DE102017129773A1

DE102017129773A1 - Spherical roller bearings

Info

Publication number: DE102017129773A1
Application number: DE102017129773.1A
Authority: DE
Inventors: Lucian Beck; Andreas Bierlein; Rainer Schröder; Christoph Schicke; Martin Grehn
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager (50) mit einem Innenring (52) sowie einem diesen umgebenden Außenring (54), welche koaxial zu einer Längsmittelachse (18) des Pendelrollenlagers (50) angeordnet sind, und mit in einem Käfig (10) aufgenommen tonnenförmigen Wälzkörpern (64), welche in wenigstens einer Wälzkörperreihe (68, 70) radial zwischen dem Innenring (52) und dem Außenring (54) angeordnet sind sowie an deren Laufbahnen abrollen, wobei der Käfig (10) wenigstens zwei Käfigringe (12, 14, 16) aufweist, welche mittels zueinander beabstandeter Käfigstege (20) miteinander verbunden sind, so dass zwischen den Käfigringen und den Käfigstegen (20) Käfigtaschen (28) zur Aufnahme von jeweils einem Wälzkörper (64) je Käfigtasche (28) ausgebildet sind. Hierbei ist vorgesehen, dass die Käfigringe (12, 14, 16) im Bereich der jeweiligen Käfigtaschen (28) jeweils eine konvex gekrümmte, die Käfigtasche (28) einengende Taschenwand (30) aufweisen, dass im Bereich der höchsten Erhebung (32) einer jeden dieser Taschenwände (30) ein in den Raum der jeweiligen Käfigtasche hineinragender Haltezapfen (34) angeordnet oder ausgebildet ist, dass die Wälzkörper (64) an deren beiden Stirnseiten (78, 80) jeweils eine zentrische Vertiefung (72, 100, 104) aufweisen, und dass die Wälzkörper (64) in den ihnen zugeordneten Käfigtaschen (28) dadurch gehalten sind und der Käfig (10) durch diese geführt ist, dass jeweils ein Haltezapfen (34) in jeweils eine Vertiefung der zugeordneten Wälzkörper (64) spielbehaftet eingreift.The invention relates to a spherical roller bearing (50) having an inner ring (52) and a surrounding outer ring (54), which are arranged coaxially to a longitudinal central axis (18) of the spherical roller bearing (50), and with in a cage (10) recorded barrel-shaped rolling elements (64), which are arranged in at least one row of rolling elements (68, 70) radially between the inner ring (52) and the outer ring (54) and roll on the raceways, wherein the cage (10) at least two cage rings (12, 14, 16 ), which are connected to each other by means of spaced-apart cage webs (20), so that between the cage rings and the cage webs (20) cage pockets (28) for receiving one rolling element (64) per cage pocket (28) are formed. Here, it is provided that the cage rings (12, 14, 16) in the region of the respective cage pockets (28) each have a convexly curved, the cage pocket (28) constricting pocket wall (30) that in the region of the highest elevation (32) of each a pocket (34) protruding into the space of the respective cage pocket is arranged or designed in such a way that the rolling elements (64) each have a central recess (72, 100, 104) at their two end faces (78, 80), and that the rolling elements (64) are held in their associated cage pockets (28) and the cage (10) is guided by this, that in each case a retaining pin (34) in each case a recess of the associated rolling elements (64) engages play.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager mit einem Innenring sowie einem diesen umgebenden Außenring, welche koaxial zu einer Längsmittelachse des Pendelrollenlagers angeordnet sind, und mit in einem Käfig aufgenommen tonnenförmigen Wälzkörpern, welche in wenigstens einer Wälzkörperreihe radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind sowie an deren Laufbahnen abrollen, wobei der Käfig wenigstens zwei Käfigringe aufweist, welche mittels gleichmäßig zueinander beabstandeter Käfigstege miteinander verbunden sind, so dass zwischen den Käfigringen und den Käfigstegen Käfigtaschen zur Aufnahme von jeweils einem Wälzkörper je Käfigtasche ausgebildet sind.The invention relates to a spherical roller bearing with an inner ring and a surrounding outer ring, which are arranged coaxially to a longitudinal center axis of the spherical roller bearing, and housed in a cage barrel-shaped rolling elements, which are arranged in at least one row of rolling radially between the inner ring and the outer ring and at the Rolling raceways, wherein the cage has at least two cage rings which are interconnected by means of equally spaced cage bars, so that between the cage rings and the cage bars cage pockets are formed for receiving one rolling element per cage pocket.

Wälzlager sind in vielen Ausführungsformen zur reibungsarmen und mechanisch hochbelastbaren Lagerung von Maschinen aller Art bekannt. Um ein zuverlässige Führung der Wälzkörper innerhalb des Lagers zu ermöglichen, kommen bis auf die sogenannten vollrolligen Wälzlager in der Regel Wälzkörperkäfige zum Einsatz. Pendelrollenlager gestatten darüber hinaus den Ausgleich eines zumindest geringfügigen Fluchtungsfehlers zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring. Derartige Pendelrollenlager sind üblicherweise zweireihig aufgebaut.Rolling bearings are known in many embodiments for low-friction and mechanically heavy-duty storage of machines of all kinds. In order to enable a reliable guidance of the rolling elements within the bearing, come except for the so-called full complement rolling bearings usually Wälzkörperkäfige used. Spherical roller bearings also allow the compensation of an at least slight misalignment between the bearing inner ring and the bearing outer ring. Such spherical roller bearings are usually constructed in two rows.

Aus der CN 103 115 070 A ist ein Wälzkörperkäfig für ein zweireihiges Pendelrollenlager bekannt. Dieser Wälzkörperkäfig weist einen einstückigen Grundkörper aus massivem Messing oder einem anderen Buntmetall sowie zwei Reihen mit Käfigtaschen auf, wobei die Käfigtaschen umfangsbezogen zueinander versetzt angeordnet sind. Der Wälzkörperkäfig verfügt über zwei außen verlaufende Seitenringe und einen dazwischen ausgeformten Mittelring. Der Wälzkörperkäfig ist durch die in den Käfigtaschen aufnehmbaren tonnenförmigen Wälzkörper zuverlässig zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring des Pendelrollenlagers geführt. Zwischen den beiden Seitenringen und dem Mittelring verlaufende Wälzkörperstege weisen jeweils leicht konkave Anlaufflächen auf. Die Innenflächen der Seitenringe und die Außenflächen des Mittelrings dienen als axiale Anlaufflächen für die Wälzkörper und sind jeweils plan ausgebildet. Nachteilig an diesem Wälzkörperkäfig sind unter anderem der hohe spanende Fertigungsaufwand sowie der hierdurch bedingte hohe Materialverlust bei der Herstellung des massiven Wälzkörperkäfigs. Ferner bedingt die Geometrie der Anlaufflächen des Wälzkörperkäfigs selbst im Fall von Wälzkörpern mit balligen Stirnseiten verhältnismäßig große und damit reibungserhöhende Kontaktzonen zwischen den Wälzkörpern und dem Wälzkörperkäfig.From the CN 103 115 070 A a rolling element cage for a double row spherical roller bearing is known. This Wälzkörperkäfig has a one-piece body made of solid brass or other non-ferrous metal and two rows of cage pockets, wherein the cage pockets are arranged circumferentially offset from one another. The Wälzkörperkäfig has two outer side rings and a molded therefrom middle ring. The Wälzkörperkäfig is reliably guided by the receivable in the cage pockets barrel-shaped rolling elements between the bearing inner ring and the bearing outer ring of the spherical roller bearing. Between the two side rings and the middle ring extending Wälzkörperstege each have slightly concave contact surfaces. The inner surfaces of the side rings and the outer surfaces of the center ring serve as axial abutment surfaces for the rolling elements and are each planed. A disadvantage of this Wälzkörperkäfig include the high cutting production costs and the consequent high loss of material in the production of massive Wälzkörperkäfigs. Furthermore, the geometry of the contact surfaces of the Wälzkörperkäfigs caused even in the case of rolling elements with spherical end faces relatively large and thus friction-increasing contact zones between the rolling elements and the Wälzkörperkäfig.

