DE19812253A1

DE19812253A1 - Roller bearing combined with free-run coupling, particularly radially grooved ball bearing

Info

Publication number: DE19812253A1
Application number: DE19812253A
Authority: DE
Inventors: Joachim Ritter; Ernst Neuwirth
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-07

Abstract

The clamp components (7) are sprung against the facing clamp tracks and the roller bodies (3) roll on the facing running tracks (4,5). The clamp tracks are provided on facing face sides of the two components (1,2) and the other tracks (4,5) are on facing peripheral sides of the two components. The couplable components are running rings (1,2), on the peripheral sides of which are ball grooves (4,5) in which balls (3) roll. The clamp components are accommodated in pockets of a cage. One of the two running rings is provided with a ledge (6) radially overlapping the other running ring. Between facing face sides of the ledge and of the other running ring the clamp components are arranged.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mit einer Freilaufkupplung kombiniertes Wälzlager. Derartige Wälzlager werden vorzugsweise in Maschinen eingesetzt, bei denen neben einer Wälzlagerung zusätzlich das Sperren eines der beiden zueinander drehbar gelagerten Elemente in einer Drehrichtung vorgesehen ist. Derartige Wälzlager weisen als Laufbahnen für Wälzkörper ausgebildete Bahnen und als Klemmbahnen für Klemmelemente ausgebildete Bahnen auf.The present invention relates to a combined with a one-way clutch Roller bearing. Rolling bearings of this type are preferably used in machines, where in addition to a roller bearing, the locking of one of the two elements rotatably supported relative to one another is provided in one direction of rotation. Rolling bearings of this type have tracks designed as raceways for rolling bodies and tracks designed as clamping tracks for clamping elements.

Aus der DE-A 195 14 506 beispielsweise ist ein Klemmrollenfreilauf bekannt, der mit einem Radialrillenkugellager kombiniert ist. Zwischen zwei ineinander angeordneten Ringen sind an einander zugewandten Umfangsseiten der beiden Ringe die Kugelrillen für die Kugeln und axial benachbart sind die Klemm bahnen für die Klemmrollen und angeordnet, wobei die Klemmrollen gegen die Klemmbahnen angefedert sind. Die beiden Ringe lassen sich in einer Drehrich tung des inneren Ringes zueinander verdrehen, wobei die radiale Lagerung der beiden Ringe über das Radialrillenkugellager gewährleistet ist. In der anderen Drehrichtung des inneren Ringes jedoch ist eine Relativdrehung aufgrund des eingekuppelten Klemmrollenfreilaufs nicht möglich. Infolge des Drehmomentes, das zwischen den beiden Ringen in Sperrichtung übertragen wird, werden zusätzlich radiale Kräfte zwischen diesen beiden Ringen übertragen. Diese radialen Kräfte werden durch die Klemmrollen verursacht, die in keilförmigen Klemmspalten eingeklemmt sind. Infolge einer Keilwirkung findet demzufolge eine Spreizung der Klemmkeile statt. Diese Spreizung der Klemmkeile wieder um kann ein unerwünschtes Verformen des inneren und/oder des äußeren Ringes zur Folge haben. Derartige Verformungen können die einwandfreie Funktion des Radialrillenkugellagers in ungünstiger Weise beeinträchtigen, weil beispielsweise die Kugelrillen aus ihrer Kreisform heraus verformt werden kön nen.From DE-A 195 14 506, for example, a pinch roller freewheel is known, which is combined with a radial deep groove ball bearing. Between two in one another arranged rings are on mutually facing circumferential sides of the two Rings the ball grooves for the balls and axially adjacent are the clamps lanes for the pinch rollers and arranged, the pinch rollers against the Clamping tracks are sprung. The two rings can be turned in one turn tion of the inner ring to each other, the radial bearing of the two rings via the radial deep groove ball bearing is guaranteed. In the other Direction of rotation of the inner ring, however, is a relative rotation due to the engaged clutch roller freewheel is not possible. As a result of the torque, that is transmitted between the two rings in the reverse direction additionally transmit radial forces between these two rings. This radial forces are caused by the pinch rollers, which are wedge-shaped Clamping gaps are trapped. As a result of a wedge action takes place accordingly an expansion of the clamping wedges instead. This spreading of the wedges again To avoid undesirable deformation of the inner and / or outer Ring result. Such deformations can be the flawless Impairment of the function of the radial deep groove ball bearing because for example, the ball grooves can be deformed out of their circular shape nen.

