DE966285C

DE966285C - Needle roller bearings with locking of the needle cages in the axial direction

Info

Publication number: DE966285C
Application number: DEI6785A
Authority: DE
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1953-01-03
Filing date: 1953-01-03
Publication date: 1957-08-01

Description

Nadellager mit Lagesicherung der Nadelkäfige in Axialrichtung Solange Nadellager mit losen Nadeln ausgestattet sind, bilden vorwiegend feste Borde, wie sie auch bei Rollenlagern üblich sind, die axiale Begrenzung der Nadeln. Meist werden die Nadeln in umständlicher Weise zwischen, zwei gedrehte und teilweise geschliffene Borde eingelegt. Dabei ist zunächst das Einlegen der Nadeln umständlich. Dazu kommt:, daß das Herstellen von festen Bordendurch die besondere Schwierigkeit der Schnittbearbeitung teuer ist. Außerdem. müssen durch das erforderliche Zerspanen große Materialverluste in Kauf genommen werden.Needle roller bearings with securing the needle cages in the axial direction Solange Needle bearings are equipped with loose needles, mainly form solid borders, such as they are also common with roller bearings, the axial limitation of the needles. Mostly will the needles in a cumbersome way between, two twisted and partially ground Shelves inserted. Initially, inserting the needles is cumbersome. In addition: that the production of solid borders due to the particular difficulty of the cutting process is expensive. Aside from that. have to lose large amounts of material as a result of the machining required be accepted.

Auch, lose Borde sind bekannt, welche durch Sprengringe, Seegeringe usw. gehalten sind. Diese Bauart hat den Nachteil, daß sich die dünnesandigen Nadellagerringe verspannen, was unrunde Führungen ergeben kann.Also, loose shelves are known, which are made by snap rings, circlips etc. are held. This design has the disadvantage that the thin-sand needle bearing rings tension what can result in non-round guides.

Ein besonderer Nachteil dieser Spannringe ist es, daß sie eine Teilfuge haben., welche einen Stoß bildet und damit keine Plananlage gestattet, so daß die Verwendung loser Nadeln ausgeschlossen. ist. Man hat versucht, diesen Nachteil durch Beilegen von Planscheiben aus besonderen Werkstoffen zu beheben. Die bekannten Spannelemente gewährleisten jedoch noch immer keine wirklich plane, noch viel weniger feste Lage solcher ungeteilter Scheiben.A particular disadvantage of these clamping rings is that they have a parting line have., which forms a joint and thus does not allow a plan system, so that the Use of loose needles excluded. is. Attempts have been made to overcome this disadvantage Fix the addition of face plates made of special materials. The well-known clamping elements however, they still do not guarantee a really flat, much less stable position such undivided discs.

Es ist auch bekannt, sogenannte federnde Schnappringe ohne Teilfuge in Form von. Federtellern in Nuten ei.nzufodern uni. damit Begrenzungen vorzunehmen. Die Lage solcher Schnappringe ist aber instabil und ergibt außerdem erhebliche Spannungen auf die begrenzenden Flächen.It is also known, so-called resilient snap rings without parting lines in the form of. Spring plates in grooves to be required uni. thus limitations to undertake. However, the position of such snap rings is unstable and also results in considerable tension on the bounding areas.

