DE102016222711A1 - Kegelrollenlager - Google Patents

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Bernd Barthel
Jan-Hinrich Mihm
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager (10) mit einem Innenring (12), mit einem koaxial darüber angeordneten Außenring (14) sowie mit radial dazwischen angeordneten, in einem Fensterkäfig (16) geführten kegelstumpfförmigen Wälzkörpern (18), bei dem der Innenring (12) im Bereich seines größeren Durchmessers (D_max) einen radial nach außen gerichteten Bord (24) aufweist, bei dem axial neben dem Bord (24) an einer Außenmantelfläche (28) des Innenrings (12) eine konische Innenringlaufbahn (30) ausgebildet ist, bei dem der Innenring (12) zwischen seiner Innenringlaufbahn (30) und seinem durchmesserkleineren axialen Ende (32) einen Innenringabschnitt (34) aufweist, in dem eine Ringnut (36) ausgebildet ist, und bei dem Rastarme (50) des Fensterkäfigs (16) in diese Ringnut (36) spielbehaftet eingreifen. Um zu gewährleisten, dass die Wälzkörper (18) nach der Montage des Kegelrollenlagers (10) an dem Bord (24) des Innenrings (12) axial korrekt anliegen und der Außenring (14) an den anderen Lagerkomponenten festgehalten wird, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Fensterkäfig (16) zusätzlich eine Vielzahl von radial auswärts gerichteten Anlagearmen (58) aufweist, welche zur axialen Anlage an dem innendurchmesserkleineren axialen Ende des Außenrings (14) ausgebildet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager mit einem Innenring, mit einem koaxial darüber angeordneten Außenring sowie mit radial dazwischen angeordneten, in einem Fensterkäfig geführten kegelstumpfförmigen Wälzkörpern, bei dem der Innenring im Bereich seines größeren Durchmessers einen radial nach außen gerichteten Bord aufweist, bei dem axial neben dem Bord an einer Außenmantelfläche des Innenrings eine konische Innenringlaufbahn ausgebildet ist, bei dem der Innenring zwischen seiner Innenringlaufbahn und seinem durchmesserkleineren axialen Ende einen Innenringabschnitt aufweist, in dem eine Ringnut ausgebildet ist, und bei dem Rastarme des Fensterkäfigs in diese Ringnut spielbehaftet eingreifen.
  • Aus der DE 35 24 063 A1 ist ein solches Kegelrollenlager bekannt, dessen Innenring im Bereich seines großen Außendurchmessers einen sich nach radial außen erstreckenden Bord und im Bereich seines kleinen Außendurchmessers einen etwas kleineren radialen Bord aufweist. Axial zwischen dem kleinen Haltebord und der Laufbahn des Innenrings ist eine Rille in dem Innenring ausgebildet, in die ein radial nach innen weisender elastischer Vorsprung eines Käfigs des Kegelrollenlagers mit Spiel eingreift. Nachteilig bei diesem Kegelrollenlager ist, dass der Außenring des Kegelrollenlagers nicht mit in die Baueinheit einbezogen beziehungsweise nicht mittels des Käfigs lagegesichert ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kegelrollenlager vorzustellen, welches eine einfach handhabbare Baueinheit bildet, welche auch dessen Außenring festhält. Diese Aufgabe wird durch ein Kegelrollenlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Demnach geht die Erfindung aus von einem Kegelrollenlager mit einem Innenring, mit einem koaxial darüber angeordneten Außenring sowie mit radial dazwischen angeordneten, in einem Fensterkäfig geführten kegelstumpfförmigen Wälzkörpern, bei dem der Innenring im Bereich seines größeren Durchmessers einen radial nach außen gerichteten Bord aufweist, bei dem axial neben dem Bord an einer Außenmantelfläche des Innenrings eine konische Innenringlaufbahn ausgebildet ist, bei dem der Innenring zwischen seiner Innenringlaufbahn und seinem durchmesserkleineren axialen Ende einen Innenringabschnitt aufweist, in dem eine Ringnut ausgebildet ist, und bei dem Rastarme des Fensterkäfigs in diese Ringnut spielbehaftet eingreifen.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Kegelrollenlager vorgesehen, dass der Fensterkäfig zusätzlich zu seinen Rastarmen eine Vielzahl von radial auswärts gerichteten Anlagearmen aufweist, welche zur axialen Anlage an dem innendurchmesserkleineren axialen Ende des Außenrings ausgebildet sind.
