WO2006133909A2 - Axial-schrägnadellager - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an axial helical needle bearing whose bearing needles have axes of rotation, which roll at an angle inclined to a bearing axis on associated raceways between two plane-parallel, in particular formed of sheet metal discs.
  • a rolling bearing rotary connection which consists of a bearing inner ring and a two-part bearing outer ring, between which roll rolling elements.
  • the bearing inner ring is provided with a radially outwardly facing trapezoidal nose, while the two bearing outer rings are designed so that they surround this trapezoidal nose formed with a certain distance Shen.
  • two oppositely directed axial helical needle bearings are arranged. Both have an inner and an outer running disk, which is received by the bearing inner and the bearing outer ring.
  • the disadvantage here is that such axial helical needle bearings form no captive unit, but during transport into their individual components, namely a pinion and two discs, can disintegrate. It is further disadvantageous that such axial helical needle bearings have no seal to the outside, so that the protection of the bearing assembly can be realized in a complex manner by the adjacent construction. Summary of the invention
  • the invention is therefore an object of the invention to design a generic axial helical needle bearings so that it can not disintegrate into its individual components during transport.
  • Another object of the invention is to provide a corresponding seal of the bearing.
  • this object is achieved according to the characterizing part of claim 1 in conjunction with the preamble in that the one running disk on an inner and the other running disk at an outer end each have a mutually opposing collar, wherein the collar a cage or the positional pins form fit engage behind, so that a captive assembly is formed and that at least one of the pulleys following the track has an extended portion which covers in its extension the collar of the other running disk, so that a space for receiving an elastic sealing element is formed.
  • the elastic sealing element is a very cost-effective solution and in particular ensures that the connection structure can be simplified because just the seal is already an integral part of the bearing assembly. In addition, it is possible to set a desired sealing bias over the cross-section and material of the elastic sealing element.
  • Figures 1 to 4 each show a partial longitudinal section through inventively designed axial helical needle bearings and Figure 5 is a longitudinal section through an axial helical needle bearing according to the prior art.
  • the axial helical needle bearing 1 shown in Figure 5 is characterized in that the axes of rotation 6 of the guided in the cage 4 bearing needles 5 intersect at point 8 with the bearing axis 7, d. h., The axes of rotation 6 extend at an angle ⁇ inclined to the bearing axis 7.
  • the bearing arrangement further includes the two pulleys 2 and 3. It can be seen that the two pulleys 2 and 3 can be moved away from each other in the axial direction, so that such Axial Schrägnadellageran Aunt 1 can decay during transport into its components, namely in the pulleys 2 and 3 and in the needles 5 and cage 4 needle ring.
  • the axial helical needle bearing 9 is designed in such a way that the inner rotor disk 10 has the board 10.1 extending at right angles thereto at its inner end, while the outer rotor disk 11 has the same board 11.1 has at its outer end, both Borde 10.1, 11.1 a are oppositely directed and close to almost to the other running disk 11, 10, so that between both a small, parallel to the axis of rotation 6 extending gap is formed.
  • Both shelves 10.1, 11.1 engage behind either the bearing needles 5 according to the cageless variant according to FIG. 1 or the associated cage 4 according to the variant shown in FIG.
  • the inner running disk 10 is provided following the raceway area with the extended area 10.2, which covers the associated collar 11.1 of the other running disk 11.
  • the axial helical needle bearing 13 shown in FIGS. 3 and 4 is the reversal of the axial helical needle bearing 9 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the sealing element 12 is not arranged on the outside but on the inside.
  • the outer disk 11 is provided following its career area with an extension 11.2, so that a space for receiving the sealing element 12 is formed, which is formed by the collar 10.1 and 11.2 of the extension.
  • the elastic sealing element 12 in contrast to the sealing element 12 in FIGS. 1 and 2, the elastic sealing element 12 must be designed for pressure since it has to act radially from the inside to the outside.
  • Figure 3 shows the cageless variant, which is characterized by an increased load rating compared to the variant with cage.
