DE102021108401A1 - tapered roller bearing - Google Patents

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Abstract

Kegelrollenlager umfassend einen Innenring und einen koaxial darüber angeordneten Außenring zwischen denen in Käfigtaschen eines Wälzkörperkäfigs eingesetzte, als Kegelrollen ausgebildete Wälzkörper angeordnet sind, so dass der Innenring gegenüber dem Außenring um eine Rotationsachse rotierbar ist, wobei die Käfigtaschen von endseitigen Käfigborden sowie zwischen den Käfigborden verlaufenden Längsstegen des Wälzkörperkäfigs begrenzt sind, wobei der Innenring an seinem axialen Endabschnitt mit größerem Durchmessers einen radial nach außen gerichteten Stützbord aufweist, und axial neben dem Stützbord an einer Außenmantelfläche des Innenrings eine konische Innenringlaufbahn für die Wälzkörper ausgebildet ist, wobei der Innenring an seinem axialen Endabschnitt mit kleinerem Durchmessers einen radial nach außen gerichteten Sicherungsbord aufweist, der durch einen Innenringabschnitt von der Innenringlaufban axial beabstandet ist, wobei der Wälzkörperkäfig Rastarme aufweist, die in Axialrichtung zwischen den Wälzkörpern und dem Sicherungsbord eingreifen, so dass der Wälzkörperkäfig in Axialrichtung gesichert ist, wobei die Längsstege des Wälzkörperkäfigs an einander zugewandten Innenseiten jeweils eine Fase aufweisen, die sich von dem durchmessergrößeren Käfigbord ausgehend erstreckt und sich dabei kontinuierlich vergrößert.Tapered roller bearing comprising an inner ring and an outer ring arranged coaxially above it, between which rolling elements designed as tapered rollers and inserted in cage pockets of a rolling element cage are arranged, so that the inner ring can be rotated about an axis of rotation relative to the outer ring, the cage pockets being supported by end cage edges and longitudinal webs running between the cage edges of the rolling element cage, with the inner ring having a radially outwardly directed support rim on its axial end section with a larger diameter, and a conical inner ring raceway for the rolling elements being formed axially next to the support rim on an outer lateral surface of the inner ring, with the inner ring having at its axial end section with smaller diameter has a radially outwardly directed safety rim, which is spaced axially by an inner ring section of the inner ring raceway, wherein the rolling element cage has locking arms in the axial direction ung intervene between the rolling elements and the safety rim, so that the rolling element cage is secured in the axial direction, the longitudinal webs of the rolling element cage each having a chamfer on the inner sides facing one another, which extends from the larger-diameter cage rim and increases continuously.

Description

Die Anmeldung betrifft ein Kegelrollenlager umfassend einen Innenring und einen koaxial darüber angeordneten Außenring zwischen denen in Käfigtaschen eines Wälzkörperkäfigs eingesetzte, als Kegelrollen ausgebildete Wälzkörper angeordnet sind, so dass der Innenring gegenüber dem Außenring um eine Rotationsachse rotierbar ist, wobei die Käfigtaschen von endseitigen Käfigborden sowie zwischen den Käfigborden verlaufenden Längsstegen des Wälzkörperkäfigs begrenzt sind, wobei der Innenring an seinem axialen Endabschnitt mit größerem Durchmesser einen radial nach außen gerichteten Stützbord aufweist, und axial neben dem Stützbord an einer Außenmantelfläche des Innenrings eine konische Innenringlaufbahn für die Wälzkörper ausgebildet ist, wobei der Innenring an seinem axialen Endabschnitt mit kleinerem Durchmesser einen radial nach außen gerichteten Sicherungsbord aufweist, der durch einen Innenringabschnitt von der Innenringlaufban axial beabstandet ist, wobei der Wälzkörperkäfig Rastarme aufweist, die in Axialrichtung zwischen den Wälzkörpern und dem Sicherungsbord eingreifen, so dass der Wälzkörperkäfig in Axialrichtung gesichert ist.The application relates to a tapered roller bearing comprising an inner ring and an outer ring arranged coaxially above it, between which rolling elements designed as tapered rollers and inserted in cage pockets of a rolling element cage are arranged, so that the inner ring can be rotated about an axis of rotation relative to the outer ring, the cage pockets being supported by end cage edges and between longitudinal webs of the rolling element cage running along the cage ribs, the inner ring having a radially outwardly directed support rib on its axial end section with a larger diameter, and a conical inner ring raceway for the rolling elements being formed axially next to the support rib on an outer lateral surface of the inner ring, with the inner ring on its axial end section with a smaller diameter has a radially outwardly directed securing flange which is spaced axially from the inner ring raceway by an inner ring section, the rolling element cage having latching arms au fwise, which engage in the axial direction between the rolling elements and the safety rib, so that the rolling element cage is secured in the axial direction.

Aus der DE 35 24 063 A1 ist ein Kegelrollenlager bekannt, dessen Innenring im Bereich seines großen Außendurchmessers einen sich nach radial außen erstreckenden Bord und im Bereich seines kleinen Außendurchmessers einen etwas kleineren radialen Bord aufweist. Axial zwischen dem kleinen Haltebord und der Laufbahn des Innenrings ist eine Rille in dem Innenring ausgebildet, in die ein radial nach innen weisender elastischer Vorsprung eines Käfigs des Kegelrollenlagers mit Spiel eingreift.From the DE 35 24 063 A1 a tapered roller bearing is known, the inner ring of which has a radially outwardly extending rim in the area of its large outer diameter and a somewhat smaller radial rim in the area of its small outer diameter. A groove is formed in the inner ring axially between the small retaining flange and the raceway of the inner ring, in which groove a radially inward-pointing elastic projection of a cage of the tapered roller bearing engages with play.

