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Title:
BALL BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/013422
Kind Code:
A1
Abstract:
Ball bearing having an inner ring (10), an outer ring (12), bearing balls (18) that are guided in grooves (14, 16) in the inner ring and the outer ring, a sleeve (28) surrounding the outer ring, and at least one rubber-elastic track (32), which is held under compressive stress between the outer ring (12) and the sleeve (28), wherein the outer ring (12) has, on its outer circumference, at both ends, an encircling chamfer (34), wherein the circumferential wall of the sleeve (28) has a U-shaped profile with radially inwardly protruding parallel legs (30), and wherein the rubber-elastic track (32) bears, in each internal corner of the U-shaped profile, against the sleeve (28) and against the chamfer (34) of the outer ring (12).

Inventors:
ULLRICH THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/065909
Publication Date:
January 28, 2021
Filing Date:
June 09, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ROLLAX GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
F16C19/06; F16C27/06; F16C35/077
Foreign References:
EP3001050A12016-03-30
DE4307830A11993-09-23
Attorney, Agent or Firm:
TER MEER STEINMEISTER & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

E Kugellager mit einem Innenring (10), einem Außenring (12), Lagerkugeln (18), die in Rillen (14, 16) des Innenrings und des Außenrings geführt sind, einer den Außen- ring umgebenden Hülse (28), und mindestens einer gummi elastischen Spur (32), die un ter Kompressionsspannung zwischen dem Außenring (12) und der Hülse (28) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (12) an seinem äußeren Umfang an beiden Enden eine umlaufende Fase (34) aufweist, dass die Umfangswand der Hülse (28) ein U-Profil mit radial einwärts vorspringenden parallelen Schenkeln (30) aufweist, und dass die gummi elastischen Spur (32) in jeder Innenecke des U-Profils an der Hülse

(28) sowie an der Fase (34) des Außenrings (12) anliegt.

2. Kugellager nach Anspruch 1, bei dem zwei gummielastische Spuren in der Form von separaten gummi elastischen Ringen (32) vorgesehen sind.

3. Kugellager nach Anspruch 2, bei dem die gummi elastischen Ringe (32) jeweils die Querschnittsform eines rechtwinkligen Dreiecks mit abgerundeten Ecken haben.

4. Kugellager nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Fase (34) mit der Umfangsfläche (26) des Außenrings (12) in einen Winkel von 45° bildet.

Description:
KUGELLAGER

Die Erfindung betrifft ein Kugellager mit einem Innenring, einem Außenring, Lagerku geln, die in Rillen des Innenrings und des Außenrings geführt sind, einer den Außenring umgebenden Hülse, und mindestens einer gummi elastischen Spur, die unter Kompressi- onsspannung zwischen dem Außenring und der Hülse gehalten ist.

Kugellager dieser Art sind aus der Praxis bekannt und dienen zur drehbaren Lagerung einer in den Innenring eingepassten Welle in einem Bauteil, das starr mit der Hülse ver bunden ist. Die gummi elastische Aufhängung ermöglicht den Ausgleich von geringen Fehlausrichtungen zwischen der Welle und der Hülse.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kugellager mit verbesserter Körperschallentkopplung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Außenring an seinem äußeren Umfang an beiden Enden eine umlaufende Fase aufweist, dass die Umfangs wand der Hülse ein U-Profil mit radial einwärts vorspringenden parallelen Schenkeln aufweist, und dass die gummi elastische Spur in jeder Innenecke des U-Profils an der Hülse sowie an der Fase des Außenrings anliegt. Bei dem erfindungsgemäßen Lager kann die gummi elastische Spur in ihrem Querschnitt nicht nur in radialer Richtung, sondern auch in axialer Richtung verformt werden, so dass eine gefederte Relativbewegung der Welle und der Hülse in fünf Freiheitsgraden ermöglicht wird, nämlich allen drei Freiheitsgraden der Translation und Freiheitsgraden der Rotation um die beiden Achsen, die senkrecht zur Welle orientiert sind. Der wesent liche Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass es in keiner Richtung einen direkten Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen der Hülse und dem Außenring des Lagers gibt, so dass die Übertragung von Körperschall vom Lager auf die Hülse und umgekehrt wirk sam unterdrückt wird, da die Schallwellen durch die gummi elastischen Spur stark ge dämpft werden.

Die Nachgiebigkeit des Lagers bei Relativbewegungen von Welle und Hülse lässt sich durch geeignete Dimensionierung der gummi elastischen Spur und durch geeignete Wahl des Innendurchmessers und der axialen Länge der Hülse nach Bedarf einstellen.

