DE102018128372A1

DE102018128372A1 - Rolling body cage for a tapered roller bearing

Info

Publication number: DE102018128372A1
Application number: DE102018128372.5A
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Otaki; Wolfgang Braun
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Wälzkörperkäfig für ein Kegelrollenlager, mit einem, einen ersten Durchmesser aufweisenden, ersten Ring (11) und einem, einen größeren zweiten Durchmesser aufweisenden, zweiten Ring (12), die über mehrere Verbindungsstege (13) miteinander verbunden sind, wobei ein oder mehrere Verbindungsstege (13) einen in Steglängsrichtung verlaufenden, einen am ersten Ring (11) mündenden Einlass (15) und einen am zweiten Ring (12) mündenden Auslass (16) aufweisenden Schmiermittelkanal (14) aufweisen, wobei der Auslass (16) radial oder axial zum Inneren des Wälzkörperkäfigs (4) gerichtet ist.

Rolling body cage for a tapered roller bearing, with a first ring (11) having a first diameter and a second ring (12) having a larger second diameter, which are connected to one another via a plurality of connecting webs (13), one or more connecting webs ( 13) have a lubricant channel (14) which extends in the longitudinal direction of the web and has an inlet (15) opening at the first ring (11) and an outlet (16) opening at the second ring (12), the outlet (16) being radial or axial to the inside the rolling element cage (4) is directed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wälzkörperkäfig für ein Kegelrollenlager, mit einem einen ersten Durchmesser aufweisenden ersten Ring und einem einen größeren zweiten Durchmesser aufweisenden zweiten Ring, die über mehrere Verbindungsstege miteinander verbunden sind, wobei ein oder mehrere Verbindungsstege einen in Steglängsrichtung verlaufenden, einen am ersten Ring mündenden Einlass und einen zweiten Ring mündenden Auslass aufweisenden Schmiermittelkanal aufweisen.The invention relates to a rolling element cage for a tapered roller bearing, with a first ring having a first diameter and a second ring having a larger second diameter, which are connected to one another via a plurality of connecting webs, one or more connecting webs running in the longitudinal direction of the web and opening at the first ring Lubricant channel having inlet and a second ring-opening outlet.

Ein solches Kegelrollenlager ist beispielsweise aus JP 2008-232295A bekannt. Es weist einen Außenring und einen Innenring auf, die jeweils der Geometrie der auf ihnen wälzenden Kegelrollen geformte Laufflächen aufweisen, das heißt, dass die Laufflächen jeweils konisch verlaufen. Die Lauffläche am Innenring ist dabei als Nut ausgeführt, wobei die Nut am den kleineren Durchmesser aufweisenden Nutende über einen sehr schmalen bzw. niedrigen umlaufenden Bund oder Schulter begrenzt ist, während am gegenüberliegenden, den größeren Durchmesser aufweisenden Nutende ein relativ breit dimensionierter Ringbund bzw. eine entsprechende Schulter ausgebildet ist. Im Betrieb sind die Kegelrollen in dieser Nut aufgenommen und wälzen entlang dieser Nut in Umfangsrichtung. Da auf den Innenring sowohl eine radiale Last als auch eine axiale Last von der Ringseite, die benachbart zum zweiten, relativ breiten Bund respektive zu dieser breiten Schulter benachbart ist, wirkt, denen entsprechende, entgegengesetzt gerichtete Kräfte, die am Außenring anliegen, entgegenstehen, kommt es einerseits zur Lagerverspannung, andererseits aber auch zu einem Reibkontakt zwischen der Stirnfläche der Kegelrollen und dem breiten Ringbund respektive der breiten Schulter. Aufgrund des dort gegebenen Reibkontaktes ist eine Schmierung in diesem Bereich besonders wichtig, um einen übermäßigen Verschleiß zu verhindern.Such a tapered roller bearing is, for example JP 2008-232295A known. It has an outer ring and an inner ring, each of which has treads shaped according to the geometry of the tapered rollers rolling on them, that is to say that the treads each run conically. The tread on the inner ring is designed as a groove, the groove on the smaller diameter end of the groove being limited by a very narrow or low circumferential collar or shoulder, while on the opposite, larger diameter end of the groove, a relatively wide ring collar or one appropriate shoulder is formed. In operation, the tapered rollers are received in this groove and roll along this groove in the circumferential direction. Since both a radial load and an axial load act on the inner ring from the ring side, which is adjacent to the second, relatively wide collar or to this wide shoulder, which are counteracted by corresponding, oppositely directed forces which are present on the outer ring it on the one hand for bearing tension, but on the other hand also for frictional contact between the end face of the tapered rollers and the wide ring collar or the broad shoulder. Due to the frictional contact there, lubrication in this area is particularly important to prevent excessive wear.