Die DE 10 2014 205 051 A1 sowie die DE 10 2006 057 512 A1 zeigen Wälzlagerkäfige, in denen als Kegelrollen ausgebildete Wälzkörper geführt sind. Für Kegelrollenlager werden bevorzugt als Fensterkäfig ausgeführte Wälzkörperkäfige eingesetzt, in denen die Kegelrollen eingesetzt und geführt sind. Der auch TVP-Käfig genannte Fensterkäfig schließt zwei axial zueinander angeordnete Käfigborde ein, die durch beabstandete Stege verbunden sind. Die Käfigborde zusammen mit den Stegen bilden Wälzkörpertaschen, in denen die Wälzkörper aufgenommen sind. Derartig aufgebaute Wälzkörperkäfige für Kegelrollenlager sind beispielsweise aus der DE 27 39 367 A1 und der DE 10 2016 210 331 A1 bekannt. Ein Wälzlagerkäfig ist bevorzugt an dem inneren Lagerring oder dem äußeren Lagerring des Wälzlagers geführt.the DE 10 2014 205 051 A1 as well as the DE 10 2006 057 512 A1 show roller bearing cages in which roller bodies designed as tapered rollers are guided. For tapered roller bearings, rolling element cages designed as window cages are preferably used, in which the tapered rollers are inserted and guided. The window cage, also known as the TVP cage, includes two cage edges that are arranged axially to one another and are connected by spaced webs. The cage edges together with the webs form rolling element pockets in which the rolling elements are accommodated. Such constructed rolling element cages for tapered roller bearings are, for example, from DE 27 39 367 A1 and the DE 10 2016 210 331 A1 known. A roller bearing cage is preferably guided on the inner bearing ring or the outer bearing ring of the roller bearing.

Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, ein verbessertes Kegelrollenlager sowie eine korrespondierende Wälzlagereinheit bereitzustellen, die eine einfachere Montage erlauben.The object of the present application is to provide an improved tapered roller bearing and a corresponding roller bearing unit that allow simpler assembly.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The object is solved by the features of the independent claims. Further preferred embodiments of the invention can be found in the dependent claims, the figures and the associated description.

Entsprechend wird ein Kegelrollenlager vorgeschlagen umfassend einen Innenring und einen koaxial darüber angeordneten Außenring zwischen denen in Käfigtaschen eines Wälzkörperkäfigs eingesetzte, als Kegelrollen ausgebildete Wälzkörper angeordnet sind, so dass der Innenring gegenüber dem Außenring um eine Rotationsachse rotierbar ist, wobei die Käfigtaschen von endseitigen Käfigborden sowie zwischen den Käfigborden verlaufenden Längsstegen des Wälzkörperkäfigs begrenzt sind, wobei der Innenring an seinem axialen Endabschnitt mit größerem Durchmesser einen radial nach außen gerichteten Stützbord aufweist, und axial neben dem Stützbord an einer Außenmantelfläche des Innenrings eine konische Innenringlaufbahn für die Wälzkörper ausgebildet ist, wobei der Innenring an seinem axialen Endabschnitt mit kleinerem Durchmesser einen radial nach außen gerichteten Sicherungsbord aufweist, der durch einen Innenringabschnitt von der Innenringlaufban axial beabstandet ist, wobei der Wälzkörperkäfig Rastarme aufweist, die in Axialrichtung zwischen den Wälzkörpern und dem Sicherungsbord eingreifen, so dass der Wälzkörperkäfig in Axialrichtung gesichert ist, wobei die Längsstege des Wälzkörperkäfigs an einander zugewandten Innenseiten jeweils eine Fase aufweisen, die sich von dem durchmessergrößeren Käfigbord ausgehend erstreckt und sich dabei kontinuierlich vergrößert. Vorzugsweise erstreckt sich die Fase dabei über die gesamte Länge der Längsstege. Correspondingly, a tapered roller bearing is proposed comprising an inner ring and an outer ring arranged coaxially above it, between which rolling elements designed as tapered rollers and inserted in cage pockets of a rolling element cage are arranged, so that the inner ring can be rotated about an axis of rotation relative to the outer ring, the cage pockets being supported by end cage edges and between longitudinal webs of the rolling element cage running along the cage ribs, the inner ring having a radially outwardly directed support rib on its axial end section with a larger diameter, and a conical inner ring raceway for the rolling elements being formed axially next to the support rib on an outer lateral surface of the inner ring, with the inner ring on its axial end section with a smaller diameter has a radially outwardly directed safety flange, which is spaced axially from the inner ring raceway by an inner ring section, the rolling element cage Ra which engage in the axial direction between the rolling elements and the securing rim, so that the rolling element cage is secured in the axial direction, with the longitudinal webs of the rolling element cage each having a chamfer on the inner sides facing one another, which extends from the larger-diameter cage rim and thereby increases continuously . The bevel preferably extends over the entire length of the longitudinal webs.

Wenn im Kontext dieser Anmeldung die Richtungsangaben axial bzw. radial verwendet werden, dann beziehen sich diese auf die Rotationsachse des Kegelrollenlagers. Die Richtungsangabe axial meint damit eine Ausrichtung parallel zu der Rotationsachse; die Richtungsangabe radial meint eine Ausrichtung orthogonal zu der Rotationsachse.If, in the context of this application, the directional information is used axially or radially, then these relate to the axis of rotation of the tapered roller bearing. The indication of the direction axial thus means an orientation parallel to the axis of rotation; the indication of direction radial means an orientation orthogonal to the axis of rotation.

Der axiale Endabschnitt des Kegelrollenlagers mit dem kleineren Durchmesser wird durch die Innenringlaufbahn von dem axialen Endabschnitt mit dem größeren Durchmesser getrennt.The smaller-diameter axial end portion of the tapered roller bearing is separated from the larger-diameter axial end portion by the inner ring raceway.

Die auch als Abschrägung, Aussparung oder Tasche zu bezeichnende Fase an den Längsstegen ermöglicht bei der Montage, dem Zusammenfügen von dem inneren Lagerring und dem die Kegelrollen und den Wälzlagerkäfig umfassenden Rollenkranz vorteilhaft ein begrenztes, auch Verschwenken genanntes Kippen der Kegelrolle radial nach außen. Das Kippen des Wälzkörpers erfolgt dabei ausgehend von dem Stützbord, das sich an dem durchmessergrößeren Ende des Kegelrollenrandes befindet.The chamfer on the longitudinal webs, also referred to as a bevel, recess or pocket, advantageously allows a limited, also known as pivoting, tilting of the tapered roller radially outwards during assembly, the joining of the inner bearing ring and the roller and cage assembly comprising the tapered rollers and the roller bearing cage. The tilting of the rolling element is carried out starting from the support board, which is due to the larger end of the tapered roller rim.

