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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Kegelrollenlager.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Kegelrollenlager werden vielfach für verschiedene Maschinen verwendet und, z. B., als Lager für Differenzialritzel bzw. Ausgleichskegelräder in üblichen Automobilen verwendet. Für übliche Automobile trägt ein reduzierter Rotationswiderstand von Komponenten zu einer Reduzierung im Kraftstoffverbrauch bei. Somit ist insbesondere eine Nachfrage entstanden, ein Drehmoment, welches auf ein Kegelrollenlager aufgebracht wird, das für ein Fahrantriebssystem verwendet wird, zu reduzieren. Der Widerstand, der aus der Rotation des Kegelrollenlagers resultiert, beinhaltet den Verwirbelungswiderstand des Schmiermittels. Somit, wenn ein Kegelrollenlager für ein Differenzialritzel in einem üblichen Automobil verwendet wird, kann ein Käfig verwendet werden, um den Schmiermittelfluss in ein Lagerinneres zu begrenzen, um zu verhindern, dass eine übermäßige Menge Schmiermittel in das Lagerinnere gefördert wird (siehe, z. B., japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnr. 2014-202341 (
JP 2014-202341 A )).
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Insbesondere resultiert die Rotation des Kegelrollenlagers in einer Pumpenwirkung, die dem Schmiermittel ermöglicht, in einer Axialrichtung von einer ersten Seite (in 7, eine linke Seite) zu einer zweiten Seite (in 7, eine rechte Seite) zu fließen. Dies beschränkt das Schmiermittel in einem Lageräußeren bzw. einem Lager-Außenraum auf der in Axialrichtung gesehenen ersten Seite daran, in das Lagerinnere bzw. den Lager-Innenraum (Ringraum 96) zwischen einem Innenring 91 und einem Außenring 92 zu fließen. Um dies zu erreichen, wird ein Freiraum/Abstand/Spalt zwischen einem kleinen Ringabschnitt 94 eines Käfigs 93 und einem in Axialrichtung gesehen auf der ersten Seite befindliches Ende 95 des Innenrings 91 in der Größe reduziert. Ein Abstand zwischen dem kleinen Ringabschnitt 94 und dem Außenring 92 ist ebenfalls in der Größe reduziert. Dies verhindert, dass als Ergebnis der Pumpenwirkung eine übermäßige Menge Schmiermittel in den Ringraum 96 befördert wird. Somit kann der Verwirbelungswiderstand des Schmiermittels reduziert werden, was einen Beitrag zu einer Reduzierung im Kraftstoffverbrauch ermöglicht.
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Im Unterschied zu üblichen Automobilen werden Baumaschinen, wie bspw. Radlader, häufig in rauen Umgebungen verwendet. Folglich ist für Kegelrollenlager für solche Baumaschinen ein während der Rotation des Lagers reduzierter Temperaturanstieg wünschenswerter als eine Reduzierung in dem Verwirbelungswiderstand des Schmiermittels. In solchen Baumaschinen hat eine Differenzialvorrichtung eine komplizierte innere Struktur. Somit missglückt in solchen Baumaschinen häufig die Förderung einer ausreichenden Menge Schmiermittel in das Lagerinnere, im Unterschied zu üblichen Automobilen. Demzufolge führt das Versagen, dem Kegelrollenlager Schmiermittel zuzuführen, zu einem Anstieg in der Temperatur, was Festfressen und dgl. verursacht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kegelrollenlager bereitzustellen, in dem, selbst in einer Umgebung in dem Lager derart ist, dass nur eine geringe Menge Schmiermittel um das Lager vorhanden ist, das Schmiermittel effektiv genutzt werden kann.
