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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Nadelrollendrucklager.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Nadelrollendrucklager, die eine hohe zulässige Belastung haben und auf Hochgeschwindigkeitsrotation anpassbar sind, sind häufig in verschiedenen Vorrichtungen, so wie Getrieben von Automobilen und Baumaschinen, benutzt. Ein Nadelrollendrucklager enthält einen ringförmigen Käfig, der eine Mehrzahl von Käfigtaschen hat, die radial angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Rollen, die in den Käfigtaschen untergebracht ist. Die Mehrzahl von Rollen ist zwischen einer ersten Laufbahnfläche und einer zweiten Laufbahnfläche angeordnet, die sich axial gegenüberliegen. Jede der Rollen rollt auf der ersten Laufbahnfläche und der zweiten Laufbahnfläche, wenn das Nadelrollendrucklager rotiert. Solch ein Nadelrollendrucklager ist in der
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2016-200266 (
JP 2016-200266 A ) offenbart.
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Ein Faktor eines Rollwiderstands eines solchen Nadelrollendrucklagers ist ein Gleitreibungswiderstand zwischen Komponenten. Ein Beispiel des Gleitreibungswiderstands ist ein Gleitreibungswiderstand, der durch Gleiten zwischen den Rollen und den Laufbahnflächen verursacht ist. Insbesondere sind in dem Nadelrollendrucklager die Rollen in den Käfigtaschen untergebracht, die radial angeordnet sind. Wenn das Nadelrollendrucklager rotiert, variiert eine Laufdistanz der Rollen zwischen einer radialen Innenposition und einer radialen Außenposition. Dies verursacht, dass die rotierenden Rollen auf den Laufbahnflächen gleiten. Dieses Gleiten erzeugt einen Widerstand. Andere Faktoren, die den Gleitreibungswiderstand verursachen, können Gleiten mit Kontakt zwischen den Rollen und dem Käfig und Gleiten mit Kontakt zwischen dem Käfig und einem Lagerring sein.
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Faktoren des Rollwiderstands des Nadelrollendrucklagers enthalten einen Rührwiderstand von Schmieröl zusätzlich zu dem Gleitreibungswiderstand, der oben beschrieben ist. Zum Beispiel erhöht überschüssiges Schmieröl um den Käfig und die Rollen den Rührwiderstand.
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Um eine Rolleffizienz zu erhöhen oder, mit anderen Worten, um den Rollverlust solch einer Vorrichtung, wie diese, die oben beschrieben ist, zu reduzieren, wurde es in den letzten Jahren gewünscht, ein Drehmoment des Nadelrollendrucklagers zu reduzieren (den Rollwiderstand zu reduzieren).
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gleitreibungswiderstand und einen Rührwiderstand von Schmieröl, die Faktoren eines Rollwiderstands eines Nadelrollendrucklagers sind, zu reduzieren.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält ein Nadelrollendrucklager einen ringförmigen Käfig und eine Mehrzahl von Rollen. Der Käfig hat eine Mehrzahl von Käfigtaschen, die radial angeordnet ist. Die Mehrzahl von Rollen ist in den Käfigtaschen untergebracht und zwischen einer ersten Laufbahnfläche und einer zweiten Laufbahnfläche, die sich axial gegenüberliegen, angeordnet. Der Käfig und die Rollen sind in einem ringförmigen Raum, der zwischen der ersten Laufbahnfläche und der zweiten Laufbahnfläche definiert ist, bereitgestellt, sodass das Schmieröl in dem ringförmigen Raum von einer radialen Innenseite zu einer radialen Außenseite fließt. Der Käfig hat Innennuten und Ablaufnuten. Jede der Innennuten verbindet ein umfangsbenachbartes Paar der Käfigtaschen durch Verbinden radialer innerer Bereiche des Paars von Käfigtaschen. Jede der Ablaufnuten hat eine Öffnung an einer äußeren Umfangsfläche des Käfigs, um Schmieröl in einen Umfangsbereich zu entleeren, der radiale Außenbereiche der Käfigtaschen radial außerhalb enthält.
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Figurenliste
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Die vorangegangenen und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden von der folgenden Beschreibung von Beispielausführungsformen mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen ersichtlich werden, wobei gleiche Bezugszeichen benutzt sind, um gleiche Elemente zu repräsentieren und wobei:
- 1 eine Schnittansicht ist, die ein Nadelrollendrucklager gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufzeigt;
- 2 ein Schaubild ist, das einen Käfig und eine Mehrzahl von Rollen aufzeigt, wie entlang einer Mittelachse des Käfigs betrachtet;
- 3 eine perspektivische Teilansicht des Käfigs ist, die eine Seite aufzeigt, auf welcher eine erste Seitenfläche bereitgestellt ist;
- 4 eine Teilansicht der ersten Seitenfläche des Käfigs ist, wie in einer axialen Richtung des Käfigs betrachtet; und
- 5 eine perspektivische Teilansicht des Käfigs ist, die eine Seite, auf welcher eine zweite Seitenfläche bereitgestellt ist, aufzeigt.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 ist eine Schnittansicht, die ein Nadelrollendrucklager 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufzeigt. Das Nadelrollendrucklager 10 (im Nachfolgenden manchmal einfach als das Lager 10 bezeichnet) ist zum Beispiel in einem Getriebe eines Automobils benutzt. Schmieröl ist in einem Gehäuse, das in dem Getriebe enthalten ist, gespeichert und zur Schm ierung des Lagers 10 benutzt.
