DE102016222451A1 - Roller bearing and gear device with a roller bearing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein (13, 14, 15) mit Rollen (2) und mit einem Käfig (1), welcher umfangsseitig wenigstens eine Reihe umfangsseitig um eine axial ausgerichtete Rotationsachse (16) verteilte Taschen (3) aufweist und welche zwischen zwei zueinander axial voneinander abgewandten Stirnseiten (5a, 6a) des Käfigs (1) verlaufen, wobei in den Taschen (3) die Rollen (2) angeordnet sind, und dabei die Taschen (3) axial in gleicher Richtung mit der Rotationsachse (16) ausgerichtet sind, und wobei jede der Taschen (3) zu den Stirnseiten (5a, 6a) hin jeweils axial durch einen axialen Abschnitt (5b, 6b) eines um die Rotationsachse (16) umlaufenden Seitenrands (5, 6) begrenzt ist, wobei die Rollen (2) alle die gleiche Rollenlänge (L) aufweisen.The invention relates to a (13, 14, 15) with rollers (2) and with a cage (1) which circumferentially at least one row circumferentially around an axially aligned axis of rotation (16) distributed pockets (3) and which between two axially facing away from each other end faces (5a, 6a) of the cage (1), wherein in the pockets (3) the rollers (2) are arranged, and thereby the pockets (3) are aligned axially in the same direction with the axis of rotation (16), and wherein each of the pockets (3) is limited to the end faces (5a, 6a) axially in each case by an axial section (5b, 6b) of a side edge (5, 6) revolving around the rotation axis (16), the rollers (2 ) all have the same roll length (L).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Rollenlager mit Rollen und mit einem Käfig, welcher umfangsseitig wenigstens eine Reihe um eine axial ausgerichtete Rotationsachse verteilte Taschen aufweist und welche zwischen zwei zueinander axial voneinander abgewandten Stirnseiten des Käfigs verlaufen, wobei in den Taschen Rollen angeordnet sind, und dabei die Taschen axial in gleicher Richtung mit der Rotationsachse ausgerichtet sind, und wobei jede der Taschen zu den Stirnseiten hin jeweils axial durch einen axialen Abschnitt eines um die Rotationsachse umlaufenden Seitenrands begrenzt ist, wobei die Rollen alle die gleiche Rollenlänge aufweisen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Getriebevorrichtung mit einem Bauteil, das mittels eines Rollenlagers gelagert ist bzw. eine Getriebevorrichtung mit wenigstens einer Welle, mit zumindest einem ersten Zahnrad, wobei das erste Zahnrad mittels wenigstens eines Rollenlagers um die Rotationsachse der Welle rotierbar auf der Welle gelagert ist.The invention relates to a roller bearing with rollers and with a cage which circumferentially at least one row distributed around an axially aligned axis of rotation pockets and which extend between two mutually axially opposite end faces of the cage, wherein rollers are arranged in the pockets, and the pockets axially aligned in the same direction with the axis of rotation, and wherein each of the pockets is limited to the end faces each axially through an axial portion of a circumferential about the rotation axis side edge, wherein the rollers all have the same roll length. The invention further relates to a transmission device with a component which is mounted by means of a roller bearing or a transmission device with at least one shaft, with at least one first gear, wherein the first gear is rotatably supported by means of at least one roller bearing about the axis of rotation of the shaft on the shaft ,
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus
In Schaltgetrieben von Kraftfahrzeugen treten häufig Geräusche auf, die unter anderem durch die Wälzlagerungen der Zahnräder sowie der Getriebewellen entstehen. Diese Geräusche stören den Fahrer des Fahrzeuges. Derartige Wälzlager laufen, insbesondere bei kalten Temperaturen mit zähen Schmiermitteln und damit mit ungünstiger Laufdynamik. Dies kann zu Geräuschen, beispielsweise zu dem sogenannten „Hoot Noise“, führen. Bekannt sind auch sogenannte „Whistling Noises“ in Getriebelagerungen. In Rollenlagern von Kraftfahrzeugen, in denen Stahlkäfige verbaut sind, treten oft Probleme mit dem sogenannten „Cage Noise“ auf. Darüber hinaus können Losradlagerungen