DE102011086555A1

DE102011086555A1 - Zweireihige Schrägkugellagerbaueinheit in Tandem-Anordnung

Info

Publication number: DE102011086555A1
Application number: DE102011086555A
Authority: DE
Inventors: Shakeel Shaikh
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2012-12-06
Also published as: US20120308172A1

Abstract

Die zweireihige Schrägkugellagerbaueinheit in Tandem-Anordnung verwendet Schnappkäfige für beide Reihen von Lagerkugeln. Die Verwendung von Schnappkäfigen reduziert die Spreizung zwischen den Reihen und ermöglicht Verbesserungen bei der Beabstandung und eine erhöhte Belastbarkeit ohne eine Vergrößerung der Außenmaße des Lagers.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf zweireihige Schrägkugellagerbaueinheiten in Tandem-Anordnung, insbesondere Kugellagerbaueinheiten in Tandem-Anordnung, die für den Einsatz innerhalb von Differentialgetrieben und in anderen Anwendungen, in denen eine hohe radiale Steifigkeit und eine hohe axiale unidirektionale Steifigkeit benötigt werden, ausgebildet sind.
Hintergrund der Erfindung
Je nach Neigung und Orientierung der Kontaktwinkel zwischen den Wälzkörpern und den Lagerringen werden Schrägkugellagerbaueinheiten im Allgemeinen in drei Gruppenarten zusammengefasst, nämlich in O-Anordnungen, X-Anordnungen und Tandem-Anordnungen. Jede dieser Anordnungen hat einen eigenen Zweck und eindeutige Designmerkmale zur Lösung einer bestimmten Art von Problemen, so dass sie in jeweiligen konkreten Anwendungen eingesetzt werden können.
Tandemkugellager werden normalerweise derart ausgebildet, dass die Kontaktwinkel der aneinander angrenzenden Reihen von Lagerkugeln ziemlich gleich sind. Die Kugeln werden innerhalb der Laufkanäle aufgenommen und innerhalb jeweiliger durch zwei getrennte, kreisringförmige Fensterkäfige gebildeter Fenster geführt. Der Abstand zwischen den beiden Laufkanälen ist derart gewählt, dass die Innenringe der Fensterkäfige nicht aneinander stoßen können. Der axiale Abstand zwischen den beiden Laufkanälen ist derart gewählt, dass ein ausreichendes Sicherheitsspiel zwischen den inneren ringförmigen Rippen der Käfige beider Reihen vorhanden ist. Durch diese Tatsache gibt es eine Gestaltungseinschränkung bezüglich der Wahl der Kugelgröße für das Tandemkugellager, um den Spreizabstand zwischen den Käfigen aufrecht zu erhalten und eine gegenseitige Störung der Käfige beider Reihen zu vermeiden.
Hierdurch ergibt es sich, dass das Lager eine niedrige Belastbarkeit und eine große Gesamtbreite aufweist.
