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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem Wälzlagerkäfig und mit einer an einer Laufbahn eines inneren Rings ausgebildeten, radial umlaufenden Nut. Die Erfindung betrifft ferner eine Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe. Über mindestens ein Wälzlager, das einen inneren Ring besitzt, ist das Losrad auf einer Getriebewelle gelagert. Der innere Ring hat an einer Laufbahn eine radial umlaufende Nut ausgebildet.
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Sowohl bei dem Wälzlager als auch bei der Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe sind in einem Wälzlagerkranz eine Vielzahl von Wälzkörpern in einer ersten Reihe und einer zweiten Reihe in voneinander beabstandeten Käfigtaschen des Wälzlagerkäfigs rollend gehaltert. Ein am Wälzlagerkäfig radial umlaufender Vorsprung wirkt mit der radial umlaufenden Nut zusammen.
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Hintergrund der Erfindung
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Gattungsgemäße Wälzlager, die einen inneren Ring als Laufbahn für den Wälzlagerkäfig aufweisen, haben bisher die Nachteile mit sich gebracht, dass beim Zusammenbau als auch beim Transport der Wälzlagerkäfig mit dem inneren Ring erschwert bzw. nicht aneinander gehalten werden kann. So kommt es dann beim Transport häufig zu einem Abrutschen des Wälzlagerkäfigs von dem inneren Ring. Problematisch dabei ist, dass sich bei einem Transport stets mehrere Wälzlager in einer Kiste befinden, so dass es dann zu Vermischungen von diversen Wälzlagerbauteilen kommt. Eine spätere Zusortierung der separierten Wälzlagerbauteile ist nicht möglich, da stets jeder Wälzlagerkäfig mit dem inneren Ring und den in den Käfigtaschen rollend gehalterten Wälzkörpern auf exaktes Maß des Außenhüllkreises gefertigt ist. Durch den damit bedingten Ausschuss von Wälzlagerbauteilen, entstehen immens hohe Kosten.
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Ein eingangs beschriebenes gattungsgemäßes Wälzlager ist in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 39 17 759 A1 offenbart, in dem ein am Wälzlagerkäfig radial umlaufenden Vorsprung an einem Ende des Wälzlagerkäfigs mit einer an einer Laufbahn des inneren Rings radial umlaufen Nut zusammenwirkt. Auf diese Weise sind der innere Ring und der Wälzlagerkäfig unverlierbar aneinander gehalten, so dass nach einer Montage des Wälzlagers der Wälzlagerkäfig und der innere Ring während des Transportes nicht mehr auseinander fallen können und in weitere Baueinheiten als eine Baueinheit eingebaut werden können.
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Ebenso haben bekannte Losradlagerungen für Kraftfahrzeuggetriebe, die auf der Getriebewelle über ein Wälzlager ein Losrad lagern, ähnliche Nachteile mit sich gebracht. Gerade bei einer Montage ist es erschwert bzw. nicht möglich, das Losrad und einen Wälzlagerkranz aneinander zu halten.
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So beschreibt die europäische Patentschrift
EP 1 409 892 B1 eine Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe, wobei das Losrad über ein Wälzlager mit zwei voneinander beabstandeten Wälzlagerkränzen gelagert ist. Beide Wälzlagerkäfige greifen mit jeweils einem radial umlaufenden Vorsprung in eine Nut, die in einem radial nach innen weisenden Mittelbord einer Verzahnung des Losrads zwischen den äußeren Laufbahnen der Wälzlagerkränze angeordnet ist. Somit sind das Zahnrad und die Wälzlagerkränze ebenfalls unverlierbar aneinander gehalten, so dass bei einer Montage des Wälzlagers in die Losradlagerung das Zahnrad und die Wälzlagerkränze als eine Baueinheit zusammenwirken.