aufgrund der vorgenannten Gründe und aufgrund der anfangs genannten Riffel insbesondere Ursache von störenden Geräuschen des Fahrzeuggetriebes sein.In manual transmissions of motor vehicles, noises frequently occur which are caused inter alia by the rolling bearings of the gears and the gear shafts. These noises disturb the driver of the vehicle. Such bearings run, especially at cold temperatures with tough lubricants and thus with unfavorable running dynamics. This can lead to noise, for example to the so-called "hoot noise". Also known are so-called "whistling noises" in gearbox bearings. In roller bearings of motor vehicles, in which steel cages are installed, often occur problems with the so-called "cage noise" on. In addition, loose wheel bearings may be the cause of disturbing noises of the vehicle transmission due to the aforementioned reasons and due to the initially mentioned corrugation.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein den funktionellen Anforderungen an eine Lageranordnung in einer Getriebevorrichtung besser angepasstes Rollenlager zu schaffen, das in seinen Hauptabmessungen gegenüber einem herkömmlichen Rollenlager unverändert und mit einfachen und kostengünstigen Maßnahmen herstellbar ist.The invention is based on the object to provide a better adapted to the functional requirements of a bearing assembly in a transmission device roller bearing, which is unchanged in its main dimensions compared to a conventional roller bearing and can be produced with simple and inexpensive measures.
Die Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1, 8 bzw. 9 gelöst.The object is achieved with the characterizing features of
Erfindungsgemäß ist wenigstens eine zumindest in Richtung einer der Stirnseiten hin zu einer zweiten Tasche axial versetzt ausgerichtet. Da jede Tasche mit mindestens einer Rolle befüllt ist und die zumindest die axialen Abmessungen der Taschen untereinander gleich sind, sind damit auch die Stirnseiten der Rollen der ersten und zweiten Tasche axial zueinander versetzt, vorausgesetzt die Rollen sind gleich lang und das Taschenspiel ist einheitlich. Unter Rollen sind zylindrisch ausgebildete Rollkörper wie Rollen und Nadeln zu verstehen. Der Begriff „zylindrisch“ schließt dabei auch die aus der Wälzlagertechnik an Rollen bekannten und von der zylindrischen Form abweichenden Balligkeiten und Kegelformen der Wälzkörper nicht aus. Die Rollen bzw. Taschen sind in eins, zwei oder mehr Reihen umfangsseitig um die Rotationsachse angeordnet. In eine Tasche können dabei auch mehrere Rollen eingesetzt sein. According to the invention, at least one axially offset at least in the direction of one of the end sides to a second pocket. Since each bag is filled with at least one roll and the at least the axial dimensions of the pockets are equal to each other, so that the end faces of the rollers of the first and second pockets are offset axially to each other, provided that the roles are the same length and the game is uniform. Under roles are cylindrically shaped rolling elements such as rollers and needles to understand. The term "cylindrical" does not exclude the known from the rolling bearing technology on rollers and deviating from the cylindrical shape crowns and conical shapes of the rolling elements. The rollers or pockets are circumferentially arranged in one, two or more rows about the axis of rotation. In a bag can also be used several roles.
Mit der Erfindung wird also bewusst eine Unregelmäßigkeit in der Struktur erzeugt, mit der die Rollen im Käfig verteilt sind. Diese Unregelmäßigkeit verhindert regelmäßiges Einlaufen der Wälzkörper in die Laufbahnen, insbesondere in den Lastzonen im Betrieb der Rollenlager. Störende Geräusche können durch die sich dabei einstellende wechselnde Frequenz der Rollen vermieden werden.The invention thus deliberately creates an irregularity in the structure with which the rollers are distributed in the cage. This irregularity prevents regular running of the rolling elements in the raceways, especially in the load zones during operation of the roller bearings. Disturbing noises can be avoided by adjusting the changing frequency of the rollers.