  • Hierdurch bildet das fertig montierte Kegelrollenlager eine einfach zu handhabende, kompakte bauliche Einheit, die insbesondere bei Lagerung, Transport und Einbau in eine Zielanwendung nicht mehr auseinander fallen kann. Durch die Federwirkung der elastischen Rastarme des Fensterkäfigs ist eine exakte axiale Anlage der Wälzkörper an dem Bord des Innenrings gegeben, wodurch unter anderem eine lageunabhängige Montage in einer Vorrichtung möglich ist. Außerdem ist die Ausbildung eines kleinen Haltebordes am Innenring nicht notwendig, wodurch unter anderem das Schleifen der Laufbahn des Innenrings vereinfacht wird. Ferner kann ein etwaig vorhandenes Radialspiel durch die Wirkung der Rastarme und der Anlagearme des Fensterkäfigs minimiert und zugleich eine Haltekraft des Außenrings in Bezug zu dem Fensterkäfig mit den eingesetzten Wälzkörpern sowie dem Innenring gesteigert werden.
  • Der Fensterkäfig ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Dabei weist dieser ein durchmesserkleineres Seitenteil sowie ein durchmessergrößeres Seitenteil auf, und die beiden Seitenteile sind mittels einer Vielzahl von gleichmäßig zueinander beabstandeten Stegen unter Schaffung von Wälzkörpertaschen miteinander verbunden.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Kegelrollenlagers ist vorgesehen, dass sich an den die Ringnut aufweisenden Innenringabschnitt axial ein Konusabschnitt anschließt. Hierdurch wird der Zusammenbau des Kegelrollenlagers erleichtert, indem der Konusabschnitt beim axialen Einschieben des Innenrings in eine aus dem Fensterkäfig mit den Wälzkörpern sowie dem Außenring bestehende Vormontageeinheit die Rastarme am Fensterkäfig geringfügig radial ausfedern lässt sowie beim Fortsetzen der axialen Verschiebebewegung in die Ringnut zur Komplettierung des Montagevorgangs einschnappen beziehungsweise einrasten lässt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Ringnut eine zumindest abschnittweise vieleckige Querschnittsgeometrie aufweist, in die ein jeweiliges freies Ende der Rastarme eingreift. Infolgedessen kann der Innenring zumindest geringfügige, in Richtung des Innenringbordes wirkende Axialkräfte mittels der Rast- und Anlagearme des Fensterkäfigs über die Wälzkörper auf den Außenring übertragen. Bei einer zum Beispiel rechteckigen Ringnut können die freien Enden der Rastarme beispielsweise eine hiermit korrespondierende, ebenfalls rechteckige Querschnittsgeometrie aufweisen. Alternativ dazu können die freien Enden der Rastarme auch eine keilförmige beziehungsweise dreieckige Querschnittsgeometrie zur Reibungsminimierung durch eine Verringerung der wirksamen Berührfläche aufweisen. Zwischen der Ringnut und der Innenringlaufbahn kann gegebenenfalls eine umlaufende Hohlkehle zur lokalen Reduktion von Kerbspannungen ausgebildet sein. Alternativ dazu kann eine axial verbreiterte Ringnut mit einer zum Beispiel einseitig ausgebildeten Hohlkehle deren Funktion mit übernehmen.
  • Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rastarme und die Anlagearme an dem durchmesserkleineren Seitenteil des Fensterkäfigs in Umfangsrichtung desselben gesehen jeweils im Bereich neben einer Wälzkörpertasche angeordnet sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in einer von dem Bord des Innenrings axial weggerichteten Außenseite des durchmesserkleineren Seitenteils des Fensterkäfigs eine durchmesserkleinere Rille sowie eine durchmessergrößere Rille koaxial zueinander ausgebildet sind. Hierdurch ist die Federwirkung der Rastarme und der Anlagearme des Fensterkäfigs vorteilhaft erhöht.
