DE3912856A1

DE3912856A1 - ROLLER BEARING

Info

Publication number: DE3912856A1
Application number: DE3912856A
Authority: DE
Inventors: Jerome D Carter; Jr Donald R Duston; Robert D Richtmeyer
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1988-04-21
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1989-11-02
Also published as: SE8900466D0; JPH01269713A; KR890016303A; SE8900466L; GB2217793A; AU2740788A; FR2630511A1; BR8901883A; GB8901815D0

Abstract

A bearing assembly comprises an inner race member (20) and a cage-and-roller assembly (30) or a retainer-and-roller assembly. The inner race member (20) has at least one annular flange (24, 26) extending radially outward to provide means for limiting axial movement of the cage-and-roller assembly (30). The preferred embodiment utilizes two flanges (24, 26) to limit the cage-and-roller assembly which is positioned between the flanges. Another embodiment also utilizes two flanges, with the cage-and-roller assembly positioned on the outer surfaces of the flanges. Another embodiment utilizes only one flange (82) on the inner race (80). A second flange (94) extends radially inward from the cage or retainer member (92) so as to co-operate with the flange (82) on the inner race and thereby limit axial movement of the rollers (99) and the cage or retainer (92). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einer gezogenen Hülse für Anwendungen, bei denen die Welle, auf der das Lager montiert wird, nicht zur Bildung der inneren Laufbahn gehärtet werden kann. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lager, das axial mit Abstand angeordnete Flansche hat, die von einer inneren Laufbahnoberfläche radial nach außen vorragen. Der Gegenstand der Erfindung ist gut geeignet zur Verwendung in einem Automobilgetriebe, bei dem ein Lager auf einer Welle montiert wird, die nicht gehärtet werden kann. Das Lager wird mit Preßsitz auf die Welle aufgebracht, wodurch die gesamte Lageranordnung axial festgelegt wird, ohne daß die Verwendung anderer Komponenten, wie beispielsweise Schnappringe, vorgesehen ist.The invention relates to a rolling bearing with a drawn sleeve for applications, where the shaft on which the bearing is mounted does not form the inner career can be hardened. In particular, the invention relates to a Bearing that has axially spaced flanges from an inner one Project the raceway surface radially outwards. The object of the invention is well suited for use in an automotive transmission where a bearing is on a shaft is mounted that cannot be hardened. The camp comes with Press fit applied to the shaft, making the entire bearing assembly axially is determined without the use of other components such as Snap rings is provided.

Es sind Konstruktionen bekannt, die eine Hülse aufweisen, die als innere Lauf bahn verwendet werden kann und die über eine ungehärtete Welle geschoben werden kann, wobei ein vollständiger Satz oder Kranz von Rollen sowie Einrichtungen zum Halten der Rollen an der inneren Laufbahn vorgesehen sind. Typische Mittel zum Halten der Rollen verwenden die Hülse selbst, die um etwas mehr als 90° nach außen umgebogen ist, um eine "Haltelippe" zu bilden, die ein Ende einer Nadelrolle mit reduziertem Durchmesser oder ein Zapfenende einer Rolle über greift, um die Rolle axial und radial zu halten. Das zweite Ende der Hülse hat dann ein getrenntes Halteglied, das der Lageranordnung hinzugefügt wird, um im wesentlichen in der gleichen Weise zu wirken wie die Lippe an dem ersten Ende der Hülse. Ein Beispiel für diese Art von Lager nach dem Stand der Technik ist in US-PS 25 67 242 offenbart. Ein weiteres Beispiel für den Stand der Technik ist in US-PS 29 69 266 offenbart. Die letztgenannte US-PS offenbart in Fig. 3 einen inneren Laufring mit einer Käfig- und Rollen-Anordnung, die auf dem inneren Laufring angeordnet ist und die axial gehalten ist entweder durch Stifte, die sich durch einen Verlängerungsabschnitt des Käfigs hindurch und in eine Nut in dem inneren Laufring erstrecken (zum Transport oder während des Zusammen fügens), oder durch axiale Scheiben, die an der Welle benachbart zu dem inne ren Laufring montiert sind (während des normalen Betriebs).Constructions are known which have a sleeve which acts as an inner barrel can be used and which are pushed over an uncured shaft can be a complete set or wreath of roles as well as facilities are provided for holding the rollers on the inner track. Typical means to hold the rollers use the sleeve itself, which is slightly more than 90 ° is bent outwards to form a "holding lip" which is one end of a Needle roller with reduced diameter or a pin end of a roller over engages to hold the roller axially and radially. The second end of the sleeve has then a separate retaining member that is added to the bearing assembly to in to act essentially in the same way as the lip at the first end the sleeve. An example of this type of prior art bearing is disclosed in U.S. Patent No. 2,567,242. Another example of the state of the art is disclosed in U.S. Patent 2,969,266. The latter U.S. Patent discloses in Fig. 3 an inner race with a cage and roller arrangement on the inner race is arranged and which is held axially either by pins, which extend through an extension portion of the cage and into a groove stretch in the inner race (for transportation or during assembly add) or by axial washers that are adjacent to the shaft on the shaft ring is installed (during normal operation).