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Das Lager 10 enthält einen ringförmigen Käfig 21 und eine Mehrzahl von Rollen 22. 2 ist ein Schaubild, das den Käfig 21 und die Mehrzahl von Rollen 22, wie entlang einer Mittelachse C0 des Käfigs 21 betrachtet, aufzeigt. Im Nachfolgenden ist eine Richtung entlang der Mittelachse C0 des Käfigs 21 eine axiale Richtung des Käfigs 21 und der Ausdruck „axial“ oder „Axial-“ bezeichnet eine axiale Richtung davon. Es ist zu beachten, dass die Axialrichtung Richtungen parallel zu der Mittelachse C0 enthält. Eine Richtung orthogonal zu der Mittelachse C0 ist eine Radialrichtung des Käfigs 21 und der Ausdruck „radial“ oder „Radial-“ bezeichnet eine radiale Richtung davon. Eine Umfangsrichtung um die Mittelachse C0 ist eine Umfangsrichtung des Käfigs 21 und der Ausdruck „umlaufend“ oder „Umfangs-“ bezeichnet die Umfangsrichtung davon. In der folgenden Beschreibung ist angenommen, dass die Mittelachse C0 des Käfigs 21 mit einer Mittelachse des Lagers 10 übereinstimmt.
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Das Lager 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel enthält einen ringförmigen ersten Lagerring 11, der auf einer Seite (obere Seite in 1) in der axialen Richtung (im Nachfolgenden bezeichnet als eine erste axiale Seite) gelegen ist, und einem ringförmigen zweiten Lagerring 12, der auf der anderen Seite (unteren Seite in 1) in der axialen Richtung (im Nachfolgenden bezeichnet als eine zweite Axialseite) gelegen ist. Der erste Lagerring 11 enthält einen ringförmigen ersten Körperabschnitt 13 und einen kurzzylindrischförmigen ersten Rippenabschnitt 14. Der erste Rippenabschnitt 14 erstreckt sich zu der zweiten axialen Seite von einem radialen Außenendabschnitt 13a (linke Seite in 1) des ersten Körperabschnitts 13. Eine flache, ringförmige erste Laufbahnfläche 15 ist auf der zweiten axialen Seite des ersten Körperabschnitts 13 gebildet. Der zweite Lagerring 12 enthält einen ringförmigen zweiten Körperabschnitt 16 und einen kurzzylindrischförmigen zweiten Rippenabschnitt 17. Der zweite Rippenabschnitt 17 erstreckt sich zu der ersten axialen Seite von einem radialen Innenendabschnitt 16a (rechte Seite in 1) des zweiten Körperabschnitts 16. Eine flache, ringförmige zweite Laufbahnfläche 18 ist auf der ersten axialen Seite des zweiten Körperabschnitts 16 gebildet. Der Käfig 21 und die Rollen 22 sind zwischen dem ersten Lagerring 11 und dem zweiten Lagerring 12 angeordnet. Die Rollen 22 rollen auf der ersten Laufbahnfläche 15 und der zweiten Laufbahnfläche 18, wenn das Lager 10 rotiert.
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Der erste Lagerring 11 und der zweite Lagerring 12 können von dem Lager 10 weggelassen werden. Obwohl es nicht aufgezeigt ist, dient in diesem Fall ein erstes Teil, das in einer Vorrichtung, die das Lager 10 enthält, enthalten ist, als der erste Lagerring 11 und ein zweites Teil, das in der Vorrichtung enthalten ist, dient als der zweite Lagerring 12. Die ringförmige erste Laufbahnfläche 15 ist auf dem ersten Teil gebildet. Die ringförmige zweite Laufbahnfläche 18 ist auf dem zweiten Teil gebildet. Sogar wenn der erste Lagerring 11 und der zweite Lagerring 12 weggelassen sind, ist ein Teil, das mit mindestens einem von dem ersten Rippenabschnitt 14 und dem zweiten Rippenabschnitt 17 korrespondiert, bereitgestellt, um eine Ablösung des Käfigs 21, der die Rollen 22 hält, in der radialen Richtung zu reduzieren.
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Wie in 2 aufgezeigt, hat der Käfig 21 eine Mehrzahl von Käfigtaschen 23. Die Käfigtaschen 23 sind radial um die Mittelachse C0 angeordnet. Der Käfig 21 enthält einen inneren Ringabschnitt 24, der in einem radialen Innenabschnitt des Käfigs 21 gelegen ist, einen äußeren Ringabschnitt 25, der in einem radialen Außenabschnitt des Käfigs 21 gelegen ist, und eine Mehrzahl von Käfigstangen 26, die den inneren Ringabschnitt 24 und den äußeren Ringabschnitt 25 verbindet. Jeder Raum zwischen einem umfangsbenachbarten Paar von Käfigstangen 26 und 26 in einem Bereich zwischen dem inneren Ringabschnitt 24 und dem äußeren Ringabschnitt 25 dient als jede der Käfigtaschen 23.
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Die Rollen 22 sind zylindrisch und bezeichnet als zylindrische Rollen. Jede der Käfigtaschen 23 nimmt eine der Rollen 22 auf. Mittelachsen der Rollen 22 sind auf imaginären Linien, die sich entlang der radialen Richtungen von der Mittelachse C0 des Käfigs 21 erstrecken, angeordnet. Wie in 1 aufgezeigt, ist die Mehrzahl von Rollen 22 zwischen der ersten Laufbahnfläche 15 und der zweiten Laufbahnfläche 18, die sich axial gegenüberstehen, angeordnet. Obwohl die Rollen 22 nicht wirklich die Käfigstangen 26 überlappen, ist zur besseren Übersichtlichkeit der Beschreibung die Rolle 22 durch eine Strich-zwei-Punkt-Linie (versteckte Linie) in 1 aufgezeigt, sodass die Rolle 22 die Käfigstange 26 überlappt.
