DE102006032750A1 - Kegelrollenlager - Google Patents

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Abstract

Ein Kegelrollenlager enthält einen Lagerhaltering, der mit einer Vielzahl trapezförmiger Taschen ausgebildet ist. Jede Tasche enthält Ausschnitte, die in den Querstäben gebildet sind, welche jede Tasche definieren, und zwar nahe dem schmaleren Ende jeder Tasche. In jeder Tasche ist eine Kegelrolle aufgenommen, derart, dass ihr kleindurchmessriges Ende zum schmaleren Ende der Tasche weist. In den radial innerhalb des Lagerhalterings definierten Raum einströmendes Schmieröl kann rasch durch die Ausschnitte in den Lagerinnenraum eintreten, der radial außerhalb des Lagerhalterings an dem schmaleren Ende jeder Tasche definiert ist. Es ist auf diese Weise möglich, die Menge des Schmieröls zu reduzieren, das entlang der Laufbahn des Innenrings zum großdurchmessrigen Flansch strömt, und auf diese Weise die Menge an Schmieröl zu vermindern, die in dem Lager verbleibt. Dadurch lässt sich der Drehmomentverlust als Folge des Drehwiderstands des Lagers resultierend von in dem Lager verbleibendem Schmieröl reduzieren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kegelrollenlager zur Verwendung in Einsatzfällen, in welchen Schmieröl in das Kegelrollenlager strömt.
  • Ein Kegelrollenlager weist einen Innenring auf, der mit einer radial nach außen weisenden Laufbahn ausgebildet ist und an den axialen Enden der Laufbahn einen kleindurchmessrigen Flansch und einen großdurchmessrigen Flansch besitzt, ferner einen Außenrng, der mit einer radial einwärts weisenden Laufbahn ausgebildet ist, eine Vielzahl Kegelrollen, die zwischen den Laufbahnen der Innen- und Außenringe angeordnet sind, und einen Lagerhaltering, der die Kegelrollen festhält. Der Lagerhaltering besitzt einen kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt, einen großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt und eine Vielzahl Querstäbe, über welche die ringförmigen Abschnitte mit dem kleineren und dem größeren Durchmesser miteinander verbunden sind. Jeweils benachbarte Querstäbe definieren trapezförmige Taschen mit schmaleren und weiteren Enden, die jeweils zu den ringförmigen Abschnitten mit dem kleinen Durchmesser und dem großen Durchmesser weisen. Jede Kegelrolle wird in einer der Taschen so aufgenommen, dass ihr kleindurchmessriges Ende zu dem ringförmigen Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser weist, während ihr großdurchmessriges Ende zu dem ringförmigen Abschnitt mit dem größeren Durchmesser weist.
  • Wenn solche Kegelrollenlager verwendet werden, um Leistungstransmissionswellen von Ausgleichsgetrieben oder Getrieben in automobilen Fahrzeugen zu lagern, werden sie so verwendet, dass ihre unteren Abschnitte in ein Ölbad eintauchen. Wenn die Kegelrollen rotieren, strömt das im Ölbad bereitgehaltene Öl als Schmieröl in die Lager. Schmieröl, das in ein Kegelrollenlager von dessen kleindurchmessrigem Ende eingeströmt ist, strömt dann zum Teil durch einen Lagerraum, der radial außerhalb des Lagerhalterings definiert ist, und entlang der Laufbahn des Außenrings zu den großdurchmessrigen Enden der Kegelrollen, und strömt zu den großdurchmessrigen Enden der Kegelrollen auch zum Teil durch einen Lagerraum, der radial innerhalb des Lagerhalterings entlang der Laufbahn des Innenrings definiert ist.