Außerdem ist aus der DE 500 510 A und der DE 501 457 A jeweils ein Käfig für ein Rollenlager bekannt, bei dem durch Stege miteinander verbundene Käfigringe Haltezapfen aufweisen, welche in Käfigtaschen hineinragen. Diese Haltezapfen greifen mit Spiel in stirnseitige Bohrungen von zugeordneten zylindrischen Wälzkörpern ein.Moreover, from the DE 500 510 A and the DE 501 457 A each known a cage for a roller bearing, in which interconnected by webs cage rings retaining pins which protrude into cage pockets. These retaining pins engage with play in frontal bores of associated cylindrical rolling elements.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein reibungsarm laufendes Pendelrollenlager mit einer hohen Tragzahl vorzustellen, welches einen vergleichsweise konstruktiv einfach aufgebauten, leichtgewichtigen und zugleich fertigungstechnisch kostengünstig herstellbaren Käfig aufweist.The invention had the object of presenting a low-friction spherical roller bearing with a high load rating, which has a comparatively simple design, lightweight and at the same time manufacturing technology cost-effectively manufacturable cage.

Diese Aufgabe ist durch ein Pendelrollenlager mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Pendelrollenlagers sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by a spherical roller bearing with the features of claim 1. Advantageous developments of this spherical roller bearing are defined in the dependent claims.

Demnach geht die Erfindung aus von einem Pendelrollenlager mit einem Innenring sowie einem diesen umgebenden Außenring, welche koaxial zu einer Längsmittelachse des Pendelrollenlagers angeordnet sind, und mit in einem Käfig aufgenommen tonnenförmigen Wälzkörpern, welche in wenigstens einer Wälzkörperreihe radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind sowie an deren Laufbahnen abrollen, wobei der Käfig wenigstens zwei Käfigringe aufweist, welche mittels gleichmäßig zueinander beabstandeter Käfigstege miteinander verbunden sind, so dass zwischen den Käfigringen und den Käfigstegen Käfigtaschen zur Aufnahme von jeweils einem Wälzkörper je Käfigtasche ausgebildet sind.Accordingly, the invention is based on a spherical roller bearing with an inner ring and a surrounding outer ring, which are arranged coaxially to a longitudinal center axis of the spherical roller bearing, and housed in a cage barrel-shaped rolling elements, which are arranged in at least one row of rolling radially between the inner ring and the outer ring as well as roll on their careers, wherein the cage has at least two cage rings which are interconnected by means of equally spaced cage bars, so that between the cage rings and the cage bars cage pockets are formed for receiving one rolling element per cage pocket.

Gemäß der Erfindung ist bei diesem Pendelrollenlager vorgesehen, dass die Käfigringe im Bereich der jeweiligen Käfigtaschen jeweils eine konvex gekrümmte, die Käfigtasche einengende Taschenwand aufweisen, dass im Bereich der höchsten Erhebung einer jeden dieser Taschenwände ein in den Raum der jeweiligen Käfigtasche hineinragender Haltezapfen angeordnet oder ausgebildet ist, dass die Wälzkörper an deren beiden Stirnseiten jeweils eine zentrische Vertiefung aufweisen, und dass die Wälzkörper in den ihnen zugeordneten Käfigtaschen dadurch gehalten sind und der Käfig durch diese geführt ist, dass jeweils ein Haltezapfen in jeweils eine Vertiefung der zugeordneten Wälzkörper spielbehaftet eingreift.According to the invention, it is provided in this spherical roller bearing that the cage rings each have a convexly curved, the cage pocket constricting pocket wall in the region of the respective cage pockets arranged or formed in the region of the highest elevation of each of these pocket walls in the space of the respective cage pocket projecting retaining pin is that the rolling elements each have a central recess at the two end faces, and that the rolling elements are held in their associated cage pockets and the cage is guided by this, that in each case a retaining pin engages play in each case a recess of the associated rolling elements.

Hierdurch ist ein konstruktiv vergleichsweise einfacher, kostengünstiger sowie leichtgewichtiger Aufbau des Käfigs gegeben. Der Käfig erlaubt dabei eine hohe mechanische Lasttragfähigkeit des Pendelrollenlagers bei einer zugleich minimalen Reibung der Wälzkörper am Käfig. Darüber hinaus ist eine ausgezeichnete Führung der Wälzkörper durch den Käfig beziehungsweise umgekehrt eine hervorragende Führung des Käfigs mittels der Wälzkörper durch die in die Vertiefungen eingreifenden Haltezapfen realisiert. Die Haltezapfen des Käfigs sowie die Vertiefungen in den Stirnseiten der Wälzkörper sind bevorzugt fluchtend zu den Drehachsen der Wälzkörper ausgebildet. Außerdem wird ein Verschränken der tonnenförmigen Wälzkörper, das heißt ein geringfügiges Verdrehen der Wälzkörper um ihre senkrecht zur Wälzkörperdrehachse verlaufende mittige Hochachse, auf einen Winkel von 2° bis maximal 5° durch die mittels der in die stirnseitigen Vertiefungen eingreifenden Haltezapfen begrenzt. Eine fertigungstechnisch aufwendige ballige Ausführung der Stirnseiten der Wälzkörper kann aufgrund des erfindungsgemäßen Käfigs gleichfalls entfallen, so dass die Vertiefungen und die Stirnseiten der Wälzkörper fertigungstechnisch in einem Prozessschritt erzeugt werden können. Außerdem sind Bordscheiben zur Führung des Wälzkörperkäfigs entbehrlich. Durch die konvex gekrümmten Taschenwände der Käfigringe können die Haltezapfen des Käfigs eine geringere Höhe aufweisen, woraus beträchtliche fertigungstechnische Vorteile, insbesondere für den Umformprozess, resultieren.As a result, a structurally comparatively simple, cost-effective and lightweight construction of the cage is provided. The cage allows a high mechanical load carrying capacity of the spherical roller bearing at the same time minimal friction of the rolling elements on the cage. In addition, an excellent leadership of the rolling elements through the cage or vice versa one excellent leadership of the cage realized by means of the rolling elements by engaging in the recesses retaining pin. The retaining pins of the cage and the recesses in the end faces of the rolling elements are preferably formed in alignment with the axes of rotation of the rolling elements. In addition, an entanglement of the barrel-shaped rolling elements, that is, a slight rotation of the rolling elements about their perpendicular to the rolling body axis extending central vertical axis, limited to an angle of 2 ° to a maximum of 5 ° by means of engaging in the frontal recesses retaining pin. A production-technically complex crowned design of the end faces of the rolling elements can also be omitted due to the cage according to the invention, so that the recesses and the end faces of the rolling elements can be produced in a manufacturing process manufacturing process. In addition, flanged wheels for guiding the Wälzkörperkäfigs are dispensable. Due to the convexly curved pocket walls of the cage rings, the retaining pins of the cage may have a lower height, resulting in considerable manufacturing advantages, in particular for the forming process, result.

