DE102011085922A1 - Bearing i.e. double-row groove ball bearing, for driving pulley of compressor of air-conditioning system in motor vehicle, has inner bearing ring formed by tube whose outer contour has form of W extending in direction of symmetrical axis - Google Patents

Bearing i.e. double-row groove ball bearing, for driving pulley of compressor of air-conditioning system in motor vehicle, has inner bearing ring formed by tube whose outer contour has form of W extending in direction of symmetrical axis Download PDF

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    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys

Abstract

The bearing (3) has an outer bearing ring (5), and an inner bearing ring (4) concentrically enclosed by the outer ring. Balls (6) form a rolling body arranged between the rings. The outer ring is formed by a tube, and a tube denting (13) is divided into two bevel surfaces (14) by the tube. The inner ring is formed by a tube whose outer contour has the form of W extending in a direction of a symmetrical axis (S), where the contour runs parallel to the axis. Grooves are formed in the bearing rings for fixing the balls, and the inner ring is connected with a flanged socket. An independent claim is also included for a method for manufacturing a bearing ring.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung befasst sich mit der Lagerung von Wellen, die in Verdichtern von Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen Verwendung finden. The invention relates to the storage of waves, which find use in compressors of air conditioning systems of motor vehicles.

Etwa aus US 6,244,408 sind Verdichter für Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchen der Verdichter von einer Welle angetrieben wird, die ihrerseits über eine Riemenscheibe mit dem Keilriemen eines Verbrennungsmotors in Verbindung steht. Damit nun der Verdichter nicht ständig angetrieben wird, wenn der Verbrennungsmotor läuft, ist eine Magnetkupplung vorzusehen, die je nach gewünschtem Betriebszustand der Klimaanlage entweder eine Kopplung oder eine Entkopplung zwischen dem umlaufenden Keilriemen und der Welle herstellt. Im Einzelnen ist dies so realisiert, dass eine Mitnehmerscheibe an der Welle vorgesehen ist, die unter Wirkung der Magnetkupplung mit der Riemenscheibe verbunden wird. About out US 6,244,408 Compressors are known for air conditioning systems for motor vehicles, in which the compressor is driven by a shaft, which in turn is connected via a pulley with the V-belt of an internal combustion engine. So that now the compressor is not driven constantly when the engine is running, a magnetic coupling is provided, which produces either a coupling or a decoupling between the revolving V-belt and the shaft depending on the desired operating condition of the air conditioner. In detail, this is realized so that a drive plate is provided on the shaft, which is connected under the action of the magnetic coupling with the pulley.

Damit die Riemenscheibe frei drehen kann, wenn sie nicht mit der Welle gekoppelt ist, ist die Riemenscheibe nahe ihrer Drehachse gelagert. Hier haben sich zur Lagerung einzel- oder auch doppelreihige Rillenkugellager durchgesetzt. Abgesehen davon, dass solche Kugellager relativ schwer sind, erfordern sie durch ihre Geometrie und Dimensionierung nicht nur in axialer, sondern auch in radialer Richtung relativ viel Bauraum. To allow the pulley to rotate freely when not coupled to the shaft, the pulley is mounted near its axis of rotation. Single or double row deep groove ball bearings have become established here for storage. Apart from the fact that such ball bearings are relatively heavy, they require by their geometry and dimensions not only in the axial, but also in the radial direction relatively much space.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Nachteile im Stand der Technik zu überwinden und ein Lager bereitzustellen, welches in sehr einfacher und leichter Weise die Anforderungen für den Einsatz als Lager für die Riemenscheibe von Verdichtern von Kraftfahrzeugen erfüllt. It is therefore an object of the present invention to overcome the drawbacks of the prior art and to provide a bearing which satisfies the requirements for use as a bearing for the pulley of compressors of motor vehicles in a very simple and easy manner.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 erfüllt. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen eines Verfahrens zur Herstellung von Lagern gemäß Anspruch 1 sind den Ansprüchen 2 und 3 entnehmbar. This object is achieved with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of a method for the production of bearings according to claim 1 are the claims 2 and 3 can be removed.

