WO2020135902A1 - Kugellagerkäfig - Google Patents

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WO2020135902A1
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pocket
ball bearing
curvature
sides
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Jaehyun Moon
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Definitions

  • the present invention relates to a ball bearing cage.
  • a ball bearing cage which has a high degree of rigidity with regard to centrifugal forces which occur in bearing operation, while at the same time maintaining the lubricity and effective heat transfer taking place.
  • Bearings can be roughly divided into the subcategories of plain bearings and rolling bearings.
  • roller bearings are divided into ball bearings, tapered roller bearings and cylindrical roller bearings.
  • Ball bearings are bearings that use a ball as a rolling element that is positioned between the inner ring and the outer ring.
  • These bearings can again be divided into radial bearings and axial bearings.
  • radial bearings the direction of extension of the axis and the direction of loading are arranged at right angles to one another. At Axialla like, these directions run parallel to each other.
  • the radial ball bearing shown in FIG. 1 is known from KR 20-0410762 Y1 and conventionally consists of an inner ring (103), an outer ring (105), balls (107) and a cage (109).
  • the inner ring (103) and the outer ring (105) are ring-shaped, a plurality of balls (107) being inserted in the circumferential direction between the inner ring (103) and the outer ring (105) such that they are at a certain distance from one another.
  • the cage (109) is ring-shaped and ensures that the individual balls (107), which are positioned between the inner ring (103) and the outer ring (105), in a certain Distance to each other are arranged in the circumferential direction.
  • the cage (109) shown in FIG. 2 in accordance with KR 20-0410762 Y1 is a plastic snap cage which is equipped with an annular cage main body (112) and projections (114) which are on one side in the axial direction on the cage - Main body (1 12) are arranged, the above-mentioned pockets (111) being formed between the projections.
  • the cage (109) shown in FIG. 3 according to KR 10-1664766 B1 is a two-part sheet metal rivet cage which consists of two cage elements (109-1) which are uniformly shaped and connected to one another in the axial direction.
  • the cage elements (109-1) which form the two-part cage (109) are ring-shaped and consist of a plurality of concave pocket parts (109b) which are arranged at certain intervals in the circumferential direction and a plurality of connecting sections (109a) which be connected to the pocket parts (109b) on both sides.
  • the two cage elements (109-1) are connected to one another, with opposing pocket parts (109b) forming a pocket (111).
  • the cage (109) shown in FIG. 2 according to KR 20-0410762 Y1 has a smaller area surrounding the ball than the two-part cage according to KR 10-1664766 B1.
  • the main cage body (112) cannot adequately support the projections (114)
  • the projections (114) deform in the radial direction towards the outside in the case of flute speed rotations (from 18,000 rpm)
  • the ball (107) not being kept stable can result in noise or vibration and damage the projections (114).
  • the heat transfer is hindered because the part consists of a plastic material.
  • the object of the present invention is to solve the problems which exist in the conventional technique described above and to design a ball bearing cage in which the heat exchange and lubrication with lubricant are smooth, the rigidity is improved and which is also used at high speeds can be.
  • the present invention relates to a ball bearing cage consisting of a first cage element and a second cage element and used in a ball bearing, serving to ensure a uniform distance between the rolling elements.
  • a ball bearing cage is offered, which is characterized in that the first cage element consists of a material which has a higher stiffness than the second cage element; wherein the first cage element is ring-shaped and has a plurality of pocket parts which have a circumferential spacing from one another and form concave pocket surfaces in the axial direction on one side, and has a plurality of connecting sections which are positioned between the pocket parts and the two sides of which are connected to the Pocket parts are connected; wherein the second cage element is arranged between the pocket parts and has a second cage side, which together with the pocket surface forms a pocket on both sides in the circumferential direction for receiving the ball, the pocket part being located between.
  • the first cage element is made of metal and the second cage element is made of a synthetic resin material. At least part of the outside of the pocket part, which is the opposite side
  • the second cage elements are characterized in that they are connected to the individual connecting sections of the first cage element, where a plurality of second cage elements are attached.
  • the second cage element consists of a second cage main body which is equipped with a coupling which is continuous in the circumferential direction and into which the connecting section is inserted, and second cage extensions which are on both sides in the circumferential direction of the second cage main body in the axial direction project opposite to the pocket part and project in the circumferential direction so that they move away from each other; the distance between the second cage extensions being formed by the adjacent second cage main bodies, between which there is a pocket part, in such a way that they come ever closer towards the end piece.
  • the connecting section is fastened to the pocket part via the connecting curvature and the connecting curvature is bent in the opposite direction to the pocket part and has a smaller radius of curvature than the pocket part.
  • the connecting curvature is exposed on the inside between the second cage main bodies, and the radius of curvature of the second cage side is formed larger than the radius of curvature of the connecting curvature, whereby a concave free space is formed between the connecting curve and the second side of the cage.