  • Eine weitere technisch vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kegelrollenlagers sieht vor, dass an dem freien Ende der Anlagearme jeweils eine Anlagefläche ausgebildet ist, die jeweils mit einer stirnseitigen Außenfläche des Außenrings in Kontakt ist, wobei diese Außenfläche des Außenrings von dem Bord des Innenrings axial weggerichtet ist. Hierdurch kann eine etwaig auftretende Reibung zwischen dem Fensterkäfig und dem Außenring verringert werden, insbesondere wenn die Anlagefläche vergleichsweise klein ist.
  • Außerdem kann vorgesehen sein, dass zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarte Stege des Fensterkäfigs jeweils zumindest abschnittweise eine einander zugewandte Führungsfläche für einen Wälzkörper aufweisen, wobei diese Führungsflächen in einer Anschlusszone der Stege an das durchmessergrößere Seitenteil in Umfangsrichtung des Fensterkäfigs gesehen jeweils weitgehend dreieckförmig ausgebildet sind. Infolgedessen ist ein problemloses Einsetzen der Wälzkörper bei einer zugleich verlässlichen umfangsseitigen Führung der Wälzkörper gegeben.
  • Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal sind die radial einwärts gerichteten Rastarme und die radial auswärts gerichteten Anlagearme im Wesentlichen jeweils radial gegenüberliegend an dem durchmesserkleineren Seitenteil des Fensterkäfigs ausgebildet. Hierdurch ist eine wirkungsvolle Kraftübertragung zwischen dem Innen- und dem Außenring einerseits und dem Fensterkäfig andererseits gegeben.
  • Vorzugsweise schließen die Rastarme und die Anlagearme zwischen sich einen Winkel ein. Hierdurch ist eine ausgezeichnete Haltewirkung der Rast- und Haltearme gewährleistet. Der erwähnte Winkel α beträgt zwischen 100° und 170°, bevorzugt 135°.
  • Der Fensterkäfig des hier vorgestellten Kegelrollenlagers ist aus einem Kunststoff und/oder Metall gebildet. Hierdurch kann das Kegelrollenlager auf einfache Weise an unterschiedliche Anforderungen einer Zielanwendung angepasst sein. Der Fensterkäfig kann beispielsweise aus einem Stahlblech, einem Messingblech und/oder mit einem faserverstärkten thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff hergestellt sein. Kunststoff als Käfigmaterial hat insbesondere den Vorteil eines geringen Gewichts gepaart mit geringen Reibungsverlusten sowie einer geringen Geräuschentwicklung. Demgegenüber ist ein metallischer Fensterkäfig mechanisch und thermisch erheblich stärker belastbar.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In dieser zeigt
    • 1 einen perspektivischen Teilschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Kegelrollenlager gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • 2 eine perspektivische Teilansicht des Käfigs des Kegelrollenlagers gemäß 1, und
    • 3 einen Teillängsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Kegelrollenlagers.
  • Das in 1 dargestellte Kegelrollenlager 10 weist einen Innenring 12 mit einem koaxial darüber angeordneten Außenring 14 auf, zwischen denen in einem Fensterkä 16 geführte kegelstumpfförmige Wälzkörper 18 angeordnet sind. Das Kegelrollenlager 10 ist rotationssymmetrisch zu seiner Längsachse 20 aufgebaut. Der Außenring 14 weist eine im Wesentlichen keilförmige Querschnittsgeometrie auf. In einem Bereich 22 seines größten Durchmessers D_max weist der Innenring 12 einen radial nach außen gerichteten Bord 24 auf. Auf diesem Bord 24 ist ein optional vorhandenes Dichtelement 26 an dem Innenring 12 angeordnet. Axial benachbart zu dem Bord 24 ist an einer Außenmantelfläche 28 des Innenrings 12 eine konische Innenringlaufbahn 30 ausgebildet. Der Innenring 12 weist zwischen der konischen Innenringlaufbahn 30 und seinem durchmesserkleineren axialen Ende 32 einen im Wesentlichen zylindrischen Innenringabschnitt 34 auf, in dem eine Ringnut 36 ausgebildet ist. An den zylindrischen Innenringabschnitt 34 mit der Ringnut 36 schließt sich axial ein Konusabschnitt 38 des Innenrings 12 an.