Object of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein mit einer Freilaufkupplung kombiniertes Wälzlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiter zubilden, daß der nachteilige Einfluß von Spreizkräften der Freilaufkupplung auf die Laufbahngeometrie des Wälzlagers zumindest reduziert ist.The object of the present invention is therefore one with a one-way clutch Combined roller bearing according to the preamble of claim 1 form that the adverse influence of spreading forces on the one-way clutch the raceway geometry of the rolling bearing is at least reduced.

Summary of the invention

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die einen Bahnen einander zugewandten Stirnseiten der beiden Elemente und die anderen Bahnen einander zugewandten Umfangsseiten der beiden Elemente zugeordnet sind. Wenn beispielsweise das Wälzlager als Radialwälzlager gebildet ist, dann sind die Laufbahnen für die Wälzkörper den einander zugewandten Umfangsseiten und die Klemmbahnen für die Klemmelemente den einander zugewandten Stirnseiten der beiden Elemente zugeordnet. Die Spreizkräfte infolge der einge klemmten Klemmelemente wirken demzufolge in axialer Richtung und die von dem Radialrillenkugellager übertragenen Lagerkräfte wirken in radialer Richtung. Die Spreizkräfte und die Lagerkräfte wirken nicht in denselben Richtungen, wobei die Spreizkräfte keine radialen Verformungen der Laufbahnen für die Wälzkörper hervorrufen. Selbstverständlich sind erfindungsgemäße Weiterbil dungen denkbar, bei denen das Wälzlager als Axialwälzlager ausgebildet ist. In diesem Fall sind die Laufbahnen für die Wälzkörper einander zugewandten Stirnseiten der beiden Elemente zugeordnet. Die Klemmbahnen für die Klemm elemente sind dann einander zugewandten Umfangsseiten der beiden Elemente zugeordnet. Auch in diesem Fall wirken die Spreizkräfte infolge der einge klemmten Klemmelemente und die von dem Axialwälzlager übertragenen Lagerkräfte in zueinander senkrecht angeordneten Richtungen. Auch in diesem Fall bewirken die Spreizkräfte keine unerwünschten Verformungen der Laufbah nen für die Wälzkörper.According to the invention this object is achieved in that the one lanes mutually facing end faces of the two elements and the other panels mutually facing circumferential sides of the two elements are assigned. For example, if the rolling bearing is formed as a radial rolling bearing, then the raceways for the rolling elements facing the circumferential sides and the clamping tracks for the clamping elements facing each other End faces assigned to the two elements. The spreading forces as a result of the clamped clamping elements therefore act in the axial direction and that of bearing forces transmitted to the radial deep groove ball bearing act in the radial direction. The spreading forces and the bearing forces do not act in the same directions, the spreading forces no radial deformations of the raceways for the Cause rolling elements. Of course, further developments according to the invention Applications conceivable in which the roller bearing is designed as an axial roller bearing. In In this case, the raceways for the rolling elements face each other End faces assigned to the two elements. The clamping tracks for the clamping elements are then mutually facing circumferential sides of the two elements assigned. In this case, too, the spreading forces act as a result of the clamped clamping elements and those transmitted from the thrust roller bearing Bearing forces in mutually perpendicular directions. Also in this In this case, the spreading forces do not cause any undesirable deformation of the running track nen for the rolling elements.

Eine besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß zwei Laufringe ineinander angeordnet sind, wobei an deren einander zugewandten Umfangsseiten Kugelrillen für Kugeln ausgebildet sind und wobei einer der beiden Laufringe mit einem den anderen Laufring radial überlappenden Bord versehen ist und wobei zwischen einander zugewandten Stirnseiten des Bordes und des anderen Laufringes die Klemmelemente angeordnet sind. Derartige erfindungsgemäße Wälzlager lassen sich in preiswerter Weise aus Blech bei spielsweise im Tiefziehverfahren herstellen. Die Freilaufkupplung kann bei spielsweise eine separate Einheit bilden, die aus mit den Klemmbahnen ver sehenen Scheiben gebildet ist. Die eine Scheibe ist dann mit dem erwähnten Bord und die andere Scheibe mit dem anderen Laufring drehfest verbunden. Die Klemmbahnen der Freilaufkupplung können aber auch unmittelbar an den Stirnseiten des Bordes und des anderen Laufringes ausgebildet sein.A particularly advantageous development according to the invention provides that two Races are arranged one inside the other, with their facing each other Circumferential sides ball grooves are formed for balls and one of the two races with a rim radially overlapping the other race is provided and wherein between mutually facing end faces of the board and the other race, the clamping elements are arranged. Such Rolling bearings according to the invention can be inexpensively made from sheet metal for example, using the deep-drawing process. The one-way clutch can for example, form a separate unit, which ver with the clamping tracks see discs is formed. One disc is then with the mentioned Board and the other disc rotatably connected to the other race. The clamping tracks of the one-way clutch can also be connected directly to the End faces of the rim and the other race are formed.

