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Eingliederung durch Bezugnahme
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Die folgenden Dokumente sind durch Bezugnahme hierin integriert, als wenn sie vollständig zitiert worden wären:
U.S. Provisional Patent Application Nr. 62/048,463 , eingereicht am 10. September 2014.
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Gebiet der Erfindung
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Ausführungen der vorliegenden Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf Radiallager und insbesondere auf ein Radiallager zur Einschränkung von Reibung zwischen sich bewegenden Teilen sowie zur Steuerung eines axialen Flusses von Schmiermitteln.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei einigen Radiallagersystemen ist es wünschenswert, einen axialen Fluss einer Flüssigkeit durch das Wälzlager zu modifizieren. Zum Beispiel kann es bei manchen KFZ-Getrieben wünschenswert sein, in einem dynamischen Zustand des Wälzlagers den Fluss einer Flüssigkeit durch das Wälzlager einzuschränken oder zu blockieren, während es in einem anderen dynamischen Zustand wünschenswert sein kann, einen Fluss einer Flüssigkeit durch das Wälzlager fließen zuzulassen. Einige bekannte Lösungen weisen separate Dichtungsteile auf, die zusätzlichen axialen Raum benötigen und höhere Kosten verursachen.
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Aufgabe der Erfindung
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Dementsprechend existiert einen Bedarf an einem Radiallager, welches in der Lage ist, einen variablen Schmiermittelfluss zu ermöglichen ohne zusätzlichen axialen Raum zu benötigen.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Erfindung stellt ein Wälzlager und ein Lagersystem zur Verfügung mit einem derart ausgebildeten Käfig, dass er wahlweise ein Öffnen oder ein Blockieren eines axialen Pfads für den Fluss eines Schmiermittels ermöglicht, zum Beispiel eines Ölflusspfads. Je nach dem dynamischen Zustand des Wälzlagers kann ein Käfig mit einem variablen Durchmesser den Pfad für den axialen Fluss durch das Wälzlager einengen oder öffnen.
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Gemäß einer Ausführung weist das Wälzlager einen Lagerring mit einem ringförmigen Körper auf, der mit einem ersten, sich von einem ersten axialen Abschnitt erstrecken radialen Flansch sowie mit einem zweiten, sich von einem zweiten axialen Abschnitt erstreckenden Flansch versehen ist. Das Wälzlager weist weiterhin einen zylindrischen Käfig auf, welcher voneinander beabstandete, zwischen einer ersten axialen Fläche und einer zweiten axialen Fläche gebildete Öffnungen aufweist, wobei in mindestens einigen der Öffnungen Wälzkörper eingesetzt sind. Der Käfig weist einen axialen Schnitt auf, der sich zwischen benachbarten Öffnungen von der ersten axialen Fläche zu der zweiten axialen Fläche erstreckt, wodurch ein erster umlaufender Rand und ein zweiter daran anstoßender umlaufender Rand gebildet werden, so dass in einem ersten dynamischen Zustand der Käfig einen ersten Durchmesser besitzt und in einem zweiten dynamischen Zustand einen zweiten Durchmesser besitzt.
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Gemäß einer Ausführung weist das Lagersystem ein Wälzlager mit einem Außenlagerring auf, der einen ringförmigen Körper sowie einen ersten und einen zweiten radial nach innen gerichteten Flansch besitzt, welche Flansche sich von einem ersten axialen Abschnitt bzw. von einem zweiten axialen Abschnitt erstrecken. Zwischen dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch ist ein zylindrischer Käfig angeordnet, welcher zwischen einer ersten axialen Fläche und einer zweiten axialen Fläche gebildete Öffnungen aufweist, wobei in mindestens einigen der Öffnungen Wälzkörper eingesetzt sind. Der Käfig weist einen axialen Schnitt auf, der sich zwischen benachbarten Öffnungen von der ersten axialen Fläche zu der zweiten axialen Fläche erstreckt, wodurch ein erster umlaufender Rand und ein zweiter daran anstoßender umlaufender Rand gebildet werden, so dass in einem ersten dynamischen Zustand der Käfig einen ersten Durchmesser besitzt und in einem zweiten dynamischen Zustand einen zweiten Durchmesser besitzt. Eine Welle erstreckt sich durch ein offenes Zentrum des Käfigs und ist durch die Wälzkörper abgestützt, so dass in dem ersten dynamischen Zustand der Käfig in Kontakt mit der Welle steht, so dass ein axialer Flusspfad eingeengt ist, während in dem zweiten dynamischen Zustand der Käfig von der Welle beabstandet ist, so dass der axiale Flusspfad offen ist.
