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Dokumentenidentifikation DE112004002814T5 15.02.2007
Titel Zusammengesetztes Wälzlager
Anmelder Harmonic Drive Systems Inc., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kiyosawa, Yoshihide, Nagano, JP;
Aoyagi, Harushige, Nagano, JP;
Hanaoka, Hiroki, Nagano, JP
Vertreter Klunker, Schmitt-Nilson, Hirsch, 80797 München
DE-Aktenzeichen 112004002814
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, EP, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG
WO-Anmeldetag 30.03.2004
PCT-Aktenzeichen PCT/JP2004/004565
WO-Veröffentlichungsnummer 2005103515
WO-Veröffentlichungsdatum 03.11.2005
Date of publication of WO application in German translation 15.02.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2007
IPC-Hauptklasse F16C 19/38(2006.01)A, F, I, 20061121, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16C 33/46(2006.01)A, L, I, 20061121, B, H, DE   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Wälzlager, welches Lasten in radialer und in axialer Richtung aufnehmen kann. Die Erfindung betrifft insbesondere ein zusammengesetztes Wälzlager, welches einen geringen Reibungswiderstand besitzt und sich einfach fertigen lässt.

Technischer Hintergrund

Ein allgemein bekanntes Beispiel für ein Lager eines Drehtischs einer Werkzeugmaschine oder dergleichen ist ein zylindrisches Wälzlager vom zusammengesetzten Typ, welches Lasten sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung aufzunehmen vermag.

Wie in 5 gezeigt ist, besitzt ein zusammengesetztes zylindrisches Wälzlager 100 einen kranzförmigen Außenring 102 und einen kranzförmigen Innenring 103 mit nutenförmigem Querschnitt, wobei der Innenring eine erste, eine zweite und eine dritte Aufnahmefläche 103a, 103b bzw. 103c besitzt, die inneren Umfangsbereichen 102a, 102b an beiden Enden des Außenrings 102 gegenüberstehen, und die außerdem einer kreisförmigen Innenumfangsfläche 102C des Außenrings in spezifischen Abständen gegenüberstehen. Axiallagerrollen 104 zum Aufnehmen von axialen Lasten befinden sich zwischen dem inneren Umfangsabschnitt 102a an einem Ende des Außenrings 102 und der ersten Aufnahmefläche 103a des Innenrings 103, außerdem zwischen dem inneren Umfangsabschnitt 102b an dem anderen Ende des Außenrings 102 und der zweiten Aufnahmefläche 103b des Innenrings 103. Radiallagerrollen 105 zum Aufnehmen radialer Lasten befinden sich zwischen der kreisförmigen Innenumfangsfläche 102c des Außenrings 102 und der dritten Aufnahmefläche 103c des Innenrings 103.

Der Innenring 103 enthält ein Hauptteil 110, an welchem die zweite und die dritte Aufnahmefläche 103b, 103c ausgebildet sind, und ein kranzförmiges Plattenelement 111, an welchem die erste Aufnahmefläche 103a ausgebildet ist. Das Plattenelement 111 ist an dem Hauptteil 110 durch einen Bolzen 112 fixiert.

Die Axiallagerrollen 104 werden von Käfigen 103 in einem abrollbaren Zustand zwischen dem Innenumfangsabschnitt 102a an einem Ende des Außenrings 102 und der ersten Aufnahmefläche 103a des Innenrings 103 gehalten, außerdem zwischen dem Innenumfangsabschnitt 102b an dem anderen Ende des Außenrings 102 und der zweiten Aufnahmefläche 103b des Innenrings 103. Die Radiallagerrollen 105 werden in einem abrollbaren Zustand zwischen der kreisförmigen Innenumfangsfläche 102c des Außenrings 102 und der dritten Aufnahmefläche 103c des Innenrings 103 gehalten. Die Rollen werden von kranzförmigen Ausnehmungen 109 gehalten, die einen rechteckigen Querschnitt besitzen und in der dritten Aufnahmefläche 103c des Innenrings 103 ausgebildet sind. Außerdem ermöglichen die Seitenbereiche auf beiden Seiten der kranzförmigen Ausnehmungen 109 eine Positionierung in axialer Richtung (in der Richtung der Mittellinie L des Lagers 100).

