DE102006004297A1

DE102006004297A1 - Asymmetrisches dreireihiges Wälzlager

Info

Publication number: DE102006004297A1
Application number: DE102006004297A
Authority: DE
Inventors: Kay Schumacher; Christian Mock; Peter Niebling; Berthold KRAUTKRÄMER; Ralf Heiss
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2026-02-01
Also published as: BRPI0706796A2; DE102006004297B4; JP2009525446A; RU2429392C2; CN101400905B; CA2641532A1; CA2641532C; RU2008135302A; KR20080091246A; US20090010586A1; WO2007087775A1; EP1979639A1; BRPI0706796A8; CN101400905A; US8007182B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1) mit einem ersten Lagerring (2) und einem zweiten Lagerring (3) und einer Vielzahl von zwischen dem ersten Lagerring (2) und dem zweiten Lagerring (3) angeordneten Wälzkörpern (5), wobei die Wälzkörper (5) in mehreren Reihen (11, 12, 13) angeordnet sind und die Reihen (11, 12, 13) in Längsrichtung des Wälzlagers asymmetrisch bezüglich einer beliebigen, auf der Längsrichtung des Wälzlagers senkrecht stehenden Ebene (ME) angeordnet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf ein asymmetrisches Wälzlager und insbesondere auf ein mehrreihiges asymmetrisches Wälzlager gerichtet.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Radlagereinheit für getriebene oder nicht getriebene Räder von Kraftfahrzeugen beschrieben wie beispielsweise von Pickup-Trucks, Light-Trucks oder SUVs (Sports Utility Vehicle). Es wird auch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch bei anderen Wälzlagern zum Einsatz kommen kann.

Aus dem Stand der Technik sind Wälzlager bekannt, die einen Außenring, einen Innenring und zwischen diesen Ringen angeordnete Wälzkörper aufweisen. Auch ist es aus dem Stand der Technik bekannt, diese Wälzkörper in zwei oder mehreren Reihen anzuordnen. Auf diese Weise ist es möglich, die auf das Lager wirkenden Belastungen auf mehrere Wälzkörperreihen zu verteilen.

Bei vielen Anwendungen stimmen jedoch die Lagermitte der jeweiligen Radlager und die Radwirkungslinie nicht miteinander überein. So ist es beispielsweise möglich, dass bei einer Radaufhängung eines Fahrzeugs der Radaufstandspunkt des Rades bzw. Reifens relativ zur Lagermitte fahrzeugaußenseitig liegt. In diesem Falle werden auf die Lagerreihen ungleichmäßige Kräfte aufgebracht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, auch ungleichmäßige Kräfte, die beispielsweise dadurch verursacht werden, dass die Lagermitte und die Kraftwirkungslinie nicht zusammen treffen, aufzunehmen. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Wälzlager nach Anspruch 1 erreicht.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Wälzlager weist einen ersten Lagerring und einen zweiten Lagerring sowie eine Vielzahl von zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten Wälzkörpern auf. Dabei sind erfindungsgemäß die Wälzkörpern in mehreren Reihen angeordnet, wobei die Reihen in Längsrichtung des Wälzlagers asymmetrisch bezüglich einer beliebigen auf der Längsrichtung des Wälzlagers senkrecht stehenden Ebene angeordnet sind. Herkömmliche Lager sind üblicherweise so aufgebaut, dass die Wälzkörperreihen bezüglich einer Mittelebene symmetrisch zueinander sind. Bei dem erfindungsgemäßen Wälzlager kann eine derartige geometrische Ebene, bezüglich derer die Reihe symmetrisch angeordnet sind, nicht gebildet werden. Unter einer Reihe wird dabei verstanden, dass die Wälzkörper im Wesentlichen ringförmig zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ebene, bezüglich derer die Wälzkörper asymmetrisch angeordnet sind, eine Mittelebene des Wälzlagers. Dies bedeutet, dass die im folgenden auch als Mittelebene bezeichnete Ebene das Wälzlager in zwei in Längsrichtung im Wesentlichen gleich lange Hälften teilt.