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Gemäß einer Ausführung weist das Lagersystem ein Wälzlager mit einem Innenlagerring auf, der einen ringförmigen Körper sowie einen ersten und einen zweiten radial nach außen gerichteten Flansch besitzt, welche Flansche sich von einem ersten axialen Abschnitt bzw. von einem zweiten axialen Abschnitt erstrecken. Zwischen dem ersten Flansch und dem zweiten Flansch ist ein zylindrischer Käfig angeordnet, welcher zwischen einem ersten axialen Rand und einem zweiten axialen Rand gebildete Öffnungen aufweist, wobei in mindestens einigen der Öffnungen Wälzkörper eingesetzt sind. Der Käfig weist einen axialen Schnitt auf, der sich zwischen benachbarten Öffnungen vom ersten axialen Rand zum zweiten axialen Rand erstreckt, wodurch ein erster umlaufender Rand und ein zweiter daran anstoßender umlaufender Rand gebildet werden, so dass in einem ersten dynamischen Zustand der Käfig einen ersten Durchmesser besitzt und in einem zweiten dynamischen Zustand einen zweiten Durchmesser besitzt. Das Wälzlager ist innerhalb eines Gehäuses angeordnet, das eine innere zylindrische Wand aufweist, die einen sich mindestens teilweise durch das Gehäuse erstreckenden Pfad (Durchgang) begrenzt, so dass die Rollen das Wälzlager innerhalb des Pfads abstützen. Eine Welle erstreckt sich durch ein offenes Zentrum des Wälzlagerrings und ist durch einen Innendurchmesser des ringförmigen Körpers abgestützt. Im ersten dynamischen Zustand ist der Käfig von der zylindrischen Wand beabstandet, so dass ein axialer Flusspfad offen ist, und im zweiten dynamischen Zustand steht der Käfig in Kontakt mit der zylindrischen Wand, so dass der axiale Flusspfad eingeengt ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungen der vorliegenden Erfindung, welche oben kurz zusammengefasst und im Folgenden ausführlicher beschrieben sind, werden durch Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung besser zu verstehen sein. Es ist jedoch zu bemerken, dass die beigefügten Zeichnungen lediglich typische Ausführungen der Erfindung abbilden und folglich nicht als einschränkend für den Geltungsbereich der Erfindung zu betrachten sind, da die Erfindung auch weitere gleichwertige und wirksame Ausführungen zulassen kann. In den Zeichnungen zeigen:
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1A eine Teilansicht eines axialen Querschnitts eines Wälzlagers gemäß einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung, in einem ersten dynamischen Zustand;
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1B eine Teilansicht eines transversalen Querschnitts des Wälzlagers gemäß 1A;
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2A eine Teilansicht eines axialen Querschnitts des Wälzlagers gemäß 1A und 1B, in einem zweiten dynamischen Zustand;
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2B eine Ansicht eines transversalen Querschnitts des Wälzlagers gemäß 2A;
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3A eine Ansicht eines axialen Querschnitts eines Wälzlagers gemäß einer Ausführung der vorliegenden Offenbarung, in einem ersten dynamischen Zustand.