Zur Ermöglichung einer Schmierung ist bei dem Wälzkörperkäfig aus JP 2008 - 232295A ein oder sind mehrere Verbindungsstege des Käfigs mit einer in Steglängsrichtung verlaufenden Bohrung, die einen Schmiermittelkanal bildet, versehen. Der Einlass und der Auslass liegen unmittelbar am Ende des linearen, längs des schräg verlaufenden Verbindungssteges verlaufenden Schmiermittelkanals. Da sich der Steg naturgemäß ein Stück weit über die jeweiligen Stirnflächen der Kegelrollen hinaus erstreckt, liegen folglich sowohl der Einlass als auch insbesondere der Auslass, der am Kanalende, das den größeren Radius zur Lagerachse aufweist, angeordnet ist, axial gesehen ein Stück weit entfernt von der jeweiligen Kegelrollenstirnfläche. Im Falle des Auslasses liegt dieser damit aber auch axial beabstandet zum eigentlich kritischen Reib- oder Kontaktbereich zwischen der Kegelrollenstirnfläche und der Ringbund- oder Schulterfläche. Das heißt, dass bereits aus diesem Grund eine Schmiermittelversorgung dieses kritischen Bereichs über den Schmiermittelkanal problematisch ist.To enable lubrication, the rolling element cage is made of JP 2008 - 232295A one or more connecting webs of the cage are provided with a bore running in the longitudinal web direction, which forms a lubricant channel. The inlet and the outlet are located directly at the end of the linear lubricant channel running along the inclined connecting web. Since the web naturally extends a bit beyond the respective end faces of the tapered rollers, consequently both the inlet and, in particular, the outlet, which is arranged at the channel end, which has the larger radius to the bearing axis, are axially a bit away from the respective tapered roller end face. In the case of the outlet, however, it is also axially spaced from the actually critical friction or contact area between the tapered roller end face and the collar or shoulder surface. This means that for this reason alone, supplying lubricant to this critical area via the lubricant channel is problematic.

Dieses Problem wird dadurch verstärkt, dass aufgrund der zwangsläufig gegebenen Käfigrotation und der gegebenen Steigung des Schmiermittelkanals vom Einlass zum Auslass hin das Schmiermittel längs des Schmiermittelkanals fliehkraftbedingt getrieben wird und am Auslass, der wie beschrieben von dem eigentlichen zu schmierenden Bereich beabstandet und weggerichtet ist, weggeschleudert wird, mithin also nicht bzw. nicht in ausreichendem Maß in den kritischen Bereich gelangt.This problem is exacerbated by the fact that due to the inevitable cage rotation and the given slope of the lubricant channel from the inlet to the outlet, the lubricant is driven along the lubricant channel by centrifugal force and is thrown away at the outlet, which is spaced and directed away from the actual area to be lubricated as described is therefore not, or not sufficiently, in the critical area.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen demgegenüber verbesserten Wälzkörperkäfig anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying an improved rolling element cage.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Wälzkörperkäfig der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Auslass radial oder axial zum Inneren des Wälzkörperkäfigs gerichtet ist.To solve this problem, it is provided according to the invention in a rolling element cage of the type mentioned at the outset that the outlet is directed radially or axially toward the interior of the rolling element cage.

