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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Kegelwälzlager.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Kegelwälzlager können eine Radiallast und eine Axiallast in einer Richtung aufnehmen und werden auf verschiedenen Gebieten verwendet. Beispielsweise wird ein Kegelwälzlager verwendet, um eine Welle zu lagern, die in einem Schaltmechanismus für ein Getriebe, einem Differential oder dergleichen in einem Fahrzeug angeordnet ist. Ein derartiges Kegelwälzlager enthält einen Außenring, einen Innenring, eine Mehrzahl von kegelförmigen Rollen und einen ringförmigen Käfig. Der Außenring hat eine Außenringlaufbahnfläche, deren Durchmesser in axialer Richtung von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite hin zunimmt. Der Innenring hat eine Innenringlaufbahnfläche, welche zu der Außenringlaufbahnfläche weist und welche an der zweiten Seite der Innenringlaufbahnfläche in axialer Richtung gesehen eine Konusrückflächenrippe (große Rippe) hat. Die kegelförmigen Rollen liegen zwischen der Außenringlaufbahnfläche und der Innenringlaufbahnfläche. Der Käfig hält die kegelförmigen Rollen in Umfangsrichtung beabstandet zueinander.
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Beispielsweise in einem Differential dient ein Bodenabschnitt eines Gehäuses der Vorrichtung als Schmiermittelreservoir (Ölreservoir). Ein sich drehender Zahnkranz nimmt ein im Schmiermittelreservoir enthaltenes Schmiermittel auf und verteilt es, so dass das Schmiermittel zur Schmierung des Kegelwälzlagers verwendet werden kann. In einer Anfangsphase der Drehung, beispielsweise beim Anlassen eines Motors, kann jedoch die Zufuhr von Öl zu dem Kegelwälzlager durch das Aufnehmen des Schmiermittels gemäß obiger Beschreibung unzureichend sein. Somit kann sich das Kegelwälzlager in einem schlechten Schmierungszustand befinden. Bei dem Kegelwälzlager gelangen große Endflächen der kegelförmigen Rollen in Gleitkontakt mit der großen Rippe des Innenrings. Wenn folglich diese Gleitkontaktabschnitte in einem schlechten Schmierzustand sind, kann aufgrund von Gleitreibung die Temperatur ansteigen, was zu Problemen führen kann.
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Es wurde daher ein Kegelwälzlager vorgeschlagen, bei dem ein Ring (eine Trennplatte) mit einem L-förmigen Querschnitt an einem Teil des Außenrings angebracht ist, der in radialer Richtung einer Außenposition der großen Rippe des Innenrings entspricht, das heißt an einem Ende des Außenrings (siehe
5 und
6 in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2008-57791 (
JP 2008-57791 A )). Das Ringteil erlaubt, dass das Schmiermittel in dem Kegelwälzlager gespeichert ist. Folglich kann bei der Anfangsstufe der Drehung das Schmiermittel zur Schmierung zwischen der großen Rippe des Innenrings und Endflächen der kegelförmigen Rollen verwendet werden.
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Bei dem Kegelwälzlager gemäß der
JP 2008-57791 A erlaubt das Schmiermittel, das in dem Ringteil mit dem L-förmigen Querschnitt gespeichert ist, eine Verbesserung des Hemmwiderstandes zwischen der großen Rippe und den kegelförmigen Rollen. Jedoch enthält das Schmiermittel Fremdkörper, beispielsweise Abrieb und somit werden diese Fremdkörper in dem Kegelwälzlager durch den Innenring mit dem L-förmigen Querschnitt gespeichert. Wenn die Fremdkörper zwischen die große Rippe und die kegelförmigen Rollen oder in das Lagerinnere gelangen, wo die Laufbahnflächen für die kegelförmigen Rollen etc. liegen, verkürzt sich die Lebensdauer des Lagers.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kegelwälzlager zu schaffen, welches die Speicherung von Schmiermittel ermöglicht und bei dem verhindert ist, auch wenn das Schmiermittel Fremdkörper enthält, dass diese Fremdkörper in das Lagerinnere gelangen.