Weiter ist vorgeschlagen worden, als Lagesicherung für die losen Rollen an einer Stirnseite oder auch an beiden Stirnseiten starre Verschlußringe vorzusehen. Das Zusammenbauen erfolgt derart, daß der Außenlaufring an seinen Enden durch plastisches Verformen auf den starren Verschlußring aufgepreßt wird. Da der Außenlaufring min-Bestens an der Berührungsfläche mit den losen Rollen gehärtet ist, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten bei der Durchführung der plastischen Verformung, die leicht zu nachträglichen Veränderungen der Oberflächen der Laufringe führen. Diese lassen sich zwar, wenn auch mit zusätzlichem wirtschaftlichem Aufwand, an der Außenfläche durch Überschleifen beseitigen, nicht aber an der Innenfläche, so daß die Laufeigenschaften derartiger Rollenlager nicht den zu stellenden Anforderungen genügen.It has also been proposed to secure the position of the loose rollers to provide rigid locking rings on one end face or on both end faces. The assembly is carried out in such a way that the outer race ring at its ends by plastic Deform is pressed onto the rigid locking ring. Since the outer race is min-best is hardened at the contact surface with the loose rollers, there are considerable Difficulty in performing plastic deformation, which is easy to subsequent Lead to changes in the surfaces of the races. These can be, if also with additional economic effort, on the outer surface by grinding eliminate, but not on the inner surface, so that the running properties of such Roller bearings do not meet the requirements to be set.

Die Erfindung betrifft Nadellager, die mit Führungskäfigen für die Nadeln ausgerüstet sind und bereits aus diesem Grunde verbesserte Laufeigenschaften aufweisen. Andererseits verlangen derartige Nadellager zumindest einseitig einen. sogenannten losen Bord, der das Einsetzen der Nadelkäfige in den Außenring oder das Aufsetzen auf den Innenring gestattet und nachträglich den Käfig in seiner Lage fixiert.The invention relates to needle roller bearings with guide cages for the Needles are equipped and for this reason improved running properties exhibit. On the other hand, needle roller bearings of this type require one at least on one side. so-called loose board, which allows the needle cages to be inserted into the outer ring or it can be placed on the inner ring and subsequently the cage in its position fixed.

Die zur Lagesicherung erforderlichen losen Borden bestehen erfindungsgemäß aus vorgeformten und in, sich geschlossenen ringförmigen Körpern aus Werkstoffen, welche- plastisch genug sind, sich bei Kräften zu verformen, die keinen bleibenden Einfluß auf die Form der vorhandenen Innen- bzw. Außenringe ausüben. Diese Axialsicherungskörper .sind in entsprechende Aussparungen des Außen- und/oder Innenlaufringes eingesetzt und formschlüssig auf Endmaß eingepreßt. Als plastische Werkstoffe können z. B. Sinterwerkstoffe oder auch homogene, mit geringerem Druck als die, jeweiligen Laufringe plastisch verformbare Metalle Verwendung finden, ebenso geeignete Kunststoffe.The loose shelves required to secure the position are made according to the invention made of preformed and self-contained ring-shaped bodies made of materials, which are plastic enough to deform under forces that are not permanent Have an influence on the shape of the existing inner and outer rings. This axial locking body .are inserted into corresponding recesses in the outer and / or inner race and positively pressed in to the final dimension. As plastic materials, for. B. Sintered materials or homogeneous ones, with less pressure than the respective race rings Plastically deformable metals are used, as are suitable plastics.

Der Vorteil dieser Bauart besteht insbesondere darin, daß im Gegensatz zu .dem eingangs zum Stand der Technik bei Nadellagern mit losen Rollen beschriebenen Aufbördeln der Stirnpartien des Laufringes auf die Axialsicherungskörper nunmehr eine nachträgliche Verformung der Laufringe entfällt. Diese behalten ihre einwandfreien auf Endmaß vorgearbeiteten Endformen beim Einsetzen und Aufpressen der Axialsicherungskörper bei., weil nur diese allein eine plastische Verformung erfahren. Damit ist das Herstellen von Nadellagern mit Führungskäfigen mit einwandfreien Laufeigenschaften in sehr wirtschaftlicher Weise möglich und Nacharbeit vermieden.The advantage of this design is that in contrast zu .dem described at the beginning of the prior art for needle bearings with loose rollers Flaring the end parts of the race onto the axial locking body now there is no subsequent deformation of the race rings. These keep their flawless Final shapes pre-machined to final dimensions when inserting and pressing on the axial locking body at., because only these alone experience plastic deformation. That’s the manufacturing process of needle roller bearings with guide cages with perfect running properties in very economically possible and rework avoided.

