EP3129666A1 - Segmentlageranordnung mit reibschlussverbindung - Google Patents

Segmentlageranordnung mit reibschlussverbindung

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Publication number
EP3129666A1
EP3129666A1 EP15708711.5A EP15708711A EP3129666A1 EP 3129666 A1 EP3129666 A1 EP 3129666A1 EP 15708711 A EP15708711 A EP 15708711A EP 3129666 A1 EP3129666 A1 EP 3129666A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cage
rollers
bearing
segment
segment bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15708711.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Lang
Alexander Stark
Andre Anger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP3129666A1 publication Critical patent/EP3129666A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
    • F16C19/502—Other types of ball or roller bearings with rolling elements in rows not forming a full circle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/44—Needle bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/4605—Details of interaction of cage and race, e.g. retention or centring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/04—Preventing damage to bearings during storage or transport thereof or when otherwise out of use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/45—Brakes

Definitions

  • the invention relates to a segment bearing arrangement with the features of the preamble of claim 1.
  • Rolling bearings have in many designs an outer ring, an inner ring and rollers arranged therebetween rolling elements, so that the rings can rotate to each other.
  • segment bearings are used for pivotal movements.
  • Such segment bearings usually extend over an angular range about their pivot axis, which is formed smaller than 360 degrees.
  • the published patent application DE 10 2005 034 739 A1 which is probably the closest prior art, discloses a mounting of a pivotable lever, wherein the lever is supported relative to a surrounding structure via a segment bearing.
  • the segment bearing comprises an outer and an inner bearing half shell, between which rollers are arranged in a cage.
  • the bearing shells are permanently connected to each other.
  • the object of the invention relates to a segment bearing arrangement, which is designed in particular as a radial bearing arrangement.
  • the segment bearing assembly allows a relative pivoting of two bearing partners about a pivot axis as a major axis of the segment bearing assembly.
  • the segment bearing arrangement extends around the main axis by an angular range of less than 360 degrees, in particular less than 180 degrees.
  • the segment bearing has a cage and a plurality of rollers, wherein the rollers are arranged in the cage.
  • the rollers are designed as needle rollers.
  • the needle rollers have a length-to-diameter ratio, which is preferably greater than 4: 1, preferably greater than 6: 1 and in particular greater than 8: 1.
  • the rollers, in particular needle rollers are arranged in one or more rows in the cage.
  • the segment bearing arrangement has a bearing part shell, which comprises a raceway for the rollers as the raceway carrier.
  • the rollers roll on the track of the bearing part shell, so that the roller-filled cage is pivotally mounted on the bearing part shell about the main axis in the direction of rotation by a pivot angle.
  • the bearing part shell has side walls, which are designed for axial guidance of the cage.
  • the bearing part shell is formed as a metal and / or sheet metal shell.
  • the bearing part shell is realized as a forming part.
  • the side walls are realized as deformed metal sections, in particular forming or flange shelves.
  • the side rims preferably extend in a plane that is perpendicular to the main axis. In normal operation, the cage can run in the axial direction on the side rims, so that the cage is guided by the side rims.
  • the cage is secured against radial falling out in the direction of the main axis, namely by the cage enters into a frictional connection with the side rims.
  • the frictional connection between the cage and side shelves thus ensures that the segment bearing assembly can not disintegrate during assembly.
  • an assembly of the segment bearing assembly in a surrounding construction is also made difficult by the fact that due to the non-continuous bearing part shell in the circumferential direction of the cage accidentally fall out of the bearing shell part. This is a hindrance in a final assembly, because although possibly the bearing shell part can be set in the surrounding construction, but the cage is first fixed by a bearing partner in the working position.
  • the invention proposes that the cage enters into a frictional connection with the side rims, so that it can not fall out due to the frictional engagement. By the Frictional connection is thus ensured that in the final assembly of the cage always remains in the mounted position in the bearing part shell. In this way, the final assembly is simplified and also prevents assembly errors.
  • the cage in the bearing part shell in particular between the side rims, is clamped in the axial direction to form the frictional connection.
  • the cage in the bearing part shell in particular between the side rims in a radial plan view in an interference fit, in particular in an interference fit, arranged. There is thus an overlap between the cage and the bearing shell, in particular the side rims of the bearing shell.
  • the press-fit of the clamped state or the frictional connection is formed. In an initial assembly of the cage with the rollers can be easily inserted into the bearing part shell, in particular pressed, and there is sufficiently secured by the frictional connection for transport and final assembly.
  • the cage has at least one frictional engagement element, wherein the frictional engagement element is frictionally supported on at least one of the side walls.