  • Der Fensterkä16 weist ein durchmesserkleineres Seitenteil 40 und ein durchmessergrößeres Seitenteil 42 auf, welche durch eine Vielzahl von umfangsseitig gleichmäßig zu einander beabstandeten, in 2 sichtbaren Stegen 80 unter Schaffung von Wälzkörpertaschen 82 miteinander verbunden sind. Um zu verhindern, dass die Wälzkörper 18 im Fall einer Demontage des Kegelrollenlagers 10 zum Beispiel aufgrund ihres Eigengewichts aus dem Fensterkä16 herausfallen, können die Wälzkörper erforderlichenfalls selbsthaltend in den Wälzkörpertaschen 82 aufgenommen sein, und dazu in diese eingeschnappt sein. Die Wälzkörper 18 rollen auf der konischen Innenringlaufbahn 30 und einer gleichfalls konischen Außenringlaufbahn 44 des Kegelrollenlagers 10 ab. Die Wälzkörperlängsmittelachse 46 der Wälzkörper 18 verläuft hierbei geringfügig geneigt in Bezug zu der Längsachse 20 des Kegelrollenlagers 10.
  • An dem durchmesserkleineren Seitenteil 40 des Fensterkäfigs 16 sind radial einwärts gerichtete und gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnete Rastarme 50 ausgebildet, deren jeweiliges freies Ende 52 geringfügig spielbehaftet in die Ringnut 36 des Innenrings 12 eingreift. Durch den spielbehafteten Eingriff der Rastarme 50 in die Ringnut 36 ist eine reibungsarme Kopplung zwischen dem Fensterkä16 und dem Innenring 12 gegeben. Die Ringnut 36 und die freien Enden 52 der Rastarme 50 haben, wie in 1 lediglich exemplarisch dargestellt, jeweils eine korrespondierend zueinander, unter Aufrechterhaltung eines minimalen Axial- und Radialspiels ausgebildete rechteckförmige Querschnittsgeometrie. Abweichend hiervon können die Ringnut 36 des Innenrings 12 sowie die freien Enden 52 der Rastarme 50 des Fensterkäfigs 16 eine beliebige, jedoch zumindest abschnittweise vieleckige Querschnittsgeometrie aufweisen (siehe auch 3).
  • Darüber hinaus sind an dem durchmesserkleineren Seitenteil 40 des Fensterkäfigs 16 radial auswärts gerichtete Anlagearme 58 zur axialen Anlage an einer stirnseitigen Anlagefläche 60 des Außenrings 14 ausgebildet. Zu diesem Zweck verfügen die jeweiligen freien Enden 62 der Anlagearme 58 jeweils über eine Anlagefläche 64, welche mit der näherungsweise kreisringförmigen stirnseitigen Anlagefläche 60 des Außenrings 14 in bevorzugt reibungsarmen Kontakt sind.
  • Axial zwischen der Ringnut 36 und der konischen Innenringlaufbahn 30 ist optional eine umlaufende Hohlkehle 66 ausgebildet, welche zur Reduzierung unerwünschter Kerbspannungen in dem Innenring 12 dient. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kegelrollenlagern ist der sogenannte kleine Bord als weitere axiale Seitenbegrenzung der Innenringlaufbahn 30 neben dem großen Bord 24 beim erfindungsgemäßen Kegelrollenlager 10 entbehrlich, wodurch sich unter anderem die Oberflächenbearbeitung der Innenringlaufbahn 30 vereinfacht.