  • the arrangement of the elastic sealing element 1 is both outside and inside.
  • both running disks 10, 11 are provided following the raceway only the extended portion 10.1, 11.1, so that an outboard and an internal space for receiving the sealing element 12 is formed, on the one hand by the collar 11.1 and the extended portion 10.2 and on the other hand is formed by the collar 10.1 and the extended portion 11.2.
  • the axial skew needle bearings described above, which are designed according to the invention, can be cost-effectively produced as captive structural units with the aid of the chip breaking technology in different size ratios.
  • they also embody high load ratings with high rigidity and low weight. Due to their hard running tracks, it is also possible to manufacture the surrounding construction from lighter materials, such as aluminum, if necessary.

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Abstract

Das erfindungsgemäße Axial-Schrägnadellager (9, 10) zeichnet sich dadurch aus, dass die eine Laufscheibe (10) an einem inneren und die andere Laufscheibe (11) an einem äußeren Ende je einem einander entgegengerichteten Kragen (10.1, 11.1) aufweisen, wobei die Kragen (10.1, 11.1) einen Käfig (4) oder die Lagernadeln (5) formschlüssig hintergreifen, so dass eine unverlierbare Baueinheit gebildet ist und dass wenigstens eine der Laufscheiben (10, 11) im Anschluss an die Laufbahn einen verlängerten Bereich (10.2, 11.2) aufweist, der in seiner Ausdehnung den Kragen (11.1, 10.2) der anderen Laufscheibe (11, 10) überdeckt, so dass ein Raum zur Aufnahme eines elastischen Dichtelementes (12) gebildet ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Axial-Schrägnadellager
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Axial-Schrägnadellager, deren Lagernadeln Drehach- sen aufweisen, die unter einem Winkel geneigt zu einer Lagerachse auf zugehörigen Laufbahnen zwischen zwei planparallelen, insbesondere aus Blech gebildeten Laufscheiben abwälzen.
Hintergrund der Erfindung
Derartig gattungsgemäß ausgebildete Axial-Schrägnadellager sind bereits bekannt.
So ist beispielsweise in der DE 198 03 929 A1 eine Wälzlager-Drehverbindung beschrieben, die aus einem Lagerinnenring und aus einem zweigeteilten Lageraußenring besteht, zwischen denen Wälzkörper abwälzen. Der Lagerinnenring ist mit einer radial nach außen weisenden trapezartig ausgebildeten Nase versehen, während die beiden Lageraußenringe so gestaltet sind, dass sie diese trapezförmig ausgebildete Nase mit einem gewissen Abstand umschlie- ßen. In dem derart gebildeten Freiraum sind zwei einander entgegengerichtete Axial-Schrägnadellager angeordnet. Beide besitzen eine innere und eine äußere Laufscheibe, die vom Lagerinnen- bzw. vom Lageraußenring aufgenommen ist. Nachteilig dabei ist, dass derartige Axial-Schrägnadellager keine unverlierbare Baueinheit bilden, sondern beim Transport in ihre Einzelbestandteile, nämlich einen Nadelkranz und zwei Laufscheiben, zerfallen können. Es ist weiter von Nachteil, dass solche Axial-Schrägnadellager keine Abdichtung nach außen aufweisen, so dass der Schutz der Lageranordnung in aufwändiger Weise durch die Anschlusskonstruktion zu realisieren ist. Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Axial- Schrägnadellager so zu gestalten, dass es beim Transport nicht in seine Einzelbestandteile zerfallen kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer entsprechenden Abdichtung des Lagers.