Soweit definiert ist, dass im Bereich der höchsten Erhebung einer jeden dieser Taschenwände ein in den Raum der jeweiligen Käfigtasche hineinragender Haltezapfen ausgebildet oder angeordnet ist, so kann vorgesehen sein, dass die Haltezapfen beziehungsweise die höchste Erhebung der in Rede stehenden Taschenwände um bis zu ±10% neben der geometrischen Mitte der Länge der jeweiligen Taschenwand 30 ausgebildet sind.To the extent that it is defined that in the region of the highest elevation of each of these pocket walls, a retaining pin projecting into the space of the respective cage pocket is formed or arranged, it can be provided that the retaining pins or the highest elevation of the pocket walls in question by up to ± 10 % next to the geometric center of the length of each pocket wall 30 are formed.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Käfigs des Pendelrollenlagers ist vorgesehen, dass einander zugewandte Stegwände einer jeden Käfigtasche konkav und beabstandet zur Umfangsfläche des dort angeordneten Wälzkörpers ausgebildet sind. Hierdurch weisen die Käfigstege in Umfangsrichtung des Käfigs einen verminderten Querschnitt auf und das Gewicht des Käfigs ist dadurch verringert. Darüber hinaus wird die Reibung zwischen den Wälzkörpern und dem Käfig minimiert.According to an advantageous embodiment of the cage of the spherical roller bearing is provided that mutually facing web walls of each cage pocket are concave and spaced from the peripheral surface of the rolling element arranged there. As a result, the cage webs in the circumferential direction of the cage have a reduced cross section and the weight of the cage is thereby reduced. In addition, the friction between the rolling elements and the cage is minimized.

Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten zweireihigen Pendelrollenlager kann vorgesehen sein, dass die erste Käfigtaschenreihe und die zweite Käfigtaschenreihe in Umfangsrichtung des Käfigs zueinander versetzt ausgebildet. Hierdurch ist die mechanische Belastbarkeit des Käfigs erhöht.In a double-row spherical roller bearing constructed according to the invention, it can be provided that the first row of cage pockets and the second row of cage pockets are offset relative to one another in the circumferential direction of the cage. As a result, the mechanical strength of the cage is increased.

Vorzugsweise sind die Vertiefungen in den Stirnseiten der Wälzkörper durch Umformen, insbesondere durch Prägen, ausgeformt. Infolgedessen ist eine besonders einfache, kostengünstige, spanfreie und damit großserientaugliche Herstellbarkeit der stirnseitigen Vertiefungen der Wälzkörper gegeben. Weiterhin ergibt sich ein minimaler Verschnitt und dadurch bedingt ein verringerter Gesamtmaterialeinsatz bei der Fertigung des Käfigs.Preferably, the recesses in the end faces of the rolling elements by forming, in particular by embossing, formed. As a result, a particularly simple, cost-effective, chip-free and thus mass-production feasibility of the front-side recesses of the rolling elements is given. Furthermore, there is a minimal waste and thus due to a reduced total material use in the manufacture of the cage.

Bei einer technisch günstigen Weiterbildung sind die Vertiefungen in den Stirnseiten der Wälzkörper halbkugelförmig oder zumindest abschnittweise zylindrisch mit einem halbkugelförmigen Vertiefungsgrund ausgebildet. Hierdurch wird die Herstellung der Vertiefungen durch Prägeverfahren erleichtert.In a technically favorable development, the depressions in the end faces of the rolling elements are hemispherical or at least partially cylindrical with a hemispherical recess bottom formed. As a result, the production of the wells is facilitated by embossing.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung sind die Vertiefungen zylindrisch mit einem planen und kreisförmigen Vertiefungsgrund ausgebildet. Hierdruch ergibt sich eine mechanisch besonders zuverlässige Führung des Käfigs an den Wälzkörpern beziehungsweise der Wälzkörper mittels des Käfigs. Außerdem ist gegebenenfalls auch eine Herstellung der Vertiefungen mittels bekannter Bohr- oder Fräsverfahren möglich.According to another embodiment, the recesses are cylindrical with a flat and circular recess bottom. Hierdruch results in a mechanically particularly reliable leadership of the cage on the rolling elements or the rolling elements by means of the cage. In addition, where appropriate, a production of the wells by means of known drilling or milling method possible.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Vertiefungen außen, also im Bereich der Stirnseiten der Wälzkörper, eine gerundete Fase aufweisen. Infolge der beispielsweise viertelkreisförmig gerundeten Fasen können etwaig auftretende mechanische Spannungen im Bereich der Vertiefungen innerhalb der Stirnseiten der Wälzkörper reduziert werden. Verletzungsträchtige scharfe Kanten werden zudem vermieden. Die gerundeten Fasen erleichtern darüber hinaus das Einsetzen beziehungsweise Einrasten oder Einschnappen der Wälzkörper in den Käfig.It can further be provided that the recesses have a rounded chamfer on the outside, that is to say in the region of the end faces of the rolling elements. As a result of the example, quarter-circular rounded chamfer any occurring mechanical stresses in the recesses can be reduced within the end faces of the rolling elements. Injury sharp edges are also avoided. The rounded chamfers also facilitate the insertion or snapping or snapping of the rolling elements in the cage.

Alternativ dazu können die stirnseitigen Vertiefungen in den Wälzkörpern beispielsweise auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Darüber hinaus können die stirnseitigen Vertiefungen koaxial von einer halbtorusförmigen Ringwulst umgeben sein.Alternatively, the front-side depressions in the rolling elements, for example, be formed frusto-conical. In addition, the front-side depressions may be coaxially surrounded by a semi-toroidal annular bead.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Haltezapfen zumindest abschnittweise eine kreisförmige, eine halbkreisförmige, eine elliptische, eine ovale, eine halbkreisringförmige, eine viereckige oder eine mindestens fünfeckige Querschnittsgeometrie auf. Infolgedessen können reibungsrelevante Berührflächen zwischen den Haltezapfen und den Vertiefungen unterschiedlich ausgestaltet sein. Im Fall von kegelstumpfförmigen Vertiefungen sind die Haltezapfen bevorzugt laschenartig, radial einwärts gekrümmt und mit einer rechteckigen Querschnittsgeometrie ausgebildet, deren freie Stirnflächen beziehungsweise freie Enden sich jeweils an einer geneigten Mantelfläche der kegelstumpfartigen Vertiefung abstützen. Vorteilhaft ist auch eine gleichmäßige kreuzförmige Querschnittsgeometrie der Haltezapfen, da diese Formgebung eine vergleichsweise hohe Biegesteifigkeit ermöglicht und zugleich mit einem geringen Radialspiel reibungsarm in den stirnseitigen Vertiefungen der Wälzkörper aufnehmbar ist.According to an advantageous embodiment, the retaining pins have at least in sections a circular, a semi-circular, an elliptical, an oval, a semi-circular, a quadrangular or at least pentagonal cross-sectional geometry. As a result, friction-relevant contact surfaces between the retaining pin and the recesses may be configured differently. In the case of frustoconical depressions, the retaining pins are preferably tab-like, radially inwardly curved and formed with a rectangular cross-sectional geometry whose free end faces or free ends are each supported on an inclined lateral surface of the truncated cone-like depression. Also advantageous is a uniform cross-shaped cross-sectional geometry of the retaining pin, since this shape allows a comparatively high flexural rigidity and at the same time with a low radial clearance friction in the frontal recesses of the rolling elements can be accommodated.

Bevorzugt sind die Haltezapfen an den Taschenwänden durch Umformen und/oder mit Hilfe von separaten Komponenten, insbesondere Klipsen, Nieten, Lötpunkten, Schweißpunkten oder dergleichen gebildet. Hierdurch kann die Herstellung des Käfigs durch Umformprozesse beträchtlich vereinfacht werden, da eine integrale Ausbildung der Haltezapfen an den Käfigseitenringen entfällt. Die separaten Komponenten zur Bildung der Haltezapfen können zum Beispiel aus Messing, Bronze, Aluminium oder dergleichen gebildet sein. Preferably, the retaining pins on the pocket walls by forming and / or by means of separate components, in particular clips, rivets, solder points, welds or the like formed. As a result, the production of the cage can be considerably simplified by forming processes, since an integral formation of the retaining pin on the cage side rings is eliminated. The separate components for forming the retaining pins may be formed, for example, brass, bronze, aluminum or the like.