Damit die Fasen an den Längsstegen ein Kippen der Wälzkörper ermöglichen, sind die Fasen an den Innenseiten der Längsstege angeordnet, also an radial nach innen gerichteten Seiten der Längsstege. Oder anders gesagt: Die vorgeschlagenen Fasen entstehen durch entsprechende Bearbeitung der radial innen liegenden Kanten der Längsstege.So that the chamfers on the longitudinal webs allow the rolling elements to tilt, the chamfers are arranged on the insides of the longitudinal webs, ie on sides of the longitudinal webs that point radially inwards. Or to put it another way: The proposed chamfers are created by appropriate processing of the radially inner edges of the longitudinal webs.

Durch die so geschaffene Möglichkeit des Kippens können die Kegelrollen mit einem geringen radialen Spiel im Wälzkörperkäfig angeordnet werden und dennoch eine innere Befüllung des Wälzkörperkäfigs, also aus Richtung des durchmesserkleineren Endabschnitts, erfolgen.Due to the possibility of tilting created in this way, the tapered rollers can be arranged with a small radial play in the rolling element cage and the rolling element cage can still be filled from the inside, ie from the direction of the end section with the smaller diameter.

Durch die Fasen vergrößert sich ein innerer Hüllkreisdurchmesser der Kegelrollen, der eine zu große maßliche Überdeckung gegenüber einem Sicherungsborddurchmesser des inneren Lagerrings vermeidet. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, bei einer unveränderten, für die Lagerfunktion optimalen, auf maximal 1 mm ausgelegten Radialluft, den Wälzlagerkäfig von innen mit Kegelrollen zu befüllen. Gleichzeitig können durch das Kippen der Kegelrollen wirksam Beschädigungen an den Kegelrollen und an dem Innenring verhindert werden.The chamfers increase an inner enveloping circle diameter of the tapered rollers, which avoids an excessive dimensional overlap compared to a safety rib diameter of the inner bearing ring. This creates the possibility of filling the roller bearing cage with tapered rollers from the inside with an unchanged radial clearance that is optimal for the bearing function and is designed for a maximum of 1 mm. At the same time, damage to the tapered rollers and the inner ring can be effectively prevented by tilting the tapered rollers.

Durch die einfach und kostengünstig herstellbaren Fasen in den Stegen des Wälzkörperkäfigs, die sich von dem durchmessergrößeren Käfigbord ausgehend, vorzugsweise bis zu dem durchmesserkleineren Käfigbord, stetig vergrößern, wird eine Einführ- bzw. Montaghilfe geschaffen. Es wird somit eine automatisierte und folglich schnelle, kostengünstige Montage des Kegelrollenlagers ermöglicht, wobei der Wälzkörperkäfig von innen mit einem Hub befüllbar ist.The chamfers in the webs of the rolling element cage, which can be produced easily and inexpensively and which increase continuously starting from the cage rim with the larger diameter, preferably up to the cage rim with the smaller diameter, create an insertion or assembly aid. Automated and consequently quick, cost-effective assembly of the tapered roller bearing is thus made possible, with the roller body cage being able to be filled from the inside with one stroke.

Durch die Federwirkung der vorzugsweise elastischen Rastarme des Wälzkörperkäfigs ist eine exakte axiale Anlage der Wälzkörper an dem Stützbord des Innenrings gegeben, wodurch unter anderem eine lagerunabhängige Montage in einer Vorrichtung möglich ist. Außerdem ist die Ausbildung eines Haltebordes an dem durchmesserkleineren axialen Endabschnitt des Innenrings nicht erforderlich, wodurch unter anderem das Schleifen der Innenringlaufbahn vereinfacht wird. Es muss lediglich der Sicherungsbord vorgesehen sein, an dem sich die Rastarme axial abstützen können.The spring effect of the preferably elastic latching arms of the rolling body cage results in an exact axial contact of the rolling bodies on the support rim of the inner ring, which means, among other things, that mounting in a device is independent of the bearing. In addition, it is not necessary to form a holding rim on the axial end section of the inner ring with the smaller diameter, which, among other things, simplifies the grinding of the inner ring raceway. Only the safety edge has to be provided, on which the latching arms can be supported axially.

Vorzugsweise greifen die Rastarme im Bereich des Innenringabschnitts zwischen die Wälzkörper und den Sicherungsbord ein; weiter vorzugsweise kontaktieren die Rastarme nicht nur den Sicherungsbord, sondern auch die nach radial außen gerichtete Oberfläche des Innenringabschnitts.The latching arms preferably engage in the region of the inner ring section between the rolling elements and the safety rim; more preferably, the latching arms not only contact the safety rim, but also the radially outwardly directed surface of the inner ring section.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die einander zugewandten Fasen des Wälzkörperkäfigs gemeinsam eine konische Aufnahme für den Wälzkörper bilden. Die konische Ausbildung erlaubt eine ideale Lagerung des als Kegelrolle ausgeführten Wälzkörpers.It is further proposed that the mutually facing bevels of the rolling body cage together form a conical receptacle for the rolling body. The conical design allows ideal storage of the rolling element, which is designed as a tapered roller.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die konkav ausgebildeten Fasen der Längsstege an eine Außenkontur der Wälzkörper angepasst sind. Somit kann nicht nur während der Montage das Kippen der Wälzkörper erreicht werden, sondern die Fasen bilden auch während der Abwälzbewegung der Kegelrollen im Betrieb eine vorteilhafte Lagerfläche. So kann ein effizienter und verschleißarmer Betrieb des Kegellagers sichergestellt werden.It is also advantageous if the concave bevels of the longitudinal webs are adapted to an outer contour of the rolling elements. Thus, not only can the rolling bodies be tilted during assembly, but the chamfers also form an advantageous bearing surface during the rolling movement of the tapered rollers during operation. This ensures efficient and low-wear operation of the cone bearing.