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass die eine Laufscheibe an einem inneren und die andere Laufscheibe an einem äußeren Ende je einen einander entgegengerichteten Kragen aufweisen, wobei die Kragen einen Käfig oder die Lagemadeln formschlüssig hintergreifen, so dass eine unverlierbare Baueinheit gebildet ist und dass wenigstens eine der Laufscheiben im Anschluss an die Laufbahn einen verlängerten Bereich aufweist, der in seiner Ausdehnung den Kragen der anderen Laufscheibe überdeckt, so dass ein Raum zur Aufnahme eines elastischen Dichtelements gebildet ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der beiden Laufscheiben, die den Käfig oder die Lagernadeln stirnseitig umgreifen, wird das Lager axial zusammengehalten. Es ist also nicht mehr möglich, dass beim Transport die eine Laufscheibe von der anderen Laufscheibe in axialer Richtung abgleiten kann. Insgesamt ist somit das ganze Handling der Axial-Schrägnadellageranordnung vereinfacht. Das elastische Dichtelement ist eine sehr kostengünstige Lösung und sorgt insbesondere dafür, dass die Anschlusskonstruktion vereinfacht werden kann, weil eben die Abdichtung bereits immanenter Bestandteil der Lageranordnung ist. Darüber hinaus ist es möglich, über Querschnitt und Material des elastischen Dichtelements eine gewünschte Dichtungsvorspannung einzustellen.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Figuren 1 bis 4 je einen teilweisen Längsschnitt durch erfindungsgemäß ausgebildete Axial-Schrägnadellager und Figur 5 einen Längsschnitt durch ein Axial-Schrägnadellager nach dem bisherigen Stand der Technik.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Das in Figur 5 nach dem bisherigen Stand der Technik gezeigte Axial- Schrägnadellager 1 zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehachsen 6 der im Käfig 4 geführten Lagernadeln 5 sich im Punkt 8 mit der Lagerachse 7 schneiden, d. h., die Drehachsen 6 verlaufen unter dem Winkel α geneigt zur Lagerachse 7. Zur Lageranordnung gehören weiter die beiden Laufscheiben 2 und 3. Es ist erkennbar, dass die beiden Laufscheiben 2 und 3 in axialer Richtung voneinander wegbewegt werden können, so dass eine solche Axial- Schrägnadellageranordnung 1 beim Transport in ihre Bestandteile zerfallen kann, nämlich in die Laufscheiben 2 und 3 und in den aus Lagernadeln 5 und Käfig 4 bestehenden Nadelkranz. Es ist weiter erkennbar, dass ein solches Axial-Schrägnadellager 1 für Verunreinigungen bzw. Schmiermittelverlust sehr anfällig ist, da weder am äußeren noch am inneren Ende eine Abdichtung vor- handen ist. Diese muss, wie bereits im Stand der Technik erwähnt, in aufwändiger Weise mit Hilfe der Anschlusskonstruktion realisiert werden. Hier setzt nun die Erfindung an.
Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist das Axial-Schrägnadellager 9 in erfin- dungsgemäßer Weise derart ausgestaltet, dass die innen angeordnete Laufscheibe 10 an ihrem inneren Ende den rechtwinklig dazu verlaufenden Bord 10.1 aufweist, während die außen angeordnete Laufscheibe 11 den gleichen Bord 11.1 an ihrem äußeren Ende aufweist, wobei beide Borde 10.1 , 11.1 ein- ander entgegengerichtet sind und bis nahezu an die andere Laufscheibe 11, 10 heranreichen, so dass zwischen beiden ein geringer, parallel zur Drehachse 6 verlaufender Spalt gebildet ist. Beide Borde 10.1 , 11.1 hintergreifen entweder die Lagernadeln 5 gemäß der käfiglosen Variante nach Figur 1 oder den zuge- hörigen Käfig 4 nach der in Figur 2 gezeigten Variante. Die innere Laufscheibe 10 ist im Anschluss an den Laufbahnbereich mit dem verlängerten Bereich 10.2 versehen, der den zugehörigen Kragen 11.1 der anderen Laufscheibe 11 überdeckt. Auf diese Weise ist ein Raum gebildet, der vom Bereich 10.2 und vom Kragen 11.1 gebildet ist, in den das elastische Dichtelement 12 einsetzbar ist. Dieses ist als O-Ring ausgebildet und somit als Zukaufteil in den vielfachen Größenverhältnissen auf Markt verfügbar. Dieses Dichtelement 12 sorgt dafür, dass das Axial-Schrägnadellager 9 nach außen vollkommen abgedichtet ist.
Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte Axial-Schrägnadellager 13 ist die Um- kehrung von dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Axial-Schrägnadellager 9. Der Unterschied liegt darin, dass das Dichtelement 12 nicht außen, sondern innenliegend angeordnet ist. Dazu ist die außen angeordnete Laufscheibe 11 im Anschluss an ihren Laufbahnbereich mit einer Verlängerung 11.2 versehen, so dass ein Raum zur Aufnahme des Dichtelementes 12 gebildet ist, der vom Kragen 10.1 und von der Verlängerung 11.2 gebildet ist. In diesem Fall muss das elastischeDichtelement 12 im Gegensatz zum Dichtelement 12 in den Figuren 1 und 2 auf Druck ausgelegt sein, da es radial von innen nach außen wirken muss. Figur 3 zeigt die käfiglose Variante, die sich durch eine erhöhte Tragzahl gegenüber der Variante mit Käfig auszeichnet.
Zeichnerisch nicht dargestellt, aber unter den Erfindungsgedanken fallend, ist die Anordnung des elastischen Dichtelements 1 sowohl außen- als auch innenliegend. Dies bedeutet, beide Laufscheiben 10, 11 sind im Anschluss an die Laufbahn nur dem verlängerten Bereich 10.1 , 11.1 versehen, so dass ein außenliegender und ein innenliegender Raum zur Aufnahme des Dichtelements 12 gebildet ist, der einerseits vom Kragen 11.1 und dem verlängerten Bereich 10.2 und andererseits vom Kragen 10.1 und dem verlängerten Bereich 11.2 gebildet ist. Die vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäß ausgebildeten Axial- Schrägnadellager lassen sich mit Hilfe der Spanlostechnologie in unterschiedlichen Größenverhältnissen kostengünstig als unverlierbare Baueinheit herstellen, verkörpern neben der ausgezeichneten Abdichtung hohe Tragzahlen bei hoher Steifigkeit und geringem Gewicht. Aufgrund ihrer harten Laufbahnen ist es auch möglich, die Umgebungskonstruktion gegebenenfalls aus leichteren Werkstoffen, beispielsweise Aluminium, zu fertigen.
Bezugszeichen
1 Axial-Schrägnadellager
2 Laufscheibe
3 Lauf scheibe
4 Käfig
5 Lagernadel
6 Drehachse
7 Lagerachse
8 Punkt
9 Axial-Schrägnadellager
10 Laufscheibe
10.1 Bord
10.2 verlängerter Bereich
11 Lauf scheibe
11.1 Bord
11.2 verlängerter Bereich
12 Dichtelement
13 Axial-Schrägnadellager α Neigungswinkel

Claims

Patentansprüche
1. Axial-Schrägnadellager (9, 13), deren Lagernadeln (5) Drehachsen (6) aufweisen, die unter einem Winkel (α) geneigt zu einer Lagerachse (7) auf zuge- hörigen Laufbahnen zwischen zwei planparallelen, insbesondere aus Blech gebildeten Laufscheiben (10, 11) abwälzen, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Laufscheibe (10) an einem inneren und die andere Laufscheibe (11) an einem äußeren Ende je einen einander entgegengerichteten Kragen (10.1 , 11.1) aufweisen, wobei die Kragen (10.1 , 11.1) einen Käfig (4) oder die Lager- nadeln (5) formschlüssig hintergreifen, so dass eine unverlierbare Baueinheit gebildet ist und dass wenigstens eine der Laufscheiben (10, 11) im Anschluss an die Laufbahn einen verlängerten Bereich (10.2, 11.2) aufweist, der in seiner Ausdehnung den Kragen (11.1 , 10.1) der anderen Laufscheibe (11 , 10) überdeckt, so dass ein Raum zur Aufnahme eines elastischen Dichtelements (12) gebildet ist.
2. Axial-Schrägnadellager (9, 13) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (12) ein O-Ring ist.
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