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3B eine Ansicht eines transversalen Querschnitts des Wälzlagers gemäß 3A;
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4A eine Ansicht eines axialen Querschnitts des Wälzlagers gemäß 3A und 3B, in einem zweiten dynamischen Zustand;
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4B eine Ansicht eines transversalen Querschnitts des Wälzlagers gemäß 4A;
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5A bis 5D Ausführungen von axialen Schnitten in Käfigen gemäß Ausführungen der Offenbarung.
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Um die Verständlichkeit zu erleichtern, wurden identische Teile in den verschiedenen Figuren, soweit möglich, mit identischen Kennzeichen bezeichnet. Die Figuren sind nicht maßstäblich gezeichnet und können der Klarheit halber vereinfacht worden sein. Es ist beabsichtigt, Teile und Merkmale einer der Ausführungen, ohne weitere Angaben dazu, vorteilhaft auch in anderen Ausführungen zu verwenden.
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Obwohl mit Bezugnahme auf ein KFZ-Getriebe beschrieben, kann die vorliegende Erfindung an eine Vielzahl von Anwendungen angepasst werden, ohne sich vom Geist oder vom Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung zu entfernen, weil der Bereich potentieller Anwendungen umfangreich ist und, weil es beabsichtigt ist, dass die vorliegende Erfindung an eine solche Vielfalt von Varianten anpassbar sei. Es ist durchaus vorstellbar, die vorliegende Erfindung vorteilhaft in Anwendungen einzusetzen, bei denen ein Radiallager mit variablen Durchflusseigenschaften bei der Schmierung benötigt wird.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Bestimmte, in der nun folgenden Beschreibung verwendete Begriffe dienen lediglich der Vereinfachung und sind keineswegs als einschränkend zu verstehen. Die Begriffe „vorder...”, „hinter...”, „ober...” und „unter...” beziehen sich auf Richtungen in den Zeichnungen, auf welche hierin Bezug genommen wird. Die Begriffe ”radial nach innen” und „radial nach außen” beziehen sich auf Richtungen radial zu oder weg von einer Achse des Teils, auf das gerade Bezug genommen wird. „Axial” bezieht sich auf eine Richtung entlang einer Achse einer Welle oder eines anderen Teils.
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Die 1A und 1B zeigen axiale bzw. transversale Querschnittsansichten von Ausführungen eines Wälzlagers 100 in einem ersten dynamischen Zustand. In dem in den 1A und 1B gezeigten ersten dynamischen Zustand befindet sich das Wälzlager 100, wie unten beschrieben, nicht in einer Drehbewegung um seine Mittelachse.
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Das Wälzlager 100 weist einen Lagerring 102, der mit einem ringförmigen Körper 103 auf, der mit einem ersten, sich von einem ersten axialen Abschnitt 108 erstreckenden radialen Flansch 104 sowie mit einem zweiten, sich von einem zweiten axialen Abschnitt 110 erstreckenden radialen Flansch 106 versehen ist. Wie dargestellt, sind die radialen Flansche 104, 106 gemäß der vorliegenden Ausführung radial nach innen gerichtet. Wie im vorliegenden Fall verwendet, bedeutet „radial nach innen” radial in Richtung der Mittelachse des Wälzlagers 100, welche typischerweise der Längsachse einer Welle 112 entspricht, auf der das Wälzlager 100 angeordnet ist. Zum Beispiel hat die Welle 112 eine Längsachse 114, die der Mittelachse 115 des Wälzlagers 100 entspricht.
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Das Wälzlager 100 weist einen hohlzylindrischen Käfig 116 auf, der zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 104, 106 des Lagerrings 102 angeordnet ist. Der Käfig 116 weist Öffnungen 118 auf, die zwischen einer ersten axialen Fläche 120 und einer zweiten axialen Fläche 122 ausgebildet sind. Die Öffnungen 118 sind beabstandet um den Umfang des Käfigs 116 angeordnet, wobei sich ein Teil des Käfigs 116 zwischen benachbarten Öffnungen und ein Teil des Käfigs 116 sich zwischen den axialen Rändern 120, 122 und den axialen Enden 118a, 118b der Öffnungen 118 befindet. Wälzkörper 124, beispielsweise Nadelrollen, sind in mindestens einigen der Öffnungen 118 angeordnet und befinden sich in Kontakt mit einer inneren Wand 126 des Lagerrings 102.