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Ein Kegelrollenlager in einem Aspekt der Erfindung beinhaltet einen Innenring mit einer konischen inneren Laufbahnoberfläche auf einer äußeren Umfangsseite mit einem von einer in Axialrichtung gesehenen ersten Seite bzw. einer axial ersten Seite in Richtung zu einer in Axialrichtung gesehenen zweiten Seite bzw. einer axial zweiten Seite hin zunehmendem Durchmesser, einem Außenring mit einer konischen äußeren Laufbahnoberfläche auf einer inneren Umfangsseite mit einem Durchmesser, der von der axial ersten Seite in Richtung der axial zweiten Seite hin zunimmt, einer Vielzahl an Kegelrollen, die in einem zwischen dem Innenring und dem Außenring ausgebildeten ringförmigen Raum bzw. Ringraum vorgesehen sind und auf der inneren Laufbahnoberfläche und der äußeren Laufbahnoberfläche abrollt und einen ringförmigen Käfig, der die Kegelrollen hält. Der Käfig hat einen kleinen Ringabschnitt, der in Richtung der axial ersten Seite mit Bezug zu den Kegelrollen positioniert ist, einen großen Ringabschnitt, der in Richtung der axial zweiten Seite mit Bezug zu den Kegelrollen positioniert ist, und eine Vielzahl an Käfigstegen, die den kleinen Ringabschnitt und den großen Ringabschnitt miteinander verbinden/koppeln. Ein winziger Freiraum/Spalt/Abstand ist zwischen dem Innenring und dem großen Ringabschnitt bzw. zwischen dem Außenring und dem großen Ringabschnitt ausgebildet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorhergehenden und weiteren Merkmale sowie Eigenschaften der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Nummerierungen dazu verwendet werden, gleiche Elemente zu bezeichnen und wobei:
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1 eine Schnittansicht zeigt, welche eine Ausführungsform eines Kegelrollenlagers darstellt;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Käfigs zeigt;
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3 eine Schnittansicht zeigt, welche der in 1 dargestellten Schnittansicht entspricht, und von der eine Kegelrolle entfernt wurde;
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4 eine vergrößerte Schnittansicht zeigt, welche eine axial zweite Seite des Kegelrollenlagers darstellt;
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5 eine Schnittansicht des Käfigs zeigt;
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6 eine Darstellung zeigt, welche einen Schnitt einer Form/Gussform darstellt, die zum Ausbilden des Käfigs verwendet wird; und
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7 eine Schnittansicht eines konventionellen Kegelrollenlagers zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend basierend auf den Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Schnittansicht, welche eine Ausführungsform eines Kegelrollenlagers darstellt. Ein Kegelrollenlager 10 wird für ein Ausgleichskegelrad bzw. ein Differenzialritzel in einer Baumaschine, wie bspw. einem Radlader, verwendet. Das Kegelrollenlager 10 lagert, in einem Gehäuse 81, eine Welle 82, die zusammen mit einem Ritzel rotiert, um die Welle 82 rotierbar zu machen. Ein Schmiermittel (Öl) ist in dem Gehäuse 81 gespeichert. Das Schmiermittel wird dazu verwendet, das Kegelrollenlager 10 zu schmieren. Das nachfolgend beschriebene Kegelrollenlager 10 kann auch für andere Anwendungen verwendet werden.
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Das Kegelrollenlager 10 beinhaltet einen Innenring 2, einen Außenring 3, eine Vielzahl an Kegelrollen 4 und einen Käfig 5. Der Innenring 2, der Außenring 3 und der Käfig 5 sind ringförmige Teile/Ringteile, die alle um eine gemeinsame Achse C zentriert sind.
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Der Innenring 2 ist aus einem Lagerstahl, Stahl für den Maschinenbau oder ähnliches ausgebildet und hat eine innere Laufbahnoberfläche 12, die auf einer äußeren Umfangsseite des Innenrings 2 ausgebildet ist und auf der die Kegelrollen 4 rollen/wälzen. Die innere Laufbahnoberfläche 12 hat eine konische Form (Kegelform) mit einem Durchmesser, der von einer axial ersten Seite (in 1, eine linke Seite) in Richtung zu einer axial zweiten Seite (in 1, eine rechte Seite) zunimmt. Der Innenring 2 hat einen vorderen Führungsbord (nachfolgend als ein kleiner Bord bezeichnet) 14, einen hinteren Führungsbord (nachfolgend als ein großer Bord bezeichnet) 15 und einen zylindrischen Abschnitt 17. Der kleine Bord 14 ist bzgl. der inneren Laufbahnoberfläche 12 auf der axial ersten Seite vorgesehen und steht in einer Radialrichtung nach außen vor. Der große Bord 15 ist bzgl. der inneren Laufbahnoberfläche 12 auf der axial zweiten Seite vorgesehen und steht in der Radialrichtung nach außen vor. Der zylindrische Abschnitt 17 erstreckt sich von dem kleinen Bord 14 in Richtung zur axial ersten Seite hin.