Bei dem erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig ist der Auslass des Schmiermittelkanals in Richtung des zu schmierenden Bereichs ausgerichtet. Entweder ist der Auslass radial zum Inneren des Wälzkörperkäfigs gerichtet, so dass das abgegebene Schmiermittel radial nach innen geführt wird und demzufolge direkt in den zu schmierenden Kontaktbereich zwischen Kegelrollenstirnfläche und Schulter gelangt. Alternativ zur radialen Ausrichtung kann der Auslass auch axial zum Inneren des Wälzkörperkäfigs gerichtet sein, mithin also direkt gegen die Stirnfläche der Wälzkörper, welche Stirnfläche in Reibkontakt mit der Schulter gelangt. Auch hierüber wird aufgrund der unmittelbaren Benetzung der Rollenstirnfläche sichergestellt, dass das Schmiermittel in den Kontaktbereich gelangt.In the rolling element cage according to the invention, the outlet of the lubricant channel is oriented in the direction of the area to be lubricated. Either the outlet is directed radially to the inside of the rolling element cage, so that the lubricant dispensed is guided radially inwards and consequently reaches the contact area to be lubricated between the tapered roller end face and the shoulder. As an alternative to the radial alignment, the outlet can also be directed axially towards the interior of the rolling element cage, thus directly against the end face of the rolling elements, which end face comes into frictional contact with the shoulder. This also ensures that the lubricant gets into the contact area due to the direct wetting of the roller end face.

Das heißt, dass der erfindungsgemäße Wälzkörperkäfig eine sehr gute Zufuhr des Schmiermittels direkt in den eigentlichen Reib- oder Kontaktbereich ermöglicht, so dass dieser entsprechend gut versorgt und geschmiert wird.This means that the rolling element cage according to the invention enables a very good supply of the lubricant directly into the actual friction or contact area, so that it is correspondingly well supplied and lubricated.

Diese erfindungsgemäße Kanalgeometrie wird auf einfache Weise dadurch erzeugt, dass der Wälzkörperkäfig aus einem Metall oder Kunststoffmaterial hergestellt ist, das in einem 3D-Druckverfahren verarbeitet wird. Ein solches 3D-Drucken mit Metall- oder Kunststoffpulver ermöglicht die Ausbildung auch relativ filigraner Strukturen, wie vorliegend in Bezug auf die konkrete Geometrie des Schmiermittelkanals der Fall, da der Schmiermittelkanal zumindest im Bereich des Auslasses entsprechend gewinkelt zu führen ist.This channel geometry according to the invention is generated in a simple manner in that the roller body cage is made of a metal or plastic material that is processed in a 3D printing process. Such 3D printing with metal or plastic powder also enables the formation of relatively filigree structures, as is the case here in relation to the specific geometry of the lubricant channel, since the lubricant channel is to be guided at an appropriate angle at least in the region of the outlet.

Der Auslass weist zweckmäßigerweise eine etwas größere Querschnittsfläche als der Schmiermittelkanal auf, um das Schmiermittel etwas größerflächig verteilen zu können. The outlet expediently has a somewhat larger cross-sectional area than the lubricant channel in order to be able to distribute the lubricant over a somewhat larger area.

Weiterhin ist es denkbar, dass zwei oder mehr Auslässe vorgesehen sind, die mit einem gemeinsamen Schmiermittelkanal kommunizieren. Die mehreren Auslässe sind in Umfangsrichtung am zweiten Steg versetzt angeordnet, jedoch noch relativ nah zueinander beabstandet, so dass sie über einen gemeinsamen Schmiermittelkanal versorgt werden können. Auch eine solche, sich verzweigende Kanalgeometrie kann ohne weiteres mit einem 3D-Druckverfahren ausgebildet werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht also eine Schmiermittelzufuhr an mehreren Stellen.Furthermore, it is conceivable that two or more outlets are provided which communicate with a common lubricant channel. The plurality of outlets are offset in the circumferential direction on the second web, but are still spaced relatively close to one another, so that they can be supplied via a common lubricant channel. Such a branching channel geometry can also be easily formed using a 3D printing process. This configuration therefore enables lubricant to be supplied at several points.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn auch der Einlass zumindest abschnittsweise radial zum Inneren des Wälzkörperkäfigs gerichtet ist. Da das Wälzlager zumindest abschnittsweise durch ein Schmiermittelbad läuft, kann das Schmiermittel, üblicherweise Öl, bei Ausrichtung des Einlasses radial zum Käfiginneren in verbesserter Weise in den Schmiermittelkanal eingebracht werden, anders als wenn der Einlass axial am Kanalende vorgesehen ist. Denn aufgrund der radialen Ausrichtung sammelt sich am Steginnenumfang Schmiermittel, das durch die Käfigrotation quasi aktiv in den Schmiermittelkanal eingetrieben wird.It is also expedient if the inlet is also directed at least in sections radially to the interior of the rolling element cage. Since the roller bearing runs through a lubricant bath at least in sections, the lubricant, usually oil, can be introduced into the lubricant channel in an improved manner when the inlet is aligned radially to the interior of the cage, unlike when the inlet is provided axially at the end of the channel. Because of the radial alignment, lubricant collects on the inner circumference of the web, which is practically actively driven into the lubricant channel by the cage rotation.