In dem so aufgebauten zusammengesetzten zylindrischen Wälzlager 100 werden die Radiallagerrollen 105 von den kranzförmigen Ausnehmungen 109 gehalten, die in dem Innenring 103 ausgebildet sind. Wenn sich also der Innenring 103 dreht, drehen sich die Radiallagerrollen 105 während ihres Umlaufs in den kranzförmigen Ausnehmungen 109. Dies führt zu Problemen insofern, als es zu Gleitreibungskraft zwischen den Rollen 105 und den kranzförmigen Ausnehmungen 109 kommt, wobei eine beträchtliche Reibungskraft auf die Rollen 105 einwirkt.

Weil außerdem die Bodenflächen und die beiden Seitenflächen der kranzförmigen Ausnehmungen 109, die in der dritten Aufnahmefläche 103c des Innenrings 103 ausgebildet sind, Laufflächen bilden, in welchen sich die Rollen 105 bewegen, müssen diese Flächen mit einem hohen Maß an Genauigkeit ausgebildet sein. Es ist schwierig, solche kranzförmigen Ausnehmungen 102 mit hoher Genauigkeit durch Zerspanen auszubilden, verglichen mit Fällen, bei denen eine kreisförmige äußere Umfangsfläche oder eine kreisförmige Innenumfangsfläche durch Zerspanung als Lauffläche ausgebildet wird. Lassen sich die kranzförmigen Ausnehmungen 109 nicht mit einem hohen Maß an Genauigkeit endbearbeiten, so entstehen Probleme dadurch, dass eine hochpräzise Positionierung dann nicht möglich ist, wenn das zusammengesetzte zylindrische Wälzlager 100 in einem Drehtisch einer Werkzeugmaschine oder dergleichen eingebaut wird.

Offenbarung der Erfindung

Ein Ziel der Erfindung ist es, ein zusammengesetztes Wälzlager zu schaffen, bei dem nicht das Erfordernis besteht, kranzförmige Ausnehmungen zum Halten der Wälzkörper für ein Radiallager auszubilden, wobei außerdem die Reibungswiderstände der Wälzkörper reduziert werden können.

Um die genannten Ziele zu erreichen, ist das erfindungsgemäße zusammengesetzte Wälzlager durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

einen ersten Laufring mit einer kreisförmigen Innenumfangsfläche und Stirnflä chenabschnitten, die mit beiden Enden der kreisförmigen Innenumfangsfläche verbunden sind;

einen zweiten Laufring mit einem nutenförmigen Querschnittsteil, aufweisend:

eine erste Aufnahmefläche, die einem der Stirnflächenabschnitte in spezifizierten Intervallen gegenübersteht, eine zweite Aufnahmefläche, die den anderen Stirnflächenabschnitten in spezifizierten Intervallen gegenübersteht, und eine dritte Aufnahmefläche, die der kreisförmigen Innenumfangsfläche in spezifizierten Intervallen gegenübersteht;

eine Mehrzahl erster Wälzkörper zur axialen Lagerung, installiert in einer ersten kranzförmigen Laufbahn zur Axiallagerung, eingegrenzt von einem der Stirnflächenabschnitte und der ersten Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl zweiter Wälzkörper zur axialen Lagerung, installiert in einer zweiten kranzförmigen Laufbahn zur axialen Lagerung, eingeschränkt von der anderen der Stirnflächenabschnitte und der zweiten Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl dritter Wälzkörper zur radialen Lagerung, installiert in einer dritten kranzförmigen Laufbahn zur radialen Lagerung, eingegrenzt von der kreisförmigen Innenumfangsfläche und der dritten Aufnahmefläche;

einen ersten Käfig zur axialen Lagerung, welcher die ersten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der ersten kranzförmigen Laufbahn hält;

einen zweiten Käfig zur axialen Lagerung, welcher die zweiten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der zweiten kranzförmigen Laufbahn hält; und

dritte Käfigabschnitte zur radialen Lagerung, die sich von den Enden des ersten Käfigs und des zweiten Käfigs in der dritten kranzförmigen Laufbahn erstrecken, und die die dritten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand innerhalb dieser Laufbahn halten.

Der zweite Laufring kann ein erstes Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die erste Aufnahmefläche ausgebildet ist, ein zweites Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die zweite Aufnahmefläche ausgebildet ist, und ein drittes Kranzelement, welches koaxial zwischen dem ersten Kranzelement und dem zweiten Kranzelement eingefasst ist und eine kreisförmige Außenumfangsfläche besitzt, an welcher die dritte Aufnahmefläche ausgebildet ist, aufweisen.