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Ein ringförmiger Raum 20 ist zwischen der ersten Laufbahnfläche 15 (des ersten Lagerrings 11) und der zweiten Laufbahnfläche 18 (des zweiten Lagerrings 12) definiert. Der Käfig 21 und die Rollen 22 sind in dem ringförmigen Raum 20 angeordnet. Wenn das Lager 10 rotiert, verursacht eine Zentrifugalkraft, dass das Schmieröl um das Lager 10 (einen inneren Umfang davon) herum in dem ringförmigen Raum 20 von einer radialen Innenseite zu einer radialen Außenseite fließt. In 1 fließt das Schmieröl von rechts zu links. Eine Öffnung 27 ist zwischen einem radialen Innenendabschnitt 13b des ersten Lagerrings 11 und dem zweiten Rippenabschnitt 17 des zweiten Lagerrings 12 definiert. Das Schmieröl fließt durch die Öffnung 27 in den ringförmigen Raum 20. Eine Öffnung 28 ist zwischen einem radialen Außenendabschnitt 16b des zweiten Lagerrings 12 und dem ersten Rippenabschnitt 14 des ersten Lagerrings 11 definiert. Das Schmieröl fließt durch die Öffnung 28 aus dem ringförmigen Raum 20 heraus. In 1 ist ein Fluss des Schmieröls, das in den ringförmigen Raum 20 durch die Öffnung 27 fließt, durch einen Pfeil F1 angezeigt und ein Fluss des Schmieröls, das aus dem ringförmigen Raum durch die Öffnung 28 zu der Außenseite des Lagers 10 fließt, ist durch einen Pfeil F2 angezeigt.
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Die Rollen 22, der erste Lagerring 11 und der zweite Lagerring 12 sind aus Stahl gemacht. Obwohl der Käfig 21 aus Metall gemacht sein kann (aus Stahl gemacht), ist in diesem Ausführungsbeispiel der Käfig 21 aus Plastik gemacht, um den Gleitreibungswiderstand zu reduzieren.
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Der Käfig 21 enthält eine erste Seitenfläche 31, die eine Seitenfläche ist, die der ersten Laufbahnfläche 15 zugewandt ist, und eine zweite Seitenfläche 32, die eine Seitenfläche ist, die der zweiten Laufbahnfläche 18 zugewandt ist. In 1 sind eine Grenze zwischen der Käfigstange 26 und dem äußeren Ringabschnitt 25 und eine Grenze zwischen der Käfigstange 26 und dem inneren Ringabschnitt 24 jeweils durch eine gestrichelte Linie angezeigt. 3 ist eine perspektivische Teilansicht des Käfigs 21, die eine Seite aufzeigt, auf welcher die erste Seitenfläche 31 bereitgestellt ist (im Nachfolgenden bezeichnet als die Seite der ersten Seitenfläche 31). Erste Innennuten (im Nachfolgenden manchmal einfach bezeichnet als die Innennuten 33) und eine Mehrzahl von ersten Ablaufnuten 34 (im Nachfolgenden manchmal einfach bezeichnet als die Ablaufnuten 34) sind in der ersten Seitenfläche 31 bereitgestellt. Verbindungsnuten 38 sind in der ersten Seitenfläche 31 bereitgestellt. Die Innennuten 33 und die Verbindungsnuten 38 sind individuell an jeder der Mehrzahl von Käfigstangen 26 bereitgestellt. Die Mehrzahl von Ablaufnuten 34 ist entlang des äußeren Ringabschnitts 25 angeordnet.
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Die Innennuten 33 sind in einem radialen Innenabschnitt der ersten Seitenfläche 31 bereitgestellt. Die Verbindungsnuten 38 sind in einem radialen Außenabschnitt der ersten Seitenfläche 31 bereitgestellt. Jede der Innennuten 33 verbindet ein umfangsbenachbartes Paar von Käfigtaschen 23 und 23 und verbindet insbesondere radiale Innenbereiche 35 (die Bereiche 35, die nahe an dem inneren Ringabschnitt 24 sind) des Paars von Käfigtaschen 23. Jede der Innennuten 33 ist an ihren gegenüberliegenden Umfangsenden der Käfigtaschen 23 offen. Die Innennuten 33 fungieren als Führungsnuten, die Schmieröl zu den Käfigtaschen 23 und den Rollen 22 führen. Dies ist später beschrieben.
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Wie in 2 aufgezeigt, sind die Ablaufnuten 34 in dem äußeren Ringabschnitt 25 bereitgestellt. Der äußere Ringabschnitt 25 ist ein ringförmiger Abschnitt, der radial außerhalb der Käfigtaschen 23 und der Käfigstangen 26 gelegen ist. Der äußere Ringabschnitt 25 enthält erste bogenförmige Abschnitte 41 und zweite bogenförmige Abschnitte 42, die abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die ersten bogenförmigen Abschnitte 41 sind Abschnitte, die radial außerhalb der Käfigtaschen 23 angeordnet sind. Die zweiten bogenförmigen Abschnitte 42 sind Abschnitte, die radial außerhalb der Käfigstangen 26 angeordnet sind. Wie in 2 und 3 aufgezeigt, sind die Ablaufnuten 34 in den zweiten bogenförmigen Abschnitten 42 bereitgestellt. Jede der Ablaufnuten 34 ist eine Nut, die radial bereitgestellt ist und eine Öffnung an einer äußeren Umfangsfläche 21a des Käfigs 21 hat. Die Ablaufnuten 34 fungieren als Ablaufnuten zum Entleeren von Schmieröl in einen Umfangsbereich Q1, der radiale Außenbereiche 36 (siehe 3) der Käfigtaschen 23 und der Verbindungsnuten 38 radial außerhalb enthält. Dies ist später beschrieben.