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Nachteilig an den zuvor genannten Stand der Technik ist, dass entweder ein an einem Ende ausgebildeter Vorsprung bzw. zwei Vorsprünge am Wälzlagerkäfig eine Montage eines solchen Wälzlagers erheblich komplizieren, da der Vorsprung bzw. die Vorsprünge beim Aufschieben des Wälzlagerkäfigs auf den inneren Ring erst nach einem länger Montageprozess in die Nut greifen. Bei mehr als einem Vorsprung ist die Montage dadurch erschwert, dass der Widerstand beim Ausschieben durch die Reibung erhöht ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wälzlagerkäfig zu schaffen, der für einen Wälzlagerkranz einen verliersicheren Sitz bei einem Wälzlager während des Transports gewährleistet und somit Ausschusskosten reduziert und dennoch einen schnellen, einfachen und leichten Zusammenbau sowie Einbau eines Wälzlagers ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch ein Wälzlager nach Anspruch 1 gelöst.
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Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe zu schaffen, bei dem ein Wälzlager schnell, einfach und leicht verbaubar ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe nach Anspruch 6 gelöst.
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Der Wälzlagerkäfig des erfindungsgemäßen Wälzlagers umfasst einen inneren Ring und einen Wälzlagerkranz. An einer Laufbahn des inneren Rings ist eine radial umlaufende Nut ausgebildet. In dem Wälzlagerkranz sind eine Vielzahl von Wälzkörpern in einer ersten Reihe und einer zweiten Reihe in voneinander beabstandeten Käfigtaschen des Wälzlagerkäfigs rollend gehaltert. Im Besonderen wirkt ein am Wälzlagerkäfig radial umlaufender Vorsprung mit der radial umlaufenden Nut zusammen. Der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig zeichnet sich dadurch aus, dass der Vorsprung am Wälzlagerkäfig zwischen der ersten und der zweiten Reihe der in den Käfigtaschen gehalterten Wälzkörper ausgebildet ist.
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Anzumerken ist, dass der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig auch als ein geschlitzter Wälzlagerkäfig ausgebildet sein kann. Geschlitzte Wälzlagerkäfige zeichnen sich dadurch aus, dass der Wälzlagerkäfig leicht elastisch aufgeweitet werden kann, um ihn besser auf eine Welle montieren zu können.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist der Vorsprung rechteckig ausgebildet. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist der Vorsprung halbrund ausgebildet. Eine noch weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Vorsprung abgerundet ausgebildet ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung elastisch ausgebildet. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass bei einer Montage der am Wälzlagerkäfig ausgebildete elastische Vorsprung sich derart verformt, dass der Wälzlagerkranz einfach, d.h. mit geringem Kraftaufwand, und ohne Beschädigung auf den inneren Ring aufschiebbar ist.
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Vorteilhafterweise ist der Wälzlagerkäfig aus Kunststoff. Kunststoffwälzlagerkäfige zeichnen sich durch eine günstige Kombination von Festigkeit und Elastizität aus. Die guten Gleiteigenschaften von Kunststoff auf geschmierten Stahlflächen und die geringe Rauheit der Wälzlagerkäfigoberflächen an den Berührungsstellen mit den Wälzkörpern haben eine niedrige Wälzlagerkäfigreibung, eine entsprechend geringe Wärmeentwicklung im Wälzlager und einen kaum messbaren Verschleiß zur Folge. Wegen der geringen Werkstoffdichte bleiben auch die Kräfte aus der Massenträgheit des Wälzlagerkäfigs klein.
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Insbesondere ist das in den Ausführungsformen beschriebene Wälzlager ein Nadellager und der Wälzlagerkranz weist einen zweireihigen Wälzlagerkäfig auf. Da die radiale Bauhöhe von Nadelkränzen nur dem Durchmesser der Nadelrollen als Wälzkörper entspricht, ermöglichen sie Lagerungen mit geringstem Bauraum. Sie sind tragfähig, für hohe Drehzahlen geeignet und besonders montagefreundlich.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs ist, dass durch das Zusammenwirken von Vorsprung und Nut ein verliersicherer Sitz, v. a. beim Transport, für einen Wälzlagerkranz eines Wälzlagers geschaffen ist. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs liegt darin, dass bei einer Montage der Wälzlagerkranz mit geringem Kraftaufwand auf den inneren Ring aufgrund der elastischen Ausbildung des Vorsprungs aufschiebbar ist. Aber vor allem ist der Wälzlagerkranz auch schnell, einfach und leicht auf den inneren Ring aufschiebbar, da die radial umlaufende Nut des inneren Rings zwischen der ersten und der zweiten Reihe der in den Käfigtaschen gehalterten, d. h. ungefähr mittig im inneren Ring, ausgebildet ist.