Es ist vorteilhaft, wenn die Fasen derart gestaltet sind, dass die Wälzkörper bei der Montage um den durchmessergrößeren Käfigbord zwischen ≥ 1° bis ≤ 4° schwenkbar sind. Mit dieser Auslegung kann ein den Kegelrollen definierter innerer Hüllkreisdurchmesser realisiert werden, der ≤ 1 mm von dem Sicherungsborddurchmesser des Innenrings abweicht. Das Radialspiel zwischen den Kegelrollen innerhalb des Wälzlagerkäfigs kann so minimiert werden.It is advantageous if the chamfers are designed in such a way that the rolling elements can be pivoted between ≧1° and ≦4° around the larger-diameter cage rim during assembly. With this design, an inner enveloping circle diameter defined for the tapered rollers can be implemented that deviates ≤ 1 mm from the safety rib diameter of the inner ring. The radial play between the tapered rollers within the roller bearing cage can be minimized in this way.

Es ist weiter vorteilhaft, wenn im montierten Zustand ein von den Wälzkörpern definierter, innerer Hüllkreisdurchmesser kleiner ist als ein maximaler Außendurchmesser des Sicherungsbordes. Vorzugsweise ist der innere Hülldurchmesser 0,8 mm bis 1 mm kleiner als der maximale Außendurchmesser des Sicherungsbordes. Durch diese Maßnahme kann das radiale Spiel zwischen Wälzkörper und Wälzlagerkäfig weiter verringert werden. Ferner werden die Wälzkörper so auch zuverlässig gesichert.It is also advantageous if, in the installed state, an inner enveloping circle diameter defined by the rolling elements is smaller than a maximum outer diameter of the safety rim. The inner envelope diameter is preferably 0.8 mm to 1 mm smaller than the maximum outer diameter of the safety rim. By this measure, the radial play between the rolling element and the roller bearing cage can be further reduced. Furthermore, the rolling elements are also reliably secured in this way.

Vorzugsweise weist der Innenringabschnitt eine Ringnut auf. Diese Ringnut ist einfach herzustellen und bietet einen vordefinierten Eingriff für die Rastarme. Die Ringnut kann auch einseitig unmittelbar in den Sicherungsbord übergehen. Die Ringnut kann beispielsweise auch derart ausgestaltet sein, dass die Rastarme in Axialrichtung nur einseitig gesichert sind.The inner ring section preferably has an annular groove. This annular groove is easy to manufacture and provides a predefined engagement for the latching arms. The annular groove can also merge directly into the safety flange on one side. The annular groove can, for example, also be designed in such a way that the latching arms are only secured on one side in the axial direction.

Vorzugsweise weist die Ringnut eine zumindest abschnittsweise vieleckige Querschnittsgeometrie auf, in die ein jeweils freies Ende der Rastarme eingreift. Infolgedessen kann der Innenring zumindest geringfügig, in Richtung des Stützbordes des Innenrings wirkende Axialkräfte mittels der Rast- und Anlagearme des Wälzkörperkäfigs über die Wälzkörper auf den Außenring übertragen. Bei einer zum Beispiel rechteckigen Ringnut können die freien Enden der Rastarme beispielsweise eine hiermit korrespondierende, ebenfalls rechteckige Querschnittsgeometrie aufweisen. Alternativ dazu können die freien Enden der Rastarme auch eine keilförmige beziehungsweise dreieckige Querschnittsgeometrie zur Reibungsminimierung durch eine Verringerung der wirksamen Berührfläche aufweisen. Zwischen der Ringnut und der Innenringlaufbahn kann gegebenenfalls eine umlaufende Hohlkehle zur lokalen Reduktion von Kerbspannungen ausgebildet sein. Alternativ dazu kann eine axial verbreiterte Ringnut mit einer zum Beispiel einseitig ausgebildeten Hohlkehle deren Funktion mit übernehmen.The annular groove preferably has a polygonal cross-sectional geometry, at least in sections, into which a respective free end of the latching arms engages. As a result, the inner ring can transmit at least slight axial forces acting in the direction of the support rim of the inner ring by means of the latching and contact arms of the rolling element cage via the rolling elements to the outer ring. For example, with a rectangular annular groove free ends of the latching arms, for example, have a corresponding, likewise rectangular cross-sectional geometry. As an alternative to this, the free ends of the latching arms can also have a wedge-shaped or triangular cross-sectional geometry for minimizing friction by reducing the effective contact area. If necessary, a circumferential groove can be formed between the ring groove and the inner ring raceway for the local reduction of notch stresses. As an alternative to this, an axially widened annular groove with a groove formed on one side, for example, can also take over its function.

Es ist vorteilhaft, wenn der Wälzkörperkäfig eine Vielzahl von radial auswärts gerichteten Anlagearmen aufweist, welche zur axialen Fixierung an dem innendurchmesserkleineren axialen Ende des Außenrings ausgebildet sind. Die Anlagearme können beispielsweise in Form von Haltekrallen ausgeführt sein. Die Anlagearme und die Rastarme wirken derart zusammen, dass ein etwaig vorhandenes Radialspiel minimiert wird und zugleich eine Haltekraft des Außenrings in Bezug zu dem Wälzkörperkäfig mit den eingesetzten Wälzkörpern sowie dem Innenring gesteigert werden kann. Vorzugsweise weisen die Anlagearme eine dem Außenring zugewandte Anlagefläche auf, die parallel zu der ihr gegenüberliegenden stirnseitigen Anlagefläche des Außenrings ausgerichtet ist. Somit kann eine vordefinierte axiale Beabstandung des Außenrings gegenüber den Anlagearmen erreicht werden, die vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,2 mm beträgt. So kann im normalen Betrieb eine reibarme Lagerung des Außenrings gewährleistet werden. Gleichzeitig können bei bestimmten Krafteinwirkungen die Anlagearme an der Stirnseite des Außenrings zur Anlage gelangen, so dass der Außenring durch die Anlagearme in Richtung der Rotationsachse gesichert wird.It is advantageous if the rolling element cage has a multiplicity of radially outwardly directed contact arms, which are designed for axial fixation on the axial end of the outer ring that has the smaller inside diameter. The contact arms can be designed, for example, in the form of retaining claws. The contact arms and the latching arms interact in such a way that any radial play that may be present is minimized and at the same time a holding force of the outer ring in relation to the rolling element cage with the rolling elements used and the inner ring can be increased. Preferably, the contact arms have a contact surface facing the outer ring, which is aligned parallel to the opposite end contact surface of the outer ring. A predefined axial spacing of the outer ring relative to the contact arms can thus be achieved, which is preferably between 0.1 mm and 0.2 mm. In this way, a low-friction bearing of the outer ring can be guaranteed in normal operation. At the same time, when certain forces are applied, the contact arms can come to rest on the end face of the outer ring, so that the outer ring is secured by the contact arms in the direction of the axis of rotation.