Um eine möglichst große Schmiermittelmenge einbringen zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Einlass ebenfalls eine größere Querschnittsfläche als der Schmiermittelkanal aufweist.In order to be able to introduce as much lubricant as possible, it is expedient if the inlet also has a larger cross-sectional area than the lubricant channel.

Denkbar ist es auch in diesem Fall, zwei oder mehr Einlässe vorzusehen, die mit einem gemeinsamen Schmiermittelkanal kommunizieren, so dass letztlich das Schmiermittel nicht nur über zwei oder mehr Auslässe abgegeben werden kann, sondern auch über zwei oder mehr Einlässe eingebracht werden kann.It is also conceivable in this case to provide two or more inlets that communicate with a common lubricant channel, so that ultimately the lubricant can not only be dispensed via two or more outlets, but can also be introduced via two or more inlets.

Die entsprechende Geometrie des Schmiermittelkanals auch in Bezug auf die Kanalverzweigung im Bereich des oder der Einlässe kann ohne weiteres in einem 3D-Druckverfahren unter Verwendung eines Metalls oder Kunststoffmaterials hergestellt werden.The corresponding geometry of the lubricant channel, also with respect to the channel branching in the area of the inlet or inlets, can easily be produced in a 3D printing process using a metal or plastic material.

Neben dem Wälzkörperkäfig selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Wälzkörperkäfigs der beschriebenen Art, das sich dadurch auszeichnet, dass er aus einem Metall oder Kunststoffmaterial mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt wird.In addition to the rolling element cage itself, the invention further relates to a method for producing such a rolling element cage of the type described, which is characterized in that it is produced from a metal or plastic material by means of a 3D printing process.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Wälzlager, umfassend einen mit Kegelrollen bestückten Käfig der vorbeschriebenen Art, wobei das Lager üblicherweise natürlich auch einen Außen- und einen Innenring aufweist.Finally, the invention relates to a roller bearing, comprising a cage of the type described above, which is equipped with tapered rollers, the bearing normally also naturally having an outer and an inner ring.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung, geschnitten, eines erfindungsgemäßen Wälzlagers mit einem erfindungsgemäßen Wälzlagerring einer ersten Ausführungsform,
2 ein erfindungsgemäßes Wälzlager mit einem erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig einer zweiten Ausführungsform,
3 eine Prinzipdarstellung, perspektivisch, eines erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs einer dritten Ausführungsform,
4 eine stirnseitige Teilansicht in Richtung der Linie IV des Wälzkörperkäfigs aus 3,
5 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs einer vierten Ausführungsform, und
6 eine stirnseitige Teilansicht des Wälzkörperkäfigs in Richtung der Linie VI aus 5.

The invention is explained below using exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:

1 1 shows a schematic diagram, sectioned, of a roller bearing according to the invention with a roller bearing ring according to the invention of a first embodiment,
2nd an inventive roller bearing with an inventive roller body cage of a second embodiment,
3rd 1 shows a schematic diagram, in perspective, of a rolling element cage according to the invention in a third embodiment,
4th a partial front view in the direction of the line IV of the rolling element cage 3rd ,
5 a perspective view of a rolling element cage according to the invention of a fourth embodiment, and
6 a partial front view of the rolling element cage in the direction of the line VI out 5 .