Wird der äußere Lagerring im Wesentlichen von einem Rohr gebildet, welches durch eine Einschnürung in zwei Schmiegungen im Sinne von Laufbahnen unterteilt ist, und wird der innere Lagerring ebenfalls von einem Rohr gebildet, dessen äußere, zur Symmetrieachse parallel verlaufende Kontur die Form eines in Richtung der Symmetrieachse gestreckten W hat, wird ein sehr leichtes, einfach und ohne großen Abfall herzustellendes Lager geschaffen, das den Anforderungen im Zusammenhang mit der Lagerung von Riemenscheiben von Verdichtern in Kraftfahrzeugen standhält.If the outer bearing ring essentially formed by a tube which is divided by a constriction in two Schmiegungen in the sense of careers, and the inner bearing ring is also formed by a tube whose outer, parallel to the axis of symmetry contour in the shape of a in the direction of Symmetry axis stretched W has created a very lightweight, easy to produce and without large waste warehouse that meets the requirements in connection with the storage of pulleys of compressors in motor vehicles.

Besonders einfach und kostengünstig ist die Herstellung von Lagern für Verdichter von Kraftfahrzeugen dann, wenn deren Lagerringe entsprechend Anspruch 2 durch plastische Verformung gebildet werden. Particularly simple and inexpensive is the production of bearings for compressors of motor vehicles when their bearing rings are formed according to claim 2 by plastic deformation.

Werden die Lagerringe von Lagern für Riemenscheiben von Verdichtern gemäß Anspruch 3 durch Walzen hergestellt, sind nachfolgende Bearbeitungsschritte wie Schleifen, etc. nicht mehr oder nur noch in sehr eingeschränktem Umfang erforderlich. If the bearing rings of bearings for pulleys of compressors according to claim 3 produced by rolling, subsequent processing steps such as grinding, etc. are no longer or only to a very limited extent required.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Es zeigen: Show it:

1 eine Lagerung einer Riemenscheibe eines Verdichters eines Kraftfahrzeugs entsprechend dem Stand der Technik; 1 a bearing of a pulley of a compressor of a motor vehicle according to the prior art;

2 eine Lagerung einer Riemenscheibe eines Verdichters eines Kraftfahrzeug entsprechend der Erfindung; und 2 a bearing of a pulley of a compressor of a motor vehicle according to the invention; and

3 ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings in drei Schritten. 3 a method for producing a bearing ring in three steps.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren näher erläutert werden.The invention will now be explained in more detail with reference to FIGS.

In 1 ist eine Lagerung eines Verdichters 1 bzw. die Lagerung einer Riemenscheibe 2 eines Verdichters 1 eines Kraftfahrzeugs entsprechend dem Stand der Technik gezeigt.In 1 is a storage of a compressor 1 or the storage of a pulley 2 a compressor 1 a motor vehicle according to the prior art shown.

Das Lager 3 wird von einem inneren Lagerring 4, einem äußeren Lagerring 5 und Wälzkörpern in Form von Kugeln 6 gebildet. Wie bei jedem anderen Standardlager auch, wird auch bei dem in 1 gezeigten Lager 3 der innere Lagerring 4 konzentrisch von dem äußeren Lagerring 5 umgeben. Zwischen den beiden Lagerringen 4, 5 sind Kugeln 6 angeordnet, wobei zur Fixierung der Kugeln 6 entsprechende Nuten 7 in die jeweiligen Lagerringe 4, 5 eingebracht sind. Da es sich vorliegend bei dem Lager 3 um ein doppelreihiges Rillenkugellager handelt, sind in jedem Lagerring 4; 5 in Richtung der Lagerachse zwei Nuten 7 nebeneinander vorhanden. The warehouse 3 is from an inner bearing ring 4 , an outer bearing ring 5 and rolling elements in the form of balls 6 educated. As with any other standard stock also, the in 1 shown bearings 3 the inner bearing ring 4 concentric with the outer race 5 surround. Between the two bearing rings 4 . 5 are balls 6 arranged, wherein for fixing the balls 6 corresponding grooves 7 in the respective bearing rings 4 . 5 are introduced. As it is present at the camp 3 are a double row deep groove ball bearings are in each bearing ring 4 ; 5 in the direction of the bearing axis two grooves 7 next to each other.

Der innere Lagerring 4 ist drehfest mit einem Rohransatz 8 verbunden, der seinerseits mit dem Verdichtergehäuse 9 verbunden ist. The inner bearing ring 4 is rotatable with a pipe socket 8th connected, in turn, with the compressor housing 9 connected is.

