DE102014215739B4 - Double row gear bearing comprising a bearing cage assembly and gear - Google Patents
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- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
- F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
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Abstract
Wenigstens zweireihiges Getriebelager (200), umfassend eine Lagerkäfiganordnung (201) bei einem wenigstens zweireihigen Getriebelager, umfassend wenigstens einen ersten Käfig (214-1) mit einer ersten Flanke (218-1) und einer der ersten Flanke (218-1) gegenüberliegenden zweiten Flanke (218-2), und einen zweiten Käfig (214-2), wobei der erste Käfig (214-1) und der zweite Käfig (214-2) um eine gemeinsame Mittelachse (212) drehbar sind, und wobei die erste Flanke (218-1) und die zweite Flanke (218-2) jeweils einen unterschiedlichen mittleren Radius bezüglich der gemeinsamen Mittelachse (212) aufweisen, wobei sich der erste Käfig (214-1) und der zweite Käfig (214-2) in radialer Richtung teilweise überlappen,und wobei ein mittlerer Radius des ersten Käfigs kleiner ist als ein mittlerer Radius des zweiten Käfigs bezüglich der gemeinsamen Mittelachse (212),einen Außenring (202), einen ersten Innenring (204-1) und einen zweiten Innenring (204-1), wobei der erste Innenring (204-1) oder der zweite Innenring (204-2) über einen Wälzkörper gegen den Außenring (202) abgestützt ist,wobei der Außenring eine radial durchgehend verlaufende Bohrung (220) aufweist, und ein Radius einer dem zweiten Käfig (214-2) zugewandten Flanke des ersten Käfigs (214-1) kleiner als ein Radius einer dem zweiten Käfig (214-2) abgewandten Flanke des ersten Käfigs (214-1) ist.At least two-row gearbox bearing (200) comprising a bearing cage arrangement (201) for an at least two-row gearbox bearing, comprising at least a first cage (214-1) with a first flank (218-1) and a second flank opposite the first flank (218-1) Flank (218-2), and a second cage (214-2), the first cage (214-1) and the second cage (214-2) being rotatable about a common central axis (212), and wherein the first flank (218-1) and the second flank (218-2) each have a different mean radius with respect to the common central axis (212), the first cage (214-1) and the second cage (214-2) being in the radial direction partially overlap, and wherein an average radius of the first cage is less than an average radius of the second cage with respect to the common central axis (212), an outer ring (202), a first inner ring (204-1) and a second inner ring (204-1 ), the first inner ring (204-1) or the second e inner ring (204-2) is supported against the outer ring (202) via a rolling element, the outer ring having a radially continuous bore (220) and a radius of a flank of the first cage (214-2) facing the second cage (214-2) 214-1) is smaller than a radius of an edge of the first cage (214-1) facing away from the second cage (214-2).
Description
Vorliegende Ausführungsbeispiele liegen auf dem Gebiet der Lagerkäfiganordnungen bei einem wenigstens zweireihigen Getriebelager.Present exemplary embodiments are in the field of bearing cage arrangements with an at least two-row gear bearing.
Zwei- oder mehrreihige Wälzlager werden bei einer Vielzahl von Einsatzgebieten verwendet, beispielsweise wenn eine vergleichsweise hohe Belastung des Lagers zu erwarten ist, oder, z.B. als Schrägkugellager ausgeführt, wenn Kräfte sowohl radial als auch axial wirken. Lager mit mehr als einer Wälzkörperreihe weisen jedoch einen höheren Platzbedarf als einreihige Lager auf, was bei einigen Anwendungen, so z.B. bei Getriebelagern im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik zu Problemen führen kann, da Bauraum hier in lediglich eingeschränktem Maße zur Verfügung stehen kann. Ferner kann beispielsweise im Bereich des Motorsports eine kompaktere Bauweise erwünscht sein, etwa um ein Verhältnis zwischen Gewicht und Dimensionierung eines Fahrzeugs zu verbessern.Rolling bearings with two or more rows are used in a large number of areas of application, for example if a comparatively high load on the bearing is to be expected, or, e.g. designed as an angular contact ball bearing when forces act both radially and axially. Bearings with more than one row of rolling elements, however, require more space than single-row bearings, which in some applications, e.g. can cause problems with gearbox bearings in the field of motor vehicle technology, since installation space can only be available to a limited extent here. Furthermore, for example in the field of motor sports, a more compact design may be desirable, for example in order to improve a ratio between the weight and the dimensions of a vehicle.