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4 ist eine Teilansicht der ersten Seitenflächen 31 des Käfigs 21, wie in der axialen Richtung betrachtet. Daher ist 4 eine vergrößerte Teilansicht von 2. In 2 und 4 erstrecken sich radiale imaginäre Linien durch die Mittelachse C0 und einen radialen Außeneckenabschnitt 23a von einer der Käfigstangen 23 und sind als Referenzlinien L0 bezeichnet. In 4 ist jede der imaginären Linien 45 Grad zu einem der zweiten bogenförmigen Abschnitte 42 mit Bezug zu einer Korrespondierenden der Referenzlinien L0 geneigt. Die imaginären Linien sind als Grenzlinien L1 bezeichnet. Jede der Ablaufnuten 34 ist in einem der zweiten bogenförmigen Abschnitte an einer Position zwischen einem umfangsbenachbarten Paar von den Grenzlinien L1 und L1 bereitgestellt. Mit anderen Worten sind die Ablaufnuten 34 in Bereichen umlaufend entfernt von den Käfigstangen 23 bereitgestellt. Das ist, da diese Konfiguration vorteilhaft in Bezug auf eine Festigkeit eines Käfigs 21 ist. Dies ist später beschrieben.
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Wie in 3 und 4 aufgezeigt, verbinden die Verbindungsnuten 38 die radialen Außenbereiche 36 der Käfigstangen 23 und die Ablaufnuten 34. Die Verbindungsnuten 38 sind zu den Käfigtaschen 23 offen. Die Verbindungsnuten 38 sind entlang der Umfangsrichtung bereitgestellt.
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Wie in 1 und 3 aufgezeigt, enthält die erste Seitenfläche 31 erste Führungsflächen 37, Mittelflächen 43 und eine innere Seitenfläche 44, die in dieser Reihenfolge in Richtung eines radialen Innenendes der ersten Seitenfläche 31 angeordnet sind. Die Innennuten 33 sind zwischen den Mittelflächen 43 und den inneren Seitenflächen 44 bereitgestellt. Die Verbindungsnuten 38 sind zwischen den Mittelflächen 43 und den ersten Führungsflächen 37 bereitgestellt. Die ersten Führungsflächen 37 sind Flächen auf einem radialen Außenabschnitt der ersten Seitenfläche 31. Andere Bereiche einer Seitenfläche als die Ablaufnuten 34 auf der ersten axialen Seite des äußeren Ringabschnitts 25 dienen als die ersten Führungsflächen 37. Die innere Seitenfläche 44 ist eine Fläche auf einem radialen Innenabschnitt der ersten Seitenfläche 31. Die innere Seitenfläche 44 ist eine ringförmige Seitenfläche auf der ersten axialen Seite des inneren Ringabschnitts 24. Die Mittelflächen 43 sind Flächen auf einem radialen Mittelabschnitt der ersten Seitenfläche 31. Jede der Mittelflächen 43 ist Teil einer bogenförmigen Seitenfläche auf der ersten axialen Seite auf einer der Käfigstangen 26.
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Wie in 1 aufgezeigt, ist ein axialer Abstand e1 zwischen der ersten Führungsfläche 37 und der ersten Laufbahnfläche 15 bereitgestellt. Andere axiale Abstände sind auch zwischen der ersten Laufbahnfläche 15 und anderen Flächen der ersten Seitenfläche 31 als die ersten Führungsflächen 37 bereitgestellt. Insbesondere ist ein axialer Abstand e2 zwischen den Mittelflächen 43 und der ersten Laufbahnfläche 15 bereitgestellt. Ein axialer Abstand e3 ist zwischen der inneren Seitenfläche 44 und der ersten Laufbahnfläche 15 bereitgestellt. Der Abstand e1 an den ersten Führungsflächen 37 ist kleiner als die Abstände (e2 und e3) an anderen radialen Innenflächen (den Mittelflächen 43 und der inneren Seitenfläche 44) der ersten Seitenfläche 31 als die ersten Führungsflächen 37. Der Abstand e2 zwischen den Mittelflächen 43 und der ersten Laufbahnfläche15 ist kleiner als der Abstand e3 zwischen der inneren Seitenfläche 44 und der ersten Laufbahnfläche 15. Somit ist die Distanz (Abstand) zwischen der ersten Seitenfläche 31 und der ersten Laufbahnfläche 15 strukturiert, sodass der Abstand am größten an der inneren Seitenfläche 44 ist, gefolgt durch die Mittelflächen 43 und die ersten Führungsflächen 37. Nutbodenflächen 33a der Innennuten 33, Nutbodenflächen 38a der Verbindungsnuten 38 und Nutbodenflächen 34a der Ablaufnuten 34 sind weiter weg von der ersten Laufbahnfläche 15, als die innere Seitenfläche 44 ist. Die Nutbodenflächen 38a der Verbindungsnuten 38 sind bündig mit den Nutbodenflächen 34a der Ablaufnuten 34.
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Wenn der Käfig 21 zu der ersten Laufbahnfläche 15 entlang der Mittelachse C0 des Käfigs 21 verschoben ist, kontaktieren die ersten Führungsflächen 37 die erste Laufbahnfläche 15. Im Gegensatz dazu kontaktieren die Mittelflächen 43 und die innere Seitenfläche 44 die erste Laufbahnfläche 15 nicht, sogar wenn der Käfig 21, wie oben beschrieben, verschoben ist (behalten Nicht-Kontakt).