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Wälzlager 1 umfassend einen Außenring 2, einen Innenring 3 sowie mehrere in einem erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig 4 geführte Wälzkörper in Form von Kegelrollen 5. Die Kegelrollen 5 wälzen auf entsprechenden Laufbahnen 6 des Außenrings 2 respektive 7 des Innenrings 3. Dabei ist die Laufbahn 7 des Innenrings 3 als umlaufende Nut ausgeführt, mit einer ersten, relativ niedrigen Schulter 8 an dem Nutende, das den kleineren Durchmesser aufweist, sowie einer relativ starken, hohen Schulter 9 am gegenüberliegenden Nutende, das den größeren Durchmesser aufweist. Die Laufflächen 6, 7 sind jeweils konische Laufflächen, resultierend aus der Geometrie der Kegelrollen 5. 1 shows an inventive roller bearing 1 comprising an outer ring 2nd , an inner ring 3rd as well as several in a rolling element cage according to the invention 4th guided rolling elements in the form of tapered rollers 5 . The tapered rollers 5 roll on appropriate careers 6 the outer ring 2nd respectively 7 of the inner ring 3rd . Here is the career 7 of the inner ring 3rd designed as a circumferential groove, with a first, relatively low shoulder 8th at the end of the groove, which has the smaller diameter, and a relatively strong, high shoulder 9 at the opposite end of the groove, which has the larger diameter. The treads 6 , 7 are each conical running surfaces, resulting from the geometry of the tapered rollers 5 .

Wie 1 zeigt, kommt es aufgrund der gegebenen Aixal- und Radialkräfte F1, F2, die auf den Innenring 3 wirken, sowie der Radial- und Axialkräfte F3, F4, die auf den Außenring 2 wirken, zu einer Lagerverspannung, was dazu führt, dass es zu einem Gleit- oder Reibkontakt zwischen der Stirnfläche 10 der einzelnen Kegelrollen 5 und der hohen Schulter 9 des Innenrings 3 kommt.How 1 shows, it comes due to the given aixal and radial forces F1 , F2 that on the inner ring 3rd act, as well as the radial and axial forces F3 , F4 that on the outer ring 2nd act, to a bearing tension, which leads to that there is a sliding or frictional contact between the end face 10th of the individual tapered rollers 5 and the high shoulder 9 of the inner ring 3rd is coming.

Um in diesem Bereich eine gute Schmierung zu realisieren, um hierdurch einen übermäßigen Reibverschleiß zu vermeiden, ist käfigseitig eine entsprechende Kanalstruktur zur Schmiermittelversorgung vorgesehen.In order to achieve good lubrication in this area in order to avoid excessive frictional wear, a corresponding channel structure is provided on the cage side for the supply of lubricant.

Der Wälzkörperkäfig 4 weist hierzu einen, einen ersten Durchmesser aufweisenden, ersten Ring 11 sowie einen, einen demgegenüber größeren zweiten Durchmesser aufweisenden, zweiten Ring 12 auf, die über mehrere Verbindungsstege 13 miteinander verbunden sind. Die Verbindungsstege 13 laufen zwangsläufig schräg, resultierend aus den unterschiedlichen Ringdurchmessern. The rolling element cage 4th has for this purpose a first ring having a first diameter 11 as well as a second ring having a larger second diameter 12th on that over several connecting bridges 13 are interconnected. The connecting bars 13 inevitably run obliquely, resulting from the different ring diameters.

Vorgesehen ist des Weiteren ein Schmiermittelkanal 14, der sich durch den oder jeweils die mehreren Verbindungsstege 13 erstreckt und der mit einem Einlass 15 am ersten Ring 11 und einem Auslass 16 am zweiten Ring 12 mündet. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Einlass 15 radial zum Käfiginneren gerichtet, das heißt, dass der Schmiermittelkanal 14 gewinkelt ausgeführt ist. In 1 sind, da der Innenumfang des ersten Rings 11 in dieser Schnittansicht zu sehen ist, mehrere Einlässe 15 gezeigt, das heißt, dass bei dieser Ausgestaltung alle Verbindungsstege 13 entsprechende Schmiermittelkanäle 14 aufweisen.A lubricant channel is also provided 14 passing through the one or more connecting bridges 13 extends and that with an inlet 15 on the first ring 11 and an outlet 16 on the second ring 12th flows. At the in 1 The embodiment shown is the inlet 15 directed radially to the inside of the cage, that is, the lubricant channel 14 is angled. In 1 because the inner circumference of the first ring 11 This section view shows several inlets 15 shown, that is, in this embodiment, all connecting webs 13 corresponding lubricant channels 14 exhibit.