Vorzugsweise ist die Anzahl der Reihen ungerade. Dies bedeutet, dass besonders bevorzugt auf der einen Seite der Mittelebene mehrere Reihen angeordnet sind als auf der anderen Seite der Mittelebene und daher die Anzahl der Reihen bezüglich dieser Mittelebene ungleich ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens drei Reihen vorgesehen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Wälzlagers mit drei Reihen befinden sich auf einer Seite der Ebene zwei Reihen an Wälzkörpern und auf der anderen Seite der Ebene eine Reihe.

Bevorzugt unterscheiden sich die Teilkreisdurchmesser wenigstens zweier Reihen. In diesem Fall ist bevorzugt das Wälzlager auch hinsichtlich der Teilkreisdurchmesser der einzelnen Reihen bezüglich dieser Mittelebene asymmetrisch ausgebildet. Unter einem Teilkreisdurchmesser wird der Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines Wälzkörpers und dem Mittelpunkt des diesem genau gegenüberliegenden Wälzkörpers verstanden.

Diejenige Reihe mit dem größeren Teilkreisdurchmesser bietet größere Wälzkörperklächen, was zu geringeren Flächenpresungen führt, zur Kraftaufnahme und kann daher eine größere Kraft aufnehmen und damit kann durch die unterschiedliche Wahl der Teilkreisdurchmesser dem Umstand Rechnung getragen werden, dass Kräfte außerhalb der Lagermitte auf das Wälzlager wirken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Teilkreisdurchmesser wenigstens einer bezüglich des Wälzlagers außen liegenden Reihe größer als jeder der Teilkreisdurchmesser einer der anderen Reihen. Dies bedeutet, dass eine außen liegende Reihe einen größeren Teilkreisdurchmesser im Vergleich zu den anderen Reihen aufweist. Damit kann auch diese außen liegende Reihe die höchsten Kräfte aufnehmen. Vorzugsweise ist die Reihe mit dem größten Teilkreisdurchmesser bezüglich der Lagermitte auf derjenigen Seite angeordnet, an der auch die außermittigen Kräfte auf das Radlager wirken.

Bevorzugt ist der axiale Abstand zwischen einer ersten Reihe und einer zu dieser ersten Reihe benachbarten zweiten Reihe geringer als der axiale Abstand zwischen der zweiten Reihe und einer zu dieser zweiten Reihe benachbarten dritten Reihe. Dabei sind bevorzugt zwei Reihen auf einer Seite bezüglich einer Lagermitte angeordnet und die dritte Reihe d. h. diejenige Reihe mit dem größeren Abstand auf der anderen Seite der Lagermitte. Daher können bevorzugt die beiden auf der einen Seite der Lagermitte angeordneten Reihen größere Kräfte aufnehmen und sind vorzugsweise auf derjenigen Seite bezüglich der Lagermitte angeordnet, auf der die höheren Kräfte auf das Wälzlager aufgebracht werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Teilkreisdurchmesser einer flanschseitig außen liegenden Reihe größer als der Teilkreisdurchmesser einer der anderen Reihen. Unter einer flanschseitig außen liegenden Reihe wird dabei diejenige Reihe verstanden, die am nächsten an dem Flansch des Radträgers, an dem die Felge und der Reifen befestigt werden, angeordnet ist. Damit handelt es sich bei der flanschseitigen außen liegenden Reihe um die fahrzeugaußenseitig liegende Reihe. Diese Ausführungsform wird gewählt, wenn der Radaufstandspunkt relativ zur Lagermitte fahrzeugaußenseitig liegt. Auch wäre es in diesem Fall möglich auf der bezüglich der Mittelebene flanschseitig liegenden Seite mehr Reihen vorzusehen als auf der trägerseitig liegenden Seite. Es ist jedoch auch möglich, dass der Radaufstandspunkt relativ zur Lagermitte fahrzeuginnenseitig – im Folgenden auch als trägerseitig bezeichnet – liegt. In diesem Falle würde bevorzugt der Teilkreisdurchmesser der trägerseitig außen liegenden Reihe größer gewählt werden als jeder der Teilkreisdurchmesser einer der anderen Reihen. In diesem Fall könnten auch bezüglich der Mittelebene trägerseitig mehr Reihen angeordnet sein als flanschseitig.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Außenring einen vorgegebenen flanschseitigen Außendurchmesser und einen hiervon abweichenden trägerseitigen Außendurchmesser auf. Dies bedeutet, dass auch der Durchmesser des Außenrings entlang der Länge des Wälzlagers variiert. Durch diese Ausführungsform kann erreicht werden, dass auch bei unterschiedlich großen Teilkreisdurchmessern eine bestimmte Wandstärke des Außenrings beibehalten werden kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Wälzkörper aus einer Gruppe von Wälzkörpern ausgewählt, welche Kugeln, Zylinderrollen, Kegel und dergleichen enthält. Dabei ist es möglich, dass in allen Reihen eines Lagers die gleiche Wälzkörpergattung angeordnet ist, beispielsweise Kugeln. Es ist jedoch auch möglich, dass unterschiedliche Reihen des Wälzlagers mit unterschiedlichen Gattungen von Wälzkörpern ausgestattet sind, beispielsweise eine Reihe mit Kugeln ausgestattet ist und eine weitere Reihe mit Zylinderrollen. Auf diese Weise kann den auf das Wälzlager einwirkenden Kräfteverhältnisse in idealer Weise Rechnung getragen werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Durchmesser der Wälzkörper wenigstens zweier Reihen unterschiedlich. So ist es beispielsweise möglich, Reihen, welche einen größeren Teilkreisdurchmesser aufweisen, auch mit den Wälzkörpern mit größerem Durchmesser auszustatten.

