SE500083C2 - Hållare vid rullager - Google Patents

Description

500 10 15 20 25 30 35 2 Ett problem med hållare av detta slag är bristen på nöjaktig smörjning mellan den yttre lagerbanan och hålla- rens ytteryta. Några av hållare-O.D.-profilerna skrapar faktiskt av smörjmedlet från en speciell punkt på den yttre lagerbanan medelst tvärstavselementens främre kant innan återstoden av hållarens ytteryta passerar förbi denna punkt på den yttre lagerbanan. Detta leder till ökad friktion, ökad värmealstring och minskad livslängd.

Hållarens enligt föreliggande uppfinning O.D.-profil åstadkommer en överlägsen smörjning vid jämförelse med de tidigare kända anordningarna som beskrivits ovan. Kort beskrivet innefattar hållare- och -rullenheten en hållare med ett flertal tvärstavar, vilka är koncentriskt anord- nade i förhållande till lagrets längdaxel och vilka är förbundna vid sina ändar med ett par ändkransar. Ett flertal fickor avgränsas av tvärstavarna och ändkransarna, och varje ficka kan hysa en lagerrulle på så sätt att den kvarhåller rullen i de båda radiella riktningarna. Ett parti av varje ände av varje tvärstav, intill varje änd- krans, är upphöjt på ytterytan för att bilda två anligg- ningsytor, på vilka hållaren löper mot den yttre lager- banan. Dessa anliggningsytors yttre kanter är präglade i omkretsriktningen, vilket resulterar i en O.D.-profil, som tenderar att "skyffla“ eller tvinga smörjmedlet in i utrymmet mellan anliggningsytornas ytteryta och den yttre lagerbanan. Denna hydrodynamiska kileffekt trycksätter smörjmedlet över dess normala värden för att på detta sätt öka smörjverkan på de berörda ytorna. Föreliggande upp- finning är speciellt väl lämpad för användning vid vev- stakslager, som används i förbränningsmotorer. Av ett även mer speciellt intresse är dess användning i samband med en tvàtaktsmotor, i vilken en mycket finfördelad bränsle/oljeblandning utför smörjfunktionen.

Föreliggande uppfinning, såväl som dess många för- delar, kommer att bättre förstås med hänvisning till den bifogade, detaljerade beskrivningen och ritningarna, på vilka: 10 15 20 25 30 35 500 083 3 Fig l är en fragmentarisk, axiell sidovy av hållare- och -rullenheten enligt föreliggande uppfinning; Fig 2 är en radiell sidovy av enhetens hàllareparti, som visas i fig l, som visar hållarens ytteryta; Fig 3 är en fragmentarisk perspektivvy av hållaren som visas i fig 2; Fig 4 är en förstorad, fragmentarisk vy av enbart hàllaren, Fig 5 är ett snitt genom samma hållare längs linjen 5-5 i fig 4; Fig 6 är ett snitt genom hållare- och -rullenheten, likartat det i fig 5, med den som visar hållarens ytteryta, såsom i fig 2; inre och den yttre löp- ringen inkluderade tillsammans med rullarna för att visa de olika komponenternas relativa lägen; och Fig 7 är ett snitt genom enheten, visat i axiell riktning, längs linjen 7-7 i fig 6.

Med hänvisning till ritningarna, och närmare bestämt till fig l, innefattar en hållare- och -rullenhet 10 ett flertal rullar 20 med ändytor 22 och omkrets- eller ytterytor 24 samt en hållare 30.

Såsom visas i fig 2-5 bildar ett antal komponenter hállaren 30, innefattande ett flertal tvärstavar 32, tvâ ändkransar 34 och fickor 36, som avgränsas av tvär- stavarna 32 och ändkransarna'34. De olika ytorna på hållaren 30 är av betydelse och innefattar ytterytor 38 hos tvärstavarnas mittpartier, tvärstavarnas anligg- ningsytor 40, ändkransarnas ytterytor 42, tvärstavarnas sidoytor 44 och hållarens inneryta 46. Hållaren 30 är företrädesvis konstruerad i två delar, varvid varje hàllarhalva är identisk med den andra.

Varje ficka 36 är utformad för att löst innehålla en rulle 20. Tvärstavarnas sidoytor 44 på varje sida av fickan 36 är utformade för att tillsammans med anligg- ningsytorna 40 och hållarens inneryta 46 kvarhálla rullen 20 mot radiell rörelse ut ur fickan 36 i en riktning antingen radiellt utåt eller radiellt inåt. Ändkransarna 34 begränsar rullens rörelse i axiell riktning. Detta 500 08' 10 15 20 25 30 35 v- J t) 4 medger att hållare- och -rullenheten 10 helt kan avlägsnas från sitt normala arbetsläge, exempelvis i en vevstake, utan att rullarna ramlar ut från hållaren. Enheten 10 är en helt självständig enhet.

Med hänvisning nu till fig 6 och 7 visas tydligt ytornas 40, 42, 44 och 46 utformning för att visa hur hållaren 30 kvarhåller rullarna 20 inuti fickorna 36, och vidare för att visa det överlägsna smörjmedlet som beskrivs mer i detalj nedan. Varje tvärstavs anliggnings- yta 40 är präglad, varigenom det bildas två präglade rampytor 48 intill varje yta 40. Anliggningsytorna 40 löper mot en yttre löpring 50, som uppvisar en yttre lagerbana 52. Innerytan 46 är anordnad närmare en inre löpring 54, som uppvisar en inre lagerbana 56. Anliggnings- ytorna 40 har en större diameter än vad mittpartiernas ytterytor 38 och ändkransarnas ytterytor 42 har (se fig 5 och 6) för att på detta sätt ge tillräckligt spelrum för ytorna 42 vid speciella tillämpningar, då den yttre lagerbanan 52 uppvisar oregelbundenheter som skulle tendera att repa ytorna 42, varigenom friktionen mellan lagerbanan 52 och enheten 10 skulle öka.