Aktuell verwenden alle Tandemkugellagerausbildungen Fensterkäfige. Ein typischer Querschnitt eines Tandemkugellagers mit Fensterkäfigen ist in 1 dargestellt. Wie aus 1 ersichtlich, weist die Tandemkugellagerbaueinheit 10 einen Außenring 12, einen Innenring 14, zwei in den Lagern 10 mit einem Kontaktwinkel 17, von hier 25°, angeordnete aneinander grenzende Sätze von Wälzkörpern 16 auf. Jeder Satz von Wälzkörpern 16 ist in einem Fensterkäfig 18 aufgenommen. Die innere Rippe des Fensterkäfigs schränkt auf Grund der im Kreis 19 dargestellten Spreizung die Größe der Lagerbaueinheit ein. Wie in 1 zu sehen ist, benötigt die innere Rippe jedes der Käfige einen Sicherheitsspalt (oder Spiel) zu der anderen Rippe, um eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden, so dass die Größe der Gesamtbaueinheit und folglich auch die Belastbarkeit und Hüllgröße des Lagers eingeschränkt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine zweireihige, Schrägkugellagerbaueinheit in Tandem-Anordnung zu erschaffen, bei der innerhalb gleichbleibender Maße die Belastbarkeit erhöht ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine kompakte Lagergestaltung zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine zweireihige, Schrägkugellagerbaueinheit in Tandem-Anordnung zu erschaffen, die eine hohe axiale und radiale Belastbarkeit aufweist, welche im verbesserten Verhältnis zu ihren Außenmaßen steht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Leistung des Lagers durch Erhöhung der Belastbarkeit des Lagers und Reduzierung der fertigungsbedingten Kosten zu steigern.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Einschränkungen bei der Wahl der Kugelgröße innerhalb einer gegebenen Lagerhülle zu reduzieren.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung löst die angegebenen Aufgaben durch eine bestimmte innere Gestaltung des Lagers, welche es ermöglicht, die Kugeln der beiden Reihen in axialer Richtung näher aneinander anzuordnen. Der auf diese Weise gesparte Raum kann dazu genutzt werden, den Durchmesser der Kugeln zu vergrößern, oder die Gesamtmaße der Breite des Lagers zu reduzieren, ohne dessen Belastbarkeitscharakteristika zu schmälern. Die Käfige sind derart ausgebildet, dass sie nach innen hin öffnen, so dass die Käfige als Schnappkäfige mit Kugeln als Wälzkörper ausgebildet werden können. Auf exaktere Weise kann die Erfindung definiert werden als eine zweireihige, Schrägkugellagerbaueinheit in Tandem-Anordnung mit:
einem einstückigen Außenlagerring versehen mit zwei angrenzenden äußeren Laufbahnen, wobei jede der äußeren Laufbahnen eine einzige Schulter aufweist, und wobei die Schulter einer der äußeren Laufbahnen neben einem axialen Rand des Außenrings und die Schulter der anderen der äußeren Laufbahnen axial nach innen hin in Bezug auf den Außenring auf diesem angeordnet ist;
einem einstückigen Innenlagerring versehen mit zwei angrenzenden inneren Laufbahnen, wobei jede der inneren Laufbahnen eine einzige Schulter aufweist, und wobei die Schulter einer der inneren Laufbahnen axial nach innen hin in Bezug auf den Innenring auf diesem angeordnet ist und die Schulter der anderen der inneren Laufbahnen axial neben einem stirnseitigen Rand des Innenrings angeordnet ist;
einem durch die eine der äußeren Laufbahnen und durch die eine der gegenüberliegenden inneren Laufbahnen gebildeten Laufkanal;
einem weiteren durch die andere der äußeren Laufbahnen und durch die andere der gegenüberliegenden inneren Laufbahnen gebildeten Laufkanal;
einem Satz von in dem einen Laufkanal angeordneten Kugeln;
einem weiteren Satz von in dem weiteren Laufkanal angeordneten Kugeln;
einem Schnappkäfig, in dem der eine Satz von Kugeln aufgenommen ist und einem weiteren Schnappkäfig, in dem der weitere Satz von Kugeln aufgenommen ist, wobei der eine und der weitere Schnappkäfig jeweils eine Mehrzahl von dünnwandigen, tassenförmigen Taschen aufweist, welche durch eine einzelne Rippe miteinander verbundenen verbunden sind, jede der Taschen eine der Kugeln aufnimmt, die Rippe des einen Käfigs neben einem axialen Rand der Baueinheit montiert ist und der weitere Käfig neben dem anderen axialen Rand der Baueinheit montiert ist, und wobei jede der Taschen axial nach innen relativ zur Baueinheit geöffnet ist.