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Bei einem Aspekt der Erfindung enthält ein Kegelwälzlager einen Außenring mit einer Außenringlaufbahnfläche, deren Durchmesser in axialer Richtung von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite hin zunimmt, einen Innenring mit einer Innenringlaufbahnfläche, welche zur Außenringlaufbahnfläche zeigt und eine Konusrückflächenrippe hat, die in axialer Richtung an der zweiten Seite des Innenrings liegt und die in radialer Richtung nach außen vorsteht, eine Mehrzahl von kegelförmigen Rollen, die zwischen der Außenringlaufbahnfläche und der Innenringlaufbahnfläche liegen und in Kontakt mit der Konusrückflächenrippe sind, einen ringförmigen Käfig, der die kegelförmigen Rollen in Umfangsrichtung voneinander beabstandet hält, und einen Reservoirabschnitt, der in axialer Richtung an der zweiten Seite des Außenrings liegt und eine zurückspringende Vertiefung hat, welche an einem Innenumfang des Reservoirabschnitts ausgebildet ist und in welcher ein Schmiermittel gespeichert ist. Die zurückspringende Vertiefung hat eine Vertiefung und einen Vorsprung an ihrem Boden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die voranstehenden und weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von exemplarischen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, wo gleiche Bezugszeichen verwendet werden, gleiche Elemente zu bezeichnen und in der:
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1 eine Längsschnittansicht ist, die eine Ausführungsform einer sich drehenden Vorrichtung darstellt, welche ein Kegelwälzlager gemäß der Erfindung enthält;
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2 eine Längsschnittdarstellung ist, welche ein vorderes Lager und die Umgebung hiervon zeigt;
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3 eine vergrößerte Ansicht eines Reservoirabschnitts ist;
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4 eine Schnittdarstellung des Lagerinneren, gesehen in einer Richtung parallel zu Rollenmittellinien ist;
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5 eine Darstellung ist, die dem Zusammenbau des vorderen Lagers von 2 zeigt; und
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6 eine Längsschnittdarstellung ist, welche einen Teil eines Kegelwälzlagers in einer anderen Ausgestaltungsform zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. 1 ist eine Längsschnittdarstellung, die eine Ausführungsform einer sich drehenden Vorrichtung zeigt, welche ein Kegelwälzlager gemäß der Erfindung enthält. In einer Beschreibung der vorliegenden Ausführungsform wird das Kegelwälzlager bei einer Differentialvorrichtung 10 in einem Fahrzeug verwendet. Jedoch kann das Kegelwälzlager bei verschiedenen sich drehenden Vorrichtungen eingesetzt werden.
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Bei der Differentialvorrichtung 10 sind ein Zahnkranz 14 und ein Antriebsritzel 16 so in einem Gehäuse 12 angeordnet, dass sie in Eingriff miteinander sind. Das Antriebsritzel 16 ist einteilig an einem ersten Ende (in 1 einem linken Ende) einer Welle 18 ausgebildet. Eine Muffe 22 ist an einem zweiten Ende (in 1 dem rechten Ende) der Welle 18 angeordnet. Die Muffe 22 ist über eine Verbindung und eine nicht dargestellte Antriebswelle mit einem Motor in Verbindung. Eine Antriebskraft des Motors wird auf das Antriebsritzel 16 übertragen. Der Zahnkranz 14 ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Differentialmechanismus ausgestattet. Der Differentialmechanismus überträgt eine mechanische Leistung auf rechte und linke Räder.
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Die Welle 18 wird in dem Gehäuse 12 durch ein vorderes Lager 30 und ein hinteres Lager 40 drehbeweglich gelagert. Das vordere Lager 30 und das hintere Lager 40 sind beides Kegelwälzlager. Das vordere Lager 30 und das hintere Lager 40 unterscheiden sich in der Lagerzahl (in ihrer Größe), haben jedoch gleichen Aufbau. Somit erfolgt eine Beschreibung des genaueren Aufbaus des Kegelwälzlagers gemäß der Erfindung anhand des vorderen Lagers 30 als ein Beispiel.
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2 ist eine Längsschnittansicht des vorderen Lagers 30 und der Umgebung hiervon. Das vordere Lager 30 enthält einen Außenring 36, einen Innenring 32, kegelförmige Rollen 34 und einen Käfig 38. Das vordere Lager 30 hat bei der vorliegenden Ausführungsform weiterhin einen Reservoirabschnitt 50, in welchem ein Schmiermittel gespeichert ist. Der Reservoirabschnitt 50 ist mit dem Außenring 36 zusammengefasst. Mit anderen Worten, der Reservoirabschnitt 50 ist in einem Teil des Außenrings 36 vorgesehen.
