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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ein
Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager gemäß der vorliegenden Erfindung
wird verwendet, um ein Drehelement wie z. B. eine Laufrolle zu unterstützen und
abnehmbar eine Versatzlast zu unterstützen.
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Kraftfahrzeugzusatzgeräte, wie
z. B. eine Lichtmaschine und ein Kompressor, werden von einem Motor
zum Antreiben eines Fahrzeuges rotatorisch angetrieben. Hierzu erstreckt
sich ein Endlosriemen zwischen den Laufscheiben, die an den Endabschnitten
der Wellen der Kraftfahrzeugzusatzgeräte befestigt sind, und einer
Antriebsscheibe, die an einem Endabschnitt einer Kurbelwelle des
Antriebsmotors befestigt ist, wobei die Wellen so konstruiert sind,
daß sie
durch das Umlaufen des Endlosriemens in Drehung versetzt werden.
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5 zeigt
die Konstruktion eines Drehantriebsabschnitts einer Welle 1 eines
Kompressors, der Teil einer Kraftfahrzeugklimaanlage ist. Die Welle ist
von nicht gezeigten Wälzlagern
innerhalb eines Gehäuses 2 drehbar
unterstützt.
Eine Laufscheibe 4 ist mittels eines Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellagers 5 am
Umfang eines Unterstützungsrohrabschnitts 3,
der am Außenumfang
eines Endabschnitts des Gehäuses 2 vorgesehen
ist, drehbar unterstützt.
Die Laufscheibe 11 ist im wesentlichen in einer ringförmigen Konfiguration
ausgebildet, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist,
wobei ein Solenoid 6, das an einer Stirnfläche des
Gehäuses 2 befestigt
ist, innerhalb eines Innenraums der Laufscheibe 4 angeordnet
ist. Andererseits ist eine Montageklammer 7 an einem Abschnitt befestigt,
der vom Gehäuse 2 an
einem Endabschnitt der Welle 1 hervorsteht, wobei eine
ringför mige
Platte 21 eines magnetischen Materials am Umfang der Montageklammer 7 über eine
Tellerfeder 8 unterstützt
wird. Die ringförmige
Platte 21 ist von der Laufscheibe 4 beabstandet
angeordnet, wie in 5 gezeigt ist, wenn das Solenoid 6 nicht
erregt ist, während
dann, wenn das Solenoid 6 erregt ist, die ringförmige Platte 21 in
Richtung zur Laufscheibe 4 gezogen wird, so daß sie daran
befestigt ist und eine Drehkraft von der Laufscheibe 4 auf
die Welle 1 übertragen
werden kann.
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Bei
der obenbeschriebenen Drehunterstützungsvorrichtung kann ein
Fall auftreten, bei dem eine transversale Zentralposition (eine
gestrichelte Linie α in 5)
des um einen Außenumfang
der Laufscheibe 4 gewickelten Endlosriemens möglicherweise
nicht mit der transversalen Zentralposition (einer gestrichelten
Linie β in 5)
des Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellagers 5 zusammenfällt. In einem
solchen Fall wird aufgrund der Zugspannung des Endlosriemens eine
Momentenlast proportional zu einem Abweichungsmaß (Versatzmaß) δ zwischen
den transversalen Zentralpositionen der zwei Elemente auf das Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager 5 ausgeübt. Somit
fallen eine Zentralachse eines Innenrings 9 und eine Zentralachse
eines Außenrings 10,
die das Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager 5 bilden,
nicht zusammen (sind zueinander geneigt).
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Wenn
bei einem Mechanismus ähnlich
dem obenbeschriebenen die Zentralachsen des Innenrings 9 und
des Außenrings 10 nicht
zusammenfallen, tritt eine ungleichmäßige Abnutzung des Endlosriemens
auf, der um den Außenumfang
der Laufscheibe 4 gewickelt ist, wodurch es schwierig wird, die
Haltbarkeit des Endlosriemens sicherzustellen. Außerdem macht
es die Neigung der Zentralachsen unmöglich, einen gewissen Zwischenraum
zwischen der ringförmigen
Platte 21 und der Laufscheibe 4 sicherzustellen,
was zu der Mög lichkeit
führt,
daß diese
zwei Elemente 21, 4 miteinander in Reibkontakt kommen.