Hierdurch können die Kugeln der beiden Reihen dicht aneinander angeordnet sein und lassen einen minimalen axialen Raum frei, ohne dass sie durch eine ringförmige Rippenstruktur einer der Käfige voneinander getrennt oder gegeneinander abgeschirmt sind. Dieser minimale axiale Raum kann derart dimensioniert werden, dass er nahe bei 0,5 mm liegt.
Vorzugsweise haben die Kugeln des einen Satzes den gleichen Durchmesser wie die Kugeln des anderen Satzes. Alternativ können die Kugeln eines der Sätze einen anderen Durchmesser aufweisen wie die Kugeln des anderen Satzes.
Die Taschen der Käfige sind derart ausgebildet, dass die Kugeln von einer axialen Seite aus in die Taschen einschnappen können. Zweckmäßigerweise umgibt der Käfig die Kugel über einen Bereich von ca. 240°. Obwohl die Käfige in Richtung der inneren Schultern der Lagerringe offen sind, können die Käfige auch derart ausgebildet sein, dass die Kugeln aus einer radialen Richtung aus in die Tasche eingefügt werden können, ohne dass es hierfür einer wesentlichen elastischen Verformung der freien inneren Endabschnitte der Seitenwände der Taschen bedarf.
Die Ausbildung des Tandemkugellagers gemäß der vorliegenden Erfindung eignet sich als Ersatz zu Kegelrollenlagern in einem weiten Gebiet von Anwendungen, insbesondere für Differentialgetriebe und als Stütze für eine Ritzelachse. Zum Vergleich kommen die Tandemkugellager gemäß der Erfindung zumindest nahe an die Belastbarkeit von Kegelrollenlagern mit ähnlichen Außenmaßen und bieten weniger Reibung und somit einen verbesserten mechanischen Wirkungsgrad. Eine besondere Errungenschaft des technischen Konzepts für Tandemkugellager gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Steigerung der Belastbarkeit des Lagers unter Verwendung gleicher oder ähnlicher Hülldimensionen oder die kompakteren Lagerdimensionen (Gesamtbreite) unter Sicherstellung der gleichen Belastbarkeit.
Im Gegensatz zu bekannten Konstruktionen sind die Kugeln der beiden Reihen nicht mehr voneinander durch ein Paar von ringförmigen Rippen der bisher verwendeten Ausbildung von Fensterkäfigen getrennt. Das Konzept gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, keinen axialen Raum mehr für ein Paar von voneinander unabhängigen Käfigrippen vorzusehen und benötigt nunmehr auch keinen axialen Spalt zwischen diesen Rippen der Käfige. Die Konstruktion der beiden Käfige der Tandemkugellager gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht länger einer Einschränkung des Einbauraums für die inneren Rippen bekannter Käfige unterworfen. Das Tandemkugellager gemäß der vorliegenden Erfindung stellt eine höhere Belastbarkeit im Vergleich zu bekannten Kegelrollenlagern sicher, benötigt weniger Bauraum als bekannte Lager mit der gleichen Belastbarkeit und ermöglicht zudem eine Reduzierung des Ringgewichts und der werkstoffbedingten Kosten.
Einer der wesentlichen Vorteile der Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbesserung des Designs und der Tragfähigkeit eines Tandemkugellagers durch Verwendung von Käfigen ähnlich den so genannten TVH-Käfigen. Die Verwendung von Käfigen ähnlich den so genannten TVH-Käfigen vermeidet die Einschränkung der Aufrechterhaltung eines ziemlich großen Abstand zwischen den Reihen. Die Vorteile der Verwendung von TVH-Käfigen sind:

– fast keine Einschränkung bedingt durch den Abstand zwischen den beiden Reihen innerhalb der gleichen Hülldimensionen;
– Erweiterung der Option, eine größere Kugelgröße zu wählen:
– Erreichen einer höheren Belastbarkeit des Lagers innerhalb der gleichen Hülldimensionen;
– längere Lebensdauer des Lagers;
– durch die Ausbildung mit höherer Belastbarkeit kann die Gesamtbreite des Lagers verringert werden. (Dies ist bedingt durch die Verringerung des Abstands zwischen den beiden Reihen, angenommen ein Minimummaß von 0,5 mm für den Spalt zwischen zwei äußersten Enden der Kugeln)
– kompaktere Ausbildung des Lagers;
– Gesamtkosten für das Lager sind reduziert, weil durch die Verwendung von größeren Kugeln in der Ausbildung die Wandstärke des Außenrings und des Innenrings und im Endeffekt die Kosten für die für den Außenring und den Innenring verwendeten Röhre bzw. Schmiedestücke reduziert werden;
– Kostenersparnis auf Grund des geringeren Werkstoffverbrauchs für die Käfige.