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Der Außenring 36 hat eine Außenringlaufbahnfläche 36a, die eine konische Oberfläche ist und deren Durchmesser von einer ersten Seite (in 2 der linken Seite) in axialer Richtung zu einer zweiten Seite hin (in 2 einer rechten Seite) zunimmt. Der Innenring 32 hat eine Innenringlaufbahnfläche 32a, welche eine konische Fläche ist und der Außenringlaufbahnfläche 36a gegenüberliegt. Der Innenring 32 hat eine Konusvorderflächenrippe (kleine Rippe) 32b mit kleinem Durchmesser und eine große Rippe 32c mit großem Durchmesser. Die kleine Rippe 32b liegt in axialer Richtung an der ersten Seite der Innenringlaufbahnfläche 32a und steht in radialer Richtung nach außen vor. Die große Rippe 32c liegt in axialer Richtung an der zweiten Seite der Innenringlaufbahnfläche 32a und steht in radialer Richtung nach außen vor.
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Jede der kegelförmigen Rollen 34 hat eine äußere Umfangsfläche 34a, welche die Form eines Kegelstumpfkonus hat. Die kegelförmige Rolle 34 hat eine kleine Endfläche 34b an der ersten Seite der kegelförmigen Rolle in axialer Richtung und eine große Endfläche 34c an der zweiten Seite der kegelförmigen Rolle 34 in Axialrichtung. Eine Mehrzahl der kegelförmigen Rollen 34 liegt zwischen der Außenringlaufbahnfläche 36a und der Innenringlaufbahnfläche 32a. Der Innenring 32 dreht, damit die kegelförmigen Rollen 34 auf der Innenringlaufbahnfläche 32a und der Außenringlaufbahnfläche 36a abwälzen.
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Der Käfig 38 ist ein ringförmiges Bauteil mit einem Ringabschnitt 38a kleinen Durchmessers an der in Axialrichtung ersten Seite des Käfigs 38 und einem Ringabschnitt 38b großen Durchmessers an der in Axialrichtung zweiten Seite des Käfigs 38, sowie einer Mehrzahl von Käfigstäben 38c. Die Käfigstäbe 38c verbinden die Ringabschnitte 38a und 38b miteinander. Taschen 39, in welchen die kegelförmigen Rollen 34 aufgenommen sind, entsprechen Räumen, welche zwischen den Ringabschnitten 38a und 38b und jedem der Käfigstäbe 38c in Umfangsrichtung ausgebildet sind. Somit kann der Käfig 38 die kegelförmigen Rollen 34 so halten, dass die kegelförmigen Rollen 34 in Umfangsrichtung beabstandet voneinander liegen.
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Der Käfig 38 hat Rollenhalteabschnitte, welche die kegelförmigen Rollen 34, die in den Taschen 39 aufgenommen sind, daran hindern, in radialer Richtung herauszufallen (wenn das Lager zusammengebaut wird). Jeder der Rollenhalteabschnitte ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein äußerer Abschnitt des Käfigstabs 38c (siehe 4). Wie in 4 gezeigt, ist in einer Querschnittsansicht senkrecht zu den Mittellinien der kegelförmigen Rollen 34 eine Umfangsabmessung L1 zwischen einem Paar von Rollenhalteabschnitten 38d und 38d, die an gegenüberliegenden Seiten einer Taschen 39 in Umfangsrichtung liegen, kleiner als ein Durchmesser D1 einer jeden der kegelförmigen Rollen 34 im Querschnitt (L1 < D1). Wenn somit eine Verschiebung in radialer Richtung nach außen erfolgt, gelangt die kegelförmige Rolle in jeder der Taschen 39 in Anlage mit den Rollenhalteabschnitten 38d und 38d und ist an einem Herausfallen in radialer Richtung gehindert.