Die Klemmelemente sind vorzugsweise durch rotationsfähige Körper, insbeson dere Kugeln und Rollen gebildet, wobei die eine Klemmbahn eben und die gegenüberliegende Klemmbahn durch mehrere über den Umfang verteilt an geordnete Klemmrampen gebildet sind, und wobei die ebene Klemmbahn mit je einer Klemmrampe je einen Klemmspalt begrenzt, in den ein rotationsfähiger Körper hineingefedert ist. Zur Erleichterung der Montage der Freilaufkupplung kann vorgesehen sein, daß die Klemmelemente in Käfigtaschen eines Käfigs aufgenommen sind.The clamping elements are preferably by rotating bodies, in particular balls and rollers formed, the one clamping track just and the opposite clamping track by several distributed over the circumference Orderly clamping ramps are formed, and with the flat clamping track one clamping ramp each delimits one clamping gap into which a rotating one Body is sprung into it. To facilitate the assembly of the one-way clutch can be provided that the clamping elements in the cage pockets of a cage are included.

Brief description of the drawings

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt drei Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of two in a total of three figures illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Längshalbschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälz lager; Figure 1 shows a longitudinal half-section through an inventive roller bearing.

Fig. 2 das erfindungsgemäße Wälzlager aus Fig. 1 in Seitenansicht und geschnitten und Fig. 2 shows the rolling bearing according to the invention from Fig. 1 in side view and cut and

Fig. 3 einen Längshalbschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Wälzlager. Fig. 3 shows a longitudinal half section through a further rolling bearing according to the invention.

Detailed description of the drawings

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Wälzlager im Längshalbschnitt. Zwischen ineinander angeordneten Ringen 1, 2 sind Kugeln 3 angeordnet, die an Kugelril len 4, 5 abwälzen. Die Kugelrille 4 ist am Innenumfang des äußeren Ringes i und die Kugelrille 5 ist am Außenumfang des inneren Rings 2 ausgebildet. Der innere Ring 2 ist an seinem einen axialen Ende mit einem einstückig angeform ten radialen Bord 6 versehen, der den äußeren Ring 1 radial überlappt. Zwi schen dem Bord 6 und dem äußeren Ring 1 sind Klemmkugeln 7 angeordnet. Der Fig. 2 ist zu entnehmen, daß der äußere Ring 1 an seiner Stirnseite mit einer ebenen Klemmbahn 8 und der Bord 6 an seiner der ebenen Klemmbahn 8 zugewandten Stirnseite mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Klemmrampen 9 versehen sind. Die ebene Klemmbahn 8 begrenzt mit je einer Klemmrampe 9 einen keilförmigen Klemmspalt 10, in den die Klemmkugel 7 hineingefedert ist. Die Klemmkugeln 7 sind in Käfigtaschen 11 eines Käfigs 12 verliersicher aufgenommen. Die Klemmkugeln 7 sind mittels an dem Käfig 12 abgestützter Federn 13 gegen die ebene Klemmbahn 8 und die Klemmrampe 9 angefedert. Der Käfig 12 und der Bord 6 sind drehfest miteinander verbunden. Fig. 1 shows a rolling bearing according to the invention in longitudinal half-section. Between rings 1 , 2 arranged in one another balls 3 are arranged, which roll on Kugelril len 4 , 5 . The ball groove 4 is formed on the inner circumference of the outer ring i and the ball groove 5 is formed on the outer circumference of the inner ring 2 . The inner ring 2 is provided at its one axial end with an integrally formed radial rim 6 which radially overlaps the outer ring 1 . Between the board's 6 and the outer ring 1 clamping balls 7 are arranged. Of Fig. 2 it can be seen that the outer ring 1 of the board 6 on its planar clamping track 8 facing end side are provided with a plurality of circumferentially arranged distributed clamping ramps 9 on its end face with a planar clamping track 8 and. The flat clamping track 8 delimits a wedge-shaped clamping gap 10 into each of the clamping ramps 9 , into which the clamping ball 7 is sprung. The clamping balls 7 are held captively in cage pockets 11 of a cage 12 . The clamping balls 7 are spring-loaded against the flat clamping path 8 and the clamping ramp 9 by means of springs 13 supported on the cage 12 . The cage 12 and the board 6 are connected to one another in a rotationally fixed manner.