Umgekehrt wäre es jedoch auch möglich, die Wälzkörper aller Reihen mit dem gleichen Durchmesser zu wählen, wodurch dann in denjenigen Reihen mit dem größeren Teilkreisdurchmesser eine höhere Anzahl an Wälzkörpern anzuordnen wäre.

Vorzugsweise werden diejenigen Wälzkörper mit dem größeren Durchmesser an den jeweils flansch- oder trägerseitig außen angeordneten Reihen vorgesehen.

Bei einer weiteren Ausführungsform weisen alle Reihen den gleichen Druckwinkel auf. Der Druckwinkel wird dabei gegenüber der Längsrichtung bzw. Drehachse des Lagers bestimmt. Dies bedeutet, dass die Laufbahnen an den Außen- und Innenringen so angeordnet sind, dass die Kraftübertragung aller Reihen unter dem im Wesentlichen gleichen Winkel bezüglich der Drehachse des Lagers erfolgt.

Bevorzugt werden jedoch die Druckwinkel wenigstens zweier Reihen unterschiedlich gewählt. Auch durch die Wahl dieser Druckwinkel kann das Radlager an die jeweiligen Anforderungen, d. h. die jeweils aufzunehmenden Kräfte bzw. deren Richtungen angepasst werden. Bevorzugt sind die Druckwinkel der äußeren Reihen größer als die Druckwinkel der inneren Reihen.

Ferner kann vorgesehen sein, dass alle Reihen den gleichen Bordwinkel aufweisen. Auch hier kann aber alternativ vorgeshen werden, dass die Bordwinkel wenigstens zweier Reihen unterschiedlich gewählt sind.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Lagerring zweiteilig aufgebaut. Vorzugsweise handelt es sich dabei um den Lagerinnenring, dessen einer Teil die Laufbahnen für zwei Reihen an Wälzkörpern trägt und dessen zweiter Teil eine Laufbahn für die verbleibende Reihe.

Dabei ist es möglich, die jeweiligen Lagerringhälften durch einen Bördelbund miteinander zu verspannen. Die Mittelebene liegt vorzugsweise zwischen den Lagerringhälften. Die Aufteilung des Lagerinnenrings in zwei Lagerringhälften erleichtert dessen Montage.

