DE102016107703A1

DE102016107703A1 - Wälzlager

Info

Publication number: DE102016107703A1
Application number: DE102016107703.8A
Authority: DE
Inventors: Akiyuki Suzuki
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2016-11-03
Also published as: JP6550898B2; JP2016205593A; US20160319873A1; CN106090017B; US9689423B2; CN106090017A

Abstract

Ein Käfig hat einen ringförmig umlaufenden Abschnitt kleinen Durchmessers, der zwischen einem Innenring und einem Außenring auf einer in Axialrichtung ersten Seite eines Lagers angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Käfigstäben, welche sich von dem ringförmigen Abschnitt kleinen Durchmessers in Richtung einer in Axialrichtung zweiten Seite des Lagers erstrecken. In einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers sind zurückspringende Abschnitte ausgebildet, welche sich jeweils in Richtung eines Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers öffnen. Eine Innenwand eines jeden zurückspringenden Abschnitts hat eine geneigte Fläche, die dazu dient, einen Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts in Richtung des Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Wälzlager wird verwendet, um eine Welle eines sich drehenden Abschnitts in einem Fahrzeug oder einer Werkzeugmaschine zu lagern. Ein Wälzlager, wie es in 12 dargestellt ist, ist ein Kegelwälzlager 90. Das Kegelwälzlager 90 enthält einen Innenring 91, einen Außenring 92, eine Mehrzahl von kegelförmigen Rollen 93 und einen ringförmig umlaufenden Käfig 94 (siehe beispielsweise japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2005-69421 ( JP 2005-69421A ). Die kegelförmigen Rollen 93 befinden sich zwischen dem Innenring 91 und dem Außenring 92. Der Käfig 94 hält die kegelförmigen Rollen 93 in Umfangsrichtung beabstandet zueinander.
Ein derartiges Kegelwälzlager 90 wird beispielsweise für ein Getriebe in einem Kraftfahrzeug verwendet, um eine Welle zu lagern, welche zusammen mit einem Zahnrad dreht. In diesem Fall wird ein in einem Gehäuse des Getriebes bevorratetes Schmiermittel, welches zur Schmierung des Zahnrads verwendet wird, auch zur Schmierung des Kegelwälzlagers 90 verwendet.
In dem Kegelwälzlager 90 gemäß 12 bewirkt eine Pumpwirkung aufgrund einer Drehung des Kegelwälzlagers 90, dass das im Gehäuse bevorratete Schmiermittel, welches sich in einem Lageraußenbereich befindet, zwischen einem Endabschnitt 95 auf Seiten eines kleinen Durchmessers des Käfig 94 und einem Innenringaußenumfang 96 fließt und von dem Endabschnitt 95 auf Seiten des kleinen Durchmessers des Käfig 94 und einem Außenringinnenumfang 97 in ein Lagerinneres fließt, wo sich die kegelförmigen Rollen 93 befinden. Das in das Innere eingeflossene Schmiermittel tritt durch das Lagerinnere hindurch.
Im Getriebe eines Kraftfahrzeugs enthält das Schmiermittel Fremdstoffe, beispielsweise Abrieb, der von der Herstellung eines Zahnrads oder dergleichen herrührt oder Verschleißpartikel, die vom Betrieb des Zahnrads herrühren. Wenn daher solche Fremdkörper zusammen mit dem Schmiermittel das Lagerinnere durchlaufen, können sich die Fremdkörper zwischen den kegelförmigen Rollen 93 und Laufbahnflächen 91a und 92a verfangen. Folglich können Rollkontaktflächen der kegelförmigen Rollen 93 und die Laufbahnflächen 91a und 92a aufgeraut werden, was zu einer Verkürzung der Lagerlebensdauer führt.
Die verkürzte Lebensdauer des Lagers aufgrund von Fremdkörpern, welche sich im Schmiermittel befinden, ist nicht auf das Kegelwälzlager 90 gemäß 12 beschränkt. Andere Wälzlager wie Kugellager und Rollenlager können eine derartige Verringerung der Lebensdauer erfahren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Wälzlager zu schaffen, bei dem Fremdkörper, welche sich in einem Schmiermittel befinden, an einem Eintritt in das Lagerinnere gehindert sind.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Wälzlager auf: einen Innenring; einen Außenring; eine Mehrzahl von Wälzelementen, welche sich zwischen dem Innenring und dem Außenring befinden; und einen ringförmig umlaufenden Käfig, der die Wälzelemente hält. Der Käfig hat einen ringförmig umlaufenden Abschnitt, der sich zwischen dem Innenring und dem Außenring an einer ersten Seite des Lagers in Axialrichtung befindet und eine Mehrzahl von Käfigstäben, welche sich von dem ringförmig umlaufenden Abschnitt in Axialrichtung zu einer zweiten Seite des Lagers erstrecken. In einer oder in beiden von innerer Umfangsfläche und äußerer Umfangsfläche des ringförmig umlaufenden Abschnitt ist ein zurückspringender Abschnitt ausgebildet, der sich in axialer Richtung zu einem Lageräußeren an der ersten Seite des Lagers öffnet. Eine Innenwand des zurückspringenden Abschnitts hat eine geneigte Oberfläche, welche dazu dient, einen Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts in Richtung des Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die voranstehenden und weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, wo gleiche Bezugszeichen verwendet werden, gleiche Elemente zu bezeichnen und in der:
1 eine Längsschnittdarstellung ist, welche eine Ausführungsform eines Wälzlagers der Erfindung zeigt;
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung ist, welche einen ringförmigen Abschnitt kleinen Durchmessers eines Käfigs und einen Umfang des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers zeigt;
3 eine Darstellung ist, welche einen Teil eines Kegelwälzlagers in Richtung eines Pfeils X in 2 zeigt;
4 eine perspektivische Ansicht eines Teils des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers ist, gesehen von einer ersten Seite des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers in axialer Richtung;
5 eine perspektivische Ansicht eines anderen Teils des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers ist, gesehen an der ersten Seite des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers in axialer Richtung;
6 eine perspektivische Ansicht eines Teils des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers ist, gesehen an der ersten Seite des ringförmigen Abschnitts kleinen Durchmessers in axialer Richtung;
7 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Abwandlung 1 des in 6 gezeigten zurückspringenden Abschnitts zeigt;
8 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Abwandlung 2 des in 6 gezeigten zurückspringenden Abschnitts zeigt;
9 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Abwandlung 3 des in 6 gezeigten zurückspringenden Abschnitts zeigt;
10 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Abwandlung 4 des in 4 gezeigten zurückspringenden Abschnitts zeigt;
11 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Abwandlung 5 des in 4 gezeigten zurückspringenden Abschnitts zeigt;
12 eine Längsschnittdarstellung eines herkömmlichen Wälzlagers ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend auf der Grundlage der Zeichnung beschrieben. 1 ist eine Längsschnittdarstellung, welche eine Ausführungsform eines Wälzlagers gemäß der Erfindung zeigt. Das Wälzlager ist ein Kegelwälzlager 2. Das Kegelwälzlager 2 enthält einen Innenring 3, einen Außenring 4, eine Mehrzahl von kegelförmigen Rollen 5 und einen ringförmigen Käfig 6. Die kegelförmigen Rollen 5 liegen zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4. Der Käfig 6 hält die kegelförmigen Rollen 5.