Mit einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Breite eines die erste Tasche zu der einen Stirnseite hin begrenzenden ersten Abschnitts des Steges kleiner ist als die Breite eines die zweite Tasche zu dieser selben Stirnseite in begrenzenden zweiten Abschnitts. Dabei können die Taschen in Umfangsrichtung unmittelbar aufeinander folgen oder nicht unmittelbar zueinander am Umfang verteilt sein. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens an einer Tasche die diese Tasche zu den Stirnseiten hin begrenzenden Breiten der Stegabschnitte unterschiedlich groß sind. With an embodiment of the invention, it is provided that the width of a first portion of the web limiting the first pocket to one end face is smaller than the width of a second pocket to this same end face in delimiting second portion. The pockets can follow each other in the circumferential direction directly or not be distributed directly to each other on the circumference. A further embodiment of the invention provides that, at least at one pocket, the widths of the web portions limiting this pocket to the end faces are of different sizes.
Aufgrund der unregelmäßig angeordneten Taschen ergibt sich im Betriebszustand, während des Abrollens des Rollenlagers, kein regelmäßiges Einlaufen oder, wie bei Losradlagern, unregelmäßiges Einarbeiten der Wälzkörper im Bereich der Lastzonen. Die sich beim regelmäßig wiederholenden Ablaufen der Rollen dabei einstellende wechselnde Frequenz der Rollen oder Nadeln verhindert vorteilhaft die Geräuschbildung. Due to the irregularly arranged pockets results in the operating condition, during the rolling of the roller bearing, no regular shrinkage or, as in loose-wheel bearings, irregular incorporation of the rolling elements in the region of the load zones. The changing frequency of the rollers or needles that occurs during regularly recurring running of the rollers advantageously prevents noise generation.
Der Käfig gemäß der Erfindung ist mittels einfacher Maßnahmen kostengünstig herstellbar. Durch das erfindungsgemäße Käfigkonzept werden außerdem weder die Schmierung des Rollenlagers noch der Verschleiß des Käfigs oder anderer Bauteile des Rollenlagers negativ beeinflusst. Außerdem ist der Zusammenbau, die Montage des Rollenlagers durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Käfigs gegenüber Käfigen des Standes der Technik nicht schwieriger. Käfige des Standes der Technik sind durch die erfindungsgemäßen Käfige gleicher Baugröße austauschbar, ohne dass die Umgebungskonstruktion geändert werden muss.The cage according to the invention can be produced inexpensively by means of simple measures. In addition, neither the lubrication of the roller bearing nor the wear of the cage or other components of the roller bearing are adversely affected by the cage concept according to the invention. In addition, the assembly, the assembly of the roller bearing by the use of the cage according to the invention over cages of the prior art is not more difficult. Cages of the prior art are interchangeable by cages of the same size according to the invention, without the surrounding construction must be changed.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei zwischen den Taschen angeordnete Stege in Umfangsrichtung gesehen zueinander unterschiedliche Stegbreiten aufweisen. Demnach sieht die Ausgestaltung der Erfindung vor, dass regelmäßige Abstände der Rollen in Umfangsrichtung vermieden werden. Die Rollen sind mit ungleichmäßiger Teilung am Umfang verteilt.An embodiment of the invention provides that, seen in the circumferential direction, at least two webs arranged between the pockets have different web widths to each other. Accordingly, the embodiment of the invention provides that regular distances of the rollers are avoided in the circumferential direction. The rollers are distributed on the circumference with uneven pitch.