Außerdem können der erste und der zweite Käfig zur Axiallagerung Haltelöcher (Taschen) aufweisen, um den ersten und den zweiten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in festen Winkelintervallen entlang der Umfangsfläche zu halten.

Außerdem kann die Konfiguration dritte Wälzkörper aufweisen, gehalten zwischen der distalen Stirnfläche des dritten Käfigabschnitts, der an dem ersten Käfig ausgebildet ist, und der distalen Stirnfläche des dritten Käfigabschnitts, welcher an dem zweiten Käfig ausgebildet ist.

Alternativ können der dritte an dem ersten Käfig ausgebildete Käfigabschnitt und der dritte an dem zweiten Käfig ausgebildete Käfigabschnitt in einem lösbaren Zustand zusammengefügt sein, wobei zwischen diesen Abschnitten Haltelöcher ausgebildet sein können, um die dritten Wälzkörper in einem abbaubaren Zustand in festen Winkelintervallen entlang der Umfangsrichtung zu halten.

Als Wälzkörper für das Axiallager und das Radiallager können Zylinderrollen verwendet werden.

Sodann ist das zusammengesetzte Wälzlager gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:

einen ersten Laufring mit einer kreisförmigen Außenumfangsfläche und Stirnflächenabschnitten, die mit beiden Enden der kreisförmigen Außenumfangsfläche verbunden sind;

einen zweiten Laufring mit einem nutenförmigen Querschnittsteil, aufweisend:

eine erste Aufnahmefläche, die einem der Stirnflächenabschnitte in spezifizierten Intervallen gegenübersteht, eine zweite Aufnahmefläche, die den anderen Stirnflächenabschnitten in spezifizierten Intervallen gegenübersteht, und eine dritte Aufnahmefläche, die der kreisförmigen Außenumfangsfläche in spezifizierten Intervallen gegenübersteht;

eine Mehrzahl erster Wälzkörper zur axialen Lagerung, installiert in einer ersten kranzförmigen Laufbahn zur Axiallagerung, eingegrenzt von einem der Stirnflächenabschnitte und der ersten Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl zweiter Wälzkörper zur axialen Lagerung, installiert in einer zweiten kranzförmigen Laufbahn zur axialen Lagerung, eingeschränkt von der anderen der Stirnflächenabschnitte und der zweiten Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl dritter Wälzkörper zur radialen Lagerung, installiert in einer dritten kranzförmigen Laufbahn zur radialen Lagerung, eingegrenzt von der kreisförmigen Außenumfangsfläche und der dritten Aufnahmefläche;

einen ersten Käfig zur axialen Lagerung, welcher die ersten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der ersten kranzförmigen Laufbahn hält;

einen zweiten Käfig zur axialen Lagerung, welcher die zweiten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der zweiten kranzförmigen Laufbahn hält; und

dritte Käfigabschnitte zur radialen Lagerung, die sich von den Enden des ersten Käfigs und des zweiten Käfigs in der dritten kranzförmigen Laufbahn erstrecken, und die die dritten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand innerhalb dieser Laufbahn halten.

Der zweite Laufring kann ein erstes Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die erste Aufnahmefläche ausgebildet ist, ein zweites Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die zweite Aufnahmefläche ausgebildet ist, und ein drittes Kranzelement, welches koaxial zwischen dem ersten Kranzelement und dem zweiten Kranzelement eingefasst ist und eine kreisförmige Innenumfangsfläche besitzt, an der die dritte Aufnahmefläche ausgebildet ist, aufweisen.

Außerdem können der erste und der zweite Käfig zur Axiallagerung Haltelöcher (Taschen) aufweisen, um die ersten und die zweiten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in fixen Winkelintervallen entlang der Umfangsfläche zu halten.

Außerdem kann die Konfiguration dritte Wälzkörper aufweisen, die zwischen der distalen Fläche des dritten Käfigabschnitts an dem ersten Käfig und der distalen Fläche des dritten. Käfigabschnitts am zweiten Käfig gehalten werden.

Alternativ können die dritten Käfigabschnitte zur Radiallagerung an dem ersten und dem zweiten Käfig in einem lösbaren Zustand zusammengefügt sein, und zwischen diesen Abschnitten können Haltelöcher ausgebildet sein, um die dritten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in festen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung zu halten.