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5 ist eine perspektivische Teilansicht des Käfigs 21, die eine Seite, auf welcher die zweite Seitenfläche 32 bereitgestellt ist, aufzeigt (im Nachfolgenden bezeichnet als die Seite der zweiten Seitenfläche 32). Eine zweite Innennut 45 (im Nachfolgenden manchmal einfach als die Innennut 45 bezeichnet), Mittelnuten 46 und zweite Ablaufnuten 47 (im Nachfolgenden manchmal einfach bezeichnet als die Ablaufnuten 47) sind in der zweiten Seitenfläche 32 bereitgestellt. Die Innennut 45 ist in dem inneren Ringabschnitt 24 bereitgestellt. Die Mittelnuten 46 sind in den jeweiligen Käfigstangen 26 bereitgestellt. Die Ablaufnuten 47 sind in dem äußeren Ringabschnitt 25 bereitgestellt. Die zweiten Ablaufnuten 47 sind in den zweiten bogenförmigen Abschnitten 42 des äußeren Ringabschnitts 25 auf eine Weise ähnlich zu der, auf welche die ersten Ablaufnuten 34 bereitgestellt sind, bereitgestellt. Jede der zweiten Ablaufnuten 47 ist eine sich radial erstreckende Nut und hat eine Öffnung an der äußeren Umfangsfläche 21a des Käfigs 21. Die zweiten Ablaufnuten 27 fungieren als Ablaufnuten zum Entleeren von Schmieröl auf der Seite der zweiten Seitenfläche 32 nach außen. Dies ist später beschrieben.
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Wie in 1 und 5 aufgezeigt, ist die Innennut 45 in einem radialen Innenabschnitt der zweiten Seitenfläche 32 bereitgestellt. Die zweiten Ablaufnuten 47 sind in einem radialen Außenabschnitt der zweiten Seitenfläche 32 bereitgestellt. Die Mittelnuten 46 sind in einem Bereich zwischen der Innennut 45 und den Ablaufnuten 47 auf der zweiten Seitenfläche 32 bereitgestellt. Erste erhöhte Abschnitte 48 (im Nachfolgenden manchmal einfach bezeichnet als die erhöhten Abschnitte 48) sind zwischen der Innennut 45 und den Mittelnuten 46 bereitgestellt. Die erhöhten Abschnitte 48 sind erhöht, um näher zu der zweiten Laufbahnfläche 18 zu sein, als eine Nutbodenfläche 45a der Innennut 45 und Nutbodenflächen 46a der Mittelnuten 46 sind. Die erhöhten Abschnitte 48 enthalten erhöhte Flächen 48a, die Flächen sind, die der zweiten Laufbahnfläche 18 zugewandt sind.
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Die Innennut 45 ist zwischen den erhöhten Abschnitten 48 und dem zweiten Rippenabschnitt 17 (siehe 1) des zweiten Lagerrings 12 bereitgestellt. Wie in 5 aufgezeigt, verbindet jede der Mittelnuten 46 ein umfangsbenachbartes Paar der Käfigtaschen 23 und 23 und verbindet insbesondere radiale Mittelbereiche 40 des Paars von Käfigtaschen 23. Jede der Mittelnuten 46 ist auf ihren gegenüberliegenden Umfangsenden zu den Käfigtaschen 23 offen. Die zweiten Ablaufnuten 47 stehen mit den Mittelnuten 46 in Verbindung. Die Mittelnuten 46 fungieren als Verbindungsnuten, die die Käfigtaschen 23 und die zweiten Ablaufnuten 47 verbinden.
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Die zweite Seitenfläche 32 enthält zweite Führungsflächen 47 auf ihrem radialen Außenabschnitt. Andere Bereiche einer Seitenfläche als die zweiten Ablaufnuten 47 auf der zweiten axialen Seite des äußeren Ringabschnitts 25 dienen als die zweiten Führungsflächen 57. Wie in 1 aufgezeigt, ist ein axialer Abstand e11 zwischen den zweiten Führungsfläche 47 und der zweiten Laufbahnfläche 18 bereitgestellt. Andere axiale Abstände sind auch zwischen der zweiten Laufbahnfläche 18 und den anderen Flächen als die zweiten Führungsflächen 57 auf der zweiten Seitenfläche 32 bereitgestellt. Insbesondere ist ein axialer Abstand e12 zwischen den Nutbodenflächen 46a und der zweiten Laufbahnfläche 18 bereitgestellt. Ein axialer Abstand e13 ist zwischen den erhöhten Flächen 48a und der zweiten Laufbahnfläche 18 bereitgestellt. Der Abstand e12 an den zweiten Führungsflächen 57 ist kleiner als die Abstände (d12 und e13) an anderen radialen Innenflächen (zum Beispiel den Nutbodenflächen 46a und den erhöhten Flächen 48a) der zweiten Seitenfläche 32 als die zweiten Führungsflächen 57.
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Wenn der Käfig 21 zu der zweiten Laufbahnfläche 18 entlang der Mittelachse C0 des Käfigs 21 verschoben ist, kontaktieren die zweiten Führungsflächen 57 die zweite Laufbahnfläche 18. Im Gegensatz dazu kontaktieren die anderen Flächen (zum Beispiel die Nutbodenflächen 46a und die erhöhten Flächen 48a) der zweiten Seitenfläche 32 die zweite Laufbahnfläche 18 nicht, sogar wenn der Käfig 21, wie oben beschrieben, verschoben ist (behalten Nicht-Kontakt).