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Das Wälzlager 100 kann konzentrisch auf einer Welle 112 angeordnet sein, wodurch ein Lagersystem 150 gebildet wird.
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Wie dargestellt, wenn die Welle 112 durch das offene Zentrum des Käfigs 116 durchgeführt ist und der Käfig 116 sich im Lagerring 102 befindet, wird die Welle 112 durch die Wälzkörper 124 abgestützt, die sowohl auf der inneren Wand 126 des Lagerrings 102 als auch auf der Welle 112 abrollen. Die Wälzkörper 124 sind derart dimensioniert, dass sie den Lagerring 102 derart abstützen, dass das Ende 104a des ersten radialen Flansches 104 und das Ende 106a des zweiten axialen Flansches 106 von der Welle 112 beabstandet sind.
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Der erste Spalt 128 zwischen dem Ende 104a des ersten radialen Flansches 104 bildet einen Eingang für einen durch den Pfeil 132 angezeigten Fluss- oder Flüssigkeitspfad, zum Beispiel für einen axialen Flüssigkeitsfluss. Wie aufgezeigt, wirkt der Fluss der Flüssigkeit derart auf den Käfig 116, dass er sich axial in Richtung des Flusses bewegt und hierdurch, wie dargestellt, den zweiten axialen Rand 122 in Anlage auf einen inneren Abschnitt des zweiten axialen Flansches 106 bringt. Ein zweiter Spalt 130 wird zwischen dem Ende 106a des zweiten axialen Flansches 106 und der Welle 112 gebildet und kann als Ausgang für einen Flüssigkeitsfluss dienen, zum Beispiel für den Fluss der Flüssigkeit.
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Im ersten dynamischen Zustand gemäß den 1A und 1B hat der Käfig 116 einen ersten Innendurchmesser 105, bei dem die innere Wand 107 des Käfigs 116 auf der Welle 112 aufliegt. In dieser Situation, in der der zweite axiale Rand 122 des Käfigs 116 gegen den zweiten Flansch 106 eng anliegt und in Kontakt mit der Welle 112 steht, ist der Flüssigkeitsfluss gegen Austreten aus dem Wälzlager 100 durch den zweiten Spalt 130 eingeschränkt oder blockiert.
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An einer Stelle ist der Käfig 116 mit einem axialen Schnitt 502 versehen (5A–5D), wobei der Schnitt 502 sich von der ersten axialen Fläche 120 ausgehend bis zur zweiten axialen Fläche 122 erstreckt und hierdurch einen auch als „geschlitzter Käfig” bezeichneten Käfig 116 bildet. Wie in den 5A–5D dargestellt, muss der Schnitt 502 kein linearer Schnitt sein. Wie gezeigt, ist der erste umlaufende Rand 504 mit einem oder mehreren Vorsprüngen 508 versehen und der zweite umlaufende Rand 506 ist mit einer entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen 510 zur Aufnahme der Vorsprünge 508 versehen. Um die Darstellung zu vereinfachen, ist jeder erste umlaufende Rand 504 mit einem Vorsprung 508 und jeder zweite umlaufende Rand 506 mit einer entsprechenden Ausnehmung 506 dargestellt. Es kann jedoch jeder erste umlaufende Rand 504 mit einer Reihe von Vorsprüngen 508 und Ausnehmungen 510 und jeder anstoßende zweite umlaufende Rand 506 mit einer Reihe von entsprechenden Ausnehmungen 510 und Vorsprüngen 508 versehen sein. Die Vorsprünge 508 und Ausnehmungen 510 an den umlaufenden Rändern 504, 506 können unter anderem auch zur Ausrichtung der umlaufenden Ränder zueinander dienen.
