DE102010030648A1

DE102010030648A1 - Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102010030648A1
Application number: DE102010030648A
Authority: DE
Inventors: Dr. Pfleger Franz; Dr. Schnagl Johann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2011-12-29

Abstract

Kegelrollenlager mit einem Außenring, der eine als Lauffläche fungierende Ringinnenseite aufweist, einem Innenring, der eine als Lauffläche fungierende Ringaußenseite aufweist, mehreren zwischen dem Außenring und dem Innenring in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers verteilt angeordneten kegelstumpfförmigen Wälzkörpern die im Betrieb des Kegelrollenlagers auf den beiden Laufflächen abwälzen und mindestens einem an einer Stirnseite des Innenrings oder des Außenrings vorgesehenen, in Umfangsrichtung umlaufenden Führungsbund. Zumindest ein Teil der Oberfläche der Wälzkörper und/oder die den Wälzkörpern zugewandte Seite des Führungsbunds ist mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Kegelrollenlager sind z. B. aus der DIN Norm DIN 720 bekannt. Kegelrollenlager sind sowohl in radialer als auch in axialer Richtung hoch belastbar. Sie werden paarweise in O- oder X-Anordnung verspannt eingebaut. Kegelrollenlager werden z. B. eingesetzt in Radlagern von Pkw, als Wellenlager in Getrieben, als Lenkkopflager bei Motorrädern etc.
Ein Nachteil von Kegelrollenlagern ist die zwischen der Stirnseite der einzelnen kegelstumpfförmigen Wälzkörper und den zur Führung der Wälzkörper vorgesehenen umlaufenden Führungsbunde auftretende Reibung. Im Betrieb tritt an diesen Reibpaarungen Bohrreibung auf, was mit einer entsprechenden Verlustleistung verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kegelrollenlager zu schaffen, bei dem möglichst wenig Bohrreibung auftritt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist Kegelrollenlager mit einem Außenring, der eine als Lauffläche fungierende Ringinnenseite aufweist, und einem Innenring, der eine als Lauffläche fungierende Ringaußenseite aufweist. Zwischen dem Außenring und dem Innenring sind mehrere in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers verteilt angeordnete kegelstumpfförmige Wälzkörper vorgesehen, die im Betrieb des Kegelrollenlagers auf Laufflächen des Außenrings bzw. Innenrings abwälzen. An einer Stirnseite des Innenrings oder des Außenrings ist ein in Umfangsrichtung des betreffenden Rings umlaufender Führungsbund vorgesehen. Der Führungsbund steht radial nach außen von der Lauffläche des Innenrings bzw. radial nach innen von der Lauffläche des Außenrings ab und dient der axialen Führung der Wälzkörper. Üblicherweise ist bei einem Kegelrollenlager am Innenring ein umlaufender Führungsbund vorgesehen, der radial nach außen steht.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass zumindest ein Teil der Oberfläche der Wälzkörper und/oder die den Wälzkörpern zugewandte Seite des Führungsbunds mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen ist. Durch eine derartige Beschichtung kann die zwischen dem Führungsbund und den Wälzkörpern auftretende (Bohr-)Reibung im Vergleich zu herkömmlichen, unbeschichteten Kegelrollenlagern deutlich verringert werden.
Gemäß der Erfindung können die dem Führungsbund zugewandten Stirnseiten der Wälzkörper oder, alternativ dazu, die gesamten Wälzkörper mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen sein.
Das Kegelrollenlager kann so gestaltet sein, dass im Betrieb des Kegelrollenlagers die dem Führungsbund zugewandten Stirnseiten der Wälzkörper unmittelbar an der den Wälzkörpern zugewandten Seite des Führungsbunds entlang gleiten.
Als reibungsmindernde Beschichtung kann eine Diamond-like Carbon-Beschichtung verwendet werden. Diamond-like Carbon-Beschichtung sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und brauchen daher nicht näher beschrieben werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass anstatt nur des Führungsbunds der gesamte Lagerring, an dem der Führungsbund vorgesehen ist, insbesondere der gesamte Innenring mit einer Oberflächenbeschichtung versehen ist. Denkbar ist auch, dass der gesamte Ring, an dem der Führungsbund vorgesehen ist, unbeschichtet und lediglich die Wälzkörper oder Stirnseiten der Wälzkörper bzw. die dem Führungsbund zugewandte Stirnseite der Wälzkörper mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen ist.
Vorzugsweise ist das Kegelrollenlager so gestaltet, dass die Kegelrollen schlupffrei auf den Laufflächen des Innenrings bzw. des Außenrings abwälzen. Dies kann erreicht werden, wenn die Lauffläche des Außenrings durch eine Teilfläche eines ersten gedachten Kegels, die Lauffläche des Innenrings durch eine Teilfläche eines zweiten gedachten Kegels und die Umfangsfläche eines jeden Wälzkörper jeweils durch eine Teilfläche eines zugeordneten Wälzkörperkegels gebildet ist und der erste gedachte Kegel, der zweite gedachte Kegel und die Wälzkörperkegel eine gemeinsame gedachte Kegelspitze aufweisen, die auf einer Drehachse des Kegelrollenlagers liegt.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt ein Kegelrollenlager gemäß der Erfindung.
1 zeigt ein Kegelrollenlager 1 mit einem Außenring 2 und einem Innenring 3. Der Außenring 2 weist eine als Lauffläche fungierende Ringinnenseite 4 auf. Der Innenring 3 weist eine als Lauffläche fungierende Ringaußenseite 5 auf. Zwischen dem Außenring und dem Innenring sind in Umfangsrichtung verteilt mehrere kegelstumpfförmige Wälzkörper 6 angeordnet, die im Betrieb des Kegelrollenlagers auf den beiden Laufflächen 4, 5 abwälzen. An einer Stirnseite 7 des Innenrings 3 ist ein radial nach außen abstehender, in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers 1 umlaufender Führungsbund 8 vorgesehen. Der Führungsbund 8 dient der axialen Führung der Wälzkörper 6, d. h. er drückt die Wälzkörper 6 parallel zu einer Drehachse 9 des Kegelrollenlagers in Richtung zu dem Außenring 2 hin.
Dem Führungsbund 8 zugewandte Stirnseiten 10 der Wälzkörper 6 können mit einer reibungsarmen Beschichtung, z. B. einer Diamond-likeCarbon-Beschichtung, versehen sein. Alternativ dazu kann auch die gesamte Oberfläche der Wälzkörper 6 jeweils mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen sein. Alternativ oder ergänzend dazu kann die den Stirnseiten 10 der Wälzkörper 6 zugewandte „Innenseite” des Führungsbunds mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen sein und/oder die Lauffläche 5 des Innenrings 3 und/oder die Lauffläche 4 des Außenrings 2 oder der gesamte Innenring 3 und/oder der gesamte Außenring 2.
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 Nicht-Patentliteratur