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Der Käfig 21 ist strukturiert, um eine Ablösung der Rollen 22, die in den Käfigtaschen 23 untergebracht sind, zu reduzieren. Zu diesem Zweck sind, wie in 4 aufgezeigt, Vorsprünge 49, die eine Ablösung der Rollen 22 reduzieren, auf dem Käfig 21 auf gegenüberliegenden Umfangsenden der Mittelabschnitte 55, auf welchen die Mittelflächen 43 gebildet sind, bereitgestellt. Die Vorsprünge 49 kragen zu den Rollen 22, die in den Käfigtaschen 23 gehalten sind, aus. Eine Distanz W zwischen den Vorsprüngen 49 und 49, die umlaufend die Käfigtaschen 23 dazwischen halten, ist kleiner als ein Durchmesser D der Rollen 22 (W < D). Daher ist eine Ablösung der Rolle 22 von der Käfigtasche 23 reduziert. Wie in 5 aufgezeigt, sind Vorsprünge 50, die eine Ablösung der Rollen 22 reduzieren, auf gegenüberliegenden Umfangsenden der erhöhten Abschnitte 48 des Käfigs 21 bereitgestellt. Darüber hinaus sind zweite erhöhte Abschnitte 56 benachbart (umfangsbenachbart) zu den radialen Außenbereichen 36 der Käfigtaschen 23 bereitgestellt. Ein Vorsprung 51, der eine Ablösung der Rollen 22 reduziert, ist auf jedem der zweiten erhöhten Abschnitten 56 bereitgestellt. Die Vorsprünge 50 und 51 kragen zu der Rolle 22, die in der Käfigtasche 23 gehalten ist, aus. Eine Distanz zwischen den Vorsprüngen 50 und 50, die umlaufend die Käfigtasche 23 dazwischen halten, ist kleiner als der Durchmesser D der Rolle 22. Eine Distanz zwischen den Vorsprüngen 51 und 51, die umlaufend die Käfigtasche 23 dazwischen halten, ist kleiner als der Durchmesser D der Rolle 22. Daher ist ein Ablösen der Rolle 22 von der Käfigtasche 23 reduziert. Die Vorsprünge 49 (oder die Vorsprünge 50 und 51) sind deformiert, wenn die Rolle 22 in der Käfigtasche 23 untergebracht ist.
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Die Vorsprünge 49, 50 und 51 fungieren als Anti-Ablösungsabschnitte für die Rollen 22 in einem Zustand, in dem eine Einheit, die aus dem Käfig 21 und den Rollen 22 konfiguriert ist, von dem ersten Lagerring 11 und dem zweiten Lagerring 12 getrennt ist. Die Vorsprünge 49, 50 und 51 fungieren als die Anti-Ablösungsabschnitte für die Rollen 22, wenn die Einheit, die aus dem Käfig 21 und den Rollen 22 besteht, zum Beispiel an einer Position zwischen (der ersten Laufbahnfläche 15 von) dem ersten Lagerring 11 und (der zweiten Laufbahnfläche 18 von) dem zweiten Lagerring 12 montiert ist.
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Die Vorsprünge 49, 50 und 51 fungieren nicht in einem Zustand, der in 1 aufgezeigt ist, oder mit anderen Worten in einem Endzustand, in welchem die Einheit, die aus dem Käfig 21 und den Rollen 22 konfiguriert ist, an der Position zwischen der ersten Laufbahnfläche 15 und der zweiten Laufbahnfläche 18 montiert ist. Insbesondere kontaktiert im Endzustand irgendeiner der Vorsprünge 49, 50 und 51 die Rollen 22 nicht, sogar wenn der Käfig 21 axial verschoben ist. Im Endzustand kontaktieren entweder die ersten Führungsflächen 37 oder die zweiten Führungsflächen 57 eine Korrespondierende der ersten Laufbahnfläche 15 und der zweiten Laufbahnfläche 18, wenn der Käfig 21 axial verschoben ist, bevor die Vorsprünge 49 oder die Vorsprünge 50 und 51 die Rollen 22 kontaktieren. Somit positionieren die erste Laufbahnfläche 15 und die zweite Laufbahnfläche 18 axial den Käfig 21.
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Irgendeiner von dem ersten Rippenabschnitt 14 und dem zweiten Rippenabschnitt 17 positioniert radial den Käfig 21. In dem Ausführungsbeispiel positioniert der zweite Rippenabschnitt 17 radial den Käfig 21. Um dies zu erreichen (siehe 1) ist ein Abstand e4, der zwischen einer inneren Umfangsfläche 24a des inneren Ringabschnitts 24 und dem zweiten Rippenabschnitt 17 bereitgestellt ist, kleiner als ein Abstand e5 zwischen einer äußeren Umfangsfläche 25a des äußeren Ringabschnitts 25 und dem ersten Rippenabschnitt 17 (e4 < e5). Wenn der Käfig 21 radial verschoben ist, kontaktiert die innere Umfangsfläche 24a des inneren Ringabschnitts 24 den zweiten Rippenabschnitt 17 und limitiert somit eine Verschiebung des Käfigs 21. In dem Käfig 21 ist eine Umfangsgeschwindigkeit an einer Position, die näher an der inneren Umfangsfläche 24a ist, kleiner als eine Umfangsgeschwindigkeit an einer Position, die näher an der äußeren Umfangsfläche 25a ist. Daher ist es bevorzugter, dass der Käfig 21 durch den dritten Abschnitt 17 geführt ist, als durch den ersten Rippenabschnitt 14, zum Beispiel hinsichtlich einem Fresswiderstand.
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Wie oben beschrieben, enthält das Lager 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel den ringförmigen Käfig 21, der eine Mehrzahl von Käfigtaschen 23 hat, die radial angeordnet ist, und die Mehrzahl von Rollen 22, die in den Käfigtaschen 23 untergebracht ist. Die Mehrzahl von Rollen 22 ist zwischen der ersten Laufbahnfläche 15 und der zweiten Laufbahnfläche 18, die sich axial gegenüberliegen, angeordnet. Wie in 3 aufgezeigt, hat der Käfig 21 die ersten Innennuten 33 und die ersten Ablaufnuten 34. Jede der ersten Innennuten 33 verbindet ein umfangsbenachbartes Paar der Käfigtaschen 23 durch Verbinden der radialen Innenbereiche 35 des Paars von Käfigtaschen 23. Jede der ersten Ablaufnuten 34 hat eine Öffnung an der äußeren Umfangsfläche 21a des Käfigs 21, um Schmieröl in den Umfangsbereich Q1, der die radialen Außenbereiche 36 der Käfigtaschen 23 radial außerhalb enthält, zu entleeren.