Vorzugsweise schließen die Rastarme und die Anlagearme zwischen sich einen Winkel ein. Hierdurch ist eine ausgezeichnete Haltewirkung der Rast- und Anlagearme gewährleistet. Der Winkel beträgt vorzugsweise zwischen 80° und 120°, weiter vorzugsweise ca. 100°. Bei dem Winkel handelt es sich vorzugsweise um den Öffnungswinkel, den miteinander benachbarte Anlagearmen und Rastarmen an einer durchmesserkleineren Stirnseite des Wälzkörperkäfigs einschließen, wobei der Winkel beispielsweise in einer Ebene parallel zur Rotationsachse gemessen wird.The latching arms and the contact arms preferably enclose an angle between them. This ensures an excellent holding effect of the locking and contact arms. The angle is preferably between 80° and 120°, more preferably about 100°. The angle is preferably the opening angle enclosed by mutually adjacent contact arms and latching arms on an end face of the rolling body cage with a smaller diameter, the angle being measured, for example, in a plane parallel to the axis of rotation.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in einer von dem Stützbord des Innenrings axial weggerichteten Außenseite eines durchmesserkleineren Seitenteils des Wälzkörperkäfigs eine durchmesserkleinere Rille sowie eine durchmessergrößere Rille koaxial zueinander ausgebildet sind. Hierdurch ist die Federwirkung der Rastarme und der Anlagearme des Fensterkäfigs vorteilhaft erhöht.Provision is preferably made for a smaller-diameter groove and a larger-diameter groove to be formed coaxially with one another in an outside of a smaller-diameter side part of the rolling element cage that is directed axially away from the support rim of the inner ring. As a result, the spring effect of the locking arms and the contact arms of the window cage is advantageously increased.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Rastarme an dem durchmesserkleineren Seitenteil des Wälzkörperkäfigs in Umfangsrichtung desselben gesehen jeweils im Bereich der Längsstege angeordnet sind und die Anlagearme jeweils im Bereich neben den Längsstegen angeordnet sind. Die Anlagearme sind also im Bereich der Käfigtaschen angeordnet. Durch die konstruktive Zuordnung der Rastarme zu den Längsstegen können die Rastarme relativ hohe Kräfte aufnehmen. Die Zuordnung der Anlagearme zu den Käfigtaschen bewirkt eine relativ große Flexibilität der Anlagearme. Dementsprechend wird durch die vorgeschlagene Anordnung der Anlagearme und Rastarme in Umfangsrichtung eine bedarfsgerechte Gestaltung des Wälzkörperkäfigs geschaffen.It is further proposed that the locking arms are arranged on the smaller-diameter side part of the rolling element cage in the circumferential direction of the same, in the area of the longitudinal webs, and the contact arms are each arranged in the area next to the longitudinal webs. The contact arms are therefore arranged in the area of the cage pockets. Due to the constructive assignment of the locking arms to the longitudinal webs, the locking arms can absorb relatively high forces. The assignment of the contact arms to the cage pockets results in a relatively high flexibility of the contact arms. Accordingly, the proposed arrangement of the contact arms and locking arms in the circumferential direction creates a needs-based design of the rolling element cage.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn an dem freien Ende der Anlagearme jeweils eine Anlagefläche ausgebildet ist, die jeweils von einer stirnseitigen Außenfläche des Außenrings axial beabstandet sind, wobei diese Außenfläche des Außenrings von dem durchmessergrößeren Stützbord des Innenrings axial weggerichtet ist. Vorzugsweise sind die Anlageflächen der Anlagearme in Richtung der Rotationsachse 0,1 mm bis 0,2 mm von der stirnseitigen Außenfläche des Außenrings beabstandet. Hierdurch kann eine etwaig auftretende Reibung zwischen dem Fensterkäfig und dem Außenring verringert werden, insbesondere wenn die Anlagefläche vergleichsweise klein ist.It is also advantageous if a contact surface is formed on the free end of the contact arms, each of which is spaced axially from a front outer surface of the outer ring, this outer surface of the outer ring being axially oriented away from the larger-diameter supporting rim of the inner ring. The contact surfaces of the contact arms are preferably spaced 0.1 mm to 0.2 mm from the front-side outer surface of the outer ring in the direction of the axis of rotation. As a result, any friction that may occur between the window cage and the outer ring can be reduced, in particular when the contact surface is comparatively small.

Die eingangs genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Wälzlagereinheit, wobei die als Insert-Lagerung aufgebaute Wälzlagereinheit zwei Kegelrollenlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst, wobei die beiden Innenringe über einen Sicherungsring miteinander verbunden sind, wobei eine Dichtung eine Fuge zwischen den beiden Innenringen abdichtet.The object mentioned at the outset is also achieved by a roller bearing unit, the roller bearing unit constructed as an insert bearing comprising two tapered roller bearings according to one of claims 1 to 8, the two inner rings being connected to one another via a retaining ring, a seal having a joint between the two inner rings seals.

