DE102005027186B4 - Rolling bearing cage and idler gear bearing - Google Patents
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Abstract
Es wird vorgeschlagen ein Wälzlagerkäfig (10) für ein Wälzlager (30), mit einem zylinderringförmigen Grundkörper (12), an dem wenigstens eine Reihe (16, 12) von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Wälzkörpertaschen (20) zur Aufnahme von Wälzkörpern (14) ausgebildet ist und an dem eine axial daneben angeordnete Reihe von Leertaschen (22), bspw. zur Aufnahme von Schmierstoff ausgebildet ist, wobei die Anzahl (m) der Wälzkörpertaschen (20) ungleich der Anzahl (n) der Leertaschen (22) ist. Dabei ist die Anzahl (n) der Leertaschen (22) oder der Wälzkörpertaschen (20) eine Primzahl und die Anzahl (m) der anderen Taschen ist eine andere Zahl.The invention relates to a roller bearing cage (10) for a roller bearing (30) with a cylindrical base body (12) on which at least one row (16, 12) of roller body pockets (20) spaced apart from one another in the circumferential direction is designed to accommodate roller bodies (14) and on which an axially adjacent row of empty pockets (22) is formed, for example for receiving lubricant, the number (m) of the rolling element pockets (20) being not equal to the number (n) of the empty pockets (22). The number (n) of empty pockets (22) or rolling element pockets (20) is a prime number and the number (m) of other pockets is another number.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager, mit einem zylinderringförmigen Grundkörper, an dem wenigstens eine Reihe von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Wälzkörpertaschen zur Aufnahme von Wälzkörpern ausgebildet ist und an dem eine axial daneben angeordnete Reihe von Leertaschen, bspw. zur Aufnahme von Schmierstoff ausgebildet ist, wobei die Anzahl der Wälzkörpertaschen ungleich der Anzahl der Leertaschen ist.The The present invention relates to a roller bearing cage for a rolling bearing, with a cylindrical ring-shaped body the at least one row of circumferentially spaced apart roller pockets designed for receiving rolling elements is and on which an axially adjacent row of empty pockets, For example, is designed to hold lubricant, wherein the number the rolling-body pockets is not equal to the number of empty pockets.
Ein
derartiger Wälzlagerkäfig ist
bekannt aus der
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Losradlager für ein Losrad eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einem Innenring, der mit einer Welle verbindbar ist, einem Außenring, der mit dem Losrad verbindbar ist, und wenigstens einer Reihe von Wälzkörpern, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei die Wälzkörper an einem Käfig geführt sind.Further The present invention relates to a loose-wheel bearing for a loose wheel a motor vehicle transmission, with an inner ring, with a Shaft is connectable, an outer ring, which is connectable to the loose wheel, and at least one row of Rolling elements, the are arranged between the inner ring and the outer ring, wherein the rolling elements on a cage guided are.
Ein
derartiges Losradlager ist bekannt aus
Ein Losrad ist ein drehbar an einer Welle gelagertes Rad. Losräder werden bspw. in Handschaltgetrieben für Kraftfahrzeuge verwendet und bilden dort Teil eines Radsatzes einer zugeordneten Gangstufe. Zum Ein- und Auslegen der Gangstufe ist gewöhnlich eine Schaltkupplung vorgesehen, um das Losrad entweder drehfest mit der Welle zu verbinden oder hiervon zu trennen.One Losrad is a rotatably mounted on a shaft wheel. Losräder be For example, in manual transmissions for Motor vehicles used and form part of a wheelset there associated gear ratio. For engaging and disengaging the gear is usually provided a clutch to the idler gear either rotatably to connect to the shaft or separate from it.
Als
Losradlager werden gewöhnlich
Wälzlager
verwendet, typischerweise sog. Nadellager (vgl. bspw.
Ein Losradlager weist dabei häufig mehrere Reihen auf. In der Regel wird der Abstand zwischen den Nadelreihen klein gewählt, bspw, maximal 20% der Länge der jeweiligen Wälzkörper.One Losradlager has frequently several rows. As a rule, the distance between the rows of needles chosen small, for example, a maximum of 20% of the length the respective rolling elements.
Um einen Schräglauf zu verhindern, d.h. eine Schrägstellung des Losrades in Bezug auf die Welle, muss das Radialspiel des Losradlagers generell sehr klein sein, bspw. im Bereich von 5 bis 50 μm.Around a skew to prevent, i. a skew of the idler gear in relation to the shaft, must be the radial play of the idler gear bearing generally be very small, for example. In the range of 5 to 50 microns.