Zweckmäßig wird bei der Herstellung so vorgegangen, daß der vorgeformte Ausgangsringkörper mit Hilfe eines in Lagerachsrichtung arbeitenden Preßstempels einer im Innen- bzw. Außenring des Lagers vorbereiteten Ausnehmung (z. B. einer Nut oder stufenförmigen Aasdrehung) folgt, wobei der Preßstempel derart abgesetzt ist, daß einerseits eine vollkommen ebene und zentral zur Lagerachse verlaufende Lage der Sicherungsringkörper erreicht ist und andererseits eine Kalibrierung derselben auf das vorgesehene bzw. erforderliche Endmaß. Nach dem Aufhören des Preßdruckes bzw. dem Abheben des Preßstempels federt der plastisch verformte Werkstoff so weit zurück, daß die möglicherweise aus dem Verformungsvorgang am Außen- oder Innenring des Lagers resultierenden Spannungen sich lösen.It is advisable to proceed in such a way that the preformed Output ring body with the help of a ram working in the direction of the bearing axis a recess prepared in the inner or outer ring of the bearing (e.g. a Groove or step-shaped rotation) follows, the ram being offset in this way is that on the one hand a completely flat and central to the bearing axis Position of the locking ring body is reached and on the other hand a calibration of the same to the intended or required final dimension. After the pressure has stopped or the lifting of the ram, the plastically deformed material springs so far back that the possibly from the deformation process on the outer or inner ring the resulting stresses in the bearing are released.

Die Anwendung von Sinterwerkstoffen erlaubt wegen- der Vielfalt der möglichen technologischen Eigenschaften eine Anpassung an. die unterschiedlichsten Forderungen. Das gleiche ist der Fall bei der Anwendung von Kunststoffen, wobei vor allen Dingen diejenigen mit besonderem Vorteil benutzt werden können, die erst nach der plastischen Verformung auf Endmaß aushärten, weil dadurch der Formschluß vorteilhaft unterstützt wird. Auch lasen sich Sinterwerkstoffe und Kunststoffe wegen der üblichen Herstellung der Ring-Vorformen in Preßformen auch so herstellen, daß unter Umständen ohne zusätzliche Kosten nur Teile des Umfanges zur plastischen Verformung und Halterung herangezogen werden müssen. Damit läßt sich der zur plastischen Verformung aufzuwendede Druck herabsetzen. Es bereitet auch kaum Schwierigkeiten, die plastische Verformung nur auf Teile des Umfangs auszuüben und an den anderen Stellen den Werkstoff vorher auszuarbeiten..The use of sintered materials allows because of the variety of possible technological properties an adaptation to. the most different Requirements. The same is the case with the use of plastics, where above all those who can be used with particular advantage that only after the plastic deformation harden to the final dimension, because this results in the form fit is advantageously supported. Sintered materials and plastics can also be used because of this the usual production of the ring preforms in compression molds so that possibly only parts of the scope for plastic deformation at no additional cost and bracket must be used. This allows the plastic deformation reduce expended pressure. There are hardly any problems with the plastic Only exert deformation on parts of the circumference and the material in the other places to work out beforehand ..

In einfacher Weise können solchen Werkstoffen Scheiben angefügt werden, die entsprechend den jeweils geforderten Gleiteigenschaften. und in Abhängigkeit von der Artdes Käfigs, dein Käfigmaterial, der Käfigform sowie der Form und dem Material der Nadeln beschaffen sein können. Sinterwerkstoffe und Kunststoffe bieten hierzu auf Grund ihrer vielfältigen Eigenschaften als Gleitwerkstoff weite Möglichkeiten. Diese Scheiben können auch ein fester Bestandteil der Bordringe sein..Discs can be attached to such materials in a simple manner, according to the sliding properties required in each case. and depending the type of cage, your cage material, the cage shape as well as the shape and the Material of the needles can be. Sintered materials and plastics offer because of its diverse properties as a sliding material, there are wide possibilities for this. These discs can also be an integral part of the rim rings.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten verschiedenen Ausführungsbeispiele ist das Wesen der Erfindung weiter erläutert.Using the various exemplary embodiments shown in the drawing the essence of the invention is further explained.

