WO1998004845A1

WO1998004845A1 - Vorgespanntes radialwälzlager

Info

Publication number: WO1998004845A1
Application number: PCT/EP1997/002940
Authority: WO
Inventors: Alexander Zernickel
Original assignee: INA Wälzlager Schaeffler oHG
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-02-05
Also published as: US6062736A; DE19630293A1; BR9710590A; DE19780760D2

Abstract

Eine dünnwandige innere Hülse (1), die eine Laufbahn (5) aufweist, welche mit elastisch nachgiebigen Laufbahnwölbungen (2) versehen ist, geht an einem Ende in radial verlaufende Abschnitte (7) über, die durch eine weitere äußere Hülse (9) miteinander verbunden sind. Auf diese Weise läßt sich die Spielfreistellung des Lagers auch ohne die bisher erforderlichen Zwischenringe aus polymerem Material bewerkstelligen.

Description

Titel der Erfindung

Vorgespanntes Radialwälzlager

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Radialwälzlager, bei dem zumindest eine der Laufbahnen in wenigstens einem Umfangsabschnitt eine von ihrer Kreisform abweichende elastisch nachgiebige Laufbahnwölbung derart aufweist, daß wenigstens einer der Wälzkörper zwischen der Laufbahnwölbung und dieser gegenüber- liegenden Laufbahn radial vorgespannt ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derart gattungsgemäßes Radial lager ist aus der DE 36 26 626 AI vorbe- kannt. Eine Welle bildet eine Innenlaufbahn für einen Nadelkranz, dessen äußere Laufbahn durch eine Hülse gebildet wird, die an mehreren Stellen eine von der Kreisform abweichende elastische Laufbahnwölbung aufweist und von einem Toleranzring aus einem elastischen Material umschlossen ist, der wiederum in einer Gehäusebohrung fixiert ist. An den von der Kreisform abweichen- den Stellen der Hülse haben die Lagernadeln bedingt durch den elastischen Toleranzring Kontakt mit beiden Laufbahnen, d. h. sie sind radial vorgespannt. Eine solche Lagerung ist einerseits teuer und besitzt andererseits aufgrund der gewissen Flexibilität des Toleranzringes nur eine begrenzte Steifigkeit. Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Lager derart weiter zu entwickeln, daß es eine erhöhte Steifigkeit besitzt und auf den erforderlichen elastischen Toleranzring verzichten kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst daß die Laufbahn mit der elastischen Laufbahnwölbung als dünnwandige innere Hülse mit gleichmäßiger Wanddicke ausgebildet ist, die an einem Ende an voneinander in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen in radial nach außen verlaufende Abschnitte übergeht, welche durch eine koaxial zur Mittel längsachse verlaufende zweite äußere Hülse miteinander verbunden sind.

Da die Vorspannung bewirkende innere Hülse sich an ihren in Umfangsrichtung beabstandeten radial verlaufenden Abschnitten abstützt, entstehen zwischen diesen Freiräume, in die die gelagerte Welle unter Überwindung der Vorspannung der inneren Hülse ausweichen kann. Auf den bisher erforderlichen Toleranzring aus Elastomer kann also verzichtet werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die die radial verlaufenden Abschnitte verbindende und der Fixierung der Lageranordnung in einer Gehäusebohrung dienende zweite äußere Hülse in wenigstens einem Umfangsabschnitt eine von der Kreisform abweichende elastisch nachgiebige Wölbung besitzen soll. Eine derartig ausgebildete zweite äußere Hülse kann dann problemlos zur Überbrückung von Toleranzen in der Gehäusebohrung eingesetzt werden.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die radial verlaufenden Abschnitte bzw. die dünnwandige innere Hülse mit radial nach innen gerichteten Haltezungen versehen ist. Derartige Haltezungen sorgen dafür, daß der in einem Käfig geführte Wälzlagerkranz nicht in axialer Richtung aus dem Lager herauswandern kann.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist vorgesehen, daß die radial verlaufenden Abschnitte unter einem Winkel größer oder kleiner als 90° zur Mittel längsachse verlaufen sollen. Auf diese Weise wird es möglich, die koaxial zur Mittel längsachse verlaufende zweite äußere Hülse in ihrer axialen Ausdehnung zu variieren. Ist der Neigungswinkel kleiner als 90°, so kann die axiale Ausdehnung der zweiten Hülse verkürzt werden, d. h. diese wäre in ihrer axialen Baubreite kleiner als die eigentliche Lauffläche des Lagers. Bei einem Winkel größer als 90° kehrt sich der Sachverhalt um, d. h. die axiale Ausdehnung der zweiten Hülse wäre in diesem Fall größer als die axiale Lauffläche des Lagers.