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Der Außenring 3 ist aus einem Lagerstahl, Stahl für den Maschinenbau oder dgl. ausgebildet und hat auf einer inneren Umfangsseite eine äußere Laufbahnoberfläche 13, die der inneren Laufbahnoberfläche 12 zugewandt ist, und auf der die Kegelrollen 4 rollen/wälzen. Die äußere Laufbahnoberfläche 13 hat eine konische Form (Kegelform) mit einem Durchmesser, der von der axial ersten Seite in Richtung zur axial zweiten Seite hin zunimmt.
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Die Kegelrollen 4 sind Teile, die aus Lagerstahl oder dgl. ausgebildet sind. Die Kegelrollen 4 sind in einem zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 ausgebildeten ringförmigen Raum bzw. einem Ringraum 7 vorgesehen und können auf der inneren Laufbahnoberfläche 12 und der äußeren Laufbahnoberfläche rollen. Jede der Kegelrollen 4 hat eine kleine Stirnfläche 18, die auf der axial ersten Seite angeordnet ist und einen kleinen Durchmesser aufweist, und eine große Stirnfläche 19, die auf der axial zweiten Seite angeordnet ist und einen großen Durchmesser aufweist. Die große Stirnfläche 19 ist mit einer Bordoberfläche (Seitenoberfläche) 16 des großen Bords 15 des Innenrings 2 in Kontakt. Rotation des Kegelrollenlagers 10 (in der vorliegenden Ausführungsform, dem Innenring 2) bringt die große Stirnfläche 19 und die Bordoberfläche 16 miteinander in Gleitkontakt.
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Der Käfig 5 ist in dem Ringraum 7 zusammen mit den Kegelrollen 4 vorgesehen, um die Kegelrollen 4 zu halten. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Käfigs 5. In 1 und 2 hat der Käfig 5 einen kleinen Ringabschnitt 21, der als ein Ring geformt ist, einen großen Ringabschnitt 22, der als ein Ring geformt ist, und eine Vielzahl an Käfigstegen 23. Der kleine Ringabschnitt 21 ist in Richtung der axial ersten Seite mit Bezug zu den Kegelrollen 4 positioniert. Der große Ringabschnitt 22 ist bezüglich der Kegelrollen 4 in Richtung zur axial zweiten Seite hin positioniert. Die Käfigstege 23 verbinden/koppeln den kleinen Ringabschnitt 21 und den großen Ringabschnitt 22 miteinander. Der große Ringabschnitt 22 hat einen größeren Außendurchmesser als der kleine Ringabschnitt 21, und in der vorliegenden Ausführungsform, auch einen größeren Bohrungsdurchmesser/Innendurchmesser als der kleine Ringabschnitt 21. Die Käfigstege 23 sind in Umfangsrichtung in Abständen vorgesehen. Taschen 24, in denen die entsprechenden Kegelrollen 4 aufgenommen (gehalten) sind, sind Räume, welche jeweils zwischen dem kleinen Ringabschnitt 21 und dem großen Ringabschnitt 22 und zwischen zwei in Umfangsrichtung zueinander benachbarten Käfigstegen 23, 23 ausgebildet sind. Die Umfangsrichtung ist eine Richtung um eine Achse C des Kegelrollenlagers 10. Der Käfig 5 in der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem Harz (aus einem synthetischen Harz) durch Spritzguss ausgebildet.