Dennoch kann eine Schrägstellung nicht immer verhindert werden. Eine solche Schrägstellung kann zu einer Verschränkung der Wälzkörper im Betrieb führen. Hierdurch können Axialkräfte auf das Losrad übertragen werden (auch Steigeiseneffekt genannt). Hierdurch wird der Verschleiß durch Fressen vergrößert.Yet can be a skew not always be prevented. Such an inclination can lead to an entanglement of Rolling elements in the Run operation. This allows axial forces transferred to the idler gear (also called crampon effect). As a result, the wear is through Eating enlarged.
Die beschriebene Problematik ergibt sich insbesondere bei hohen Drehzahlen, hohen Temperaturen und/oder Schmiermitteln mit niedriger Viskosität.The described problem arises in particular at high speeds, high temperatures and / or low viscosity lubricants.
Ferner können im Betrieb der Losradlager Geräusche durch hochfrequente Schwingungen entstehen, bspw. ein Lagerkreischen (auch Lagerschwirren oder Nadelschwirren etc. genannt).Further can during operation of the loose-wheel bearing noises caused by high-frequency vibrations, for example. A bearing jerking (also Lagerschwirren or Nadelschwirren etc. called).
Weiterhin
ist es aus JP 2000/074048 A und aus
Insgesamt ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager sowie ein verbessertes Losradlager für ein Losrad eines Kraftfahrzeuggetriebes anzugeben.All in all It is the object of the present invention to provide an improved Rolling bearing cage for a rolling bearing and an improved idler bearing for a loose wheel of a motor vehicle transmission specify.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem eingangs genannten Wälzlagerkäfig dadurch gelöst, dass die Anzahl der Leertaschen oder der Wälzkörpertaschen eine Primzahl ist und dass die Anzahl der anderen Taschen eine von der Primzahl unterschiedliche Zahl, vorzugsweise keine Primzahl ist.These Problem is in accordance with the present invention in the aforementioned rolling bearing cage characterized solved, the number of empty pockets or the rolling-element pockets is a prime number and that the number of other pockets is one different from the prime Number, preferably no prime.
Es hat sich gezeigt, dass durch diese Maßnahme die Geräuschbildung eines mit einem derartigen Wälzlagerkäfig ausgestatteten Losradlagers im Betrieb deutlich reduziert werden kann.It has been shown that by this measure the noise one equipped with such a rolling bearing cage Losradlagers can be significantly reduced during operation.
Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch das eingangs genannte Losradlager mit einem derartigen Wälzlagerkäfig.The The above object is further solved by the aforementioned Losradlager with such a roller bearing cage.
Dabei kann die Anzahl der Leertaschen gleich der Anzahl Wälzkörpertaschen sein.there The number of empty pockets can be equal to the number of rolling-element pockets be.
Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfig kann die Anzahl der anderen Taschen eine gerade oder eine ungerade Zahl sein.at the rolling bearing cage according to the invention can the number of other pockets is an odd or even number be.
Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen Losradlager die Wälzkörper als Rollen ausgebildet, und das Verhältnis von axialer Länge der Rollen zu deren Durchmesser ist kleiner als 3.Preferably are in the idler bearing according to the invention the rolling elements as Roles trained, and the relationship of axial length the rolls to their diameter is smaller than 3.
Es hat sich gezeigt, dass ein Losradlager mit derartigen, vergleichsweise kurzen bzw. dicken Wälzkörpern deutlich bessere Laufeigenschaften besitzen kann. Hierdurch kann ferner der Abstand zwischen Wälzkörperreihen vergleichsweise groß ausgeführt werden, so dass eine Schrägstellung besser vermieden werden kann. Insbesondere kann auch ein axiales Aufschwingen des Losradlagers verhindert werden, was somit axiale Kräfte auf das Losrad stark vermindert.It has been shown that a Losradlager with Such comparatively short or thick rolling elements can have significantly better running properties. In this way, furthermore, the distance between rows of rolling elements can be made comparatively large, so that an inclined position can be better avoided. In particular, an axial swinging of the idler bearing can be prevented, which thus greatly reduces axial forces on the idler gear.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Primzahl eine von der Anzahl der anderen Taschen zweitnächste Primzahl ist.Further it is advantageous if the prime number is one of the number of others Bags second next Prime is.