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Kegelwälzlager 2 in einem Getriebe eines Fahrzeugs verwendet. Das Kegelwälzlager 2 lagert drehbeweglich eine Welle 7, welche zusammen mit einem Zahnrad in einem Getriebegehäuse dreht. In dem Gehäuse ist ein Schmiermittel (Öl) bevorratet, welches das Getriebe schmiert. Das Schmiermittel wird auch verwendet, das Kegelwälzlager 2 zu schmieren. In einem derartigen Getriebe enthält das Schmiermittel Fremdkörper, beispielsweise Abriebpartikel, die von der Herstellung des Zahnrads herrühren oder dergleichen oder Verschleißpartikel aufgrund des Gebrauchs des Zahnrads.
Der Innenring 3 ist ein ringförmig umlaufendes Bauteil aus Lagerstahl oder Kohlenstoffstahl für Maschinenbauzwecke. An einem Außenumfang des Innenrings 3 ist eine schräge Innenringlaufbahnfläche 3a ausgebildet, auf der die kegelförmigen Rollen 5 abwälzen. Der Innenring 3 hat eine Konusfrontflächenrippe 8 (nachfolgend als kleine Rippe bezeichnet) und eine Konusrückflächenrippe 9 (nachfolgend als große Rippe bezeichnet). Die kleine Rippe 8 befindet an einer in axialer Richtung ersten Seite der Innenringlaufbahnfläche 3a (einer linken Seite in 1) und steht in radialer Richtung nach außen vor. Die große Rippe 9 befindet sich an einer in axialer Richtung zweiten Seite der Innenringlaufbahnfläche 3a (einer rechten Seite in 1) und steht in radialer Richtung nach außen vor.
Wie der Innenring 3 ist der Außenring 4 ein ringförmig umlaufendes Bauteil aus Lagerstahl oder Kohlenstoffstahl für Maschinenbauzwecke. An einem Innenumfang des Außenrings 4 ist eine schräge Außenringlaufbahnfläche 4a ausgebildet, welche zu der Innenringlaufbahnfläche 3a zeigt und auf der die kegelförmigen Rollen 5 abwälzen.
Die kegelförmigen Rollen 5 sind Bauteile aus Lagerstahl oder dergleichen und laufen auf der Innenringlaufbahnfläche 3a und der Außenringlaufbahnfläche 4a. Jede der kegelförmigen Rollen 5 hat eine kleine Rollenendfläche 5a mit kleinem Durchmesser, welche auf der in axialer Richtung ersten Seite der kegelförmigen Rolle 5 liegt und eine große Rollenendfläche 5b mit großem Durchmesser, die auf der in axialer Richtung zweiten Seite der kegelförmigen Rolle 5 liegt. Die Rollenendfläche 5b kontaktiert eine Rippenfläche 9a der großen Rippe 9.
Der Käfig 6 hat einen ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers, einen ringförmigen Abschnitt 12 großen Durchmessers und eine Mehrzahl von Käfigstäben 13. Der ringförmige Abschnitt 11 kleinen Durchmessers liegt zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 an der in axialer Richtung ersten Seite des Lagers. Der ringförmige Abschnitt 12 großen Durchmessers liegt zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 an der in axialer Richtung zweiten Seite des Lagers. Die Käfigstäbe 13 erstrecken sich vom ringförmigen Abschnitt kleinen Durchmessers in axialer Richtung zur zweiten Seite des Lagers. Der ringförmige Abschnitt 11 kleinen Durchmessers und der ringförmige Abschnitt 12 großen Durchmessers sind wie Ringe ausgebildet und befinden sich in axialer Richtung in einem bestimmten Abstand zueinander. Die Käfigstäbe 13 befinden sich in Umfangsrichtung beabstandet zur Verbindung der ringförmigen Abschnitte 11 und 12 miteinander. Die Umfangsrichtung ist eine Richtung um eine Mittellinie C des Kegelwälzlagers 2 herum.
Taschen 14, welche die jeweiligen kegelförmigen Rollen 5 aufnehmen (halten) sind Räume, welche jeweils zwischen den ringförmigen Abschnitten 11 und 12 und zwischen zwei Käfigstäben 13 definiert sind, welche einander in Umfangsrichtung benachbart sind. Der Käfig 6 kann aus Metall gebildet sein. Jedoch ist bei der vorliegenden Ausführungsform der Käfig 6 aus einem Harz (Kunstharz) gebildet und kann durch Spritzguss geformt werden. Der Käfig 6 aus einem Harz erleichtert das Ausformen eines zurückspringenden Abschnitts 41 (42), wie nachfolgend beschrieben.