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In dem Kegelrollenlager 10 resultiert die Rotation des Lagers (Innenring 2) in einer Pumpenwirkung, die dem Schmiermittel ermöglicht, von der axial ersten Seite in Richtung zur axial zweiten Seite hin zu fließen. Der Mechanismus zur Erzeugung der Pumpenwirkung ist wie nachfolgend beschrieben. Das Schmiermittel und Luft, die in dem Ringraum 7 vorhanden sind, weisen Kraftkomponenten auf, die basierend auf einer Zentrifugalkraft, die aus der Rotation des Lagers resultiert, in der Radialrichtung nach außen wirken. Die äußere Laufbahnoberfläche 13 des Außenrings 3 hat eine konische Form, wie vorstehend beschrieben. Somit fließen das Schmiermittel und Luft entlang der äußeren Laufbahnoberfläche 13 in Richtung zur axial zweiten Seite hin in den Ringraum 7. Die Erzeugung dieses Flusses führt zu einer Aktion/Wirkung, die das Schmiermittel und die Luft, die in einem Lageräußeren auf der axial ersten Seite vorhanden sind, in den Ringraum 7 hineinzieht. Folglich ist das Kegelrollenlager 10 der Pumpenwirkung ausgesetzt, die dem Schmiermittel ermöglicht, von der axial ersten Seite zur axial zweiten Seite hin zu fließen.
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3 zeigt eine Schnittansicht, die der in 1 dargestellten Schnittansicht entspricht, und aus der die Kegelrolle 4 entfernt ist. Auf der axial ersten Seite der Käfigstege 23 und auf einer radial äußeren Seite der Käfigstege 23 (näher zu dem Außenring 3 als zu dem Innenring 2) hat der Käfig 5 eine erste Führungsoberfläche 31, die mit einem Teil einer inneren Umfangsoberfläche (äußere Laufbahnoberfläche 13) des Außenrings 3 in Kontakt kommen kann. Auf der axial zweiten Seite der Käfigstege 23 und auf der radial äußeren Seite der Käfigstege 23 (näher zu dem Außenring 3 als zu dem Innenring 2) hat der Käfig eine zweite Führungsoberfläche 32, die mit einem anderen Teil der inneren Umfangsoberfläche (äußere Laufbahnoberfläche 13) des Außenrings 3 in Kontakt kommen kann. Eine zurückgesetzte/vertiefte Oberfläche 33 ist zwischen der ersten Führungsoberfläche 31 und der zweiten Führungsoberfläche 32 und von der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3 entfernt ausgebildet.
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Wenn der Käfig 5 und der Außenring 3 konzentrisch platziert sind (wie in 3 dargestellt) ist ein winziger Freiraum/Spalt/Abstand zwischen der ersten Führungsoberfläche 31 und der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3 ausgebildet. Ein winziger Freiraum/Spalt/Abstand ist zwischen der zweiten Führungsoberfläche 32 und der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3 ausgebildet. Im Gegensatz dazu ermöglicht eine radiale Verlagerung bzw. Verschiebung des Käfigs 5 bzgl. des Außenrings 3, dass die erste Führungsoberfläche 31 mit der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3 in Kontakt kommt, während dies der zweiten Führungsoberfläche 32 ermöglicht, mit der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3 in Kontakt zu kommen. Somit kann der Käfig 5 mit der inneren Umfangsoberfläche des Außenrings 3 derart in Kontakt kommen, dass der Kontakt dem Käfig ermöglicht, in der Radialrichtung positioniert zu sein. Mit anderen Worten ist das Kegelrollenlager 10 ein außenringgeführtes Lager, in dem der Käfig 5 durch den Außenring 3 geführt ist.