Auch ist es möglich, lediglich eine Innenringhälfte mit Laufbahnen für einen Teil der Reihen vorzusehen und die Laufbahnen für die verbleibenden Reihen direkt an einem bevorzugt gegenüber dem Außenring drehbaren Flanschkörper vorzusehen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Wälzlager eine Vorrichtung zur Erfassung der Raddrehzahl auf. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Magnetscheibe handeln, die infolge der Drehung ein wechselndes Signal an einen Sensor ausgibt.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auch auf einen Radlager mit einem Wälzlager der oben beschriebenen Art gerichtet.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems;
2 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer ersten Ausführungsform;
3 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer zweiten Ausführungsform;
4 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer dritten Ausführungsform;
5 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer vierten Ausführungsform;
6 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer fünften Ausführungsform;
7 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer sechsten Ausführungsform;
8 ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer siebten Ausführungsform; und
9 eine Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Lagers zur Veranschaulichung der Geometrien.
1 eine zeigt eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf ein Radlager, welches nicht in allen Einzelheiten dargestellt ist. Dieses Radlager weist eine Lagermitte M auf. In dem oberen Teilbild I ist ein Reifen 7, der auf einer Felge 8 angeordnet ist, seitlich rechts bezüglich dieser Lagermitte M verschoben, was durch die Linie R angedeutet ist. Damit ist der Reifen in dem oberen Bildteil I gegenüber der Lagermitte M in Richtung eines Radträgers 6 verschoben. Daher liegt auch der Radaufstandspunkt relativ zur Lagermitte M fahrzeuginnenseitig.
Dies führt dazu, dass auf das Rad bzw. den Reifen 7 wirkende Kräfte nicht mittig über das Lager übertragen werden, sondern hierzu seitlich versetzt. Auf diese Weise wird das Lager auf derjenigen Seite, die dem Radträger 6 zugewandt liegt, stärker belastet als auf der anderen Seite. In dem unteren Bildteil II liegt der Radaufstandspunkt relativ zur Lagermitte M fahrzeugaußenseitig, was durch die Kraftwirkungslinie L veranschaulicht ist. In diesem Falle wird diejenige Seite des Lagers, die fahrzeugaußenseitig bezüglich der Lagermitte M liegt, stärker belastet. Das Bezugszeichen 10 bezieht sich auf eine Bremsscheibe.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Wälzlager in einer ersten Ausführungsform. Dieses Wälzlager weist einen Lageraußenring 2 und einen Lagerinnenring 3 auf. Der Lagerinnenring 3 ist bei der in 1 gezeigten Ausführungsform zweiteilig ausgeführt und weist zwei Innenringhälften 3a und 3b auf.
Das in 2 gezeigte Wälzlager weist drei Reihen 11, 12 und 13 auf, in denen jeweils Wälzkörper 5 angeordnet sind. Dabei sind die Wälzkörper 5 jeweils in Ringen angeordnet und verlaufen in zur Figurenebene senkrechten Ebenen.
Die einzelnen Wälzkörper 5 können in (nicht in Detail gezeigten) Lagerkäfigen verlaufen. Das Bezugszeichen 15 bezieht sich auf Dichtungseinrichtungen zum Abdichten des Wälzlagers 1.
Durch diese asymmetrische Anordnung der Reihen können durch das Lager die oben genannten ungleichmäßigen Kräfte aufgenommen werden. Auf derjenigen Seite, auf der mehrere Reihen an Wälzkörpern angeordnet sind können höhere Kräfte aufgenommen werden und damit außermittigen Krafteinwirkungen auf das Lager entgegen gewirkt werden.
Das Bezugszeichen ME bezieht sich auf eine Mittelebene, die senkrecht zur Figurenebene steht. Bezüglich dieser Mittelebene E sind die Reihen in Längsrichtung LR des Lagers asymmetrisch d. h. auf der linken Seite dieser Mittelebene E befinden sich die beiden Reihen 11 und 12 und auf der rechten Seite die Reihe 13. Prinzipiell wäre jedoch diese asymmetrische Anordnung der Reihen auch mit einer geraden Anzahl an Reihen möglich, sodass beispielsweise auf einer Seite der Mittelebene drei Reihen angeordnet sind und auf der anderen Seite nur eine. Auch erkennt man, dass der Abstand der Reihen 11 und 12 in Längsrichtung LR geringer ist als der Abstand zwischen der Reihe 12 und der Reihe 13 in Längsrichtung LR. Die Reihen 11 und 12 sind damit tandemartig angeordnet.
Wie in 2 gezeigt, weisen die einzelnen Reihen 11, 12 und 13 unterschiedliche Teilkreisdurchmesser (Tk1, Tk2, Tk3) auf, die sich, wie eingangs erwähnt, aus dem Abstand einer Wälzkörpermitte eines Wälzkörpers zu einem gegenüberliegenden Wälzkörper und dort wiederum der Wälzkörpermitte ergeben.