2 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers des Käfigs 6 und einer Umgebung des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers. Der ringförmige Abschnitt 11 kleinen Durchmessers bei der vorliegenden Ausführungsform liegt in Axialrichtung zwischen einem Endabschnitt 21 des Außenrings 4 an der ersten Seite des Lagers (nachfolgend als Außenringendabschnitt 21 bezeichnet) und der kleinen Rippe 8, welche in Axialrichtung ein Endabschnitt des Innenrings 3 an der ersten Seite des Lagers ist (nachfolgend als Innenringendabschnitt 8 bezeichnet). Eine innere Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers weist zu einer äußeren Umfangsfläche 23 des Innenringendabschnitts 8 mit einem umlaufenden Abstand A1 dazwischen. Eine äußere Umfangsfläche 32 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers weist zu einer inneren Umfangsfläche 22 des Außenringendabschnitts 21 mit einem umlaufenden Abstand A2 dazwischen. In der Ausführungsform sind die äußere Umfangsfläche 23 des Innenringendabschnitts 8 und die innere Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers entlang einer geraden Zylinderfläche gebildet, welche um die Mittellinie C herum liegt (siehe 1). Die innere Umfangsfläche 22 des Außenringendabschnitts 21 und die äußere Umfangsfläche 32 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers sind entlang einer konischen Oberfläche ausgebildet, welche um die Mittellinie C des Kegelwälzlagers 2 herum liegt (siehe 1).
Die äußere Umfangsfläche 23 des Innenringendabschnitts 8 und die innere Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers sind in unmittelbarer Nähe zueinander. Die radiale Abmessung des umlaufenden Abstands A1 ist auf einen sehr kleinen Wert gesetzt (beispielsweise kleiner als 1.5 mm für den Radius). Die innere Umfangsfläche 22 des Außenringendabschnitts 21 und die äußere Umfangsfläche 32 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers sind in enger Nähe zueinander. Die radiale Abmessung des umlaufenden Abstand A2 ist auf einen sehr kleinen Wert gesetzt (beispielsweise kleiner als 1.5 mm für den Radius). Wie oben beschrieben ist zwischen dem Innenringendabschnitt 8 und dem Außenringendabschnitt 21 eine ringförmig umlaufende Öffnung gebildet. Der ringförmige Abschnitt 11 kleinen Durchmessers ist so gestaltet, dass er die Öffnung mit den sehr kleinen umlaufenden Abständen A1 und A2 verschließt.
In dem Kegelwälzlager 2 gemäß 1 hat die innere Umfangsfläche (Außenringlaufbahnfläche 4a) in des Außenrings 4 einen Durchmesser, der in axialer Richtung von der ersten Seite zur zweiten Seite des Lagers hin zunimmt. Damit erzeugt eine Drehung des Kegelwälzlagers 2 (in der vorliegenden Ausführungsform des Innenrings 3) einen Effekt dahingehend, dass ein Schmiermittel durch einen Ringraum fließt, der zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 gebildet ist, und zwar in Axialrichtung des Lagers von der ersten Seite zur zweiten Seite (Pumpwirkung). Eine derartige Pumpwirkung aufgrund einer Drehung des Kegelwälzlagers 2 ermöglicht, dass ein Schmiermittel in einem Lageräußeren 10 in axialer Richtung von der ersten Seite des Lagers in den Ringraum zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 fließt. Das in den Ringraum eingeflossene Schmiermittel fließt in axialer Richtung über die zweite Seite des Lagers aus. Mit anderen Worten, das Schmiermittel durchläuft ein Lagerinneres, wo sich die kegelförmigen Rollen 5 befinden. Wie oben beschrieben, ist bei dem Kegelwälzlager 2 von 1 die erste Seite des Lagers in Axialrichtung gesehen in Entsprechung zu einer Einströmseite für das Schmiermittel, wohin gegen die zweite Seite des Lagers in Axialrichtung gesehen in Entsprechung zur einer Ausströmseite für das Schmiermittel ist.
3 ist eine Darstellung, welche einen Teil des Kegelwälzlagers 2 gesehen in Richtung des Pfeils X in 2 zeigt. Wie in den 2 und 3 gezeigt, sind in der inneren Umfangsfläche 31 und der äußeren Umfangsfläche 32 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers zurückspringende Abschnitte 41 bzw. 42 ausgebildet, welche sich in axialer Richtung zu dem Lageräußeren 10 an der ersten Seite öffnen. Die zurückspringenden Abschnitte können ausschließlich in einer von innerer und äußerer Umfangsfläche 31 oder 32 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet sein.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers, gesehen von der in Axialrichtung ersten Seite des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers aus. Wie in den 2 und 4 gezeigt, ist eine Innenwand 41a eines jeden zurückspringenden Abschnitts 41 an der Innenumfangsfläche 31 eine geneigte Fläche 43. Die geneigte Fläche 43 dient zur Vergrößerung eines Querschnitts des zurückspringenden Abschnitts 41 in Richtung des Lageräußeren 10 an der ersten Axialseite. Mit anderen Worten, der zurückspringende Abschnitt 41 hat seinen größten Querschnitt an einem ersten axialseitigen Öffnungsende 41b des zurückspringenden Abschnitts 41. Der Querschnitt ist ein Schnitt senkrecht zur Mittellinie C (siehe 1) des Kegelwälzlagers 2. Entlang der inneren Umfangsfläche 31 ist eine Mehrzahl von zurückspringenden Abschnitten 41 ausgebildet.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Teils des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers, gesehen von der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers aus. Wie in den 2 und 5 gezeigt, ist eine Innenwand 42a eines jeden zurückspringenden Abschnitts 42 in der äußeren Umfangsfläche 32 eine geneigte Fläche 44. Die geneigte Fläche 44 dient zur Vergrößerung eines Querschnitts des zurückspringenden Abschnitts 42 in Richtung Lageräußeres 10 an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers. Mit anderen Worten, der zurückspringende Abschnitt 42 hat seinen größten Querschnitt an einem Öffnungsende 42b des zurückspringenden Abschnitts 42 an der in Axialrichtung ersten Seite hiervon. Eine Mehrzahl von zurückspringenden Abschnitten 42 ist entlang der äußeren Umfangsfläche 32 ausgebildet.