In dem Fall, in dem eine solche Reibung auftritt, werden unerwünscht eine
anomale Abnutzung und ein anomales Geräusch erzeugt. Im Hinblick auf
die Vermeidung des Auftretens dieser Nachteile wird versucht, einen
ringförmigen
Zwischenraum des Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellagers 5 zu
reduzieren, um zu erschweren, daß die Zentralachsen des inneren
Rings 9 und des äußeren Rings 10 voneinander
abweichen.
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Um
den ringförmigen
Zwischenraum für
den obenerwähnten
Zweck zu reduzieren, sind die folgenden Prozeduren (1) bis (4) vorgesehen.
- (1) Die Krümmungsradien
der Querschnitte einer Innenring-Laufbahn 11,
die in einer äußeren Umfangsoberfläche des
Innenrings 9 ausgebildet ist, und einer Außenringlaufbahn 12,
die in einer inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 10 ausgebildet
ist, werden klein gemacht (sie werden reduziert, so daß sie etwa
50 % des Außendurchmessers
der Kugeln 13 entsprechen, die Teil des Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellagers 5 sind).
- (2) Wie in 6 gezeigt, werden die Laufbahnoberfläche einer
Innenringlaufbahn 11a in einer Außenumfangsoberfläche eines
Innenrings 9a und/oder einer Außenringlaufbahn 12a in
einer Innenumfangsoberfläche
eines Außenrings 10a in Form
einer kombinierten Oberfläche
ausgebildet, wobei die Wälzoberflächen der
Kugeln 11 mit beiden Laufbahnoberflächen an drei oder vier Punkten
in Kontakt gebracht werden.
- (3) Wie in 7 gezeigt, werden die Höhen der Schulterabschnitte 14a, 14b,
die auf den (in 7 in Links- und Rechts-Richtung)
transversalen Seiten der Laufbahnoberfläche einer Innenringlauffläche 11b in
einer Außenum fangsoberfläche eines
Innenrings 9b und/oder einer Außenringlauffläche 12b in
einer Innenumfangsoberfläche
eines Außenrings 10b vorhanden
sind, höher
gemacht, wie mit einer durchgezogenen Linie gezeigt ist, als eine
allgemeine Höhe,
die durch eine gestrichelte Linie in der gleichen Figur gezeigt
ist.
- (4) Wie in 8 gezeigt, wird ein Mehrreihen-Radialkugellager 15 verwendet,
bei dem mehrere Kugeln 13, 13 zwischen mehreren
Innenringlaufbahnen 11c, 11c, die in einer Außenumfangsoberfläche eines
Innenrings 9c ausgebildet sind, und zwischen mehreren Außenringlaufbahnen 12c, 12c,
die in einer Innenumfangsoberfläche
eines Außenrings 10c ausgebildet
sind, vorgesehen sind.
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Die
bisher bekannten und vorgesehenen Konstruktionen zum Reduzieren
des Winkelzwischenraums, wie oben beschrieben, weisen folgende Probleme
auf.
