BEARING DEVICE WITH A SELF-ALIGNING SPHERICAL BEARING

Abstract: 1. A bearing arrangement with a self-aligning spherical bearing comprising a spherical insert (3) which in a cylindrical axial inner bore (34) accommodates a shaft (2) and at its one axial end has a convex part-spherical outer surface (3), which is pressed by means of a resilient clamping spring (4, 5) supported in a spring receptacle against a bearing shoulder (12) of a bearing cup, which corresponds to the semi-spherical outer surface (31), and which has an axially open groove at its other axial end, characterised in that the spherical insert (3) is cup-shaped with a concave inner surface (32), which corresponds to the convex part-spherical outer surface (31) which abuts upon the bearing shoulder (12), and with an opening (33) which axially faces away from said inner surface and the clamping spring (4, 5) indirectly or directly abuts upon the inner surface (32).

Description: Lageranordnung mit einem selbsteinstellenden Kalottenlager Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung mit einem selbsteinstellenden Kalottenlager; eine derartige Lageranordnung ist allgemein bekannt. Die bekannten Kalottenlager enthalten eine aus Voll Sintermaterial gefertigte Kalotte mit an beiden axialer, Endbereichen konvexen teilkugelförmigen Aussenflächen. An der einen teilkugelförmigen Aussenfläche liegen die Finger der sich in der Lageraufnahme abstützenden federnden Klemmfeder an, die die Kalotte mit ihrer anderen teilkugelförmigen Aussenfläche gegen eine entsprechend geformte konkave Anlageschulter in der Lageraufnahme andrückt. Durch Verändern bzw. Wahl der Federspannkraft der Klemmfeder kann das Lagerverstellmoment im gewünschten Sinne beeinflusst werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompaktere und mit geringerem Arbeitsaufwand herzustellende Lageranordnung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einer Lageranordnung der eingangs genannten Art durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst; die Gegenstände der Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung. Die erfindungsgemässe Lageranordnung ermöglicht mit ihrer nur axial einseitig vorgesehenen sphärischen Teilaussenfläche und ihrer innen in die Kalottenschale eingreifenden, kraftschlüssigen Lagesicherung eine sehr kurze axiale Baulänge; die Kalotte kann ausserdem in insbesondere fertigungstechnisch vorteilhafter Weise als hinterschrittfreies, einteiliges Blech-Pressteil ausgebildet werden, das mit nur in einer Bearbeitungsrichtung bewegbaren Werkzeugen herstellbar ist. Es sind zwar schon durch spanlose Verformung aus Blechbandmaterial gefertigte Gelenklager bekanntgeworden (DE-Gbm 69 33 011), jedoch sind diese nur in komplizierter Blech-Biegetechnik mit mehrfacher Änderung der Biegerichtung herstellbar. Wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung weiterhin vorgesehen ist, dass zwischen der Innenfläche der Kalotte und der Klemmbrille ein Zwischenring, insbesondere in Form eines Kunststoff-Druckstückes, angeordnet ist, er übrigt sich die Einhaltung bzw. Beachtung einer genau zentrischen Montage der Klemmbrille in der Lageraufnahme; auch bei grösseren Fertigungstoleranzen für die Kalotte kann u.a. eine gleichmässige Vorspannung sämtlicher Finger der Klemmfeder gewährleistet werden. Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand zweier schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 in einem axialen Längsschnitt ein erstes Ausfüh rungsbeispiel; Fig. 2 eine stirnseitige Draufsicht auf eine in Fig.l benutzte Klemmfeder; Fig. 3 in einem axialen Längsschnitt ein zweites Aus führungsbeispiel. Gemäss Fig.l und Fig.2 ist jeweils eine Welle 2 über ein Kalottenlager 3 in einem Lagerschild 1 gelagert. Die Kalotte besteht jeweils aus einem schalenförmigen Blech-FreEteil mit einer an einer Lagerschulter 12 des Lagerschildes 1 anliegencen konvexen teilkugelförmigen Aussenfläche 31 unc einer entsprechenden konkaven Innenfläche 32, sowie einer zylindrischen axialen Innenbohrungsfläche 34, sowie einer axialen Öffnung 33. Gemäss Fig.3 ist zusätzlich zwischen der zylindrischen Innenbohrungsfläche 34 und dem sphärischen, an der Lagerschulter 12 anliegenden Teil der Kalotte eine Anlageschulter 35 einstückig mitangeformt, gegen den ein entsprechender Absatz 21 der Welle 2 anliegt. Zur Lagesicherung der Kalotte in der Lagerschulter 12 des Lagerschildes 1 ist jeweils eine Klemmfeder 4 bzw. 5 vorgesehen. Die Klemmfeoern 4 bzw. 5 enthalten einen äusseren Rand 43 bzw. 53, mit dem sie in einer Federaufnahme 11 des Lagerschildes 1 in ihrer Endposition verkrallt sind. Mit ihren radialen inneren Fingern 21 drücken sie federnd gegen die Innenfläche 32 der Kalotte 3. Im Fall des Ausführungsbeispiels nach Fig.l erfolgt dieser Andruck auf die Innenfläche 32 der Kalotte 3 unter Vermittlung eines Kunststoff-Zwischenringes 6. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig.3 sind die Finger 51 derart geformt, dass sie unmittelbar an der Innenfläche 32 der Klemmfeder 3 anliegen. Um Schabeschäden zwischen den freien Enden der Finger 51 und der Innenfläche 32 der Kalotte 3 zu vermeiden, sind in vorteilhafter Weise die freien Enden der Finger 51 in Form von Bogen 52 von der Innenfläche 32 der Kalotte 3 weggebogen. Erfindungsgemäss wird also die erwünschte kraftschlüssige Lagerung und Einstellbarkeit der Kalotte nicht mit zwei axial gegenüberliegenden konvexen Kalotten, sondern nur mit einer einzigen konvexen schalenförmigen Kalotte erreicht, deren teilkugelförmige Aussenfläche den Radius R1 und deren teilkugelförmige konkave Innenfläche den Kucelraoius R2 zum gemeinsamen Kugelmittelpunkt M aufweisen. Die Ausführung mit einer derartigen nur einseitigen schalenförmigen Kalotte ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung als dünnwandiges Blech-Pressteil; die erfindungsgemässe Kalotte kann einschliesslich Zwischenring 6 und Klemmfeder 4 bzw. 5 innerhalb des durch die Lager länge 1 vorgegebenen Einbauraums untergebracht werden. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften zwischen der Welle 2 und der Innenbohrungsfläche 34 der Kalotte 3 ist in zweckmässiger Weise auf der der Welle 2 zugewandten Fläche der Innenbohrungsfläche 34 eine Kunststoff Gleitschicht mit einem besonders niedrigen Reibungskoeffizienten aufgetragen. Die Klemmfeder 4 bzw. 5 wird zweckmässigerweise zur Montagevereinfachung als "selbstsperrendes" und/oder als Stanz-Biegeteil hergestelltes Bauteil ausgeführt. 7 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Lageranordnung mit einem selbsteinstellenden Kalottenlager mit einer Kalotte, die in einer zylindrischen axialen Innenbohrung eine Welle aufnimmt und mit einer konvexen teilkugelförmigen Aussenfläche im Bereich ihrer einen axialen Hälfte mittels einer in einer Federaufnahme abgestützten federnden Klemmfeder gegen eine der teilkugelförmigen Aussenfläche entsprechenden Lagerschulter einer Lageraufnahme gedrückt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kalotte (3) schalenförmig mit einer der an der Lagerschulter (12) anliegerden konvexen teilkugelförmigen Aussenfläche (31) entsprechenden konkaven Innenfläche (32) sowie mit einer dieser axial abgewandten Öffnung (33) ausgebildet ist und die Klemmfeder (4,5) mittel- oder unmittelbar an der Innenfläche (32) anliegt (Fig.1,3). 2. Lageranordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen der Innenfläche (32) der Kalotte (3) und der Klemmfeder (43) ein Zwischenring (6) angeordnet ist. 3. Lageranordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Klemmfeder (4) mit ihren Fingern (41) direkt an der Innenfläche (32) der Kalotte (3) anliegt. 4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kalotte (3) aus einem einteiligen, hinterschnittfreien Blechteil, insbesondere einem Blech-Pressteil, besteht. 5. Lagerancrdnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, C a c u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in Oie Kalotte (3) zwischen ihrer an der Lagerschulter (12) anliegenden teilkugelförmigen Aussenfläche (31) und ihrer die Welle (2) aufnehmenden zylindrischen Innenbohrungsfläche (34) eine gegen einen Absatz (21) der Welle (2) anlegbare Anlageschulter (35) eingeformt ist. 6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kalotte (3) zumindest an ihrer der Welle (2) zugewandten Aussenfläche mittel- oder unmittelbar mit einer Kunststoff-Gleitschicht (6) versehen ist.

Inventors: LINDNER, ADOLF, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1984
Main classification: F16C23
IPC codes: F16C23