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Typisch für Losradlagerungen ist, dass die Wälzlager im nahezu unbelasteten Zustand rotieren und unter Last nicht rotieren. Das liegt daran, dass die Losräder Dauerhaft im Eingriff mit einem angetriebenen Zahnrad einer gegenüberliegenden Getriebewelle stehen. Wenn das Losrad mit der Getriebewelle, auf der es sitzt, nicht gekoppelt ist, wird dieses mit Relativdrehzahl zur Getriebewelle lastfrei mitgeschleppt und ist rotierend über das Losradlager auf der Getriebewelle gelagert. Erst wenn das Losrad mit der Welle gekuppelt ist, werden von dem angetriebenen Zahnrad über das Losrad Drehmomente auf die Getriebewelle übertragen. Dazu ist das Losrad über eine Synchronkupplung mit der Getriebewelle rotationsfest gekuppelt. Das Losradlager stützt das Losrad auf der Getriebewelle nahezu im Stillstand. In Losradlagerungen ist der Schlitz in dem Wälzlagerkäfig beispielsweise als ein mögliches Mittel vorgesehen, welches das rotative Wandern des Käfigs in diesen Betriebszuständen fördert und den Stillstand zur Vermeidung von Riffeln vermeidet.
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Die erfindungsgemäße Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe lagert über mindestens ein Wälzlager ein Losrad auf einer Getriebewelle. Das Wälzlager besitzt einen inneren Ring, der an einer Laufbahn eine radial umlaufende Nut aufweist. In einem Wälzlagerkranz sind eine Vielzahl von Wälzkörpern in einer ersten Reihe und einer zweiten Reihe in voneinander beabstandeten Käfigtaschen des Wälzlagerkäfigs rollend gehaltert, wobei ein am Wälzlagerkäfig radial umlaufender Vorsprung mit der radial umlaufenden Nut zusammenwirkt. Die erfindungsgemäße Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass der Vorsprung am Wälzlagerkäfig zwischen der ersten und der zweiten Reihe der in den Käfigtaschen gehalterten Wälzkörper ausgebildet ist.
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Das Wälzlager mit dem Wälzlagerkäfig ist gemäß dieser Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe schnell, einfach und leicht verbaubar, da das Wälzlager bereits beim Transport einen verliersicheren Sitz von einem Wälzlagerkäfig auf einem inneren Ring garantiert, so dass alle Wälzlagerbauteile als eine Einheit verbaut werden können. Hinzu kommt, dass nur ein Vorsprung am Wälzlagerkäfig vorgesehen ist, so dass der Kraftaufwand bei der Montage gering ist.
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Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wälzlagers;
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2 eine vergrößerte Darstellung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen radialen umlaufenden Vorsprungs am Wälzlagerkäfig aus 1;
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3 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe,
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4 eine Detailansicht nach 3, bei dem ein radial umlaufender Vorsprung des Wälzlagerkäfigs mit der radial umlaufenden Nut des inneren Ring zusammenwirkt.