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Die Anordnung der Vorsprünge 508 und Ausnehmungen 510 mit einem Vorsprung 508 und einer Ausnehmung 510 oder mit einer Reihe von Vorsprüngen 508 und Ausnehmungen 510 mit einer entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen 510 und Vorsprüngen 508 ist derart gestaltet, dass sie zumindest teilweise in dem oben beschriebenen ersten dynamischen Zustand und in dem weiter unten beschriebenen zweiten dynamischen Zustand miteinander in Eingriff bleiben. Der durch die mindestens teilweise miteinander in Eingriff stehenden Vorsprünge 508 und Ausnehmungen 519 am Schnitt 502 gebildete, nicht lineare, kurvenreiche Flusspfad kann zumindest teilweise einen Fluss der Flüssigkeit blockieren oder einschränken, wenn die umlaufenden Ränder 504 und 506, wie weiter unten beschrieben, voneinander beabstandet sind.
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Die 2A und 2B zeigen das Wälzlager 100 in einem zweiten dynamischen Zustand. Im zweiten dynamischen Zustand befindet sich zumindest der Käfig 116 in einer Drehbewegung um die Mittelachse 115 des Wälzlagers 100 und die Wälzkörper 124 befinden sich in einer Drehbewegung um die Mittelachse 132 der Wälzkörper 124 in ihren jeweiligen Öffnungen 118, während sie sich gleichzeitig um die Mittelachse 115 des Wälzlagers 100 fortbewegen. Während einer Drehbewegung des Käfigs 116 um die Mittelachse 115 wird durch die am Käfig 116 wirkenden Kräfte, zum Beispiel Zentrifugalkräfte, eine Ausdehnung des Innendurchmessers 202 des Käfigs 116 bewirkt. Ein durchgehend gebildeter Käfig könnte diesen Kräften widerstehen und einen konstanten oder beinahe konstanten Durchmesser aufrechterhalten. Unter den am Käfig 116 wirkenden Kräften ermöglicht es der axiale Schnitt 502 in dem offenbarten Käfig 116 dem ersten und dem zweiten umlaufenden Rand 504, 506 sich voneinander am Umfang zu trennen, so dass der Innendurchmesser 202 größer wird. Die Vorsprünge 508 und Ausnehmungen 510 an den umlaufenden Rändern 504 bzw. 506 stehen zumindest teilweise miteinander in Eingriff und können eine Ausrichtung der aneinander anstoßenden umlaufenden Ränder aufeinander bewirken und den Fluss der Flüssigkeit durch den axialen Schnitt 502 einschränken.
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Wie in den 2A, 2B gezeigt, bewirken die im zweiten dynamischen Zustand generierten Kräfte eine Ausdehnung des Käfigs 116, so dass eine äußere Wand 109 des Käfigs 116 an die innere Wand 126 des Lagerrings 102 anstößt. Aufgrund der im zweiten dynamischen Zustand produzierten Kräfte wird der Käfig 116 aus dem Flusspfad, z. B. einem Pfad für einen Flüssigkeitsfluss, heraus bewegt, so dass der Eingang, d. h. der erste Spalt 128, für den Durchfluss von Flüssigkeit durch das Wälzlager 100 geöffnet wird und ein Austreten der Flüssigkeit durch den zweiten Spalt 130 ermöglicht.
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Mit einer Verlangsamung der Rotationsgeschwindigkeit des Käfigs 116 gemäß 2A und 2B und einer Rückkehr in den ersten dynamischen Zustand gemäß 1A und 1B wirken die Vorsprünge 508 und die Ausnehmungen 510 zusammen, um die umlaufenden Ränder 504, 506 aufeinander auszurichten und diese in einer gewünschten Lage zu halten.
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Die 3A und 3B zeigen axiale bzw. transversale Querschnitte eines Wälzlagers 300 gemäß einer Ausführung in einem ersten dynamischen Zustand. Wie in den 3A und 3B dargestellt, befindet sich das Wälzlager 300 im ersten dynamischen Zustand nicht in einer Drehbewegung um seine Mittelachse 315.
