DE10123965B4

DE10123965B4 - Nadellager

Info

Publication number: DE10123965B4
Application number: DE10123965A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. Metten; Frank Dipl.-Ing. Beeck
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-17
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: DE10123965A1

Abstract

Nadellager (1) mit einem dünnwandigen spanlos geformten Außenring (2) und einem darin angeordneten, aus einem Käfig (4) und Lagernadeln (3) bestehenden Nadelkranz, sowie Mitteln, die ein Herauswandern des Nadelkranzes aus dem Außenring (2) verhindern, wobei der Außenring (2) nur an einer Seite mit einem radial nach innen gerichteten Bord (11) versehen ist, während an der gegenüberliegenden bordlosen Seite wenigstens an einer Umfangsstelle ein radial nach außen gebogener Lappen (6) angeordnet ist, an dem ein korrespondierender Vorsprung (7, 8) einer kreisringartigen Anlaufscheibe (5) anliegt, wobei Lappen (6) und Vorsprung (7, 8) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass Lappen (6) und Vorsprung (8) durch eine aufgesteckte Kappe (9) miteinander verbunden sind.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Nadellager nach den Oberbegriffen der beiden unabhängigen Ansprüche 1 und 3.

Hintergrund der Erfindung

Derartige Nadellager, die als Nadelhülsen oder als Nadelbüchsen ausgebildet sind, sind Wälzlager, deren Außenringe und Käfige spanlos hergestellt sind. Diese Lager ermöglichen besonders preiswerte Wälzlagerungen mit hoher Tragfähigkeit, wobei besonders ihre geringe radiale Bauhöhe hervorsticht. Zur vollen Ausnutzung der vollen Tragfähigkeit ist jedoch eine ausreichend starre Unterstützung der dünnwandigen Lageraußenringe erforderlich, dass heißt, die Lageraußenringe werden in Gehäusebohrungen eingepresst und nehmen so ihre kreisrunde Endform an. Derartige Nadellager sind schon seit langem vorbekannt und beispielsweise im INA-Wälzlagerkatalog Nr. 307 auf den Seiten 116 bis 119 beschrieben.

Bei solchen Nadellagern besteht nun die Gefahr, dass sie im Betrieb versuchen, aus dem Gehäuse herauszuwandern. Dies trifft besonders immer dann zu, wenn die Nadellager in Leichtmetallgehäuse eingepresst werden. Aluminium und Magnesium weisen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der den von Stahl um mehr als das Doppelte übersteigt. Dies bedeutet, bei Temperaturerhöhung nimmt die Aufnahmebohrung in ihrem Durchmesser im Leichtmetallgehäuse schneller zu als sich der Durchmesser des Nadellagers vergrößert.

Dem hat man nach dem bisherigen Stand der Technik dadurch abzuhelfen versucht, indem man den Außenring an einer Seite mit einem radial nach außen gerichteten Flansch versieht, der ein Verdrehen des Lagers im Gehäuse verhindern soll. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es aber nur schwer möglich, an dieser Stelle gleichzeitig einen radial nach innen gerichteten Bord anzubringen, der ein Herauswandern des Nadelkranzes aus dem Außenring verhindert. Aus diesem Grunde war man gezwungen, den Lagerkäfig an einer Seite mit radial nach außen gerichteten Haltenasen zu versehen, die den Bord des Außenringens umfassen. Eine solche Ausbildung des Käfigs ist zwar günstig für Transport und Montage, aber ungünstig für den Lagerbetrieb, weil bei Auftreten von axialen Kräften die Käfignasen brechen.

In diesem Zusammenhang ist aus der FR 2 451 498 A1 ein Nadellager bekannt geworden, das an einer Seite einen radial nach innen gerichteten Bord aufweist, der durch eine Umbördelung in einen radial nach außen gerichteten Flansch übergeht. Ein solch spanlos geformter Außenring des Nadellagers ist jedoch umformtechnisch nur schwierig herstellbar.