Hierbei kann insgesamt eine sehr gute Geräuschverhinderung erzielt werden. Ferner kann diese Maßnahme dazu führen, dass eine vergleichsweise große Anzahl von Leertaschen vorgesehen wird, bei gleichzeitig hoher Festigkeit des Käfigs insgesamt.in this connection Overall, a very good noise reduction can be achieved. Furthermore, this measure cause that a comparatively large Number of empty pockets is provided, while maintaining high strength of the cage all in all.
Beträgt bspw.
die Anzahl der anderen Taschen
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anzahl der Leertaschen kleiner als die Anzahl der Wälzkörpertaschen.According to one another preferred embodiment the number of empty pockets is less than the number of rolling-element pockets.
In vorteilhafter Weise kann hierbei eine hohe Stabilität des Wälzlagerkäfigs gewährleistet werden.In Advantageously, this ensures a high stability of the rolling bearing cage become.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Wälzlagerkäfig einstöckig ausgeführt ist.From It is particularly advantageous if the roller bearing cage is designed as one-piece.
Dies ermöglicht eine einfache Montage, wobei ggf. die Wälzkörper an dem Wälzlagerkäfig vormontiert sind.This allows a simple assembly, where appropriate, the rolling elements premounted on the rolling bearing cage are.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Wälzlagerkäfig aus Kunststoff hergestellt ist.Further it is advantageous if the rolling bearing cage off Plastic is made.
Es hat sich gezeigt, dass Kunststoffe, wie z.B. PA 46, PA66 oder PEEK hinreichend temperatur- und/oder schmiermittel-resistent sind, insbesondere bei Anwendungen in Kraftfahrzeuggetrieben.It It has been found that plastics, such as PA 46, PA66 or PEEK are sufficiently resistant to temperature and / or lubricant, especially in Applications in motor vehicle transmissions.
Es versteht sich jedoch, dass der Wälzlagerkäfig auch aus Metall hergestellt sein kann.It However, it goes without saying that the rolling bearing cage also can be made of metal.
Bei dem erfindungsgemäßen Losradlager gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es von besonderem Vorteil, wenn das Lager mit einer ersten und einer zweiten Reihe von Wälzkörpern, d.h. wenigstens zweireihig ausgeführt ist.at the idler bearing according to the invention according to the second Aspect of the present invention it is of particular advantage when the bearing is provided with a first and a second series of rolling elements, i. executed at least two rows is.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Reihe von Leertaschen zwischen den zwei Wälzkörperreihen angeordnet ist.there it is of particular advantage if the series of empty pockets between the two rows of rolling elements is arranged.
Von besonderem Vorteil ist es hierbei ferner, wenn der Abstand zwischen den Wälzkörpern der zwei Reihen größer ist als die axiale Länge der Wälzkörper.From It is particularly advantageous in this case if the distance between the rolling elements of the two Rows is larger as the axial length the rolling elements.
Diese Maßnahme trägt dazu bei, ein axiales Aufschwingen des Losradlagers zuverlässig zu verhindern.These measure contributes to that in, an axial swinging of the idler gear bearing reliably prevent.
Insgesamt wird mit der vorliegenden Erfindung wenigstens einer der folgenden Vorteile erzielt:
- 1. Benachbarte Planflächen des Innenrings bzw. Außenrings müssen nicht speziell behandelt werden (wie Polieren, Schleifen, Mangan-Phosphatieren, Gleitlackbeschichtungen oder Ähnliches). Daher werden die Gestehungskosten des Wälzlagers und damit des Getriebes geringer.
- 2. Ferner können die Entstehungskosten verringert werden, da die Bauteiltoleranzen ggf. nicht so gering ausgeführt werden müssen.
- 3. Auch die Montage kann ggf. einfacher durchgeführt werden.
- 4. Ein Lagergeräusch wie ein Lagerkreischen, Lagerschwirren, Nadelschwirren oder Kaltabfahrgeräusch ist zumindest verringert.
- 5. Die Lagerstelle ist in der Regel unempfindlicher gegenüber Verschmutzung wie Ölkohleablagerungen etc., da die Leertaschen als Filter bzw. als Schmutzfangtaschen wirken.
- 6. Bei der Verwendung von Kunststoff für den Wälzlagerkäfig werden die Gestehungskosten verringert.
- 7. Bei fett-geschmierten Anwendungen (bspw. Getrieben) können die Leertaschen bei der Montage mit Fett gefüllt werden, so dass die Lebensdauer insgesamt verlängert wird.