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In 2 hat jeder der Käfigstege 23 des Käfigs 5 Halteabschnitte 51 auf der axial zweiten Seite des Käfigstegs 23. Die Halteabschnitte 51 sind auf einer radial äußeren Seite des Käfigstegs 23 vorgesehen, um in Umfangsrichtung in Richtung gegenüberliegender/entgegengesetzter Seiten vorzustehen. Wie ebenfalls nachfolgend im ”Zusammenbau des Kegelrollenlagers 10” beschrieben, kommen die Halteabschnitte 51 mit den entsprechenden Kegelrollen 4 von einer radial äußeren Seite der Kegelrollen 4 in Kontakt, um der Kegelrolle 4 zu ermöglichen, in der Radialrichtung nicht herauszufallen.
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Der Zusammenbau des Kegelrollenlagers 10 (siehe 1) wird beschrieben. In dem Kegelrollenlager 10 sind die Kegelrollen 4 in den entsprechenden Taschen 24 in dem Käfig aufgenommen. Eine Einheit, welche den Käfig 5 und die Kegelrollen 4 beinhaltet, ist an einer äußeren Umfangsseite des Innenrings 2 an einer vorbestimmten Position (die Position, an der die Kegelrollen 4 die innere Laufbahnoberfläche 12 berühren) befestigt, um ein halbfertiges Produkt auszubilden. Nachfolgend wird der Außenring 3 in Axialrichtung näher zu dem halbfertigen Produkt bewegt und in Radialrichtung außerhalb der Kegelrollen 4 positioniert, um ein fertiges Produkt auszubilden. Wie vorstehend beschrieben, wird in dem halbfertigen Produkt jede der Kegelrollen 4 durch den kleinen Bord 14 und den großen Bord 15 des Innenrings 2 daran gehindert, in Richtung der in Axialrichtung gegenüberliegenden Seiten/entgegengesetzten Seiten herauszufallen (sich zu bewegen) und auch durch die Halteabschnitte 51 des Käfigs 5 daran gehindert, in Radialrichtung nach außen herauszufallen (sich zu bewegen).
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Wie in 2 gezeigt, sind eine radial äußere Oberfläche von jedem Halteabschnitt 51 und eine äußere Umfangsoberfläche 30 des großen Ringabschnitts 22 derart ausgebildet, dass sie ineinander übergehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die radial äußere Oberfläche des Halteabschnitts 51 und die äußere Umfangsoberfläche 30 des großen Ringabschnitts 22 kontinuierlich miteinander bzw. ineinander übergehend ausgebildet, um einen Biegewinkel zwischen den Oberflächen aufzuweisen. Die innere Umfangsoberfläche (äußere Laufbahnoberfläche 13) des Außenrings 3 kann mit einem Teil einer Oberfläche in Kontakt gebracht werden, welcher die radial äußere Oberfläche des Halteabschnitts 51 und die äußere Umfangsoberfläche 30 des großen Ringabschnitts 22 beinhaltet. Dieser Kontakt ermöglicht dem Käfig 5 in Radialrichtung positioniert zu werden. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die radial äußere Oberfläche des Halteabschnitts 51 der zweiten Führungsoberfläche 32, die mit der inneren Umfangsoberfläche (äußere Laufbahnoberfläche 13) des Außenrings 3 in Kontakt kommen kann.
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Wie in 1 und 3 dargestellt, sind der kleine Ringabschnitt 21 des Käfigs 5 und der Außenring 3 nahe zueinander angeordnet (oder können miteinander in Kontakt kommen), aber der kleine Ringabschnitt 21 und der Innenring 2 sind voneinander entfernt angeordnet. Ein ringförmiger Raumabschnitt 25 ist zwischen dem kleinen Ringabschnitt 21 und (einem Teil von) dem zylindrischen Abschnitt 17 ausgebildet, welcher auf der axial ersten Seite des Innenrings 2 angeordnet ist. Eine Radialdimension bzw. ein Radialmaß S (siehe 3) des Raumabschnitts 25 ist größer als eine Radialdimension bzw. ein Radialmaß eines Freiraums/Spalts/Abstands, der zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche 37 des kleinen Ringabschnitts 21 und der äußeren Laufbahnoberfläche 13 des Außenrings 3 ausgebildet ist. Der Raumabschnitt 25 ermöglicht dem Schmiermittel, welches in dem Lageräußeren auf der axial ersten Seite vorhanden ist, in den Ringraum 7 einzudringen. In 3 kann die Radialdimension S des Raumabschnitts 25, z. B., zumindest 30% und weniger als 60% einer Radialdimension bzw. eines Radialmaßes P zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche 17a des Innenrings 2 (zylindrischer Abschnitt 17) und einer zylindrischen Oberfläche 3a des Außenrings 3 sein, an der der Bohrungsdurchmesser/Innendurchmesser des Außenrings 3 minimiert ist.
