DE102006059186A1 - control bearing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Einstelllager (1) mit einem Innenring (5) und einem Außenring (6) und dazwischen angeordneten Wälzkörpern. Um mit dem Einstelllager (1) höhere Kräfte über einen weiteren Drehzahlbereich aufnehmen zu können, sind die Wälzkörper als Kugelrollen (2) mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordnten Seitenflächen (8, 9) ausgebildet.The invention relates to adjusting bearing (1) with an inner ring (5) and an outer ring (6) and arranged therebetween rolling elements. In order to be able to absorb higher forces over a further speed range with the adjusting bearing (1), the rolling elements are designed as ball rollers (2) with two side surfaces (8, 9) flattened symmetrically by a spherical shape and arranged parallel to one another.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Einstelllager mit einem Innenring und einem Außenring sowie dazwischen angeordneten Wälzkörpern.The The invention relates to an adjustment bearing with an inner ring and a outer ring and arranged therebetween rolling elements.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Es ist allgemein bekannt, dass zur Lagerung beispielsweise einer drehbaren Welle Wälzlager verwendet werden. Diese umfassen einen Innenring, der verdrehfest mit der Achse verbunden sein kann, sowie einen Außenring, der seinerseits verdrehfest an weiteren Bauteilen angeordnet sein kann. Um ein möglichst reibungsarmes Drehen des drehbaren Bauteils zu ermöglichen sind zwischen Innen- und Außenring Wälzkörper angeordnet, die in an sich bekannter Weise zur Aufrechterhaltung der gegenseitigen Abstände sowie zur Führung in einem Wälzlagerkäfig angeordnet sind. Gegebenenfalls können zur Verringerung der Reibung noch Schmiermittel vorgesehen sein.It For example, it is well known that for storage, for example, a rotatable Shaft rolling bearings be used. These include an inner ring that is rotationally resistant can be connected to the axle, and an outer ring, which in turn can be arranged rotationally fixed to other components can. To one as possible allow low-friction rotation of the rotatable component are between inner and outer ring Rolling elements arranged, in a manner known per se for the maintenance of mutual distances as well as to the leadership arranged in a rolling bearing cage are. If necessary, can Reduction of friction nor lubricant may be provided.
Treten
beispielsweise aufgrund schwieriger Einbauverhältnisse des Wälzlagers
oder während des
Betriebs größere Abweichungen
von der exakten Ausrich tung des drehbaren Bauteils auf, werden bevorzugt
dem Fachmann bekannte Einstelllager verwendet, mit denen bis zu
15° Abweichung
von der exakten Ausrichtung kompensiert werden können. Ein solches Einstelllager
mit Kugeln als Wälzkörper ist beispielsweise
aus der
Als Wälzkörper für derartige Einstelllager werden neben Kugeln auch Tonnenrollen oder zylindrische Wälzkörper verwendet. Hierbei hat es sich als nachteilig erwiesen, dass beispielsweise Tonnenrollen einen erheblichen Fertigungsaufwand erfordern und bauartbedingt nur für einen begrenzten Drehzahlbereich einsetzbar sind sowie hohe Reibungsverluste aufweisen. Weiterhin erfordern runde Kugeln aufgrund ihrer Geometrie eine vergleichsweise große axiale Breite des gesamten Lagers, um die zu übertragenden Kräfte aufnehmen zu können.When Rolling elements for such In addition to balls, adjusting bearings are also barrel rollers or cylindrical ones Rolling elements used. It has proved to be disadvantageous that, for example Cylindrical rollers require considerable manufacturing effort and design only for a limited speed range can be used and high friction losses exhibit. Furthermore, round balls require due to their geometry a comparatively large one axial width of the entire bearing to absorb the forces to be transmitted to be able to.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstelllager zu schaffen, das sowohl hohen mechanischen Beanspruchungen standhält als auch für große Drehzahlbereiche eingesetzt werden kann.Of the Invention has for its object to provide an adjusting bearing which withstands both high mechanical stresses and for large speed ranges can be used.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass unter Verwendung von symmetrisch abgeflachten Kugelrollen bzw. Kugelscheiben ein an sich bekanntes Einstelllager mit wesentlich verbesserten Dauerlaufeigenschaften und einem vergrößerten nutzbaren Drehzahlbereich realisierbar ist.Of the Invention is based on the finding that using Symmetrically flattened ball rollers or spherical discs a per se Known bearing with significantly improved endurance properties and an enlarged usable Speed range is feasible.
Die Erfindung geht daher aus von einem Einstelllager mit einem Innenring und einem Außenring sowie dazwischen angeordneten Wälzkörpern. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wälzkörper als Kugelrollen bzw. Kugelscheiben mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen ausgebildet sind.The Invention is therefore based on a setting bearing with an inner ring and an outer ring as well arranged between rolling elements. According to the invention is provided that the rolling elements as Ball or spherical pulleys, each with two symmetrical from a spherical shape flattened and arranged parallel to each other faces are formed.
