DE102009049727A1

DE102009049727A1 - Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102009049727A1
Application number: DE102009049727A
Authority: DE
Inventors: Ernst Masur; Wolfgang Munz; Armin Necker; Etienne Rueff; Georg Von Petery
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-10-17
Filing date: 2009-10-17
Publication date: 2011-04-21

Abstract

Es ist ein Kegelrollenlager (1) offenbart, das eine Vielzahl von Kegelrollen (5) zwischen einem Außenring (6) mit einer äußeren Laufbahn (7) und einem Innenring (8) mit einer inneren Laufbahn (9) aufweist. Der Innenring (8) besitzt einen großen Bord (20) mit einer ringförmigen Führungsfläche (12). Die ringförmige Führungsfläche (12) des großen Bords (20) stellt eine Führungsfläche (12) für die Kegelrollen (5) dar. Die innere Laufbahn (9) des Innenrings (8) und die ringförmige Führungsfläche (12) sind mittels eines Übergangsbereichs (14) verbunden, der lediglich durch einen Radius (15) definiert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die gegenwärtige Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager. Im Besonderen betrifft die Erfindung ein Kegelrollenlager, bei dem eine Vielzahl von Kegelrollen zwischen einem Außenring mit einer äußeren Laufbahn und einem Innenring mit einer inneren Laufbahn angeordnet sind. Der Innenring besitzt einen großen Bord mit einer ringförmigen Führungsfläche. Zusätzlich kann der Innenring mit einem kleinen Bord versehen sein. Die des großen Bords bildet die Führungsfläche für die Kegelrollen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 198 43 139 A1 offenbart einen Innenring eines Kegelrollenlagers, der mit einer rillenförmigen Aussparung versehen ist, die zwischen einer äußeren Lauffläche und einer großen Haltebordoberfläche ausgebildet ist. Zwischen einer großen Stirnfläche jeder kegelförmigen Rolle und der Rollfläche der Rolle ist eine Kantenkürzung vorgesehen. Der Abstand zwischen der äußeren Lauffläche eines Innenrings und der Kontaktposition, an der der große Haltebord des Innenrings mit der großen Stirnfläche jeder der Rollen in Kontakt ist, ist auf 6 bis 9,5% des Durchmessers der großen Stirnfläche der Rolle gesetzt. Die Kantenkürzung der großen Stirnfläche jeder Rolle ist auf 30 bis 60% des Kontaktpositionsabstandes gesetzt. Die Größe der Aussparung zwischen Innenringlaufbahn und großer Haltebordoberfläche des Innenrings ist auf höchstens 75% der Kantenkürzung der großen Stirnfläche jeder Rolle gesetzt.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 103 10 611 A1 offenbart ein Kegelrollenlager, das einen Innenring mit einer eine seiner Seiten entlang verlaufenden Führungskante aufweist. Ferner besitzt der Innenring eine axial durch die Führungskante abgegrenzte, geschliffene Lauffläche für eine Kegelrollenreihe. Jede der Kegelrollen ist in Berührung mit der Lauffläche und rollt an der Führungskante ab. Eine Auslaufrille (Einstich) ist zwischen der Lauffläche und der Führungskante herausgearbeitet.
Die internationale Patentanmeldung WO 2009/063802 offenbart ein Kegelrollenlager, bei dem die Führung für den Käfig der Kegelrollen in einer kreissegmentartigen Nut am großen Bord des Innenrings geführt ist. Der Innenring hat am Übergang von der inneren Lauffläche zur Führungsfläche am Außenbord einen Einstich ausgeformt.
Die europäische Patentanmeldung EP 1 956 255 A1 offenbart ein Kegelrollenlager. Die Laufbahn des Außenrings, die Laufbahn des Innenrings und die äußere Form der Kegelrollen sind ballig ausgebildet. Der Innenring hat am Übergang von der inneren Lauffläche zur Führungsfläche am Außenbord einen Einstich ausgeformt.
Alle aus dem Stand der Technik bekannten Kegelrollenlager haben am Übergang von der Laufbahn des Innenrings zu der Führungsfläche am Außenbord einen Einstich ausgebildet.
Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist, ein Kegelrollenlager zu schaffen, das eine erhöhte Tragfähigkeit und eine reduzierte Reibung aufweist.
Die Aufgabe wird durch ein Kegelrollenlager gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Das erfindungsgemäße Kegelrollenlager besitzt eine erhöhte Tragfähigkeit. Es ist von Vorteil, dass die innere Laufbahn des Innenrings und die ringförmige Führungsfläche mittels eines Übergangsbereichs verbunden sind, der lediglich einen Radius beschreibt.
Erfindungsgemäß ist eine nutzbare Länge der Laufbahn des Innenrings erhöht, dies führt zu einer erhöhten Tragfähigkeit des Kegelrollenlagers. Wie bereits erwähnt, ist der Übergang von der inneren Lauffläche zur Führungsfläche des großen Bords des Innenrings durch einen Radius gebildet. Ebenso ist ein Abstand zwischen einem Berührpunkt des großen Durchmessers der Kegelrollen mit der ringförmigen Führungsfläche und der inneren Laufbahn reduziert.