  • Unter Kegelrollenlagern, die in Einsatzfällen verwendet werden, in welchen Schmieröl in die Kegelrollenlager einströmt, gibt es Kegelrollenlager, in welchen in jeder Tasche des Lagerhalterings Ausschnitte gebildet sind (JP-A-9-32858A, 3 und JP-A-11-201149A, 2). Mit dieser Anordnung strömt Schmieröl durch die Räume radial einwärts und auswärts in Bezug auf den Lagerhaltering und durch die Räume und durch die Ausschnitte hindurch, so dass Schmieröl das Lager gleichförmig durchströmen kann. Bei der Anordnung in der älteren Publikation wird, wie in 7A gezeigt, jede Tasche 9 mit einem Paar Ausschnitten 10d versehen, die in den jede Tasche 9 definierenden Querstäben 8 an deren Zwischenabschnitten ausgebildet sind. In der Anordnung der jüngeren Publikation hat, wie in 7B gezeigt, jede Tasche 9 ein Paar Ausschnitte 10e, die in dem ringförmigen Abschnitt 6 mit dem kleineren Durchmesser und dem ringförmigen Abschnitt 7 mit dem größeren Durchmesser ausgebildet sind, so dass schmierendes Öl, das durch den Lagerinnenraum strömt, welcher radial außerhalb des Lagerhalterings definiert ist, gleichförmig auch in den Lagerraum einströmen kann, der radial innerhalb des Lagerhalterings definiert ist. Lagerhalteringe von Vergleichsbeispielen, die der nachstehend erläuterten Drehmomentmessprüfung unterworfen wurden, haben dieselben Abmessungen wie die Abmessungen des Lagerhalterings, der jeweils in den 7A und 7B gezeigt ist.
  • Es wurde festgestellt, dass der Drehmomentverlust um so größer ist, je höher die Rate der Menge des schmierenden Öls ist, das durch den Lagerinnenraum strömt, welcher radial innerhalb des Lagerhalterings definiert wird, in Bezug auf die Menge des schmierenden Öls, das durch den Lagerinnenraum strömt, der radial außerhalb des Lagerhalterings definiert ist. Hierfür gibt es vermutlich die nachfolgenden Gründe.
  • Da an der radial inneren Fläche des Außenrings kein Hindernis vorhanden ist, strömt schmierendes Öl, das in den Lagerinnenraum eintritt, der radial außerhalb des Lagerhalterings definiert ist, entlang der Laufbahn des Außenrings sehr gleichförmig zu den großdurchmessrigen Enden der Kegelrollen, ehe es das Lager verlässt. Andererseits tendiert der Strom des schmierenden Öls durch den Lagerinnenraum, der radial innerhalb des Lagerhalterings definiert ist, dazu, durch den großdurchmessrigen Flansch angehalten oder verlangsamt zu werden, welche an der radial äußeren Fläche des Innenrings bei den großdurchmessrigen Enden der Kegelrollen gebildet ist. Das Schmieröl tendiert demzufolge dazu, in dem Lagerinnenraum zu verweilen, der radial innerhalb des Lagerhalterings definiert ist. Deshalb wird die Menge des schmierenden Öls, das in dem Lager verbleibt, umso größer, desto größer die Menge des schmierenden Öls ist, welches in den Lagerraum einströmt, der radial innerhalb des Lagerhalterings definiert ist. In dem Lager verweilendes Schmieröl erhöht den Drehwiderstand des Lagers und damit den Drehmomentverlust.
  • Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einem Kegelrollenlager, durch Reduzieren des Drehwiderstands, den Drehmomentverlust zu verringern, der von Schmieröl resultiert, welches in das Lager einströmt.
  • Erfindungsgemäß wird ein Kegelrollenlager angegeben, das einen Innenring aufweist, der mit einer radial nach außen weisenden Laufbahn versehen ist und einen kleindurchmessrigen Flansch und einen großdurchmessrigen Flansch besitzt, die jeweils an den beiden Enden der nach außen weisenden Laufbahn angeordnet sind, einen Außenring, der mit einer radial einwärts weisenden Laufbahn ausgebildet ist, einer Vielzahl Kegelrollen, die zwischen der radial einwärts weisenden Laufbahn und der radial weisenden Laufbahn angeordnet sind, und von denen jede eine kleindurchmessrige Endfläche und eine großdurchmessrige Endfläche besitzt, und einen Lagerhaltering mit einem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt, einem großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt, und einer Vielzahl Querstäben, über welche die ringförmigen Abschnitte mit dem kleinen Durchmesser und dem großen Durchmesser miteinander gekuppelt sind, wobei die Querstäbe trapezförmige Taschen zwischen sich definieren, deren jede ein schmales Ende besitzt, das zu dem ringförmigen Abschnitt mit dem kleinen Durchmesser weist, und ein weiteres Ende besitzt, das zu dem großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt weist, wobei die Kegelrollen jeweils in einer der Taschen aufgenommen sind, derart, dass ihre kleindurchmessrigen Endflächen zum kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt und ihre großdurchmessrigen Endflächen zum großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt weisen, wobei jede Tasche Ausschnitte inkludiert, von denen jeder in einem der benachbarten Querstäbe und nahe dem schmalen Ende der Tasche vorgesehen ist.