  • Das Kegelrollenlager 10 kann zum Beispiel bei festgesetztem Außenring 14 große, auf den Innenring 12 in Richtung des Pfeils 68 einwirkende axiale Kräfte aufnehmen. In entgegengesetzter Richtung des Pfeils 68 vermag das Kegelrollenlager 10 jedoch nur verhältnismäßig kleine axiale Kräfte aufzunehmen und zu übertragen, da die Kraftübertragung (ausgehend vom Innenring 12) im Wesentlichen über die in die Ringnut 36 eingreifenden Rastarme 50 und die sich an dem Außenring 14 abstützenden Anlagearme 58 des Fensterkäfigs 16 auf die Wälzkörper 18 erfolgen würde.
  • Die radial einwärts gerichteten Rastarme 50 sowie die hiervon weg weisenden, radial auswärts gerichteten Anlagearme 58 sind im Wesentlichen jeweils radial gegenüberliegend an dem durchmesserkleineren Seitenteil 40 des Fensterkäfigs 16 integral ausgebildet. Der Winkel α zwischen den Rastarmen 50 und den Anlagearmen 58 beträgt hier lediglich exemplarisch jeweils ungefähr 135°. Der Fensterkä16 ist unter Einbeziehung der Rastarme 50 und der Anlagearme 58 bevorzugt einstückig aus einem Metall oder einem Kunststoff hergestellt.
  • Durch die Anlagearme 58 wird ein unkontrolliertes Abgleiten des Außenrings 14 in Richtung zu der Ringnut 36 beziehungsweise zu dem Konusabschnitt 38 des Innenrings 12 zuverlässig verhindert. Mittels der Rastarme 50 und der Anlagearme 58 des Fensterkäfigs 16 werden somit der Innenring 12 und der Fensterkä16 zusammen mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern 18 unter Einbeziehung des Außenrings 14 zu einer leicht handhabbaren, insbesondere problemlos lagerbaren, transportierbaren und in einer Zielanwendung montierbaren Baueinheit 70 zusammen gehalten.
  • Die Rastarme 50 und die Haltearme 58 bewirken eine Reduzierung eines etwaigen Radialspiels des Fensterkäfigs 16 sowie eine Vergrößerung der Haltekraft des Außenrings 14 in Bezug zum Fensterkä16 mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern 18 und dem Innenring 12. Hierdurch kann bei der Verwendung des Kegelrollenlagers 10 als Radlager in einem Kraftfahrzeug ein bislang notwendiger Sicherungsring entfallen. Darüber hinaus ermöglicht der Fensterkä16 ein Anstellen beziehungsweise eine definierte Anlage der Wälzkörper 18 an den Bord 24 des Innenrings 12. Ferner ist eine Verdrehung des Kegelrollenlagers 10 im Zuge des Einbaus in eine Umgebungskonstruktion nicht mehr notwendig
  • 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Fensterkäfigs 16 des Kegelrollenlagers 10 gemäß 1. Hier ist deutlich erkennbar, dass zwischen dem durchmesserkleineren Seitenteil 40 und dem durchmessergrößeren Seitenteil 42 des Fensterkäfigs 16 eine Vielzahl von im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 20 orientierten, jeweils identisch ausgebildeten Stegen 80 verlaufe, welche eine entsprechende Anzahl von Wälzkörpertaschen 82 bilden. Jeweils zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarte Stege 80 begrenzen zusammen mit jeweils einem Abschnitt der beiden Seitenteile 40, 42 des Fensterkäfigs 16 eine Wälzkörpertasche 82. Jeweils zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarte Stege 80 des Fensterkäfigs 16 weisen jeweils zumindest abschnittsweise eine Führungsfläche auf, von denen der besseren zeichnerischen Übersicht halber lediglich zwei Führungsflächen 84, 86 repräsentativ für alle übrigen mit Bezugsziffern versehen sind. Die jeweils einander zugewandten Führungsflächen 84, 86 benachbarter Stege sind in einer ebenfalls nur einmalig bezifferten Anschlusszone 88, 90 an das durchmessergrößere Seitenteil 42 in Umfangsrichtung des Fensterkäfigs 16 gesehen jeweils im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet. Die Wälzkörpertaschen 82 können jeweils zum Einsetzen oder zum Einschnappen der kegelstumpfförmigen Wälzkörper 18 ausgebildet sein.