Außerdem können als Wälzkörper zur Axiallagerung und zur radialen Lagerung zylindrische Rollen verwendet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen zusammengesetzten Wälzlagers;

2 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten zusammengesetzten Wälzlagers;

3(a) bis 3(c) sind eine Teil-Abwicklung, die ein weiteres Beispiel eines Käfigs zeigt, eine Schnittansicht des entlang der Linie b-b geschnittenen Teils bzw. eine Schnittansicht entlang der Linie c-c geschnittenen Teils;

4 ist eine Schnittansicht, die eine weitere Ausführungsform eines zusammengesetzten Wälzlagers zeigt; und

5 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen zusammengesetzten Wälzlagers.

Bester Weg zum Ausführen der Erfindung

Ein zusammengesetztes Wälzlager, bei dem die vorliegende Erfindung Anwendung findet, wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

(Ausführungsform 1)

1 ist eine Schnittansicht eines zusammengesetzten Wälzlagers gemäß der Erfindung, und 2 ist eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht von diesem. Wie in diesen Skizzen dargestellt ist, besitzt ein zusammengesetztes Wälzlager 1 einen Außenring (einen ersten Laufring) 2, umfassend eine kreisförmige Innenumfangsfläche 2c und außerdem Stirnflächenabschnitte 2a, 2b, die mit den beiden Enden der kreisförmigen Innenumfangsfläche 2c verbunden sind. Das Lager besitzt außerdem einen kranzförmigen Innenring 3 (zweiter Laufring), in welchem ein Abschnitt mit nutenförmigem Querschnitt ausgebildet ist, und der eine erste Aufnahmefläche 3a aufweist, die dem Stirnflächenabschnitt 2a in spezifizierten Abständen gegenüberliegt, eine zweite Aufnahmefläche 3b, die dem anderen Stirnflächenabschnitt 2b in spezifizierten Abständen gegenüberliegt, und eine dritte Aufnahmefläche 3c, die der kreisförmigen Innenumfangsfläche 2c in spezifizierten Intervallen gegenüberliegt.

Von dem Stirnflächenabschnitt 2a des Außenrings 2 und der ersten Aufnahmefläche 3a des Innenrings 3 wird eine erste kranzförmige Laufbahn für die Axiallagerung begrenzt, in welcher zylindrische Rollen 4 (erste Rollkörper) zur Axiallagerung untergebracht sind. In ähnlicher Weise wird eine zweite kranzförmige Laufbahn zur Axiallagerung von dem anderen Stirnflächenabschnitt 2b des Außenrings 2 und der zweiten Aufnahmefläche 3b des Innenrings begrenzt, wobei in dieser Laufbahn die zylindrischen Rollen 4 (zweite Wälzkörper) zur Axiallagerung untergebracht sind. Eine dritte kranzförmige Lauffläche zur radialen Lagerung wird begrenzt durch die kreisförmige Innenumfangsfläche 2c des Außenrings 2 und die dritte Aufnahmefläche 3c des Innenrings 3, wobei zylindrische Rollen 5 (dritte Wälzkörper) zur radialen Lagerung in dieser Laufbahn untergebracht sind. Beim vorliegenden Beispiel sind zur Verbesserung der Lastaufnahmefähigkeit und zur Verminderung der Verdrehung Radiallager vorgesehen, die vollständig aus Rollen bestehen.

Außerdem ist ein erster Käfig 6 zur Axiallagerung in der ersten kranzförmigen Laufbahn zur Axiallagerung angeordnet. Rollenhaltelöcher 6a sind in dem ersten Käfig 6 in festen Winkelabständen in Umfangsrichtung ausgebildet, wobei die Rollen 4 in den Rollenhaltelöchern 6a in abrollbarem Zustand gehalten sind. In ähnlicher Weise ist ein zweiter Käfig 7 zur Axiallagerung in der anderen zweiten kranzförmigen Laufbahn zur axialen Lagerung ausgebildet, wobei Rollenhaltelöcher 7a in diesem Käfig in festen Winkelabständen entlang der Umfangsrichtung ausgebildet sind. Die Rollen 4 sind in den Rollenhaltelöchern 7a in abrollbarem Zustand aufgenommen.