  • Durch Versehen jeder trapezförmigen Tasche mit Ausschnitten, die in den Querstäben gebildet sind, welche jede Tasche definieren, und zwar nahe dem schmalen Taschenende, strömt Schmieröl, das in den Lagerinnenraum eintritt, der radial innerhalb des Lagerhalterings definiert ist, gleichförmig und rasch in den Lagerinnenraum, der radial außerhalb des Lagerhalterings nahe den schmalen Enden der Taschen definiert wird. Es ist somit möglich, die Menge an Schmieröl zu reduzieren, die entlang der Laufbahn des Innenrings zu dem großdurchmessrigen Flansch strömt, und damit die Menge des Schmieröl zu reduzieren, welches in dem Lager verbleibt, wodurch der Drehmomentverlust als Folge des Drehwiderstands des Lagers resultierend von in dem Lager verbleibendem Schmieröl reduziert werden kann.
  • Durch Versehen jeder trapezförmigen Tasche mit einem zusätzlichen Ausschnitt, der in dem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt geformt ist, strömt in den radial innerhalb des Lagerhalterings definierten Lagerraum eintretendes Schmieröl teilweise durch diesen zusätzlichen Ausschnitt in den Lagerraum, der radial außerhalb des Lagerhalterings definiert ist. Es ist auf diese Weise möglich, die Menge an Schmieröl weiter zu reduzieren, welche entlang der Laufbahn des inneren Rings zu dem großdurchmessrigen Flansch strömt, und so den Dreh momentverlust als Folge des Drehwiderstands des Lagers resultierend von in dem Lager verbleibendem Schmieröl weiter zu vermindern.
  • Durch Versehen jeder trapezförmigen Tasche mit weiteren zusätzlichen Ausschnitten zumindest in den jede Tasche definierenden Querstäben nahe dem weiteren Ende der Tasche können die Kegelrollenlager mit guter Balance in gleitenden Kontakt mit den Querstäben gebracht werden.
  • In diesem Fall ist die Gesamtfläche der Ausschnitte, die nahe den schmalen Enden der Taschen geformt sind, vorzugsweise größer als die Gesamtfläche der Ausschnitte, die nahe den weiteren Enden der Taschen gebildet sind, um die Menge an Schmieröl zu reduzieren, die entlang der Laufbahn des Innenrings zum großdurchmessrigen Flansch strömt, um dadurch den Drehmomentverlust als Folge des Drehwiderstands des Lagers resultierend von in dem Lager verbleibendem Schmieröl zu reduzieren.
  • Vorzugsweise hat der kleindurchmessrige ringförmige Abschnitt an einem axial äußeren Bereich einen sich radial einwärts erstreckenden Flansch, um zwischen einer radial inneren Fläche des sich radial einwärts erstreckenden Flansches und einer radial äußeren Fläche des kleindurchmessrigen Flansches des Innenrings einen Spalt zu definieren. Der Spalt hat eine radiale Dimension, die nicht mehr beträgt als 2,0% des Außendurchmessers des kleindurchmessrigen Flansches des Innenrings. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Menge an Schmieröl zu reduzieren, die entlang der Laufbahn des Innenrings zu dem großdurchmessrigen Flansch strömt, wodurch der Drehmomentverlust als Folge des Drehwiderstands des Lagers resultierend von in dem Lager verbleibendem Schmieröl reduziert wird.
  • Vorzugsweise ist zumindest eine Fläche jeder der Kegelrollen mit einer Vielzahl kleiner Vertiefungen ausgebildet, die zufällig angeordnet sind, derart, dass die Fläche jedes der Kegelrollen einen Oberflächenrauigkeits-Parameter Ryni hat, der der Relation von 0,4 μm ≤ Ryni ≤ 1,0 μm genügt, und einen Sk-Wert von nicht mehr als –1,6. Mit dieser Anordnung ist es möglich, Schmieröl gleichmäßig auf der Oberfläche jeder Kegelrolle zu halten. Dies gestattet es wiederum, die Kontaktflächen zwischen den Kegelrollen und den Innen- und Außenringen ausreichend zu schmieren, sogar falls die Menge an in dem Lager verbleibenden Schmieröl verringert ist.