  • the cage has such Reib gleichorgane on both axial sides. The one or more frictional elements widen the cage in the axial direction, so that the frictional connection between the cage and side shelves takes place.
  • the frictional engagement elements are designed as wear elements, wherein it is provided that the frictional engagement elements grind off during a relative movement between the cage and the bearing part shell, in particular the side walls other way, so that the cage is released for a particular low-friction operation.
  • the cage is used with the Reib gleichorganen in the bearing part shell and the segment bearing assembly used for example in a surrounding construction for final assembly.
  • the Reib gleichorgane as wear organs constructive and / or material technology are designed so that they separate automatically from the body of the cage in a relative movement between bearing shell and cage, in particular abrade, and thereby wear.
  • the frictional engagement elements are formed from a plastic.
  • the plastic has the advantage that it can wear out during a relative movement between the cage and bearing shell part over time and thus can separate. It can be provided that the Reib gleichorgane are fixed to the side rims.
  • the Reib gleichorgane are attached to the cage, in particular integrally formed. It is particularly preferred that the cage is realized with the Reib gleichorganen as a plastic cage.
  • the ReibBankorgane can be taken into account in the design of the tool for the plastic cage, so that they can be formed without additional costs to the cage.
  • the Reib gleichorgane are formed for example as nubs, which extend away in the axial direction of side ring portions of the cage and abut with their free ends on the side rims.
  • the Segment bearing assembly has end stop devices, wherein the end stop means are designed for positive locking against falling out of the cage in the direction of rotation.
  • the rollers are positively secured in the cage in the direction of the main axis of the cage. At least in the assembled state of cage and bearing shell part, the rollers are captively caught in the cage.
  • the rollers in the cage by the cage captive, in particular self-holding are arranged.
  • the rollers are captively secured in the cage without bearing shell.
  • the plurality of rollers are held in the cage in all directions, in particular radially inwardly, radially outwardly and axially positively in both directions by the cage.
  • the roller-filled cage forms a self-retaining subassembly assembly, wherein accidental loss of individual roles during assembly to the preassembly assembly for segment bearing assembly or in the final assembly is excluded.
  • the cage is designed as a Filigrankarfig.
  • a Filigranhimfig a single shot is provided for each of the roles.
  • the cage thus has a plurality of individual receptacles, wherein in each case a single role is arranged in the individual receptacles.
  • the cage may be formed in one or more rows to accommodate one or more rows of rollers.
  • the rollers in the cage are full-roll - also called vollnadelig - arranged.
  • the rollers are preferably placed close to one another in the direction of rotation about the main axis, that a maximum number of rollers can be arranged in the direction of rotation.
  • the sum of all free distances in the direction of rotation is smaller than the diameter of a roll in the direction of rotation. Due to the full complement arrangement, the largest possible radial load capacity of the segment bearing arrangement is achieved while at the same time saving space.
  • the rollers each have their own axis of rotation, wherein the totality of the axes of rotation defines a pitch circle diameter of the rollers. In particular, in the pitch diameter, the rollers are immediately adjacent to each other, in particular full complement, arranged.
  • the cage is formed as the plastic cage.
  • the plastic cage can be implemented in several parts and, for example, have two cage part shells, which together form the plastic cage, with a cage of the plastic cage, the cage halves are initially separated, the rollers are inserted and subsequently the cage halves are connected to each other to hold the rollers captive ,
  • the connection of the cage part halves can be positive, cohesive and / or non-positive.
  • the plastic cage can also be formed in one piece or in one piece, wherein webs or other holding members in the plastic cage to form the individual receptacles and to secure the rollers in the plastic cage in the radial direction are elastic, so that the rollers can be pressed into the plastic cage , wherein the webs or retaining members are elastically deformed when pressed.
  • the segment bearing arrangement is designed as a pivot lever arrangement, in particular with a Switzerlandspannhebel for a brake or for a stabilizing rod of a hydraulic unit.
  • the pivot lever assembly includes a pivot lever, wherein the pivot lever is mounted on the roller-filled cage.
  • the bearing part shell is arranged stationary in a surrounding construction and the pivot lever is pivotally mounted on the roller-filled cage relative to the surrounding structure.
  • FIG. 1 shows a segment bearing arrangement in three-dimensional representation as an embodiment of the invention.
  • the segment bearing assembly 1 shows a schematic three-dimensional representation of a segment bearing arrangement 1 as an embodiment of the invention.
  • the segment bearing assembly 1 is formed as a radial bearing. It extends over less than 360 degrees and is limited as a segment bearing in this example to an angular range about a major axis of the segment bearing assembly 1 of less than 180 degrees.
