DE102005018616A1

DE102005018616A1 - Schrägkugellager mit Schmiermittelspeicher

Info

Publication number: DE102005018616A1
Application number: DE200510018616
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr. Wiemer
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2006-10-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schrägkugellager (1) mit mindestens einer Reihe (4) von Kugeln (4a) und mit wenigstens einem Schmiermittelspeicher (5, 6, 15), wobei der Schmiermittelspeicher (5, 6, 15) eine radiale Vertiefung ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schrägkugellager mit mindestens einer Reihe Kugeln und mit wenigstens einem Schmiermittelspeicher, wobei der Schmiermittelspeicher eine radiale Vertiefung ist.

Hintergrund der Erfindung

Schrägkugellager der gattungsbildenden Art sind beispielsweise in FR1.372.267 dargestellt und beschrieben. Die Schmiermittelspeicher sind in der Regel Ringnuten. In den Schmiermittelspeichern wird Schmierfett gespeichert. Das Schmierfett in dem Speicher gibt Öl an das im Lager und im Wälzkontakt befindliche Schmierfett ab. Außerdem wird beim Betrieb des Lagers aus dem Speicher mittels des Käfigs Schmierfett entnommen und in das Lager verteilt. Die Verteilung des Schmierfettes mittels des Käfigs ist nicht zuverlässig und die Menge eher zufällig und von vielen Faktoren, wie zum Beispiel von den Betriebstemperaturen, abhängig. Außerdem stehen bei Kugellagern ohne Käfig keine Hilfsmittel wie der Käfig zur Verteilung des Fettes aus Schmiermittelspeichern zur Verfügung.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Schrägkugellager zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe ist nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der Schmiermittelspeicher mittels wenigstens einer der Kugeln in eine senkrecht zu der Rotationsachse des Schrägkugellagers gerichtete Richtung teilweise in radiale Richtung verdeckt ist. Die einzelne Kugel, oder wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, zumindest jede tragende der Kugeln einer Reihe überragt somit von der Laufbahn aus in axiale Richtung einen oder mehrere der Schmiermittelspeicher radial innen oder außen. Tragende Kugeln sind dabei die Kugeln, über die im Wälzkontakt die Lagerungsfunktion des Wälzlagers abgesichert ist.

Ein oder mehrere Schmiermittelspeicher sind also so in unmittelbarer Nähe der Laufbahn angeordnet oder schließen so unmittelbar an diese an, dass Schmierfett bei Betrieb des Lagers von den Kugeln selbst erfasst und in den Wälzkontakt verteilt wird. Damit ist eine kontinuierliche und nicht mehr eher zufällige Verteilung während des Betriebs abgesichert.

Wenn die Schmiermittelspeicher unmittelbar an die Laufbahn anschließen ist es denkbar, dass die Speicher zumindest teilweise in die Druckellipse hineinragen, die bei dynamischer Belastung in dem Lagerring entsteht. Diese Druckellipse spiegelt die Spannungen an und in den Oberflächen im Wälzkontakt wieder, die sich im Wälzkontakt aufgrund der Kontaktpressung zwischen Wälzkörper und Laufbahn ausbilden (Hertz'sche Spannung). Es ist vorgesehen, dass die Ausnehmung für den Speicher höchstens soweit in die durch derartige Spannungen belastete Zone hineinragt, dass höchstens 15% der Druckellipse durch den Speicher angeschnitten sind.

Der Schmiermittelspeicher kann jeweils eine oder können mehrere Vertiefungen (Schmiertaschen) in der Nähe der Laufbahn in einem der Lagerringe sein. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schmiermittelspeicher eine Ringnut um die Rotationsachse des Lagers in einem der Laufringe ist. Mit einer Ringnut als Schmiermittelspeicher ist abgesichert, dass alle der tragenden Kugeln gleichzeitig die Ringnut teilweise verdecken.