Der äußere Lagerring 4 wird von einer Mehrzahl von Elektromagneten 10 umgeben, die i.ü. auch mit dem äußeren Lagerring 4 verbunden sind. Schließlich folgt auf die Elektromagneten 10 die eigentliche Riemenscheibe 2, welche ebenso wie der äußere Lagerring 4 mit den Elektromagneten 10 verbunden ist. Wie leicht einzusehen ist, dreht dank des Lagers 3 die Riemenscheibe 2 frei auf dem Rohransatz 8, etwa dann, wenn die Riemenscheibe 2 von einem Keilriemen des Kraftfahrzeugs angetrieben wird (nicht gezeigt). The outer bearing ring 4 is made up of a plurality of electromagnets 10 surrounded, the i.ü. also with the outer bearing ring 4 are connected. Finally, it follows the electromagnet 10 the actual pulley 2 , which as well as the outer bearing ring 4 with the electromagnets 10 connected is. As you can see, it turns thanks to the bearing 3 the pulley 2 free on the pipe socket 8th , about when the pulley 2 is driven by a V-belt of the motor vehicle (not shown).

Soll allerdings der Verdichter 1 zur Klimatisierung etwa des Fahrzeuginnenraums beitragen, ist es erforderlich, die Welle 11, die den eigentlichen Verdichter antreibt, mit der Riemenscheibe 2 zu koppeln. Dies erfolgt in der Ausführung gemäß 1 elektromagnetisch, indem ein Nutzer, der die Klimatisierung wünscht, einen die Elektromagnete 10 bestromenden Stromkreis schließt. Durch die so aktivierten Elektromagnete 10 wird eine Mitnehmerscheibe 12, die bisher nicht mit der Riemenscheibe 2 gekoppelt war, angezogen und eine Kopplung zwischen der Riemenscheibe 2 und der Mitnehmerscheibe 12 hergestellt. Mit anderen Worten, durch die Elektromagnete 10 und die Mitnehmerscheibe 12 aus magnetischem Material wird eine elektromagnetische Kupplung hergestellt, die die unter der Wirkung des laufenden Verbrennungsmotors herbeigeführte Drehung der Riemenscheibe 2 auf die Mitnehmerscheibe 12 und somit auf die Welle 11 überträgt.However, the compressor should be 1 contribute to the air conditioning about the vehicle interior, it is necessary to the shaft 11 , which drives the actual compressor, with the pulley 2 to pair. This is done in the embodiment according to 1 Electromagnetically, by a user who wants the air conditioning, the electromagnets 10 energizing circuit closes. By the thus activated electromagnets 10 becomes a driving disk 12 that did not previously with the pulley 2 was coupled, tightened and a coupling between the pulley 2 and the drive disc 12 produced. In other words, by the electromagnets 10 and the drive disc 12 From magnetic material, an electromagnetic clutch is produced, which determines the induced under the action of the running internal combustion engine rotation of the pulley 2 on the drive disc 12 and thus on the wave 11 transfers.

Wird keine Klimatisierung mehr gewünscht, muss der die Elektromagneten 10 bestromemde Stromkreis bloß wieder unterbrochen werden. Werden die Elektromagneten 10 von der Stromquelle abgeschaltet, bricht die Kopplung zwischen Riemenscheibe 2 und Mitnehmerscheibe 12 zusammen und die Riemenscheibe 2 dreht dank des Lagers 3 frei um den Rohransatz 8.If no more air conditioning is required, the electromagnet must 10 energized circuit are merely interrupted again. Be the electromagnet 10 disconnected from the power source breaks the coupling between the pulley 2 and drive disc 12 together and the pulley 2 turns thanks to the camp 3 free around the pipe socket 8th ,