Bei dem Kegelwälzlager 2 mit dem Käfig 6 bewirkt gemäß obiger Beschreibung eine Drehung des Lagers (in der vorliegenden Ausführungsform eine Drehung des Innenrings 3 in Richtung des Pfeils R1), dass das Schmiermittel durch den umlaufenden Abstand A1 zwischen dem Innenring 3 und dem ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers in gleicher Richtung wie die Lagerdrehrichtung (in 3 Richtung des Pfeils R2) fließt, wie in 3 dargestellt. Wenn das Schmiermittel durch den umlaufenden Abstand A1 fließt, tritt ein Teil des Schmiermittels in jede der zurückspringenden Abschnitte 41 ein, so dass eine Verwirbelung des Schmiermittels in dem zurückspringenden Abschnitts 41 bewirkt wird (die Verwirbelung, die durch den Pfeil R1 dargestellt ist). Eine Zentrifugalkraft in der Verwirbelung bewirkt, dass Fremdkörper J, die sich in dem Schmiermittel befinden, gegen die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 gedrückt werden. Insbesondere sind gemäß obiger Beschreibung die Fremdkörper J aus Metall und haben somit ein höheres spezifisches Gewicht als das Schmiermittel. Somit wirkt in dem zurückspringenden Abschnitt 41 eine stärkere Zentrifugalkraft auf die Fremdkörper J als auf das Schmiermittel. Somit werden die Fremdkörper J von dem Schmiermittelstrom abgetrennt und gegen die Innenwand 41a gedrückt. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 ist gemäß obiger Beschreibung die geneigte Fläche 43. Werden die gegen die geneigte Fläche 43 gedrückten Fremdkörper J entlang der Oberfläche (der geneigten Fläche 43) zum Lageräußeren 10 abgeführt (siehe Pfeil G1 in 2). Folglich werden sich im Schmiermittel befindliche Fremdkörper J daran gehindert, über den umlaufenden Abstand A1 in das Lagerinnere einzudringen, wo sich die kegelförmigen Rollen 5 befinden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die zurückspringenden Abschnitte 42, welche eine ähnliche Funktion haben, in der äußeren Umfangsfläche 32 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet. Mit anderen Worten, eine Drehung des Lagers (in der vorliegenden Ausführungsform eine Drehung des Innenrings 3 in Richtung des Pfeils R1) bewirkt, dass das Schmiermittel durch den umlaufenden Abstand A2 zwischen dem Außenring 4 und dem ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers in gleicher Richtung wie die Lagerdrehrichtung (in 3 die Richtung des Pfeils R3) fließt wie in 3 gezeigt. Wenn das Schmiermittel entlang des umlaufenden Abstand A2 fließt, tritt ein Teil des Schmiermittels in jeden der zurückspringenden Abschnitte 42 ein, so dass ein Verwirbelung des Schmiermittels in dem zurückspringenden Abschnitts 42 verursacht wird (die durch den Pfeil r2 dargestellte Verwirbelung). Eine Zentrifugalkraft in der Verwirbelung bewirkt, dass Fremdkörper J in dem Schmiermittel gegen die Innenwand 42a des zurückspringenden Abschnitts 42 gedrückt werden. Die Innenwand 42a des zurückspringenden Abschnitts 42 ist die geneigte Fläche 44, wie oben beschrieben. Folglich werden die Fremdkörper J, welche gegen die geneigte Fläche 44 gedrückt werden, entlang der Oberfläche (geneigte Fläche 44) zum Lageräußeren 10 hin abgeführt (siehe Pfeil G2 in 2). Folglich werden Fremdkörper J, die sich im Schmiermittel befinden, daran gehindert, über den umlaufenden Abstand A2 in das Lagerinnere einzudringen, wo sich die kegelförmigen Rollen befinden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Innenwand 41a eines jeden zurückspringenden Abschnitts 41 und ist die Innenwand 42a eines jeden zurückspringenden Abschnitts 42 entlang einer Konusfläche ausgebildet, welche um eine gerade Linie herum ausgebildet ist, welche parallel zur Mittellinie C (siehe 1) des Kegelwälzlagers 2 verläuft (siehe die 4 und 5). Jeder der zurückspringenden Abschnitte 41 und 42 hat einen halbkreisförmigen Querschnitt. Somit ist die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 in ihrer Gesamtheit die geneigte Fläche 43. Die Innenwand 42a des zurückspringenden Abschnitts 42 ist in ihrer Gesamtheit die geneigte Fläche 44.
Die Innenwände 41a und 42a werden näher beschrieben. In 3 ist die Innenwand 41a eines jeden zurückspringenden Abschnitts 41 an dem Innenumfang des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet und in Seitenflächenabschnitte 43a und 43b unterteilt, welche einander in Umfangsrichtung gegenüberliegen, sowie in einem Bodenflächenabschnitt 43c, der zwischen den aufeinander zuweisenden Seitenflächenabschnitten 43a und 43b liegt. In der vorliegenden Ausführungsform bilden sowohl das Paar von Seitenflächenabschnitten 43a und 43b als auch der Bodenflächenabschnitt 43c die geneigte Fläche 43 (siehe 4). Mit anderen Worten, der Bodenflächenabschnitt 43c bildet einen Teil der geneigten Fläche 43, der sich in Radialrichtung zu dem Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers nach außen erstreckt. Die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b bilden jeweilige Teile der geneigten Fläche 43, deren Zwischenabstand in Richtung des Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zunimmt. Somit kann von allen Flächen der Innenwand 41a erwartet werden, dass sie die Abführfunktion von Fremdkörpern J liefern.