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Das Wälzlager 300 weist einen Lagerring 302 mit einem ringförmigen Körper 303 und einem ersten, sich von einem ersten axialen Abschnitt 308 erstreckenden radialen Flansch 304 und einem zweiten, sich von einem zweiten axialen Abschnitt 310 des Körpers 303 erstreckenden radialen Flansch 306 auf. Wie dargestellt, sind die radialen Flansche 304, 306 gemäß der vorliegenden Ausführung radial nach außen gerichtet. Im vorliegenden Fall bedeutet radial nach außen in radialer Richtung weg von der Mittelachse 315 des Wälzlagers 300, welche typischer Weise der Längsachse einer Welle, auf der das Wälzlager 300 angeordnet ist, entspricht. Zum Beispiel, wie dargestellt, hat die Welle 312 eine Längsachse 314, die der Mittelachse 315 des Wälzlagers 300 entspricht.
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Der ringförmige Körper 303 des Lagerrings 302 weist eine innere Wand 329 auf, welche ein offenes Zentrum des Lagerrings 302 begrenzt.
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Das Wälzlager 300 weist einen hohlzylindrischen Käfig 316 auf, der zwischen dem ersten und dem zweiten Flansch 304, 306 des Lagerrings 302 angeordnet ist. Der Käfig 316 weist Öffnungen 318 auf, welche zwischen einer ersten axialen Fläche 320 und einer zweiten axialen Fläche 322 gebildet sind. Die Öffnungen 318 sind in Abständen zueinander um den Umfang des Käfigs 316 verteilt, wobei ein Teil des Käfigs 316 sich zwischen benachbarten Öffnungen 318 und ein Teil des Käfigs 316 sich zwischen den axialen Flächen 320, 322 und den axialen Enden 318a, 318b der Öffnungen 318 befindet. In mindestens einigen der Öffnungen 318 sind Wälzkörper 124, beispielsweise Nadelrollen angeordnet, welche in Kontakt mit einer äußeren Wand 326 des Lagerrings 302 stehen.
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Das Wälzlager 300 kann konzentrisch auf einer Welle 112 und konzentrisch innerhalb eines Gehäuse 348 angeordnet werden, wobei eine innere zylindrische Wand 340 des Gehäuses 348 einen sich durch das Gehäuse 348 erstreckenden Durchgang mindestens teilweise begrenzt, so dass sich ein Lagersystem 350 bildet. Nachdem das Wälzlager 300 innerhalb des Gehäuses 348 angeordnet ist, stehen die Wälzkörper 124 in Kontakt mit der inneren zylindrischen Wand 340 und mit einer äußeren Wand 326 des Lagerrings 302.
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Wie in den 3A und 3B gezeigt, wenn das Wälzlager 300 innerhalb des Durchgangs in dem Gehäuse 348 angeordnet ist und die Welle 112 sich durch das offene Zentrum des Lagerrings 302 erstreckt, wird die Welle 112 durch die innere Wand 329 des Lagerrings 302, der in Kontakt mit der Welle 112 steht, abgestützt. Die Wälzkörper 124 sind zwischen der äußeren Wand 326 des Lagerrings 302 und der zylindrischen Wand 340 angeordnet. Die Wälzkörper 124 sind derart dimensioniert, dass sie den Lagerring 302 derart abstützen, dass das Ende 304a des ersten radialen Flansches 304 und das Ende 306a des zweiten radialen Flansches 306 von der zylindrischen Wand 340 beabstandet sind. Der erste, zwischen dem Ende 104a des ersten radialen Flansches 304 und der zylindrischen Wand 340 gebildete Spalt 328 stellt einen durch den Pfeil 332 bezeichneten Eingang für einen axialen Fluss einer Flüssigkeit, zum Beispiel für einen Ölfluss, dar. Ein zweiter Spalt 330 ist zwischen dem Ende 106a des zweiten radialen Flansches 106 und der zylindrischen Wand 340 gebildet und dient als Ausgang für einen axialen Fluss der Flüssigkeit.