Schließlich ist nach den Ansprüchen 5 und 6 vorgesehen, daß die Wälzkörper als Lagernadeln oder als Lagerkugeln ausgebildet sind und daß dieses Radialwälzlager als ein Lenkungslager in Kraftfahrzeugen eingesetzt ist.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiden Figuren zeigen einen Quer- bzw. einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Radialwälzlager.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Radialwälzlager ist durch ein spanloses Formgebungsverfahren hergestellt und besteht aus einer dünnwandigen inneren Hülse 1 , die an drei um 120° zueinander versetzten Umfangsabschnitten Laufbahnwölbungen 2 aufweist. Diese Laufbahnwölbungen 2 sind in radialer Richtung elastisch nachgiebig, so daß eine nicht gezeichnete Welle in diesen drei Umfangsbereichen fest vorgespannt ist, da die in einem Käfig 3 geführten Lagernadeln 4 sowohl an einer äußeren Laufbahn 5 der inneren Hülse 1 als auch an einer von der Mantelfläche der Welle gebildeten Laufbahn fest anliegen.

Die innere Hülse 1 ist an ihrem einen Ende mit einem radial nach innen weisenden Bord 6 versehen und geht am anderen Ende an drei Umfangsstellen in radial nach außen verlaufende Abschnitte 7 über, die wiederum durch eine koaxial zur Mittel längsachse 8 verlaufende zweite äußere Hülse 9 miteinander verbunden sind. Durch die zwischen Hülse 1 und Hülse 9 gebildeten Durch- brüche 10 wird ein radiales Federn der im Nadelkranz gelagerten Welle möglich. Die zweite äußere Hülse 9 wiederum weist auch an drei Umfangsberei- chen elastisch nachgiebige Wölbungen 1 1 auf, so daß Maßtoleranzen einer Bohrung 12 eines Gehäuses 13 durch diese ausgeglichen werden können. Ein axiales Herauswandern der im Käfig 3 geführten Lagernadeln 4 wird einerseits durch den Bord 6 und andererseits durch an der inneren Hülse 1 angeordnete Haltezungen 14 verhindert. Diese Haltezungen 14 können auch durch Freistanzungen in den Abschnitten 7 realisiert werden, die radial nach innen umgebogen sind.

Ein solch erfindungsgemäßes Radialwälzlager läßt sich in besonders vorteilhafter Weise als Lenkwellen lager einsetzen, daß einerseits die gewünschte Vorspannung ohne zusätzliche polymere Zwischenringe erreicht wird und andererseits Gehäusedifferenzen durch das Lager selbst ausgeglichen werden können.

Bezugszeichen

1 innere Hülse

2 Laufbahnwölbung

3 Käfig

4 Lagernadel

5 äußere Laufbahn 6 Bord

7 Abschnitt

8 Mittel längsachse

9 äußere Hülse

10 Durchbruch 1 1 Wölbung

12 Bohrung

1 3 Gehäuse

14 Haltezunge

Claims

Ansprüche

1. Radiaiwälzlager, bei dem zumindest eine der Laufbahnen (5) in wenigstens einem Umfangsabschnitt eine von ihrere Kreisform abweichende elastisch nachgiebige Laufbahnwölbung (2) derart aufweist, daß wenigstens einer der Wälzkörper zwischen der Laufbahnwölbung (2) und dieser gegenüberliegenden Laufbahn radial vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahn (5) mit der elastischen Laufbahnwölbung (2) als dünnwandige innere Hülse (1 ) mit gleichmäßiger Wanddicke ausgebildet ist, die an einem Ende an voneinander in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen in radial nach außen verlaufende Abschnitte (7) übergeht, welche durch eine koaxial zur Mittellängsachse (8) verlaufende zweite äußere Hülse (9) miteinander verbunden sind.

2. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die zweite äußere Hülse (9) in wenigstens einem Umfangsabschnitt eine von ihrer Kreisform abweichende elastisch nachgiebige Wölbung (1 1 ) aufweist.

3. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Abschnitte (7) bzw. die dünnwandige innere Hülse (1 ) mit radial nach innen gerichteten Haltezungen (14) versehen sind.

4. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlaufenden Abschnitte (7) unter einem Winkel größer oder kleiner als 90° zur Mittel längsachse (8) verlaufen.

5. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Wälz- körper als Lagernadeln (4) oder als Lagerkugeln ausgebildet sind.

6. Radialwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es als Lenkungslager in Kraftfahrzeugen eingesetzt ist.