Die Erfindung lässt sich auf alle denkbaren Varianten von ein- oder mehrreihigen Schrägkugellagern anwenden. So ist die Ringnut oder sind mehr als eine Ringnut in einem/mehreren Außenring(en) oder in einem/mehreren Innenringen oder wahlweise innenringseitig oder außenringseitig im Inneren eines Lagers zugleich ausgebildet. Die Erfindung ist auch an Schrägkugellagern vorgesehen, deren Laufbahnen nicht an Lagerringen sondern direkt an den zu lagernden oder an den lagernden Bauteilen ausgebildet sind. In diesem Fall ist/sind der/die Schmiermittelspeicher auch direkt an dem zu lagernden oder an dem lagernden Bauteil oder an anderer geeigneten Bauelementen ausgebildet.

Wenn der Schmiermittelspeicher an einem Außenring oder Außenbauteil ausgebildet ist, ist dessen radiale Vertiefung somit zur Rotationsachse hin offen sowie mittels der Kugeln teilweise radial von innen in Richtung der Rotationsachse abgedeckt.

Wenn der Schmiermittelspeicher an einem Innenring oder Innenbauteil ausgebildet ist, ist dessen radiale Vertiefung somit von der Rotationsachse weg nach außen offen sowie mittels der Kugeln teilweise radial von außen abgedeckt.

Die Ringnut ist im Querschnitt beliebig gestaltet, weist aber gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine laufbahnseitige, um die Rotationsachse verlaufende und dabei von der Laufbahn abgewandte Wand auf, die vorzugsweise plan ist. Diese Wand, die die Ringnut in eine axiale Richtung begrenzet, ist von der Ringnut aus so in Richtung der Rotationsachse geneigt, dass sich die Ringnut vom Nutgrund aus nach außen erweitert. Der Winkel, mit dem die Wand zu einer gedachten senkrechten Ebene entgegen des Uhrzeigersinns weg geneigt ist, ist vorzugsweise größer Null und kleiner gleich 25°.

Alternativ oder gleichzeitig weist die Ringnut eine der Laufbahn zugewandte Wand auf, die von der Laufbahn weg geneigt ist. Der Winkel, mit dem die Wand zu einer gedachten und senkrecht von der Rotationsachse durchdrungenen Ebene geneigt ist, ist vorzugsweise größer Null und kleiner gleich 25°.

Die zuvor beschriebenen Wände sind durch eine kreisringförmige Flächen beschrieben.

Die Ringnuten sind vorzugsweise radial höchstens so tief wie die Hälfte des Durchmessers von den gleich großen tragenden Kugeln der Reihe. Alternativ ist die Ringnut radial höchstens so tief, wie die Hälfte der radialen Dicke des Abschnittes an dem entsprechenden Innen- oder Außenring, an dem die Ringnut ausgebildet ist.

Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Teilansicht eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers 1 in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse 1a. Die Darstellung ist stark schematisiert und nicht maßstäblich. Das Schrägkugellager 1 weist einen Innenring 2, einen Außenring 3 und eine Reihe 4 auf. Von der Reihe 4 ist in der Darstellung nur eine Kugel 4a sichtbar.
Sowohl der Innenring 2 als auch der Außenring 3 sind mit einem Schmiermittelspeicher 5 bzw. 6 in Form einer Ringnut 5a bzw. 6a versehen. Die Ringnut 5a ist mittels der Kugeln 4a in eine senkrecht zu der Rotationsachse 1a des Schrägkugellagers 1 gerichtete und somit in radiale Richtung teilweise von außen verdeckt. Die Kugeln 4a überragen am Innenring 2 von einer Schulter 8 bzw. von einer Laufbahn 7 aus, in eine mit der Rotationsachse 1a gleichgerichtete axiale Richtung betrachtet, die Ringnut 5a zumindest teilweise axial. In die entgegengesetzte axiale Richtung überragen die Kugeln 4a von der Schulter 9 bzw. von der Laufbahn 10 aus die Ringnut 6a an dem Außenring 3 zumindest teilweise axial. Die Ringnut 6a ist mittels der Kugeln 4a in eine senkrecht zu der Rotationsachse 1a des Schrägkugellagers 1 gerichtete und somit radiale Richtung teilweise von innen verdeckt.
Die Ringnuten 5a und 6a sind an der radial tiefsten Stelle T höchstens so tief wie das Maß, das der Hälfte des Durchmessers D von gleich großen tragenden Kugeln 4a der Reihe 4 entspricht.
Die Ringnuten 5a bzw. 6a sind im Querschnitt verrundet oder generell durch Radien beschrieben. Alternativ dazu weist eine Ausgestaltung einer Ringnut 11 nach 2 zwei an der Ringnut 11 einander gegenüberliegende Wände 12 und 13 auf. Die Darstellung ist stark schematisiert und nicht maßstäblich. Die Wände 12 und 13 sind durch Kreisringflächen beschrieben und verlaufen um die in der Darstellung nicht abgebildete Rotationsachse des Innenringes 14. Die Wand 12 ist mit dem Winkel α zur Laufbahn hin von einer Ebene E weg geneigt. Die Wand 13 ist zur Ebene E1 um den Winkel β von der Laufbahn weg geneigt. Die Ebenen E bzw. E1 sind parallel zueinander ausgerichtet und können auch in einer gemeinsamen Ebene ineinander liegen.
Der Schmiermittelspeicher 15 in Form der Ringnut 11 erstreckt sich an der radial tiefsten Stelle T1 radial bis maximal zur Hälfte der radialen Bauhöhe H des Innenringes 14. Dabei ist die Bauhöhe H die kleinste radiale Bauhöhe, die der Abschnitt des Innenringes 14 aufweist, in dem die Ringnut 11 ausgebildet ist.