  • An dem durchmesserkleineren Seitenteil 40 sind die radial einwärts gerichteten Rastarme 50 sowie die radial auswärts gerichteten Anlagearme 58 ausgebildet. Die Rastarme 50 sowie die Anlagearme 58 sind im Wesentlichen jeweils radial gegenüberliegend an dem durchmesserkleineren Seitenteil 40 des Fensterkä16 integral ausgeformt. Die Rastarme 50 und die Anlagearme 58 sind hierbei in Umfangsrichtung des Fensterkäfigs 16 gesehen jeweils im Bereich einer Wälzkörpertasche 82 beziehungsweise zwischen zwei unmittelbar umfangsseitig benachbarten Stegen 80 angeordnet, so dass die Anzahl der Wälzkörpertaschen 82 beziehungsweise die Anzahl der Wälzkörper 18 vorzugsweise mit der Anzahl der am Fensterkä16 vorgesehenen Rastarme 50 und Anlagearme 58 übereinstimmt.
  • An einer von dem Bord 24 des Kegelrollenlagers 10 weggerichteten stirnseitigen Außenseite 92 des durchmesserkleineren Seitenteils 40 des Fensterkäfigs 16 sind vorzugsweise eine durchmesserkleinere Rille 94 sowie eine durchmessergrößere Rille 96 ausgebildet. Durch die Wirkung dieser Rillen 94, 96 ist unter anderem die Elastizität der Rastarme 50 und der Anlagearme 58 des Fensterkäfigs 16 vergrößert.
  • 3 zeigt einen Teillängsschnitt durch ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Kegelrollenlager 100. Das zu seiner Längsachse 20 rotationssymmetrisch aufgebaute Kegelrollenlager 100 weist ebenfalls einen Innenring 102 auf, welcher koaxial von einem Außenring 14 umfasst ist, wobei die in einem Fensterkä104 geführten kegelstumpfförmigen Wälzkörper 18 zwischen dem Innenring 102 und dem Außenring 14 angeordnet sind und auf dessen Laufbahnen abrollen. Im Bereich des größeren Durchmessers D_max des Innenrings 102 ist an diesem auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ein Bord 106 einstückig ausgebildet. Der Fensterkä 104 besteht aus einem durchmesserkleineren Seitenteil 108 und einem durchmessergrößeren Seitenteil 110, welche durch Stege 112 miteinander verbunden sind. Die Wälzkörperlängsmittelachse 46 verläuft geringfügig geneigt gegenüber der Längsachse 20 des Kegelrollenlagers 100.
  • An dem durchmesserkleineren Seitenteil 108 des Fensterkäfigs 104 sind, wie bei der ersten Ausführungsform gemäß den 1 und 2, ebenfalls radial einwärts gerichtete Rastarme 114 und radial auswärts gerichtete Anlagearme 116 als Anlage für die stirnseitige Anlagefläche 60 zur axialen Abstützung des Außenrings 14 ausgebildet. Zudem sind in dem durchmesserkleineren Seitenteil 108 eine durchmesserkleinere Rille 118 sowie eine konzentrisch zu dieser angeordnete durchmessergrößere Rille 120 in einer stirnseitigen Außenseite 122 des durchmesserkleineren Seitenteils 108 ausgebildet.
  • Als ein wesentlicher Unterschied zur ersten Ausführungsform des Innenrings 12 gemäß 1 ist in dem Innenring 102 gemäß 3 eine axial beträchtlich verbreiterte Ringnut 124 ausgebildet, deren Querschnittsgeometrie der eines rechtwinkligen Trapezes mit einer senkrecht zur Längsachse 20 verlaufenden ersten Seitenwand 126 und einer in Bezug zu dieser Längsachse 20 geneigt verlaufenden zweiten Seitenwand 128 entspricht.