In 3 ist die Innenwand 42a des zurückspringenden Abschnitts 42, der am Außenumfang des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet ist, in Seitenflächenabschnitte 44a und 44b, die in Umfangsrichtung aufeinander zuweisen und einen Bodenflächenabschnitt 44c unterteilt, der zwischen den aufeinander zuweisenden Seitenflächenabschnitten 44a und 44b liegt. In der vorliegenden Ausführungsform bilden sowohl das Paar von Seitenflächenabschnitten 44a und 44b als auch der Bodenflächenabschnitt 44c die geneigte Fläche 44 (siehe 5). Mit anderen Worten, der Bodenflächenabschnitt 44c bildet einen Teil der geneigten Fläche 44, der sich in Radialrichtung nach innen und zum Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers erstreckt. Die Seitenflächenabschnitte 44a und 44b bilden jeweilige Teile der geneigten Fläche 44, deren Zwischenabstand in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zunimmt. Somit kann von allen Flächen der Innenwand 42a erwartet werden, dass sie die Abführfunktion von Fremdkörpern J liefern.
Die zurückspringenden Abschnitte 41 und 42 können in einer anderen Form als der in den 2 bis 5 gezeigten Form ausgebildet sein. Andere Formen der zurückspringenden Abschnitte 41 und 42 werden nachfolgend beschrieben. Was diese Formen betrifft, so wird der zurückspringende Abschnitt 41 beschrieben, der am Innenumfang des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet ist. Es kann jedoch eine Ausgestaltung ähnlich zur Ausgestaltung des zurückspringenden Abschnitts 41 am Innenumfang für den zurückspringenden Abschnitt 42 verwendet werden, der am Außenumfang des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet ist. Der zurückspringende Abschnitt 41 am Innenumfang und der zurückspringende Abschnitt 42 am Außenumfang können unterschiedliche Formen haben.
6 ist eine perspektivische Ansicht des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers mit den zurückspringenden Abschnitten 41 hierhin, gesehen von der in Axialrichtung ersten Seite des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers aus. Jeder der zurückspringenden Abschnitte 41 hat eine rechteckförmigen Querschnitt (ausgebildet wie ein Rechteck mit eng ausgerundeten Ecken 41c und 41d). Der zurückspringende Abschnitt 41 ist an der inneren Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet und öffnet sich zum Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers wie im Fall von 4. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 hat die geneigte Fläche 43, die dazu dient, den Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern.
In der in 6 dargestellten Form bewirkt eine Drehung des Lagers (eine Drehung des Innenrings 3 in Richtung des Pfeils R1) einen Fluss des Schmiermittels durch den umlaufenden Abstand A1 zwischen dem Innenring 3 und dem ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers in gleicher Richtung wie die Lagerdrehrichtung (in 6 die Richtung des Pfeils R2). Wenn das Schmiermittel entlang des umlaufenden Abstands A1 fließt, tritt ein Teil des Schmiermittels in den zurückspringenden Abschnitt 41 ein, um eine Verwirbelung des Schmiermittels im zurückspringenden Abschnitt 41 zu bewirken (die durch den Pfeil R1 dargestellte Verwirbelung).
Eine Zentrifugalkraft in der Verwirbelung bewirkt, dass sich im Schmiermittel befindliche Fremdkörper J gegen die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 gedrückt werden. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 hat die geneigte Fläche 43, wie oben beschrieben. Folglich bewirkt ein Effekt ähnlich dem Effekt, der in der in 4 dargestellten Form erzeugt wird, dass die Fremdkörper J gegen die geneigte Fläche 43 gedrückt werden, um entlang der Fläche (der geneigten Fläche 43) zum Lageräußeren 10 hin abgeführt zu werden.
Die Innenwand 41a hat die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b welche in Umfangsrichtung aufeinander zuweisen und den Bodenflächenabschnitt 42c, der zwischen den aufeinander zuweisenden Seitenflächenabschnitten 43a und 43b liegt. In der vorliegenden Ausführungsform bilden sowohl das Paar von Seitenflächenabschnitten 43a und 43b als auch der Bodenflächenabschnitt 43c die geneigte Fläche 43. Somit kann von allen Flächen der Innenwand 41a erwartet werden, dass sie die Abführfunktion für Fremdkörper J liefern. Wie oben beschrieben werden die Fremdkörper J im Schmiermittel daran gehindert, über den umlaufenden Abstand A1 in das Lagerinnere einzudringen, wo die kegelförmigen Rollen 5 vorhanden sind.
Wenn der zurückspringende Abschnitt 41 den rechteckförmigen Querschnitt gemäß 6 hat, sind die beiden Ecken 41c und 41d im zurückspringenden Abschnitt 41 ausgebildet. Somit treten Verwirbelungen mit kleineren Drehradien (die durch die Pfeile r3 dargestellten Verwirbelungen) in den Ecken 41c und 41d auf. Die Zentrifugalkraft nimmt zu, wenn der Drehradius abnimmt. Folglich werden Fremdkörper J im Schmiermittel noch besser gegen die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 an den dortigen Ecken 41c und 41d gedrückt. Da die Innenwand 41a die geneigte Fläche 42 hat, werden Fremdkörper J, welche gegen die Innenwand 41a gedrückt werden, entlang der geneigten Fläche 43 zum Lageräußeren hin abgeführt.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Abwandlung 1 des zurückspringenden Abschnitts 41 aus 6. Wie der zurückspringende Abschnitt 41 in 6 ist der zurückspringende Abschnitt 41 in der Abwandlung 1 an der inneren Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet und öffnet sich in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 hat die geneigte Fläche 43, die dazu dient, den Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern. Der zurückspringende Abschnitt 41 von 7 ist rechteckförmig. Die Innenwand 41a hat die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b, die in Umfangsrichtung aufeinander zuweisen und den Bodenflächenabschnitt 43c, der zwischen den aufeinander zuweisenden Seitenflächenabschnitten 43a und 43b liegt. Nur der Bodenflächenabschnitt 43c bildet die geneigte Fläche 43. Mit anderen Worten, die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b, welche aufeinander zuweisen, sind Oberflächen, die zueinander parallel sind. Somit kann von den Bodenflächenabschnitt 43c der Innenwand 41a erwartet werden, dass er die Abführfunktion für die Fremdkörper J liefert.