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In 1 ist eine äußere Umfangsoberfläche 15a des großen Bords 15 des Innenrings 2 eine zylindrische Oberfläche. Eine innere Umfangsoberfläche 28 des großen Ringabschnitts 22 des Käfigs 5 ist eine zylindrische Oberfläche. Der große Bord 15 des Innenrings 2 und der große Ringabschnitt 22 sind nahe zueinander angeordnet. Ein winziger Freiraum/Spalt/Abstand 8 ist zwischen der inneren Umfangsoberfläche 28 des großen Ringabschnitts 22 und der äußeren Umfangsoberfläche 15a des großen Bords 15 ausgebildet, um ein Durchfließen des Schmiermittels zu behindern. Der winzige Abstand 8 kann ein Radialmaß von, z. B., 0,5 mm oder weniger haben.
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Somit, nachdem das Schmiermittel durch den ringförmigen Raumabschnitt 25 passiert ist, der auf der axial ersten Seite angeordnet ist, und anschließend in den Ringraum 7 eindringt, kann das meiste Schmiermittel in dem Ringraum 7 gehalten werden, ohne durch den winzigen Abstand 8 durchzufließen. Das Schmiermittel wird in den Bereich zwischen der Bordoberfläche 16 des großen Bords 15 und der großen Stirnfläche 19 von jeder Kegelrolle 4 gefördert (siehe 1). Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht die Rotation des Lagers der Bordoberfläche 16 und der großen Stirnfläche 19 miteinander in Gleitkontakt zu kommen. Das Schmiermittel, welches zu der Bordoberfläche 16 gefördert wird, kann zur Schmierung dieses Gleitkontaktabschnitts beitragen.
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Eine Situation um den Außenring 3 wird beschrieben. Die äußere Umfangsoberfläche 30 des großen Ringabschnitts 22 des Käfigs 5 schneidet eine taschenseitige Oberfläche 39 des Käfigs 5, welche der großen Stirnfläche 19 jeder Kegelrolle 4 zugewandt ist. Wie in einer vergrößerten Schnittansicht in 4 gezeigt, schneiden die äußere Umfangsoberfläche 30 und die taschenseitige Oberfläche 39 einander derart, dass sie einen spitzen Winkel zwischen den Oberflächen 30 und 39 ausbilden. Ein Schnittabschnitt 40 zwischen der äußeren Umfangsoberfläche 30 und der taschenseitigen Oberfläche 39 ist in Radialrichtung innerhalb der inneren Umfangsoberfläche (äußere Laufbahnoberfläche 13) des Innenrings 3 positioniert. Der Schnittabschnitt 40 und die innere Umfangsoberfläche (äußere Laufbahnoberfläche 13) des Außenrings 3 sind, mit einem winzigen Abstand 9, der zwischen dem Schnittabschnitt 40 und der inneren Umfangsoberfläche ausgebildet ist, nahe zueinander angeordnet. Der winzige Abstand 9 hat ein Radialmaß E von, z. B., 0,5 mm.