  • a first opening is formed on the connecting section and is continuous in the axial direction. Also on the second cage main body, at the position where the first opening is formed, a second opening is formed which is continuous in the axial direction. An opening is formed between the second cage extensions which is continuous in the axial direction.
  • the second cage main body is characterized in that in the direction in which the second cage extensions protrude, a chamfer is formed on both sides in the radial direction, it being formed such that its width in the radial direction continues to decrease in the direction of the end piece takes.
  • the ball bearing cage of the present invention has the advantage over the known ball bearing cages that its rigidity is higher than the centrifugal force, whereby use at high speed is possible. Because lubrication with lubricant runs smoothly and heat exchange is carried out effectively, the second cage member can be prevented from being deformed due to heat.
  • FIG. 1 shows a perspective partial sectional view of a ball bearing according to the prior art
  • FIG. 2 shows a perspective view of the known ball bearing cage according to FIG. 1
  • 3 shows a perspective view of a further embodiment of a ball bearing cage of the prior art
  • FIG. 4 shows a perspective view of part of a ball bearing with a ball bearing cage designed according to the invention
  • FIG. 5 shows a perspective view of the first cage element of the ball bearing cage designed according to the invention
  • FIG. 6 shows a perspective view of the second cage element of the ball bearing cage designed according to the invention
  • FIG. 7 shows a perspective view of a cage pocket of the ball bearing cage designed according to the invention
  • FIG. 8 shows a side view of a cage pocket of the ball bearing cage formed according to the invention
  • FIG. 9 shows a sectional view through the ball bearing cage designed according to the invention along the line A-A in FIG. 4.
  • the ball bearing cage (200) of the present invention consists of a first cage member (210) and a plurality of second cage members (220).
  • the first cage element (210) is annular and comprises a plurality of pocket parts (211) and connecting sections (213).
  • the first cage element (210) basically consists of a material that has a higher rigidity than the second cage element (220).
  • the first cage element (210) consists of metal.
  • the pocket parts (211) are arranged circumferentially at a distance from one another.
  • the pocket parts (21 1) form concave pocket surfaces (215) in the axial direction, which are in contact with the balls.
  • connection sections (213) are arranged between the pocket parts (211) and both ends of which are connected to the pocket part (211) via connecting bends (217).
  • connection curvature (217) bends in the opposite direction to the pocket part (211).
  • connection curvature has a smaller radius of curvature than the pocket part (211).
  • a first opening (219) is formed in the connecting section (213), which is continuous in the axial direction and is arranged at a distance from the connecting bend (217).
  • the above-mentioned second cage elements (220) are arranged between the adjacent pocket parts (211).
  • the second cage elements (220) are fastened to the individual connecting sections (213) of the first cage element (210), a plurality of second cage elements being attached.
  • part of the outside (211 a) of the pocket part which is the opposite side of the pocket surface (215), can be covered by the second cage element (220). At least part of the outside (211 a) of the pocket part is arranged so that it is exposed.
  • the second cage element (220) is made of a synthetic resin material which contains graphite fibers PA6, PA66, PA6 or PA66.
  • the second cage element (220) is injection molded in one piece with the first cage element (210) as an insert.
  • the second cage element (220) consists of the second cage main body
  • the second cage main body (221) is arranged so that it closes the connecting section (213).
  • a coupling (222) is formed on the second cage main body (221). det, which is continuous in the circumferential direction.
  • the connecting section (213) is inserted in the coupling (222), the connecting section (213) being arranged such that it is enclosed.
  • a second opening (229) is formed, which is continuous in the axial direction. The inside diameter of the second opening (229) is larger than the inside diameter of the first opening (219).
  • first openings (219) and second openings (229) are formed in the ball bearing cage (200) of the present invention, the lubricant is conveyed.
  • the second cage element (220) can be injection molded in one piece with the first cage element (210) as an insert .
  • a second cage extension (223) is attached on both sides in the circumferential direction of the second cage main body (221).
  • the second cage extensions (223) protrude in the axial direction in the opposite direction to the pocket part (211), whereby they protrude in the circumferential direction so that they move away from each other.
  • the distance between the second cage extensions (223) of the adjacent second cage main body (221), between which there is a pocket part (211), is formed in such a way that they come closer and closer in the direction of the end piece.
  • a second cage side (225) is formed, which is opposite the second cage elements (220), which are located on both sides in the circumferential direction next to it, the pocket part (211) being between them.
  • Two opposite second cage sides (225) form, together with the pocket surface (215) of the pocket part (211) positioned therebetween, a pocket for receiving the ball.
  • the cage (200) of the present invention is equipped with the second cage guide member (223a), the effect is prevented in which the second cage extensions (223) by the centrifugal force of the cage (200), which is common with the ball in a flute speed rotation environment, radially deform toward the outside.