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Erstens
werden im Fall der unter (1) beschriebenen Konstruktion, obwohl
der Winkelzwischenraum reduziert sein kann, die Kontaktellipsen, die
an den Stoßabschnitten
der Wälzoberflächen der entsprechenden
Kugeln und der Innenringlaufbahn 11 und der Außenringlaufbahn 12 vorhanden
sind, größer. Die
Kontaktellipsen lösen
sich von der Innenringlaufbahn 11 und der Außenringlaufbahn 12,
wenn die Zentralachsen des Innenrings 9 und des Außenrings 10 aufgrund
einer Momentenlast nur leicht geneigt sind. In diesem Zustand wird
die Wälzdauerfestigkeit
der Wälzoberfläche sehr
kurz. Somit ist die oben unter (1) beschriebene Konstruktion nicht
wünschenswert,
da die zulässige
Momentenlast klein wird. Es ist zu beachten, daß, obwohl die Konfigurationen
der Kontaktabschnitte nicht mehr elliptisch sein müssen (was
zu einer Konfiguration führt,
in der ein Teil der Ellipse verlorengeht), wenn die Kontaktabschnitte
zwischen den Wälzoberflächen und
den Laufbahnflächen
die transversalen Endkanten der Laufbahnoberflächen erreichen, zum Zweck der
Beschreibung ein Zustand wie dieser in dieser Beschreibung bezeichnet
wird mit "die Kontaktellipse
löst sich von
der Laufbahnoberfläche".
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Bei
der unter (2) beschriebenen Konstruktion kommen ferner die Wälzoberflächen der
Kugeln 13 und der Innenringlaufbahn 11a und der
Außenringlaufbahn 12a an
mehreren Kontaktpositionen miteinander in Kontakt, wobei außerdem in
einem Zustand, in dem der Motor angetrieben wird, während die
Momentenlast ausgeübt
wird, da die Kontaktabschnitte relativ zu der Drehachse der Kugel 13 asymmetrisch werden,
aufgrund eines Schlupfes an den Kontaktpunkten sehr viel Abnutzung
und Wärme
auftreten, was nicht erwünscht
ist.
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Da
ferner bei der unter (3) beschriebenen Konstruktion der Raum zwischen
den Schulterabschnitten 14a, 14a an der äußeren Umfangsoberfläche des
Innenrings 9b und der Schulterabschnitte 14b, 14b an
der inneren Umfangsoberfläche
des Außenrings 10b eng
wird, wird die diametrale Dicke eines Halters 16 zum Halten
der Kugeln 13 dünn. Wenn
die Dicke des Halters 16 dünn wird, ist somit, da es schwierig
ist, die Haltbarkeit des Halters 16 sicherzustellen, hinsichtlich
der Haltbarkeit des Halters 16 die Wirkung des Reduzierens
des Winkelzwischenraums unter Verwendung der unter (3) beschriebenen
Prozedur begrenzt.
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Obwohl
ferner bei der unter (4) beschriebenen Konstruktion die Wirkung
des Reduzierens des Winkelzwischenraums und der Sicherung der Haltbarkeit
der Bauteile auf einem höheren
Niveau kompatibel werden, kann eine Zunahme der Axialabmessung nicht
vermieden werden. Der Drehunterstützungsabschnitt, wie z. B.
die Laufscheibe 4, muß in vielen
Fällen
innerhalb eines beschränkten
Raumes instal liert werden, weshalb die Zunahme der Axialabmessung
nicht erwünscht
ist. Wenn die Axialabmessung zunimmt, steigen außerdem die Herstellungskosten
der entsprechenden Bauteile an.
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Aus
der
US 3,370,899 ist ein
Radialkugellager mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 bzw.
2 bekannt. In dieser Druckschrift sind Kontaktwinkel angegeben,
die 36° bzw.
37,5° betragen.
Aus diesen Winkeln lassen sich im Wesentlichen auch die entsprechenden
Zentralwinkel berechnen, die dann allerdings Werte von etwa 20 oder
33° aufweisen.
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Aufgabe
vorliegender Erfindung ist, ein Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager
dahingehend zu verbessern, dass weniger Wärme und Abnutzung erzeugt wird
und dieses gleichzeitig kompakt zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 2 gelöst. Erfindungsgemäß kann eine
Reduktion des Winkelzwischenraums und die Sicherstellung der zulässigen Momentenlast
auf höherem
Niveau bewerkstelligt werden. Durch den reduzierten Winkelzwischenraum
können
die Wälzfläche der
Kugel und die Laufbahn näher
zusammenkommen.