Die Insertlagerung in Verbindung mit einem auch TVP-Fensterkäfig genannten Wälzkörperkäfig eignet sich vorzugsweise für eine LKW-Radlagerung. Bei Anwendungen in getriebenen LKW-Achsen mit abgedichteten und fettgeschmierten Wälzlagereinheiten sind zwei in der Radnabe eingesetzte Kegelrollenlager meistens spiegelbildlich angeordnet, wobei die Innenringe zueinander abgestützt, mit einem Sicherungsring fixiert und mittels einer Mitteldichtung abgedichtet sind. Vorteilhaft bildet die Insertlagerung eine auswechselbare Einheit, die mit einfachen Hilfswerkzeugen in Reparaturwerkstätten montiert und demontiert werden kann. Der sich aufgrund der vorgeschlagenen Maßnahme vergrößernde Hüllkreisdurchmesser der Kegelrollen ermöglicht dabei die Montage von dem aus Kegelrollen und Wälzkörperkäfig bestehenden Rollenkranz über größere Sicherungsborddurchmesser des Innenrings. Die Innenringe von Insertlagern benötigen aus Festigkeitsgründen vergrößerte Querschnitte, da diese mit einer Verspannkraft ≥ 30 KN eingesetzt sind.The insert bearing in conjunction with a rolling element cage, also known as a TVP window cage, is particularly suitable for truck wheel bearings. For applications in driven truck axles with sealed and grease-lubricated roller bearing units, two tapered roller bearings used in the wheel hub are usually arranged in mirror image, with the inner rings supported against each other, fixed with a circlip and sealed with a center seal. The insert bearing advantageously forms an interchangeable unit that can be assembled and disassembled in repair shops using simple auxiliary tools. The enveloping circle diameter of the tapered rollers, which is increasing due to the proposed measure, enables the assembly of the tapered roller roller and rolling element cage via larger safety flange diameters of the inner ring. For reasons of strength, the inner rings of insert bearings require larger cross-sections, as they are used with a clamping force of ≥ 30 KN.

Der Wälzlagerkäfig ist bevorzugt aus einem dauerfesten, flexiblen Kunststoff hergestellt. Derartige Kunststoffe haben den Vorteil, dass die Wälzkörper bzw. Kegelrollen mit einem geringen Kraftaufwand in die Käfigtaschen einsetzbar sind. Damit werden unzulässige mechanische Belastungen oder Beschädigungen der Kegelrollen und/oder des Wälzlagerkäfigs vermieden. Als Kunststoff eignet sich beispielsweise ein Polyamid oder eine Mischung aus Polyamid und einem Additiv, wobei ein Elastomer als Additiv vorgesehen werden kann. Alternativ zu Kunststoff ist ein aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Stahlblech oder Messingblech, oder einem formgepressten Sintermetall hergestellter Wälzlagerkäfig einsetzbar.The roller bearing cage is preferably made from a durable, flexible plastic. Such plastics have the advantage that the rolling bodies or tapered rollers can be inserted into the cage pockets with little effort. This avoids impermissible mechanical loads or damage to the tapered rollers and/or the roller bearing cage. A suitable plastic is, for example, a polyamide or a mixture of polyamide and an additive, with an elastomer being able to be provided as an additive. As an alternative to plastic, a roller bearing cage made from a metal material, for example sheet steel or sheet brass, or a compression-molded sintered metal, can be used.

Schließlich wird ein Verfahren zur Montage von Kegelrollenlagern einer Wälzlagereinheit vorgeschlagen, bei dem die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte vorgesehen sind. Zunächst werden die Käfigtaschen des bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigten Wälzlagerkäfigs mit als Kegelrollen ausgeführten Wälzkörpern gefüllt. Im Anschluss daran wird der innere Lagerring des Kegelrollenlagers in den mit den Wälzkörpern befüllten Wälzlagerkäfig eingebracht. Dabei sind die Kegelrollen in den Käfigtaschen des Wälzlagerkäfigs begrenzt schwenkbar, um den Sicherungsbord des Innenrings zu überwinden, an dem die elastischen Rastarme nach abgeschlossener Montage verrasten.Finally, a method for assembling tapered roller bearings of a rolling bearing unit is proposed, in which the following sequential steps are provided. First, the cage pockets of the roller bearing cage, which is preferably made of a plastic, are filled with rolling elements designed as tapered rollers. The inner bearing ring of the tapered roller bearing is then inserted into the roller bearing cage filled with the roller bodies. The tapered rollers can be pivoted to a limited extent in the cage pockets of the roller bearing cage in order to overcome the safety edge of the inner ring, on which the elastic locking arms lock after assembly is complete.

Vorzugsweise sind die Sicherungsborde der beiden Kegelrollenlager dazu eingerichtet, eine axiale Anlage für die zwischen den Sicherungsborden angeordnete Dichtung zu schaffen. Auf diese Weise kann die Dichtung zuverlässig zwischen den Sicherungsborden verspannt werden.The safety flanges of the two tapered roller bearings are preferably set up to create an axial contact for the seal arranged between the safety flanges. In this way, the seal can be reliably clamped between the safety edges.

Die Anmeldung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Schnittansicht einer Wälzlagereinheit mit zwei spiegelbildlich angeordneten, weitestgehend indentischen Kegelrollenlagern;
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Wälzkörperkäfigs;
  • 3 einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht eines Kegelrollenlagers in einer Montageposition;
  • 4 eine schematisch dargestellte Vorderansicht einer Kegelrollenanordnung zur Verdeutlichung eines Hüllkreises;
  • 5 einen Ausschnitt eines Wälzlagerkäfigs;
  • 6 die Lage der Wälzkörper während einer Montage des Innenrings;
  • 7 die Lage der Wälzkörper nach erfolgter Montage des Innenrings;
  • 8 ein Kegelrollenlager in einer frühen Montageposition in einer ersten schematischen Schnittdarstellung;
  • 9 ein Kegelrollenlager in einer frühen Montageposition in einer zweiten schematischen Schnittdarstellung;
  • 10 ein Kegelrollenlager in einer späten Montageposition in einer ersten schematischen Schnittdarstellung; und
  • 11 ein Kegelrollenlager in einer späten Montageposition in einer zweiten schematischen Schnittdarstellung.
The application is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the attached figures. show:
  • 1 a schematic sectional view of a roller bearing unit with two mirror-inverted, largely identical tapered roller bearings;
  • 2 a perspective view of a roller retainer;
  • 3 a detail of a schematic sectional view of a tapered roller bearing in an assembly position;
  • 4 a schematically illustrated front view of a tapered roller assembly to illustrate an enveloping circle;
  • 5 a section of a roller bearing cage;
  • 6 the position of the rolling elements during an assembly of the inner ring;
  • 7 the position of the rolling elements after the inner ring has been installed;
  • 8th a tapered roller bearing in an early mounting position in a first schematic sectional view;
  • 9 a tapered roller bearing in an early mounting position in a second schematic sectional view;
  • 10 a tapered roller bearing in a late assembly position in a first schematic sectional view; and
  • 11 a tapered roller bearing in a late assembly position in a second schematic sectional view.