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die Reihe 11 den größten Teilkreisdurchmesser Tk1 auf und die Reihe 13 den kleinsten Teilkreisdurchmesser Tk3, wobei der Teilkreisdurchmesser Tk2 der Reihe 12 nur geringfügig größer ist als der Teilkreisdurchmesser Tk3. Damit haben in jedem Fall in Summe die fahrzeugaußenseitigen bzw. die flanschseitigen Reihe 11 und 12 einen größeren Teilkreisdurchmesser als die trägerseitige Reihe 13.
Daher ist das in 2 gezeigte Wälzlager insbesondere für diejenigen Situationen geeignet, in denen der Radaufstandspunkt bezüglich der Lagermitte fahrzeugaußenseitig bzw. flanschseitig liegt. Durch die Größenverhältnisse der Teilkreisdurchmesser Tk1 und Tk2 wird auf der in 2 linken Seite bezüglich der Lagermitte ein im Mittel von außen nach innen abnehmender Teilkreisdurchmesser erreicht. Der Abstand zwischen der Reihe 13 und der Reihe 12 ist erheblich größer als der Abstand zwischen der Reihe 11 und der Reihe 12. Auf diese Weise kann gleichzeitig die Reihe 13 bezüglich des Wälzlagers relativ weit außen angeordnet werden.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Lageranordnung in einer zweiten Ausführungsform. Im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform ist bei dieser Ausführungsform am Lagerring 2 ein Flansch 17 angeordnet. Dieser Flansch kann mit dem Träger oder einem Rad verbunden werden. Die Wälzkörper 5 der einzelnen Reihen 11, 12 und 13 weisen jeweils unterschiedliche Durchmesser auf, wobei bei dieser Ausführungsform die Durchmesser der jeweils außen liegenden Reihen 11 und 13 größer gewählt sind als der Durchmesser der Wälzkörper in der innen liegenden Reihe 12. Es wäre jedoch auch möglich, dass die einzelnen Wälzkörper 5 aller Reihen einen im Wesentlichen gleichen Wälzkörperdurchmesser aufweisen.
Durch die Anordnung der jeweiligen Reihen mit den unterschiedlichen Teilkreisdurchmessern Tk1, Tk2 und Tk3 wirkt man, wie oben gesagt der außermittigen Lasteinleitung entgegen und erhöht sowohl die Kippsteifigkeit als auch die Tragfähigkeit des Lagers.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers. Im Gegensatz zu der in 3 gezeigten Ausführungsform ist hier ein Flansch 17 nicht am Außenring sondern an einem gegenüber dem Außenring drehbaren Flanschkörper 18 angeordnet. Die beiden Innenringhälften 3a und 3b werden jeweils durch einen umgebördelten Rand 21 bzw. Bördelbund 21 einerseits und einen Absatz 22 andererseits an dem Flanschkörper 18 zusammengehalten bzw. axial verspannt. Damit ist der Innenring 3 bzw. sind die Innenringhälften 3a und 3b drehfest mit dem Flanschkörper 18 verbunden. Die Innenringhälfte 3a weist bei der in 4 gezeigten Ausführungsform zwei Laufbahnen 9 für die Wälzkörper der Reihen 11 und 12 auf. Die Innenringhälfte 3b weist eine Laufbahn 9 für die Wälzkörper der Reihe 13 auf.
Die Ausgestaltung des Lagerinnenrings 3 in Form von zwei Innenringhälften 3a und 3b ist vorteilhaft bei der Montage, da auf diese Weise auch die innere Reihe 12 leicht angeordnet werden kann.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers. Im Gegensatz zu der in 4 gezeigten Ausführungsform sind hier nicht die beiden Innenringhälften 3a und 3b vorgesehen, sondern lediglich die Innenringhälfte 3b. Die Laufbahnen 9 für die Wälzkörper der Reihen 11 und 12 sind in diesem Fall direkt an dem Flanschkörper 18 angeordnet. Man erkennt, dass bei der in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsform zwar die Durchmesser der Wälzkörper der Reihen 11 und 13 im Wesentlichen gleich groß ist aber der Teilkreisdurchmesser der Reihe 13 geringfügig geringer ist als der Teilkreisdurchmesser der Reihe 11. Auch bei dieser Ausführungsform wird durch die unsymmetrische Anordnung bezüglich der Mittelebene E eine Aufnahme außermittiger Kräfte ermöglicht. Die Lagerringhälfte 3b wird mit Hilfe des Bördelbunds 21 mit dem Flanschkörper 18 verspannt und damit axial gegen diesen Flanschkörper 18 gesichert.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers. Auch hier ist ein Bördelbund 21 vorgesehen, der die beiden Innenringhälften 3a und 3b gegen den Absatz 22 des Flanschkörpers 18 drückt. Im Gegensatz zu den in den vorigen Figuren gezeigten Ausführungsformen sind hier jedoch zwei Flansche 17 und 24 vorgesehen, wobei der Flansch 24 an dem Lageraußenring 2 angeordnet ist. Auch erkennt man, dass der Durchmesser des Lageraußenrings 2 in Richtung des Flansches 17 größer ist als der Durchmesser in Richtung des (nicht gezeigten) Radträgers, also in 6 nach rechts.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzlagers. Diese Ausführungsform ist ähnlich zu derjenigen aus 5, wobei jedoch auch hier ein zweiter Flansch 24 an dem Lageraußenring 2 angeordnet ist.
8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lagers zur Veranschaulichung der Geometrien. In 8 bezeichnet das Bezugszeichen B die Lagergesamtbreite und das Bezugszeichen D die Lagerhöhe, d. h. den Abstand zwischen einer radial innengewandten Oberfläche des Lagerinnenrings 3 und einer radial außengewandten Oberfläche des Lageraußenrings 2 unter außer Achtlassung des Flansches 24. Das Bezugszeichen F kennzeichnet den flanschseitigen Außendurchmesser des Außenrings und das Bezugszeichen E den fahrzeuginnenseitigen bzw. trägerseitigen Außendurchmesser des Wälzlagers.
