollenlager, wobei ein äußeres Rohr 8 zwischen den Lagern bzw. zwischen den Laufringen angeordnet ist. Ein Toleranzring 10 aus Metall oder Kunststoff liegt zwischen dem Lager oder Laufring 4 und einer Wellenscheibe oder einem Sicherungsring 12 an. An dem anderen Ende des Rohrs 8 liegt ein Ring 14 zwischen dem Lager oder dem Laufring 6 und einer Kompressions- oder Druckfeder 16 an. Wenn an der Stelle der Scheibe 12 ein Klemmring oder Sprengring benutzt wird, muß eine tiefe Nut rings um die Welle vorgesehen sein. Diese Nut schwächt die Welle und erhöht die Beanspruchung in diesem Bereich. Wenn eine die Welle umgebende Ringscheibe an der Stelle der Scheibe 12 verwendet wird, besteht eine Tendenz zur Beschädigung der Wellenoberfläche, und auf jeden Fall sind solche Scheiben für die Wartung schwer zu entfernen, und sie haben während des Zusammenbaus wenig Halt. Ferner besteht in vielen Anwendungsfällen für solche Wellen, beispielsweise für Automobilteile, wie Lenkräder, das Erfordernis, daß der Toleranzring 10 anliegen muß.In a known arrangement, shown in Fig. 1, a tubular shaft 2 carries a first tapered roller bearing 4 and a second tapered roller bearing 6 or a race of such tapered roller bearings, with an outer tube 8 arranged between the bearings or between the races. A tolerance ring 10 made of metal or plastic lies between the bearing or race 4 and a wave washer or a locking ring 12. At the other end of the tube 8 a ring 14 lies between the bearing or race 6 and a compression or pressure spring 16. If a clamping ring or snap ring is used in place of the washer 12, a deep groove must be provided around the shaft. This groove weakens the shaft and increases the stress in this area. If a shaft-surrounding washer is used in place of washer 12, there is a tendency to damage the shaft surface and, in any event, such washer is difficult to remove for maintenance and has little grip during assembly. Furthermore, in many applications for such shafts, for example for automotive parts such as steering wheels, there is a requirement that the tolerance ring 10 must be in place.

Eine Wellenanordnung gemäß der Erfindung ist in den Patentansprüchen, insbesondere in Anspruch 1 gekennzeichnet.A shaft arrangement according to the invention is characterized in the patent claims, in particular in claim 1.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 wird erreicht, daß ein nach innen gerichteter Klemmdruck ausgeübt wird.The subclaims characterize advantageous developments of the invention. The design according to claim 3 ensures that an inwardly directed clamping pressure is exerted.

Die Ausbildung gemäß Anspruch 5 ist vorteilhaft, wenn beispielsweise ein Lenkrad auf der Welle gegen den Ring festgezogen oder befestigt werden soll.The design according to claim 5 is advantageous if, for example, a steering wheel is to be tightened or fastened on the shaft against the ring.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Nut muß nicht maschinell bearbeitete scharfe Ecken haben. Auch Radien oder Abrundungen, die durch Rollen oder Pressen hergestellt sind, sind geeignet und brauchbar und bieten geringere Beanspruchungsspitzen.The groove provided according to the invention does not have to have machined sharp corners. Radii or roundings produced by rolling or pressing are also suitable and usable and offer lower stress peaks.

Vorteile der erfindungsgemäßen Ringanordnung bestehen darin, daß diese leicht zusammenzubauen und auseinanderzunehmen ist, daß die Welle nicht beschädigt wird, daß ein einziges Bauteil zwei Metallteile ersetzt, daß der Ring wiederverwendbar ist und daß fein spezielles Werkzeug zum Zusammenbauen erforderlich ist.Advantages of the ring arrangement according to the invention are that it is easy to assemble and disassemble, that the shaft is not damaged, that a single component replaces two metal parts, that the ring is reusable and that no special tools are required for assembly.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing.

Fig. 1 ist ein teilweiser Längsquerschnitt einer Wellenanordnung nach dem Stand der Technik, wie bereits vorstehend diskutiert,Fig. 1 is a partial longitudinal cross-section of a prior art shaft assembly as discussed above,

Fig. 2 ist ein teilweiser Längsquerschnitt einer erfindungsgemäßen Wellenanordnung, Fig. 2 is a partial longitudinal cross-section of a shaft assembly according to the invention,

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils eines Endes der in Fig.2 dargestellten Welle.Fig. 3 is an enlarged view of a portion of one end of the shaft shown in Fig. 2.