Ein dritter Käfigabschnitt 8a zur Axiallagerung, der in kranzförmiger Form in Richtung der Innenseite der dritten kranzförmigen Laufbahn für die radiale Lagerung vorsteht, ist integriert am inneren Ende des ersten Käfigs 6 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist ein dritter Käfigabschnitt 8b zur Axiallagerung, der in kranzförmiger Form in Richtung der Innenseite der dritten kranzförmigen Laufbahn vorsteht, integriert am inneren Ende des weiteren zweiten Käfigs 7 ausgebildet. Die Positionen der Rollen 5 zur Radiallagerung in Bezug auf die axiale Richtung (die Richtung der Lager-Mittellinie L) sind von den dritten Käfigabschnitten 8a, 8b begrenzt, so dass die Rollen 5 zwischen diesen Teilen in abrollbarem Zustand gehalten sind.

Weiterhin enthält der Innenring 3 ein großes erstes Kranzelement 9, an welchem die erste Aufnahmefläche 3a ausgebildet ist, ein zweites Kranzelement 10, an welchem die zweite Aufnahmefläche 3b ausgebildet ist, und die die gleiche Größe hat wie das Kranzelement 9, und ein kleines drittes Kranzelement 11, welches sandwichartig zwischen den ersten beiden Kranzelementen 9 und 10 aufgenommen ist. Die kreisförmige Außenumfangsfläche des dritten Kranzelements 11 bildet die dritte Aufnahmefläche 3c. Achslöcher 12, 13 und 14 gleicher Größe sind koaxial in der Mitte der Kranzelemente 9 bis 11 ausgebildet. Weiterhin sind die Kranzelemente 9 bis 11 vor Ort mit Hilfe von Befestigungsbolzen 16 fixiert.

Das zusammengesetzte Wälzlager 1 dieses Aufbaus wird beispielsweise mit dem Außenring 2 am Ort der Lagerungseinheit eines Drehtischs einer Werkzeugmaschine fixiert, wobei der Innenring 3 an der Drehachse des Drehtischs angebracht wird. In dem zusammengesetzten Wälzlager 1 des vorliegenden Beispiels wird ein Teil des ersten und des zweiten Käfigs, welche die Rollen 4 zur axialen Lagerung halten, zum Halten der Rollen 5 für die radiale Lagerung verwendet. Folglich besteht keine Notwendigkeit, kranzförmige Ausnehmungen zum Halten von Rollen an der Ablauffläche (der Aufnahmefläche 3c) für radiale Lagerung auszubilden, wie es im Stand der Technik der Fall ist. Als Folge hiervon lässt sich die spanabhebende Bearbeitung deshalb einfacher durchführen, weil die Aufnahmefläche 3c des Innenrings 3 zu einer einfachen kreisförmigen Außenumfangsfläche endbearbeitet werden kann. Im Ergebnis lässt sich die Aufnahmefläche 3c in einem hohen Maß an Genauigkeit endbearbeiten, was die Bearbeitungskosten verringern kann.

Darüber hinaus werden die Rollen 5 zur radialen Lagerung von den dritten Käfigabschnitten 8a, 8b gehalten, die an dem ersten und den zweiten Käfig 6, 7 ausgebildet sind. Da die Drehzahl der Käfige 6, 7 nahe bei der Umlaufgeschwindigkeit der Rollen 5 liegt, lässt sich der Gleitreibungswiderstand der Rollen 5 im Vergleich zu Fällen reduzieren, in denen die Rollen 5 in kranzförmigen Ausnehmungen gehalten werden, die in dem Innenring 3 ausgebildet sind.

Als Rollkörper werden zylindrische Rollen verwendet, allerdings kann man auch Rollkörper anderer Ausgestaltung verwenden.

Außerdem ist es möglich, für die Haltelöcher für die Rollen 5 zwecks radialer Lagerung durch Käfigabschnitte 8a, 8b auszubilden. Beispielsweise können in festen Intervallen ausgehend von der distalen Fläche 8c eines Käfigabschnitts 8b Vorsprünge 8d in Form von Kammzähnen ausgebildet werden, wie in 3 zu sehen ist. An den distalen Enden dieser Vorsprünge 8d sind Eingriffsvorsprünge 8e ausgebildet. Eingriffsnuten 8f zum Aufnehmen der Eingriffsvorsprünge 8e sind in der distalen Fläche des anderen Käfigabschnitts 8a ausgebildet. Haltelöcher 8g für Rollen 4 und 5 werden gebildet durch diese zwei Käfigabschnitte 8a, 8b, die auf diese Weise zusammengefügt sind.