  • the segment bearing arrangement 1 is designed to pivot two bearing partners to each other about the main axis.
  • the segment bearing arrangement 1 has a plastic cage 2 and a bearing part shell 3.
  • a plurality of rollers 4 formed as needle rollers is arranged in the plastic cage 2.
  • the roll-filled plastic cage 2 can be pivoted in the bearing part shell 3 in the direction of rotation about the main axis by a pivot angle by rolling the rollers 4 on a raceway 5 of the bearing part shell 3 and the plastic cage 2 moves by a pivoting S in the bearing part shell 3.
  • the raceway 5 forms a straight cylinder jacket surface whose central axis lies on the main axis.
  • the bearing part shell 3 is formed in this example as a bearing half shell and as a metal component, in particular as a metal forming part realized.
  • the bearing part shell 3 has on the axial sides in each case a side board 6, which leads the plastic cage 2 in the axial direction and at the same time secures against falling out.
  • end stop means 7 are formed in the form of radially inwardly bent end stops 8 in the form of tab sections which limit the pivoting S and thus the pivot angle in the direction of rotation on both sides, so that the plastic cage 2 in the circumferential direction about the main axis form-fitting is secured.
  • the plastic cage 2 is designed to hold the rollers 4 captive.
  • the plastic cage 2 has individual receptacles 9, in each of which a roller 4 is arranged.
  • the individual receptacles 9 are bounded in the radial direction inwards to the main axis by stub stubs 10, which extend in the axial direction only over a partial section of the rollers 4.
  • the plastic cage 2 keeps the rollers 4 captive even without the bearing part shell 3, wherein on the radial outer side (not shown) further web stub or even continuous webs are arranged so that the rollers are secured in the radial direction inwardly by the stub shaft 10 positively against falling out and are secured in the direction radially outward by the stub stems or webs, not shown against falling out in the radial direction to the outside.
  • the web stub 10 have the advantage that the rollers 4 can be pressed in the plastic cage 2 by an elastic deformation of the web stub 10 and thereby inserted.
  • the plastic cage 2 has webs on the shown front side and has the web stub on its rear side, so that the plastic cage 2 is equipped by the rear side.
  • the plastic cage 2, as shown not one piece, in particular in one piece, be formed, but for example, consist of two shells, with an inner and an outer part shell can be connected to each other.
  • the rollers are 4 first inserted into one of the partial shells and then secured by placing the other partial shell.
  • the two partial shells can be positively, non-positively and / or materially connected to each other.
  • the individual receptacles 9 are realized in this embodiment by the interaction of the two partial shells.
  • the plastic cage 2 is secured in the bearing part shell 3 with respect to the direction of rotation by the Endanschlag Anlagenen 7 and in the axial direction by the side rims 6 positively against falling out or retracting.
  • the cage 2 is clamped in the bearing part shell 3 in the axial direction with respect to the main axis or pivot axis.
  • 2 Reib gleichorgane 1 1 are formed in the form of nubs on the axial side surfaces of the plastic cage, with two studs 1 1 are arranged on each side of the plastic cage 2 and wherein the respective opposing studs 1 1 are attached to the same axial position.
  • the knobs 1 1 can be made together with the plastic cage 2, in particular, the studs 1 1 formed integrally with the plastic cage 2.
  • the nubs 1 1 are made in a press fit, that is, this or the plastic cage 2 is compressed in the axial direction to the main axis. In the relaxed state, the axial width of the cage in the region of the studs 1 1 would be greater than the axial clearance between the side walls 6.
  • the press fit used represents a mounting state of the segment bearing assembly 1.
  • the frictional connection represents a transport and / or mounting backup for the segment bearing assembly.
  • the frictional connection is designed to be self-resolving during operation, so that after some operating time no functional disadvantages due to the frictional connection remain.