Das Bezugszeichen A kennzeichnet den Bohrungsdurchmesser des Wälzlagers. Die Bezugszeichen Dw kennzeichnen die einzelnen Durchmesser der jeweiligen Wälzkörper, so zum Beispiel das Bezugszeichen Dw1 den Durchmesser eines Wälzkörpers 5 in der Reihe 11. Die Bezugszeichen Tk1–Tk3 bezeichnen die einzelnen Teilkreisdurchmesser der jeweiligen Reihen, wobei nur das Bezugszeichen Tk1 eingezeichnet ist. Die Bezugszeichen Db1–Db3 bezeichnen den jeweiligen Borddurchmesser der einzelnen Reihen.
Die Bezugszeichen Dl1–Dl3, wobei jedoch nur der Durchmesser Dl1 gezeigt ist, bezeichnet die jeweiligen Laufbahngrunddurchmesser und wird gemessen von demjenigen Abschnitt 31 einer Laufbahn, der radial innen liegt. Das Bezugszeichen n kennzeichnet die Breite des Mittelbords zwischen den Reihen 12 und 13.
Das Bezugszeichen m bezeichnet die Bordbreite des Innenrings bzw. der Innenringhälfte 3b an der der (nicht gezeigten) Trägereinrichtung zugewandten Seite. Die Bezugszeichen β1–β3 bezeichnen jeweils die Bordwinkel der inneren Laufbahnen 9.
Da auch das in 8 gezeigte Wälzlager für den Fall bestimmt ist, in dem auf das Radlager die Kraft bezüglich der Wälzlagermitte von außen also Flanschseitig eingebracht wird, gelten in diesem Fall die im Anschluss beschriebenen geometrischen Bedingungen. Vorzugsweise ist der Teilkreisdurchmesser Tk1 der Reihe 11 größer als der Teilkreisdurchmesser Tk2 der Reihe 12. Auch ist der Teilkreisdurchmesser Tk1 bevorzugt größer oder gleich im Vergleich zu dem Teilkreisdurchmesser Tk3 der Reihe 13. Der Teilkreisdurchmesser Tk3 ist größer oder gleich dem Teilkreisdurchmesser Tk2 der Reihe 12. Daneben ist der flanschseitige Außendurchmesser F größer als der trägerseitige Durchmesser E (gegenüber der Längsrichtung LR definiert) und der Druckwinkel α3 der Reihe 13 größer oder gleich im Vergleich zu den Druckwinkeln α1 und α2 der Reihen 11 und 12.
Bei der umgekehrten Ausführungsform d. h. derjenigen Ausführungsform bei der die Kräfte auf das Lager trägerseitig versetzt gegenüber der Mittellinie angreifen wäre umgekehrt der Druckwinkel α1 der Reihe 11 größer als die beiden Druckwinkel der Reihen 12 und 13.
Bei einer weiteren umgekehrten Ausführungsform der Teilkreisdurchmesser Tk3 größer als der Teilkreisdurchmesser Tk2 und der Teilkreisdurchmesser Tk3 größer oder gleich dem Teilkreisdurchmesser Tk1. In diesem Fall wäre der trägerseitige Außendurchmesser E des Außenrings größer als der flanschseitige Außendurchmesser F. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass bei der hier beschriebenen Ausführungsform auch alle Teilkreisdurchmesser gleich groß gewählt werden könnten, da durch die unsymmetrische Anordnung der Reihen d. h. der Anordnung zweier Reihen auf der einen Seite der Mittelebene ME und nur einer Reihe auf der anderen Seite in jedem Fall auf derjenigen Seite mit den beiden Reihen höhere Kräfte aufgenommen werden können.
Die Lagergesamtbreite B ist bei der in 8 gezeigten Ausführungsform größer als die Summe aller Wälzkörperdurchmesser addiert mit der Bordbreite des Innenrings m und der Mittelbordbreite n. Daneben ist die Lagergesamtbreite bei der in 9 gezeigten Ausführungsform größer als 28mm.
Der fahrzeuginnenseitige bzw. trägerseitige Außendurchmesser des Außenrings E ist bei dem in 8 gezeigten Ausführungsform größer als die Summe aus dem Teilkreisdurchmesser Tk3 und dem Durchmesser Dw3 der Wälzkörper der Reihe 13. Bevorzugt ist der trägerseitige Außendurchmesser E um wenigstens 6mm größer als die oben genannte Summe aus dem Teilkreisdurchmesser Tk3 und dem Durchmesser Dw3.
Bevorzugt ist der Teilkreisdurchmesser Tk3 abzüglich des Wälzkörperdurchmessers Dw3 um wenigstens 3,5mm größer als der Bohrungsdurchmesser A. Der flanschsseitige Außendurchmesser F ist größer als der Teilkreisdurchmesser Tk1 der Reihe 11 zuzüglich des Wälzkörperdurchmessers Dw1. Vorzugsweise ist der trägerseitige Außendurchmesser E um wenigstens 6 mm größer als die genannte Summe aus dem Teilkreisdurchmesser Tk1 und dem Wälzkörperdurchmesser Dw1. Weiterhin sind bei der in 9 gezeigten Ausführungsform die jeweiligen Bordwinkel α1 und α3 der Laufbahnen 11 und 13 größer als der Bordwinkel α2 der mittleren Laufbahn der Reihe 12 oder dieser gleich. Dabei werden die Winkel gegenüber der Lagerlängsachse betrachtet. Dies bedeutet, dass die Druckwinkel der äußeren Reihen d. h. die Winkel unter denen die Kräfte vom Außenring auf den Innenring übertragen werden, bei den äußeren Reihen größer sind als der Druckwinkel der inneren Reihe 12. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Druckwinkel aller Reihen gleich gewählt sind.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