Aus der DE 1 830 660 U ist ein Radiallager in Form eines Nadellagers bekannt, bei dem als ein Anlaufbord eine in die. Nadelhülse eingesetzte Anlaufscheibe fungiert. Nachteilig dabei ist, dass diese Anlaufscheibe in eine umlaufende Nut der Nadelhülse eingesetzt ist, was die Herstellung des Nadellagers in unnötiger Weise verteuert.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Nadellager so zu verbessern, dass es fertigungstechnisch einfach herstellbar und einen zuverlässigen Lauf ermöglicht, insbesondere wenn es in Leichtmetallgehäusen eingepreßt ist und bei hohen Temperaturen läuft.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass Lappen und Vorsprung durch eine aufgesteckte Kappe miteinander verbunden sind, wobei nach Anspruch 2 die Kappe aus Blech oder aus einem Kunststoff gefertigt ist.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Lagerbaueinheit werden die beiden Funktionen Verdrehsicherung des Lagers und ein sicherer axialer Anlauf des Käfigs in vorteilhafter Weise vereinigt. Der oder die radial nach außen gestellten Lappen des Außenringes liegen in passenden Nuten in der Gehäusebohrung an und verhindern ein Verdrehen des Lagers im Gehäuse. Die mit den ausgestellten Lappen verbundene kreisringartige Anlaufscheibe wiederum verhindert ein Herausgleiten des Nadelkranzes aus dem Außenring.

Die Aufgabe der Erfindung kann nach dem kennzeichnenden Teil des zweiten unabhängigen Anspruchs 3 auch dadurch gelöst werden, dass die Anlaufscheibe drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Vorsprünge aufweist, wobei eine Ausnehmung des Außenringes in axialer Richtung geschlossen und die beiden anderen offen sind und dass die offenen Ausnehmungen aus zwei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Bereichen bestehen.

Schließlich soll nach einem letzten Merkmal gemäß Anspruch 4 der Außenring anstelle des Bordes mit einem geschlossenen Boden versehen sein, dass heißt, die an beiden Seiten offene Nadelhülse ist nunmehr als eine geschlossene Nadelbüchse ausgebildet.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1, 4, 7 und 8 teilweise Längsschnitte bzw. einen Längsschnitt durch ein Nadellager,
2, 5 und 9 eine teilweise bzw. eine Seitenansicht auf ein Nadellager,
2a eine teilweise Seitenansicht einer Anlaufscheibe,
3, 6 und 10 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, dass durch die innerhalb des Prüfungsverfahrens eingeschränkte Anspruchsfassung die 1, 2, 3 und 7 nicht mehr unter das Schutzbegehren fallen, aber aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeitz und Verständlichkeit dennoch beibehalten wurden.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Das in den 1 bis 7 gezeigte Nadellager ist mit den Bezugszeichen 1 versehen. Es besteht aus dem dünnwandigen spanlos geformten Außenring 2, in dessen Inneren der aus Lagernadeln 3 und Lagerkäfig 4 bestehende Nadelkranz angeordnet ist. Die Lagernadeln 3 wälzen auf der inneren Mantelfläche des Außenrings 2 und auf der Mantelfläche einer nicht gezeigten Welle ab. Außerdem ist das Nadellager 1 in nicht dargestellter Weise analog 8 linksseitig mit einem radial nach innen gerichteten Bord versehen, während rechts ein Herauswandern des Nadelkranzes aus dem Außenring 2 durch die kreisringartige Anlaufscheibe 5 verhindert ist. Der Außenring 2 ist wenigstens an einer Umfangsstelle mit einem radial nach außen gebogen Lappen 6 versehen, der mit der Anlaufscheibe 5 verbunden ist.
Wie 1, 2, 2a und 3 zeigen, ist die Anlaufscheibe 5 an zwei gegenüberliegenden Umfangsstellen mit je einem Vorsprung 7 versehen, der mit dem Lappen 6 des Außenringes 2 in seiner Lage übereinstimmt. Der Vorsprung 7 ist so gestaltet, dass er, wie insbesondere aus den 2, 2a und 3 erkennbar, um den Lappen 6 des Außenringes 2 umgelegt werden kann, dass heißt eine Umbördelung gebildet ist.
Gemäß den 4, 5 und 6 erfolgt die Verbindung von Außenring 2 und Anlaufscheibe 5 derart, dass an zwei gegenüberliegenden Umfangsstellen des Außenringes 2 dessen Lappen 6 mit je einem Vorsprung 8 der Anlaufscheibe 5 übereinstimmen und durch eine aufgesteckte Kappe 9 aneinander gehalten sind. Diese Verbindungsart hat gegenüber der in den 1 bis 3 beschriebenen Vorteil, dass der Vorsprung 8 der Anlaufscheibe 5 sehr einfach gestaltet werden kann.
Das in 7 dargestellte Nadellager 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der bzw. die Lappen 6 des Außenringes 2 und die korrespondierenden Vorsprünge 8 der Anlaufscheibe 5 unlösbar, beispielsweise durch eine Schweißverbindung, aneinander gehalten sind.
Das in den 8, 9 und 10 gezeigte Nadellager 10 besteht wiederum aus dem Außenring 2, der linksseitig mit dem radial nach innen gerichtete Bord 11 versehen ist. Die im Käfig 4 geführten Lagernadeln 3 sind durch diesen Bord 11 und die Anlaufscheibe 13 axial gesichert, wobei die letztere an drei Umfangsstellen radial nach außen vorspringende Vorsprünge 15 aufweist, die in zugehörige Ausnehmungen 12 des Außenringes 2 eingreifen. Damit das Einfedern der Anlaufscheibe 13 problemlos möglich ist, ist diese mit dem Schlitz 14 ausgestattet. Die als Verdrehsicherung wirkenden, radial hervorstehenden Vorsprünge 15 sind in den Ausnehmungen 12 angeordnet, wobei zwei der Ausnehmungen 12 in axialer Richtung offen sind, dass heißt sie bestehen aus zwei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Bereichen 12.1 und 12.2. Die obenliegende Ausnehmung 12, hier in der Einzelheit nicht dargestellt, ist in axialer Richtung nicht offen, dass heißt sie umfasst nur den Bereich 12.2.