Abstract

Neben Wälzlagern, welche eine Rotationsbewegung, also eine Drehung um mehr als 360 Grad, ermöglichen, werden für Schwenkbewegungen auch sogenannte Segmentlager verwendet. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Segmentlageranordnung vorzuschlagen, welche einfach montiert werden kann. Hierzu wird eine Segmentlageranordnung (1) mit einem Käfig (2), mit einer Mehrzahl von Rollen (4), wobei die Rollen (4) in dem Käfig (2) angeordnet sind, mit einer Lagerteilschale (3) als Laufbahnträger für die Rollen (4), wobei der Käfig (2) mit den Rollen (4) auf der Lagerteilschale (3) in Bezug auf eine Hauptachse in Umlaufrichtung schwenkbar angeordnet ist, wobei die Lagerteilschale (3) Seitenborde (6) zur axialen Führung des Käfigs 2 aufweist, vorgeschlagen, wobei der Käfig (2) gegen ein radiales Herausfallen in Richtung der Hauptachse an den Seitenborden (6) über eine Reibschlussverbindung (11) gesichert ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Segmentlageranordnung mit Reibschlussverbindung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Segmentlageranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Wälzlager weisen in vielen Bauformen einen Außenring, einen Innenring und dazwischen abwälzend angeordnete Wälzkörper auf, so dass sich die Ringe zueinander verdrehen können. Neben Wälzlagern, welche eine derartige Rotationsbewegung, also eine Drehung um mehr als 360 Grad, ermöglichen, werden für Schwenkbewegungen auch sogenannte Segmentlager verwendet. Derartige Segmentlager erstrecken sich üblicherweise über einen Winkelbereich um deren Schwenkachse, welcher kleiner als 360 Grad ausgebildet ist.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2005 034 739 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, offenbart eine Lagerung eines schwenkbaren Hebels, wobei der Hebel relativ zu einer Umgebungskonstruktion über ein Segmentlager abgestützt ist. Das Segmentlager umfasst eine äußere und eine innere Lagerhalbschale, zwischen denen Rollen in einem Käfig angeordnet sind. Die Lagerhalbschalen sind unverlierbar miteinander verbunden. Gebiet der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Segmentlageranordnung vorzuschlagen, welche einfach montiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch eine Segmentlageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Segmentlageranordnung, welche insbesondere als eine Radiallageranordnung ausgebildet ist. Die Segmentlageranordnung ermöglicht eine Relativverschwenkung von zwei Lagerpartnern um eine Schwenkachse als eine Hauptachse der Segmentlageranordnung. Die Segmentlageranordnung erstreckt sich um die Hauptachse um einen Winkelbereich kleiner als 360 Grad, insbesondere kleiner als 180 Grad.
Die Segmentlagerung weist einen Käfig sowie eine Mehrzahl von Rollen auf, wobei die Rollen in dem Käfig angeordnet sind. Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind die Rollen als Nadelrollen ausgebildet. Die Nadelrollen weisen in der bevorzugten Ausbildung ein Längen-zuDurchmesser-Verhältnis auf, welches vorzugsweise größer als 4:1 , vorzugsweise größer als 6:1 und insbesondere größer als 8:1 ausgebildet ist. Die Rollen, insbesondere Nadelrollen, sind ein- oder mehrreihig in dem Käfig angeordnet.
Die Segmentlageranordnung weist eine Lagerteilschale auf, welche als Laufbahnträger eine Laufbahn für die Rollen umfasst. Im Betrieb wälzen die Rollen auf der Laufbahn der Lagerteilschale ab, sodass der rollengefüllte Käfig auf der Lagerteilschale um die Hauptachse in Umlaufrichtung um einen Schwenkwinkel schwenkbar angeordnet ist. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Lagerteilschale in Umlaufrichtung um die Hauptachse über einen Winkelbereich, welcher kleiner als 360 Grad, insbesondere kleiner als 180 Grad, ausgebildet ist. Die Lagerteilschale weist Seitenborde auf, welche zur axialen Führung des Käfigs ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist die Lagerteilschale als eine Metall- und/oder Blechschale ausgebildet. Insbesondere ist die Lagerteilschale als ein Umformteil realisiert. In dieser bevorzugten Ausgestaltung sind die Seitenborde als umgeformte Metallabschnitte, insbesondere Umform- oder Bördelborde, realisiert. Die Seitenborde erstrecken sich bevorzugt in einer Ebene, welche senkrecht zu der Hauptachse angeordnet ist. Im Normalbetrieb kann der Käfig in axialer Richtung an den Seitenborden anlaufen, sodass der Käfig von den Seitenborden geführt ist.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Käfig gegen ein radiales Herausfallen in Richtung der Hauptachse gesichert ist, und zwar indem der Käfig mit den Seitenborden eine Reibschlussverbindung eingeht. Durch die Reibschlussverbindung zwischen Käfig und Seitenborden ist somit sichergestellt, dass die Segmentlageranordnung bei einer Montage nicht zerfallen kann.