- 8. Der Wälzlagerkäfig bzw. das hiermit ausgestattete Losradlager eignet sich für sämtliche Anwendungen, bei denen hohe Temperaturen (von z.B. über 120°C), hohe Drehzahlen und/oder Niederviskose-Schmiermittel vorkommen können. Das erfindungsgemäße Losradlager lässt sich daher auch für andere Anwendungen als die Lagerung eines Losrades verwenden.
- 1. Adjacent faces of the inner ring or outer ring need not be specially treated (such as polishing, grinding, manganese phosphating, lubricating coatings or the like). Therefore, the cost of the rolling bearing and thus the transmission are lower.
- 2. Furthermore, the development costs can be reduced, since the component tolerances may not be carried out so low.
- 3. The assembly can possibly be carried out easier.
- 4. A bearing noise such as a bearing jerking, Lagerschwirren, Nadelschwirren or Kaltabfahrgeräusch is at least reduced.
- 5. The bearing is usually less sensitive to contamination such as carbon deposits, etc., since the empty pockets act as a filter or as dirt collecting bags.
- 6. The use of plastic for the rolling bearing cage reduces the cost price.
- 7. For grease-lubricated applications (such as gearboxes), the empty pockets may be filled with grease during assembly, thus extending the life of the bag.
- 8. The roller bearing cage or herewith equipped idler bearing is suitable for all applications in which high temperatures (of eg over 120 ° C), high speeds and / or low-viscosity lubricant can occur. The idler bearing according to the invention can therefore also be used for other applications than the storage of a loose wheel.
Bei sehr langen Lagerbohrungen bzw. sehr breiten Losradlagern können anstelle von zwei Reihen von Wälzkörpern auch drei oder mehr Reihen von Wälzkörpern verwendet werden, wobei hierbei zwischen zwei Reihen von Wälzkörpern jeweils eine Reihe von Leertaschen angeordnet ist.at very long bearing bores or very wide idler bearings can be used instead of two rows of rolling elements as well used three or more rows of rolling elements are in this case between two rows of rolling elements in each case a number of Empty pockets is arranged.
Insgesamt kann auch der Verschleiß verringert werden, da ein axiales Aufschwingen des Lagers in der Regel zuverlässig verhindert werden kann. Daher treten auch keine axialen Kräfte auf das Losrad auf, was einen Verschleiß durch Fressen extrem minimiert.All in all can also reduce the wear be as an axial swinging of the bearing usually reliably prevented can be. Therefore, no axial forces occur on the idler gear, which wear through Eating extremely minimized.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the ge above called and the features to be explained below not only in the particular combination specified, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. Show it:
In
Der
Wälzlagerkäfig
Die
erste Reihe
Zur
Aufnahme der Wälzkörper
In
dem Zwischenraum zwischen der ersten Reihe
Es
ist in
Genauer
gesagt ist die Anzahl der Leertaschen
Das
Wälzlager
Der
Wälzlagerkäfig
Man
erkennt, dass die Wälzkörper
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dabei das Verhältnis L/D
von Länge
L zu Durchmesser D der Wälzkörper
Hierdurch
sind die zwei Reihen
Man
erkennt, dass der Wälzlagerkäfig
Man
erkennt, dass die erste Reihe
Der
Winkel β zwischen
zwei Wälzkörpertaschen
Damit
ist die Anzahl n der Leertaschen
Generell sollte der Unterschied zwischen den Anzahlen n und m nicht kleiner sein als 3, d.h. m – n ≥ 3.As a general rule the difference between the numbers n and m should not be smaller its than 3, i. m - n ≥ 3.
Bei
anderen Anzahlen von Wälzkörpertaschen,
bspw.
Generell ist es jedoch erfindungsgemäß, wenn die Anzahlen n und m unterschiedlich sind, wobei eine der Zahlen vorzugsweise eine Primzahl ist.As a general rule However, it is according to the invention, if the numbers n and m are different, where one of the numbers preferably a prime number.
Durch diese Maßnahme werden Resonanzfrequenzen, die sich bspw. aufgrund des größten gemeinsamen Teilers der zwei Zahlen n, m ergeben, in so hohe Bereiche verschoben, dass diese jedenfalls außerhalb des für Menschen hörbaren Bereiches liegen, d.h. hin zu Frequenzen > 20.000 Hz sowie beim bestimmungsgemäßen Betrieb des Kfz-Getriebes nicht erreicht werden.By This measure be resonance frequencies, for example, due to the largest common Divisor of the two numbers n, m result, shifted into such high ranges, that these are outside anyway of for People audible Range lie, i. towards frequencies> 20,000 Hz as well as during normal operation of the vehicle transmission can not be achieved.
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2005
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