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Vorteilhafte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 zeigt
eine Teilschnittansicht, die eine erste Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 zeigt
eine vergrößerte Ansicht,
die einen X-Abschnitt der 1 zeigt;
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3 zeigt
eine Ansicht ähnlich
der 2, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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4 zeigt
eine Ansicht ähnlich
der 2, die eine dritte Ausführungsform zeigt;
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5 zeigt
eine Teilschnittansicht eines Drehunterstützungsabschnitts, die einen
beispielhaften Zustand zeigt, in dem sich ein Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager
befindet;
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6 zeigt
eine Teilschnittansicht, die ein erstes Beispiel eines herkömmlichen
Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellagers
zeigt;
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7 zeigt
eine Teilschnittansicht, die ein zweites Beispiel eines Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellagers
zeigt; und
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8 zeigt
eine Teilschnittansicht, die einen Drehunterstützungsabschnitt zeigt, der
von einem Doppelreihe-Kugellager
gebildet wird.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die 1 und 2 zeigen
eine erste Ausführungsform
gemäß der Erfindung. Ähnlich den
bisher wohlbekannten Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellagern umfaßt ein Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager
gemäß der Erfindung
einen Innenring 9d und einen Außenring 10d sowie
mehrere Kugeln 13. Der Innenring 9d besitzt eine
Tiefrillen-Innenringlaufbahn 11d, die in seiner Außenumfangsoberfläche ausge bildet
ist. Der Außenring 10d besitzt
eine Tiefrillen-Außenringlaufbahn 12d,
die in seiner Innenumfangsoberfläche
ausgebildet ist. Die mehreren Kugeln 13 sind zwischen der
Innenringlaufbahn 11d und der Außenringlaufbahn 12d drehbar
angeordnet. Außerdem
werden die mehreren Kugeln 13 von einem Halter 16a gehalten,
so daß sie
frei rollen. Die Öffnungen
an den Enden des ringförmigen
Zwischenraums 17, der zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des
Innenrings 9d und der inneren Umfangsoberfläche des
Außenrings 10d ausgebildet wird,
sind jeweils mit Dichtungsplatten 18, 18 verschlossen.
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Genauer,
im Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager 5a gemäß der Erfindung
sind die Krümmungsradien
der Querschnittsformen der Innenringlaufbahn 11d und der
Außenringlaufbahn 12d an
den (in Links- und Rechts-Richtung in 1) transversalen
Zentralabschnitten kleiner ausgeführt und an den transversalen
Endabschnitten der entsprechenden Laufbahnen größer ausgeführt, wobei die transversalen
Endkanten der Abschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien
sanft ineinander übergehen.
Mit anderen Worten, wie mit einer durchgezogenen Linie X in 2 genauer
gezeigt, wird die Querschnittsform der Innenringlaufbahn 11d gebildet
von einem Zentralabschnitt 19 mit einem Krümmungsradius
r1 und zwei Endabschnitten 20, 20 mit jeweils
einem Krümmungsradius
r2. In dieser Ausführungsform sind
die Querschnittsformen der Innenringlaufbahn 11d und der
Außenringlaufbahn 12d im
wesentlichen gleich, weshalb die Querschnittsform der in 2 gezeigten
Innenringlaufbahn 11d beschrieben wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Krümmungsradius
r2 der jeweiligen Endabschnitte 20, 20 größer ausgeführt als
der Krümmungsradius
r1 des zentralen Abschnitts 19 (r2 > r1). Der Zentralabschnitt 19 wird
gebildet über
einen Zentralwinkel α (z.