1: Nadellager
2: Außenring
3: Lagernadel
4: Lagerkäfig
5: Anlaufscheibe
6: Lappen
7: Vorsprung
8: Vorsprung
9: Kappe
10: Nadellager
11: Bord
12: Ausnehmung
12.1: Bereich
12.2: Bereich
13: Anlaufscheibe
14: Schlitz
15: Vorsprung

Claims

Nadellager (1) mit einem dünnwandigen spanlos geformten Außenring (2) und einem darin angeordneten, aus einem Käfig (4) und Lagernadeln (3) bestehenden Nadelkranz, sowie Mitteln, die ein Herauswandern des Nadelkranzes aus dem Außenring (2) verhindern, wobei der Außenring (2) nur an einer Seite mit einem radial nach innen gerichteten Bord (11) versehen ist, während an der gegenüberliegenden bordlosen Seite wenigstens an einer Umfangsstelle ein radial nach außen gebogener Lappen (6) angeordnet ist, an dem ein korrespondierender Vorsprung (7, 8) einer kreisringartigen Anlaufscheibe (5) anliegt, wobei Lappen (6) und Vorsprung (7, 8) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass Lappen (6) und Vorsprung (8) durch eine aufgesteckte Kappe (9) miteinander verbunden sind.
Nadellager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (9) aus Blech oder aus einem Kunststoff gefertigt ist.
Nadellager (1) mit einem dünnwandigen spanlos geformten Außenring (2) und einem darin angeordneten, aus einem Käfig (4) und Lagernadeln (3) bestehenden Nadelkranz, sowie Mitteln, die ein Herauswandern des Nadelkranzes aus dem Außenring (2) verhindern, wobei der Außenring (2) nur an einer Seite mit einem radial nach innen gerichteten Bord (11) versehen ist, während an der gegenüberliegenden bordlosen Seite in wenigstens eine durchgehende Ausnehmung (12) ein korrespondierender Vorsprung (15) einer geschlitzten kreisringartigen Anlaufscheibe (13) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (13) drei in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Vorsprünge (15) aufweist, wobei eine Ausnehmung (12) des Außenringes (2) in axialer Richtung geschlossen und die beiden anderen offen sind und dass die offenen Ausnehmungen (12) aus zwei in Umfangsrichtung zueinander versetzten Bereichen (12.1, 12.2) bestehen.
Nadellager (1, 10) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) anstelle des Bordes (11) mit einem geschlossenen Boden versehen ist.