  • Der Parameter Ryni ist der Durchschnitt von maximalen Höhen von vorbestimmten Längen, d.h., der Abstand zwischen einem Gipfel und einem Tal eines Bereichs der Rauigkeitskurve, aufgenommen in der Richtung der Durchschnittslinie, und gemessen in der Richtung der Tiefenvergrößerung der Rauigkeitskurve (ISO 4287: 1997). Der Sk-Wert repräsentiert den Grad der Distortion der Rauigkeitskurve, d.h., das Ausmaß der Asymmetrie der Verteilung von Vorsprüngen und Vertiefungen, die die Rauigkeitskurve formen. Falls die Verteilung symmetrisch ist, wie bei einer Gauss'schen-Verteilung, dann wird der Sk-Wert nahe bei Null sein. Falls die Vorsprünge der Rauigkeitskurve entfernt sind, wird der Sk-Wert negativ. Falls die Vertiefungen entfernt sind, wird der Sk-Wert positiv. Der Sk-Wert ist einstellbar durch Auswählen der Drehgeschwindigkeit einer Zylinder-Endbearbeitungs-Maschine, der Bearbeitungszeit, der Menge an zugeführten Werkstücken, und der Art und Größe des Endbearbeitungs-Werkzeugs. Durch Einstellen des Sk-Werts auf nicht mehr als –1,6, kann Schmieröl in zahllosen kleinen Vertiefungen gleichförmig festgehalten werden, die in den Kegelrollen geformt sind.
  • Die vorbeschriebenen Kegelrollenlager werden am zweckmäßigsten verwendet zum Lagern von Leistungstransmissionswellen von automobilen Fahrzeugen.
  • Weitere Merkmale und Gegenstände der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1 eine Radialschnittansicht eines Kegelrollenlagers gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine abgewickelte Draufsicht eines Abschnitts eines Lagerhalterings von 1;
  • 3A und 3B Abschnitte abgewickelter Draufsichten jeweils modifizierter Lagerhalteringe;
  • 4 einen Abschnitt eines Ausgleichsgetriebes, in welchem Kegelrollenlager gemäß 1 verwendet sind;
  • 5 ein Teil eines Radialschnitts eines der Kegelrollenlager von 4 zur Verdeutlichung, wie Schmieröl in das Lager strömt;
  • 6 ein Diagramm, das Resultate eines Drehmomentmesstests zeigt; und
  • 7A und 7B Abschnitte von Abwicklungen konventioneller Lagerhalteringe.
  • Ein erfindungsgemäßes Kegelrollenlager 1 weist gemäß 1 einen Innenring 2 auf, der mit einer Laufbahn 2a ausgebildet ist, einen Außenring 3, der mit einer Laufbahn 3a ausgebildet ist, und eine Vielzahl Kegelrollen 4, die zwischen den Laufbahnen 2a und 3a angeordnet und durch einen Lagerhaltering 5 festgelegt sind. Der Innenring 2 besitzt einen kleindurchmessrigen Flansch 2b und einen großdurchmessrigen Flansch 2c an den jeweils axialen Enden der Laufbahn 2a, um die Axialbewegung der Kegelrollen 4 zu begrenzen.
  • Gemäß 2 weist der Lagerhaltering 5 einen kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt 6 auf, der so angeordnet ist, dass er den kleindurchmessrigen Endflächen der Kegelrollen 4 gegenüber liegt, einen großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt 7, der so angeordnet ist, dass er den großdurchmessrigen Endflächen der Kegelrollen 4 gegenüber liegt, und eine Vielzahl Querstäbe 8, über welche die ringförmigen Abschnitte 6 und 7 miteinander verbunden sind. Die Querstäbe 8 definieren eine Vielzahl trapezförmiger Taschen 8, die so angeordnet sind, dass ihre schmaleren Enden dem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt 6 und ihre weiteren Enden dem großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt 7 gegenüber liegen. Jede Kegelrolle 4 ist in einer Tasche 9 so aufgenommen, dass ihr kleindurchmessriges Ende im schmaleren Endbereich der Tasche 8 und ihr großdurchmessriges Ende im weiteren Endbereich der Tasche 9 aufgenommen sind. Am schmaleren Ende jeder Tasche 9 sind zwei Ausschnitte 10a gebildet, und zwar in jedem der benachbarten Querstäbe 8. Am weiteren Ende jeder Tasche 9 sind zwei Ausschnitte 10b geformt, und zwar jeweils in einem der benachbarten Querstäbe 8. Jeder der Ausschnitte 10a und 10b ist 1,0 mm tief und 4,6 mm weit.