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Im ersten dynamischen Zustand gemäß den 3A und 3B hat der Käfig 316 einen ersten Innendurchmesser 305, der dem Durchmesser der äußeren Wand 329 des Lagerrings 302 entspricht. Die innere Wand 307 des Käfigs 316 stößt an die äußere Wand 326 des Lagerrings 302 an, und die äußere Wand 309 des Käfigs 316 ist von der zylindrischen Wand 340 beabstandet. In dieser Konstellation ist der Fluss der Flüssigkeit offen, oder im Wesentlichen offen, und kann von dem Eingangsspalt 328 durch das Wälzlager 300 fließen und durch den zweiten Spalt 330 das Wälzlager 300 verlassen.
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Wie oben beschrieben, hat der Käfig 316 an einer Stelle einen axialen Schnitt 502 (5A–5B). Wie schon beschrieben, ist der erste umlaufende Rand 504 mit einem oder mehreren angeformten Vorsprüngen 508 und der zweite umlaufende Rand 506 mit einer entsprechenden Anzahl von einer oder mehreren angeformten Ausnehmungen 510 versehen, um die Vorsprünge 508 aufzunehmen. Die Vorsprünge 508 und Ausnehmungen 510 an den umlaufenden Rändern 504, 506 können auch zu deren Ausrichtung zueinander dienen. Der durch die mindestens teilweise miteinander in Eingriff stehenden Vorsprünge 508 und Ausnehmungen 510 geformte kurvenreiche Pfad kann den Fluss von Flüssigkeit reduzieren, wenn die umlaufenden Ränder 504 und 506, wie weiter unten beschrieben, voneinander beabstandet sind.
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Das Wälzlager 300 ist in den 4A und 4B in einem zweiten dynamischen Zustand dargestellt. In diesem zweiten dynamischen Zustand befindet sich mindestens der Käfig 316 in einer Drehbewegung um die Mittelachse 315 des Wälzlagers 300 und die Wälzkörper 124 befinden sich in einer Drehbewegung um die Mittelachse 132 der Wälzkörper in ihren jeweiligen Öffnungen 318, während sie sich gleichzeitig um die Mittelachse 315 des Wälzlagers fortbewegen. Während der Drehbewegung des Käfigs 316 um die Mittelachse 315 bewirken die am Käfig 316 wirkenden Kräfte, zum Beispiel Zentrifugalkräfte, dass sich der Innendurchmesser 402 des Käfigs 316 ausdehnt. Der axiale Schnitt 502 ermöglicht es, dass der erste und der zweite umlaufende Rand 504, 506 unter den am Käfig 316 wirkenden Kräften sich am Umfang trennen, wodurch eine Vergrößerung des Innendurchmessers 402 stattfinden kann.
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Durch die Vergrößerung des Innendurchmessers 402 des Käfigs 316 vergrößert sich auch die äußere Wand 309 des Käfigs 316 und wird in Kontakt mit der zylindrischen Wand 340 des Gehäuses 348 gezwängt. Ein Flüssigkeitsfluss, zum Beispiel ein durch den Pfeil 332 angedeuteter Fluss von Öl, verschiebt den Käfig 316 in axiale Richtung in Richtung des Flusses, so dass, wie dargestellt, der zweite umlaufende Rand 322 gegen einen inneren Abschnitt des zweiten radialen Flansches 306 angedrückt wird. In dem Zustand, in dem der Käfig 316 radial nach außen verschoben ist, so dass die äußere Wand 309 in Kontakt mit der zylindrischen Wand 340 steht und der zweite axiale Rand 322 des Käfig 316 in axialer Richtung gegen einen Abschnitt des zweiten radialen Flansches 306 angedrückt ist, ist der Fluss von Flüssigkeit blockiert oder wesentlich blockiert.
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Die Vorsprünge 508 und die Ausnehmungen 510 an den umlaufenden Rändern 504 bzw. 506 ermöglichen die Ausrichtung der aneinander stoßenden umlaufenden Ränder 504, 506 zueinander und schränken den Fluss der Flüssigkeit durch den axialen Schnitt 502 ein.