Die Ausbildung gemäß 2 unterscheidet sich von der Realisierung gemäß 1 durch ein anderes Lager 3. Wie deutlich der 2 entnommen werden kann, wird bei dieser Ausbildung der äußere Lagerring 5 im Wesentlichen aus einem Rohr gebildet, welches durch eine Einschnürung 13, die die gesamte Dicke des Lagerrings 5 in radialer Richtung durchzieht, zwei Schmiegeflächen 14 bereitstellt, an der die Kugeln 6 des doppelreihigen Kugellagers 3 anlaufen. Der äußere Lagerring 5 wird so gebildet, dass zunächst zwei Scheiben 15 in einen rohrförmigen Rohling 16 eingreifen, wobei allerdings ein gegenseitiger axialer Abstand A zwischen den beiden Scheiben 15 verbleibt. Diese Verhältnisse sind in 3 (1. Schritt) gezeigt. Sodann wird eine Walze 18 in dem Bereich, in welchem die beiden Scheiben den gegenseitigen Abstand A einhalten, auf den Rohling 16 abgesetzt. Die Verhältnisse sind 3 (2. Schritt) ebenso entnehmbar, wie auch der Umstand, dass die Walze 17 eine im Wesentlichen dreieckförmige Wulst 18 hat, die die Walze 17 umrandet und die direkt oberhalb des Abstandes A am Rohling 16 anliegt. Dann wird im anschließenden 3. Schritt gemäß 3 Druck auf die Walze 17 ausgeübt, drückt sich deren Wulst 18 in den Rohling 16 ein und bringt einen äußeren Lagerring 5 mitsamt der Einschnürung 13 hervor.The training according to 2 differs from the realization according to 1 through another camp 3 , How clearly the 2 can be removed, in this embodiment, the outer bearing ring 5 essentially formed of a tube, which by a constriction 13 covering the entire thickness of the bearing ring 5 traverses in the radial direction, two Schmiegeflächen 14 which provides the balls 6 of the double row ball bearing 3 start. The outer bearing ring 5 is formed so that first two slices 15 in a tubular blank 16 engage, but with a mutual axial distance A between the two discs 15 remains. These relationships are in 3 (1st step). Then a roller 18 in the area in which the two discs meet the mutual distance A, on the blank 16 discontinued. The circumstances are 3 (2nd step) as well as the fact that the roller 17 a substantially triangular bead 18 that has the roller 17 bordered and the directly above the distance A on the blank 16 is applied. Then in the subsequent 3rd step according to 3 Pressure on the roller 17 exerted, the bead presses 18 in the blank 16 and brings an outer bearing ring 5 together with the constriction 13 out.

Der innere Lagerring 4 weist parallel zur Symmetrieachse S eine dem äußeren Lagerring 5 zugewandte Kontur auf, die im Wesentlichen die Form eines in Richtung der Symmetrieachse S gestreckten W hat. Unter einem gestreckten W wird eine Form verstanden, die in den beiden v-förmigen Bereichen 19 des gestreckten W die Schmiegungen 20 für die Kugeln 6 bereitstellen, während die Verbindung der beiden v-förmigen Bereiche 19 nicht wie bei einem üblichen W spitz aneinanderstößt, sondern durch einen parallel zur Symmetrieachse S verlaufenden, langen Bereich 21 ausgestaltet ist. Auch sind die Schmiegungen 20 bzw. v-förmigen Bereiche in radialer Richtung entgegen einem normalen W nicht besonders tief, sondern so geformt, dass sie eine darin liegende Kugel 6 gerade mal so führen bzw. halten. Zur besseren Darstellung der Verhältnisse ist ein innerer Lagerring 4 in 2 vergrößert herausgezeichnet.The inner bearing ring 4 has parallel to the axis of symmetry S a the outer bearing ring 5 facing contour, which has substantially the shape of a stretched in the direction of the symmetry axis S W. A stretched W is understood to mean a shape that is in the two V-shaped areas 19 the stretched W the Schmiegungen 20 for the balls 6 deploy while connecting the two V-shaped areas 19 does not abut as in a conventional W pointed, but by a parallel to the symmetry axis S extending, long range 21 is designed. Also are the Schmiegungen 20 or V-shaped areas in the radial direction against a normal W not particularly deep, but shaped so that they have a ball inside it 6 Just lead or hold. For better representation of the conditions is an inner bearing ring 4 in 2 magnified drawn out.

Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die besondere, dem äußeren Lagerring 5 zugewandte Kontur des inneren Lagerrings 4 ebenfalls durch Walzen eines rohrförmigen Rohlings 17 entsprechend der im Zusammenhang der mit 3 erläuterten Schritte ausgebildet worden ist.Only for the sake of completeness it should be noted that the special, the outer bearing ring 5 facing contour of the inner bearing ring 4 also by rolling a tubular blank 17 according to in connection with 3 explained steps has been formed.