Diese radial nach innen gerichtete Ausrichtung der Einlässe 15 ermöglicht es, das Schmiermittel 17 auf einfache und sichere Weise in den Schmiermittelkanal 14 einzubringen. Wie 1 zeigt, läuft das Wälzlager 1 mit seinem unteren Bereich durch ein Schmiermittelbad, in dem, wie dargestellt, das Schmiermittel 17 über die Innenumfangsfläche des ersten Rings 11, an der die Einlässe 15 münden, eingebracht wird.This radially inward alignment of the inlets 15 allows the lubricant 17th in a simple and safe way in the lubricant channel 14 bring in. How 1 shows, the rolling bearing is running 1 with its lower area through a lubricant bath, in which, as shown, the lubricant 17th over the inner circumferential surface of the first ring 11 at which the inlets 15 flow, is introduced.

Auch der Auslass 16 ist mit einer spezifischen gewinkelten Kanalgeometrie zum Inneren des Wälzkörperkäfigs 4 gerichtet, wie 1 zeigt. Er befindet sich, radial gesehen, quasi in Verlängerung des eigentlichen Reibkontaktbereichs zwischen der Rollenstirnfläche 10 und der Schulter 9. Da das Schmiermittel 17 radial nach innen abgegeben wird, gelangt es demzufolge direkt in den kritischen Reib- bzw. Kontaktbereich, so dass dort eine optimale Schmierung gegeben ist.The outlet too 16 is with a specific angled channel geometry to the inside of the rolling element cage 4th directed how 1 shows. From a radial point of view, it is virtually an extension of the actual frictional contact area between the roller end face 10th and the shoulder 9 . Because the lubricant 17th is discharged radially inwards, it therefore goes directly into the critical friction or contact area, so that there is optimal lubrication.

Der Wälzkörperkäfig 4 ist aus Metall oder Kunststoff gefertigt, und zwar in einem 3D-Druckverfahren, also einem additiven Materialauftragsverfahren, was die Ausbildung der gewinkelten Kanalstruktur ermöglicht.The rolling element cage 4th is made of metal or plastic, in a 3D printing process, i.e. an additive material application process, which enables the formation of the angled channel structure.

Im Betrieb wird aufgrund der Rotation des Wälzkörperkäfigs 4 das Schmiermittel 17, also das Öl, von dem bei diesem Ausführungsbeispiel eine kleinere Querschnittfläche aufweisenden Einlass 15 zum eine etwas größere Querschnittsfläche aufweisenden Auslass 16 durch die gegebene Zentrifugalkraft aktiv gefördert respektive getrieben, was die gezielte Zufuhr in den kritischen Reibbereich noch verbessert.In operation, due to the rotation of the rolling element cage 4th the lubricant 17th , ie the oil, from the inlet having a smaller cross-sectional area in this exemplary embodiment 15 to the outlet with a somewhat larger cross-sectional area 16 actively promoted or driven by the given centrifugal force, which further improves the targeted feeding into the critical friction area.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 mit einem erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfig 4, das dem aus 1 entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist lediglich der jeweilige Einlass 15 deutlich größer ausgeführt, wie der Schnittansicht zu entnehmen ist, das heißt, dass die Querschnittsfläche des Einlasses 15 deutlich größer als die Querschnittsfläche des Auslasses 16 ist, zwangsläufig aber auch größer als die Querschnittsfläche des Schmiermittelkanals 14. 2nd shows a further embodiment of a rolling bearing according to the invention 1 with a rolling element cage according to the invention 4th that from 1 corresponds. In this embodiment, only the respective inlet is 15 executed significantly larger, as can be seen in the sectional view, that is, the cross-sectional area of the inlet 15 significantly larger than the cross-sectional area of the outlet 16 is, but also necessarily larger than the cross-sectional area of the lubricant channel 14 .