Bevorzugt ist der Käfig aus einem Metallblech und/oder aus einem metallisierten Kunststoff gebildet. Infolgedessen ist eine besonders kostengünstige, hochgradig maßhaltige sowie großserientaugliche Fertigung des Käfigs möglich.Preferably, the cage is formed from a metal sheet and / or from a metallized plastic. As a result, a particularly cost-effective, highly dimensionally accurate as well as mass production of the cage is possible.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung sind die gleichen konstruktiven Elemente jeweils mit denselben Bezugsziffern versehen. In der Zeichnung zeigt

1 eine perspektivische Ansicht eines die Merkmale der Erfindung aufweisenden Käfigs für ein zweireihiges Pendelrollenlager,
2 einen Längsschnitt durch ein Pendelrollenlager mit dem Käfig gemäß 1,
3 eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines Wälzkörpers gemäß 2 mit in dortige Vertiefungen aufgenommene Haltezapfen unterschiedlicher Ausführungsformen, und
4 einen schematischen Teillängsschnitt durch einen Wälzkörper gemäß 2 mit verschiedenen Ausführungsformen von stirnseitigen Vertiefungen.

For a better understanding of the invention, the description is accompanied by a drawing in which an embodiment is shown. In the drawing, the same constructive elements are each provided with the same reference numerals. In the drawing shows

1 a perspective view of a cage having the features of the invention for a double-row spherical roller bearings,
2 a longitudinal section through a spherical roller bearing with the cage according to 1 .
3 a plan view of an end face of a rolling element according to 2 with recorded in local recesses retaining pins of different embodiments, and
4 a schematic partial longitudinal section through a rolling element according to 2 with various embodiments of end depressions.

Der Käfig 10 gemäß 1 weist einen ersten äußeren Käfigring 12 und einen zweiten äußeren Käfigring 14 sowie einen dazwischen mittig angeordneten dritten Käfigring 16 auf. Die beiden äußeren Käfigringe 12, 14 sowie der mittlere Käfigring 16 sind jeweils rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse 18 des Käfigs 10 angeordnet.The cage 10 according to 1 has a first outer cage ring 12 and a second outer cage ring 14 and a third cage ring centrally located therebetween 16 on. The two outer cage rings 12 . 14 as well as the middle cage ring 16 are each rotationally symmetrical to a longitudinal central axis 18 of the cage 10 arranged.

Jeweils zwei axial unmittelbar benachbarte Käfigringe 12, 16 sowie 14, 16 des bevorzugt einstückigen Käfigs 10 sind mittels in Umfangsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandet angeordneten und näherungsweise parallel zur Längsmittelachse 18 verlaufenden Käfigstegen 20 verbunden. Hierdurch sind zwei in einer ersten Käfigtaschenreihe 22 und in einer zweiten Käfigtaschenreihe 24 gruppierte Käfigtaschen 28 zur Aufnahme jeweils eines in 2 dargestellten tonnenförmigen Wälzkörpers 64 miteinander verbunden. Bevorzugt sind die erste und die zweite Käfigtaschenreihe 22, 24 zur Festigkeitserhöhung in Umfangsrichtung des Käfigs 10 um etwa einen halben Käfigstegabstand S_A zu einander versetzt ausgebildet. Alternativ dazu können die beiden Käfigtaschenreihen 22, 24 umfangsseitig so angeordnet sein, dass die Käfigtaschen 28 jeder Käfigtaschenreihe 22, 24 sich einander jeweils im Wesentlichen paarweise gegenüberliegen.Two axially immediately adjacent cage rings 12 . 16 such as 14 . 16 the preferably one-piece cage 10 are arranged uniformly spaced from each other in the circumferential direction and approximately parallel to the longitudinal central axis 18 running cage bars 20 connected. As a result, two are in a first row of cage pockets 22 and in a second row of cage pockets 24 grouped cage bags 28 to accommodate each one in 2 illustrated barrel-shaped rolling elements 64 connected with each other. The first and the second row of cage pockets are preferred 22 . 24 for increasing the strength in the circumferential direction of the cage 10 about half a cage-bridge distance S _A formed offset to each other. Alternatively, the two cage pockets can be rows 22 . 24 be circumferentially arranged so that the cage pockets 28 every row of cages 22 . 24 in each case essentially opposite each other in pairs.

Die drei Käfigringe 12, 14, 16 weisen im Bereich der Käfigtaschen 28 jeweils eine konvex gekrümmte, die jeweilige Käfigtasche 28 einengende Taschenwand 30 auf, wobei im Bereich einer höchsten Erhebung 32 dieser Taschenwände 30 jeweils ein beispielsweise durch Umformen ausgebildeter Haltezapfen 34 angeordnet ist. Die höchste Erhebung 32 einer Taschenwand 30 wird vorzugsweise in der geometrischen Mitte der Länge der jeweiligen Taschenwand 30 ausgebildet sein. Es kann hierbei aber auch vorgesehen sein, dass die höchste Erhebung 32 einer Taschenwand 30 um bis zu ±10% neben der geometrischen Mitte der Länge der jeweiligen Taschenwand 30 ausgebildet ist.The three cage rings 12 . 14 . 16 show in the area of the cage pockets 28 in each case a convex curved, the respective cage pocket 28 constricting pocket wall 30 on, being in the range of a highest elevation 32 these bag walls 30 in each case a trained example by forming retaining pin 34 is arranged. The highest elevation 32 a pocket wall 30 is preferably in the geometric center of the length of the respective pocket wall 30 be educated. However, it can also be provided that the highest elevation 32 a pocket wall 30 up to ± 10% next to the geometric center of the length of each pocket wall 30 is trained.

Die jeweils zwei in jeder Käfigtasche 28 hineinragenden Haltezapfen 34 sind einander fluchtend zugewandt und verlaufen näherungsweise parallel zur Längsmittelachse 18 des Käfigs 10. Durch die im Bereich der Erhebungen 32 gebildeten Haltezapfen 34 kann ein Umformgrad des streifenförmigen Blechmaterials des Käfigs 10 begrenzt und dennoch eine hinreichende axiale Länge der Haltezapfen 34 zur zuverlässigen Führung des Käfigs 10 in stirnseitigen Vertiefungen 72 der Wälzkörper 64 erzielt werden.The two in each cage pocket 28 protruding retaining pin 34 are facing each other in alignment and are approximately parallel to the longitudinal central axis 18 of the cage 10 , By in the field of surveys 32 formed retaining pin 34 may be a degree of deformation of the strip-shaped sheet material of the cage 10 limited and yet a sufficient axial length of the retaining pin 34 for reliable guidance of the cage 10 in frontal depressions 72 the rolling elements 64 be achieved.

Die einander zugewandten Stegwände 40 der Käfigstege 20 einer jeden Käfigtasche 28 sind im Wesentlichen konkav und zumindest geringfügig beabstandet zu Umfangsflächen 66 der in 1 nicht dargestellten Wälzkörper 64 ausgebildet. Infolgedessen besteht allein zwischen den Haltezapfen 34 und den beidseitigen stirnseitigen Vertiefungen 72 in den Wälzkörpern 64 ein nur in geringem Maße reibungsbehafteter mechanischer Kontakt, woraus ein besonders reibungsarmer Lauf des Käfigs 10 in einem Pendelrollenlager 50 als Zielapplikation gegeben ist. Demzufolge können auch nur verhältnismäßig kleine Bremsmomente um die jeweiligen Drehachsen 74 der Wälzkörper 64 entstehen. Aufgrund der fehlenden Führungsfunktion der Käfigstege 20 für die Wälzkörper 64 wird zudem ein Abstreifen von Schmierstoff vermieden. Zudem weisen die Käfigstege 20 einen reduzierten Querschnitt auf, da sie allein der mechanischen Verbindung der drei Käfigringe 12, 14, 16 dienen. Hieraus resultiert eine beträchtliche Gewichtsminderung des Käfigs 10 und damit eine Reduzierung der rotierenden Masse innerhalb des Pendellagers 50, in dem der Käfig 10 Verwendung findet.The mutually facing web walls 40 the cage bars 20 every cage pocket 28 are substantially concave and at least slightly spaced from peripheral surfaces 66 the in 1 Rolling elements not shown 64 educated. As a result, there is only between the retaining pin 34 and the two-sided end depressions 72 in the rolling elements 64 a little frictional mechanical contact, resulting in a particularly low-friction running of the cage 10 in a spherical roller bearing 50 given as a target application. Consequently, only relatively small braking torques about the respective axes of rotation 74 the rolling elements 64 arise. Due to the missing guiding function of the cage bars 20 for the rolling elements 64 In addition, a stripping of lubricant is avoided. In addition, the cage bars 20 a reduced cross-section, as they alone the mechanical connection of the three cage rings 12 . 14 . 16 serve. This results in a considerable weight reduction of the cage 10 and thus a reduction in the rotating mass within the pendulum bearing 50 in which the cage 10 Use finds.