Durch die Verwendung eines Käfigdesigns ähnlich dem Design eines TVH-Käfigs, wird es möglich, eine größere Kugelgroße zu wählen, da es keine Notwendigkeit gibt, einen axialen Spalt zwischen den inneren Rippen der Käfige vorzusehen (Die einzige Einschränkung ist, dass die Kugeln der beiden Reihen sich nicht gegenseitig behindern, weil es davon ausgegangen wird, dass ein minimaler Spalt von 0,5 mm zwischen den axialen Endabschnitten der Kugeln der beiden Reihen ausreichend ist). Dieser extrem schmale Spalt reicht aus, weil die Kugeln in ihren Laufkanälen eine stabile Führung erfahren und folglich kein so großes axiales Spiel haben wie bei bisherigen Fensterkäfigen der Fall ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in größerem Maße und auch auf einfachere Weise durch Bezugnahme auf eine oder mehrere der folgenden, zum Zwecke der Darstellung beigefügten Zeichnungen offensichtlich. Es zeigen:
1 eine bekannte Tandemkugellagerbaueinheit,
2 ein Tandemkugellager ähnlich der vorliegenden Erfindung, mit erhöhter Belastbarkeit;
3 die Tandemkugellagerbaueinheit gemäß der vorliegenden Erfindung mit kompaktem Design;
4 einen Schnappkäfig zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung;
5 einen Querschnitt des Käfigs gemäß 4, entlang der Linien V, V;
6 eine perspektivische Ansicht des Schnappkäfigs, und
7 eine explodierte Ansicht einer Lagereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In 2 ist eine Tandemkugellagerbaueinheit 20 für die vorliegende Erfindung dargestellt, welche einen Außenring 22 mit neben einander angeordneten äußeren Laufbahnen 24 und 26 aufweist. Jede der äußeren Laufbahnen 24, 26 ist in axialer Richtung durch eine jeweilige Schulter 28 bzw. 30 begrenzt.
Der Außenring 22 weist eine erste Schulter 30 auf, die axial neben dem Seitenrand des Außenrings 22 und eine zweite Schulter 28, die axial nach innen hin an der inneren Umfangswand des Außenrings 22 angeordnet ist.
Die äußere Umfangswand des Innenrings 32 ist derart ausgebildet, dass sie innere Laufbahnen 34 und 36 zur Verfügung stellt. Jede der inneren Laufbahnen 34, 36 ist durch eine erste Schulter 38 und eine zweite Schulter 40 begrenzt. Die Schulter 38 ist axial neben dem Seitenrand des Innenrings 32 angeordnet, während die Schulter 40 axial nach innen hin an dem Innenring 32 angeordnet ist.
Die äußere Laufbahn 24 und die innere Laufbahn 34 begrenzen einen Laufkanal 42 mit einem Kontaktwinkel 43. Die äußere Laufbahn 26 und die innere Laufbahn 36 begrenzen ebenfalls einen Laufkanal 44 mit einem Kontaktwinkel 45. Ein erster Satz von Kugeln 46 ist im Laufkanal 42 angeordnet, während ein weiterer, also zweiter Satz von Kugeln 48 im Laufkanal 44 angeordnet ist. Ein Schnappkäfig 50 hält die Kugeln 46 und ein weiterer Schnappkäfig 52 hält die Kugeln 48.