Durch den mittels eines Radius ausgestalteten Übergangs zwischen der inneren Lauffläche und der Führungsfläche des großen Bords wird Kantenspannung vermieden, die ursprünglich am Auslauf des Einstichs auftritt. Ebenso wird die nutzbare Laufbahnlänge vergrößert, was zu der erhöhten Tragfähigkeit führt. Weiterhin lässt sich durch die Erfindung der Berührpunktabstand zwischen der Kegelrolle und dem großen Bord weiter reduzieren, ohne dass Druckelipsenabscheidungen entstehen. Dies führt letztendlich zu einer Reduzierung der Reibung beim Kegelrollenlager und somit zu einem besseren Wirkungsgrad.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren erläutert werden. Dabei zeigen:
1 eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Kegelrollenlagers;
2 eine Ausführungsform der Ausgestaltung des Innenrings gemäß dem Stand der Technik;
3 eine vergrößerte Darstellung des in 2 mit den gestrichelten Kreis gekennzeichneten Bereichs des Innenrings gemäß dem Stand der Technik;
4 eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Ausgestaltung des Innenrings; und
5 eine vergrößerte Darstellung des in 4 mit den gestrichelten Kreis gekennzeichneten Bereichs des erfindungsgemäßen Innenrings.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind.
1 zeigt eine Teilansicht eines Kegelrollenlagers 1, das eine Vielzahl von Kegelrollen 5 trägt. Die Vielzahl der Kegelrollen 5 sind in einem Käfig 4 gehaltert und zwischen einem Innenring 8, der eine kegelige innere Laufbahn 9 ausgebildet hat und einem Außenring 6, der eine kegelige äußere Laufbahn 7 ausgebildet hat, angeordnet. Die im Käfig 4 angeordneten Kegelrollen 5 sind mit der kegeligen inneren Laufbahn 9 und der kegeligen äußeren Laufbahn 7 in Kontakt und rollen auf diesen ab. Die innere Laufbahn 9 des Innenrings 8 ist beidseitig durch einen großen Bord 20 bzw. durch einen kleinen Bord 21 begrenzt. Der große Bord 20 und der kleine Bord 21 bilden eine Führung für die im Käfig 4 angeordneten Kegelrollen 5. Die Kegelrollen 5 sind um die Achse A_L drehbar.
2 zeigt die Ausgestaltung des Innenrings 8 gemäß dem Stand der Technik. Die Lauffläche 9 des Innenrings 8 ist durch den kleinen Bord 21 und den großen Bord 20 begrenzt. Am Übergang von der Lauffläche 9 des Innenrings 8 zum großen Bord 20 ist ein Einstich 30 ausgebildet. Ebenso ist am Übergang von der Lauffläche 9 des Innenrings 8 zum kleinen Bord 21 ein Einstich 31 ausgebildet.
3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in 2 mit dem gestrichelten Kreis gekennzeichneten Bereichs. Der Einstich 30 am großen Bord 20 ist dabei derart gestaltet, dass sowohl von der inneren Laufbahn 9 des Innenrings 8 als auch von der Führungsfläche 12 am großen Bord 20 ein Auslauf 11 ausgebildet wird. Der Auslauf 11 an der inneren Laufbahn 9 des Innenrings 8 kann somit nicht für die Kegelrolle genutzt werden. Der Berührpunkt 22 der Kegelrolle 5 mit der Führungsfläche 12 am großen Bord 20 ist von der inneren Laufbahn 9 des Innenrings 8 durch eine Höhe H beabstandet.
4 zeigt die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Innenrings 8. Am Übergang von der inneren Laufbahn 9 des Innenrings 8 zur der Führungsfläche 12 am großen Bord 20 ist kein Auslauf ausgebildet. Die innere Laufbahn 9 des Innenrings 8 und die ringförmige Führungsfläche 12 sind lediglich mittels eines Übergangsbereichs 14 (siehe 5) miteinander verbunden. Am Übergang von der Lauffläche 9 des Innenrings 8 zum kleinen Bord 21 ist wiederum, wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, ein Einstich 31 ausgebildet. Die Kegelrollen 5 berühren die Laufbahn 9 des Innenrings 8 auf einer nutzbaren Länge L_L. Die nutzbare Länge L_L der Laufbahn 9 des Innenrings 8 ist im Wesentlichen durch den Abstand zwischen dem Einstich 31 am kleinen Bord 21 und der ringförmigen Führungsfläche 12 definiert. Durch die Vergrößerung der nutzbaren Länge L_L erreicht man ebenfalls eine Vergrößerung der Tragfähigkeit des Kegelrollenlagers.
5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in 4 mit dem gestrichelten Kreis gekennzeichneten Bereichs. Wie bereits in beiden Beschreibungen zu 4 erwähnt, ist am Übergang von der inneren Laufbahn 9 des Innenrings 8 zu der Führungsfläche 12 am großen Bord 20 kein Auslauf ausgebildet. Der Übergangsbereichs 14 besitzt eine konstante Krümmung, die durch einen Radius 15 definiert ist. Mit anderen Worten ist der Übergangsbereich 14 durch ein Kreisbogensegment gebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Übergangsbereichs 14 ist eine nutzbare Länge L_L der Laufbahn 9 des Innenrings 8 erhöht. Dies führt zu einer erhöhten Tragfähigkeit des Kegelrollenlagers 1, das die Kegelrollen 5 über eine größere Länge quer zur Rollrichtung mit der Laufbahn 9 des Innenrings 8 zusammenwirken.
Die gegenwärtige Erfindung ist in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Dennoch können Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19843139 A1 [0002]
DE 10310611 A1 [0003]
WO 2009/063802 [0004]
EP 1956255 A1 [0005]