  • Die 3A und 3B zeigen unterschiedliche Lagerhalteringe 5. Jede Tasche 9 des Lagerhalterings 5 von 3A umfasst zusätzlich zu den Ausschnitten 10a und 10b einen weiteren Ausschnitt 10c, der in dem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt 6 so geformt ist, dass die drei Ausschnitte 10a und 10c, welche an dem schmaleren Ende jeder Tasche vorgesehen sind, eine Gesamtfläche belegen, die größer ist als die Gesamtfläche der zwei Ausschnitte 10b, die an dem weiten Ende der Tasche vorgesehen sind. Der Ausschnitt 10c ist 1,0 mm tief und 5,7 mm weit.
  • Der Lagerhaltering 5 von 3B unterscheidet sich von dem Lagerhaltering 5 von 2 dadurch, dass die Ausschnitte 10a an dem schmalen Ende jeder Tasche 1,5 mm tief sind, und demzufolge tiefer sind als die Ausschnitte 10b an dem weiteren Ende jeder Tasche. Demzufolge ist die Gesamtfläche der Ausschnitte 10a größer als die Gesamtfläche der Ausschnitte 10b.
  • Wie in 5 gezeigt, ist an dem axial äußeren Rand des kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitts 6 ein sich radial einwärts erstreckender Flansch 11 vorgesehen, der der radial äußeren Oberfläche des kleindurchmessrigen Flansches 2b des Innenrings 2 mit einem Spalt δ gegenüber liegt, der definiert wird zwischen der radial inneren Oberfläche des Flansches 11 und der radial äußeren Oberfläche des kleindurchmessrigen Flansches 2b des Innenrings 2. Der Spalt δ beträgt nicht mehr als 2,0% des äußeren Durchmessers des kleindurchmessrigen Flansches 2b.
  • Obwohl nicht gezeigt, sind auf den gesamten Oberflächen der Kegelrollen 4 zahllose kleinste Vertiefungen zufällig so geformt, dass die Oberflächen der Kegelrollen, in welchen solche Vertiefungen ausgebildet sind, einen Oberflächenrauigkeits-Parameter Ryni haben, der dem Verhältnis 0,4 μm ≤ Ryni ≤ 1,0 μm genügt, und einen Sk-Wert von nicht mehr als –1,6.
  • 4 zeigt ein Fahrzeug-Ausgleichsgetriebe, in welchem die oben beschriebenen Kegelrollenlager 1 verwendet sind. Dieses Ausgleichsgetriebe enthält ein Antriebsritzel 22, das mit einer Propellerwelle (nicht gezeigt) gekuppelt und in ein Ausgleichsgetriebe-Gehäuse 21 eingesetzt ist, ein Ringzahnrad 24, das an einem Ausgleichsgetriebe-Zahnradgehäuse 23 montiert ist, mit dem Antriebsritzel 22 kämmende Ritzelzahnräder 25, die in dem Ausgleichsgetriebe-Zahnradgehäuse 23 montiert sind, und Seitenzahnräder 26, die mit Antriebswellen (nicht gezeigt) gekuppelt sind, die von beiden Seiten in das Ausgleichsgetriebe-Zahnradgehäuse 23 eingesetzt sind und mit den Ritzelzahnrädern 25 kämmen. Durch den Fahrzeugmotor abgegebene Antriebskraft wird auf diese Weise von der Propellerwelle auf die linken und rechten Antriebswellen übertragen. Das Antriebsritzel 22, als ein Kraftübertragungsglied, und das Ausgleichsgetriebe-Zahnradgehäuse 23 sind mittels zweier Paare Kegelrollenlager 1a und 1b jeweils auf dem Ausgleichsgetriebegehäuse 21 abgestützt.
  • Das Ausgleichsgetriebegehäuse 21 enthält in einem Ölbad Schmieröl und wird durch Dichtglieder 27a, 27b und 27c abgedichtet. Die Kegelrollenlager 1a und 1b sind so angeordnet, dass sie sich mit ihren unteren Bereichen in das Ölbad eintauchend drehen. Das Ölbad wird gebildet durch das Öl in dem Ausgleichsgetriebegehäuse 21.