In 4 und 5 sind Schnappkäfig 50 und 52 dargestellt. Die Schnappkäfige 50 und 52 besitzen jeweils durch eine ringförmige Rippe 56 miteinander verbundenen Taschen 54. Jede der Taschen 54 weist Seitenwände 58 auf, die durch einen Freiraum 60 voneinander getrennt sind. In 5 sind die Kugeln 46, 48 in der in den Schnappkäfigen 50 und 52 eingeschnappten Lage dargestellt. Wie in 4 zu sehen ist, besitzt jede der Taschen 54 Seitenwände 58, die, wie durch die Ränder A, B, C und D dargestellt, eine gerundete konkave Form haben, so dass die Kugeln 46, 48 in eine jeweilige Tasche 54 einschnappen können. Die Seitenwände 58 umgeben die Kugeln 46, 48 in einem Bereich von ca. 240°.
In 3 ist eine gemäß der vorliegenden Erfindung erzielte Verbesserung dargestellt, die darin besteht, dass die neben einander angeordneten Laufkanäle näher aneinander gerückt sind d.h. der Abstand zwischen ihnen ist kleiner, so dass das axiale Gesamtmaß der Tandemkugellagerbaueinheit 20 kleiner sein kann als bei konventionellen Tandemkugellagern.
Dadurch kann die Größe der Kugeln größer gewählt werden, ohne das axiale Maß der Lagerbaueinheit zu verkleinern, so dass eine höhere Belastbarkeit und eine längere Lebensdauer des Lagers erzielt werden kann.
Durch Verzicht auf ein Herausragen der Käfige (oder durch Verzicht auf die inneren Rippen) zwischen den beiden Reihen von Fensterkäfigen bisheriger Art, kann weiterhin die axiale Breite der Lagerbaueinheit verringert und ein kompakteres Design des Lagers realisiert werden.
Zusätzlich können die Gesamtkosten des Lagers reduziert werden, weil durch die Verwendung von größeren Kugeln in dieser Ausbildung eine Verringerung der Wandstärke der Laufbahnen des Außenrings und des Innenrings und, schließlich auch eine Reduzierung der Kosten für die für die Herstellung des Außen- und des Innenrings verwendeten Röhre und Schmiedestücke erzielt werden können.
7 zeigt einen axialen Querschnitt und eine explodierte Ansicht einer konkreten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Das Lager gemäß 7 ist ein zweireihiges, Tandem-Schrägkugellager. Dieses Lager weist einen einstückigen Außenring 22 mit zwei nebeneinander angeordneten äußeren Laufbahnen 26, 24 auf, wobei jede der äußeren Laufbahnen 26, 24 mit einer Schulter 28, 30 versehen ist und die Schulter 30 der einen der äußeren Laufbahnen 26 neben einem axialen Rand E1 des Außenrings 22 angeordnet ist, und die Schulter 28 der anderen 24 der äußeren Laufbahnen 26, 24 in Bezug auf den Außenring 22 axial nach innen hin an dem Außenring 22 angeordnet ist.
Das Lager weist weiterhin einen einstückigen Innenring 32 mit zwei nebeneinander angeordneten inneren Laufbahnen 36, 34 auf, wobei jede der inneren Laufbahnen 36, 34 mit einer Schulter 40, 38 versehen ist und die Schulter 40 der einen der inneren Laufbahnen 36 in Bezug auf den Innenring 32 axial nach innen hin an dem Innenring 32 angeordnet ist, und die Schulter 38 der anderen 34 der inneren Laufbahnen axial neben einem Rand E3 des Innenrings 32 angeordnet ist.