Präglingsprocessen breder också ut ytan 40 i omkrets- riktningarna, vilket bringar rampytorna 48 att utskjuta ytterligare in i de två intilliggande fickorna 36. Denna förlängning av ytorna 48 bildar kanter 58 och hjälper till att ge tvärstavarnas sidoytor 44 en något konkav tvärsnittsprofil (se fig 7), som bättre samverkar med- rullarnas 20 sfäriskt konvexa tvärsnitt, varigenom rullar- nas 20 radiella rörelse utåt och inåt begränsas.

Det mest viktiga konstruktionssärdraget hos före- liggande uppfinning är tvärstavarnas anliggningsytors 40 närhet till den yttre lagerbanan 52. Anliggningsytorna 40 löper i realiteten mot den yttre lagerbanan 52, tillsam- mans med rullarna 20. Det enda som àtskiljer ytorna 40 från lagerbanan 52 är en mycket tunn film av trycksatt smörjmedel (ej visad). När ytorna 40 sträcker sig radiellt utåt en sträcka som närmar sig 100% av rullarnas 20 10 15 20 25 30 35 500 083 5 diameter hjälper kanterna 58 till att utveckla en över- lägsen smörjmedelsfilm mellan den yttre lagerbanan 52 och anliggningsytorna 40 genom att samla smörjmedel mellan den yttre lagerbanan 52 och rampytorna 48. Smörj- medlet kan vara någon lämplig fluid, såsom ett flytande smörjmedel eller ett gasaktigt/ångaktigt smörjmedel.

I exempelvis en tvåtaktsmotor utför en blandning av bränsle och olja smörjmedelsfunktionen.

Bränsle/oljeblandningen är mycket finfördelad i när- heten av vevstagslagret på så sätt, att smörjmedlet blir en mycket fin dimma. Denna dima är ändamålsenligt en fluid, som består av en blandning av vätskepartiklar och ånga. Denna samlande eller skyfflande verkan resulterar i en trycksättning av smörjmedlet, när det strömmar över kanten 58 mot anliggningsytan 40 via rampytan 48.

Denna hydrodynamiska kileffekt åstadkommer ett smörj- medelsfilmskikt med relativt tryck mellan lagerbanan 52 och anliggningsytorna 40, vilket minimerar lagerförslit- ningen och därvid förbättrar den tillhörande komponentens funktion, exempelvis en vevstake.

Möjliga modifikationer av den föredragna utförings- formen av föreliggande uppfinning innefattar använd- ningen av tvärstavar, vars ytteryta har utformats på något annat sätt än genom prägling. Exempelvis skulle bearbetade ytor, som motsvarar rampytorna 48, vara lika ändamålsenliga vid förbättring av smörjningen. En annan möjlig modifikation är en ändring av antal detaljer som bildar hållaren 30. Fastän den föredragna utföringsformen utnyttjar en tvådelad konstruktion skulle hållaren kunna vara framställd av ett solitt stycke, ett delat stycke, tre stycken eller varje valfritt antal stycken som korrekt kan monteras för att bilda en hållare på 360°. Andra modifikationer och fördelar hos föreliggande uppfinning kommer att uppenbaras för en fackman på området.

Claims (3)

500 CO 10 15 20 25 (JJ 6 PATENTKRAV

1. l. Hållare vid rullager, innefattande en ringformad hållare (30) och ett flertal rullar (20) som är anordnade koncentriskt i förhållande till och radiellt innanför en yttre lagerbana (52) och som smörjes med ett vätskesmörj- medel, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar: tva ringformade ändkransar (34) med ytterytor (42): ett flertal tvärstavar (32), varvid varje tvärstav uppvisar en ytteryta (38) vid mittpartiet, tvà anligg- ningsytor (40), två sidoytor (44) och tvâ ändar, varvid varje ande är förbunden med en av ändkransarna (34) och varvid tvarstavarnas (32) anliggningsytor (40) sträcker sig radiellt utåt en större sträcka än vad mittpartiets ytteryta (38) och ändkransarnas ytterytor (42) gör för att medge att tvärstavarnas anliggningsytor (40) glider mot den yttre lagerbanan (52): ett flertal fickor (36) som avgränsas av ändkransarna (34) och tvärstavarna (32) och som är dimensionerade att hysa en av rullarna (20) i varje ficka; och ett flertal rampytor (48) som är axiellt utformade på varje sida av varje tvärstavs (32) anliggningsyta (40), varvid varje rampyta är utformad vid förbindelsen mellan tvärstavarnas anliggningsytor (40) och en av tvärstavarnas två sidoytor (44), vilka rampytor (48) bildar en vinkel mot tvärstavarnas anliggningsytor (40), och vilka rampytor 30 35 sträcker sig i omkretsled från tvarstavarnas (32) anligg- ningsvtor (40) in i intilliggande fickor (36) för att pà detta sätt begränsa rullarnas (20) radiella rörelse utåt, vilka vinklade rampytor (48) resulterar i en hydrodynamisk kileffekt för att öka vätskeamörjmedlets tryck mellan tvärstavarnas anliggningsytor (40) och den yttre lager- banan (52).

2. Enhet enligt patentkravet 1, n a d av att rampytorna (48) är utformade medelst en k ä n n e t e c k - präglingsprocess. 10 15 20 25 30 35 500 005 7

3. Enhet enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av att rampytorna (48) är utformade medelst en bearbetningsprocess.