1: Radlager
2: Lageraußenring
3: Lagerinnenring
3a, 3b: Innenringhälften
5: Wälzkörper
6: Radträger
7: Reifen
8: Felge
9: Laufbahn
10: Bremsscheibe
11, 12, 13: Reihen
15: Dichtungseinrichtung
17: Flansch
18: Flanschkörper
21: Bördelbund
22: Absatz
24: Flansch
31: radial innen liegender Abschnitt einer Laufbahn 9
A: Bohrungsdurchmesser
B: Lagergesamtbreite
D: Lagerhöhe
E: fahrzeuginnenseitiger bzw. trägerseitigen Außendurchmesser
F: flanschseitiger Außendurchmesser
M: Lagermitte
ME: Mittelebene
n: Mittelbordbreite
m: Bordbreite des Innenrings
R, L: Kraftwirkungslinien
Db1–Db3: Borddurchmesser der einzelnen Reihen
Dl1–Dl3: Laufbahngrunddurchmesser
Dw1–Dw3: Durchmesser der jeweiligen Wälzkörper
Tk1–Tk3: Teilkreisdurchmesser
α₁, α₂, α₃: Druckwinkel
β₁, β₂, β₃: Bordwinkel
I, II: Teilbild (1)
LR: Längsrichtung des Wälzlagers