8 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Abwandlung 2 des zurückspringenden Abschnitts 41 aus 6 zeigt. Wie der zurückspringende Abschnitt 41 von 6 ist der zurückspringende Abschnitt 41 in der Abwandlung 2 an der inneren Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet und öffnet sich in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seiten des Lagers. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 hat die geneigte Fläche 43, welche dazu dient, den Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern. Der zurückspringende Abschnitt 41 hat in 8 einen rechteckförmigen Querschnitt. Die Innenwand 41a hat die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b, welche in Umfangsrichtung aufeinander zuweisen und den Bodenflächenabschnitt 43c, der zwischen den aufeinander zuweisenden Seitenflächenabschnitten 43a und 43b liegt. Die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b bilden die geneigte Fläche 43. Der Bodenflächenabschnitt 43c ist parallel zur inneren Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers. Somit kann von den Seitenflächenabschnitten 43a und 43b in der Innenwand 41a erwartet werden, dass sie die Abführfunktion für die Fremdkörper J liefern.
In dem in den 6 bzw. 7 bzw. 8 dargestellten Formen hat der zurückspringende Abschnitt einen rechteckförmigen (viereckigen) Querschnitt. Jedoch können die Querschnitte auch fünfeckig oder sechseckig sein.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Abwandlung 3 des zurückspringenden Abschnitts 41 aus 6. Wie der zurückspringende Abschnitt 41 in 6 ist der zurückspringende Abschnitt 41 bei der Abwandlung 3 an der inneren Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet und öffnet sich in Richtung des Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 hat die geneigte Fläche 43, die dazu dient, den Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern.
Der zurückspringende Abschnitt 41 von 9 hat einen dreieckförmigen Querschnitt (die Form eines Dreiecks mit einer kleinen ausgerundeten Ecke 41a). Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 hat die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b, welche in Umfangsrichtung aufeinander zuweisen. Die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b bilden die geneigte Fläche 43. Somit kann von den Seitenflächenabschnitten 43a und 43b der Innenwand 41a erwartet werden, dass sie die Abführfunktion für die Fremdkörper J liefern.
Wenn der zurückspringende Abschnitt 41 den dreieckförmigen Querschnitt hat, tritt eine Verwirbelung mit einem wesentlich kleineren Drehradius (die Verwirbelung gemäß dem Pfeil r4) in einem kleinen Raum an der Spitze 41e des zurückspringenden Abschnitts 41 auf. Die Zentrifugalkraft nimmt mit abnehmenden Drehradius zu. Folglich werden Fremdkörper J, die sich im Schmiermittel befinden, noch besser gegen die Innenwand 41a an der Spitze des zurückspringenden Abschnitts 41 gedrückt. Da die Innenwand 41a die geneigte Fläche 43 hat, werden Fremdkörper J, welche gegen die Innenwand 41a gedrückt werden, entlang der geneigten Fläche 43 zum Lageräußeren abgeführt.
10 ist eine perspektivische Darstellung, welche eine Abwandlung 4 des zurückspringenden Abschnitts 41 aus 4 zeigt. Wie der zurückspringende Abschnitt 41 von 4 ist der zurückspringende Abschnitt 41 in der Abwandlung 4 an der inneren Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet und öffnet sich in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 ist die geneigte Fläche 43, die dazu dient, den Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern. Die Innenwand 41a hat die Seitenflächenabschnitte 43a und 43b, die einander in Umfangsrichtung gegenüber liegen und den Bodenflächenabschnitt 43c, der zwischen den aufeinander zuweisenden Seitenflächenabschnitten 43a und 43b liegt. In der Abwandlung 4 bilden sowohl das Paar der Seitenflächenabschnitte 43a und 43b als auch der Bodenflächenabschnitt 43c die geneigte Fläche 43. Somit kann von sämtlichen Flächen der Innenwand 41a erwartet werden, dass sie die Abführfunktion für die Fremdkörper J liefern.
In dem zurückspringenden Abschnitt 41 von 10 hat der Bodenflächenabschnitt 43c einen kreisbogenförmigen Querschnitt, wohin gegen jeder der Seitenflächenabschnitten 43a und 43b eine ebene Fläche ist. Die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 hat einen halblanglochförmigen (halbelliptischen) Querschnitt. Dies ermöglicht, dass eine Verwirbelung von Schmiermittel zuverlässig im Inneren des zurückspringenden Abschnitts 41, mit anderen Worten, im Bereich des Bodenflächenabschnitts 43c erzeugt wird.
Als repräsentativ für die in den 3 bis 10 dargestellten Formen wird die Form von 3 beschrieben. Jeder der zurückspringenden Abschnitte 41 (42) hat einen symmetrischen Querschnitt. Mit anderen Worten, jeder der zurückspringenden Abschnitte 41 (42) ist symmetrisch bezüglich einer radialen virtuellen Linie K1 (K2), welche durch die Mitte Q1 (Q2) des Querschnitts des zurückspringenden Abschnitts 41 (42) und der Mitte des Kegelwälzlagers 2 verläuft. Somit sind eine Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 (42) in Umfangsrichtung und die andere Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 (42) in Umfangsrichtung liniensymmetrisch. Auf diese Weise sind im Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 (42) die Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 (42) in Umfangsrichtung und die andere Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 (42) in Umfangsrichtung symmetrisch geformt. Folglich kann das Kegelwälzlager 2 fortlaufend die Abführfunktion von Fremdkörpern zum Lageräußeren unter Verwendung der zurückspringenden Abschnitte 41 (42) ungeachtet der Drehrichtung des Lagers liefern. Mit anderen Worten, obgleich in der in 3 dargestellten Form der Innenring 3 in Richtung des Pfeils R1 dreht, kann der Effekt bezüglich der Fremdkörperabfuhr an das Lageräußere unter Verwendung der zurückspringenden Abschnitte 41 (42) auch dann ausgeübt werden, wenn der Innenring 3 in einer Richtung entgegensetzt zur Richtung des Pfeils R1 dreht.