Fig. I zeigt den Längsschnitt durch einen teilweise dargestellten Außenring I eines Nadellagers. Zur Axialsicherung der Nadeln oder des Käfigs dient der aus plastischen Werkstoffen hergestellte Ring 2. Dessen Ausgangsform ist in gestrichelten Linien dargestellt. Er liegt zunächst der senkrecht zur Lagerachse verlaufenden Auflagefläche 3 der im Außenring i vorgesehenen Aussparung q. an. Unter der Wirkung des in Achsrichtung des Lagers wirkenden Preßdornes 5 aus der gestrichelt eingezeichneten Lage in die in vollen Linien ausgezogene Endstellung gleitet der Werkstoff des Ringes .2 in die Aussparung q. hinein, wobei seine Seitenflächen sich auf den Auflageflächen 3 der Aussparung satt und mit glatter Fläche auflegen. Gleichzeitig ist der Innenrand des Ringes 2 kalibriert. In analoger Weise wird bei Innenlaufringen vorgegangen., nur ist dann der Preßdorn zweckmäßig als abgesetzter Hohlkörper ausgebildet.Fig. I shows the longitudinal section through a partially shown Outer ring I of a needle bearing. Is used to axially secure the needles or the cage the ring made of plastic materials 2. Its initial shape is in shown in dashed lines. It is initially perpendicular to the bearing axis running support surface 3 of the recess q provided in the outer ring i. at. Under the effect of the pressing mandrel 5 acting in the axial direction of the bearing from the dashed line The position shown slides into the end position drawn in full lines Material of the ring .2 in the recess q. into it, with its side faces facing Lay on the contact surfaces 3 of the recess fully and with a smooth surface. Simultaneously the inner edge of the ring 2 is calibrated. The same applies to inner races proceeded., only then the press mandrel is expediently designed as a stepped hollow body.

Fig. 2 zeigt im Ausgangszustand und Fig. 3 im Endzustand, nach durchgeführter Verformung, jeweils als Teilquerschnitt eine andere Ausführung des Bordringes 2 an Außenringen I von Nadellagern. Hier ist eine Scheibe 6 zwischengelegt, die eine gesonderte axiale Begrenzung der Käfige oder der Nadeln erlaubt und aus Werkstoffen mit gewünschten Gleit- und Verschleißeigenschaften bestehen kann. Die Wahl der Farm der Scheibe ist abhängig von den vorliegenden Erfordernissen. An Stelle einer Scheibe 6 können auch die Bordringe 2 selbst eine entsprechende Auflage aus z. B. verschleißfestem Werkstoff aufweisen.Fig. 2 shows in the initial state and Fig. 3 in the final state, after carried out Deformation, in each case as a partial cross-section, a different version of the flange ring 2 on outer rings I of needle roller bearings. Here a disk 6 is interposed, the one separate axial limitation of the cages or needles allowed and made of materials can exist with the desired sliding and wear properties. The choice of the farm the disc depends on the requirements at hand. Instead of a disk 6, the rim rings 2 themselves can have a corresponding support from z. B. wear-resistant Have material.