Bei der Montage des Lagers durch axiales Ineinanderstecken der gezeigten Bauteile wird ein Laufkanal 44 durch eine der äußeren Laufbahnen 26 und durch die gegenüberliegende 36 der inneren Laufbahnen begrenzt und gebildet. Ein weiterer Laufkanal 42 wird durch die andere der äußeren Laufbahnen 24 und durch die gegenüberliegende andere der inneren Laufbahnen 34 gebildet. Ein Satz 48 von Kugeln ist in dem einen Laufkanal 44 angeordnet, und ein weiterer Satz 46 von Kugeln ist in dem anderen Laufkanal 42 angeordnet.
Die konkrete Ausführung der Lagerbaueinheit ist weiterhin mit einem ersten Käfig 52 versehen, der den einen Satz 48 von Kugeln aufnimmt und führt und mit einem zweiten Käfig 50, der den anderen Satz 46 von Kugeln aufnimmt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist mindestens einer der Käfig 52, 50 als ein Schnappkäfig mit einer Mehrzahl von dünnwandigen tassenförmigen, durch eine Rippe 56 mit einander verbundenen Taschen 54 ausgebildet, wobei jede der Taschen 54 eine der Kugeln aufnimmt, die Rippe 56 des mindestens einen Schnappkäfigs 52 neben einem axialen Rand E1 der Baueinheit angeordnet ist, und wobei jede der Taschen 54 des Schnappkäfigs 52 axial zum Inneren der Baueinheit hin offen ist.
In dieser konkreten Ausführung ist der axiale Abstand d zwischen den Mittelpunkten C1, C2 der Kugeln in beiden Reihen weniger als 1,2 Mal der Durchschnittsdurchmesser der Kugeln. Weiterhin haben die Kugeln des einen Satzes 48 und die Kugeln des anderen Satzes 46 den gleichen Durchmesser.
Diese konkrete Ausführung ist weiterhin derart ausgebildet, dass der kleinste axiale Abstand CA zwischen den äußeren Flächen der Kugeln in beiden Reihen weniger als 0,5 mm beträgt. Weiterhin misst die axiale Breite B des Außenrings 22 weniger als 2,2 Mal der Durchschnittsdurchmesser der Kugeln.
Das Verhältnis zwischen der axialen Gesamtbreite und der radialen Höhe des Lagers (B/H) ist kleiner als 1,36.
Die hier gezeigte Lagerbaueinheit kann zusammengebaut werden, indem die Kugeln in die Taschen 54 der Käfige 50, 52 eingepresst werden. Obwohl die Käfige 50, 52 als Käfige für das Einschnappen der Kugeln ausgebildet sind, können die Kugeln lediglich aus einer radialer Richtung, vorzugsweise von der inneren Seite her, eingeführt werden. Die Taschen 54 können derart ausgebildet sein, dass sie eine komplementäre sphärische Form besitzen, um die Kugeln ziemlich stabil und mit nur geringem Spiel zu führen. Die innere, den Kugeln zugewandte Fläche der Taschen kann ein Mikrogefüge in Form von kleinen Nuten oder Rillen haben, die ausgebildet sind, um einen bestimmten Schmiermittelfilm aufzubauen, insbesondere das Schmiermittel an denjenigen Flächen der Kugeln zu konzentrieren, die wahrscheinlich in lasttragenden Kontakt mit den Laufbahnen bei einer Rotation kommen.
Die fertiggestellten Käfige 50, 52 werden an den Innenring 32 angebracht, während die Kugeln des ersten Satzes 48 von Kugeln sich bequem in die erste Laufbahn 36 bewegen können, nachdem sie sich, wie in dieser Ausführung gezeigt, über eine schmale stirnseitige Schulter bewegt haben. Die auf diese Weise gebildete Untereinheit kann nun axial in den Außenring 22 eingesetzt werden.