Die 1 zeigt eine auch als Insertlagerung zu bezeichnende Wälzlagereinheit 100, die zwei spiegelbildlich angeordnete, weitestgehend identisch ausgebildete Kegelrollenlager 1 umfasst, deren Innenringe 2 aneinanderstoßen. Die Innenringe 2 sind im Bereich einer Fuge 33, an der zwei Planflächen der jeweiligen Innenringe 2 aneinander liegen, über einen U-förmig gestalteten Sicherungsring 31 verbunden, der formschlüssig in korrespondierende Ringnuten der Innenringe 2 verrastet. Zur Abdichtung der Fuge 33 ist eine Dichtung 32 vorgesehen.the 1 shows a roller bearing unit 100, which can also be referred to as an insert bearing, which comprises two mirror-inverted, largely identically designed tapered roller bearings 1, the inner rings 2 of which abut one another. The inner rings 2 are connected in the area of a joint 33, on which two flat surfaces of the respective inner rings 2 lie against one another, via a U-shaped locking ring 31, which snaps positively into corresponding ring grooves of the inner rings 2. A seal 32 is provided to seal the joint 33 .

Das in 1 dargestellte Kegelrollenlager 1 umfasst den Innenring 2 und einen koaxial in Bezug auf eine Rotationsachse 3 dazu angeordneten Außenring 4, zwischen denen in einem Wälzkörperkäfig 6 eingesetzte, als Kegelrollen ausgeführte Wälzkörper 7 geführt sind. Das Kegelrollenlager 1 ist rotationssymmetrisch in Bezug auf die Rotationsachse 3 aufgebaut.This in 1 The tapered roller bearing 1 shown comprises the inner ring 2 and an outer ring 4 arranged coaxially with respect to an axis of rotation 3 thereto, between which rolling elements 7 inserted in a rolling element cage 6 and designed as tapered rollers are guided. The tapered roller bearing 1 is rotationally symmetrical in relation to the axis of rotation 3 .

Wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, umfasst der Wälzkörperkäfig 6 einen durchmessergrößeren Käfigbord 9 sowie einen durchmesserkleineren Käfigbord 8, die über eine Vielzahl von Längsstegen 10 verbunden sind. Jeder Wälzkörper 7 ist in einer Käfigtasche 5 des Wälzkörperkäfigs 6 eingesetzt, die jeweils stirnseitig von den Käfigborden 8, 9 und beidseitig von beabstandeten Längsstegen 10 begrenzt ist.As in particular in 2 As can be seen, the rolling element cage 6 comprises a cage rim 9 with a larger diameter and a cage rim 8 with a smaller diameter, which are connected via a large number of longitudinal webs 10 . Each rolling body 7 is inserted in a cage pocket 5 of the rolling body cage 6, which is bounded on the face side by the cage edges 8, 9 and on both sides by spaced-apart longitudinal webs 10.

1 zeigt, dass der Innenring 12 in seinem axialen Endabschnitt 42 mit dem größeren Durchmesser einen radial nach außen gerichteten Stützbord 11 aufweist. Axial benachbart zu dem Stützbord 11 ist an einer Außenmantelfläche des Innenrings 2 eine konische Innenringlaufbahn 12 ausgebildet. Der Innenring 2 weist an seinem axialen Endabschnitt 43 mit dem kleineren Durchmesser einen Sicherungsbord 13 auf, wobei zwischen der konischen Innenringlaufbahn 12 und dem Sicherungsbord 13 ein im Wesentlichen zylindrischer Innenringabschnitt 14 vorgesehen ist, der als eine Ringnut 23 ausgebildet ist. 1 shows that the inner ring 12 has a radially outwardly directed supporting rim 11 in its axial end section 42 with the larger diameter. Axially adjacent to the support shelf 11, a conical inner ring raceway 12 is formed on an outer lateral surface of the inner ring 2. The inner ring 2 has a safety rim 13 on its axial end section 43 with the smaller diameter, with a substantially cylindrical inner ring section 14 being provided between the conical inner ring raceway 12 and the safety rim 13 , which is designed as an annular groove 23 .

An dem durchmesserkleineren Seitenteil 25 (siehe 2) des Wälzkörperkäfigs 6 sind radial einwärts gerichtete und gleichmäßig zueinander beabstandet angeordnete Rastarme 15 ausgebildet, deren jeweils freies Ende 45 (siege 2) geringfügig spielbehaftet im Bereich des Innenringabschnitts 14 zwischen den Wälzkörpern 7 und dem Sicherungsbord 13 eingreifen, so dass die Rastarme 15 in Axialrichtung durch den Sicherungsbord 13 und die Wälzkörper 7 gesichert sind. Durch den spielbehafteteten Eingriff der Rastarme 15 zwischen die Wälzkörper 7 und den Sicherungsbord 13 ist eine reibungsarme Kopplung zwischen dem Wälzkörperkäfig 6 und dem Innenring 2 gegeben.On the side part 25 with the smaller diameter (see 2 ) of the rolling element cage 6 are radially inwardly directed and arranged evenly spaced apart locking arms 15 are formed, the respective free end 45 (see 2 ) engage with slight play in the area of the inner ring section 14 between the rolling elements 7 and the safety rim 13, so that the latching arms 15 are secured in the axial direction by the safety rim 13 and the rolling elements 7. The engagement of the locking arms 15 between the rolling elements 7 and the safety flange 13 with play, which is subject to play, results in a low-friction coupling between the rolling element cage 6 and the inner ring 2 .