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Wenn das Lager 10 rotiert, fließt Schmieröl von der radialen Innenseite zu der radialen Außenseite in dem ringförmigen Raum 20 (siehe 1). Insbesondere fließt das Schmieröl von einem radialen Innenabschnitt, der als ein Schmieröleintritts(-einlass)-Abschnitt des ringförmigen Raums 20 dient, zu einem radialen Außenabschnitt, der als ein Schmierölausgangs(-auslass)-Abschnitt des ringförmigen Raums 20 dient. Die Innennuten 33 können das eingetretene Schmieröl zu den Käfigtaschen 23 und den Rollen 22 führen. Das geführte Schmieröl erlaubt es, einen Gleitreibungswiderstand, der sich zum Beispiel zwischen den Rollen 22 und der ersten Laufbahnfläche 15 und zwischen den Rollen 22 und der zweiten Laufbahnfläche 18 entwickelt, zu reduzieren. Das Schmieröl, das radial nach außen entlang den Käfigtaschen 23 und den Rollen 22 fließt, sammelt sich nicht an und kann radial nach außen durch die ersten Ablaufnuten 34 aus dem Käfig 21 entleert werden.
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Wie in 5 aufgezeigt gemäß dem Ausführungsbeispiel, hat der Käfig 21 die zweite Innennut 45 und die zweiten Ablaufnuten 47. Die zweite Innennut 45 verbindet ein umfangsbenachbartes Paar von Käfigtaschen 23 und 23 durch Verbinden der radialen Innenbereiche 35 des Paars von Käfigtaschen 23. Jede von den zweiten Ablaufnuten 47 hat eine Öffnung an der äußeren Umfangsfläche 21a des Käfigs 21, um Schmieröl in einem Umfangsbereich Q2, der die radialen Außenbereiche 36 der Käfigtaschen 23 radial nach außen enthält, zu entleeren.
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Somit sind die Ablaufnuten 34 in der ersten Seitenfläche 31 des Käfigs 21 bereitgestellt und die Ablaufnuten 47 sind in der zweiten Seitenfläche 32 des Käfigs 21 bereitgestellt. Daher kann Schmieröl, das zwischen dem Käfig 21 und der ersten Laufbahnfläche 15 fließt, durch die ersten Ablaufnuten 34 entleert werden. Schmieröl, das zwischen dem Käfig 21 und der zweiten Laufbahnfläche 18 fließt, kann durch die zweiten Ablaufnuten 47 entleert werden. Dementsprechend ist eine Ansammlung von Schmieröl in dem ringförmigen Raum unterdrückt, was eine Reduktion des Rührwiderstands, der durch überschüssiges Schmieröl erzeugt ist, ermöglicht. Wie oben beschrieben, kann das Lager 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel einen Gleitreibungswiderstand und einen Rührwiderstand des Schmieröls, die Faktoren des Rollwiderstands sind, jeweils reduzieren. Das Lager 10 kann somit ein niedrigeres Drehmoment erreichen und eine Rolleffizienz erhöhen oder mit anderen Worten ein Rollverlust einer Vorrichtung, die das Lager 10 benutzt, reduzieren. Ein Reduzieren des Gleitreibungswiderstands und des Rührwiderstands des Schmieröls in dem Lager 10 ermöglicht eine Unterdrückung von einer Temperaturerhöhung.
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Wie oben beschrieben (siehe 2 und 4) sind die Ablaufnuten 34 in den Bereichen umlaufend weg von den Käfigtaschen 23 bereitgestellt. Insbesondere der äußere Ringabschnitt 25, der in dem Käfig 21 enthalten ist, enthält die ersten bogenförmigen Abschnitte 41 und die zweiten bogenförmigen Abschnitte 42, die abwechselnd entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die ersten Ablaufnuten 34 und die zweiten Ablaufnuten 47 sind in den zweiten bogenförmigen Abschnitten 42 bereitgestellt.
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Wenn der Käfig 21 rotiert, ist jede der Rollen 22 durch die Zentrifugalkraft gedrängt, sich radial nach außen zu bewegen. Jede der Rollen 22 drückt somit den äußeren Ringabschnitt 25 radial nach außen. Eine umlaufende Zugbeanspruchung ist auf den äußeren Ringabschnitt 25 angewandt. Die ersten bogenförmigen Abschnitte 41 sind nahe an den Käfigtaschen 23 gelegen und sind daher weniger stark als die zweiten bogenförmigen Abschnitte 42. Insbesondere entwickelt sich nicht nur die umlaufende Zugbelastung, die oben beschrieben ist, sondern auch eine Biegespannung in den zweiten bogenförmigen Abschnitten 42, welche lokal eine Spannung auf die zweiten bogenförmigen Abschnitte 42 erhöht.
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Die erste Ablaufnut 34 (die zweite Ablaufnut 47) in dem äußeren Ringabschnitt 25 reduziert die Dicke (reduziert eine axiale Dimension) des äußeren Ringabschnitts 25. Daher ist es bevorzugt, die erste Ablaufnut 34 und die zweite Ablaufnut 47 in dem zweiten bogenförmigen Abschnitt 42, der den Bereich, der von den Käfigtaschen 23 entfernt ist, enthält, bereitzustellen, anstatt in dem ersten bogenförmigen Abschnitt 41, in welchem die Spannung wegen der Käfigtasche 23 lokal hoch ist. Diese Konfiguration ist vorteilhaft hinsichtlich der Festigkeit des Käfigs 21.