In diesem Stadium der Montage liegen die Kugeln der Sätze 48, 46 eng aneinander in axialer Richtung und lassen lediglich einen minimalen axialen Spalt von ca. 0,5 mm zwischen sich frei. Die auf diese Weise gefertigte Lagereinheit besitzt eine erhebliche axiale und radiale Belastbarkeit, benötigt aber weniger axialen und radialen Raum als ein konventionelles Lager mit ähnlicher Belastbarkeit.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einer Ausführung beschrieben wurde, in der beide Sätze von Kugeln zunächst mit ihren Käfigen an den Innenring angebracht und dann in den Außenring eingesetzt werden, schließt die Erfindung auch jene Ausführungen ein, in denen zumindest einer der Sätze von Kugeln zuerst in den Außenring 22 eingesetzt wird und der Innenring dann axial in die Untereinheit eingefügt wird entweder mit dem anderen Satz von Kugeln an dem Innenring sitzend oder mit dem anderen Satz von Kugeln auch schon im Außenring sitzend.
Bezugszeichenliste

10: Tandem-Kugellagerbaueinheit
12: Außenring
14: Innenring
16: Satz von Wälzkörpern
17: Kontaktwinkel
18: Käfige
19: Spreizfenster
20: Tandem-Kugellagerbaueinheit
22: Außenring
24: Äußere Laufbahn
26: Äußere Laufbahn
28: Schulter
30: Schulter
32: Innenring
34: Innere Laufbahn
36: Innere Laufbahn
38: Schulter
40: Schulter
42: Laufkanal
43: Kontaktwinkel
44: Laufkanal
45: Kontaktwinkel
46: Satz von Kugeln
48: Satz von Kugeln
50: Schnappkäfig
52: Schnappkäfig
54: Taschen
56: Rippe
58: Seitenwände der Taschen
60: Freier Raum
B: Breite des Außenrings
H: Radiale Höhe
C1: Mittelpunkt der Kugel
C2: Mittelpunkt der Kugel
CA: Axiales Spiel
d: Abstand zwischen Mittelpunkten der Kugeln
E1: Axialer Fläche des Außenrings
E3: Axialer Fläche des Innenrings
D: Kugeldurchmesser

Claims

Zweireihige, Schrägkugellagerbaueinheit in Tandem-Anordnung mit: einem einstückigen Außenlagerring versehen mit zwei angrenzenden äußeren Laufbahnen, wobei jede der äußeren Laufbahnen eine einzige Schulter aufweist, und wobei die Schulter einer der äußeren Laufbahnen neben einem axialen Rand des Außenrings und die Schulter der anderen der äußeren Laufbahnen axial nach innen hin in Bezug auf den Außenring auf diesem angeordnet ist; einem einstückigen Innenlagerring versehen mit zwei angrenzenden inneren Laufbahnen, wobei jede der inneren Laufbahnen eine einzige Schulter aufweist, und wobei die Schulter einer der inneren Laufbahnen axial nach innen hin in Bezug auf den Innenring auf diesem angeordnet ist und die Schulter der anderen der inneren Laufbahnen axial neben einem Rand des Innenrings angeordnet ist; einem durch die eine der äußeren Laufbahnen und durch die eine der gegenüberliegenden inneren Laufbahnen gebildeten Laufkanal; einem weiteren durch die andere der äußeren Laufbahnen und durch die andere der gegenüberliegenden inneren Laufbahnen gebildeten Laufkanal; einem Satz von in dem einen Laufkanal angeordneten Kugeln; einem weiteren Satz von in dem weiteren Laufkanal angeordneten Kugeln; einem Schnappkäfig, in dem der eine Satz von Kugeln aufgenommen ist und einem weiteren Schnappkäfig, in dem der weitere Satz von Kugeln aufgenommen ist, wobei der eine und der weitere Schnappkäfig jeweils eine Mehrzahl von dünnwandigen, tassenförmigen Taschen aufweist, welche durch eine einzelne Rippe miteinander verbunden sind, jede der Taschen eine der Kugeln aufnimmt, die Rippe des einen Käfigs neben einem axialen Rand der Baueinheit montiert ist und der weitere Käfig neben dem anderen axialen Rand der Baueinheit montiert ist, und wobei jede der Taschen axial nach relativ zur Baueinheit geöffnet ist.