(Ausführungsform 2)

4 ist eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels des zusammengesetzten Wälzlagers 1. Das zusammengesetzte Wälzlager 1A dieses Beispiels besitzt einen kranzförmigen Innenring (ersten Laufring) 3A und einen kranzförmigen Außenring 2A (zweiten Laufring) mit einem nutenförmigen Querschnitt. Der Außenring enthält eine erste, eine zweite und eine dritte Aufnahmefläche 2d, 2e, 2f, die einander gegenüberliegend angeordnet und in spezifizierten Intervallen von äußeren Umfangsseitenabschnitten 3d, 3e an den beiden Stirnflächen des Innenrings 3A und von einer kreisförmigen Außenumfangsfläche 3f getrennt sind.

Axiallagerrollen 4 zum Aufnehmen von Schublasten befinden sich zwischen einem Stirnflächen-Außenumfangsabschnitt 3d des Innenrings 3A und der ersten Aufnahmefläche 2d des Außenrings 2A, außerdem zwischen dem anderen Stirnflächen-Außenumfangsabschnitt 3e des Innenrings 3A und der zweiten Aufnahmefläche 2e des Außenrings 2A. Radiallagerrollen zum Aufnehmen von radialen Lasten befinden sich zwischen der kreisförmigen Außenumfangsfläche 3f des Innenrings 3A und der dritten Aufnahmefläche 2f des Außenrings 2A. Diese Rollen 4 und 5 werden von den paarweisen Käfigen 6, 7 in einem abrollbarem Zustand gehalten.

Der Außenring 2A des vorliegenden Beispiels umfasst ein erstes kranzförmiges Element 24, an welchem die erste Aufnahmefläche 2d ausgebildet ist, ein zweites Kranzelement 25, an welchem die zweite Aufnahmefläche 2e ausgebildet ist, und ein drittes Kranzelement 26, welches zwischen den Kranzelementen 24 und 25 eingefasst ist. Die kreisförmige Innenumfangsfläche des dritten Kranzelements 26 fungiert als dritte Aufnahmefläche 2f. Diese Kranzelemente 24 bis 26 haben gleiche Außendurchmesser. Außerdem sind die Durchmesser von Durchgangslöchern 27, 28 in den Mitten der Kranzelemente 24, 25 größer als der Durchmesser eines Achslochs 29 in dem Innenring 3A. Die Kranzelemente 24 bis 26 sind einander überlagert und durch Befestigungsbolzen 30 an Ort und Stelle fixiert.

Die dritten Käfigabschnitte 8a, 8b zur radialen Lagerung sind an den Außenenden des ersten und des zweiten Käfigs 6A, 7A zur axialen Lagerung ausgebildet, und die Stellen der Rollen 5 in Längsrichtung werden beschränkt durch diese Käfigabschnitte 8a, 8b.

Der Einsatz des zusammengesetzten Wälzlagers 1A des vorliegenden Beispiels bietet die gleichen Betriebseffekte wie die Verwendung des oben beschriebenen zusammengesetzten Wälzlagers 1.

Als Wälzkörper werden zylindrische Rollen verwendet, jedoch können auch Wälzkörper anderer Form eingesetzt werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Bei dem erfindungsgemäßen zusammengesetzten Wälzlager werden dritte Käfigabschnitte zur radialen Lagerung an den Enden des ersten und des zweiten Käfigs für die axiale Lagerung gebildet. Deshalb besteht keine Notwendigkeit für kranzförmige Ausnehmungen zum Positionieren der Radiallager-Rollkörper in axialer Richtung, die in den Laufbahnflächen der Laufringe auszubilden wären, wie dies übliche Praxis war.

Die Radiallager-Rollkörper werden von den Käfigen gehalten, wobei die Drehgeschwindigkeit der Käfige derjenigen der Wälzkörper nahe kommt. Folglich lässt sich die Gleitreibungskraft, die auf die Rollkörper einwirkt, im Vergleich zu Fällen verringern, bei denen die Wälzkörper in kranzförmigen Hohlräumen gehalten werden, die in den Laufflächen ausgebildet sind. Außerdem wird die Fertigung vereinfacht, da keine Notwendigkeit für anschließende zerspanende Ausbildung kranzförmiger Ausnehmungen in den Laufflächen des Radiallagers besteht.