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In 2 ist der Reservoirabschnitt 50 ein Abschnitt, der die Form eines kurzen Zylinders hat und der in axialer Richtung an der zweiten Seite des Außenrings 36 liegt. Eine zurückspringende Vertiefung 55 ist an einem Innenumfang des Reservoirabschnitts 50 ausgebildet, um das Schmiermittel zu bevorraten. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Reservoirabschnitts 50. Der Reservoirabschnitt 50 hat bei der vorliegenden Ausführungsform einen zylindrischen Abschnitt 50a und einen Ringabschnitt 50b. Der zylindrische Abschnitt 50a ist so ausgebildet, dass er sich von einem radial äußeren Ende 36b des Außenrings 36 in axialer Richtung weiter in Richtung der zweiten Seite erstreckt. Der Ringabschnitt 50b erstreckt sich von einer Spitze des zylindrischen Abschnitts 50a in radialer Richtung nach innen. Der Ringabschnitt 50b dient als eine Seitenwand, welche die zurückspringende Vertiefung 55 definiert. Das Ende 36b des Außenrings 36 (ein Teil des Endes 36b) dient als die andere Seitenwand, welche die zurückspringende Vertiefung 55 definiert.
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Die zurückspringende Vertiefung 55 ist ein Raum, der durch eine innere Umfangsfläche 51b des zylindrischen Abschnitts 50a, eine Innenfläche 51c des Ringabschnitts 50b und eine Außenseitenfläche 51d des Endes 36b des Außenrings 36 definiert ist. Die zurückspringende Vertiefung 55 ist als eine umlaufende Vertiefung ausgebildet, die sich durchgängig in Umfangsrichtung erstreckt. Somit nimmt die zurückspringende Vertiefung 55 ein Schmiermittel L auf, welches durch das vordere Lager 30, insbesondere entlang der Außenringlaufbahnfläche 36a läuft. In einem unteren Abschnitt des vorderen Lagers 30 kann das Schmiermittel L in einem Bereich außerhalb des Ringabschnitts 38b großen Durchmessers des Käfigs 38 in Radialrichtung gehalten werden. Der Reservoirabschnitt 50 (die zurückspringende Vertiefung 55) liegt außerhalb der großen Rippe 32c des Innenrings 32 in radialer Richtung, wie in 2 gezeigt. In einem oberen Abschnitt des vorderen Lagers 30 erlaubt der Ringabschnitt 50b des Reservoirabschnitts 50, dass das im Reservoirabschnitt 50 enthaltene Schmiermittel L in Richtung der großen Rippe 32c des Innenrings 32 geführt wird.
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In einem Längsschnitt hat die zurückspringende Vertiefung 55 des Reservoirabschnitts 50 am Boden der zurückspringenden Vertiefung 55 Vertiefungen und Vorsprünge, wie in 3 gezeigt. Mit anderen Worten, die innere Umfangsfläche 51b des zylindrischen Abschnitts 50a hat einen vertieften und erhöhten Abschnitt 56 mit Vertiefungen und Erhöhungen. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Mehrzahl von vertieften Abschnitten 56b sowie eine Mehrzahl von erhöhten Abschnitten 56a ausgebildet. Der vertiefte und erhöhte Abschnitt 56 (die Vertiefungen und Erhöhungen) können jedoch jegliche Ausgestaltung haben, solange der vertiefte und erhöhte Abschnitt 56 wenigstens einen der erhöhten Abschnitte 56a hat. In der vorliegenden Ausführungsform haben die Vertiefungen und Erhöhungen eine pulswellenzugartige Form, wobei die erhöhten Abschnitte 56a rechteckförmig sind.
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Der Reservoirabschnitt 50 ist so gestaltet, dass ein Bohrungsdurchmesser ∅B der Seitenwand, welche die zurückspringende Vertiefung 55 definiert, mit anderen Worten, der Bohrungsdurchmesser ∅B des Ringabschnitts 50b größer als ein Durchmesser ∅A eines Kreises ist, der die jeweiligen radial äußersten Abschnitte 34e der kegelförmigen Rollen 34 am Außenumfang des Innenrings 32 miteinander verbindet (siehe 2) (∅B > ∅A). In der vorliegenden Ausführungsform ist die zurückspringende Vertiefung 55 weiterhin so ausgebildet, dass ein Bohrungsdurchmesser ∅C eines jeden erhöhten Abschnitts 56a in den Vertiefungen und Erhöhungen (vertiefter und erhöhter Abschnitt 56) am Boden der zurückspringenden Vertiefung 55 größer als der Durchmesser ∅A ist.