B. in der Größenordnung
von 25 bis 30°)
auf jeder Seite einer Mittellinie bezüglich der Transversalrichtung,
die durch eine gestrichelte Linie y in 2 gezeigt
ist, weshalb insgesamt der Zentralabschnitt 19 über einen
Gesamtzentralwinkel 2α über der
Mittellinie ausgebildet ist. Der Krümmungsradius r1 dieses Zentralabschnitts 19 ist
etwas größer ausgeführt als
50 % des Außendurchmessers
der Kugel 13 (z. B. in der Größenordnung von 50,5 bis 52
%, vorzugsweise 51 bis 52 %). Im Gegensatz hierzu sind die entsprechenden
Endabschnitte 20, 20 über einen Zentralwinkel β (z. B. in
der Größenordnung
von 25 bis 30°)
auf jeder Seite des Zentralabschnitts 19 ausgebildet (derart,
daß dazwischen
der Zentralabschnitt 19 gehalten wird). Der Krümmungsradius
r2 der jeweiligen Endabschnitte 20, 20 ist etwas
größer ausgeführt als
50 % des Außendurchmessers
der Kugel (z. B. in der Größenordnung
von 53 bis 55 %, vorzugsweise 53 bis 54 %).
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Die
transversalen Endkanten des Zentralabschnitts 19 und die
transversalen inneren Endkanten der jeweiligen Endabschnitte 20, 20 sind
so ausgeführt,
daß sie
jeweils an einem Abschnitt, der durch einen Punkt A in 2 gezeigt
ist, sanft ineinander übergehen.
Hierdurch wird in dieser Ausführungsform
bewirkt, daß die
Tangentialrichtung eines Bogens mit dem Krümmungsradius r1 und die Tangentialrichtung
eines Bogens mit dem Krümmungsradius r2
zueinander passen.
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Mit
anderen Worten, der Zentralabschnitt 19 und die entsprechenden
Abschnitte 20 weisen zwischen sich eine gemeinsame Tangentiallinie
an einem Verbindungsabschnitt A auf.
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Gemäß dem Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager
der vorliegenden Ausführungsform,
das wie oben beschrieben konstruiert ist, sind die Reduktion des
Winkelzwischen raums und die Sicherstellung der zulässigen Momentenlast
auf einem hohen Niveau kompatibel. Das heißt, bei dem Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager 5a gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
sind die Krümmungsradien der
Querschnittsformen der Innenringlaufbahn 11d und der Außenringlaufbahn 12d so
ausgeführt,
daß sie
an den transversalen Endabschnitten 20, 20 einem
relativ größeren Krümmungsradius
r2 entsprechen. Selbst wenn somit die Zentralachse des Innenrings 9d und
die Zentralachse des Außenrings 10d aufgrund
der Momentenlast gegeneinander geneigt sind und der Kontaktpunkt
zwischen der Wälzoberfläche der
Kugel 13 und der Innenringlaufbahn 11d sowie der
Außenringlaufbahn 12d in
Richtung zur Seite des transversalen Endabschnitts verschoben ist,
wodurch die Wälzoberfläche der
Kugel 13 die transversalen Endabschnitte 20, 20 berührt, ist
die am Kontaktabschnitt bestehende Kontaktellipse klein. Somit kann
die Kontaktellipse kaum von der Innenringlaufbahn 11d und
der Außenringlaufbahn 12d gelöst werden,
wodurch es möglich
wird, die zulässige
Momentenlast sicherzustellen.
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Mit
anderen Worten, in einem Fall, in dem die Querschnittsformen der
Innenringlaufbahn 11d und der Außenringlaufbahn 12d so
ausgeführt
sind, daß sie
einer einzelnen gekrümmten
Oberfläche
mit relativ kleinem Krümmungsradius
r1 entsprechen, wie mit einer gestrichelten Linie Y in 2 gezeigt
ist, bleibt der Krümmungsradius
r1 unverändert
klein für einen
kontinuierlichen Abschnitt mit dem Schulterabschnitt 14a (14b)
des Innenrings 9d und des Außenrings 10d. Selbst
in einem Zustand, in dem die Wälzoberfläche der
Kugel 13 mit einem Abschnitt in der Umgebung des Schulterabschnitts 14a (14b)
in Kontakt ist, bleibt die am Kontaktabschnitt bestehende Kontaktellipse
groß,
und die Kontaktellipse kann leicht von der Innenringlaufbahn 11d und
der Außenringlaufbahn 12d gelöst werden,
wodurch es schwierig wird, die zulässige Momen tenlast sicherzustellen. Im
Gegensatz hierzu ist es bei der vorliegenden Ausführungsform
wie oben beschrieben in dem Zustand, in dem die Wälzoberfläche der
Kugel 13 mit dem Abschnitt in der Umgebung des Schulterabschnitts 14a (14b)
in Kontakt ist, möglich,
die Momentenlast wie oben beschrieben sicherzustellen, da die am
Kontaktabschnitt bestehende Kontaktellipse klein wird.