Es ist dabei ein Gedanke der Erfindung, dass eine Montage der Segmentlageranordnung in einer Umgebungskonstruktion auch dadurch erschwert wird, dass aufgrund der in Umlaufrichtung nicht durchgehenden Lagerteilschale der Käfig versehentlich aus der Lagerteilschale herausfallen kann. Dies ist bei einer Endmontage hinderlich, da zwar möglicherweise die Lagerteilschale in der Umgebungskonstruktion festgelegt werden kann, der Käfig jedoch erst durch einen Lagerpartner in der Arbeitsposition fixiert wird. Für eine Abhilfe schlägt die Erfindung vor, dass der Käfig mit den Seitenborden eine Reibschlussverbindung eingeht, sodass dieser aufgrund des Reibschlusses nicht herausfallen kann. Durch die Reibschlussverbindung ist somit sichergestellt, dass bei der Endmontage der Käfig stets in der montierten Position in der Lagerteilschale verbleibt. Auf diese Weise wird die Endmontage vereinfacht und zudem Montagefehler verhindert.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Käfig in der Lagerteilschale, insbesondere zwischen den Seitenborden, in axialer Richtung eingespannt ist, um die Reibschlussverbindung zu bilden. Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist der Käfig in der Lagerteilschale, insbesondere zwischen den Seitenborden in radialer Draufsicht in einer Presspassung, insbesondere in einer Übermaßpassung, angeordnet. Es liegt somit eine Überdeckung zwischen Käfig und der Lagerteilschale, insbesondere den Seitenborden der Lagerteilschale, vor. Durch die Presspassung wird der eingespannte Zustand beziehungsweise die Reibschlussverbindung gebildet. Bei einer Erstmontage kann der Käfig mit den Rollen in einfacher Weise in die Lagerteilschale eingesteckt, insbesondere eingepresst, werden und ist dort durch die Reibschlussverbindung für den Transport und eine Endmontage ausreichend gesichert.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung weist der Käfig mindestens ein Reibschlussorgan auf, wobei das Reibschlussorgan sich an mindestens einem der Seitenborde reibschlüssig abstützt. Besonders bevorzugt weist der Käfig auf beiden axialen Seiten derartige Reibschlussorgane auf. Das oder die Reibschlussorgane verbreitern den Käfig in axialer Richtung, sodass die Reibschlussverbindung zwischen Käfig und Seitenborden erfolgt.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung sind die Reibschlussorgane als Verschleißorgane ausgebildet, wobei vorgesehen ist, dass sich die Reibschlussorgane bei einer Relativbewegung zwischen Käfig und Lagerteilschale, insbesondere der Seitenborde abschleifen oder auf andere Weise trennen, sodass der Käfig für einen insbesondere reibungsarmen Betrieb freigegeben ist. Somit wird der Käfig mit den Reibschlussorganen in die Lagerteilschale eingesetzt und die Segmentlageranordnung zum Beispiel in eine Umgebungskonstruktion zur Endmontage eingesetzt. Im Betrieb ist es üblicherweise nachteilig, wenn der Käfig in der Lagerteilschale reibschlüssig gehalten ist. Aus diesem Grund sind die Reibschlussorgane als Verschleißorgane konstruktiv und/oder materialtechnisch so ausgebildet, dass diese sich selbsttätig von dem Grundkörper des Käfigs bei einer Relativbewegung zwischen Lagerteilschale und Käfig trennen, insbesondere abschleifen, und dadurch verschleißen. Folglich werden die Reibschlussorgane im Betrieb von dem Grundkörper getrennt und der Käfig kann ohne die Reibschlussverbindung in der Lagerteilschale reibungsarm bewegt werden. Bei einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung sind die Reibschlussorgane aus einem Kunststoff ausgebildet. Der Kunststoff hat den Vorteil, dass dieser sich bei einer Relativbewegung zwischen Käfig und Lagerteilschale mit der Zeit verschleißen und damit trennen kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Reibschlussorgane an den Seitenborden festgelegt sind. Bei einer alternativen und zugleich bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Reibschlussorgane jedoch an dem Käfig befestigt, insbesondere angeformt. Es ist nämlich besonders bevorzugt, dass der Käfig mit den Reibschlussorganen als ein Kunststoffkäfig realisiert ist. In dieser Ausgestaltung können die Reibschlussorgane bei der Gestaltung des Werkzeugs für den Kunststoffkäfig bereits berücksichtigt werden, sodass diese ohne zusätzliche Kosten an den Käfig angeformt werden können. Die Reibschlussorgane sind beispielsweise als Noppen ausgebildet, welche sich in axialer Richtung von Seitenringabschnitten des Käfigs wegerstrecken und mit ihren freien Enden an den Seitenborden anliegen.