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Die vertieften Abschnitte 56b in dem vertieften und dem erhöhten Abschnitt 56 sind jeweils so gemacht, dass sie größer sind als Fremdkörper g, welche im Schmiermittel L enthalten sein können. Beispiele von Fremdkörpern g umfassen Bearbeitungsspäne bei der Herstellung des Gehäuses 12 (siehe 1) etc. und Abrieb vom Zahnkranz 14 und vom Ritzel 16 (siehe 1). Was die Bearbeitungsspäne betrifft, so ist die Größe der Fremdkörper g beispielsweise zwischen 100 μm und 200 μm. Was Abrieb betrifft, so ist die Größe von Fremdkörpern g beispielsweise 5 μm bis 15 μm. Damit wird eine axiale Abmessung e eines jeden vertieften Abschnitts 56b auf gleich oder größer als der Maximalwert (200 μm) für die Fremdkörper g gemacht und wird 1,5 mal größer als der Maximalwert (= 300 μm) oder kleiner gemacht. Auf ähnliche Weise wird eine Tiefenabmessung (radiale Abmessung) h der vertieften Abschnitte 56b auf einem Wert gleich oder größer als die axiale Abmessung e gemacht.
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Der Fluss von Schmiermittel L in der Differentialvorrichtung 10 (siehe 1) mit obigem Aufbau wird nun beschrieben. In 1 ist das Schmiermittel L in einem Schmiermittelraum 19 aufgenommen, der einem unteren Abschnitt des Gehäuses 12 entspricht und in welchem der Zahnkranz 14 liegt. Das Schmiermittel L im Schmiermittelraum 19 wird von dem sich drehenden Zahnkranz 14 aufgerührt, mitgenommen und verteilt. Insbesondere kann das nach oben mitgenommene Schmiermittel L durch einen Kanal 21, der im oberen Abschnitt des Gehäuses 12 ausgebildet ist und zwischen dem vorderen Lager 30 und dem hinteren Lager 40 fließen. Das auf diese Weise fließende Schmiermittel L kann sowohl in das vordere Lager 30 als auch das hintere Lager 40 eintreten und wird dort zur Schmierung genutzt.
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Das durch das vordere Lager 30 geflossene Schmiermittel L wird in der zurückspringenden Vertiefung 55 in dem Reservoirabschnitt 50 zurückgehalten, der durchgängig mit dem Außenring 36 ausgebildet ist und kann im vorderen Lager 30 (dem Reservoirabschnitt 50: siehe 2) verbleiben. In der Differentialvorrichtung 10 wird die Drehung angehalten und danach wieder aufgenommen, wenn eine bestimmte Zeit verstrichen ist. Unmittelbar nach Wiederaufnahme der Drehung (in einer Anfangsphase der Drehung) ist selbst ein Mitnehmen von Schmiermittel L aus dem Schmiermittelraum 19 gemäß obiger Beschreibung nicht in der Lage, das Schmiermittel L sofort zu dem vorderen Lager 30 zu fördern. Jedoch erlaubt bei der vorliegenden Ausführungsform der Reservoirabschnitt 50, dass das Schmiermittel L, welches in dem vorderen Lager 30 verbleibt, in der Anfangsphase der Drehung verwendet werden kann. Insbesondere gelangen bei dem Kegelwälzlager (siehe 2) die kegelförmigen Rollen 34 in Gleitkontakt mit der großen Rippe 32c des Innenrings 32. Jedoch erlaubt der Reservoirabschnitt 50, dass das Schmiermittel L, welches im vorderen Lager 30 verbleibt, zur Schmierung der Gleitkontaktflächen (aufeinander abgleitende Flächen) der kegelförmigen Rollen 34 und der großen Rippe 32c verwendet zu werden. Im Ergebnis können in der Anfangsstufe der Drehung die Kontaktflächen der kegelförmigen Rollen 34 und der großen Rippe 32c daran gehindert werden, in einem schlechten Schmierzustand zu sein.
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Die zurückspringende Vertiefung 55 im Reservoirabschnitt 50 hat die Vertiefungen und Erhöhungen am Boden (der inneren Umfangsfläche 51b) der zurückspringenden Vertiefung 55, wie oben beschrieben (siehe 3). Somit kann das Schmiermittel L aus der zurückspringenden Vertiefung 55 herausfließen. Jedoch werden Fremdkörper g, welche in den vertieften Abschnitt 56b eingedrungen sind, an dem erhöhten Abschnitt 56a festgehalten und daran gehindert, aus der zurückspringenden Vertiefung 55 heraus zu fließen. Die Fremdkörper g können daran gehindert werden, in das Lagerinnere einzudringen, beispielsweise die Laufbahnflächen 32a und 36a oder zwischen die große Rippe 32c und die kegelförmigen Rollen 34. Wenn Fremdkörper g zusammen mit dem Schmiermittel L in das Lagerinnere eindringen, kann dies die Lebensdauer des Lagers verkürzen. Jedoch ist es bei dem vorderen Lager 30 der vorliegenden Ausführungsform möglich, zu verhindern, dass sich die Lebensdauer des Lagers aufgrund von Fremdkörpern g verkürzt.