Es besteht gemäß einer herkömmlichen Lösung die Möglichkeit, zwei Wälzkörperreihen auf unterschiedlich großen Teilkreisen zu führen. Dadurch können Käfige, welche die Wälzkörperreihen umgreifen, derart in axialer Richtung zueinander hin versetzt werden, dass ein radialer Überlapp der Käfige auftreten kann. Somit kann Bauraum in axialer Richtung ggf. eingespart werden. Diese Lösung kann jedoch mit einer erhöhten Anforderung an einen Bauraum in radialer Richtung einhergehen. Darüber hinaus können auch andere technische Gebiete außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik einen geringeren Platzbedarf für ein Lager in mehreren Ausdehnungsrichtungen erfordern.According to a conventional solution, there is the possibility of guiding two rows of rolling elements on partial circles of different sizes. As a result, cages, which encompass the rows of rolling elements, can be displaced towards one another in the axial direction such that a radial overlap of the cages can occur. Thus, space in the axial direction can be saved if necessary. However, this solution can be accompanied by an increased requirement for installation space in the radial direction. In addition, other technical fields outside of motor vehicle technology may require less space for a bearing in several directions of expansion.
JP H10- 37 951 A lehrt die Einstellung eines Verhältnisses der Dicke eines Laufbahn-Nutgrundes eines als feste Seite dienenden Außenrings zu dem eines Laufbahn-Nutgrundes eines als Drehseite dienenden Innenrings auf 2,0 bis 2,75 bis 1,0.
JP H10-37951 A teaches setting a ratio of the thickness of a raceway groove bottom of an outer ring serving as a fixed side to that of a raceway groove bottom of an inner ring serving as a rotating side to 2.0 to 2.75 to 1.0.
Es ist daher wünschenswert, ein verbessertes Konzept für eine Einsparung von Bauraum zu bewirken.It is therefore desirable to bring about an improved concept for saving installation space.
Diesen Anforderungen trägt ein wenigstens zweireihiges Getriebelager gemäß dem unabhängigen Patentanspruch Rechnung.An at least two-row gearbox bearing meets these requirements in accordance with the independent claim.
Es wird darauf hingewiesen, dass nur mehr die Ausführungsbeispiele, die alle Merkmale des neuen Hauptanspruchs betreffen, unter den Schutzumfang fallen.It is pointed out that only the exemplary embodiments which relate to all features of the new main claim fall within the scope of protection.
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Lagerkäfiganordnung bei einem wenigstens zweireihigen Getriebelager. Die Lagerkäfiganordnung umfasst wenigstens einen ersten Käfig mit einer ersten Flanke und einer der ersten Flanke gegenüberliegenden zweiten Flanke, und einen zweiten Käfig. Dabei sind der erste und der zweite Käfig um eine gemeinsame Mittelachse drehbar. Zudem weisen dabei die erste Flanke und die zweite Flanke jeweils einen unterschiedlichen mittleren Radius bezüglich der gemeinsamen Mittelachse auf. Der erste und der zweite Käfig können dadurch zueinander hin verschoben werden, sodass Bauraum in axialer Richtung reduziert werden kann, und ein zusätzlicher Bedarf an Bauraum in radialer Richtung entfallen kann. Somit können Bauraumerfordernisse weiter optimiert werden.Exemplary embodiments relate to a bearing cage arrangement in an at least two-row gear bearing. The bearing cage arrangement comprises at least a first cage with a first flank and a second flank opposite the first flank, and a second cage. The first and the second cage can be rotated about a common central axis. In addition, the first flank and the second flank each have a different mean radius with respect to the common center axis. The first and the second cage can thereby be displaced towards one another, so that installation space in the axial direction can be reduced, and an additional requirement for installation space in the radial direction can be eliminated. Installation space requirements can thus be further optimized.
