DE102018108390A1

DE102018108390A1 - Pendelrollenlager

Info

Publication number: DE102018108390A1
Application number: DE102018108390.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Grehn; Rainer Schröder
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2019-10-10

Abstract

Pendelrollenlager (1), aufweisend einen Lageraußenring (2), einen Lagerinnenring (3), zwei zwischen den beiden Lagerringen (2, 3) angeordnete Wälzkörperreihen (4, 5) mit als Tonnenrollen ausgebildeten Wälzkörpern (6), wobei die Wälzkörperreihen (4, 5) unterschiedliche Druckwinkel (α₁, α₂) aufweisen, und einen losen Mittelbord (9), der axial zwischen beiden Wälzkörperreihen (4, 5) angeordnet ist, wobei zwischen den Stirnseiten (10) des Mittelbords (9) und den dazu zugewandten Wälzkörperstirnflächen (11) der Wälzkörper (6) ein endliches Spiel vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager, das einen Lageraußenring, einen Lagerinnenring sowie zwei zwischen den beiden Lagerringen angeordnete Wälzkörperreihen mit als Tonnenrollen ausgebildeten Wälzkörpern umfasst, wobei die Wälzkörperreihen unterschiedliche Druckwinkel aufweisen.
In der DE 10 2004 047 881 A1 ist ein asymmetrisches Pendelrollenlager offenbart. Das Pendelrollenlager weist einen Außenring, einen Innenring und zwischen den beiden Lagerringen zwei zueinander geneigte Reihen von Rollenkörper, die in Käfigen geführt sind, auf. Um eine höhere Lebensdauer durch verminderten Verschleiß und eine erhöhte Belastbarkeit des Pendelrollenlagers zu erreichen, weisen die beiden Reihen von Rollenkörpern unterschiedliche Druckwinkel auf.
Im Allgemeinen werden bei asymmetrischen Pendelrollenlagern feste Mittelborde zwischen den beiden radial inneren Laufbahnen verwendet, wie beispielsweise in der EP 2 762 285 B1 oder in der DE 10 2004 047 881 A1 dargestellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiterentwickeltes asymmetrisches Pendelrollenlager aufzuzeigen, das eine geringere Lagerreibung im Vergleich zum Stand der Technik aufweist.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird das im Anspruch 1 angegebene Pendelrollenlager vorgeschlagen. Optionale vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich ganz oder teilweise aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Pendelrollenlager weist einen Lageraußenring, einen Lagerinnenring sowie zwei zwischen den beiden Lagerringen angeordnete Wälzkörperreihen mit als Tonnenrollen ausgebildeten Wälzkörpern auf. Die Wälzkörperreihen weisen dabei unterschiedliche Druckwinkel auf. Ferner weist das erfindungsgemäße Pendelrollenlager einen losen Mittelbord auf. Der lose Mittelbord ist axial zwischen beiden Wälzkörperreihen angeordnet, wobei zwischen den Stirnseiten des Mittelbords und den dazu zugewandten Wälzkörperstirnflächen der Wälzkörper ein endliches Spiel vorhanden ist.
Unter Spiel ist auch ein kraftloses Anliegen der Wälzkörperstirnflächen an den Stirnseiten des Mittelbords zu verstehen. Das axiale Spiel beträgt beispielsweise maximal bis zu 5 mm. Mit dem vorhandenen Spiel zwischen den Wälzkörpern und dem Mittelbord wird erreicht, dass beide Wälzkörperreihen ihre ideale Position zwischen den Laufbahnen einnehmen. Ferner wird dadurch die Lagerreibung reduziert, wodurch geringerer Verschleiß und somit eine längere Lebensdauer des Pendelrollenlagers entsteht. Der Mittelbord sowie die Wälzkörper der Wälzkörperreihen sind axial bewegbar, wobei der lose Mittelbord die Beweglichkeit der Wälzkörper in axialer Richtung einschränkt.
Die Druckwinkel der beiden Wälzkörperreihen sind asymmetrisch ausgebildet, durch die eine höhere axiale Tragfähigkeit erreicht werden kann sowie Schwingungen beispielsweise im Antriebsstrang reduziert werden können. Der Schnittpunkt der Druckwinkel der beiden Wälzkörperreihen liegt somit auf der Rotationsachse des Pendelrollenlagers sowie axial außerhalb des Mittelpunktes des Pendelrollenlagers.
Ferner weist in einer beispielhaften Ausführungsform der Mittelbord konvexe Stirnseiten auf. Unter konvexe Stirnseiten des Mittelbords sind Erhebungen in Richtung der Wälzkörperstirnflächen zu verstehen. Das heißt, dass beispielsweise an den Stirnseiten des Mittelbords mittig jeweils eine konvexe rings umlaufende Erhebung ausgebildet ist. Die ringförmige konvexe Erhebung stellt hierbei eine Wulst dar, die in Richtung der Wälzkörperstirnflächen ragt.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist der Mittelbord konische Stirnseiten auf. Das heißt, dass der Mittelbord einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
Alternativ weist der Mittelbord beispielsweise gerade Stirnseiten auf. Unter gerade wird senkrecht zur Rotationsachse des Pendelrollenlagers verstanden.
Die Stirnflächen der Wälzkörper hingegen können beispielsweise gerade, das heißt senkrecht zur Rotationsachse des Wälzkörpers, oder stirnballig, das heißt in Richtung Mittelbord erhöht, ausgebildet sein.
Idealerweise berühren sich die Stirnseiten des Mittelbords und die Stirnflächen der Wälzkörper punktförmig. Dementsprechend werden beispielsweise die Ausführungen der Stirnseiten des Mittelbords und die Ausführungen der Stirnflächen der Wälzkörper aufeinander abgestimmt. Das bedeutet, dass die Stirnseiten des Mittelbords sowie die Stirnflächen der Wälzkörper derart miteinander korrespondieren, dass eine punktförmige Berührung zwischen Wälzkörper und Mittelbord stattfindet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sowie aus der Zeichnung. Diese zeigt in:

1 eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen asymmetrischen Pendelrollenlagers in Schnittansicht.

In der Figur sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pendelrollenlagers 1 mit einer Rotationsachse A_R in Schnittansicht dargestellt. Das Pendelrollenlager 1 weist einen Lageraußenring 2, einen Lagerinnenring 3 sowie zwei zwischen den beiden Lagerringen angeordnete Wälzkörperreihen 4, 5 auf. Jede Wälzkörperreihe 4, 5 umfasst eine Vielzahl an Wälzkörpern 6, die in einem Käfig 7 gehalten und geführt sind.
Die Wälzkörper 6 sind als Tonnenrollen ausgebildet und wälzen auf den Laufbahnen 8 der Lagerringe 2, 3 ab. Die Wälzkörperreihen 4, 5 sind jeweils schräg zueinander gestellt, so dass jede Wälzkörperreihe 4, 5 einen anderen Druckwinkel α₁ , α₂ aufweist. Somit stellt das hier dargestellte Pendelrollenlager 1 ein asymmetrisches Pendelrollenlager 1 dar.
Axial zwischen den beiden inneren Laufbahnen 8 liegt ein loser Mittelbord 9 auf der Innenumfangsfläche des Lagerinnenrings 3 auf. Der Mittelbord 9 ist somit zwischen den beiden Wälzkörperreihen 4, 5 angeordnet und weist eine Ringform auf. Die Stirnseiten 10 des Mittelbords 9 sind hier konisch ausgebildet. Das heißt, dass der Mittelbord 9 eine Trapezform aufweist. Der axiale Abstand zwischen den beiden Stirnseiten 10 des Mittelbords 9 verringert sich diesbezüglich in Richtung der Rotationsachse A_R des Pendelrollenlagers 1.
Die Summe der beiden Druckwinkel α₁ , α₂ der ersten 4 und zweiten Wälzkörperreihe 5 ergibt den Gesamtwinkel α_G . Der Gesamtwinkel α_G schließt den Winkel von der dem Mittelbord 9 zugewandten Stirnfläche 11 eines Wälzkörpers 6 der ersten Wälzkörperreihe 4 und der ebenfalls dem Mittelbord 9 zugewandten Stirnfläche 11 eines Wälzkörpers 6 der zweiten Wälzkörperreihe 5 ein.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel greift eine Radiallast an dem Pendelrollenlager 1 an. Während der auftretenden Radiallast liegen die Wälzkörper 6 mit ihrem maximalen Wälzkörperdurchmesser Dmax im Druckwinkel α₁ , α₂ der jeweiligen Laufbahn 8. Dabei weist der Mittelbord 9 in axialer Richtung ein endliches Spiel zwischen den zum Mittelbord 9 zugewandten Stirnflächen 11 der Wälzkörper 6 auf.
Bezugszeichenliste

1: Pendelrollenlager
2: Lageraußenring
3: Lagerinnenring
4: erste Wälzkörperreihe
5: zweite Wälzkörperreihe
6: Wälzkörper
7: Käfig
8: Laufbahn
9: Mittelbord
10: Stirnseite des Mittelbords
11: Stirnfläche eines Wälzkörpers
A_R: Rotationsachse des Pendelrollenlagers
α₁: Druckwinkel der ersten Wälzkörperreihe
α₂: Druckwinkel der zweiten Wälzkörperreihe
α_G: Gesamtwinkel
D_max: maximaler Wälzkörperdurchmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004047881 A1 [0002, 0003]
EP 2762285 B1 [0003]

Claims

Pendelrollenlager (1), aufweisend einen Lageraußenring (2), einen Lagerinnenring (3), zwei zwischen den beiden Lagerringen (2, 3) angeordnete Wälzkörperreihen (4, 5) mit als Tonnenrollen ausgebildeten Wälzkörpern (6), wobei die Wälzkörperreihen (4, 5) unterschiedliche Druckwinkel (α₁, α₂) aufweisen, und einen losen Mittelbord (9), der axial zwischen beiden Wälzkörperreihen (4, 5) angeordnet ist, wobei zwischen den Stirnseiten (10) des Mittelbords (9) und den dazu zugewandten Wälzkörperstirnflächen (11) der Wälzkörper (6) ein endliches Spiel vorhanden ist.
Pendelrollenlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelbord (9) konvexe Stirnseiten (10) aufweist.
Pendelrollenlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelbord (9) konische Stirnseiten (10) aufweist.
Pendelrollenlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelbord (9) gerade Stirnseiten (10) aufweist.