Baueinheit gemäß Anspruch 1, in der die Kugeln in dem einen Satz von Kugeln und in dem anderen Satz von Kugeln den gleichen Durchmesser haben.
Baueinheit gemäß Anspruch 1, in der jede der Taschen sowohl in dem einen Käfig als auch in dem anderen Käfig eine der in der Tasche aufgenommen Kugeln über einen Bereich von ca. 240° umgibt.
Zweireihige, Schrägkugellagerbaueinheit in Tandem-Anordnung mit: einem einstückigen Außenlagerring versehen mit zwei angrenzenden äußeren Laufbahnen, wobei jede der äußeren Laufbahnen eine Schulter aufweist, und wobei die Schulter einer der äußeren Laufbahnen neben einem axialen Rand des Außenrings und die Schulter der anderen der äußeren Laufbahnen axial nach innen hin in Bezug auf den Außenring auf diesem angeordnet ist; einem einstückigen Innenlagerring versehen mit zwei angrenzenden inneren Laufbahnen, wobei jede der inneren Laufbahnen eine Schulter aufweist, und wobei die Schulter einer der inneren Laufbahnen axial nach innen hin in Bezug auf den Innenring auf diesem angeordnet ist, und die Schulter der anderen der inneren Laufbahnen axial neben einem Rand des Innenrings angeordnet ist; einem durch die eine der äußeren Laufbahnen und durch die eine der gegenüberliegenden inneren Laufbahnen gebildeten Laufkanal; einem weiteren durch die andere der äußeren Laufbahnen und durch die andere der gegenüberliegenden inneren Laufbahnen gebildeten Laufkanal; einem Satz von in dem einen Laufkanal angeordneten Kugeln; einem weiteren Satz von in dem weiteren Laufkanal angeordneten Kugeln; einem Käfig, in dem der eine Satz von Kugeln aufgenommen ist und einem weiteren Käfig, in dem der weitere Satz von Kugeln aufgenommen ist, wobei mindestens einer der Käfige als Schnappkäfig ausgebildet ist und eine Mehrzahl von dünnwandigen, tassenförmigen Taschen aufweist, welche durch eine Rippe miteinander verbunden sind, jede der Taschen eine der Kugeln aufnimmt, die Rippe des mindestens einen Käfigs neben einem axialen Rand der Baueinheit angeordnet ist, und wobei jede der Taschen des Schnappkäfigs axial nach innen relativ zur Baueinheit geöffnet ist.
Baueinheit gemäß Anspruch 4, in der ein axialer Abstand zwischen den Mittelpunkten der Kugeln in beiden Reihen weniger als 1,2 Mal der Durchschnittsdurchmesser der Kugeln ist, und der eine Satz und der weitere Satz von Kugeln den gleichen Durchmesser haben.
Baueinheit gemäß Anspruch 5, in der ein minimaler axialer Abstand zwischen äußeren Flächen der Kugeln in beiden Reihen weniger als 0,5 mm ist.
Baueinheit gemäß Anspruch 4, in der eine axiale Breite des Außenrings weniger als 2,2 Mal der Durchschnittsdurchmesser der Kugeln misst.
Baueinheit gemäß Anspruch 4, in der das Verhältnis zwischen einer axialen Gesamtbreite und einer radialen Höhe des Lagers (B/H) kleiner ist als 1,36.
Baueinheit gemäß Anspruch 4, in der ein Innendurchmesser der inneren Schulter des Außenrings kleiner ist als ein maximaler Durchmesser der beiden Außenringe.
Baueinheit gemäß Anspruch 4, in der ein Außendurchmesser der inneren Schulter des Innenrings größer ist als ein minimaler Durchmesser der beiden Innenringe.