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Da
außerdem
der Krümmungsradius
r1 des transversalen Zentralabschnitts 19 der Querschnittsform
der Innenringlaufbahn 11d und der Außenringlaufbahn 12d klein
ist im Vergleich zu einem Fall, in dem die gesamte Innenringlaufbahn 11d und
die gesamte Außenringlaufbahn 12d aus
einer einzelnen gekrümmten
Oberfläche
mit einem großen
Krümmungsradius
geformt sind, kann die Wälzoberfläche der
Kugel 13 enger an die Innenringlaufbahn 11d und die
Außenringlaufbahn 12d gelangen,
um somit den Winkelzwischenraum zu reduzieren.
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Das
heißt,
in einem Fall, in dem die Querschnittsformen der Innenringlaufbahn 11d und
der Außenringlaufbahn 12d so
ausgeführt
sind, daß sie einer
einzelnen gekrümmten
Oberfläche
mit relativ großem
Krümmungsradius
r2 entsprechen, wie mit einer gestrichelten Linie Z in 2 gezeigt
ist, bleibt der Krümmungsradius
r2 unverändert
groß für den kontinuierlichen
Abschnitt mit dem Schulterabschnitt 14a (14b)
des Innenrings 9d und des Außenrings 10d. Hierdurch
wird der Zwischenraum zwischen der Wälzoberfläche der Kugel 13 und
den zwei Laufbahnen 11d, 12d an den transversalen
Endabschnitten der Innenringlaufbahn 11d und der Außenringlaufbahn 12d größer, wodurch
der Winkelspielraum nicht reduziert werden kann. Da im Gegensatz
hierzu bei der vorliegenden Ausführungsform
wie oben beschrieben der Krümmungsradius
r1 des transversalen Zentralabschnitts 19 der Querschnittsform
der Innenringlaufbahn 11d und der Außenringlaufbahn 12d klein
ist, kann der Zwischenraum zwischen der Wälzoberfläche der Kugel 13 und
den zwei Laufbahnen 11d, 12d selbst an den transversalen
Endabschnitten der Innenringlaufbahn 11d und der Außenringlaufbahn 12d reduziert
werden, wodurch es möglich
wird, den Winkelzwischenraum zu reduzieren.
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Als
nächstes
zeigt 3 eine zweite Ausführungsform, die einem zweiten
Aspekt der Erfindung entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform
ist der Krümmungsradius
der Querschnittsform der Innenringlaufbahn 11e (einer Außenringlaufbahn)
am transversalen Zentralabschnitt 19a größer ausgeführt und
an den transversalen Endabschnitten 20a kleiner ausgeführt. Es
ist zu beachten, daß auch
in dieser Ausführungsform
im folgenden nur die Querschnittsform der in 3 gezeigten
Innenringlaufbahn beschrieben wird, da die Querschnittsformen der
Innenringlaufbahn 11e und der nicht gezeigten Außenringlaufbahn
im wesentlichen identisch sind.
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In
dieser Ausführungsform
ist der Krümmungsradius
r1' der jeweiligen
Endabschnitte 20a kleiner ausgeführt als der Krümmungsradius
r2' des Zentralabschnitts 19a (r2' > r1').