Zusammenfassung

Ein zusammengesetztes Wälzlager (1) enthält einen Außenring (2) und einen kranzförmigen Innenring (3) mit nutförmiger Querschnittsform, aufweisend eine erste, eine zweite und eine dritte Aufnahmefläche (3a, 3b, 3c), die den beiden Stirnflächen-Innenumfangsabschnitten (2a, 2b) bzw. der kreisförmigen Innenumfangsfläche (2c) des Außenrings (2) in spezifizierten Intervallen gegenüberstehen. Mehrere Rollen (4) zur Axiallagerung befinden sich zwischen einem Stirnflächenabschnitt (2a) des Außenrings (2) und der ersten Aufnahmefläche (3a) des Innenrings (3) und zwischen der anderen Stirnfläche (2b) des Außenrings (2) und der zweiten Aufnahmefläche (3b) des Innenrings (3). Mehrere Rollen (5) zur Radiallagerung befinden sich zwischen der kreisförmigen Innenumfangsfläche (2c) des Außenrings (2) und der dritten Aufnahmefläche (3c) des Innenrings (3). Die Rollen (5) sind zur Bewegung in axialer Richtung beschränkt durch Käfigabschnitte (8a, 8a), die an den Innenenden der Käfige (6, 7) ausgebildet sind, die für die Rollen (4) zur Axiallagerung dienen.

1, 1A
zusammengesetztes Wälzlager
2
Außenring (erster Laufring)
2a, 2b
Stirnflächen
2c
kreisförmige Innenumfangsfläche
2A
Außenring (zweiter Laufring)
2d
erste Aufnahmefläche
2e
zweite Aufnahmefläche
2f
dritte Aufnahmefläche
3
Innenring (zweiter Laufring)
3a
erste Aufnahmefläche
3b
zweite Aufnahmefläche
3c
dritte Aufnahmefläche
3d, 3e
Stirnfläche
3f
kreisförmige Außenumfangsfläche
4, 5
Rollen
6, 6A, 7, 7A
Käfige
8, 8b
Käfigabschnitte
9
erstes Kranzelement
10
zweites Kranzelement
11
drittes Kranzelement
17
kranzförmige Stirnplatte
18
kreisförmiges Innenumfangs-Plattenteil
24
erstes Kranzelement
25
zweites Kranzelement
26
drittes Kranzelement


Anspruch[de]
Zusammengesetztes Wälzlager, umfassend:

einen ersten Laufring mit einer kreisförmigen Innenumfangsfläche und Stirnflächenabschnitten, die an beide Enden der kreisförmigen Innenumfangsfläche anschließen;

einen zweiten Laufring, der mit einem Abschnitt nutenförmigen Querschnitts ausgebildet ist, welcher eine erste Aufnahmefläche, die einem der Stirnflächenabschnitte in einem spezifizierten Intervall gegenübersteht, eine zweite Aufnahmefläche, die der anderen der Stirnflächenabschnitte in einem spezifizierten Intervall gegenübersteht, und eine dritte Aufnahmefläche, die der kreisförmigen Innenumfangsfläche in einem spezifizierten Intervall gegenübersteht, aufweist;

eine Mehrzahl erster Wälzkörper zur Axiallagerung, installiert in einer ersten kranzförmigen Laufbahn zur Axiallagerung, definiert durch einen der Stirnflächenabschnitte und die erste Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl zweiter Wälzkörper zur Axiallagerung, installiert in einer zweiten kranzförmigen Laufbahn zur Axiallagerung, definiert von dem anderen der Stirnflächenabschnitte und die zweite Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl dritter Wälzkörper zur Radiallagerung, installiert in einer dritten kranzförmigen Laufbahn zur Radiallagerung, definiert durch die kreisförmige Innenumfangsfläche und die dritte Aufnahmefläche;

einen ersten Käfig zur Axiallagerung, der die ersten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der ersten kranzförmigen Laufbahn hält;

einen zweiten Käfig zur Axiallagerung, der die zweiten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der zweiten kranzförmigen Laufbahn hält; und

dritte Käfigabschnitte zur Radiallagerung, die sich von den Enden des ersten und des zweiten Käfigs in der dritten kranzförmigen Laufbahn erstrecken, und die die dritten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand innerhalb dieser Laufbahn halten.
Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem der zweite Laufring aufweist:

ein erstes Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die erste Aufnahmefläche ausgebildet ist;

ein zweites Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die zweite Aufnahmefläche ausgebildet ist; und