Fig. 4 zeigt im Teillängsschnitt - die Ausgangslage gestrichelt und die Endlage in ausgezogenen Linien. - eine Ausführung des Bordringes 2, wobei dessen zylindrisch abgesetzter Teil 7 gleichzeitig in der geschliffenen Bohrung des äußeren Laufringes I zentriert wird. Der Bordring 2 selbst ist aus unterschiedlichen Werkstoffen zusammengesetzt. Der Teil 8 weist Laufeigenschaften auf,. die der besonderen Beanspruchung angepaßt sind.. Sintermetalle ergeben z. B. allein durch die Anwendung unterschiedlicher Dichte gewünschte Gleit- und Verschleißeigenschaften.Fig. 4 shows in partial longitudinal section - the starting position in dashed lines and the end position in solid lines. - An embodiment of the rim 2, with its cylindrical stepped part 7 at the same time in the ground bore of the outer Race I is centered. The rim 2 itself is made of different materials composed. The part 8 has running properties. that of the special demands are adapted .. Sintered metals result in z. B. solely through the application of different Dense, desired sliding and wear properties.

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine Nadellagerausbildung, bei welcher der Bordring 2 als Anlaufring für den Wellenbund 9 dient und über den anderen Bordring 2 nach innen eine Aufnahme für geringe axiale Kräfte mit gleichzeitiger Halterung des Innenlaufringes Io erfolgt. Dabei bietet es keine Schwierigkeiten, z. B. beim heutigen Stand der Sinterformtechnik die Anlauffläche nach den neuesten Erkenntnissen der Gleitlagertechnik mit Schrägflächen und Ölnuten auszurüsten.Fig. 5 shows in longitudinal section a needle bearing training in which the flange ring 2 serves as a stop ring for the shaft collar 9 and over the other flange ring 2 inside a receptacle for low axial forces with simultaneous mounting of the inner race Io takes place. It does not present any difficulties, e.g. B. at the current state of sinter molding technology, the contact surface according to the latest findings to equip the plain bearing technology with inclined surfaces and oil grooves.

Fig. 6 zeigt im Längsschnitt eine Nadellagerausführung, bei welcher die Bordringe 2 zugleich zur Halterung von Dichtungsscheiben II dienen, die unmittelbar zwischen flachen Ringen 12 liegen.Fig. 6 shows in longitudinal section a needle bearing design in which the flange rings 2 also serve to hold sealing washers II, which are directly lie between flat rings 12.

Fig. 7 zeigt im Längsschnitt ein komplettes Nadellager, wobei an der rechten Seite der Bordring 2 im Endzustand und an der linken Seite in der Ausgangsform eingezeichnet ist. Der Außenring I und der Innenring 13 bilden bei der Art der Anordnung der Bordringe 2 ein zusammenhängendes Ganzes.Fig. 7 shows a complete needle bearing in longitudinal section, with the right side of the rim 2 in the final state and on the left side in the initial form is drawn. The outer ring I and the inner ring 13 form the type of arrangement the rim rings 2 form a coherent whole.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Needle roller bearings with securing the position of the needle cages in Axial direction, characterized in that this positional securing consists of preformed and self-contained ring-shaped bodies made of plastically deformable material consists, which are used in corresponding recesses in the outer and / or inner race and are positively pressed in to their final dimensions.

2. Needle roller bearing according to claim I, characterized characterized in that sintered metals are used as plastically deformable materials find whose properties can be adjusted in a known manner.

3. Needle roller bearings according to claim I, characterized in that the plastically deformable materials Plastics are used, especially thermoplastics, whose plasticity is due Temperature can be increased.

4. Needle roller bearing according to claim I or 2, characterized in that that to achieve favorable deformation properties of the closed ring-shaped Axial locking body and at the same time good sliding properties on the needle cage facing end surfaces laminate materials are used.

5. Needle roller bearing according to claim 1 to 4, characterized in that the self-contained annular axial locking body serve as a means for holding the outer and inner race together, both races having recesses which are bridged by the axial locking bodies after the plastic deformation. Publications considered: German Patent No. 722 155; German utility model No. 1 637 177; . USA. Patent Nos 2 567: 242, 2,259,325, 2,259,324, 2 1 90041, 1985693, 1249784; British Patent No. 30,487 from the year igo9. Swiss patent specification No. 257 817.