Claims

Wälzlager (1) mit einem ersten Lagerring (2) und einem zweiten Lagerring (3) und einer Vielzahl von zwischen dem ersten Lagerring (2) und dem zweiten Lagerring (3) angeordneten Wälzkörpern (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper in mehreren Reihen (11, 12, 13) angeordnet sind und die Reihen (11, 12, 13) in Längsrichtung des Wälzlagers asymmetrisch bezüglich einer beliebigen auf der Längsrichtung des Wälzlagers senkrecht stehenden Ebene (ME) angeordnet sind.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene (ME), bezüglich derer die Wälzkörper asymmetrisch angeordnet sind, eine Mittelebene des Wälzlagers ist.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Reihen (11, 12, 13) ungerade ist.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Reihen (11, 12, 13) vorgesehen sind.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Teilkreisdurchmesser (Tk1, Tk2, Tk3) wenigstens zweier Reihen (11, 12, 13) unterscheiden.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilkreisdurchmesser (Tk1, Tk2, Tk3) wenigstens einer bezüglich des Wälzlagers aussen liegenden Reihe größer ist als jeder der Teilkreisdurchmesser (Tk1, Tk2, Tk3) einer der anderen Reihen.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand zwischen einer ersten Reihe (11) und einer zu dieser ersten Reihe benachbarten zweiten Reihe (12) geringer ist als der axiale Abstand zwischen der zweiten Reihe und einer zu dieser zweiten Reihe benachbarten dritten Reihe (13).
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Teilkreisdurchmesser (Tk1) einer flanschseitig außen liegenden Reihe (11) größer ist als jeder der Teilkreisdurchmesser (Tk2, Tk3) einer der anderen Reihen.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Teilkreisdurchmesser (Tk3) einer trägerseitig außen liegenden Reihe (13) größer ist als jeder der Teilkreisdurchmesser (Tk1, Tk2) einer der anderen Reihen (11, 12).
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Außenring (2) einen vorgegebenen flanschseitigen Außendurchmesser (F) und einen hiervon abweichenden trägerseitigen Außendurchmesser (E) aufweist.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (5) aus einer Gruppe von Wälzkörpern ausgewählt sind, welche Kugeln, Zylinderrollen, Kegel und dergleichen enthält.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Wälzkörper (5) wenigstens zweier Reihen unterschiedlich sind oder die Durchmesser aller Wälzkörper (5) gleich groß sind.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Reihen den gleichen Druckwinkel (α₁, α₂, α₃) aufweisen.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwinkel (α₁, α₂, α₃) wenigstens zweier Reihen unterschiedlich sind.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Reihen den gleichen Bordwinkel (β₁, β₂, β₃) aufweisen.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bordwinkel (β₁, β₂, β₃) wenigstens zweier Reihen unterschiedlich sind.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Lagerring (2, 3) zweiteilig aufgebaut ist.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahnen (9) wenigstens einer Reihe (11, 12, 13) an einem Flanschkörper (18) angeordnet sind.
Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager eine Vorrichtung zur Erfassung der Raddrehzahl aufweist.
Radlager mit einem Wälzlager nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.