  • Außerdem weist das freie Ende 130 der Rastarme 114 anstatt einer rechteckförmigen Querschnittsgeometrie eine dreieckige beziehungsweise keilförmige Querschnittsgeometrie auf, die insbesondere zur radialen Reibungsminimierung nur mit der ersten Seitenwand 126 der Ringnut 124 in Kontakt steht, jedoch einen parallel zur Längsachse 20 verlaufenden planen Nutgrund 132 nicht berührt. Schließlich übernimmt die schräg gestellte zweite Seitenwand 128 der axial verbreiterten Ringnut 124 zugleich die Funktion der Hohlkehle 66 des Innenrings 12 des Kegelrollenlagers 10 gemäß 1, welche demzufolge unter weiterer Optimierung des konstruktiven Aufbaus hier ersatzlos entfällt. Ein der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht bezeichneter Neigungswinkel der schräg gestellten zweiten Nutwand 128 in Relation zu der Längsachse 20 des Kegelrollenlagers 100 beträgt hier lediglich exemplarisch ungefähr 45°.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Kegelrollenlager (erste Ausführungsform)
    12
    Innenring
    14
    Außenring
    16
    Fensterkäfig
    18
    Wälzkörper
    20
    Längsachse des Kegelrollenlagers
    22
    Bereich des Innenrings
    24
    Bord
    26
    Dichtelement
    28
    Außenmantelfläche des Innenrings
    30
    Konische Innenringlaufbahn
    32
    Durchmesserkleineres axiales Ende des Innenrings
    34
    Innenringabschnitt
    36
    Ringnut
    38
    Konusabschnitt des Innenrings
    40
    Durchmesserkleineres Seitenteil des Fensterkäfigs
    42
    Durchmessergrößeres Seitenteil des Fensterkäfigs
    44
    Konische Außenringlaufbahn
    46
    Wälzkörperlängsachse
    50
    Rastarm
    52
    Freies Ende des Rastarms
    58
    Anlagearm
    60
    Stirnseitige Anlagefläche des Außenrings
    62
    Freies Ende des Anlagearms
    64
    Anlagefläche des Anlagearms
    66
    Hohlkehle im Innenring
    68
    Pfeil
    70
    Baueinheit
    80
    Steg des Fensterkäfigs
    82
    Wälzkörpertasche
    84
    Erste Führungsfläche am Steg
    86
    Zweite Führungsfläche am Steg
    88
    Anschlusszone eines ersten Stegs
    90
    Anschlusszone eines zweiten Stegs
    92
    Axiale Außenseite des Fensterkäfigs
    94
    Durchmesserkleinere Rille am Fensterkäfig
    96
    Durchmessergrößere Rille am Fensterkäfig
    100
    Kegelrollenlager (zweite Ausführungsform)
    102
    Innenring
    104
    Fensterkäfig
    106
    Bord
    108
    Durchmesserkleineres Seitenteil
    110
    Durchmessergrößeres Seitenteil
    112
    Steg des Fensterkäfigs
    114
    Rastarm
    116
    Anlagearm
    118
    Durchmesserkleinere Rille am Fensterkäfig
    120
    Durchmessergrößere Rille am Fensterkäfig
    122
    Axiale Außenseite des Fensterkäfigs
    124
    Ringnut im Innenring
    126
    Erste Seitenwand der Ringnut
    128
    Zweite Seitenwand der Ringnut
    130
    Freies Ende des Rastarms
    132
    Nutgrund der Ringnut
    α
    Winkel
    D_max
    Größerer Durchmesser des Innenrings
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3524063 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Kegelrollenlager (10, 100) mit einem Innenring (12, 102), mit einem koaxial darüber angeordneten Außenring (14) sowie mit radial dazwischen angeordneten, in einem Fensterkäfig (16, 104) geführten kegelstumpfförmigen Wälzkörpern (18), bei dem der Innenring (12, 102) im Bereich seines größeren Durchmessers (D_max) einen radial nach außen gerichteten Bord (24, 106) aufweist, bei dem axial neben dem Bord (24, 106) an einer Außenmantelfläche (28) des Innenrings (12, 102) eine konische Innenringlaufbahn (30) ausgebildet ist, bei dem der Innenring (12, 102) zwischen seiner Innenringlaufbahn (30) und seinem durchmesserkleineren axialen Ende (32) einen Innenringabschnitt (34) aufweist, in dem eine Ringnut (36, 124) ausgebildet ist, und bei dem Rastarme (50, 114) des Fensterkäfigs (16, 104) in diese Ringnut (36, 124) spielbehaftet eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Fensterkäfig (16) eine Vielzahl von radial auswärts gerichteten Anlagearmen (58) aufweist, welche zur axialen Anlage an dem innendurchmesserkleineren axialen Ende des Außenrings (14) ausgebildet sind.