Der Zentralabschnitt 19a ist über einen Zentralwinkel α' (z. B. in der Größenordnung
von 25 bis 35°)
auf jeder Seite einer Mittellinie bezüglich der Transversalrichtung
ausgebildet, die durch eine gestrichelte Linie y in 3 gezeigt
ist, wodurch insgesamt der Zentralabschnitt 19a über einen
Gesamtzentralwinkel 2α' über der Mittellinie ausgebildet
ist. Der Krümmungsradius
r2' dieses Zentralabschnitts 19a ist
etwas größer ausgeführt als 50
% des Außendurchmessers
(1) der Kugel 13 (z. B. in der Größenordnung
von 53 bis 55 %, vorzugsweise 53 bis 54 %). Im Gegensatz hierzu
sind die jeweiligen Endabschnitte 20a über einen Zentralwinkel β' (z. B. in der Größenordnung
von 25 bis 35°) auf
jeder Seite des Zentralabschnitts 19a ausgebildet (derart,
daß der
Zentralabschnitt 19a dazwischen gehalten wird). Der Krümmungsradius
r1' der jeweiligen Endabschnitte 20a ist
etwas größer ausgeführt als
50 % des Außendurchmessers
der Kugel 13 (z. B. in der Größenordnung von 50,5 % bis 52
%, vorzugsweise 51 bis 52 %).
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Die
transversalen Endkanten des Zentralabschnitts 19a und die
transversalen inneren Endkanten der jeweiligen Endabschnitte 20a gehen
jeweils an einem Abschnitt, der durch einen Punkt A' in 3 gezeigt
ist, sanft ineinander über.
Hierdurch wird in dieser Ausführungsform
bewirkt, daß die
Tangentialrichtung eines Bogens mit dem Krümmungsradius r2' und die Tangentialrichtung
eines Bogens mit dem Krümmungsradius
r1' zueinander passen.
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Mit
anderen Worten, der Zentralabschnitt 19a und die entsprechenden
Abschnitte 20a weisen zwischen sich eine gemeinsame Tangentiallinie
an einem Verbindungspunkt A' auf.
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Da
im Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager der Erfindung, das wie
oben beschrieben konstruiert ist, die Krümmungsradien der Querschnittsformen
der Innenringlaufbahn 11e und der nicht gezeigten Außenringlaufbahn
so ausgeführt
sind, daß sie
dem kleineren Wert r1' an
den transversalen Endabschnitten 20a entsprechen, im Vergleich
zu einer einzelnen gekrümmten
Oberfläche
mit dem größeren Krümmungsradius
r2', können die
Wälzoberfläche der
Kugel und der entsprechenden Laufbahn enger zusammenkommen, um somit
den Winkelzwischenraum zu reduzieren.
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Das
heißt,
in einem Fall, in dem die Querschnittsformen der Innenringlaufbahn 11d und
der Außenringlaufbahn
einzelne gekrümmte
Oberflächen mit
relativ größerem Krümmungsradius
r2' sind, wie mit
einer gestrichelten Linie D in 3 gezeigt,
bleibt der Krümmungsradius
r2' unverändert groß für den Schulterabschnitt 14a des
Innenrings 9e und des nicht gezeigten Außenrings.
Somit wird der Zwischenraum zwischen der Wälzoberfläche der Kugel 13 und
den zwei Laufbahnen 11e an den transversalen Endabschnitten
der Innenringlaufbahn 11e und der nicht gezeigten Außenringlaufbahn
groß,
weshalb der Winkelzwischenraum nicht reduziert werden kann. Da im
Gegensatz hierzu bei der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben,
der Krümmungsradius
r1' der transversalen
Endabschnitte 20a der Querschnittsformen der Innenringlaufbahn 11e und
der nicht gezeigten Außenringlaufbahn
kleiner ausgeführt
sind, kann der Zwischenraum zwischen der Wälzoberfläche der Kugel 13 und
den zwei Laufbahnen 11e selbst an den transversalen Endabschnitten
der Innenringlaufbahn 11e und der Außenringlaufbahn reduziert werden,
wodurch es möglich
wird, den Winkelzwischenraum zu reduzieren.