  • the connecting curvature (217) lies freely on the inside between the second cage main bodies (220).
  • the curvature radius of the second cage side (225) is formed larger than the radius of curvature of the connecting curvature (217), a concave free space (201) being formed between the connecting curvature (217) and the second cage side (225).
  • the formation of the free space (201) collects lubricant in the free space (201), whereby the ball can be supplied with lubricant smoothly.
  • a bevel (227) can be formed on both sides in the radial direction in a direction in which the second cage extensions (223) protrude.
  • the bevel (227) is formed with a shape whose width decreases in the radial direction towards the end piece more and more.
  • the opposite side of the bevel (227) is formed with a convexly curved shape, which becomes narrower towards the end piece in the radial direction.
  • the second cage main body (221) is formed with a bevel (227)
  • the second cage extensions (223) are supported on both sides in the circumferential direction, although the volume is not increased, and the deformation in the circumferential and radial directions of the second cage ver Extensions (223) is restricted and at the same time the flow of the lubricant is stimulated by the bevel (227).
  • the second cage member (220) hardly deforms at high speeds because the annular first cage member (210) made of metal restricts the deformation of the second cage member (220).
  • the bottom surface of the pocket which contacts the ball is formed by the first cage element (210), both sides in the circumferential direction of the pocket being formed by the second cage side (225) of the second cage element (220), and wherein the pocket part (211) has a shape that is not enclosed by the second cage element (220).
  • second cage elements (220) are used, but it is possible to attach them in one piece by connecting both ends in the circumferential direction of the second cage elements (220) with a thin synthetic resin cord, the cross section of which does not affect the heat transfer. As a result, no strands jam between the pocket and the ball, preventing the second cage member (220) from deforming due to heat.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kugellagerkäfig, welcher aus einem ersten Käfigelement (210) und einem zweiten Käfigelement (220) besteht und dazu dient, einen Abstand zwischen den Wälzkörpern zu gewährleisten. Erfindungsgemäß besteht das erste Käfigelement aus einem Material, das über eine höhere Steifigkeit verfügt als das zweite Käfigelement; wobei das erste Käfigelement ringförmig ist und über mehrere Taschenteile, die in Umfangsrichtung einen Abstand zu einander aufweisen und in axialer Richtung auf einer Seite konkave Taschenoberflächen bilden, und über mehrere Verbindungsabschnitte verfügt, die zwischen den Taschenteilen positioniert sind und deren beide Seiten mit den Taschenteilen verbunden sind; wobei das zweite Käfigelement zwischen den Taschenteilen angeordnet wird und über eine zweite Käfigseite verfügt, die zusammen mit der Taschenoberfläche an beiden Seiten in Umfangsrichtung eine Tasche zur Aufnahme der Kugel bildet, wobei sich das Taschenteil dazwischen befindet.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Kugellagerkäfig Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kugellagerkäfig. Insbesonde re bezieht sie sich auf einen Kugellagerkäfig, der bezüglich im Lagerbetrieb auftretender Fliehkräfte eine hohe Steifigkeit aufweist, wobei gleichzeitig die Schmierfähigkeit aufrechterhalten wird und eine effektive Wärmeübertragung stattfindet.
Hintergrund der Erfindung Lager können grob in die Unterkategorien Gleitlager und Wälzlager unterteilt werden. Wälzlager werden je nach Rollkörper unterteilt in Kugellager, Kegelrol lenlager und Zylinderrollenlager. Kugellager sind Lager, die eine Kugel als Rollkörper verwenden, der zwischen dem Innenring und dem Außenring positi oniert wird. Diese Lager können nochmals in Radiallager und Axiallager einge- teilt werden. Bei Radiallagern sind die Verlängerungsrichtung der Achse und die Belastungsrichtung im rechten Winkel zueinander angeordnet. Bei Axialla gern verlaufen diese Richtungen parallel zueinander.
Das in Figur 1 gezeigte Radialkugellager ist aus der KR 20-0410762 Y1 be- kannt und besteht in herkömmlicher Weise aus einem Innenring (103), einem Außenring (105), Kugeln (107) und einem Käfig (109). Der Innenring (103) und der Außenring (105) sind ringförmig, wobei zwischen dem Innenring (103) und dem Außenring (105) mehrere Kugeln (107) in Umfangsrichtung so eingesetzt werden, dass sie einen gewissen Abstand zueinander aufweisen. Wie in Figur 2 der KR 20-0410762 Y1 dargestellt, ist der Käfig (109) ringförmig und sorgt dafür, dass die einzelnen Kugeln (107), die zwischen dem Innenring (103) und dem Außenring (105) positioniert sind, in einem bestimmten Abstand zueinan der in Umfangsrichtung angeordnet sind. In dem Käfig (109) werden mehrere Taschen (111 ) in bestimmten Abständen gebildet, in die die einzelnen Kugeln (107) so eingesetzt werden, dass sie rollen können. Mit dem Bezugszeichen 113 in Figur 1 der KR 20-0410762 Y1 bezeichnete Dichtungen werden in dem Zwischenraum installiert, der zwischen dem Innenring (103) und dem Außen- ring (105) auf beiden Seiten in axialer Richtung vorhanden ist. So wird das Eindringen von Fremdkörpern oder das Austreten von Schmierfett verhindert.