Neben der Sicherung gegen ein Herausfallen in radialer Richtung durch die Reibschlussverbindung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Segmentlageranordnung Endanschlagseinrichtungen aufweist, wobei die Endanschlagseinrichtungen zur formschlüssigen Sicherung gegen ein Herausfallen des Käfigs in Umlaufrichtung ausgebildet sind. Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Rollen in dem Käfig in Richtung der Hauptachse an dem Käfig formschlüssig gesichert. Mindestens in dem montierten Zustand von Käfig und Lagerteilschale sind die Rollen in dem Käfig unverlierbar gefangen. Durch die Sicherung des Käfigs an der Lagerteilschale wird dadurch erreicht, dass weder der Käfig noch die Rollen bei einem Transport oder bei einer Montage herausfallen können.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Rollen in dem Käfig durch den Käfig unverlierbar, insbesondere selbsthaltend, angeordnet sind. Somit sind die Rollen in dem Käfig auch ohne Lagerteilschale unverlierbar gesichert. Im Speziellen ist die Mehrzahl von Rollen in dem Käfig in alle Richtungen, insbesondere radial nach innen, radial nach außen und axial in beide Richtungen formschlüssig durch den Käfig gehalten. In dieser Ausgestaltung bildet der rollengefüllte Käfig eine selbsthaltende Untermontagebaugruppe, wobei ein versehentliches Verlieren von einzelnen Rollen bei der Montage zur Vormontagebaugruppe zur Segmentlageranordnung oder in der Endmontage ausgeschlossen ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Käfig als ein Filigrankäfig ausgebildet. Bei einem Filigrankäfig ist für jede der Rollen eine Einzelaufnahme vorgesehen. Der Käfig weist somit eine Mehrzahl von Einzelaufnahmen auf, wobei in den Einzelaufnahmen jeweils eine einzige Rolle angeordnet ist. Der Käfig kann ein- oder mehrreihig ausgebildet sein, um eine oder mehrere Reihen von Rollen aufzunehmen. Besonders bevorzugt sind die Rollen in dem Käfig vollrollig - auch vollnadelig genannt - angeordnet. Bei einer vollrolligen Anordnung sind die Rollen in Umlaufrichtung um die Hauptachse vorzugsweise so eng aneinandergelegt, dass eine Maximalanzahl von Rollen in Umlaufrichtung angeordnet werden kann. Insbesondere ist die Summe aller freien Abstände in Umlaufrichtung kleiner als der Durchmesser einer Rolle in Umlaufrichtung. Durch die vollrollige Anordnung wird bei zugleich bauraumsparender Konstruktion die größtmögliche radiale Tragfähigkeit der Segmentlageranordnung erreicht. Die Rollen weisen jeweils eine eigene Rotationsachse auf, wobei die Gesamtheit der Rotationsachsen einen Teilkreisdurchmesser der Rollen definiert. Insbesondere im Teilkreisdurchmesser sind die Rollen unmittelbar benachbart zueinander, insbesondere vollrollig, angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Käfig als der Kunststoffkäfig ausgebildet. Der Kunststoffkäfig kann zum einen mehrteilig realisiert sein und beispielsweise zwei Käfigteilschalen aufweisen, welche gemeinsam den Kunststoffkäfig bilden, wobei bei einer Bestückung des Kunststoffkäfigs die Käfigteilhälften zunächst getrennt sind, die Rollen eingelegt werden und nachfolgend die Käfigteilhälften miteinander verbunden werden, um die Rollen unverlierbar zu halten. Die Verbindung der Käfigteilhälften kann formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig erfolgen. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann der Kunststoffkäfig auch einteilig oder einstückig ausgebildet sein, wobei Stege oder andere Halteorgane in dem Kunststoffkäfig zur Bildung der Einzelaufnahmen und zum Sichern der Rollen in dem Kunststoffkäfig in radialer Richtung elastisch ausgebildet sind, sodass die Rollen in dem Kunststoffkäfig eingedrückt werden können, wobei beim Eindrücken die Stege beziehungsweise Halteorgane elastisch verformt werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Segmentlageranordnung als eine Schwenkhebelanordnung, insbesondere mit einem Zugspannhebel für eine Bremse oder für eine Stabilisierungsstange einer hydraulischen Einheit ausgebildet. Die Schwenkhebelanordnung umfasst einen Schwenkhebel, wobei der Schwenkhebel über den rollengefüllten Käfig gelagert ist. Besonders bevorzugt ist die Lagerteilschale in einer Umgebungskonstruktion stationär angeordnet und der Schwenkhebel ist über den rollengefüllten Käfig relativ zu der Umgebungskonstruktion schwenkbar gelagert. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figur. Dabei zeigt:
Figur 1 eine Segmentlageranordnung in dreidimensionaler Darstellung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung eine Segmentlageranordnung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Segmentlageranordnung 1 ist als eine Radiallagerung ausgebildet. Sie erstreckt sich über weniger als 360 Grad und ist als Segmentlagerung bei diesem Beispiel auf einen Winkelbereich um eine Hauptachse der Segmentlageranordnung 1 von weniger als 180 Grad beschränkt. Insbesondere ist die Segmentlageranordnung 1 ausgebildet, zwei Lagerpartner zueinander um die Hauptachse zu verschwenken.