Im Gegensatz hierzu kann im Querschnitt eines jeden der zurückspringenden Abschnitte 41 die Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 in Umfangsrichtung und die andere Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 in Umfangsrichtung asymmetrisch ausgeführt sein, wie in 11 gezeigt. In der in 11 dargestellten Form ist im Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 die Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 in Umfangsrichtung wie eine Schwalbenschwanzvertiefung ausgeführt, bei der die Öffnung der Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 zur inneren Umfangsfläche 31 hin schmal ist. Die andere Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 in Umfangsrichtung ist wie ein Kreisbogen ausgeführt, bei dem die Öffnung der anderen Hälfte des zurückspringenden Abschnitts 41 zur inneren Umfangsfläche 31 hin weiter ist (die Öffnung ist nicht verengt). Wenn in diesem Fall das Lager entgegen Uhrzeigersinn dreht, das heißt in Richtung des Pfeils R1 in 11, kann eine Verwirbelung des Schmiermittels effektiv im zurückspringenden Abschnitt 41 erzeugt werden.
In den oben beschriebenen Formen (die Form von 3 als Repräsentant) ist der umlaufende Abstand A1 zwischen dem Innenring 3 und dem ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers vorgesehen. Der umlaufende Abstand A2 liegt zwischen dem Außenring 4 und dem ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers. Eine radiale Abmessung B1 des umlaufenden Abstands A1 am Innenring 3 ist kleiner als eine radiale Abmessung B2 an dem Öffnungsende 41b an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers eines jeden der zurückspringenden Abschnitte 41, der sich in Richtung des umlaufenden Abstands A1 öffnet (B1 < B2). Somit können Fremdkörper J, die sich im Schmiermittel befinden, welches durch den umlaufenden Abstand A1 strömt, wirksam in den zurückspringenden Abschnitt 41 eintreten. Die Fremdkörper J können dann zum Lageräußeren hin abgeführt werden. Wäre die radiale Abmessung B1 des umlaufenden Abstand A1 größer (als die radiale Abmessung B2) (B1 > B2), obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wären Fremdkörper J, welche zusammen mit dem Schmiermittel entlang der äußeren Umfangsfläche 23 des Innenrings 3 fließen, an einem Eintreten in den zurückspringenden Abschnitt 41 gehindert. Da jedoch in der vorliegenden Ausführungsform B1 < B2 gilt, können, auch wenn das Schmiermittel mit den Fremdkörpern J darin entlang der äußeren Umfangsfläche 23 des Innenrings 3 fließt, die Fremdkörper J einfacher zusammen mit den Schmiermittel in den zurückspringenden Abschnitt 41 eindringen. Folglich können die Fremdkörper J zum Lageräußeren hin abgeführt werden.
Eine radiale Abmessung B3 des umlaufenden Abstands A2 am Außenring 4 ist kleiner als eine radiale Abmessung B4 an dem Öffnungsende 42b an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers eines jeden der zurückspringenden Abschnitte 42, die sich zu dem umlaufenden Abstand A2 hin öffnen (B3 < B4). Somit können Fremdkörper J, die sich im Schmiermittel befinden, das durch den umlaufenden Abstand A2 fließt, wirksam in den zurückspringenden Abschnitt 42 eindringen. Die Fremdkörper J können dann ans Lageräußere abgeführt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen öffnen sich die zurückspringenden Abschnitte 41, welche in der inneren Umfangsfläche 31 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmesser ausgebildet sind und die zurückspringenden Abschnitte 42, die in der äußeren Umfangsfläche 32 des ringförmigen Abschnitts 11 kleinen Durchmessers ausgebildet sind, jeweils in axialer Richtung zur ersten Seite des Lagers und ebenfalls in axialer Richtung zur zweiten Seite des Lagers (in Richtung der kegelförmigen Rollen 5) und durchtreten den ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers in Axialrichtung (siehe 2). Jedoch sind die Öffnungen der zurückspringenden Abschnitte an der in Axialrichtung zweiten Seite des Lagers durch die kleinen Endflächen 5a der kegelförmigen Rollen 5 verschlossen. Obgleich in der Zeichnung nicht dargestellt, können die zurückspringenden Abschnitte 41 (42) so gestaltet sein, dass es sich zu der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers öffnen (in Richtung Lageräußeren), sich jedoch nicht in Richtung der in Axialrichtung zweiten Seite des Lagers öffnen (in Richtung der kegelförmigen Rollen 5).
In dem Kegelwälzlager 2 (siehe 1) in jeder der oben beschriebenen Formen sind die zurückspringenden Abschnitte 41 (42) in dem ringförmigen Abschnitt 11 kleinen Durchmessers im Käfig 6 ausgebildet. Jeder der zurückspringenden Abschnitte 41 (42) hat einen Querschnitt, der sich in Richtung Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers vergrößert. Folglich bildet sich ein Schmiermittelwirbel in dem zurückspringenden Abschnitt 41 (42), um Fremdkörper J, die sich im Schmiermittel befinden, aufgrund der Zentrifugalkraft im Wirbel gegen die geneigte Fläche 43 (44) des zurückspringenden Abschnitts 41 (42) zu drücken. Die Fremdkörper werden dann entlang der geneigten Fläche 43 (44) zum Lageräußeren hin abgeführt. Folglich werden sich im Schmiermittel befindliche Fremdkörper J daran gehindert, in das Lagerinnere einzudringen, was ermöglicht, dass die Lagerlebensdauer erhöht wird.
Insbesondere fließt bei der vorliegenden Ausführungsform das am Lageräußeren 10 auf der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers vorhandene Schmiermittel zwischen dem Innenring 3 und den Außenring 4 durch die umlaufenden Abstände A1 und A2 aufgrund einer Pumpwirkung, die sich aus einer Drehung des Lagers ergibt, wie oben beschrieben. Die vorliegenden Ausführungsform ist effektiv dahingehend, Fremdkörper J aus dem Schmiermittel abzutrennen, welches durch die umlaufenden Abstände A1 und A2 strömt, in dem zurückspringende Abschnitte 41 (42) verwendet werden, wonach die Fremdkörper J zum Lageräußeren 10 auf der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zurückgefördert werden. Selbst wenn daher das Schmiermittel in das Lagerinnere eintritt, sind die Fremdkörper J daran gehindert, in das Lagerinnere einzudringen, so dass die Lebensdauer des Lagers erhöht werden kann.