Wenn die Freilaufkupplung eingekuppelt ist, wird zwischen den beiden Ringen 1, 2 ein Drehmoment übertragen. Die Klemmkugeln 7 sind in ihren keilförmi gen Klemmspalten 10 eingeklemmt, wobei aufgrund einer Keilwirkung axiale Kräfte zwischen dem radialen Bord 6 und dem äußeren Ring 1 wirken. Diese axialen Spreizkräfte rufen keine unerwünschten Verformungen zwischen den beiden Ringen 1, 2 in radialer Richtung hervor. When the one-way clutch is engaged, a torque is transmitted between the two rings 1 , 2 . The clamping balls 7 are clamped in their clamping wedges 10 , whereby axial forces act between the radial flange 6 and the outer ring 1 due to a wedge effect. These axial spreading forces do not cause any undesirable deformations between the two rings 1 , 2 in the radial direction.

Das in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Wälzlager unterscheidet sich von dem aus der Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß der äußere Ring 1 mit einem Bord 14 versehen ist, der den inneren Ring 2 radial überlappt. Der übrige Aufbau und die beschriebene Wirkungsweise stimmen mit dem Aus führungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 überein. The roller bearing according to the invention shown in FIG. 3 differs from that from FIG. 1 essentially in that the outer ring 1 is provided with a flange 14 which radially overlaps the inner ring 2 . The rest of the structure and the mode of operation described agree with the exemplary embodiment from FIGS . 1 and 2.

Reference list

11

Ring
ring

22nd

Ring
ring

33rd

Kugel
Bullet

44th

Kugelrille
Ball groove

55

Kugelrille
Ball groove

66

Bord
Board

77

Klemmkugel
Clamping ball

88th

ebene Klemmbahn
flat clamping track

99

Klemmrampe
Clamp ramp

1010th

keilförmiger Klemmspalt
wedge-shaped clamping gap

1111

Käfigtasche
Cage bag

1212th

Käfig
Cage

1313

Feder
feather

1414

Bord
Board

Claims

1. Combined roller bearing with a one-way clutch, in particular radial ball bearing, the mutually roller-bearing and couplable elements ( 1 , 2 ) as raceways ( 4 , 5 ) for rolling elements ( 3 ) formed tracks and as clamping tracks ( 8 , 9 ) for clamping elements ( 7 ) has formed tracks, the clamping elements ( 7 ) being sprung against the mutually facing clamping tracks ( 8 , 9 ) and the rolling elements rolling on the facing raceways ( 4 , 5 ), characterized in that the one tracks ( 8 , 9 ) mutually facing end faces of the two elements (1, 2) and the other webs (4, 5) mutually facing peripheral sides of the two ele ments (1, 2 associated).

2. Combined roller bearing with a one-way clutch according to claim 1, with nested races ( 1 , 2 ), on the circumferentially formed th, mutually facing ball grooves ( 4 , 5 ) roll balls ( 3 ), one of the two races ( 1 , 2nd ) is provided with a the other race ( 1 , 2 ) radially overlapping board ( 6 , 14 ), and between the facing end faces of the board ( 6 , 14 ) and the other race ( 1 , 2 ) the clamping elements ( 7 ) are arranged.

3. Combined with a one-way clutch rolling bearing according to claim 2, wherein the clamping tracks ( 8 , 9 ) on the end faces of the flange ( 6 , 14 ) and the other race ( 1 , 2 ) are formed.

4. Combined with a one-way clutch roller bearing according to claim 2, in which the clamping elements ( 8 , 9 ) are formed by rotatable bodies, in particular balls ( 3 ) and rollers, the one clamping track ( 8 ) flat and the opposite clamping track ( 9 ) through A plurality of clamping ramps ( 9 ) distributed over the circumference are formed, the flat clamping track ( 8 ), each with a clamping ramp ( 9 ), delimiting a clamping gap ( 10 ) into which one of the rotatable bodies ( 7 ) is sprung.

5. Combined with a one-way clutch rolling bearing according to claim 4, wherein the clamping elements in cage pockets ( 11 ) of a cage ( 12 ) are received.