Der in Figur 2 dargestellte Käfig (109) gemäß KR 20-0410762 Y1 ist ein Kunst- stoff-Schnappkäfig, der mit einem ringförmigen Käfig-Flauptkörper (112) und Vorsprüngen (114) ausgestattet ist, die auf einer Seite in axialer Richtung am Käfig-Flauptkörper (1 12) angeordnet sind, wobei zwischen den Vorsprüngen die oben genannten Taschen (111 ) gebildet werden.
Der in Figur 3 dargestellte Käfig (109) gemäß KR 10-1664766 B1 ist ein zwei- teiliger Blechnietkäfig, der aus zwei in axialer Richtung einheitlich geformten und miteinander verbundenen Käfigelementen (109-1 ) besteht. Die Käfigele mente (109-1 ), die den zweiteiligen Käfig (109) bilden, sind ringförmig und be stehen aus mehreren konkaven Taschenteilen (109b), die in Umfangsrichtung in bestimmten Abständen angeordnet sind, und mehreren Verbindungsab- schnitten (109a), die an beiden Seiten mit den Taschenteilen (109b) verbunden werden. Die beiden Käfigelemente (109-1 ) werden miteinander verbunden, wobei sich gegenüberliegende Taschenteile (109b) eine Tasche (111 ) bilden.
Der in Figur 2 dargestellte Käfig (109) gemäß KR 20-0410762 Y1 verfügt im Vergleich zu dem zweiteiligen Käfig gemäß KR 10-1664766 B1 über eine klei nere Fläche, die die Kugel umgibt. Da der Käfig-Flauptkörper (112) die Vor sprünge (114) jedoch nicht ausreichend unterstützen kann, verformen sich bei Flochgeschwindigkeitsrotationen (ab 18.000 UpM) die Vorsprünge (114) in Ra dialrichtung zur Außenseite hin, wobei die Kugel (107) nicht stabil gehalten werden kann und folglich Lärm oder Vibrationen auftreten und die Vorsprünge (114) beschädigt werden können. Zudem wird die Wärmeübertragung behin dert, da das Teil aus einem Kunststoff-Material besteht. Darüber hinaus hat der in der KR 10-1664766 B1 offenbarte Käfig (109) gemäß Figur 2 oder auch der in Figur 3 dargestellte zweiteilige Käfig gemäß KR 20-0410762 Y1 den Nach teil, dass die Fläche, die die Kugel umgibt, so groß ist, dass eine Schmierung nicht reibungslos verläuft und der Käfig die Wärmeabgabe behindert. Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Probleme zu lösen, die bei der oben beschriebenen herkömmlichen Technik existieren und einen Kugellager käfig zu konzipieren, bei dem der Wärmeaustausch und die Schmierung mit Schmiermittel reibungslos verlaufen, die Steifigkeit verbessert wird und der auch bei hohen Geschwindigkeiten verwendet werden kann.
Beschreibung der Erfindung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kugellagerkäfig, der aus ei nem ersten Käfigelement und einem zweiten Käfigelement besteht und in ei nem Kugellager verwendet wird, wobei er dazu dient, einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Rollkörpern zu gewährleisten. Es wird ein Kugellagerkäfig angeboten, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das erste Käfigelement aus einem Material besteht, das über eine höhere Stei figkeit verfügt als das zweite Käfigelement; wobei das erste Käfigelement ring förmig ist und über mehrere Taschenteile, die in Umfangsrichtung einen Ab stand zu einander aufweisen und in axialer Richtung auf einer Seite konkave Taschenoberflächen bilden, und über mehrere Verbindungsabschnitte verfügt, die zwischen den Taschenteilen positioniert sind und deren beide Seiten mit den Taschenteilen verbunden sind; wobei das zweite Käfigelement zwischen den Taschenteilen angeordnet wird und über eine zweite Käfigseite verfügt, die zusammen mit der Taschenoberfläche an beiden Seiten in Umfangsrichtung eine Tasche zur Aufnahme der Kugel bildet, wobei sich das Taschenteil dazwi schen befindet. Das erste Käfigelement wird aus Metall hergestellt und das zweite Käfigele ment wird aus einem Kunstharz-Material hergestellt. Mindestens ein Teil der Außenseite des Taschenteils, die die gegenüberliegende Seite der Taschen oberfläche ist, die die Kugel aufnimmt, ist dadurch gekennzeichnet, dass er freiliegt.