Mit dieser Ausgestaltung ist aufgrund der vergleichsweise geringeren Breite der Kugelrollen oder Kugelscheiben ein größerer Durchmesser der Wälzkörper insbesondere gegenüber runden Einstellkugellagern realisierbar, ohne dass dadurch die axiale Breite des Einstelllagers zunimmt. Derartige Kugelrollen können aus entsprechenden Metallen für eine ausreichende Verschleißfestigkeit mit guter Präzision hergestellt werden. Somit kann der vorhandene Einbauraum effektiver als bei bekannten Einstelllagern ausgenutzt werden.With This embodiment is due to the relatively lower Width of the ball rollers or ball discs a larger diameter of the rolling elements in particular across from round adjusting ball bearings feasible without thereby the axial Width of the adjusting bearing increases. Such ball rolls can corresponding metals for one sufficient wear resistance with good precision getting produced. Thus, the existing installation space can be more effective be exploited as in known Einstelllagern.
Weiterhin hat sich gezeigt, dass ein solches Einstelllager über eine höhere Steifigkeit bzw. Tragfähigkeit gegenüber einem Einstelllager mit runden Wälzkörpern verfügt.Farther has been shown that such a bearing over a higher Stiffness or load capacity across from an adjusting bearing with round rolling elements has.
Derartige erfindungsgemäße Einstelllager können aufgrund der Geometrie ihrer Wälzkörper auch vergleichsweise große Axialkräfte, also Kräfte in Richtung der Drehachse des Einstelllagers, aufnehmen. Somit können die kugelrollenförmigen Wälzkörper entweder mit einer größeren Dichte oder einem höheren Füllgrad im Einstelllager angeordnet sein, oder bei gleicher Anzahl der Wälzkörper kann mehr Schmiermittel, beispielsweise Schmierfett, in das Einstelllager eingebracht werden, welches dessen Gebrauchsdauer verlängert.such Inventive bearings according to the invention can due to the geometry of their rolling elements as well comparatively large axial forces, So forces in Take the direction of the axis of rotation of the adjusting bearing. Thus, the ball-roller-shaped rolling elements either with a greater density or a higher one filling level be arranged in the adjusting bearing, or with the same number of rolling elements can more Lubricant, such as grease, in the bearing are introduced, which extends its useful life.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Einstelllager mehrreihig, beispielsweise dreireihig ausgeführt ist, um größere Kräfte bei einer Verbesserung der Laufruhe des Einstelllagers aufnehmen zu können.In addition, can be provided that the adjustment bearing multi-row, for example executed in three rows is to contribute to greater powers To be able to record an improvement in the smoothness of the Einstelllagers.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schmiegung, also der Quotient zwischen einem Laufbahnradius der zugeordneten Lagerlaufbahn und dem jeweiligen Kugelrollennenndurchmesser bei vorzugsweise 104% liegt, um derart die Kugelrollen beim Abwälzen auf der Laufbahn des Innenrings bzw. des Außenrings stets selbsttätig zur Mitte der Laufbahn hin zu führen. Prinzipiell kann von diesem Wert je nach Anforderungen an das Einstelllager auch abgewichen werden. Ein Schmiegungsbereich von 100% bis 120% erscheint sinnvoll.According to another embodiment of the invention, it is provided that the osculation, ie the quotient between a raceway radius of the associated bearing race and the respective Kugelrollennenndurchmesser is preferably 104%, so as the ball rollers when rolling on the track of the inner ring and the outer ring Always lead automatically to the middle of the career. In principle, this value can also be deviated depending on the requirements of the setting bearing. A range of 100% to 120% makes sense.
Weiterhin können die Kugelrollen am Innenring jeweils axial außen an einem Innenringbord geführt sein. Bei einem dreireihigen Einstelliger gemäß der Erfindung sind die axial äußeren Kugelrollen über jeweils einen solchen Bord am Innenring axial außen abgestützt. Somit ist eine Führung der Kugelrollen in axialer Richtung des Einstelllagers gewährleistet.Farther can the ball rollers on the inner ring each axially outward on an inner ring board guided be. In a three-row adjuster according to the invention, the axially outer ball rollers on each such a board on the inner ring axially supported outside. Thus, a guide is the Ensures ball rollers in the axial direction of the adjusting bearing.
Nach einem weiteren Merkmal weist ein gemeinsamer Außenring eines erfindungsgemäßen Einstelllagers eine sphärische Laufbahngeometrie auf, deren geometrisches Zentrum mit den Schnittpunkten der Laufbahnwinkel des Innenrings auf der Drehachse des Lagers zusammenfällt. Somit kann eine Einstellung des Einstelllagers beispielsweise bis zu 15° abweichend von der Drehachse erreicht werden.To a further feature has a common outer ring of a Einstelllagers invention a spherical one Track geometry, whose geometric center with the intersections the raceway angle of the inner ring coincides with the axis of rotation of the bearing. Consequently For example, a setting of the adjusting bearing can deviate by up to 15 ° can be reached from the axis of rotation.