Der Käfig 10 kann aus einem bandförmigen, streifenförmigen Metallblech beziehungsweise einem metallisch beschichteten Kunststoff gebildet sein. Bei dem Käfigmaterial kann es sich beispielsweise um Stahl, Federstahl, Messing, Bronze, Aluminium oder dergleichen handeln. Alternativ dazu kann auch ein unbeschichteter Kunststoff Verwendung finden, wenn dieser über eine ausreichende mechanische Belastbarkeit verfügt. Bei dem Kunststoff kann es sich um ein thermoplastisches oder duroplastisches Kunststoffmaterial handeln, das gegebenenfalls mit einer Faserarmierung zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Käfigs 10 versehen sein kann. Ein mit einem Kunststoffmaterial gebildeter Käfig 10 kann auf einfache Weise kostengünstig sowie mit hoher Maßhaltigkeit in hohen Stückzahlen im Wege bekannter Spritzgießverfahren gefertigt werden. Die Beschichtung des fertig gespritzten Käfigs 10 mit einem metallischen Material, insbesondere zur Erhöhung von dessen mechanischer Festigkeit, Abriebfestigkeit und Temperaturbeständigkeit, erfolgt vorzugsweise im Anschluss an den eigentlichen Spritzgießprozess. The cage 10 can be formed from a strip-shaped, strip-shaped metal sheet or a metallically coated plastic. The cage material may be, for example, steel, spring steel, brass, bronze, aluminum or the like. Alternatively, an uncoated plastic can be used if it has sufficient mechanical strength. The plastic may be a thermoplastic or thermoset plastic material, optionally with a fiber reinforcement to increase the mechanical strength of the cage 10 can be provided. A cage formed with a plastic material 10 can be manufactured in a simple manner inexpensively and with high dimensional accuracy in large quantities by means of known injection molding. The coating of the finished sprayed cage 10 with a metallic material, in particular to increase its mechanical strength, abrasion resistance and temperature resistance, preferably takes place after the actual injection molding process.

Zur Herstellung des Käfigs 10 aus einem planen Blechstreifen können die Käfigtaschen 28 beispielsweise durch einen Stanzvorgang erzeugt werden, während die Haltezapfen durch einen geeigneten Umformprozess hergestellt werden. Alternativ dazu können auch Laserstrahl- oder Wasserstrahlschneidverfahren zum Einsatz kommen. Abschließend werden die freien Enden des Blechstreifens zu einem ringförmigen Käfig 10 umgebogen und auf Stoß mittels eines geeigneten, möglichst verzugsfreien thermischen Fügeverfahrens, wie beispielsweise Laserschweißen, dauerhaft miteinander verbunden.For the production of the cage 10 The cage pockets can be made from a flat metal strip 28 For example, be produced by a punching process, while the retaining pins are produced by a suitable forming process. Alternatively, laser beam or water jet cutting methods can be used. Finally, the free ends of the sheet metal strip to an annular cage 10 bent and permanently connected to each other by means of a suitable, distortion-free as possible thermal joining process, such as laser welding.

Die Haltezapfen 34 können integral beziehungsweise einstückig mittels geeigneter Umformprozesse an dem Käfig 10 ausgebildet sein. Alternativ dazu oder zusätzlich können die Haltezapfen 34 der Taschenwände 30 mithilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten separaten Komponenten oder Bauteilen, wie zum Beispiel Klipsen, Nieten, Schrauben mit einer geeigneten Kopfform, Löt- oder Schweißpunkten oder hochfesten Klebepunkten aus einem duroplastischen Kunststoff realisiert sein. In diesem Fall kann für die Haltezapfen 34 gegebenenfalls auch ein vom übrigen Käfigmaterial abweichender Werkstoff eingesetzt werden. Zur weiteren Optimierung der mechanischen Stabilität des Käfigs 10 können insbesondere die Käfigstege 20 des Käfigs 10 gegebenenfalls zumindest abschnittweise verformt werden, was zum Beispiel durch das zumindest bereichsweise Einbringen von Sicken, Kanten, Falzen oder Faltungen erfolgen kann.The retaining pins 34 can be integrally or integrally by means of suitable forming processes on the cage 10 be educated. Alternatively or additionally, the retaining pins 34 the bag walls 30 be implemented by means of separate components or components, not shown in the drawing, such as clips, rivets, screws with a suitable head shape, soldering or welding points or high-strength adhesive dots of a thermosetting plastic. In this case, for the retaining pin 34 if appropriate, a material deviating from the rest of the cage material may also be used. To further optimize the mechanical stability of the cage 10 especially the cage bars 20 of the cage 10 optionally be deformed at least in sections, which can be done for example by the at least partially introducing beads, edges, folds or folds.

Die 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Pendelrollenlager 50 mit dem Käfig 10 gemäß 1. Das Pendelrollenlager 50 weist einen Innenring 52 sowie einen diesen sowie die Längsmittelachse 18 koaxial umgebenden Außenring 54 auf. Der Innenring 52 verfügt über eine erste und eine zweite jeweils sphärisch gekrümmte Innenringlaufbahn 56, 58. Entsprechend weist der Außenring 54 eine erste Außenringlaufbahn 60 sowie eine zweite Außenringlaufbahn 62 auf, die ebenfalls jeweils sphärisch gekrümmt ausgebildet sind. Radial zwischen der ersten Innenringlaufbahn 56 und der zweiten Innenringlaufbahn 58 des Innenrings 52 sowie zwischen der ersten Außenringlaufbahn 60 und der zweiten Außenringlaufbahn 62 des Außenrings 54 sind jeweils tonnenförmige Wälzkörper 64 angeordnet. Die Umfangsflächen 66 der in dem Käfig 10 gemäß 1 aufgenommenen Wälzkörper 64 sind jeweils korrespondierend zu der sphärischen Oberflächengeometrie der beiden Innenringlaufbahnen 56, 58 des Innenrings 52 und der beiden Außenringlaufbahnen 60, 62 des Außenrings 54 ausgebildet. Die Wälzkörper 64 rollen demnach an einer ersten Innenringlaufbahn 56 und einer ersten Außenringlaufbahn 60 ab und bilden hierdurch eine erste Wälzkörperreihe 68. Die an der zweiten Innenringlaufbahn 58 und an der zweiten Außenringlaufbahn 62 abrollenden Wälzkörper 64 sind hingegen in einer zweiten Wälzkörperreihe 70 angeordnet.The 2 shows a longitudinal section through a spherical roller bearing 50 with the cage 10 according to 1 , The spherical roller bearing 50 has an inner ring 52 as well as this and the longitudinal central axis 18 coaxially surrounding outer ring 54 on. The inner ring 52 has a first and a second respectively spherically curved inner ring raceway 56 . 58 , Accordingly, the outer ring 54 a first outer ring raceway 60 and a second outer raceway 62 on, which are also each formed spherically curved. Radial between the first inner raceway 56 and the second inner raceway 58 of the inner ring 52 as well as between the first outer raceway 60 and the second outer ring raceway 62 of the outer ring 54 are each barrel-shaped rolling elements 64 arranged. The peripheral surfaces 66 the one in the cage 10 according to 1 recorded rolling elements 64 are each corresponding to the spherical surface geometry of the two inner ring raceways 56 . 58 of the inner ring 52 and the two outer ring raceways 60 . 62 of the outer ring 54 educated. The rolling elements 64 accordingly roll on a first inner ring raceway 56 and a first outer raceway 60 and thereby form a first row of rolling elements 68 , The at the second inner ring track 58 and at the second outer raceway 62 rolling rolling elements 64 are, however, in a second row of rolling elements 70 arranged.