Die zweiten Käfigelemente sind dadurch gekennzeichnet, dass sie an den ein zelnen Verbindungsabschnitten des ersten Käfigelements verbunden sind, wo bei mehrere zweite Käfigelemente angebracht werden.
Zwei sich gegenüberliegende zweite Käfigseiten von benachbarten zweiten Käfigelementen, zwischen denen sich ein Taschenteil befindet und die mit den Verbindungsabschnitten auf beiden Seiten verbunden sind, bilden gemeinsam mit der dazwischenliegenden Taschenoberfläche eine Tasche.
Das zweite Käfigelement besteht aus einem zweiten Käfig-Hauptkörper, der mit einer Kopplung ausgestattet ist, die in Umfangsrichtung durchgängig ist und in die der Verbindungsabschnitt eingesetzt wird, und zweiten Käfigverlängerun gen, die an beiden Seiten in Umfangsrichtung des zweiten Käfig-Hauptkörpers in axialer Richtung entgegengesetzt zum Taschenteil überstehen und in Um fangsrichtung so überstehen, dass sie sich voneinander entfernen; wobei die Entfernung zwischen den zweiten Käfigverlängerungen von den benachbarten zweiten Käfig-Hauptkörpern, zwischen denen sich ein Taschenteil befindet, so gebildet wird, dass sie sich in Richtung des Endstücks immer weiter annähern.
Der Verbindungsabschnitt wird über die Verbindungskrümmung am Taschenteil befestigt und die Verbindungskrümmung ist in entgegengesetzter Richtung zum Taschenteil gebogen und besitzt einen kleineren Krümmungsradius als das Taschenteil.
Die Verbindungskrümmung liegt auf der Innenseite zwischen den zweiten Kä- fig-Hauptkörpern frei, und der Krümmungsradius der zweiten Käfigseite wird größer gebildet als der Krümmungsradius der Verbindungskrümmung, wobei zwischen der Verbindungskrümmung und der zweiten Käfigseite ein konkaver Freiraum gebildet wird.
An dem Verbindungsabschnitt wird eine erste Öffnung gebildet, die in axialer Richtung durchgängig ist. Auch am zweiten Käfig-Hauptkörper wird an der Po sition, an der die erste Öffnung gebildet ist, eine zweite Öffnung gebildet, die in axialer Richtung durchgängig ist. Zwischen den zweiten Käfigverlängerungen wird eine Öffnung gebildet, die in axialer Richtung durchgängig ist.
Der zweite Käfig-Hauptkörper ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Rich tung, in der die zweiten Käfigverlängerungen überstehen, an beiden Seiten in Radialrichtung eine Anschrägung gebildet wird, wobei sie so gebildet wird, dass ihre Breite in Radialrichtung in Richtung des Endstücks immer weiter ab nimmt.
Der Kugellagerkäfig der vorliegenden Erfindung weist gegenüber den bekann ten Kugellagerkäfigen den Vorteil auf, dass dessen Steifigkeit gegenüber der Fliehkraft höher ist, wodurch eine Verwendung auch bei hoher Geschwindigkeit möglich ist. Weil die Schmierung mit Schmiermittel reibungslos verläuft und der Wärmeaustausch effektiv durchgeführt wird, kann verhindert werden, dass sich das zweite Käfigelement aufgrund von Hitze verformt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Kugel lagerkäfigs wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun gen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Teilschnittansicht eines Kugellagers nach dem Stand der Technik,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht des bekannten Kugellagerkäfigs gemäß Figur 1 , Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform ei nes Kugellagerkäfigs des Standes der Technik, Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Kugellagers mit ei nem erfindungsgemäß ausgebildeten Kugellagerkäfig,
Figur 5 eine perspektivische Ansicht des ersten Käfigelementes des er findungsgemäß ausgebildeten Kugellagerkäfigs,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht des zweiten Käfigelementes des er findungsgemäß ausgebildeten Kugellagerkäfigs,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht einer Käfigtasche des erfindungs gemäß ausgebildeten Kugellagerkäfigs,
Figur 8 eine Seitenansicht einer Käfigtasche des erfindungsgemäß aus gebildeten Kugellagerkäfigs, Figur 9 eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäß ausgebilde ten Kugellagerkäfig entlang der Linie A-A in Figur 4.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Wie in Figur 4 zu sehen, besteht der Kugellagerkäfig (200) der vorliegenden Erfindung aus einem ersten Käfigelement (210) und mehreren zweiten Käfige lementen (220). Das erste Käfigelement (210) ist ringförmig ausgebildet und umfasst mehrere Taschenteile (211 ) und Verbindungsabschnitte (213). Das erste Käfigelement (210) besteht grundsätzlich aus einem Material, das über eine höhere Steifigkeit verfügt als das zweite Käfigelement (220). Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht erste Käfigelement (210) aus Metall. Die Taschenteile (211 ) werden in Umfangsrichtung mit einem Abstand zuei nander angeordnet. Die Taschenteile (21 1 ) bilden in axialer Richtung auf einer Seite konkave Taschenoberflächen (215), die mit den Kugeln in Kontakt ste hen.