Die Segmentlageranordnung 1 weist einen Kunststoffkäfig 2 sowie eine Lagerteilschale 3 auf. In dem Kunststoffkäfig 2 ist eine Mehrzahl von als Nadelrollen ausgebildeten Rollen 4 angeordnet. Der rollengefüllte Kunststoffkäfig 2 kann in der Lagerteilschale 3 in Umlaufrichtung um die Hauptachse um einen Schwenkwinkel verschwenkt werden, indem die Rollen 4 auf einer Laufbahn 5 der Lagerteilschale 3 abwälzen und der Kunststoffkäfig 2 um einen Schwenkweg S in der Lagerteilschale 3 verfährt. Insbesondere bildet die Laufbahn 5 eine gerade Zylindermantelfläche, deren Mittelachse auf der Hauptachse liegt.
Die Lagerteilschale 3 ist in diesem Beispiel als eine Lagerhalbschale ausgebildet und als ein Metallbauteil, insbesondere als ein Metallumformteil realisiert. Die Lagerteilschale 3 weist an den axialen Seiten jeweils ein Seitenbord 6 auf, welches den Kunststoffkäfig 2 in axialer Richtung führt und zugleich gegen ein Herausfallen sichert. An den freien Enden der Lagerteilschale 3 in Umlaufrichtung sind Endanschlagseinrichtungen 7 in Form von radial nach innen gebogenen Endanschlägen 8 in Form von Laschenabschnitten ausgebildet, welche den Schwenkweg S und damit den Schwenkwinkel in Umlaufrichtung beidseitig begrenzen, sodass der Kunststoffkäfig 2 in Umlaufrichtung um die Hauptachse formschlüssig gesichert ist.
Der Kunststoffkäfig 2 ist ausgebildet, die Rollen 4 unverlierbar zu halten. Hierzu weist der Kunststoffkäfig 2 Einzelaufnahmen 9 auf, in denen jeweils eine Rolle 4 angeordnet ist. Die Einzelaufnahmen 9 sind in radialer Richtung nach innen zu der Hauptachse durch Stegstummel 10 begrenzt, welche sich in axialer Richtung nur über einen Teilabschnitt der Rollen 4 erstrecken. Der Kunststoffkäfig 2 hält die Rollen 4 auch ohne die Lagerteilschale 3 unverlierbar, wobei auf der radialen Außenseite (nicht dargestellt) weitere Stegstummel oder sogar durchgehende Stege angeordnet sind, sodass die Rollen in radialer Richtung nach innen durch die Stegstummel 10 formschlüssig gegen ein Herausfallen gesichert sind und in der Richtung radial nach außen durch die nicht dargestellten Stegstummel oder Stege gegen ein Herausfallen in radialer Richtung nach außen gesichert sind. Die Stegstummel 10 haben den Vorteil, dass die Rollen 4 in dem Kunststoffkäfig 2 durch ein elastisches Verformen der Stegstummel 10 eingedrückt und dadurch eingelegt werden können. Vor diesem Hintergrund ist es auch möglich, dass der Kunststoffkäfig 2 an der gezeigten Vorderseite Stege aufweist und an seiner Rückseite die Stegstummel aufweist, sodass der Kunststoffkäfig 2 von der Rückseite bestückt wird. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Kunststoffkäfig 2 nicht wie dargestellt einteilig, insbesondere einstückig, ausgebildet sein, sondern z.B. aus zwei Teilschalen bestehen, wobei eine innere und eine äußere Teilschale miteinander verbunden werden können. Bei dieser Ausführungsform werden die Rollen 4 zunächst in eine der Teilschalen eingelegt und dann durch Aufsetzen der anderen Teilschale gesichert. Die beiden Teilschalen können formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Die Einzelaufnahmen 9 werden bei dieser Ausführungsform durch das Zusammenspiel der beiden Teilschalen realisiert.
Wie bereits erläutert, ist der Kunststoffkäfig 2 in der Lagerteilschale 3 in Bezug auf die Umlaufrichtung durch die Endanschlageinrichtungen 7 und in axialer Richtung durch die Seitenborde 6 formschlüssig gegen ein Herausfallen oder Herausfahren gesichert.