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5 ist eine Darstellung, welche den Zusammenbau des vorderen Lagers 30 aus 2 zeigt. Zur Herstellung des vorderen Lagers 30 gemäß 2 wird zunächst der Außenring 36, der mit dem Reservoirabschnitt 50 ausgebildet ist, in Axialrichtung gedrückt und im Presssitz in das Gehäuse 12 eingefügt. 5 zeigt, wie der Außenring 36 vollständig im Presssitz im Gehäuse 12 aufgenommen ist.
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Sodann wird der Käfig 38 mit den hierin aufgenommenen kegelförmigen Rollen 34 an der Innenringlaufbahnfläche 32a des Innenrings 32 positioniert, um eine Innenringeinheit 30a zu bilden. Die Innenringeinheit 30a wird entlang der Axialrichtung bewegt und an den Außenring 36 mit dem Reservoirabschnitt 50 herangebracht, während sie über ein Wellenende der Welle 18 gesetzt wird. Somit können die in der Innenringeinheit 30a enthaltenen kegelförmigen Rollen 34 über den Reservoirabschnitt 50 laufen. Die Innenringeinheit 30a wird entlang der Axialrichtung zu einer Position bewegt, wo die kegelförmigen Rollen 34 in Anlage mit der Außenringlaufbahnfläche 36a gelangen.
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Zu diesem Zeitpunkt gelangen die radial äußersten Abschnitte 34e der kegelförmigen Rollen 34 über den gesamten Umfang des Ringabschnitts 50b nicht in Kontakt mit dem Ringabschnitt 50b des Reservoirabschnitts 50. Dies deshalb, als der Bohrungsdurchmesser ∅B des Ringabschnitts 50b des Reservoirabschnitts 50, das heißt der Bohrungsdurchmesser ∅B der Seitenwand, welche die zurückspringende Vertiefung 55 definiert, größer als der Durchmesser ∅A des Kreises ist, der die radial äußersten Abschnitte 34e der kegelförmigen Rollen 34 untereinander verbindet, die am Außenumfang des Innenrings 32 liegen, wie oben beschrieben (∅B > ∅A). Weiterhin stören bei der vorliegenden Ausführungsform die radial äußersten Abschnitte 34e der kegelförmigen Rollen 34 nicht mit dem vertieften und erhöhten Abschnitt 56 des Reservoirabschnitts 50 (siehe 3). Dies deshalb, weil der Bohrungsdurchmesser ∅C eines jeden erhöhten Abschnitts 56a in dem vertieften und erhöhten Abschnitt 56 größer als der Durchmesser ∅A ist (∅C > ∅A). Wie oben beschrieben, wird die Innenringeinheit 30a mit dem Außenring 36, der den Reservoirabschnitt 50 hat, zusammengebaut, um das vordere Lager 30 zu bilden (2).
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Das Kegelwälzlager (vordere Lager 30) bei der vorliegenden Ausführungsform enthält den Außenring 36, den Innenring 32, die kegelförmigen Rollen 34, den ringförmigen Käfig 38 und den Reservoirabschnitt 50, wie in 2 gezeigt. Im Reservoirabschnitt 50 ist die zurückspringende Vertiefung 55 an der in axialer Richtung zweiten Seite des Außenrings 36 ausgebildet, um das Schmiermittel L an einem Innenumfang des Außenrings 36 zurückzuhalten. Der Außenring 36 und der Reservoirabschnitt 50 sind einteilig ausgebildet. Wie in den 3 und 5 gezeigt, ist der Bohrungsdurchmesser ∅B der Seitenwand (Ringabschnitt 50b), welche die zurückspringende Vertiefung 55 des Reservoirabschnitts 50 definiert, größer als der Durchmesser ∅A des Kreises, der die radial äußersten Abschnitte 34e der kegelförmigen Rollen 34 untereinander verbindet, die am Außenumfang des Innenrings 32 liegen.
