DE102014205220A1

DE102014205220A1 - Pendelrollenlager

Info

Publication number: DE102014205220A1
Application number: DE102014205220.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph Schicke; Rainer Schröder
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-09-24

Abstract

Pendelrollenlager (1) mit tonnenförmigen Wälzkörpern (9a, 9b) zwischen einem Innenring (5) mit zu den Wälzkörpern (9a, 9b) komplementären Innenringlaufbahnen (6a, 6b) und einem Außenring (2) mit einer Außenringlaufbahn (3). Um dem Verschränken der Wälzkörper (9a, 9b) durch eine Veränderung ihres Außenringkontaktes entgegenzuwirken und um damit einen stabileren Lauf derselben zu erreichen, ist die Außenringlaufbahn (3) leicht toroidal ausgebildet, wobei der Krümmungsradius (R1, R2, R3) der toroidalen Außenringlaufbahn (3) an den gegenüberliegenden Stirnseiten (2a, 2b) des Außenrings (2) am kleinsten ist und bis zur radialen Mittenebene (10) des Pendelrollenlagers (1) stetig zunimmt, sowie der Krümmungsmittelpunkt (M1, M2, M3) der toroidalen Außenringlaufbahn (3) im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseiten (2a, 2b) des Außenrings (2) auf der Lagermittenachse (11) liegt und bis zur radialen Mittenebene (10) mit zunehmendem Radius (R1, R2, R3) unter die Lagermittenachse (11) wandert.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Montagewerkzeug für ein einreihiges Kegelrollenlager.
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager mit tonnenförmigen Wälzkörpern zwischen einem Innenring und einem Außenring.
Bekannte Pendelrollenlager weisen am Außenring radial innen eine sphärische Laufbahn für die Wälzkörper des Lagers auf, deren Krümmungsmittelpunkt dort liegt, wo eine zentrale, sich axial erstreckende Lagermittenachse senkrecht auf eine gedachte, axial mittige und sich radial erstreckende Mittenebene des Wälzlagers trifft. Daher verändern sich die Kontaktverhältnisse im Außenringkontakt der Wälzkörper nicht, wenn die Wälzkörper um ihre Hochachse rotieren. Da die Wälzkörper des Pendelrollenlagers im Verhältnis zu ihrem Durchmesser eine geringe axiale Länge aufweisen, können sie sich trotz einer Führung durch einen Käfig im Betrieb des Pendelrollenlagers verschränken, ohne dass beim Verschränken der Wälzkörper eine Rückstellkraft auftritt. Diesem Verschränken der Wälzkörper wirkt auch die zugeordnete Innenringlaufbahn nicht entgegen, da sie geometrisch komplementär an die Tonnenform der Wälzkörper angepasst ausgebildet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Verschränken der Wälzkörper durch eine Veränderung des Außenringkontaktes entgegenzuwirken und damit einen stabileren Lauf der Wälzkörper zu erreichen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Pendelrollenlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche 2 bis 4.
Durch die Ausbildung der Außenringlaufbahn als Toroid entsteht beim Verschränken der Wälzkörper eine Rückstellkraft, weil die Mantelschmiegung der Wälzkörper beim Verschränken zunimmt und es zu einer leichten Umhüllungsführung kommt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Die einzige Zeichnungsfigur zeigt ein doppelreihiges Pendelrollenlager 1 in einem axialen Teilschnitt, das einen Außenring 2 mit einer toroidalen Außenringlaufbahn 3 und einem Innenring 5 mit zwei parallelen Innenringlaufbahnen 6a, 6b aufweist, zwischen denen in zwei Reihen tonnenförmige Wälzkörper 9a, 9b angeordnet sind, welche in einem Führungskäfig 8 aufgenommen und durch diesen geführt sind. In einer gedachten, axial mittigen und sich radial erstreckenden Mittenebene 10 des Pendelrollenlagers 1 ist im Außenring 2 wenigstens eine Ölzuführbohrung 4 ausgebildet. Die tonnenförmigen Wälzkörper 9a, 9b sind an zwei Anlaufborden 7a, 7b seitlich geführt, die an den axial gegenüberliegenden Enden des Innenrings 5 ausgebildet sind. Die beiden Innenringlaufbahnen 6a, 6b weisen jeweils ein zu der Lauffläche der tonnenförmigen Wälzkörper 9a, 9b geometrisch komplementär ausgebildetes Profil auf.
Die toroidale Außenringlaufbahn 3 weist im Bereich der axial gegenüberliegenden Stirnseiten 2a, 2b des Außenrings 2 jeweils erste eingezeichnete Krümmungsradien R1 auf, deren Krümmungsmittelpunkt M1 in der radialen Mittenebene 10 des Pendelrollenlagers 1 auf die Lagermittenachse 11 trifft. Von den Stirnseiten 2a, 2b axial hin zur radialen Mittenebene 10 des Pendelrollenlagers 1 nimmt der Krümmungsradius der Außenringlaufbahn 3 stetig zu, wobei sich der Krümmungsmittelpunkt, der weiterhin in der radialen Mittenebene 10 liegt, von der Lagermittenachse 11 entfernt.
Dargestellt ist rechts und links neben der radialen Mittenebene 10 des Pendelrollenlagers 1 und mit größerem Abstand zu den erwähnten Stirnseiten 2a, 2b jeweils ein zweiter Krümmungsradius R2 der Außenringlaufbahn 3 mit einem Krümmungsmittelpunkt M2, welcher etwa mittig zwischen dem erstgenannten Krümmungsradius R1 sowie der radialen Mittenebene 10 des Pendelrollenlagers 1 liegt, und dessen Krümmungsmittelpunkt M2 bereits unter der Lagermittenachse 11 liegt.
Der in der radialen Mittenebene 10 liegende dritte eingezeichnete Krümmungsradius R3 der Außenringlaufbahn 3 hat einen Krümmungsmittelpunkt M3, der am weitesten von der Lagermittenachse 11 entfernt ist, aber ebenfalls in der radialen Mittenebene 10 des Pendelrollenlagers 1 liegt. Hin zu der in der Zeichnung linken Stirnseite 2a nimmt der Krümmungsradius wieder ab, und der Krümmungsmittelpunkt M2 des zweiten eingezeichneten Krümmungsradius R2 nähert sich wieder der Lagermittenachse 11, bis der Krümmungsmittelpunkt M1 des Krümmungsradius R1 wieder in der radialen Mittenebene 10 auf der Lagermittenachse 11 des Pendelrollenlagers 1 liegt.
Die toroidale Außenringlaufbahn 3 wird beim erfindungsgemäßen Pendelrollenlager 1 nicht topfgeschliffen, sondern bei kleineren Pendelrollenlagern 1 im Einstichschleifverfahren hergestellt. Bei größeren Pendelrollenlagern 1 wird die toroidale Außenringlaufbahn 3 durch Hartdrehen und Honen hergestellt.
Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
Bezugszeichenliste