Die Wälzkörper 64 weisen jeder Stirnseite 78, 80 eine zentrische Vertiefung 72 auf. Diese Vertiefungen 72 sind bevorzugt zentrisch, das heißt näherungsweise konzentrisch zu jeweiligen Drehachsen 74 der Wälzkörper 64 ausgebildet. Erfindungsgemäß sind die Haltezapfen 34 des Käfigs 10 zumindest geringfügig spielbehaftet in zugeordnete Vertiefungen 72 der Wälzkörper 64 aufgenommen, wodurch der Käfig 10 mittels der Wälzkörper 64 innerhalb des Pendelrollenlagers 50 zuverlässig und zugleich leichtgängig geführt ist.The rolling elements 64 point each end face 78 . 80 a central depression 72 on. These depressions 72 are preferably centric, that is approximately concentric with respective axes of rotation 74 the rolling elements 64 educated. According to the invention, the retaining pins 34 of the cage 10 at least slightly lagged in assigned wells 72 the rolling elements 64 absorbed, causing the cage 10 by means of the rolling elements 64 within the spherical roller bearing 50 reliable and at the same time smoothly guided.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Haltezapfen 34 des Käfigs 10 sowie die stirnseitigen Vertiefungen 72 der Wälzkörper 64 jeweils näherungsweise halbkugelförmig ausgebildet. Dabei verbleibt zwischen den Vertiefungen 72 und den Haltezapfen 34 ein zumindest geringfügiger kalottenförmiger Spalt 76, um eine spielbehaftete Führung des Käfigs 10 an den Wälzkörpern 64 innerhalb des Pendelrollenlagers 10 zu ermöglichen. Sowohl die Haltezapfen 34 des Käfigs 10 als auch die zentrischen stirnseitigen Vertiefungen 72 in den Wälzkörpern 64 können jedoch eine von der halbkugelförmigen Gestalt abweichende Geometrie aufweisen (siehe 3 und 4).At the in 2 illustrated embodiment, the retaining pins 34 of the cage 10 as well as the frontal depressions 72 the rolling elements 64 each formed approximately hemispherical. It remains between the wells 72 and the retaining pin 34 an at least slight dome-shaped gap 76 to a game-prone leadership of the cage 10 at the rolling elements 64 within the spherical roller bearing 10 to enable. Both the retaining pins 34 of the cage 10 as well as the centric front-side depressions 72 in the rolling elements 64 however, they may have a geometry deviating from the hemispherical shape (see 3 and 4 ).

Aufgrund des mittels der Wälzkörper 64 geführten Käfigs 10 kann das Pendelrollenlager 50 ohne die Notwendigkeit aufwendiger konstruktiver Änderungen erforderlichenfalls einfach abgedichtet werden. Gegebenenfalls kann eine in den Figuren nicht dargestellte kreisringförmige Scheibe zum Beispiel stirnseitig an dem Käfig 10 und dem Außenring 54 vorgesehen sein, um das Pendelrollenlager 50 für den Einsatz in besonders stark vibrierenden beziehungsweise erschütterungsintensiven Umgebungen, wie zum Beispiel Schwingsieben oder dergleichen, zu ertüchtigen. Derselbe Effekt kann durch einen in den Figuren gleichfalls nicht dargestellten, mittig an dem mittleren Käfigring 16 des Käfigs 10 und bevorzugt radial auswärts gerichteten ausgeführten Knick beziehungsweise Falz zur mechanischen Verstärkung des Käfigs 10 erreicht werden.Due to the means of the rolling elements 64 guided cage 10 can the spherical roller bearing 50 if necessary, simply sealed without the need for elaborate structural changes. Optionally, an annular disc, not shown in the figures, for example, frontally to the cage 10 and the outer ring 54 be provided to the spherical roller bearing 50 for use in particularly highly vibrating or vibration-intensive environments, such as vibrating screens or the like, to gain experience. The same effect can be achieved by a likewise not shown in the figures, centered on the middle cage ring 16 of the cage 10 and preferably radially outwardly executed executed kink or fold for mechanical reinforcement of the cage 10 be achieved.

Zur Montage des Pendelrollenlagers 50 können die Wälzkörper 64 zum Beispiel in den Käfig 10 eingerastet werden, was auf leichte Weise durch das Einschnappen der Haltevorsprünge 34 des Käfigs 10 in die stirnseitigen Vertiefungen 72 der Wälzkörper 64 erfolgen kann. Um ein hinreichend leichtes Einschnappen der Wälzkörper 64 zu ermöglichen, sollten die Vorsprünge 34 eine von den größten Abmessungen des Käfigs 10 abhängige axiale Länge im Bereich von ca. 0,01 mm bis zu 5,0 mm aufweisen.For mounting the spherical roller bearing 50 can the rolling elements 64 for example in the cage 10 be snapped, resulting in an easy way by snapping the retaining projections 34 of the cage 10 in the frontal depressions 72 the rolling elements 64 can be done. To a sufficiently easy snapping the rolling elements 64 to allow the protrusions 34 one of the largest dimensions of the cage 10 have dependent axial length in the range of about 0.01 mm to 5.0 mm.

Das Einschnappen der Wälzkörper 64 auf die Haltezapfen 34 des Käfigs 10 ist insbesondere bei einem metallischen Käfig 10 mit einer nicht zu hohen Materialstärke des eingesetzten Blechstreifens oder im Fall eines mit einem Kunststoff gebildeten Käfigs 10 aufgrund der dann gegebenen Elastizität problemlos möglich.The snapping of the rolling elements 64 on the retaining pins 34 of the cage 10 is especially in a metallic cage 10 with a not too high material thickness of the inserted metal strip or in the case of a cage formed with a plastic 10 due to the given elasticity easily possible.

Alternativ dazu kann das Einsetzen der Wälzkörper 64 in die Taschen 28 des Käfigs 10 auch im Zuge von dessen Umformprozess zum fertigen Käfig 10 gemäß 1 erfolgen, da geeignete Umformschritte zur Herstellung des Käfigs 10 im Zuge des Fertigungsprozess definierten Einfluss auf einen insbesondere axialen Abstand zwischen den Vorsprüngen 34 des Käfigs 10 und den Vertiefungen 72 der Wälzkörper 64 haben. Zum Beispiel können die Käfigstege 20 des Käfigs 10 nach dem Einsetzen beziehungsweise Positionieren der Wälzkörper 64 radial auswärts gerichtet geringfügig geknickt und/oder in axialer Richtung gestaucht oder eingezogen werden, um einen axialen Abstand von jeweils zwei paarig gegenüberliegenden Haltezapfen 34 einer Käfigtasche 28 nach dem Einsetzen der Wälzkörper 64 in den Käfig 10 zu verringern und einen zuverlässigen Sitz der Wälzkörper 64 mit ihren stirnseitigen Vertiefungen 72 auf den zugeordneten Haltezapfen 34 des Käfigs 10 zu erreichen. Außerdem ist es möglich, an den Käfigringen 12, 14, 16 laschenartig ausgebildete Vorsprünge 34 nachträglich durch Aufbiegen in die stirnseitigen Vertiefungen 72 der Wälzkörper einzubringen.Alternatively, the insertion of the rolling elements 64 in the pockets 28 of the cage 10 also in the course of its forming process to the finished cage 10 according to 1 take place, since suitable forming steps for the production of the cage 10 in the course of the manufacturing process defined influence on a particular axial distance between the projections 34 of the cage 10 and the wells 72 the rolling elements 64 to have. For example, the cage bars 20 of the cage 10 after insertion or positioning of the rolling elements 64 directed radially outward slightly kinked and / or compressed or contracted in the axial direction, by an axial distance of two pairs of opposite holding pins 34 a cage bag 28 after insertion of the rolling elements 64 in the cage 10 reduce and ensure a reliable fit of the rolling elements 64 with their frontal depressions 72 on the associated retaining pin 34 of the cage 10 to reach. Moreover, it is possible at the cage rings 12 . 14 . 16 tab-like projections 34 subsequently by bending into the frontal depressions 72 bring the rolling elements.