Die 3 und 4 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs 4, wobei in dieser Perspektivansicht die konische Geometrie des Wälzkörperkäfigs 4 gut zu erkennen ist, mit den beiden Ringen 11, 12 sowie den Verbindungsstegen 13, zwischen denen entsprechende Taschen 18 vorgesehen sind, in denen die Kegelrollen 5 aufgenommen sind.The 3rd and 4th show a third embodiment of a rolling element cage according to the invention 4th , in this perspective view the conical geometry of the rolling element cage 4th is clearly visible with the two rings 11 , 12th as well as the connecting bars 13 , between which corresponding pockets 18th are provided in which the tapered rollers 5 are included.

In 3 ist lediglich an einer Stelle exemplarisch ein Schmiermittelkanal 14 gezeigt, der sich sowohl im Bereich des Schmiermitteleinlasses als auch des Schmiermittelauslasses aufzweigt. Im gezeigten Beispiel sind drei Einlässe 15 vorgesehen, die gemeinsam mit dem Schmiermittelkanal 14 kommunizieren, wozu entsprechende kurze Verbindungskanäle 19 vorgesehen sind. Ebenso sind im gezeigten Beispiel drei Auslässe 16 vorgesehen, die über entsprechende Verbindungskanäle 20 mit dem Schmiermittelkanal 14 kommunizieren. Ersichtlich sind die Einlässe 15 und die Auslässe 16 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, das heißt, dass einerseits an verschiedenen Stellen deutlich mehr Schmiermittel aufgenommen werden kann, wie auch an in Umfangsrichtung versetzt mehreren Stellen das Schmiermittel ausgebracht werden kann.In 3rd is just one example of a lubricant channel 14 shown, which branches both in the area of the lubricant inlet and the lubricant outlet. In the example shown there are three inlets 15 provided together with the lubricant channel 14 communicate, for which purpose corresponding short connection channels 19th are provided. There are also three outlets in the example shown 16 provided that via appropriate connection channels 20th with the lubricant channel 14 communicate. The inlets are visible 15 and the outlets 16 spaced apart from one another in the circumferential direction, that is to say that on the one hand significantly more lubricant can be taken up at different points, and the lubricant can also be applied at several points offset in the circumferential direction.

Die Anordnung respektive Lage der Auslässe 16 ist in der stirnseitigen Teilansicht gemäß 4 gut zu erkennen.The arrangement or location of the outlets 16 is according to the partial front view 4th clearly visible.

Eine vierte Ausgestaltung ist schließlich in den 5 und 6 gezeigt. 5 zeigt wiederum eine Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs 4 mit auch hier nur exemplarisch einem gezeigten Schmiermittelkanal 14 und einem Einlass 15, der auch hier bevorzugt radial nach innen gerichtet ist, wie auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4.A fourth embodiment is finally in the 5 and 6 shown. 5 again shows a perspective view of the rolling element cage according to the invention 4th with a lubricant channel shown here only as an example 14 and an inlet 15 , which is also preferably directed radially inward, as in the exemplary embodiment according to FIG 3rd and 4th .

Der Auslass 16 ist hier jedoch nicht radial zum Käfiginneren gerichtet, sondern axial zum Käfiginneren ausgerichtet, wie 5 zeigt. Hierzu wird der Schmiermittelkanal 14 über ein entsprechendes Kanalstück 21 quasi umgelenkt, so dass der Auslass 16 an der inneren Stirnfläche des Rings 12 zu der Tasche 18 respektive ins Tascheninnere hin gerichtet ist.The outlet 16 is not directed radially to the inside of the cage, but aligned axially to the inside of the cage, like 5 shows. This is the lubricant channel 14 via a corresponding channel section 21st quasi redirected so that the outlet 16 on the inner face of the ring 12th to the bag 18th is directed towards the inside of the bag.

Bei dieser Ausgestaltung wird das ausgetriebene Schmiermittel 17 über den Auslass 16 direkt auf die Stirnfläche 10 einer benachbarten Kegelrolle 5 gegeben, so dass diese mit Schmiermittel 17 benetzt wird. Durch die Rotation der Kegelrollen 5 wird das stirnseitig aufgebrachte Schmiermittel 17 wiederum in den Bereich des Kontakts zur Schulter 9 gebracht, so dass auch hierüber eine sehr gute Schmierung im Kontaktbereich sichergestellt ist. With this configuration, the expelled lubricant 17th through the outlet 16 directly on the face 10th an adjacent tapered roller 5 given so this with lubricant 17th is wetted. By the rotation of the tapered rollers 5 becomes the lubricant applied on the face 17th again in the area of contact to the shoulder 9 brought, so that a very good lubrication is ensured in the contact area.