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Wie der innenring-2-seitige winzige Abstand 8 (siehe 1), behindert der außenring-3-seitige winzige Abstand 9 (siehe 4) das Passieren bzw. Durchfließen des Schmiermittels, welches in dem Ringraum 7 vorhanden ist. Mit anderen Worten, ist es wahrscheinlicher, dass das Schmiermittel, welches durch den Ringraum 7 in Richtung zur zweiten axialen Seite hin fließt, als ein Ergebnis der Pumpenwirkung, entlang der taschenseitigen Oberfläche 39 fließt als durch den winzigen Abstand 9. Demzufolge kann das Schmiermittel in dem Ringraum 7 verbleiben. Das Schmiermittel, welches entlang der taschenseitigen Oberfläche 39 geflossen ist, wird zu der Bordoberfläche 16 des großen Bords 15 (siehe 1) geführt, welche auf einer Verlängerung der taschenseitigen Oberfläche 39 positioniert ist. Das Schmiermittel kann somit zur Schmierung des vorstehend beschriebenen Gleitkontaktabschnitts beitragen.
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Wie vorstehend beschrieben, sind in dem Kegelrollenlager 10 der vorliegenden Ausführungsform die winzigen Abstände 8, 9 zwischen dem Innenring 2 und dem großen Ringabschnitt 22 des Käfigs 5 bzw. zwischen dem Außenring 3 und dem großen Ringabschnitt 22 ausgebildet. Somit kann der große Ringabschnitt 22 die axial zweite Seite des Ringraums 7 zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 (durch die vorhandenen winzigen Abstände 8, 9) blockieren. Dies ermöglicht, dass das Schmiermittel in dem Ringraum 7 daran gehindert wird, in das Lageräußere auf der axial zweiten Seite herauszufließen. Somit, selbst wenn eine Umgebung um das Kegelrollenlager derart ist, dass nur eine geringe Menge Schmiermittel in dem Lageräußeren auf der axial ersten Seite vorhanden ist, kann das Schmiermittel in dem Ringraum 7 effektiv dazu benutzt werden, das Kegelrollenlager 10 zu schmieren. Demzufolge kann ein Temperaturanstieg des Kegelrollenlagers 10 unterdrückt werden.
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Das Kegelrollenlager 10 in der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht, dass die Kegelrollen 4 stabil gehalten sind. Das heißt, das Kegelrollenlager 10 ist ein außenringgeführtes Lager, in dem der Käfig 5 durch den Außenring 3 geführt ist, und somit der Käfig während der Rotation des Lagers stabil rotieren kann. Die Kegelrollen 4 sind durch den so stabilisierten Käfig 5 gehalten. Folglich, selbst wenn das Kegelrollenlager 10 für eine rotierende Maschine (ein Fahrantriebssystem in einer Baumaschine, wie bspw. ein Radlader) verwendet ist, in dem das Kegelrollenlager 10 regelmäßig Vorwärts- und Rückwärtsrotationen wiederholt, ermöglicht das Kegelrollenlager 10, verglichen mit einem wälzkörpergeführten Lager, das Verhalten der Kegelrollen 4 zu stabilisieren, um mögliches Verdrehen/Schrägstellen zu verhindern. Das wälzkörpergeführte Lager ist ein Lager, in dem der Käfig in Radialrichtung durch die Kegelrollen positioniert ist.
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5 ist eine Schnittansicht des Käfigs 5. Der Käfig 5 in der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem thermoplastischen Harz ausgebildet und durch Spritzguss hergestellt. Als eine Form für den Spritzguss, werden nur zwei geteilte Formsegmente 61, 62 (siehe 6) verwendet, die voneinander in Axialrichtung getrennt sind. Somit, wie in 5 dargestellt, ist in dem Käfig 5 ein minimaler Bohrungsdurchmesser/Innendurchmesser D1 des großen Ringabschnitts 22 größer als der maximale Außendurchmesser D2 des kleinen Ringabschnitts 21 (D1 > D2). Diese Konfiguration vereinfacht einen Entformungsvorgang zur Entfernung des Käfigs 5, welcher aus dem Spritzgießen resultiert, aus der Form (geteilte Formsegmente 61, 62), und ist somit geeignet zur Massenproduktion des Käfigs 5. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, wenn, im Unterschied zu der in 5 gezeigten Form, der minimale Bohrungsdurchmesser/Innendurchmesser D1 des großen Ringabschnitts 22 kleiner ist als der maximale Außendurchmesser D2 von jedem kleinen Ringabschnitt 21 (D1 < D2), können die in Axialrichtung voneinander getrennten, geteilten Formsegmente, nicht angepasst werden. Somit ist, z. B., ferner eine Teilform notwendig, die in der Radialrichtung bewegt wird, um die Taschen 24 auszubilden, was zu einer komplizierten Formkonfiguration führt.