Von Bedeutung ist ferner, dass die stirnseitigen Vertiefungen 72 der Wälzkörper 64 durch einen geeigneten Umformprozess, beispielsweise durch Prägen oder dergleichen, ausgebildet sind. Infolgedessen können die Vertiefungen 72 der Wälzkörper 64 und deren Stirnseiten 78, 80 in einem einzigen Präge- beziehungsweise Pressschritt ausgehend von einem zylindrischen Abschnitt eines metallischen Halbzeugs fertiggestellt werden.It is also important that the frontal depressions 72 the rolling elements 64 are formed by a suitable forming process, for example by embossing or the like. As a result, the wells can 72 the rolling elements 64 and their faces 78 . 80 be completed in a single embossing or pressing step starting from a cylindrical portion of a metallic semi-finished product.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines Wälzkörpers 64 gemäß 2 mit in dessen Vertiefung 72 aufgenommenen, unterschiedlichen Ausführungsformen von Haltezapfen. Die Vertiefung 72 in der Stirnseite 78 des tonnenförmigen Wälzkörpers 64 ist hier lediglich exemplarisch zylindrisch ausgebildet. Die Drehachse der jeweiligen Wälzkörper 64 trägt das Bezugszeichen 74. In der Vertiefung 72 ist als erstes Ausführungsbeispiel ein Haltezapfen 34 mit einer nur zylindrischen Querschnittsgeometrie spielbehaftet aufgenommen. Außerdem ist ein anderer Haltezapfen 90 mit einer halbkreisförmigen Querschnittsgeometrie, ein weiterer Haltezapfen 92 mit einer halbkreisringförmigen Querschnittsgeometrie, ein wieder anderer Haltezapfen 94 mit einer elliptischen Querschnittsgeometrie und schließlich ein letzter Haltezapfen 96 mit einer zwölfeckigen Querschnittsgeometrie als ein Beispiel für eine mindestens viereckige oder fünfeckige Querschnittsgeometrie dargestellt. 3 shows a plan view of an end face of a rolling body 64 according to 2 with in its depression 72 recorded, different embodiments of retaining pin. The depression 72 in the front side 78 of the barrel-shaped rolling element 64 is here only exemplary cylindrical. The axis of rotation of the respective rolling elements 64 bears the reference number 74 , In the depression 72 is a retaining pin as the first embodiment 34 recorded with a play only with a cylindrical cross-sectional geometry. There is also another retaining pin 90 with a semicircular cross-sectional geometry, another retaining pin 92 with a semicircular cross-sectional geometry, again another retaining pin 94 with an elliptical cross-sectional geometry and finally a last retaining pin 96 shown with a dodecagonal cross-sectional geometry as an example of an at least quadrangular or pentagonal cross-sectional geometry.

Darüber hinaus kann der Käfig 10 zumindest teilweise oder vollständig mit Haltezapfen mit einer hier nicht dargestellten ovalen, symmetrisch-kreuzförmigen, kegelstumpfförmigen oder spitzkegeligen Querschnittsgeometrie ausgestattet sein. Zwischen den Haltezapfen 34, 90, 92, 94, 96 des Käfigs 10 und der Vertiefung 72 besteht zusätzlich zum kalottenförmigen Spalt (siehe 2, Bezugsziffer 76) jeweils ein Axialspalt 112, wodurch eine zumindest geringfügig exzentrische Aufnahme der Haltezapfen 34, 90, 92, 94, 96 an den Wälzkörpern 64 möglich ist.In addition, the cage can 10 be at least partially or completely equipped with retaining pin with an oval, symmetrical-cross-shaped, frustoconical or pointed cone-shaped cross-sectional geometry, not shown here. Between the retaining pins 34 . 90 . 92 . 94 . 96 of the cage 10 and the depression 72 exists in addition to the dome-shaped gap (see 2 , Reference numeral 76 ) each have an axial gap 112 , whereby an at least slightly eccentric receiving the retaining pin 34 . 90 . 92 . 94 . 96 at the rolling elements 64 is possible.

Aufgrund des Axialspalts 112 ist eine zumindest geringfügig außermittige Lagerung der Wälzkörper 64 an den Haltezapfen 90, 92, 94, 96 des Käfigs 10 möglich. Der Axialspalt 112 erlaubt ferner im Zusammenwirken mit dem kalottenförmigen Spalt 76 eine leichtgängige, reibungsarme Führung des Käfigs 10 an den Wälzkörpern 64 innerhalb des Pendelrollenlagers 50 und verhindert das Entstehen von mechanischen Spannungen im Fall von unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten und bei Temperaturschwankungen.Due to the axial gap 112 is an at least slightly off-center bearing of the rolling elements 64 at the retaining pin 90 . 92 . 94 . 96 of the cage 10 possible. The axial gap 112 also allows in cooperation with the dome-shaped gap 76 a smooth, low-friction guidance of the cage 10 at the rolling elements 64 within the spherical roller bearing 50 and prevents the occurrence of mechanical stresses in the case of different thermal expansion coefficients and temperature fluctuations.

4 zeigt eine schematische Teilseitenansicht eines Wälzkörpers 64 gemäß 2 mit verschiedenen Ausführungsformen von Vertiefungen. Die Vertiefung 72 im Bereich der ersten Stirnseite 78 des Wälzkörpers 64 ist hier lediglich beispielhaft näherungsweise halbkugelförmig durch Prägen sowie zentrisch zu der Drehachse 74 des Wälzkörpers 64 ausgebildet. Eine andere Vertiefung 100 ist im Wesentlichen zylindrisch mit einem planen kreisförmigen Vertiefungsgrund 102 ausgeführt. Eine weitere Vertiefung 104 ist im Wesentlichen ebenfalls zylindrisch durch Prägen ausgeformt, sie weist jedoch einen halbkugelförmigen Vertiefungsgrund 106 auf. Vorzugsweise sind die erwähnten Vertiefungen 72, 100, 104 jeweils zentrisch zur Drehachse 74 des Wälzkörpers 64 ausgeführt, sie können aber erforderlichenfalls hiervon abweichend auch leicht exzentrisch in Bezug zur Drehachse 74 in die erste Stirnseite 78 des Wälzkörpers 64 eingebracht sein. 4 shows a schematic partial side view of a rolling element 64 according to 2 with various embodiments of wells. The depression 72 in the area of the first front side 78 of the rolling element 64 Here is merely an example approximately hemispherical by embossing and centric to the axis of rotation 74 of the rolling element 64 educated. Another recess 100 is substantially cylindrical with a planar circular recess bottom 102 executed. A further deepening 104 is also substantially cylindrical formed by embossing, but it has a hemispherical recess bottom 106 on. Preferably, the mentioned depressions 72 . 100 . 104 each centric to the axis of rotation 74 of the rolling element 64 but, if necessary, they can also deviate from slightly eccentric with respect to the axis of rotation 74 in the first front page 78 of the rolling element 64 be introduced.