Ein weiteres Beispiel für ein Lager nach dem Stand der Technik ist in US- PS 27 21 775 offenbart. Dieses Patent betrifft ein Lager, das eine innere Laufbahnkonstruktion aus zwei Teilen hat. Jedes der beiden Teile hat ein nach außen vorragendes Flanschglied, das als axialer Anschlag wirkt, und eines der Flanschglieder ist um zusätzliche 90° über die Lagerelemente umgebogen, um die Lagerelemente an einer radialen Auswärtsbewegung zu hindern.Another example of a bearing according to the prior art is in US PS 27 21 775 discloses. This patent relates to a bearing that has an inner Raceway construction has two parts. Each of the two parts has an after externally projecting flange member, which acts as an axial stop, and one the flange section is bent through an additional 90 ° over the bearing elements, to prevent the bearing elements from moving radially outward.

Eines der hauptsächlichen Probleme bei diesen Lagern nach dem Stand der Technik besteht darin, daß mehr als ein Teil erforderlich ist, um die innere Laufbahn und die axialen Halte- oder Anschlagmittel zu bilden.One of the major problems with these prior art bearings Technique is that more than one part is required to make up the inner Career and form the axial holding or slinging means.

Hieraus er geben sich erhöhte Kosten für die Herstellung und die Zusammenfügung. Durch die Lageranordnung gemäß der Erfindung werden diese Probleme beseitigt mittels einer einstückigen Konstruktion für die innere Laufbahn und die axialen Halte oder Anschlagmittel.From this he give rise to increased costs for production and assembly. Through the Bearing arrangement according to the invention are solved by means of these problems a one-piece construction for the inner raceway and axial support or slings.

Kurz gesagt weist das erfindungsgemäße Lager ein inneres Laufbahnglied auf, das wenigstens einen Flansch hat, der sich radial nach außen erstreckt, um die axiale Bewegung einer Vielzahl von Rollen zu begrenzen, die in einem Käfig oder einem Rollenhalter auf oder an dem inneren Laufbahnglied enthalten sind. Der Käfig oder Rollenhalter wird vorzugsweise aus Kunststoff oder ähn lichem Material hergestellt, obwohl auch Metall verwendet werden kann.In short, the bearing according to the invention has an inner raceway member, that has at least one flange that extends radially outward to limit the axial movement of a variety of roles in one Cage or a roll holder included on or on the inner race member are. The cage or roll holder is preferably made of plastic or the like Lich material, although metal can also be used.

Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.Advantages and details of the invention emerge from the following Be description of exemplary embodiments with reference to the drawing.

Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lagers, wobei diese Figur auch eine bruch stücksweise Ansicht der äußeren Oberfläche der Lageranordnung zeigt; Fig. 1 is a partial sectional view of a preferred embodiment of a bearing according to the invention, this figure also showing a fragmentary view of the outer surface of the bearing assembly;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, ähnlich derjenigen gemäß Fig. 1, eines abgewandelten Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 2 is a side view, similar to that of Fig. 1, of a modified embodiment of the invention;