  • Wenn die Kegelrollenlager 1a und 1b mit hoher Drehzahl rotieren und dabei mit ihren unteren Bereichen in das Ölbad eintauchen, strömt Schmieröl aus dem Ölbad von dessen kleindurchmessrigem Ende in jedes Lager und weiter teilweise in den Lagerinnenraum, der radial außerhalb des Lagerhalterings 5 definiert ist, und teilweise in den Lagerinnenraum, der radial inner halb des Lagerhalterings 5 angeordnet ist. In dem radial außerhalb des Halterings 5 definierten Lagerinnenraum eingeströmtes Schmieröl strömt entlang der Laufbahn 3a des Außenrings 3 zu den großdurchmessugen Enden der Kegelrollen 4 und verlässt dort das Lager. Verglichen mit der Menge des Schmieröls, das in den Lagerinnenraum radial außerhalb des Lagerhalterings 5 strömt, ist die Menge des Schmieröls, das in den radial innerhalb des Lagerhalterings 5 definierten Lagerinnenraum einströmt, extrem klein, da der Spalt δ zwischen dem Flansch 11 an dem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt 6 des Lagerhalterings 5 und dem kleindurchmessrigen Flansch 2b des Innenrings 2 eng ist. Das meiste Schmieröl, das in den radial innerhalb des Lagerhalterings definierten Lagerinnenraum durch den Spalt δ eingeströmt ist, strömt durch die Ausschnitte 10a, die in den benachbarten Querstäben 8 an dem schmaleren Ende jeder Tasche ausgebildet ist, in den Lagerinnenraum der radial außerhalb des Lagerhalterings definiert ist. Demzufolge strömt nur eine sehr kleine Menge Schmieröl entlang der Laufbahn 2a des Innenrings 2 zu dem großdurchmessrigen Flansch 2c. Es ist auf diese Weise möglich, die Menge an Schmieröl zu verringern, welche im Lager verbleibt.
  • Beispiele
  • Als Beispiele für die Erfindung wurden ein Kegelrollenlager mit dem in 2 gezeigten Lagerhaltering (Beispiel 1 der Erfindung) und ein Kegelrollenlager mit dem Lagerhaltering von 3A (Beispiel 2 der Erfindung) vorbereitet. Als Vergleichsbeispiele wurden auch ein Kegelrollenlager mit einem Lagerhaltering ohne Ausschnitte in den Taschen (Vergleichsbeispiel 1) und Kegelrollenlager mit Lagerhalteringen gemäß den 7A und 7B (Vergleichsbeispiele 2 und 3) jeweils vorbereitet. Die jeweiligen Kegelrollenlager maßen 100 mm im Außendurchmesser, 45 mm im Innendurchmesser und hatten eine Weite von 27,25 mm. Bis auf die Ausschnitte in den Lagerhalteringen waren die Kegelrollenlager identisch.
  • Die Kegelrollenlager der Beispiele der Erfindung und die Vergleichsbeispiele wurden einer Drehmomentmess-Prüfung unter den nachfolgenden Konditionen unterworfen:
    Axiale Last: 300 kgf
    Umlaufgeschwindigkeit: 300 bis 2000 Upm (Drehzahländerungen um jeweils 100 Umdrehungen pro Minute)
    Schmierkonditionen: Ölbadschmierung (Schmieröl: 75 W – 90)
  • 6 zeigt die Resultate der Drehmomentmess-Prüfung. Die vertikale Achse des Diagramms in 6 zeigt die Reduktionsrate des Drehmoments, verglichen mit dem Drehmoment des Vergleichsbeispiels 1, welches einen Lagerhaltering ohne Ausschnitte in den Taschen enthielt. Für das Vergleichsbeispiel 2, bei welchem in den benachbarten Querstäben in der Mitte jeder Tasche Ausschnitte gebildet waren, und für das Vergleichsbeispiel 3, bei dem Ausschnitte in den kleindurchmessrigen und großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitten geformt waren, nahm das Drehmoment bis zu einem bestimmten Ausmaß ab. Hingegen war für das Beispiel 1 der Erfindung, in welchem Ausschnitte in den benachbarten Querstäben an dem schmalen Ende jeder Tasche gebildet waren, die Drehmomentreduktionsrate höher als bei den Vergleichsbeispielen 2 und 3. Für das Beispiel 2 der Erfindung, bei welchem die Gesamtfläche der an dem schmaleren Ende jeder Tasche geformten Ausschnitte größer war als die Gesamtfläche der Ausschnitte an dem weiteren Ende der Tasche, war die Drehmomentreduktionsrate die höchste.