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Wie vorstehend beschrieben kann der Käfig 5 mit der inneren Umfangsoberfläche (äußere Laufbahnoberfläche 13) des Außenrings 3 in Kontakt kommen. Dieser Kontakt ermöglicht dem Käfig 5, in Radialrichtung positioniert zu sein. Um, wie vorstehend beschrieben, durch den Außenring 3 positioniert zu sein, ist der Käfig 5 in der vorliegenden Ausführungsform (siehe 2) derart ausgelegt, dass jeder Halteabschnitt 51 mit der zweiten Führungsoberfläche 32 kontinuierlich mit dem großen Ringabschnitt 22 ausgebildet ist (der Halteabschnitt 51 ist einstückig mit dem großen Ringabschnitt 22). Somit sind die äußere Umfangsoberfläche 30 des großen Ringabschnitts 22 und die radial äußere Oberfläche (zweite Führungsoberfläche 32) des Halteabschnitts 51 kontinuierlich miteinander ausgebildet. Die innere Umfangsoberfläche des Außenrings 3 kann mit einem Teil einer Oberfläche 65 in Kontakt gebracht sein, welche die äußere Umfangsoberfläche 30 des großen Ringabschnitts 22 und die radial äußere Oberfläche (zweite Führungsoberfläche 32) des Halteabschnitts 51 beinhaltet. Dieser Kontakt ermöglicht dem Käfig 5 in Radialrichtung positioniert zu werden. In dieser Konfiguration ist jeder Halteabschnitt 51 kontinuierlich mit dem großen Ringabschnitt 22 ausgebildet, der die axial zweite Seite des Ringraums 7 blockiert. Dies vereinfacht die Form der axial zweiten Seite des Käfigs 5 und vereinfacht auch die Form der Gussform (geteilten Formsegmente 61, 62), die zur Ausbildung dieses Abschnitts des Käfigs 5 verwendet wird.
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Wie vorstehend beschrieben, kann in dem Kegelrollenlager 10 der vorliegenden Ausführungsform das Schmiermittel durch den auf der axial ersten Seite angeordneten Raumabschnitt 25 in den Ringraum 7 gefördert werden, was ermöglicht, dass das gesamte Lagerinnere besser geschmiert ist. Das Schmiermittel in dem Ringraum 7 wird in den Bereich zwischen der Bordoberfläche 16 des großen Bords 15 des Innenrings 2 und der großen Stirnfläche 19 von jeder Kegelrolle 4 gefördert, wo insbesondere bedeutende Wärmeerzeugung auftritt. Demzufolge kann der Temperaturanstieg des Kegelrollenlagers 10 unterdrückt werden.
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Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist in jeder Hinsicht illustrativ und nicht beschränkend. Mit anderen Worten, ist das Kegelrollenlager der vorliegenden Erfindung nicht auf die dargestellten Formen begrenzt, sondern kann in jeder anderen Form innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung ausgebildet sein. In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das Kegelrollenlager 10 für ein Differenzialritzel in einer Baumaschine verwendet. Jedoch kann das Kegelrollenlager 10 auch für jede andere Rotationsmaschine verwendet werden.
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Deshalb, selbst wenn die Umgebung um das Kegelrollenlager derart ist, dass nur eine geringe Menge an Schmiermittel um das Lager vorhanden ist, ermöglicht das Kegelrollenlager in der vorliegenden Erfindung, dass das Schmiermittel effektiv genutzt wird, und ermöglicht, dass der Temperaturanstieg des Lagers unterdrückt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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