Fig. 3 ist eine bruchstücksweise Schnittansicht eines weiteren Aus führungsbeispiels der Erfindung. Fig. 3 is a fragmentary sectional view of another exemplary embodiment from the invention.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, weist eine Lageranordnung 10 gemäß dem bevor zugten Ausführungsbeispiel einen inneren Laufring 20 und eine Käfig-Rollen- Anordnung 30 auf. Der innere Laufring 20 umfaßt einen geraden zylindrischen Hülsenabschnitt 22, dessen beide Enden radial nach außen vorstehen, um einen ersten ringförmigen Flansch 24 und einen axial mit Abstand angeordneten zweiten ringförmigen Flansch 26 zu bilden. Die Käfig-Rollen-Anordnung 30 um faßt einen Käfig 32, der ein erstes axiales Ende 34 und ein zweites axiales Ende 36 hat. Der Käfig 32 begrenzt radial nach innen und nach außen gerich tete Bewegungen einer Vielzahl von Rollen 40, und er ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Der Käfig 32 kann geteilt sein, um es ihm zu ermög lichen, mit eingesetzten Rollen leichter um den inneren Laufring 32 herum eingebaut zu werden, indem der Käfig radial aufgeweitet wird. Der Käfig 32 kann aus Metall hergestellt sein, aber das Zusammenfügen würde dann schwieri ger werden. Verriegelungsmittel für einen Kunststoffkäfig 32 würden vorzugs weise Verriegelungsmittel verwenden, wie sie in US-PS 44 72 007 offenbart sind. Ähnliche Verriegelungsmittel könnten ebenfalls verwendet werden, ohne die ordnungsgemäße Wirkung der Lageranordnung gemäß der Erfindung zu beein trächtigen. Wenn der Käfig 32 an dem inneren Laufring 20 angeordnet ist, ist eine Axialbewegung der Käfigenden 34 und 36 durch die Flansche 24 und 26 verhindert. Auf diese Weise sind die Mittel zur Begrenzung der Axialbewe gungen der Käfig-Rollen-Anordnung 30 einstückig aus dem Material an den axialen Enden des Hülsenabschnitts 22 des inneren Laufrings 20 ausgebildet.In particular Fig. 1, comprises a bearing assembly 10 according to the prior ferred embodiment of an inner race 20, and a cage-roll arrangement 30. The inner race 20 includes a straight cylindrical sleeve portion 22 , both ends of which project radially outward to form a first annular flange 24 and an axially spaced second annular flange 26 . The cage-roller assembly 30 includes a cage 32 which has a first axial end 34 and a second axial end 36 . The cage 32 limits radially inward and outward movements of a plurality of rollers 40 and is preferably made of plastic. The cage 32 may be split to enable it to be installed more easily around the inner race 32 with inserted rollers by radially expanding the cage. The cage 32 can be made of metal, but assembly would then become more difficult. Locking means for a plastic cage 32 would prefer to use locking means, as disclosed in US-PS 44 72 007. Similar locking means could also be used without affecting the proper operation of the bearing arrangement according to the invention. If the cage 32 is arranged on the inner race 20 , axial movement of the cage ends 34 and 36 by the flanges 24 and 26 is prevented. In this way, the means for limiting the Axialbewe movements of the cage-roller assembly 30 are integrally formed from the material at the axial ends of the sleeve portion 22 of the inner race 20 .