ein drittes Kranzelement, welches koaxial zwischen dem ersten Kranzelement und dem zweiten Kranzelement eingefasst ist und eine kreisförmige Außenumfangsfläche besitzt, an der die dritte Aufnahmefläche ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem der erste und der zweite Käfig Haltelöcher zum Halten der ersten und der zweiten Wälzkörper in abrollbarem Zustand in festen Winkelabständen entlang einer Umfangsrichtung aufweisen. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem die dritten Wälzkörper zwischen einer distalen Stirnfläche des dritten Käfigabschnitts an dem ersten Käfig und einer distalen Stirnfläche des dritten Käfigabschnitts an dem zweiten Käfig gehalten werden. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem der dritte Käfigabschnitt an dem ersten Käfig und der dritte Käfigabschnitt an dem zweiten Käfig in lösbarem Zustand zusammengefügt sind, wobei zwischen diesen Abschnitten Haltelöcher zum Halten der dritten Wälzkörper in abrollbarem Zustand in festen Winkelabständen entlang einer Umfangsrichtung ausgebildet sind. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem die ersten, die zweiten und die dritten Wälzkörper zylindrische Rollen sind. Zusammengesetztes Wälzlager, umfassend:

einen ersten Laufring mit einer kreisförmigen Außenumfangsfläche und Stirnflächenabschnitten, die an beide Enden der kreisförmigen Außenumfangsfläche anschließen;

einen zweiten Laufring, der mit einem Abschnitt nutenförmigen Querschnitts ausgebildet ist, welcher eine erste Aufnahmefläche, die einem der Stirnflächenabschnitte in einem spezifizierten Intervall gegenübersteht, eine zweite Aufnahmefläche, die der anderen der Stirnflächenabschnitte in einem spezifizierten Intervall gegenübersteht, und eine dritte Aufnahmefläche, die der kreisförmigen Außenumfangsfläche in einem spezifizierten Intervall gegenübersteht, aufweist;

eine Mehrzahl erster Wälzkörper zur Axiallagerung, installiert in einer ersten kranzförmigen Laufbahn zur Axiallagerung, definiert durch einen der Stirnflächenabschnitte und die erste Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl zweiter Wälzkörper zur Axiallagerung, installiert in einer zweiten kranzförmigen Laufbahn zur Axiallagerung, definiert von dem anderen der Stirnflächenabschnitte und die zweite Aufnahmefläche;

eine Mehrzahl dritter Wälzkörper zur Radiallagerung, installiert in einer dritten kranzförmigen Laufbahn zur Radiallagerung, definiert durch die kreisförmige Außenumfangsfläche und die dritte Aufnahmefläche;

einen ersten Käfig zur Axiallagerung, der die ersten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der ersten kranzförmigen Laufbahn hält;

einen zweiten Käfig zur Axiallagerung, der die zweiten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand in der zweiten kranzförmigen Laufbahn hält; und

dritte Käfigabschnitte zur Radiallagerung, die sich von den Enden des ersten und des zweiten Käfigs in der dritten kranzförmigen Laufbahn erstrecken, und die die dritten Wälzkörper in einem abrollbaren Zustand innerhalb dieser Laufbahn halten.
Wälzlager nach Anspruch 7, bei dem der zweite Laufring aufweist:

ein erstes Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die erste Aufnahmefläche ausgebildet ist;

ein zweites Kranzelement mit einer Stirnfläche, an der die zweite Aufnahmefläche ausgebildet ist; und

ein drittes Kranzelement, welches koaxial zwischen dem ersten Kranzelement und dem zweiten Kranzelement eingefasst ist und eine kreisförmige Außenumfangsfläche besitzt, an der die dritte Aufnahmefläche ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 7, bei dem der erste und der zweite Käfig Haltelöcher zum Halten der ersten und der zweiten Wälzkörper in abrollbarem Zustand in festen Winkelabständen entlang einer Umfangsrichtung aufweisen. Wälzlager nach Anspruch 7, bei dem die dritten Wälzkörper zwischen einer distalen Stirnfläche des dritten Käfigabschnitts an dem ersten Käfig und einer distalen Stirnfläche des dritten Käfigabschnitts an dem zweiten Käfig gehalten werden. Wälzlager nach Anspruch 7, bei dem der dritte Käfigabschnitt an dem ersten Käfig und der dritte Käfigabschnitt an dem zweiten Käfig in lösbarem Zustand zusammengefügt sind, wobei zwischen diesen Abschnitten Haltelöcher zum Halten der dritten Wälzkörper in abrollbarem Zustand in festen Winkelabständen entlang einer Umfangsrichtung ausgebildet sind. Wälzlager nach Anspruch 7, bei dem die ersten, die zweiten und die dritten Wälzkörper zylindrische Rollen sind.






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