Die Verbindungsabschnitte (213) sind zwischen den Taschenteilen (211 ) an geordnet und deren beide Enden sind über Verbindungskrümmungen (217) mit dem Taschenteil (211 ) verbunden. Wie in Figur 8 zu sehen, biegt sich die Ver bindungskrümmung (217) in entgegengesetzter Richtung zum Taschenteil (211 ). Zudem hat die Verbindungskrümmung einen kleineren Krümmungsradi us als das Taschenteil (211 ).
In dem Verbindungsabschnitt (213) wird eine erste Öffnung (219) gebildet, die in axialer Richtung durchgängig ist und mit einem Abstand zur Verbindungs- krümmung (217) angeordnet ist.
Die oben genannten zweiten Käfigelemente (220) werden zwischen den be nachbarten Taschenteilen (211 ) angeordnet. Die zweiten Käfigelemente (220) sind an den einzelnen Verbindungsabschnitten (213) des ersten Käfigelements (210) befestigt, wobei mehrere zweite Käfigelemente angebracht werden.
Wenn das zweite Käfigelement (220) an dem Verbindungabschnitt (213) befes tigt wird, kann ein Teil der Außenseite (211 a) des Taschenteils, die die Gegen seite der Taschenoberfläche (215) darstellt, durch das zweite Käfigelement (220) verdeckt werden. Dabei ist mindestens ein Teil der Außenseite (211 a) des Taschenteils so angeordnet, dass er freiliegt. Das zweite Käfigelement
(220) wird aus einem Kunstharz-Material hergestellt, welches Graphitfasern PA6, PA66, PA6 oder PA66 beinhaltet. Das zweite Käfigelement (220) wird mit dem ersten Käfigelement (210) als Einsatz einteilig spritzgegossen. Das zweite Käfigelement (220) besteht aus dem zweite Käfig-Hauptkörper
(221 ) und zweiten Käfigverlängerungen (223). Der zweite Käfig-Hauptkörper (221 ) ist dabei so angeordnet, dass er den Verbindungabschnitt (213) um schließt. Am zweiten Käfig-Hauptkörper (221 ) wird eine Kopplung (222) gebil- det, die in Umfangsrichtung durchgängig ist. In der Kopplung (222) wird der Verbindungsabschnitt (213) eingesetzt, wobei der Verbindungsabschnitt (213) so angeordnet wird, dass er umschlossen wird. Am zweiten Käfig-Hauptkörper (221 ) wird an der Position, an der die erste Öff nung (219) des Verbindungsabschnitts (213) gebildet wurde, eine zweite Öff nung (229) gebildet, die in axialer Richtung durchgängig ist. Der Innendurch messer der zweiten Öffnung (229) ist größer als der Innendurchmesser der ersten Öffnung (219).
Da bei dem Kugellagerkäfig (200) der vorliegenden Erfindung erste Öffnungen (219) und zweite Öffnungen (229) gebildet werden, erfolgt eine Förderung des Schmiermittels. Indem am ersten Käfigelement (210) die erste Öffnung (219) gebildet wird und am zweiten Käfigelement (220) die zweite Öffnung (229) gebildet wird, kann das zweite Käfigelement (220) einteilig mit dem ersten Käfigelement (210) als Einsatz spritzgegossen werden. Eine zweite Käfigverlängerung (223) wird an beiden Seiten in Umfangsrichtung des zweiten Käfig-Hauptkörpers (221 ) angebracht. Die zweiten Käfigverlänge rungen (223) stehen in axialer Richtung in entgegengesetzter Richtung zum Taschenteil (211 ) über, wobei sie in Umfangsrichtung so überstehen, dass sie sich voneinander entfernen. Die Entfernung zwischen den zweiten Käfigverlän- gerungen (223) der benachbarten zweiten Käfig-Hauptkörper (221 ), zwischen denen sich ein Taschenteil (211 ) befindet, wird so gebildet, dass sie sich in Richtung des Endstücks immer weiter annähern.
An den zweiten Käfigelementen (220) wird eine zweite Käfigseite (225) gebil det, die den zweiten Käfigelementen (220) gegenüberliegt, die sich an beiden Seiten in Umfangsrichtung neben ihr befinden, wobei sich das Taschenteil (211 ) zwischen ihnen befindet. Zwei gegenüberliegende zweite Käfigseiten (225) bilden zusammen mit der Taschenoberfläche (215) des dazwischen posi tionierten Taschenteils (211 ) eine Tasche zur Aufnahme der Kugel.