DIN Norm DIN 720 [0002]

Claims

Kegelrollenlager mit – einem Außenring (2), der eine als Lauffläche (4) fungierende Ringinnenseite aufweist, – einem Innenring (3), der eine als Lauffläche (5) fungierende Ringaußenseite aufweist, – mehreren zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (3) in Umfangsrichtung des Kegelrollenlagers (1) verteilt angeordneten kegelstumpfförmigen Wälzkörpern (6), die im Betrieb des Kegelrollenlagers (1) auf den beiden Laufflächen (4, 5) abwälzen, – mindestens einem an einer Stirnseite (7) des Innenrings (3) oder des Außenrings (2) vorgesehenen, in Umfangsrichtung umlaufenden Führungsbund (8), der von der Lauffläche (5) des Innenrings (3) radial nach außen bzw. von der Lauffläche (4) des Außenrings (2) radial nach innen absteht, und zur axialen Führung der Wälzkörper (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Oberfläche der Wälzkörper (6) und/oder die den Wälzkörpern (6) zugewandte Seite des Führungsbunds (8) mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen ist.
Kegelrollenlager (1), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Führungsbund (8) zugewandten Stirnseiten (10) der Wälzkörper (6) mit einer reibungsarmen Beschichtung versehen sind.
Kegelrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb des Kegelrollenlagers (1) die dem Führungsbund (8) zugewandten Stirnseiten (10) der Wälzkörper (6) unmittelbar an der den Wälzkörpern (6) zugewandten Seite des Führungsbunds (8) entlang gleiten.
Kegelrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Beschichtung um eine Diamond-likeCarbon-Beschichtung handelt.
Kegelrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Lauffläche (4) des Außenrings (2) durch eine Teilfläche eines ersten gedachten Kegels gebildet ist, – die Lauffläche (5) des Innenrings (3) durch eine Teilfläche eines zweiten gedachten Kegels gebildet ist, – die Umfangsfläche eines jeden Wälzkörpers (6) jeweils durch eine Teilfläche eines zugeordneten Wälzkörperkegels gebildet ist, wobei der erste gedachte Kegel, der zweite gedachte Kegel und die Wälzkörperkegel eine gemeinsame gedachte Kegelspitze aufweisen, die auf einer Drehachse (9) des Kegelrollenlagers liegt.