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Da
selbst in diesem Fall der Krümmungsradius
der Querschnittsformen der Innenringlaufbahn 11e und der
nicht gezeigten Außenringlaufbahn
an den transversalen Endabschnitten 19a größer gemacht
ist, wird selbst in dem Fall, in dem die Zentralachse des Innenrings 9e und
die Zentralachse des nicht gezeigten Außenrings aufgrund der Momentenlast
gegeneinander geneigt sind und der Kontaktpunkt zwischen der Wälzoberfläche der
Kugel 13 und der Innenringlaufbahn 11e und der
nicht gezeigten Außenringlaufbahn
in Richtung zur Seite der transversalen Endabschnitte der Innenringlaufbahn 11e und
der nicht gezeigten Außenringlaufbahn
verschoben ist, die Kontaktellipse kaum von der Innenringlaufbahn 11e und
der nicht gezeigten Außenringlaufbahn
gelöst,
wodurch die zulässige
Momentenlast sichergestellt wird. Außerdem kann die Konstruktion
der vorliegenden Ausführungsform
die Erzeugung von Wärme
zu normalen Zeitpunkten (in einem Zustand, in dem die Zentralachsen
der inneren und äußeren Ringe zusammenfallen)
unterdrücken, wenn
sie auf eine Anwendung angewendet wird, in der nur eine relativ
kleine Momentenlast ausgeübt wird,
wie z. B. in einem Fall, in dem eine Zwischenlaufscheibe zum Führen eines
Endlosriemens drehbar unterstützt
wird, wobei die Konstruktion ferner für eine Anwendung verwendet
werden kann, in der der Winkelzwischenraum so klein wie möglich gehalten werden
soll.
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Als
nächstes
zeigt 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Während in
den obenerwähnten
ersten und zweiten Ausführungsformen
die zwei unterschiedlichen Krümmungsradien
für die Querschnittsformen
der Innenringlaufbahn 11d, 11e und der Außenringlaufbahn 12d verwendet
werden, sind in dieser Ausführungsform
mehr unterschiedliche Krümmungsradien
r1, r2, r3, ... rn vorgesehen für die
Verwendung für
die Querschnittsformen einer Innenringlaufbahn 11f. In
einem Fall, in dem die vorliegende Ausführungsform verwendet wird,
um einen Aspekt der Erfindung auszuführen, der ihrem ersten Aspekt
entspricht, wird der Krümmungsradius
größer, wenn
er sich einem Schulterabschnitt 14a nähert (r1 < r2 < r3 < ... < rn), während dann,
wenn sie verwendet wird, um einen Aspekt der Erfindung auszuführen, der
ihrem zweiten Aspekt entspricht, der Krümmungsradius kleiner wird,
wenn er sich dem Schulterabschnitt 14a nähert (r1 > r2 > r3 > ... > rn).
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Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist für
Fachleute klar, daß verschiedene Änderungen
und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung
abzuweichen, weshalb die beigefügten
Ansprüche
alle solchen Änderungen
und Abwandlungen abdecken sollen, die in den wahren Geist und Umfang
der Erfindung fallen.
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Da
das Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager gemäß der Erfindung wie oben beschrieben
konstruiert ist und betrieben wird, ist es nicht erforderlich, die
Axialabmessung zu erhöhen,
wobei außerdem die
Erzeugung von Wärme
und die Abnutzung unterdrückt
werden können,
die andernfalls erzeugt würden,
wenn der Motor läuft.
Somit ist es mit der Erfindung möglich,
die Neigung eines Elements zu unterdrücken, das durch das Einzelreihen-Tiefrillen-Radialkugellager
unterstützt
wird, wie z. B. eine Riemenscheibe, um somit die Lebensdauer eines
Riemens zu verlängern.
Die Erfindung kann somit zur Verkleinerung verschiedener Typen mechanischer
Vorrichtungen beitragen, die einen Drehunterstützungsabschnitt aufweisen,
und kann zu deren Leistungssteigerung beitragen. Außerdem kann
die Erfindung den Reibkontakt von Bauteilen einer elektromagnetischen
Kupplung verhindern, wenn diese ausgerückt ist, um somit die Erzeugung
einer anomalen Abnutzung und anomaler Geräusche zu verhindern.