Stellt man einen Vergleich zwischen dem Lager 3 gemäß 1 und dem Lager 3 gemäß 2 an, erkennt man auch, dass durch plastische die besondere Verformung der rohrförmigen Rohlinge 17 Lagerringe 4, 5 geschaffen werden, die im Wesentlichen ein Schrägkugellager in O-Anordnung bereitstellen.If you make a comparison between the camp 3 according to 1 and the camp 3 according to 2 On, one recognizes also that by plastic the special deformation of the tubular blanks 17 bearing rings 4 . 5 essentially provide an angular contact ball bearing in O arrangement.

Schließlich sei noch bemerkt, dass die jeweiligen konstruktiven Einzelheiten, welche letztlich zur Realisierung einer elektromagnetischen Kupplung zwischen einer Riemenscheibe 2 und einem Verdichter 1 einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs letztlich eingesetzt werden, keine Bedeutung haben, sofern Riemenscheibe 2 im Sinne eines Freilaufs rotieren kann, wenn keine Klimatisierung gewünscht ist und die Kupplung in der Lage ist, die Drehung der Riemenscheibe 2 durch Wirkung einer elektromagnetischen Kupplung auf eine Welle 11 zu übertragen, die den eigentlichen Verdichter 1 antreibt. Dies bedeutet, dass auch andere Konstruktionen der Erfindung unterfallen, sofern das zuvor beschriebene Prinzip realisiert ist. Finally, it should be noted that the respective structural details, which ultimately to realize an electromagnetic clutch between a pulley 2 and a compressor 1 an air conditioning system of a motor vehicle are ultimately used, have no meaning, provided pulley 2 can rotate in the sense of a freewheel, if no air conditioning is desired and the clutch is capable of rotation of the pulley 2 by the action of an electromagnetic clutch on a shaft 11 to transfer the actual compressor 1 drives. This means that other constructions fall under the invention, provided the principle described above is realized.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verdichter compressor
22
Riemenscheibe pulley
33
Lager camp
44
Innerer Lagerring Inner bearing ring
55
Äußerer Lagerring Outer bearing ring
66
Kugeln  roll
77
Nuten groove
88th
Rohransatz pipe extension
99
Verdichtergehäuse compressor housing
1010
Elektromagnet  electromagnet
1111
Welle wave
1212
Mitnehmerscheibe driver disc
1313
Einschnürung constriction
1414
Schmiegeflächen  Schmiegeflächen
1515
Scheiben slices
1616
Rohlinge blanks
1717
Walze roller
1818
Wulst bead
1919
v-förmiger Bereich V-shaped area
2020
Schmiegungen Schmiegungen
2121
Bereich Area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6244408 [0002] US 6244408 [0002]

Claims (3)

Lager für eine Riemenscheibe von Verdichtern von Kraftfahrzeugen mit einem äußeren Lagerring 5, mit einem inneren Lagerring 4, der konzentrisch von dem äußeren Lagerring 5 umgeben wird, und mit Kugeln 6, die die zwischen den Lagerringen 4, 5 angeordneten Wälzkörper bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lagerring 5 im Wesentlichen von einem Rohr gebildet wird, welches durch eine Einschnürung 13 in zwei Schmiegeflächen 14 unterteilt ist, und dass der innere Lagerring 4 ebenfalls von einem Rohr gebildet wird, dessen äußere, zur Symmetrieachse S parallel verlaufende Kontur die Form eines in Richtung der Symmetrieachse S gestreckten W hat.Bearing for a pulley of compressors of motor vehicles with an outer bearing ring 5 , with an inner bearing ring 4 that is concentric with the outer race 5 is surrounded, and with bullets 6 that between the bearing rings 4 . 5 form arranged rolling elements, characterized in that the outer bearing ring 5 is formed essentially by a tube, which by a constriction 13 in two Schmiegeflächen 14 is divided, and that the inner bearing ring 4 is also formed by a tube whose outer, parallel to the axis of symmetry S contour has the shape of a stretched in the direction of the axis of symmetry S W. Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen rohrförmigen Rohlinge 16 durch plastische Verformung ihre endgültige Form erhalten. Method for producing a bearing ring according to claim 1, characterized in that the substantially tubular blanks 16 obtained by plastic deformation their final shape. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Rohlinge 16 ihre endgültige Form durch Walzen erhalten.A method according to claim 2, characterized in that the blanks 16 get their final shape by rolling.
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