Fig. 2 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel. Ein innerer Laufring 50 ist in genau der gleichen Weise wie der Laufring 20 von Fig. 1 ausgebildet. Erste und zweite ringförmige Flansche 52 und 54 ragen radial nach außen von einem Hülsenabschnitt 55 vor. Der Flansch 52 hat eine äußere Oberfläche 56, und der Flansch 54 hat eine äußere Oberfläche 58. Die Käfig-Rollen-Anordnung 60 ist ebenfalls sehr ähnlich wie die Anordnung 30 von Fig. 1 ausgebildet. Der Käfig 62 hat ein erstes axiales Ende 64 und ein zweites axiales Ende 66 und enthält eine Vielzahl von Rollen 70. Jede Rolle 70 hat eine erste End fläche 72 und eine zweite Endfläche 74. Der Hauptunterschied zwischen den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen besteht darin, daß die axiale Länge des Käfigs 62 gemäß Fig. 2 relativ größer ist in bezug auf den axialen Abstand der Flansche des inneren Laufrings. Gemäß Fig. 1 ist die Käfig-Rollen-Anordnung 30 zwischen den Flanschen 24 und 26 angeordnet, während Fig. 2 die Käfig-Rollen-Anordnung 60 derart zeigt, daß die axialen Enden 64 und 66 des Käfigs 62 auf den äußeren Oberflächen 56 und 58 der Flansche 52 und 54 liegen bzw. angeordnet sind. Der Käfig 62 kann in einem Stück konstruiert sein, so daß nach dem Einsetzen der Rollen 70 die Käfig- Rollen-Anordnung 60 axial über den inneren Laufring 50 geschoben werden kann, um den Laufring 50 und die Käfig-Rollen-Anordnung 60 miteinander zusammen zufügen. Der Käfig 62 ist wie gemäß Fig. 1 aus Kunststoff hergestellt, und eine geteilte Konstruktion könnte ebenfalls für den Käfig verwendet werden, um das Zusammenfügen des inneren Laufrings 50 und der Käfig-Rollen-Anordnung 60 zu erleichtern. Der Käfig 62 könnte auch aus Metall hergestellt sein. Nachdem der Laufring 50 und die Anordnung 60 miteinander zusammengefügt sind, wird die Anordnung 60 axial an Ort und Stelle gehalten durch die Begrenzungs wirkung der Flansche 52 und 54, die mit den Endflächen 72 und 74 der Rollen 70 zusammenwirken. Im allgemeinen gestattet dies eine größere axiale Bewe gung für die in Fig. 2 gezeigte Anordnung 60 als für die in Fig. 1 gezeigte Anordnung 30. Auch können, wenn der axiale Abstand zwischen den Flanschen 52 und 54 festgelegt ist, längere Rollen 70 in der Anordnung 60 als in der Anordnung 30 eingebaut werden. Fig. 2 shows a modified embodiment. An inner race 50 is formed in exactly the same way as the race 20 of FIG. 1. First and second annular flanges 52 and 54 project radially outward from a sleeve portion 55 . The flange 52 has an outer surface 56 and the flange 54 has an outer surface 58 . The cage-roller arrangement 60 is also very similar to the arrangement 30 of FIG. 1. The cage 62 has a first axial end 64 and a second axial end 66 and contains a plurality of rollers 70 . Each roller 70 has a first end surface 72 and a second end surface 74 . The main difference between the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 is that the axial length of the cage 62 shown in FIG. 2 is relatively greater with respect to the axial distance between the flanges of the inner race. Referring to FIG. 1, the cage assembly rollers 30 is disposed between the flanges 24 and 26, while FIG. 2 shows the cage-roll arrangement 60 such that the axial ends 64 and 66 of the cage 62 on the outer surfaces 56 and 58 of the flanges 52 and 54 lie or are arranged. The cage 62 may be constructed in one piece so that after the rollers 70 are inserted, the cage-roller assembly 60 can be slid axially over the inner race 50 to join the race 50 and the cage-roller assembly 60 together . Cage 62 is made of plastic as shown in FIG. 1, and a split construction could also be used for the cage to facilitate assembly of inner race 50 and cage-roller assembly 60 . The cage 62 could also be made of metal. After the race 50 and assembly 60 are joined together, assembly 60 is held axially in place by the limiting effect of flanges 52 and 54 which cooperate with end surfaces 72 and 74 of rollers 70 . In general, this allows greater axial movement for the arrangement 60 shown in FIG. 2 than for the arrangement 30 shown in FIG. 1. Also, if the axial distance between the flanges 52 and 54 is fixed, longer rollers 70 can be installed in the assembly 60 than in the assembly 30 .