In den 1 bis 6 sind verschiedene Ausgestaltungen beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltungen beschränkt. Selbstverständlich können einzelne Ausgestaltungselemente der einzelnen Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden. So ist es beispielsweise denkbar, bei der Ausgestaltung gemäß 5 und 6 mehrere Einlässe wie bei der Ausgestaltung gemäß der 3 und 4 vorzusehen, oder aber den Schmiermittelkanal 14 zu zwei Auslässen 16, die benachbarte Taschen 18 bedienen, zu verzweigen etc.In the 1 to 6 different configurations are described. However, the invention is not limited to these configurations. Of course, individual design elements of the individual embodiments can be combined with one another as desired. For example, it is conceivable for the configuration according to 5 and 6 multiple inlets as in the design according to the 3rd and 4th to provide, or the lubricant channel 14 to two outlets 16 who have favourited neighboring pockets 18th operate, branch etc.

Allen Wälzkörperkäfigen 4 gemein ist, dass sie erfindungsgemäß aus einem in einem 3D-Druckverfahren verarbeiteten Metall oder Kunststoffmaterial bestehen, was die Herstellung respektive Ausbildung der komplexen Kanalgeometrie ermöglicht.All rolling element cages 4th What is common is that, according to the invention, they consist of a metal or plastic material processed in a 3D printing process, which enables the production or formation of the complex channel geometry.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Wälzlagerroller bearing
22nd: AußenringOuter ring
33rd: InnenringInner ring
44th: WälzkörperkäfigRolling body cage
55: KegelrollenTapered rollers
66: LaufbahnenCareers
77: LaufbahnenCareers
88th: niedrige Schulterlow shoulder
99: hohe Schulterhigh shoulder
1010th: StirnflächeFace
1111: erster Ringfirst ring
1212: zweiter Ringsecond ring
1313: VerbindungsstegeConnecting bars
1414: SchmiermittelkanalLubricant channel
1515: Einlassinlet
1616: AuslassOutlet
1717th: Schmiermittellubricant
1818th: TaschenBags
1919th: VerbindungskanäleConnecting channels
2020th: VerbindungskanäleConnecting channels
2121: KanalstückChannel piece
F1, F2F1, F2: Axial- und RadialkräfteAxial and radial forces
F3, F4F3, F4: Axial und RadialkräfteAxial and radial forces

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

JP 2008232295 A [0002]
JP 2008 [0003]
JP 232295 A [0003]

Claims

Rolling body cage for a tapered roller bearing, with a first ring (11) having a first diameter and a second ring (12) having a larger second diameter, which are connected to one another via a plurality of connecting webs (13), one or more connecting webs ( 13) have a lubricant channel (14) which runs in the longitudinal direction of the web and has an inlet (15) opening at the first ring (11) and an outlet (16) opening at the second ring (12), characterized in that the outlet (16) is radial or is directed axially to the interior of the rolling element cage (4).

Rolling body cage after Claim 1 , characterized in that the outlet (16) has a larger cross-sectional area than the lubricant channel (14).

Rolling body cage after Claim 1 or 2nd , characterized in that two or more outlets (16) are provided which communicate with a common lubricant channel (14).

Rolling body cage according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet (15) is also directed at least in sections radially to the inside of the rolling body cage (4).

Rolling body cage after Claim 4 , characterized in that the inlet (15) has a larger cross-sectional area than the lubricant channel (14).

Rolling body cage according to one of the preceding claims, characterized in that two or more inlets (15) are provided which communicate with a common lubricant channel (14).

Method for producing a rolling element cage according to one of the preceding claims, characterized in that it is produced from a metal or plastic material by means of a 3D printing process.

Rolling bearing comprising a roller body cage (4) equipped with tapered rollers (5) according to one of the preceding claims.