Bei einer dreireihigen Ausgestaltung des Einstelllagers sind die Kugelkäfige zur Führung der Kugelrollen vorzugsweise derart ausgebildet, dass Käfigborde der axial äußeren Kugelrollenreihen die Käfigborde der mittleren Kugelrollenreihe radial untergreifen, um eine möglichst Platz sparende Bauweise zu erhalten. Vorzugsweise sind die Kugelkäfige in Kunststoff ausgeführt. In einer anderen Bauform übergreifen die Käfigborde der mittleren Kugelrollenreihe die Käfigborde der axial äußeren Kugelrollenreihe.at a three-row design of the adjusting bearing are the ball cages for guide the ball rollers preferably designed such that cage rims the axially outer rows of ball rollers the cage shelves The radial direction of the middle row of ball rollers is to reach radially under one of them as much as possible To save space. Preferably, the ball cages are in Plastic running. In another design overlap the cage shelves the middle ball roller row the cage rims of the axially outer ball roller row.
Weiterhin kann eine Abdichtungseinrichtung am erfindungsgemäßen Einstelllager vorhanden sein, um das Austreten von Schmiermittel aus dem Einstelllager zu vermeiden.Farther may be a sealing device on the adjustment bearing according to the invention be present to prevent the escape of lubricant from the adjusting bearing to avoid.
Zur weiteren Verringerung des benötigten Einbauraums können zwei Kugelrollen auch unmittelbar axial aneinander anliegend in einem Kugel-Kammkäfig im Einstelllager angeordnet sein. Dies wird auch als back-to-back-Anordnung bezeichnet.to further reduction of the required installation space can two ball rollers also directly axially adjacent to each other in a ball comb cage be arranged in the Einstelllager. This is also called a back-to-back arrangement designated.
Schließlich können in einem Einstelllager auch Kugelrollen unterschiedlichen Durchmessers vorhanden sein, wobei in einer Reihe größere Kugelrollen und axial benachbart dazu in einer weiteren Reihe Kugelrollen geringeren Durch messers angeordnet sind. Zur Führung der Kugelrollen mit unterschiedlichem Durchmesser dienen Fensterkäfige. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Einstelllager vergleichsweise große Axialkräfte aufnehmen kann.Finally, in An adjustment bearing also ball rollers of different diameters available be, with in a row larger ball rollers and axially adjacent thereto in a further row of ball rolls smaller Are arranged by knife. To guide the ball rollers with different Diameter serve window cages. A such embodiment offers the advantage that the setting bearing absorb relatively large axial forces can.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen durch mehrere Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigen:The Invention will be described below with reference to the accompanying drawings by several embodiments explained in more detail. In this demonstrate:
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Das
in
In
In
Eine
dazu abgewandelte Ausführungsform des
Einstelllagers
- 11
- Einstelllagercontrol bearing
- 22
- Kugelrolleball roller
- 33
- Laufbahncareer
- 44
- InnenringbordInner ring rib
- 55
- Innenringinner ring
- 66
- Außenringouter ring
- 77
- Achseaxis
- 88th
- Seitenflächeside surface
- 99
- Seitenflächeside surface
- 1010
- Dreireihiges EinstelllagerDreireihiges control bearing
- 1111
- Kugelrolleball roller
- 1212
- Kugelkäfigball cage
- 1313
- Kugelkäfigball cage
- 1414
- Kugelkäfigball cage
- 1515
- Käfigbordcage rim
- 1616
- Käfigbordcage rim
- 1717
- Käfigbordcage rim
- 1818
- Käfigbordcage rim
- 1919
- Kugelkäfigball cage
- 2020
- Zweireihiges Einstelllagerdouble-row control bearing
- 2121
- Kugelrolleball roller
- 2222
- Kammkäfigcomb cage
- 2323
- Laufbahncareer
- 2424
- Radiusradius
- 2525
- Äußere ReiheOuter row
- 2626
- Innere ReiheInner line
- 2727
- Äußere ReiheOuter row
- 2828
- Reihe mit großen Kugelrollenline with big ball rolling
- 2929
- Reihe mit kleinen Kugelrollenline with small ball rolls
- 3030
- Einstelllagercontrol bearing
- 3131
- Kugelrolleball roller
- 3232
- Kugelrolleball roller
- 3333
- Fensterkäfigwindow cage
- 3434
- Fensterkäfigwindow cage
- 3535
- Abdichtungseal
- 3636
- Abdichtungseal
- 3737
- Kontaktflächecontact area
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WO2008071735A2 (en) | 2008-06-19 |
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