Bei einigen Ausführungsbeispielen sind die erste Flanke und die zweite Flanke durch einen Steg des ersten Käfigs miteinander fest verbunden. Zudem weist der Steg in einem ersten Abschnitt einen zu der Mittelachse parallelen Verlauf, und in einem von dem ersten Abschnitt verschiedenen zweiten Abschnitt einen zu der Mittelachse in einem Winkel geneigten Verlauf auf. Dies kann unter Umständen eine Vergrößerung eines Teilkreisradius einer zugehörigen Wälzkörperreihe erlauben, was möglicherweise eine höhere Anzahl an Wälzkörpern, und dadurch wiederum eine höhere Traglast des Lagers zulassen kann. In some exemplary embodiments, the first flank and the second flank are firmly connected to one another by a web of the first cage. In addition, the web has a course parallel to the central axis in a first section, and a course inclined at an angle to the central axis in a second section different from the first section. Under certain circumstances, this may allow an increase in the pitch circle radius of an associated row of rolling elements, which may possibly allow a higher number of rolling bodies and, in turn, a higher bearing load of the bearing.
Bei manchen Ausführungsbeispielen beträgt der Winkel mindestens 30 Grad und höchstens 40 Grad. Somit kann ggf. gleichzeitig ein Versetzen der Wälzkörper radial nach außen und weiterhin eine stabile Führung derselben gestattet werden.In some embodiments, the angle is at least 30 degrees and at most 40 degrees. Thus, at the same time, a displacement of the rolling elements radially outwards and a stable guidance thereof can be permitted at the same time.
Dabei überlappen sich der erste Käfig und der zweite Käfig in radialer Richtung teilweise. Ein beanspruchter Bauraum in axialer Richtung kann somit noch weiter verkleinert werden.The first cage and the second cage partially overlap in the radial direction. A space requirement in the axial direction can thus be reduced even further.
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist der erste Käfig in gleitendem Kontakt zu einer Schulter eines Lagerrings angeordnet. Dies kann möglicherweise zu einer stabileren Führung von Käfig oder Wälzkörpern beitragen, und somit höhere Drehzahlen gestatten.In some embodiments, the first cage is in sliding contact with a shoulder of a bearing ring. This can possibly contribute to a more stable guidance of the cage or rolling elements and thus allow higher speeds.
Gemäß einem Aspekt beziehen sich Ausführungsbeispiele auf ein wenigstens zweireihiges Getriebelager. Das Getriebelager umfasst die genannte Lagerkäfiganordnung, einen Außenring, einen ersten Innenring und einen zweiten Innenring. Dabei ist der erste Innenring oder der zweite Innenring über einen Wälzkörper gegen den Außenring abgestützt. Einsatzmöglichkeiten in konkreten Anwendungsgebieten, wie z.B. der Kraftfahrzeugtechnik, können dadurch nutzbar gemacht werden.In one aspect, exemplary embodiments relate to an at least two-row gearbox bearing. The gearbox bearing comprises said bearing cage arrangement, an outer ring, a first inner ring and a second inner ring. The first inner ring or the second inner ring is supported against the outer ring via a rolling element. Possible applications in specific areas of application, e.g. automotive technology, can be used.
Dabei weist der Außenring eine radial durchgehend verlaufende Bohrung auf. Zudem ist ein Radius einer dem zweiten Käfig zugewandten Flanke des ersten Käfigs kleiner als ein Radius einer dem zweiten Käfig abgewandten Flanke des ersten Käfigs. Hierdurch kann möglicherweise eine Zufuhr von Schmiermittel vereinfacht, oder anders ausgedrückt eine Behinderung derselben durch einen Käfig reduziert werden.The outer ring has a radially continuous bore. In addition, a radius of a flank of the first cage facing the second cage is smaller than a radius of a flank of the first cage facing away from the second cage. This can possibly simplify the supply of lubricant or, in other words, reduce the obstruction of the same by a cage.
Bei einigen Ausführungsbeispielen weisen eine erste und eine zweite Wälzkörperreihe des Getriebelagers jeweils unterschiedliche Teilkreisdurchmesser auf. Dies kann möglicherweise eine Aufnahme asymmetrischer Belastungen in einer axialen Richtung und einer entsprechenden Gegenrichtung verbessern, oder auch eine Voraussetzung für einen Einsatz unterschiedlicher Wälzkörpergrößen bei gleichzeitiger Bauraumeinsparung bilden.In some exemplary embodiments, a first and a second row of rolling elements of the gearbox bearing each have different pitch circle diameters. This can possibly improve the absorption of asymmetrical loads in an axial direction and a corresponding opposite direction, or it can also form a prerequisite for using different rolling element sizes while at the same time saving installation space.
Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Getriebe mit dem genannten Getriebelager. Dies kann ggf. eine kompaktere Bauweise des Getriebes oder weiterer mit dem Getriebe zusammenwirkenden Bauteilen bewirken, was bei einigen Anwendungen, beispielsweise im Motorsportbereich (Formel 1, etc.) zu einem verbesserten Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs führen kann.Some exemplary embodiments relate to a gearbox with the gearbox bearing mentioned. This can possibly result in a more compact construction of the transmission or other components interacting with the transmission, which can lead to improved driving behavior of a motor vehicle in some applications, for example in the field of motorsport (Formula 1, etc.).
Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren für eine Lagerkäfiganordnung bei einem wenigstens zweireihigen Getriebelager. Das Verfahren umfasst ein Anordnen wenigstens eines ersten Käfigs mit einer ersten Flanke und einer der ersten Flanke gegenüberliegenden zweiten Flanke, und eines zweiten Käfigs. Die erste Flanke und die zweite Flanke sind auf jeweils unterschiedlich großen Radien um eine gemeinsame Mittelachse drehbar. Das Anordnen erfolgt derart, dass der erste und der zweite Käfig um die gemeinsame Mittelachse drehbar sind. Eine Bauraumersparnis in axialer Richtung kann somit erzielt, und gleichzeitig eine zusätzliche Bauraumanforderung in radialer Richtung vermieden werden.Exemplary embodiments relate to a method for a bearing cage arrangement in an at least two-row gear bearing. The method comprises arranging at least a first cage with a first flank and a second flank opposite the first flank, and a second cage. The first flank and the second flank can be rotated about a common central axis on radii of different sizes. The arrangement is such that the first and the second cage are rotatable about the common central axis. A space saving in the axial direction can thus be achieved and at the same time an additional space requirement in the radial direction can be avoided.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
-
1 ein doppelreihiges Schrägkugellager gemäß einem Vergleichsbeispiel; -
2a und2b eine Lagerkäfiganordnung bei einem zweireihigen Getriebelager gemäß einem Ausführungsbeispiel; und -
3a und3b einen Lagerkäfig für eine Lagerkäfiganordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 a double row angular contact ball bearing according to a comparative example; -
2a and2 B a bearing cage arrangement in a two-row gear bearing according to an embodiment; and -
3a and3b a bearing cage for a bearing cage arrangement according to an embodiment.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.In the following description of the attached illustrations, the same reference symbols designate the same or comparable components. Furthermore, summarizing reference numerals are used for components and objects which occur several times in an exemplary embodiment or in a representation, but which are jointly described with regard to one or more features. Components or objects that are described with the same or summarizing reference numerals can be designed in the same way with regard to individual, several or all features, for example their dimensions, but possibly also different, unless the description does not explicitly state otherwise.
Gezeigt ist zunächst ein doppelreihiges Schrägkugellager
Die erste Wälzkörperreihe
Der Außenring
Im Folgenden werden nun einige Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Komponenten, welche eine Entsprechung in einer vorangegangenen Figur aufweisen, sind hierin hinsichtlich ihrer Funktionalität nicht nochmals erklärt; es wird vielmehr lediglich auf die Unterschiede eingegangen.Some exemplary embodiments are now described in more detail below. Components which have a correspondence in a previous figure are not explained again here with regard to their functionality; rather, only the differences are dealt with.