Gemäß Fig. 2 trägt eine rohrförmige Welle 22 ein erstes Schrägrollenlager 24 und ein zweites Schrägrollenlager 26 bzw. die entsprechenden Laufringe solcher Lager, wobei ein äußeres Rohr 28 zwischen den Lagern bzw. den Laufringen angeordnet ist.According to Fig. 2, a tubular shaft 22 carries a first tapered roller bearing 24 and a second tapered roller bearing 26 or the corresponding races of such bearings, with an outer tube 28 being arranged between the bearings or the races.

An einem Ende der Welle liegt ein Kunststoff-Toleranzring 30 an dem inneren Lagerring 20 an (Fig. 3), während am anderen Ende des Rohrs 28 ein Ring 34 zwischen dem Lager 26 bzw. dessen entsprechendem Laufring und einer Druckfeder 36 anliegt.At one end of the shaft, a plastic tolerance ring 30 rests against the inner bearing ring 20 (Fig. 3), while at the other end of the tube 28, a ring 34 rests between the bearing 26 or its corresponding race and a compression spring 36.

Der Ring 30 ist mit einer inneren Schulter 32 versehen, die in eine Nut 35 eingreift, die in die Welle 22 eingerollt, eingedrückt oder spanabhebend eingearbeitet ist. An einer äußeren Endoberfläche des Rings 30 liegt eine abgeschrägte Oberfläche 37 gegen eine Oberfläche 21 des inneren Lagerlaufrings 20 an, um die innere Schulter 32 in der Nut 35 unter dem Druck der Druckfeder 36 festzulegen. Dies verhindert, daß die Schulter 32 über die Kante der Nut 35 hinweggleiten kann.The ring 30 is provided with an inner shoulder 32 which engages a groove 35 rolled, pressed or machined into the shaft 22. On an outer end surface of the ring 30, a beveled surface 37 abuts against a surface 21 of the inner bearing race 20 to locate the inner shoulder 32 in the groove 35 under the pressure of the compression spring 36. This prevents the shoulder 32 from sliding over the edge of the groove 35.

Da die Nut 35 langer als die axiale Länge der Schulter 32 ausgebildet werden kann, ist es dem Ring 30 möglich, sich in Bezug auf die Welle 22 zu bewegen, wie es der Fall sein kann, wenn ein Lenkrad auf der Welle gegen die Oberfläche 39 des Rings 30 festgezogen oder festgelegt wird.Since the groove 35 can be made longer than the axial length of the shoulder 32, it is possible for the ring 30 to move with respect to the shaft 22, as may be the case when a steering wheel on the shaft is tightened or secured against the surface 39 of the ring 30.

Der Ring 30 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, so daß er billig herzustellen ist, und er ersetzt die beiden Metallteile des Standes der Technik in der Anordnung gemäß Fig. 1.The ring 30 is preferably made of a plastic material so that it is inexpensive to manufacture and it replaces the two metal parts of the prior art in the arrangement according to Fig. 1.

Um den Ring 30 einzubauen, wird er auf die Welle 22 aufgezogen, das Rohr 28 wird gegen die Feder 36 gedrückt, und die Schulter 32 des Rings 30 schnappt in die Nut 35 ein, sobald diese freigelegt wird. Das Rohr 28 wird dann freigegeben, um es dem Federdruck zu ermöglichen, die Schulter 32 in die Nut 35 hineinzudrücken und darin zu verankern.To install the ring 30, it is pulled onto the shaft 22, the tube 28 is pressed against the spring 36, and the shoulder 32 of the ring 30 snaps into the groove 35 as the latter is exposed. The tube 28 is then released to allow the spring pressure to push the shoulder 32 into the groove 35 and anchor it therein.

Claims

ata claims

1. A shaft assembly having at least one ball or roller bearing, characterized in that a compression spring (36) is provided which urges the bearing or each bearing (24, 26) or their corresponding races towards a shallow groove (35) at one end of the shaft (22), and in that a ring (30) is provided which fits around said end of the shaft (22) and which engages in the groove (35) so that the pressure of the spring (36) acts on the ring (30) and helps to hold the ring (30) in the groove (35).

2. Shaft arrangement according to claim 1, characterized in that the ring (30) is provided with a bevelled surface (37) on the outside of the ring at that end of the ring which engages in the groove (35) to assist in retaining the ring (30) in the groove (35).

3. Shaft arrangement according to claim 2, characterized in that the bevelled surface (37) cooperates with a surface (21) of the bearing race (20) adjacent to the groove (35).

4. Shaft arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the ring (30) is provided with an inner shoulder (32) fitting into the groove (35) and extending axially inwardly from a surface surrounding the shaft (22) so that the shoulder (32) snaps into the groove (35).

5. Shaft arrangement according to claim 4, characterized in that the groove (35) is axially longer than the inner shoulder (32) so that the ring (30) can move relative to the shaft (22).