Darüber hinaus können die hier lediglich exemplarisch und ohne Anspruch auf Vollständigkeit der möglichen geometrischen Gestaltungen eingezeichneten Vertiefungen 72, 100, 104 mit einer im Bereich der ersten Stirnseite 78 des Wälzkörpers 64 umlaufend ausgebildeten Fase 110 versehen sein. Durch die zum Beispiel viertelkreisförmig gerundete Fase 110 kann eine wirksame Reduktion von mechanischen Kerbspannungen zur Minderung der Rissbildungsneigung insbesondere im Bereich der Vertiefungen 72, 100, 104 erreicht werden.In addition, the wells shown here merely by way of example and without claim to completeness of the possible geometric designs 72 . 100 . 104 with one in the area of the first end face 78 of the rolling element 64 circumferentially trained bevel 110 be provided. For example, by the quarter-circular rounded chamfer 110 can be an effective reduction of mechanical stress stress to reduce the tendency to cracking especially in the region of the wells 72 . 100 . 104 be achieved.

Erfindungsgemäß sind sowohl die dreidimensionale Struktur des Käfigs 10 insgesamt unter Einbeziehung der Haltezapfen 34, 90, 92, 94, 96 als auch die stirnseitigen Vertiefungen 72, 100, 104 in den beiden Stirnseiten 78, 80 Wälzkörper 64 im Wesentlichen allein mittels geeigneter Umformprozesse kostenoptimiert herstellbar.According to the invention, both the three-dimensional structure of the cage 10 in total, including the retaining pin 34 . 90 . 92 . 94 . 96 as well as the frontal depressions 72 . 100 . 104 in the two end faces 78 . 80 rolling elements 64 essentially cost-effectively produced by means of suitable forming processes alone.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: KäfigCage
1212: Erster äußerer KäfigringFirst outer cage ring
1414: Zweiter äußerer KäfigringSecond outer cage ring
1616: Dritter mittlerer KäfigringThird middle cage ring
1818: Längsmittelachse des KäfigLongitudinal central axis of the cage
2020: Käfigstegcage web
2222: Erste KäfigtaschenreiheFirst row of cages
2424: Zweite KäfigtaschenreiheSecond row of cages
2828: Käfigtaschecage pocket
3030: Konvex gekrümmte TaschenwandConvex curved pocket wall
3232: Erhebung an der Taschenwand 30 Elevation at the pocket wall 30
3434: Haltezapfenretaining pins
4040: Stegwandweb wall
5050: PendelrollenlagerSpherical roller bearings
5252: Innenring des PendelrollenlagersInner ring of the spherical roller bearing
5454: Außenring des PendelrollenlagersOuter ring of the spherical roller bearing
5656: Erste InnenringlaufbahnFirst inner ring raceway
5858: Zweite InnenringlaufbahnSecond inner ring raceway
6060: Erste AußenringlaufbahnFirst outer ring raceway
6262: Zweite AußenringlaufbahnSecond outer ring raceway
6464: Wälzkörperrolling elements
6666: Umfangsfläche eines WälzkörpersPeripheral surface of a rolling element
6868: Erste WälzkörperreiheFirst row of rolling elements
7070: Zweite WälzkörperreiheSecond row of rolling elements
7272: Halbkugelförmige VertiefungHemispherical recess
7474: Drehachse eines WälzkörpersRotary axis of a rolling element
7676: Kalottenförmiger SpaltDome-shaped gap
7878: Erste Stirnseite eines WälzkörpersFirst end face of a rolling element
8080: Zweite Stirnseite eines WälzkörpersSecond face of a rolling element
9090: Haltezapfen mit halbkreisförmiger QuerschnittsgeometrieHolding pin with semicircular cross-sectional geometry
9292: Haltezapfen mit halbkreisringförmiger QuerschnittsgeometrieHolding pin with semicircular cross-sectional geometry
9494: Haltezapfen mit elliptischer QuerschnittsgeometrieHolding pin with elliptical cross-sectional geometry
9696: Haltezapfen mit zwölfeckiger QuerschnittsgeometrieHolding pin with dodecagonal cross-sectional geometry
100100: Erste zylindrische VertiefungFirst cylindrical recess
102102: Planer kreisförmiger VertiefungsgrundPlanner circular depression ground
104104: Zweite zylindrische VertiefungSecond cylindrical recess
106106: Halbkugelförmiger VertiefungsgrundHemispherical pit bottom
110110: Fasechamfer
112112: Axialspaltaxial gap
S_A S _A: KäfigstegabstandCage web distance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CN 103115070 A [0003]
DE 500510 A [0004]
DE 501457 A [0004]

Claims

Spherical roller bearing (50) with an inner ring (52) and a surrounding outer ring (54), which are arranged coaxially to a longitudinal center axis (18) of the spherical roller bearing (50), and with in a cage (10) recorded barrel-shaped rolling elements (64), which are arranged in at least one row of rolling elements (68, 70) radially between the inner ring (52) and the outer ring (54) and roll on their raceways, wherein the cage (10) has at least two cage rings (12, 14, 16) which By means of equally spaced cage webs (20) are interconnected, so that between the cage rings (12, 14, 16) and the cage webs (20) cage pockets (28) for receiving one rolling element (64) per cage pocket (28) are formed characterized in that the cage rings (12, 14, 16) in the region of the respective cage pockets (28) each having a convexly curved, the cage pocket (28) restricting the pocket wall (30), that in the area of the h the highest elevation (32) of each of these pocket walls (30) in the space of the respective cage pocket (28) projecting retaining pin (34, 90, 92, 94, 96) is arranged or formed, that the rolling elements (64) at both end sides (78, 80) each have a central recess (72, 100, 104), and in that the rolling elements (64) are held in their associated cage pockets (28) and the cage (10) is guided by this, that in each case one Holding pin (34, 90, 92, 94, 96) in each case a recess (72, 100, 104) of the associated rolling elements (64) engages play.

Spherical roller bearing after Claim 1 , characterized in that mutually facing web walls (40) of each cage pocket (28) concave and spaced from the peripheral surface (66) of the rolling body (64) arranged there are formed.

Spherical roller bearing after Claim 1 or 2 , characterized in that the spherical roller bearing (50) is formed in two rows, and that the pockets (28) of the first row of cage pockets (22) and the second row of cage pockets (24) in the circumferential direction of the cage (10) are formed offset from each other.

Spherical roller bearing after one of Claims 1 to 3 , characterized in that the recesses (72, 100, 104) in end faces (78, 80) of the rolling elements (64) are formed by forming the same.

Spherical roller bearing after Claim 4 , characterized in that the recesses (72, 104) are hemispherical or at least partially cylindrical with a hemispherical recessed bottom (106).

Spherical roller bearing after Claim 4 or 5 , characterized in that the recesses (100) are formed cylindrically with a flat circular recess bottom (102).

Spherical roller bearing after one of Claims 4 to 6 , characterized in that the recesses (72, 100, 104) in the region of the end faces (78, 80) of the rolling elements (64) have a rounded chamfer (110).

Spherical roller bearing after one of Claims 1 to 7 , characterized in that the retaining pins (34, 90, 92, 94, 96) at least partially have a circular, a semi-circular, an elliptical, an oval, a semi-circular, a quadrangular or at least pentagonal cross-sectional geometry.

Spherical roller bearing after one of Claims 1 to 8th , characterized in that the retaining pins (34, 90, 92, 94, 96) on the pocket walls (30) by forming and / or by means of separate components, in particular clips, rivets, solder points, welds or the like are formed.

Spherical roller bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the cage (10) is formed from a metal sheet and / or with a metallized plastic.