Eine derartige Anordnung eignet sich bevorzugt für Rollenlager, die für Kraftfahrzeuggetriebe bestimmt sind, wie beispielsweise Schaltgetriebe, Automatikgetriebe oder Doppelkupplungsgetriebe zur Lagerung von Wellen oder Zahnrädern mit und ohne definierte Radiallast und Drehmoment. Bevorzugt eignet sich das erfindungsgemäße Käfigkonzept für Rollenlager, die in Losradanordnungen bzw. Losradlagerungen eingesetzt werden.Such an arrangement is preferably suitable for roller bearings intended for motor vehicle transmissions, such as, for example, manual transmissions, automatic transmissions or dual-clutch transmissions for supporting shafts or gears with and without a defined radial load and torque. Preferably, the cage concept according to the invention is suitable for roller bearings, which are used in Losradanordnungen or Losradlagerungen.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Käfig Rollenhalterungen auf, um die Wälzkörper während ihrer Montage und Demontage im Käfig an einem Herausfallen zu hindern. Auf diese Weise lässt sich die Montage der Wälzkörper vereinfachen, da kein zusätzliches Hilfswerkzeug für die Montage erforderlich ist.In a further embodiment according to the invention, the cage according to the invention has roller holders in order to prevent the rolling bodies from falling out during their assembly and disassembly in the cage. In this way, the assembly of the rolling elements can be simplified, since no additional auxiliary tool for assembly is required.
Weiterhin kann der Käfig beidseitig im Bereich der Seitenränder Führungsborde aufweisen, die jeweils außenzylindrisch ausgeführt sind. Der außen geführte Käfig ist dabei im eingebauten Zustand über Führungsflächen der Führungsborde an der äußeren Wälzlaufbahn der Wälzkörper des Rollenlagers in einer Bohrung oder einem äußeren Lagerring geführt. Derartige Käfige eignen sich für Rollenlager mit geschlitzten Käfigen, in denen hohe Fliehkräfte den Käfig aufweiten und außen gegen die Wälzlaufbahn drücken bzw. hohe Belastungen in den Rollenhalterungen erzeugen.Furthermore, the cage can have on both sides in the region of the side edges of guide rims, which are each designed externally cylindrical. The externally guided cage is guided in the installed state via guide surfaces of the guide rims on the outer Wälzlaufbahn the rolling elements of the roller bearing in a bore or an outer bearing ring. Such cages are suitable for roller bearings with slotted cages, in which high centrifugal forces expand the cage and press outward against the Wälzlaufbahn or generate high loads in the roll holders.
Der Käfig gemäß der Erfindung ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Kunststoffkäfige zeichnen sich durch eine günstige Kombination von Festigkeit und Elastizität aus. Aufgrund guter Gleiteigenschaften von Kunststoff auf geschmierten Stahlflächen stellt sich eine niedrige Reibung ein und entsprechend eine geringe Wärmeentwicklung im Rollenlager. Alternativ ist der erfindungsgemäße Käfig aus Stahl, insbesondere aus einem Blechband oder anderen metallischen Werkstoffen hergestellt. Der Käfig wird dazu beispielsweise durch ein spanloses Umformen oder durch Stanzen aus einem Blechband gefertigt. Die Enden des auf die Umfangslänge des fertigen Käfigs abgeschnittenen und mit ausgestanzten Aufnahmetaschen versehenen Blechstreifens können abschließend stoffschlüssig verbunden werden.The cage according to the invention is preferably made of plastic. Plastic cages are characterized by a favorable combination of strength and elasticity. Due to the good sliding properties of plastic on lubricated steel surfaces, a low friction and accordingly a low heat development in the roller bearing. Alternatively, the cage according to the invention is made of steel, in particular of a sheet metal strip or other metallic materials. The cage is made for example by a non-cutting forming or punching from a sheet metal strip. The ends of the cut to the circumferential length of the finished cage and provided with punched receiving pockets sheet metal strip can be finally connected cohesively.