Claims

Kegelrollenlager (1), wobei eine Vielzahl von Kegelrollen (5) zwischen einem Außenring (6) mit einer äußeren Laufbahn (7) und einem Innenring (8) mit einer inneren Laufbahn (9) angeordnet sind und dass der Innenring (8) einen großen Bord (20) mit einer ringförmigen Führungsfläche (12) und einen kleinen Bord (21) besitzt, wobei die ringförmige Führungsfläche (12) des großen Bords (20) die Führungsfläche (12) für die Kegelrollen (5) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Laufbahn (9) des Innenrings (8) und die ringförmige Führungsfläche (12) mittels eines Übergangsbereichs (14) verbunden sind, der lediglich durch einen Radius (15) definiert ist.
Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 1, wobei ein Übergangsbereich (14) von der inneren Laufbahn (9) des Innenrings (8) zu der ringförmigen Führungsfläche (12) durch ein Kreissegment gebildet ist.
Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 1, wobei eine nutzbare Länge (L_L) der Laufbahn (9) des Innenrings (8) vergrößert ist, was einer erhöhten Tragfähigkeit des Kegelrollenlagers (1) entspricht.
Kegelrollenlager (1) nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei ein Abstand zwischen einem Berührpunkt (22) der Kegelrollen (5) mit der ringförmigen Führungsfläche (12) und der inneren Laufbahn (9) reduziert ist.