1: Pendelrollenlager
2: Außenring
2a, 2b: Stirnseiten des Außenrings
3: Toroidale Außenringlaufbahn
4: Ölzuführbohrung
5: Innenring
6a, 6b: Innenringlaufbahnen
7a, 7b: Anlaufborde
8: Führungskäfig
9a, 9b: Tonnenförmige Wälzkörper
10: Radiale Mittenebene des Pendelrollenlagers
11: Lagermittenachse des Pendelrollenlagers
M1: Krümmungsmittelpunkt von Krümmungsradius R1
M2: Krümmungsmittelpunkt von Krümmungsradius R2
M3: Krümmungsmittelpunkt von Krümmungsradius R3
R1: Krümmungsradius der Außenringlaufbahn 3 im Bereich der Stirnseiten des Außenrings 2
R2: Krümmungsradius der Außenringlaufbahn 3 in einem mittleren Bereich zwischen den Stirnseiten des Außenrings 2 und der Mittenebene 10
R3: Krümmungsradius der Außenringlaufbahn 3 in der Mittenebene 10

Claims

Pendelrollenlager (1) mit einem Außenring (2) und einem Innenring (5) sowie mit zwischen diesen Lagerringen (2, 5) angeordneten tonnenförmigen Wälzkörpern (9a, 9b), bei dem der Innenring (5) zwei Innenringlaufbahnen (6a, 6b) aufweist, welche jeweils eine zu den Laufflächen der Wälzkörper (9a, 9b) komplementäre Laufbahngeometrie aufweisen, und bei dem der Außerring (2) eine Außenringlaufbahn (3) aufweist, die derartig ausgebildet ist, dass sie zu einer Zunahme der Mantelschmiegung und einer leichten Umhüllungsführung der Wälzkörper (9a, 9b) bei einer Verschränkung der Wälzkörper (9a, 9b) führt.
Pendelrollenlager nach Anspruch 1, bei dem die Außenringlaufbahn (3) im Längsschnitt des Pendelrollenlagers (1) gesehen leicht toroidal ausgebildet ist.
Pendelrollenlager nach Anspruch 2, bei dem der Krümmungsradius (R1, R2, R3) der toroidalen Außenringlaufbahn (3) im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseiten (2a, 2b) des Außenrings (2) am kleinsten ist und bis zur radialen Mittenebene (10) des Außenrings (2) stetig zunimmt.
Pendelrollenlager nach Anspruch 3, bei dem der Krümmungsmittelpunkt (M1, M2, M3) der toroidalen Außenringlaufbahn (3) im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseiten (2a, 2b) des Außenrings (2) auf der Lagermittenachse (11) liegt und bis zur radialen Mittenebene (10) des Außenrings (2) mit zunehmendem Radius (R1, R2, R3) unter die Lagermittenachse (11) wandert.