Der zurückspringende Abschnitt 41 (42) in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen hat einen Querschnitt, der sich in Richtung der kegelförmigen Rollen 5 verkleinert. Beispielsweise ist in der in 4 dargestellten Ausführungsform die Innenwand 41a des zurückspringenden Abschnitts 41 entlang einer konischen Fläche geformt. Wie in 2 gezeigt, nimmt der Radius des zurückspringenden Abschnitts 41 im Querschnitt in Richtung der kegelförmige Rolle 5 ab. Somit wirkt eine Zentrifugalkraft auf Fremdkörper J in dem Schmiermittel, welches in Form eines Wirbels durch den zurückspringenden Abschnitt 41 fließt. Da die Zentrifugalkraft mit abnehmenden Drehradius zunimmt, wird eine starke Zentrifugalkraft an einem inneren Abschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 erzeugt, der näher an den kegelförmigen Rollen 5 liegt, was bewirkt, dass die Fremdkörper J noch stärker gegen die Innenwand 41a gedrückt werden. Somit können Fremdkörper J, die an dem inneren Abschnitt des zurückspringenden Abschnitts 41 abgefangen werden, wirksam zum Lageräußeren 10 hin abgeführt werden.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht einschränkend zu verstehen. Mit anderen Worten, das Wälzlager gemäß der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann im Rahmen der Erfindung in jeglicher anderen Form vorliegen.
Beispielsweise sind an der inneren Umfangsfläche 31 (äußeren Umfangsfläche 32) des ringförmig umlaufenden Abschnitts 11 kleinen Durchmessers die mehreren zurückspringenden Abschnitte 41 (zurückspringenden Abschnitte 42) entlang der Umfangsrichtung ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die zurückspringenden Abschnitte 41 (42) in einer nicht kontinuierlichen Art und Weise ausgebildet. Jedoch können die zurückspringenden Abschnitte 41 (42) als zusammenhängend ausgebildet sein.
Das in 1 dargestellte Wälzlager ist das Kegelwälzlager 2. Jedoch kann die Ausgestaltung, bei der die zurückspringenden Abschnitte 41 (42) im umlaufenden Abschnitt des Käfigs 6 ausgebildet sind, bei jedem anderen Wälzlager angewendet werden. Beispielsweise kann die Ausgestaltung bei einem abgewinkelten Kugellager angewendet werden. Was Wälzlager betrifft, bei dem die Einströmrichtung des Schmiermittels aufgrund der Pumpwirkung konstant ist, können die zurückspringenden Abschnitte an dem ringförmigen Abschnitt der Einströmseite ausgebildet sein. Das Wälzlager kann beispielsweise ein Rillenkugellager oder Zylinderrollenlager sein. Wenn der Käfig ringförmig umlaufende Abschnitte an in Axialrichtung beiden Seiten hat, können die zurückspringenden Abschnitte in den ringförmig umlaufenden Abschnitten an beiden Seiten ausgebildet werden. Das Wälzlager kann ein Lager mit zwei Reihen von Wälzelementen an Stelle eines Lagers mit einer Reihe von Wälzelementen sein. Damit kann der Käfig mit den zurückspringenden Abschnitten in ringförmig umlaufenden Abschnitten bei Wälzlagern unterschiedlicher Bauarten angewendet werden.
Bei dem Wälzlager gemäß der Erfindung bildet sich ein Schmiermittelwirbel in den zurückspringenden Abschnitten, welche in dem ringförmig umlaufenden Abschnitt am Käfig ausgebildet sind. In dem Schmiermittel enthaltene Fremdkörper werden gegen die geneigte Fläche eines jeden zurückspringenden Abschnitts aufgrund der Zentrifugalkraft im Wirbel gedrückt und dann entlang der geneigten Fläche zum Lageräußeren abgegeben. Folglich sind sich im Schmiermittel befindliche Fremdkörper daran gehindert, in das Lagerinnere einzudringen, so dass die Lebensdauer des Lagers erhöht werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-69421 A [0002]

Claims

Wälzlager, aufweisend: einen Innenring; einen Außenring; eine Mehrzahl von Wälzelementen, welche zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind; einen ringförmig umlaufenden Käfig, der die Wälzelemente hält, wobei der Käfig einen ringförmig umlaufenden Abschnitt hat, der zwischen dem Innenring und dem Außenring an einer in Axialrichtung ersten Seite des Lagers liegt, sowie eine Mehrzahl von Käfigstäben, welche sich von dem ringförmig umlaufenden Abschnitt zu einer in Axialrichtung zweiten Seite des Lagers erstrecken; in einer oder beiden von innerer Umfangsfläche und äußerer Umfangsfläche des ringförmig umlaufenden Abschnittes ein zurückspringender Abschnitt ausgebildet ist, der sich in Richtung eines Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers öffnet; eine Innenwand des zurückspringenden Abschnitts eine geneigte Fläche hat, die dazu dient, einen Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts in Richtung des Lageräußeren an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers zu vergrößern.
Wälzlager nach Anspruch 1, wobei die Innenwand des zurückspringenden Abschnitts Seitenwandabschnitte hat, welche in Umfangsrichtung aufeinander zuweisen, sowie einen Bodenflächenabschnitt hat, der zwischen den aufeinander zuweisenden Seitenflächenabschnitten liegt, und einer oder beide aus dem Paar von Seitenflächenabschnitten und dem Bodenflächenabschnitt die geneigte Fläche bildet oder bilden.
Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, wobei in einem Querschnitt des zurückspringenden Abschnitts eine Hälfte des zurückspringenden Abschnitts in Umfangsrichtung und die andere Hälfte des zurückspringenden Abschnitts in Umfangsrichtung symmetrisch gebildet sind.
Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine radiale Abmessung eines umlaufenden Abstands zwischen dem ringförmig umlaufenden Abschnitt und einem Lagerring, der entweder der Innenring oder der Außenring ist und zu dem zurückspringenden Abschnitt zeigt, kleiner als eine radiale Abmessung des zurückspringenden Abschnitts an einem Öffnungsende des zurückspringenden Abschnitt an der in Axialrichtung ersten Seite des Lagers ist.