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem inneren Laufring 80 veranschaulicht, der nur einen ringförmigen Flansch 82 hat, der sich radial nach außen unter einem Winkel von etwa 90° von einem geraden zylindrischen Hülsenabschnitt 84 des Laufrings 80 erstreckt. Eine Käfig-Rollen-Anordnung 90 weist einen Käfig 92 auf, der eine sich radial nach innen erstreckende ringförmige Lippe 94 hat, die hakenartig über den Flansch 82 greift, um eine axiale Halterung für die Anordnung 90 zu bilden. Der Käfig 92 hält eine Mehr zahl von Rollen 99. Wenn sich die Anordnung 90 in Fig. 3 nach links bewegt, kommen die Rollen 99 in Berührung mit dem Flansch 82 des inneren Laufrings 80 und begrenzen dadurch eine weitere axiale Bewegung der Anordnung 90. Wenn sich die Anordnung 90 in Fig. 3 nach rechts bewegt, kommt die Lippe 94 zur Anlage gegen den Flansch 82 und begrenzt wiederum eine weitere axiale Bewe gung der Anordnung 90. Der Käfig 92 kann entweder aus Kunststoff oder aus Metall hergestellt sein.In Fig. 3, a third embodiment is illustrated with an inner race 80, which only an annular flange 82 has extending radially outwardly at an angle of about 90 ° cylindrical of a straight sleeve portion 84 of the race 80. A cage-roller assembly 90 includes a cage 92 that has a radially inwardly extending annular lip 94 that hooks over the flange 82 to form an axial support for the assembly 90 . The cage 92 holds a plurality of rollers 99 . As the assembly 90 moves in Fig. 3 to the left, the rollers 99 come into contact with the flange 82 of the inner race 80 and thereby restrict further axial movement of the assembly 90. When the assembly 90 moves to the right in FIG. 3, the lip 94 comes to rest against the flange 82 and in turn limits further axial movement of the assembly 90 . The cage 92 can be made of either plastic or metal.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß alle drei beschriebenen Aus führungsbeispiele eine einstückige Konstruktion für den inneren Laufring und die axialen Haltemittel für die Käfig-Rollen-Anordnung aufweisen. Dies hat wesentliche Einsparungen bei den Herstellungskosten für diese Lageran ordnung zur Folge. Der innere Laufring kann unter Kraft auf eine ungehärtete Welle aufgezogen werden, die ihrerseits nicht eine innere Laufbahnoberfläche bietet, wodurch die Lageranordnung relativ dauerhaft axial positioniert wird. Anstelle der beschriebenen und dargestellten Käfig-Rollen-Anordnungen könnten andere Rollenhalteanordnungen verwendet werden.The advantages of the invention are that all three described from examples of a one-piece construction for the inner race and have the axial holding means for the cage-roller arrangement. This has significant savings in manufacturing costs for these bearings order. The inner race can be under force on an uncured Wave be wound, which in turn is not an inner raceway surface offers, whereby the bearing arrangement is axially positioned relatively permanently. Instead of the described and illustrated cage-roller arrangements other roll holding arrangements could be used.

Claims

1. Rolling bearing with a link ( 30 ; 60 ; 90 ) having stands arranged in the circumferential direction with roller pockets and two axial ends ( 34 , 36 ; 64 , 66 ) and several rollers ( 40 ; 70 ; 99 ) in the roller pockets, characterized by an inner race ( 20 ; 50 ; 80 ) which has a cylindrical sleeve-shaped raceway ( 22 ; 55 ; 84 ) and at least one flange ( 24 , 26 ; 52 , 54 ; 82 ) formed integrally therewith which extends radially outwards extends, and having means for limiting the axial movement of the member ( 30 ; 60 ; 90 ), which include the at least one flange.

2. Bearing according to claim 1, characterized in that the inner race ( 20 ) has two flanges ( 24 , 26 ) which extend radially outwards, and in that the two axial ends ( 34 , 36 ) of the link ( 30 ) between the two flanges of the inner race are arranged.

3. Bearing according to claim 1, characterized in that the inner race ( 50 ) has two flanges ( 52 , 54 ) which extend radially outwards and the outer surfaces ( 56 , 58 ), and that the two axial ends ( 64 , 66 ) of the link ( 60 ) are arranged on these outer surfaces of the two flanges of the inner race.

4. Bearing according to claim 1, characterized in that the link ( 90 ) has a first annular flange ( 94 ) which extends radially inward from one of the two axial ends of the link, and that the inner race ( 80 ) has a second annular flange ( 82 ) which extends radially outward to cooperate with the first annular flange ( 94 ) of the link ( 90 ) thereby forming the means for limiting axial movement of the link ( 90 ) and the rollers ( 99 ) .