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Auf diese Weise stellt die Erfindung mit den vorgesehenen Merkmalen ein Wälzlager 100; 300 und ein Lagersystem 150; 350 mit einem variablen Schmiermittelfluss zur Verfügung. Das offenbarte Wälzlager 100; 300 bzw. das Lagersystem 150; 350 können vorteilhaft einen Fluss von Flüssigkeit einschränken oder wesentlich blockieren, zum Beispiel den Fluss von Öl durch das Wälzlager 100; 300.
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Nach der vorhergehenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungen des Wälzlagers 100; 300 und des Lagersystems 150; 350 muss es verstanden werden und für den Fachmann klar und naheliegend sein, dass zahlreiche physische Änderungen, von denen nur einige in der vorhergehenden ausführlichen Beschreibung beispielhaft angeführt sind, vorgenommen werden könnten, ohne die hierin verkörperten erfinderischen Ideen und Prinzipien zu verändern. Es muss auch verstanden werden, dass zahlreiche Ausführungen, welche nur Teile der bevorzugten Ausführung beinhalten, möglich sind, und, mit Bezug auf diese Teile die hierin verkörperten erfinderischen Ideen und Prinzipien der Erfindung nicht verändern. Aus diesem Grund sind die vorliegenden Ausführungen und optionalen Ausbildungen der Erfindung in jeder Hinsicht als beispielhaft und/oder als erklärend und nicht als einschränkend zu verstehen, weil der Schutzbereich der Erfindung durch die angeführten Ansprüche angegeben wird und nicht durch die vorhergehende Beschreibung, so dass alle alternativen Ausführungen und an der vorliegenden Ausführung vorgenommenen Änderungen, welche im Sinne der Ansprüche zu verstehen sind und im Äqivalenzbereich der Ansprüche liegen, somit durch die Ansprüche abgedeckt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Wälzlager
- 102
- Lagerring
- 103
- Körper
- 104
- erster radialer Flansch
- 104a
- Ende
- 105
- erster Innendurchmesser
- 106
- zweiter radialer Flansch
- 106a
- Ende
- 107
- innere Wand
- 108
- erster axialer Abschnitt
- 109
- äußere Wand
- 110
- zweiter axialer Abschnitt
- 112
- Welle
- 114
- Längsachse
- 115
- Mittelachse
- 116
- Käfig
- 118
- Öffnungen
- 118a
- axiale Enden
- 118b
- axiale Enden
- 120
- erste axiale Fläche
- 122
- zweite axiale Fläche
- 124
- Wälzkörper
- 126
- innere Wand
- 128
- erster Spalt
- 130
- zweiter Spalt
- 132
- Pfeil
- 150
- Lagersystem
- 202
- zweiter Innendurchmesser
- 300
- Wälzlager
- 302
- Lagerring
- 303
- Körper
- 304
- erster radialer Flansch
- 304a
- Ende
- 305
- erster Innendurchmesser
- 306
- zweiter radialer Flansch
- 306a
- Ende
- 307
- innere Wand
- 308
- erster axialer Abschnitt
- 309
- äußere Wand
- 310
- zweiter axialer Abschnitt
- 314
- Längsachse
- 315
- Mittelachse
- 316
- Käfig
- 318
- Öffnungen
- 318a
- axiale Enden
- 318b
- axiale Enden
- 320
- erste axiale Fläche
- 322
- zweite axiale Fläche
- 326
- äußere Wand
- 328
- erster Spalt
- 329
- innere Wand
- 330
- zweiter Spalt
- 332
- Pfeil
- 340
- innere zylindrische Wand
- 348
- Gehäuse
- 350
- Lagersystem
- 402
- zweiter Innendurchmesser
- 502
- axialer Schnitt
- 504
- erster umlaufender Rand
- 506
- zweiter umlaufender Rand
- 508
- Vorsprünge
- 510
- Ausnehmungen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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