Für eine Sicherung gegen ein Herausfallen des Kunststoffkäfigs 2 in radialer Richtung ist der Kunststoffkäfig 2 in die Lagerteilschale 3 über eine Reibschlussverbindung gesichert. Insbesondere ist der Käfig 2 in die Lagerteilschale 3 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse oder Schwenkachse eingespannt. Hierfür sind auf den axialen Seitenflächen des Kunststoffkäfigs 2 Reibschlussorgane 1 1 in Form von Noppen angeformt, wobei auf jeder Seite des Kunststoffkäfigs 2 zwei Noppen 1 1 angeordnet sind und wobei die jeweils gegenüberliegenden Noppen 1 1 an der gleichen axialen Position angesetzt sind. Die Noppen 1 1 können gemeinsam mit dem Kunststoffkäfig 2 gefertigt sein, insbesondere sind die Noppen 1 1 mit dem Kunststoffkäfig 2 einstückig ausgebildet. Die Noppen 1 1 sind in Presspassung gefertigt, das heißt, dass diese beziehungsweise der Kunststoffkäfig 2 in Axialrichtung zu der Hauptachse zusammengepresst ist. Im entspannten Zustand wäre die axiale Breite des Käfigs im Bereich der Noppen 1 1 größer als der axiale Freiraum zwischen den Seitenborden 6. Durch das Einspannen des Kunststoffkäfigs 2 mit den Noppen 1 1 wird die Reibschlussverbindung erzeugt, die sicherstellt, dass der Kunststoffkäfig 2 nicht in radialer Richtung herausfallen kann. Zudem wird durch die Reibschlussverbindung erreicht, dass der Kunststoffkäfig 2 auch nicht in Umlaufrichtung verschoben werden kann. Die verwendete Presspassung, wie diese in der Figur 1 dargestellt ist, stellt einen Montagezustand der Segmentlageranordnung 1 dar. Nach der Endmontage in einer Umgebungskonstruktion wird im weiteren Betrieb durch ein Schwenken des Kunststoffkäfigs 2 entlang des Schwenkwegs S erreicht, dass die Noppen 1 1 sich durch Reibung an den Seitenborden 6 abradieren und somit im Betrieb die Reibschlussverbindung aufgelöst wird. Somit stellt die Reibschlussverbindung eine Transport- und/oder Montagesicherung für die Segmentlageranordnung dar. Die Reibschlussverbindung ist im Betrieb selbstauflösend ausgebildet, sodass nach einiger Betriebszeit keine Funktionsnachteile aufgrund der Reibschlussverbindung verbleiben.
Bezugszeichenliste
I Segmentlageranordnung
2 Kunststoffkäfig
3 Lagerteilschale
4 Rollen
6 Seitenborde
7 Endanschlagseinrichtung
8 Endanschlag
9 Einzelaufnahme
10 Stegstummel
I I Noppen
5 Schwenkweg

Claims

Patentansprüche
1 . Segmentlageranordnung (1 ) mit einem Käfig (2), mit einer Mehrzahl von Rollen (4), wobei die Rollen (4) in dem Käfig (2) angeordnet sind, mit einer Lagerteilschale (3) als Laufbahnträger für die Rollen (4), wobei der Käfig (2) mit den Rollen (4) auf der Lagerteilschale (3) in Bezug auf eine Hauptachse in Umlaufrichtung schwenkbar angeordnet ist, wobei die Lagerteilschale (3) Seitenborde (6) zur axialen Führung des Käfigs (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (2) gegen ein radiales Herausfallen in Richtung der Hauptachse an den Seitenborden (6) über eine Reibschlussverbindung (1 1 ) gesichert ist.
2. Segmentlageranordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (2) in der Lagerteilschale (3) in axialer Richtung eingespannt ist.
3. Segmentlageranordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (2) in der Lagerteilschale (3) in einer Presspassung angeordnet ist.
4. Segmentlageranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (2) mindestens eine Reibschlussorgane (22) aufweist, wobei sich das mindestens eine Reibschlussorgan (1 1 ) an mindestens einem der Seitenborde (3) reibschlüssig abstützen.
5. Segmentlageranordnung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschlussorgane (1 1 ) aus einem Kunststoff ausgebildet sind.
6. Segmentlageranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (2) als ein Kunststoffkäfig (2) ausgebildet ist.
7. Segmentlageranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (4) in dem Käfig (2) unverlierbar angeordnet sind.
8. Segmentlageranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (4) als Nadelrollen ausgebildet sind.
9. Segmentlageranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (4) in dem Käfig (2) einzeln gehalten und vollrollig angeordnet sind.
10. Segmentlageranordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese (1 ) als eine Schwenkhebellagerung ausgebildet ist.
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