Das Bezugszeichen 223a in Figur 6 bezieht sich auf das zweite Käfigführungs- teil, das sich am Endstück der zweiten Käfigverlängerung (223) befindet, deren Endstück zum einfachen Einsetzen der Kugel in die Tasche gerundet gebildet wurde. Das zweite Käfigführungsteil (223a) steht in Radialrichtung zur Außen seite hin über und verfügt über die Form eines konvex gekrümmten Vor sprungs, der zum Endstück hin erst dicker und dann dünner wird.
Da der Käfig (200) der vorliegenden Erfindung mit dem zweiten Käfigführungs teil (223a) ausgestattet ist, wird der Effekt verhindert, bei dem sich die zweiten Käfigverlängerungen (223) durch die Fliehkraft des Käfigs (200), der sich ge meinsam mit der Kugel in einer Flochgeschwindigkeits-Rotationsumgebung dreht, in Radialrichtung zur Außenseite hin verformen.
Wie in Figur 8 zu sehen, liegt die Verbindungskrümmung (217) frei auf der In nenseite zwischen den zweiten Käfig-Hauptkörpern (220). Der Krümmungsra dius der zweiten Käfigseite (225) wird größer gebildet als der Krümmungsradi- us der Verbindungskrümmung (217), wobei zwischen der Verbindungskrüm mung (217) und der zweiten Käfigseite (225) ein konkaver Freiraum (201 ) ge bildet wird. Durch die Bildung des Freiraums (201 ) sammelt sich in dem Frei raum (201 ) Schmiermittel, wodurch die Kugel reibungslos mit Schmiermittel versorgt werden kann.
Am zweiten Käfig-Hauptkörper (221 ) kann eine Anschrägung (227) an beiden Seiten in Radialrichtung in einer Richtung gebildet werden, in der die zweiten Käfigverlängerungen (223) überstehen. Wie in Figur 6 dargestellt, wird die An schrägung (227) mit einer Form gebildet, deren Breite in Radialrichtung zum Endstück hin immer weiter abnimmt. Wie in Figur 9 dargestellt, wird die Gegenseite der Anschrägung (227) mit ei ner konvex gekrümmten Form gebildet, die zum Endstück hin in Radialrichtung immer schmaler wird. Wenn der zweite Käfig-Flauptkörper (221 ) mit einer Anschrägung (227) ausge bildet ist, werden die zweiten Käfigverlängerungen (223) an beiden Seiten in Umfangsrichtung unterstützt, obwohl das Volumen nicht vergrößert wird, und die Verformung in Umfangsrichtung und Radialrichtung der zweiten Käfigver längerungen (223) wird eingeschränkt und gleichzeitig wird durch die Anschrä- gung (227) der Fluss des Schmiermittels angeregt.
Bei dem Kugellagerkäfig (200) der vorliegenden Erfindung verformt sich das zweite Käfigelement (220) kaum bei hohen Drehzahlen, weil das ringförmige erste Käfigelement (210), das aus Metall besteht, die Verformung des zweiten Käfigelements (220) einschränkt.
Bei dem Kugellagerkäfig (200) wird die Bodenfläche der Tasche, die die Kugel berührt, durch das erste Käfigelement (210) gebildet, wobei beide Seiten in Umfangsrichtung der Tasche durch die zweite Käfigseite (225) des zweiten Käfigelements (220) gebildet werden, und wobei das Taschenteil (211 ) eine Form besitzt, die nicht vom zweiten Käfigelement (220) umschlossen wird. Dadurch ist es möglich, entstehende Wärme über das Taschenteil (211 ) des ersten Käfigelements (210) abzugeben. Es werden mehrere zweite Käfigelemente (220) verwendet, aber es ist möglich, sie einteilig anzubringen, indem beide Enden in Umfangsrichtung der zweiten Käfigelemente (220) mit einer dünnen Kunstharz-Schnur verbunden werden, deren Querschnitt die Wärmeübertragung nicht beeinträchtigt. Folglich staut sich zwischen der Tasche und der Kugel keine Flitze, wodurch verhindert wird, dass sich das zweite Käfigelement (220) aufgrund von Wärme verformt. Bezugszeichenliste
Kugellagerkäfig
Erstes Käfigelement
Taschenteil
Verbindungsabschnitt
Taschenoberfläche
Verbindungskrümmung
Erste Öffnung
Zweites Käfigelement
Zweiter Käfig-Hauptkörper
Kopplung
Zweite Käfigverlängerung
Zweite Käfigseite
Anschrägung
Zweite Öffnung

Claims

Patentansprüche
1. Kugellagerkäfig (200), welcher aus einem ersten Käfigelement (210) und einem zweiten Käfigelement (220) besteht und dazu dient, einen Abstand zwischen den Wälzkörpern zu gewährleisten, dadurch gekennzeichnet,
- dass das erste Käfigelement (210) aus einem Material besteht, das über eine höhere Steifigkeit verfügt als das zweite Käfigelement (220);
- wobei das erste Käfigelement (210) ringförmig ist und über mehrere Ta schenteile (211 ) verfügt, die in Umfangsrichtung einen Abstand zu ei nander aufweisen und in axialer Richtung auf einer Seite konkave Ta schenoberflächen (215) bilden,
- wobei das erste Käfigelement (210) darüber hinaus über mehrere Ver bindungsabschnitte (213) verfügt, die zwischen den Taschenteilen (211 ) positioniert sind und deren beide Enden mit den Taschenteilen (211 ) verbunden sind;
- wobei das zweite Käfigelement (220) zwischen den Taschenteilen (211 ) angeordnet ist und eine zweite Käfigseite (225) aufweist, die zusammen mit der Taschenoberfläche (215) an beiden Seiten in Umfangsrichtung eine Tasche zur Aufnahme der Kugel bildet,
- wobei sich das Taschenteil (211 ) dazwischen befindet.