Die Fase am Außenring ermöglicht eine größere konstruktive Freiheit bei der Dimensio nierung der Hülse und ermöglicht es insbesondere, den Außenring eines genormten Standardlagers verwenden und so zu modifizieren, dass der nötige Raum für die gum mielastische Spur geschaffen wird und dennoch auch bei der Hülse die Standardmaße für die Länge und den Durchmesser eingehalten werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

In einer Ausführungsform sind zwei gummi elastische Spuren in der Form von separaten gummi elastischen Ringen vorgesehen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen axialen Schnitt durch ein erfindungsge- mäßes Axial-Rillenkugellager. Das in der Zeichnung dargestellte Lager weist einen Innenring 10 und einen Außenring 12 auf, die beide aus Metall bestehen. In den Innenring 10 ist eine Welle W eingepresst, die mit Hilfe des Lagers drehbar gelagert werden soll.

In der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 10 und in der inneren Umfangsfläche des Außenrings 12 sind einander gegenüberliegende Rillen 14, 16 gebildet, die zur Führung von Lagerkugeln 18 dienen.

Die Lagerkugeln 18 sind in einem Kugelkäfig 20 gehalten. Der zwischen dem Innenring 10 und dem Außenring 12 gebildete Ringspalt, der die Lagerkugeln 18 und den Kugel käfig 20 aufnimmt, ist an beiden axialen Enden durch Abdeckringe 22 abgeschlossen, die jeweils in einem in den Außenring 12 eingeclipsten Halteprofil 24 gehalten sind. Dadurch wird das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Ringspalt sowie der Austritt von Schmiermittel aus dem Lager verhindert.

Der Außenring 12 hat eine zylindrische Außenfläche 26 und ist mit geringem Abstand von einer zylindrischen Hülse 28 umgeben, deren Umfangswand ein U-förmiges Profil mit an beiden axialen Enden radial einwärts vorspringenden Schenkeln 30 aufweist. Je der der beiden Schenkel 30 bildet mit der Basis des U-Profils eine Innenecke, in der ein gummi elastischer Ring 32 aufgenommen ist.

Der Außenring 12 hat an seinem äußeren Umfang an beiden axialen Enden eine Fase, die gegenüber der Umfangsfläche 26 unter einem Winkel von 45° abgeschrägt ist. Jeder der beiden gummi elastischen Ringe 32 ist unter Kompressionsspannung zwischen der Hülse 28 und der Fase 34 des Außenrings gehalten.

Dadurch, dass sich die gummi elastischen Ringe 32 im Querschnitt elastisch verformen können, werden kleine Relativbewegungen zwischen dem Außenring 12 des Lagers und der Hülse 28 ermöglicht. Insbesondere kann sich der Außenring 12, und damit das kom plette Lager einschließlich der darin gelagerten Welle, relativ zu der Hülse 28 in Rich tung der Achse A des Lagers sowie auch in den beiden zu der Achse A senkrechten Richtungen bewegen. Die Querschnittsform der gummi elastischen Ringe 32 sind so ausgelegt, dass bei Translationsbewegungen des Außenrings 12 in jeder Richtung nicht nur auf Scherung, sondern auch auf Kompression beansprucht, so dass auf das Lager eine hohe Rückstellkraft in Richtung auf die Neutralposition ausgeübt wird. Dasselbe gilt auch, wenn die Welle und mit ihr das komplette Lager um eine der beiden recht winklig zu der Achse A verlaufenden Achsen verschwenkt wird.

Wenn sich Körperschall in der in dem Innenring 10 gelagerten Welle W ausbreitet, so kann dieser Körperschall über den Innenring 10 und die Lagerkugeln 18 in den Außen ring 12 übertragen werden, jedoch nicht auf die Hülse 28, da diese durch die gummi elastischen Ringe 32 in jeder Richtung von dem Außenring 12 getrennt ist und die Schallwellen durch das gummi elastische Material der Ringe 32 wirksam gedämpft wer den. Dasselbe gilt auch bei der Ausbreitung von Körperschall in entgegengesetzter Richtung, von der Hülse 28 auf das Lager.

Die Welle 28 ist auf irgendeine bekannte Weise in einem nicht gezeigten Bauteil befes- tigt, in dem die Welle W gelagert werden soll. Durch das hohe Elastizitätsmodul der Ringe 32 kann eine präzise Ausrichtung und Positionierung der Welle W bei gleichzei tig hoher Laufruhe der Lageranordnung erreicht werden.