  2. Kegelrollenlager (10, 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fensterkäfig (16, 104) einstückig ausgebildet ist und ein durchmesserkleineres Seitenteil (40, 108) sowie ein durchmessergrößeres Seitenteil (42, 110) aufweist, und dass die beiden Seitenteile (40, 108; 42, 110) mittels einer Vielzahl von gleichmäßig zueinander beabstandeten Stegen (80, 112) unter Schaffung von Wälzkörpertaschen (82) miteinander verbunden sind.
  3. Kegelrollenlager (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den die Ringnut (36) aufweisenden Innenringabschnitt (34) axial ein Konusabschnitt (38) anschließt.
  4. Kegelrollenlager (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (36, 124) eine zumindest abschnittweise vieleckige Querschnittsgeometrie aufweist, in die ein jeweiliges freies Ende (52, 130) der Rastarme (50, 114) eingreift.
  5. Kegelrollenlager (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (50, 114) und die Anlagearme (58, 116) an dem durchmesserkleineren Seitenteil (40, 108) des Fensterkäfigs (16, 104) in Umfangsrichtung desselben gesehen jeweils im Bereich einer Wälzkörpertasche (82) angeordnet sind.
  6. Kegelrollenlager (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einer von dem Bord (24, 106) des Innenrings (12, 102) axial weggerichteten Außenseite (92, 122) des durchmesserkleineren Seitenteils (40, 108) des Fensterkäfigs (16, 104) eine durchmesserkleinere Rille (94; 118) sowie eine durchmessergrößere Rille (96; 120) koaxial zueinander ausgebildet sind.
  7. Kegelrollenlager (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende (62) der Anlagearme (58, 116) jeweils eine Anlagefläche (64) ausgebildet ist, die jeweils mit einer stirnseitigen Außenfläche (60) des Außenrings (14) in Kontakt ist, wobei diese Außenfläche (60) des Außenrings (14) von dem Bord (24, 106) des Innenrings (12, 102) axial weggerichtet ist.
  8. Kegelrollenlager (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarte Stege (80, 112) des Fensterkäfigs (16, 104) jeweils zumindest abschnittweise eine einander zugewandte Führungsfläche (84, 86) aufweisen, wobei diese Führungsflächen (84, 86) jeweils in einer Anschlusszone (88, 90) der Stege (80, 112) an das durchmessergrößere Seitenteil (42, 110) in Umfangsrichtung des Fensterkäfigs (16, 104) gesehen jeweils weitgehend dreieckförmig ausgebildet sind.
  9. Kegelrollenlager (10, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (50, 114) und die Anlagearme (58, 116) zusätzlich zu deren radialen Ausrichtung auch axial ausgerichtet sind, wodurch die Rastarme (50, 114) und die Anlagearme (58, 116) jeweils einen Winkel (α) von weniger als 180° zueinander einschließen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11306774B2 (en) * 2018-03-09 2022-04-19 Nsk Ltd. Tapered roller bearing
DE102021108401A1 (de) 2021-04-01 2022-10-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kegelrollenlager

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3524063A1 (de) 1985-07-05 1987-01-08 Kugelfischer G Schaefer & Co Kegelrollenlager mit fensterkaefig

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