Die Lagerkäfiganordnung
Mit anderen Worten weist die zweite Flanke
Der radiale Einzug der zweiten Flanke
Das Getriebelager
Bei den in
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Radius der zweiten Flanke
Bei dem in
Der in
In
Dies kann unter Umständen eine Vergrößerung eines Teilkreisradius einer zugehörigen Wälzkörperreihe erlauben, was möglicherweise eine höhere Anzahl an Wälzkörpern
Bei manchen Ausführungsbeispielen beträgt der Winkel
Ausführungsbeispiele können beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen. Das Kraftfahrzeug kann ein Getriebe mit einem derartigen Getriebelager aufweisen, wie es anhand von
Ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren für eine Lagerkäfiganordnung bei einem wenigstens zweireihigen Getriebelager dar. Das Verfahren umfasst ein Anordnen wenigstens eines ersten Käfigs mit einer ersten Flanke und einer der ersten Flanke gegenüberliegenden zweiten Flanke, und eines zweiten Käfigs. Die erste Flanke und die zweite Flanke sind auf jeweils unterschiedlich großen Radien um eine gemeinsame Mittelachse drehbar. Das Anordnen erfolgt derart, dass der erste und der zweite Käfig um die gemeinsame Mittelachse drehbar sind. Eine Bauraumersparnis in axialer Richtung kann somit erzielt, und gleichzeitig eine zusätzliche Bauraumanforderung in radialer Richtung vermieden werden.A further exemplary embodiment represents a method for a bearing cage arrangement in an at least two-row gearbox bearing. The method comprises arranging at least a first cage with a first flank and a second flank opposite the first flank, and a second cage. The first flank and the second flank can be rotated about a common central axis on radii of different sizes. The arrangement is such that the first and the second cage are rotatable about the common central axis. A space saving in the axial direction can thus be achieved and at the same time an additional space requirement in the radial direction can be avoided.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the present invention. It should be understood that modifications and variations in the arrangements and details described herein will be apparent to those skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented with the description and explanation of the embodiments herein.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.The features disclosed in the above description, the following claims and the attached figures can be of importance and implemented both individually and in any combination for realizing an exemplary embodiment in its various configurations.
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 100100
- SchrägkugellagerAngular contact ball bearings
- 102102
- AußenringOuter ring
- 104-1104-1
- Erster InnenringFirst inner ring
- 104-2104-2
- Zweiter InnenringSecond inner ring
- 106-1106-1
- Erste WälzkörperreiheFirst row of rolling elements
- 106-2106-2
- Zweite WälzkörperreiheSecond row of rolling elements
- 108-1108-1
- Erste KraftrichtungFirst direction of force
- 108-2108-2
- Zweite KraftrichtungSecond direction of force
- 110-1110-1
- Erster DurchmesserFirst diameter
- 110-2110-2
- Zweiter DurchmesserSecond diameter
- 112112
- MittelachseCentral axis
- 114-1114-1
- Erster KäfigFirst cage
- 114-2114-2
- Zweiter KäfigSecond cage
- 116116
- Kombinierte AxialausdehnungCombined axial expansion
- 118-1118-1
- Erste KäfigflankeFirst side of the cage
- 118-2118-2
- Zweite KäfigflankeSecond side of the cage
- 120120
- ÖleinlassbohrungOil inlet hole
- 122122
- Schultershoulder
- 200200
- SchrägkugellagerAngular contact ball bearings
- 201201
- LagerkäfiganordnungBearing cage arrangement
- 202202
- AußenringOuter ring
- 204-1204-1
- Erster InnenringFirst inner ring
- 204-2204-2
- Zweiter InnenringSecond inner ring
- 206-1206-1
- Erste WälzkörperreiheFirst row of rolling elements
- 206-2206-2
- Zweite WälzkörperreiheSecond row of rolling elements
- 208-1208-1
- Erste KraftrichtungFirst direction of force
- 208-2208-2
- Zweite KraftrichtungSecond direction of force
- 210-1210-1
- Erster DurchmesserFirst diameter
- 210-2210-2
- Zweiter DurchmesserSecond diameter
- 212212
- MittelachseCentral axis
- 214-1214-1
- Erster KäfigFirst cage
- 214-2214-2
- Zweiter KäfigSecond cage
- 216216
- Kombinierte AxialausdehnungCombined axial expansion
- 218-1218-1
- Erste FlankeFirst edge
- 218-2218-2
- Zweite FlankeSecond edge
- 220220
- Bohrungdrilling
- 222222
- Schultershoulder
- 302302
- AussparungenRecesses
- 304304
- WälzkörperRolling elements
- 306306
- Stegweb
- 308308
- SchnittlinieCutting line
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