1: Schrägkugellager
1a: Rotationsachse
2: Innenring
3: Außenring
4: Reihe
4a: Kugel
5: Schmiermittelspeicher
5a: Ringnut
6: Schmiermittelspeicher
6a: Ringnut
7: Laufbahn
8: Schulter
9: Schulter
10: Laufbahn
11: Ringnut
12: Wand
13: Wand
14: Innenring
15: Schmiermittelspeicher

Claims

Schrägkugellager (1) mit mindestens einer Reihe (4) Kugeln (4a) und mit wenigstens einem Schmiermittelspeicher (5, 6, 15), wobei der Schmiermittelspeicher (5, 6, 15) eine radiale Vertiefung ist, da durch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelspeicher (5, 6, 15) durch wenigstens eine der Kugeln (4a) in eine senkrecht zu der Rotationsachse (1a) des Schrägkugellagers (1) gerichtete Richtung teilweise in radiale Richtung verdeckt ist und dass der Schmiermittelspeicher (5, 6, 15) somit durch die Kugel (4a) in axiale Richtung aus zumindest teilweise überragt ist.
Schrägkugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelspeicher (5, 6, 15) eine Ringnut (5a, 6a, 11) um die Rotationsachse (1a) ist, wobei sich die Ringnut (5a, 6a, 11) vorzugsweise einer Laufbahn (7, 10) für die Kugeln (4a) der Reihe direkt anschließt.
Schrägkugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (6a) in einem Außenring (3) ausgebildet und zur Rotationsachse (1a) offen ist, so dass die Ringnut (6a) zumindest mittels der Kugeln (4a) in Richtung der Rotationsachse (1a) teilweise verdeckt ist.
Schrägkugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (5a, 11) in einem Innenring (2) ausgebildet und von der Rotationsachse (1a) weg nach außen offen ist, so dass die Ringnut (5a, 11) radial von außen teilweise verdeckt ist.
Schrägkugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine laufbahnseitige, um die Rotationsachse verlaufende und dabei von der Laufbahn abgewandte Wand (12) der Ringnut (11) zu einer gedachten Ebene (E) geneigt ist, wobei die Ebene (E) senkrecht von der Rotationsachse durchstoßen ist.
Schrägkugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Laufbahn zugewandte sowie um die Rotationsachse verlaufende Wand (13) der Ringnut (11) von einer gedachten Ebene (E1) weg geneigt ist, wobei die Ebene (E1) senkrecht von der Rotationsachse durchstoßen ist.
Schrägkugellager nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (12, 13) durch eine kreisringförmige Fläche beschrieben ist.
Schrägkugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (5a, 6a) an der radial tiefsten Stelle (T) mindestens so tief ist wie die Hälfte des Durchmessers (D) von gleich großen tragenden Kugeln (4a) der Reihe.
Schrägkugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (11) an der radial tiefsten Stelle (T1) der Ringnut (11) höchstens so tief ist wie die Hälfte der kleinsten radialen Bauhöhe (H) des Abschnittes eines Lagerringes (14), in dem die Ringnut (11) ausgebildet ist.