  • Für die Beispiele 1 und 2 der Erfindung betrugen die Drehmomentreduktionsraten 9,5% und 11,5% jeweils bei 2000 Upm. Die Drehzahl war bei der Prüfung die Maximaldrehzahl. Es ergibt sich daraus, dass die Beispiele gemäß der Erfindung exzellente Drehmomentreduktionsraten erzielen ließen, wenn sie bei hohen Drehzahlen in Ausgleichsgetrieben und Getrieben verwendet wurden. Die Drehzahlreduktionsraten in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 waren bei 2000 Upm 8,0 und 6,5%.

Claims (7)

  1. Kegelrollenlager mit einem Innenring (2), der mit einer radial nach außen weisenden Laufbahn (2a) ausgebildet ist und an zwei Enden der radial nach außen weisenden Laufbahn (2a) einen kleindurchmessrigen Flansch (2b) und einen großdurchmessrigen Flansch (2c) aufweist, mit einem Außenring (3), der mit einer radial einwärts weisenden Laufbahn (3a) ausgebildet ist, und mit einer Vielzahl Kegelrollen (4), die zwischen der radial einwärts weisenden Laufbahn (3a) und der radial auswärts weisenden Laufbahn (2a) angeordnet sind, und deren jede eine kleindurchmessrige Endfläche und eine großdurchmessrige Endfläche besitzt, und mit einem Lagerhaltering (5) mit einem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt (6), einem großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt (7) und einer Vielzahl Querstäbe (8), über welche die ringförmigen Abschnitte (6) und 7) miteinander gekoppelt sind, wobei die Querstäbe (8) trapezförmige Taschen (9) zwischen sich definieren, deren jede ein schmaleres, zu dem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt (6) weisendes Ende und ein weiteres, zu dem großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt (7) weisendes Ende besitzt, wobei jede der Kegelrollen (4) in einer der Taschen (9) so aufgenommen ist, dass ihre kleindurchmessrige Endfläche zu dem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt (6) und ihre großdurchmessrige Endfläche zu dem großdurchmessrigen ringförmigen Abschnitt 7 weisen, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Taschen (9) Ausschnitte (10a) inkludiert, die nahe dem schmaleren Ende der Tasche (9) in einem der benachbarten Querstäbe (8) ausgebildet sind.
  2. Kegelrollenlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Tasche (9) weiterhin einen Ausschnitt (10c) aufweist, der in dem kleindurchmessrigen ringförmigen Abschnitt (6) ausgebildet ist.
  3. Kegelrollenlager gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Taschen (9) weiterhin Ausschnitte (10b) aufweist, deren jeder in einer der benachbarten Querstäbe (8) und nahe dem weiteren Ende der Tasche (9) ausgebildet ist.
  4. Kegelrollenlager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtfläche der Ausschnitte (10a, 10c), die nahe dem schmaleren Ende jeder Tasche (9) gebildet sind, größer ist als die Gesamtfläche der Ausschnitte (10b), die nahe dem weiteren Ende der Tasche gebildet sind.
  5. Kegelrollenlager gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kleindurchmessrige ringförmige Abschnitt (6) an einem axial äußeren Bereich davon einen sich radial einwärts erstreckenden Flansch (11) aufweist, um einen Spalt (δ) zwischen einer radial inneren Oberfläche des sich radial einwärts erstreckenden Flansches (11) und einer radial äußeren Fläche des kleindurchmessrigen Flansches (2b) des Innenrings (2) zu definieren, wobei der Spalt (δ) eine radiale Dimension hat, die nicht mehr beträgt als 2,0% des Außendurchmessers des kleindurchmessrigen Flansches (2b) des Innenrings (2).
  6. Kegelrollenlager gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Fläche jeder der Kegelrollen (4) mit einer Vielzahl kleiner Vertiefungen ausgebildet ist, die zufällig angeordnet sind, derart, dass diese Fläche jeder der Kegelrollen (4) einen Oberflächenrauigkeits-Parameter Ryni aufweist, der einem Verhältnis von 0,4 μm ≤ Ryni ≤ 1,0 μm genügt, und einen Sk-Wert von nicht mehr als –1,6.
  7. Kegelrollenlager gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelrollenlager eine Krafttransmissionswelle eines automobilen Fahrzeugs lagert.
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