2. Kugellagerkäfig (200) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Käfigelement (210) aus Metall besteht und das zweite Käfigele ment (220) aus Kunstharz besteht, wobei mindestens ein Teil der Außen seite (211 a) des Taschenteils, die die Gegenseite der Taschenoberfläche (215) darstellt, die die Kugel aufnimmt, freiliegt.
3. Kugellagerkäfig (200) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Käfigelemente (220) an den einzelnen Verbindungsabschnitten (213) des ersten Käfigelements (210) befestigt sind, wobei mehrere zweite Käfigelemente (220) an den Verbindungsabschnitten (213) angebracht sind.
4. Kugellagerkäfig (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich gegenüberliegende zweite Käfigseiten (225) von benachbarten zweiten Käfigelementen (220), zwischen denen sich ein Taschenteil (211 ) befindet und die an den Verbindungsabschnitten (213) auf beiden Seiten verbunden sind, gemeinsam mit der dazwischenliegenden Taschenoberflä che (215) eine Tasche bilden.
5. Kugellagerkäfig (200) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Käfigelement (220) aus einem zweiten Käfig-Hauptkörper (221 ), der mit einer Kopplung (222) ausgestattet ist, die in Umfangsrichtung durchgängig ist und in die der Verbindungsabschnitt (213) eingesetzt wird, und aus zweiten Käfigverlängerungen (223) besteht, die an beiden Seiten in Umfangsrichtung des zweiten Käfig-Hauptkörpers (221 ) in axialer Rich tung in entgegengesetzter Richtung zum Taschenteil (211 ) überstehen und in Umfangsrichtung so überstehen, dass sie sich voneinander entfernen; wobei die Entfernung zwischen den zweiten Käfigverlängerungen (223) von den benachbarten zweiten Käfig-Hauptkörpern (221 ), zwischen denen sich ein Taschenteil (21 1 ) befindet, so gebildet wird, dass sie sich in Richtung des Endstücks immer weiter annähern.
6. Kugellagerkäfig (200) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (213) über eine Verbindungskrümmung (217) am Taschenteil (211 ) befestigt ist, wobei die Verbindungskrümmung (217) ent gegen des Taschenteils (211 ) gebogen ist und einen kleineren Krüm mungsradius als das Taschenteil (211 ) aufweist.
7. Kugellagerkäfig (200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskrümmung (217) auf der Innenseite zwischen den zweiten
Käfig-Hauptkörpern (220) freiliegt, wobei der Krümmungsradius der zwei ten Käfigseite (225) größer ist als der Krümmungsradius der Verbindungs- krümmung (217) und wobei zwischen der Verbindungskrümmung (217) und der zweiten Käfigseite (225) ein konkaver Freiraum (201 ) gebildet wird.
8. Kugellagerkäfig (200) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verbindungsabschnitt (213) eine erste Öffnung (219) gebildet wird, die in axialer Richtung durchgängig ist, wobei auch am zweiten Käfig-Haupt- körper (221 ) an der Position, an der die erste Öffnung (219) gebildet wur de, eine zweite Öffnung (229) gebildet wird, die in axialer Richtung durch gängig ist, wobei zwischen den zweiten Käfigverlängerungen (223) eine Öffnung gebildet wird, die in axialer Richtung durchgängig ist.
9. Kugellagerkäfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Käfig-Hauptkörper (221 ) eine Anschrägung (227) an beiden Seiten in Radialrichtung in einer Richtung gebildet wird, in der die zweiten Käfig verlängerungen (223) überstehen, wobei sie in einer Form gebildet wird, deren Breite in Radialrichtung zum Endstück hin immer weiter abnimmt.
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