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Die ersten Ablaufnuten 34 sind weg von den Käfigtaschen 23 gelegen, wie oben beschrieben. Die Ablaufnuten 34 sind mit den radialen Außenbereichen 36 der Käfigtaschen 23 durch die Verbindungsnuten 38 verbunden. Diese Konfiguration erlaubt es dem Schmieröl, das durch die ersten Innennuten 33 zu den Käfigtaschen 23 und den Rollen 22 geführt ist und das radial nach außen entlang den Käfigtaschen 23 und den Rollen 22 fließt, in die Ablaufnuten 34 durch die Verbindungsnuten 38 zu fließen. Folglich ist die Funktion des Entleerens von Schmieröl radial nach außen durch die Ablaufnuten 34 aus dem Käfig 21 heraus verbessert.
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Der Käfig 21 (siehe 1) gemäß dem Ausführungsbeispiel enthält die ersten Führungsflächen 37 und die zweiten Führungsflächen 57. Wenn der Käfig 21 zu der ersten Laufbahnfläche 15 verschoben ist, kontaktieren die ersten Führungsflächen 37 die erste Laufbahnfläche 15. Wenn der Käfig 21 zu der zweiten Laufbahnfläche 18 verschoben ist, kontaktieren die zweiten Führungsflächen 57 die zweite Laufbahnfläche 18. Somit ist das Lager 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel ein Lager eines Typs, in welchem die erste Laufbahnfläche 15 und die zweite Laufbahnfläche 18 den Käfig, der rotiert, führen. Der Abstand e1 zwischen den ersten Führungsflächen 37 und die zweite Laufbahnfläche 15 und der Abstand e11 zwischen den zweiten Führungsflächen 57 und der zweiten Laufbahnfläche 18 sind jeweils klein. Daher können der Abstand e1 und der Abstand e11 jeweils unerwünscht als ein Durchflussbegrenzer wirken und einen Fluss von Schmieröl einschränken, wenn die Ablaufnuten 34 und 47 nicht bereitgestellt sind. Jedoch sind in dem Lager 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel die Ablaufnuten 34 und 47 in dem äußeren Ringabschnitt 25, auf welchem die erste Führungsfläche 37 und die zweite Führungsfläche 57 gebildet sind, bereitgestellt. Daher kann das Lager des Typs, das oben beschrieben ist, die Funktion eines Entlassens von Schmieröl erreichen.
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Auf der Seite der ersten Seitenfläche 31 ist, wie oben beschrieben, der Abstand e2 zwischen den Mittelflächen 43 und der ersten Laufbahnfläche15 klein (kleiner als der Abstand e3), aber dieser ist größer als der Abstand e1. Die Vorsprünge 49, die ein Ablösen der Rollen 22 reduzieren, sind auf dem Mittelabschnitt 55, auf welchem die Mittelflächen 43 gebildet sind, bereitgestellt (siehe 4). Es ist notwendig, die Vorsprünge 49 zu deformieren, wenn die Rollen 22 in den Käfigtaschen 23, wie oben beschrieben, untergebracht sind. Zu dieser Zeit kann nicht nur elastische Deformation, sondern auch plastische Deformation, lokal an und um einen oder mehrere der Vorsprünge 49 auftreten. Außerdem kann die plastische Deformation verursachen, dass der Abschnitt zu der ersten Laufbahnfläche 15 auskragt. In Anbetracht dessen ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der Abstand e2 zwischen den Mittelflächen 43 und der ersten Laufbahnfläche 15 größer als der Abstand e1, wie oben beschrieben. Sogar wenn die plastische Deformation auftritt, um zu verursachen, dass der Abschnitt zu der ersten Laufbahnfläche 15 auskragt, ist die Konfiguration, in welcher die ersten Führungsflächen 37 eher als die Mittelabschnitte 55 (die Mittelflächen 43, die Vorsprünge 49) in Kontakt mit der ersten Laufbahnfläche 15 gebracht sind, erhalten.
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Auf der Seite, auf welcher die zweite Laufbahnfläche 18 bereitgestellt ist (siehe 1), sind die erhöhten Flächen 48a der ersten erhöhten Abschnitte 48 und erhöhte Flächen 56a der zweiten erhöhten Abschnitte 56 weiter weg von der zweiten Laufbahnfläche 18, als die zweiten Führungsflächen 57 sind. Die Vorsprünge 50 und die Vorsprünge 51, die eine Ablösung der Rollen 22 reduzieren, sind auf dem ersten erhöhten Abschnitt 48 und dem zweiten erhöhten Abschnitt 56 jeweils bereitgestellt (siehe 5). Sogar wenn plastische Deformation auftritt, um ein Auskragen zu der zweiten Laufbahnfläche 18 an und um einen oder mehrere der Vorsprünge 50 und 51 zu verursachen, ist die Konfiguration, in welcher die zweiten Führungsflächen 57 eher als die erhöhten Abschnitte 48 und 56 in Kontakt mit der zweiten Laufbahnfläche 18 gebracht sind, erhalten.
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Die offenbarten Ausführungsbeispiele sind in jedem Aspekt aufzeigend und nicht beschränkend. Es sollte verstanden sein, dass der Umfang der Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele, die oben beschrieben sind, limitiert ist und alle Modifikationen innerhalb des Umfangs der angehängten Ansprüche und Äquivalente davon umfasst sind.
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Ein Nadelrollendrucklager der Erfindung kann jeweils einen Gleitreibungswiderstand und einen Rührwiderstand des Schmieröls reduzieren, die Faktoren eines Rollwiderstandes sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016200266 [0002]
- JP 2016200266 A [0002]