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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. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager und die erfindungsgemäße Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgestaltet sein können und stellen somit keine abschließende Begrenzung der Erfindung dar.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1, der einen inneren Ring 3 und einen Wälzlagerkranz 10 mit einem Wälzlagerkäfig 12 umfasst. Insbesondere ist der Wälzlagerkäfig 12 vorzugsweise aus Kunststoff. An einer Laufbahn 7 des inneren Rings 3 ist eine radial umlaufende Nut 5 ausgebildet. In dem Wälzlagerkäfig 12 sind eine Vielzahl von Wälzkörpern 14 in einer ersten Reihe 16 und einer zweiten Reihe 18 in voneinander beabstandeten Käfigtaschen 20 des Wälzlagerkäfigs 12 rollend ander beabstandeten Käfigtaschen 20 des Wälzlagerkäfigs 12 rollend gehaltert. Ein am Wälzlagerkäfig 12 radial umlaufender Vorsprung 22 wirkt mit der radial umlaufenden Nut 5 zusammen, so dass ein verliersicherer Sitz von dem Wälzlagerkäfig 12 auf dem inneren Ring 2 gewährleistet ist. Erfindungsgemäß ist der Vorsprung 22 am Wälzlagerkäfig 12 zwischen der ersten und der zweiten Reihe 16, 18 der in den Käfigtaschen 20 gehalterten Wälzkörpern 14 ausgebildet. Die radial umlaufende Nut 5 des inneren Rings 2 ist zwischen der ersten und der zweiten Reihe 16, 18 der in den Käfigtaschen 20 gehalterten Wälzkörpern 14 ausgebildet. Es ist von besonderen Vorteil, wenn der Vorsprung 22 mittig zwischen der ersten und der zweiten Reihe 16, 18 der in den Käfigtaschen 20 gehalterten Wälzkörper 14 ausgeformt ist. Zum einen greift der Vorsprung 22 bereits nach dem halben Weg in die Nut 5 ein, wenn der Wälzlagerkäfig 12 auf den inneren Ring 2 aufgeschoben wird und zum anderen ist durch die symmetrische Massenverteilung des Wälzlagerkäfigs 12 eine ausreichend gute und ebenfalls symmetrische Kräfteverteilung des Wälzlagers 1 während dem Betrieb gegeben. Somit kann der Wälzlagerkranz 10 bei einer Montage schnell, einfach und leicht auf den inneren Ring 2 aufgeschoben werden.
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Wie in 1, einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, ist das Wälzlager 1 ein Nadellager und der Wälzlagerkranz 10 weist einen zweireihigen Nadelkranz auf, wobei der erfindungsgemäße Wälzlagerkäfig 12 mit dem inneren Ring 2 auch für andere Wälzlager 1 denkbar ist.
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2 eine vergrößerte Darstellung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen radialen umlaufenden Vorsprungs 22 am Wälzlagerkäfig 12 aus 1. In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Vorsprung 22 rechteckig ausgebildet.
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Unerheblich, ob der Vorsprung 22 rechteckig oder halbrund ausgebildet ist, ist der Vorsprung 22 oder die sich dem Vorsprung anschließende Struktur des Wälzlagerkäfigs 12 vorzugsweise elastisch ausgebildet. Bei einer Montage federt der Vorsprung 22 elastisch zurück, so dass der Wälzlagerkranz 10 mit geringem Kraftaufwand, auf den inneren Ring 2 aufschiebbar ist.
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3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Losradlagerung für ein Kraftfahrzeuggetriebes 30, das mindestens ein über ein Wälzlager 1 mit einem inneren Ring 3 (siehe 4), der an einer Laufbahn 7 (siehe ebenfalls 4) eine radial umlaufende Nut 5 (siehe ebenfalls 4) aufweist, auf einer Getriebewelle 34 gelagertes Losrad 32 besitzt.
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4 eine Detailansicht nach 3, wobei in einem Wälzlagerkranz 10 des Wälzlagers 1 eine Vielzahl von Wälzkörpern 14 in einer ersten Reihe 16 und einer zweiten Reihe 18 in voneinander beabstandeten Käfigtaschen 20 des Wälzlagerkäfigs 12 rollend gehaltert sind und einem am Wälzlagerkäfig 12 radial umlaufender Vorsprung 22 der mit der radial umlaufenden Nut 5 zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist der Vorsprung 22 am Wälzlagerkäfig 12 zwischen der ersten und der zweiten Reihe 16, 18 der in den Käfigtaschen 20 gehalterten Wälzkörpern, ausgebildet. Der Wälzlagerkäfig 12 mit den Elementen, ist wie bereits in den 1 und 2 beschrieben ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzlager
- 3
- innerer Ring
- 5
- Nut
- 7
- Laufbahn
- 10
- Wälzlagerkranz
- 12
- Wälzlagerkäfig
- 14
- Wälzkörper
- 16
- erste Reihe der Wälzkörper
- 18
- zweite Reihe der Wälzkörper
- 20
- Käfigtasche
- 22
- Vorsprung
- 20
- Kraftfahrzeuggetriebe
- 32
- Losrad
- 34
- Getriebewelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3917759 A1 [0004]
- EP 1409892 B1 [0006]