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Bei dieser Ausgestaltung kann das Schmiermittel L in der zurückspringenden Vertiefung 55 im Reservoirabschnitt 50 gespeichert werden, der sich in axialer Richtung auf der zweiten Seite des Außenrings 36 befindet. Das Schmiermittel L kann verwendet werden, das Kegelwälzlager (das vordere Lager 30) zu schmieren. Insbesondere hat der Innenring 32 die große Rippe 32c, welche in Kontakt mit den kegelförmigen Rollen 34 gelangt und die sich auf der zweiten Seite des Innenrings 32 in axialer Richtung befindet, wo der Reservoirabschnitt 50 vorhanden ist. Folglich kann das Schmiermittel L im Reservoirabschnitt 50 verwendet werden, um Bereiche zwischen der großen Rippe 32c und den kegelförmigen Rollen 34 zu schmieren. Somit können zu Beginn der Drehung des vorderen Lagers 30 die Kontaktflächen der kegelförmigen Rollen 34 und der großen Rippe 32c davor bewahrt werden, in einem schlechten Schmierungszustand zu sein.
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Wie in 5 gezeigt, sind Außenring 36 und Reservoirabschnitt 50 einteilig. Folglich können der Außenring 36 und der Reservoirabschnitt 50 als ein Teil gehandhabt werden, wenn sie in das Gehäuse 12 eingebaut werden. Im Ergebnis lässt sich problemlos eine Ausgestaltung erreichen, welche die Speicherung des Schmiermittels L im vorderen Lager 30 ermöglicht. Wenn weiterhin das Kegelwälzlager zusammengebaut wird, in dem die Innenringeinheit 30a an den Außenring 36 herangebracht wird, der einteilig mit dem Reservoirabschnitt 50 ausgebildet ist, stößt die Seitenwand (Ringabschnitt 50b), welche die zurückspringende Vertiefung 55 definiert, nicht an die radial äußersten Abschnitte 34e der kegelförmigen Rollen 34 der Innenringeinheit 30a an, was den Zusammenbau erleichtert.
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6 ist eine Längsschnittdarstellung, die einen Teil einer Abwandlungsform des Kegelwälzlagers (vorderen Lagers 30) zeigt. In dem vorderen Lager 30 von 6 ist der Außenring 36 separat vom Reservoirabschnitt 50 ausgebildet. Mit anderen Worten, der Reservoirabschnitt 50 ist ein Halteteil, welches zur Speicherung des Schmiermittels ausgelegt ist. Der Reservoirabschnitt 50 ist ein zylindrisches Bauteil, das separat vom Außenring 36 ist. Der Reservoirabschnitt 50 hat einen zylindrischen Abschnitt 62 und einen ringförmig vorstehenden Abschnitt 68. Der zylindrische Abschnitt 62 ist benachbart dem Außenring 36 vorgesehen. Der vorstehende Abschnitt 68 steht vom zylindrischen Abschnitt 62 in radialer Richtung nach innen vor. Der zylindrische Abschnitt 62 ist in Kontakt mit einer Endfläche 36c großen Durchmessers des Außenrings 36. Eine umlaufende Vertiefung (zurückspringende Vertiefung 55) mit vertieftem Querschnitt ist durch den zylindrischen Abschnitt 62, den ringförmig vorstehenden Abschnitt 68 und das Ende 36b des Außenrings 36 an der in axialer Richtung zweiten Seite definiert. Der Reservoirabschnitt 50 hat einen Passabschnitt, der über einen Teil des Außenrings 36 gefügt ist, so dass der Reservoirabschnitt 50 mit dem Außenring 36 zusammengesetzt ist. Der Passabschnitt ist bei der vorliegenden Ausführungsform eine Passklaue 66. Der Reservoirabschnitt 50 ist aus einem Kunstharz.