Alternativ zu einem umfangsseitig geschlossenen erfindungsgemäßen Käfig ist dieser auch geschlitzt ausgeführt. Der axial oder schräg verlaufende Trennschlitz des Käfigs vereinfacht die Montage. Insbesondere für Rollenlager in Losradanordnungen sind geschlitzte Kunststoffkäfige von Vorteil, da diese die Gefahr der Riffelbildung minimieren und folglich die Lebensdauer des Getriebes erhöhen, indem diese ein rotierendes Wandern des belasteten Rollenlagers um die Rotationsachse bewirken. Zusammen mit der erfindungsgemäßen unregelmäßigen Verteilung der Rollen ergibt sich damit ein Rollenlager, mit dem sowohl die Riffelbildung als auch störende Geräusche vermieden werden können. Weiterhin bietet es sich an, zwischen den Enden des geschlitzten Käfigs ein elastisches Verbindungselement vorzusehen. Außerdem können die Käfigenden über ein Schloss im Schlitzbereich verbunden werden. Dazu eignet sich beispielsweise ein mit Hinterschnitt(en) versehenes Ende in das ein Formschlusselement des anderen Endes eingehakt wird. Eine derartige Lösung verhindert, dass sich die Käfige nach ihrer Herstellung beim Handling und weiteren Bearbeitungen ineinander verhaken und sogenannte Ketten bilden. Außerdem übt die dynamische Federwirkung der Verbindungselemente im Betrieb der Lager einen positiven Einfluss auf das Wandern der Rollenlager auch im Belastungszustand von Losradlagern aus, so dass Riffelbildung vermieden werden kann. Darüber hinaus kann mit derartigen Verbindungselementen verhindert werden, dass geschlitzte Käfige durch Fliehkraft zu weit im Durchmesser aufgehen.As an alternative to a circumferentially closed cage according to the invention this is also designed slotted. The axially or obliquely separating slot of the cage simplifies assembly. In particular, for roller bearings in Losradanordnungen slotted plastic cages are advantageous because they minimize the risk of corrugation and consequently increase the life of the transmission by causing a rotating walking of the loaded roller bearing about the axis of rotation. Together with the irregular distribution of the rollers according to the invention thus results in a roller bearing, with both the corrugation and disturbing noises can be avoided. Furthermore, it is advisable to provide an elastic connecting element between the ends of the slotted cage. In addition, the cage ends can be connected via a lock in the slot area. For this purpose, for example, an end provided with undercut (s) in which a form-fitting element of the other end is hooked. Such a solution prevents the cages after their production during handling and further processing interlock with each other and form so-called chains. In addition, exercises the dynamic spring action of Connecting elements in the operation of the bearings have a positive impact on the migration of the roller bearings in the load state of Losradlagern so that rippling can be avoided. In addition, can be prevented with such fasteners that slotted cages by centrifugal force too far in diameter.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Dabei zeigt jeweils: Further features of the invention will become apparent from the following description of the drawings, in which embodiments of the invention are shown. It shows:
Rollen bzw. Nadeln sind üblicherweise über das Verhältnis ihrer axialen Länge L zum radialen Durchmesser D definiert (siehe
Der Käfig
Einige der Taschen
In
Der in
Die in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Käfig Cage
- 22
- Wälzkörper rolling elements
- 33
- Taschen Bags
- 3a3a
- axiales Ende axial end
- 3b3b
- axiales Ende axial end
- 44
- Steg web
- 55
- Seitenrand margin
- 5a5a
- Stirnseite front
- 5b5b
- Abschnitt section
- 66
- Seitenrand margin
- 6a6a
- Stirnseite front
- 6b6b
- Abschnitt section
- 77
- Rollenhalterung roll holder
- 88th
- Rollenhalterung roll holder
- 99
- Führungsbord management board
- 1010
- Schlitz slot
- 1111
- Käfigschloss cage Castle
- 11a11a
- Formschlusselement Form-fitting element
- 1212
- Getriebevorrichtung transmission device
- 1313
- Rollenlager roller bearing
- 1414
- Rollenlager roller bearing
- 1515
- Rollenlager roller bearing
- 1616
- Rotationsachse axis of rotation
- 1717
- Käfig Cage
- 1818
- Zahnrad gear
- 18a18a
- Losrad Losrad
- 1919
- Getriebewelle gear shaft
- 2020
- Getriebewelle gear shaft
- 2121
- Zahnrad gear
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012207067 A1 [0002] DE 102012207067 A1 [0002]
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- 2016-11-16 DE DE102016222451.4A patent/DE102016222451A1/en not_active Ceased
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
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