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In dem zylindrischen Abschnitt 62 des Reservoirabschnitts 50 ist ein Schlitz 54 ausgebildet, der sich in axialer Richtung zur zweiten Seite hin öffnet. Der Schlitz 54 trennt den zylindrischen Abschnitt 62 in einen radial inneren Abschnitt 51, der mit dem vorstehenden Abschnitt 68 versehen ist und in einen radial äußeren Abschnitt 52 in Radialrichtung. Der zylindrische Abschnitt 62 hat einen Basisabschnitt 53, der den radial inneren Abschnitt 51 und den radial äußeren Abschnitt 52 miteinander verbindet. In der vorliegenden Ausführungsform verläuft der Schlitz 54 über den gesamten Umfang des zylindrischen Abschnitts 62. Der Schlitz 54 ist ausgebildet, damit sich der radial innere Abschnitt 51 mit dem vorstehenden Abschnitt 68 problemlos in radialer Richtung elastisch nach außen verformen lässt. Während des Zusammenbaus des vorderen Lagers 30 wird die Innenringeinheit für das vordere Lager 30 gemäß 6 an den Außenring 36 und den Reservoirabschnitt 50 entlang der Axialrichtung herangebracht (wie im Fall von 5). Selbst wenn hierbei der vorstehende Abschnitt 68 in Kontakt mit dem Ringabschnitt 38b großen Durchmessers des Käfigs 38 gelangt oder mit den radial äußersten Abschnitten 34e der kegelförmigen Rollen 34, wird der vorstehende Abschnitt 68 elastisch verformt. Der radial innere Abschnitt 51 mit dem vorstehenden Abschnitt 68 kann ebenfalls in radialer Richtung elastisch nach außen verformt werden. Dies ermöglicht, dass der Ringabschnitt 38b großen Durchmessers vom Käfig 38 in der Innenringeinheit und die radial äußersten Abschnitte 34e der kegelförmigen Rollen 34, welche ebenfalls in der Innenringeinheit enthalten sind, am Reservoirabschnitt 50 vorbeilaufen können.
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Die zurückspringende Vertiefung 55 im Reservoirabschnitt 50 dieser Form hat am Boden der zurückspringenden Vertiefung 55 die Vertiefungen und Erhöhungen. Insoweit ist der Reservoirabschnitt 50 bei dieser Abwandlungsform gleich wie der Reservoirabschnitt 50 von 3 ausgebildet. Der Reservoirabschnitt 50 dieser Ausgestaltungsform erlaubt, dass das Schmiermittel in der zurückspringenden Vertiefung 55 des Reservoirabschnitts 50 zurückgehalten wird, der in axialer Richtung auf der zweiten Seite des Außenrings 36 ausgebildet ist. Das Schmiermittel kann verwendet werden, das Kegelwälzlager (vordere Lager 30) zu schmieren. Somit kann zu Beginn der Drehung das Lagerinnere daran gehindert werden, in einem schlechten Schmierungszustand zu sein. Da die zurückspringende Vertiefung 55 im Reservoirabschnitt 50 die Vertiefungen und Erhöhungen am Boden der zurückspringenden Vertiefung 55 hat, werden Fremdkörper g, die sich am Boden sammeln, an einem Herausfließen gehindert, was den Eintritt von Fremdkörpern in das Lagerinnere erschwert.
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Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht einschränkend zu verstehen. Mit anderen Worten, das Kegelwälzlager gemäß der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Formen beschränkt, sondern es sind im Rahmen der Erfindung jegliche andere Formen möglich. In den oben beschriebenen Ausführungsformen haben die Vertiefungen und Erhöhungen am Boden der zurückspringenden Vertiefung 55 die impulswellenartige Form. Jedoch kann die Form geändert werden und kann ähnlich wie eine Dreieckswelle oder dergleichen sein. In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde die sich drehende Vorrichtung mit dem Kegelwälzlager gemäß der Erfindung als eine Differentialvorrichtung beschrieben, kann jedoch auch ein Getriebemechanismus, beispielsweise das Schaltgetriebe in einem Kraftfahrzeug sein.
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Das Kegelwälzlager gemäß der Erfindung erlaubt, dass das Schmiermittel in der zurückspringenden Vertiefung des Reservoirabschnittes gespeichert wird. Selbst wenn das Schmiermittel Fremdkörper enthält, hindern die Vertiefungen und Erhöhungen die Fremdkörper, die sich am Boden der zurückspringenden Vertiefung angesammelt haben, an einem Austritt. Dies macht den Eintritt von Fremdkörpern in das Lagerinnere schwierig, so dass verhindert wird, dass sich die Lebensdauer des Lagers aufgrund von Fremdkörpern verkürzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008-57791 A [0004, 0005]