Darüber hinaus sind an dem durchmesserkleineren Seitenteil 25 des Wälzkörperkäfigs 6 radial auswärts gerichtete Anlagearme 24 zur axialen Anlage an einer stirnseitigen Anlagefläche 30 des Außenrings 4 ausgebildet. Zu diesem Zweck verfügen die jeweiligen freien Enden 28 der Anlagearme 24 über eine Anlagefläche 29 (siehe 2), welche im Normalbetrieb von der näherungsweise kreisringförmigen stirnseitigen Anlagefläche 30 des Außenrings 4 in Richtung der Rotationsachse zwischen 0,1 mm und 0,2 mm beabstandet sind. Bei überschreiten bestimmter äußerer Krafteinwirkungen können die Anlageflächen 29 der Anlagearme 28 an der stirnseitigen Anlagefläche 30 des Außenrings 4 zu Sicherungszwecken anliegen; wenn die beiden Anlageflächen 30, 29 aneinander anliegen, stehen diese bevorzugt in reibungsarmen Kontakt miteinander.In addition, on the side part 25 of the roller body cage 6 with the smaller diameter, contact arms 24 directed radially outwards are formed for axial contact with a front contact surface 30 of the outer ring 4 . For this purpose, the respective free ends 28 of the contact arms 24 have a contact surface 29 (see 2 ), which are spaced between 0.1 mm and 0.2 mm in the direction of the axis of rotation in normal operation from the approximately annular end-face contact surface 30 of the outer ring 4 . If certain external forces are exceeded, the contact surfaces 29 of the contact arms 28 can rest against the end contact surface 30 of the outer ring 4 for securing purposes; when the two contact surfaces 30, 29 rest against one another, they are preferably in low-friction contact with one another.

Des Weiteren ist in 1 erkennbar, dass der Innendurchmesser des Außenrings 4 an seinem den Anlagearmen 24 zugewandten Ende um 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise um 1 mm, kleiner ist als der durch die freien Enden 28 (vgl. 3) der Anlagearme 24 definierte Außendurchmesser. Durch diese Dimensionierung kann der Außenring 4 bei der Montage von innen über die Anlagearme 24 geschoben werden. Im Betrieb kann durch diese Dimensionierung eine ausreichende Sicherung des Außenrings 4 durch die Anlagearme 24 gewährleistet werden.Furthermore, in 1 It can be seen that the inner diameter of the outer ring 4 at its end facing the contact arms 24 is 0.5 to 1.5 mm, preferably 1 mm, smaller than that through the free ends 28 (cf. 3 ) of the contact arms 24 defined outer diameter. Due to this dimensioning, the outer ring 4 can be pushed over the bearing arms 24 from the inside during assembly. During operation, this dimensioning can ensure that the outer ring 4 is adequately secured by the contact arms 24 .

Das Kegelrollenlager 1 aus 1 kann zum Beispiel bei festgesetztem Außenring 4 große, auf den Innenring 2 in Richtung des dem jeweiligen Kegelrollenlager 1 zugeordneten Pfeils 39 einwirkende axiale Kräfte aufnehmen. In entgegengesetzter Richtung des Pfeils 39 kann das Kegelrollenlager 1 ebenfalls axiale Kräfte aufnehmen und übertragen, da die Kraftübertragung (ausgehend vom Innenring 2) im Wesentlichen über die in den Innenringabschnitt 14 eingreifenden Rastarme 15 und die sich an dem Außenring 4 abstützenden Anlagearme 24 des Wälzkörperkäfigs 6 auf die Wälzkörper 6 erfolgt.The tapered roller bearing 1 off 1 For example, when the outer ring 4 is fixed, it can absorb large axial forces acting on the inner ring 2 in the direction of the arrow 39 assigned to the respective tapered roller bearing 1 . In the opposite direction of arrow 39, the tapered roller bearing 1 can also absorb and transmit axial forces, since the force transmission (starting from the inner ring 2) essentially takes place via the locking arms 15 engaging in the inner ring section 14 and the contact arms 24 of the rolling element cage 6 on the rolling elements 6 takes place.

2 zeigt, dass die radial einwärts gerichteten Rastarme 15 sowie die hiervon weg weisenden, radial auswärts gerichteten Anlagearme 24 im Wesentlichen jeweils in Radialrichtung versetzt gegenüberliegend an dem durchmesserkleineren Seitenteil 25 des Wälzkörperkäfigs 6 integral ausgebildet sind. 2 shows that the radially inwardly directed locking arms 15 and the radially outwardly directed contact arms 24 pointing away from them are integrally formed in each case offset in the radial direction opposite one another on the smaller-diameter side part 25 of the rolling element cage 6 .

Ein Winkel 36 zwischen den Rastarmen 15 und den Anlagearmen 24 beträgt hier lediglich exemplarisch jeweils zwischen 80° und 120°, beispielsweise ca. 100°. Bei dem Winkel 36 handelt sich um den Öffnungswinkel an der durchmesserkleineren Außenseite 40, der zwischen den Rastarmen 15 und den Anlagearmen 24 eingeschlossen wird. Sofern aufgrund der komplexen Geometrie der Rast- und/oder Anlagearme 24 der Öffnungswinkel nicht ohne weiteres zu bestimmen ist, werden die Haupterstreckungsrichtung jeweils benachbarter Rast- und Anlagearme für die Bestimmung des Winkels 36 zugrunde gelegt.An angle 36 between the latching arms 15 and the contact arms 24 is here only as an example between 80° and 120°, for example approximately 100°. The angle 36 is the opening angle on the outer side 40 with the smaller diameter, which is enclosed between the latching arms 15 and the contact arms 24 . If the opening angle cannot be easily determined due to the complex geometry of the locking and/or contact arms 24 , the main direction of extension of respectively adjacent locking and contact arms is taken as a basis for determining the angle 36 .

Der Wälzkörperkäfig 6 ist unter Einbeziehung der Rastarme 15 und der Anlagearme 24 bevorzugt einstückig aus einem Metall oder einem Kunststoff hergestellt.The rolling body cage 6 is preferably made in one piece from a metal or a plastic, including the latching arms 15 and the contact arms 24 .

Durch die Anlagearme 24 wird ein unkontrolliertes Abgleiten des Außenrings 4 in Richtung des Innenringabschnittes 14 des Innenrings 2 zuverlässig verhindert. Mittels der Rastarme 15 und der Anlagearme 24 des Wälzkörperkäfigs 6 werden somit der Innenring 2 und der Wälzkörperkäfig 6 zusammen mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern 7 unter Einbeziehung des Außenrings 4 zu einer leicht handhabbaren, insbesondere problemlos lagerbaren, transportierbaren und in einer Zielanwendung montierbaren Baueinheit zusammengehalten.The contact arms 24 reliably prevent the outer ring 4 from sliding off in an uncontrolled manner in the direction of the inner ring section 14 of the inner ring 2 . By means of the locking arms 15 and the contact arms 24 of the rolling element cage 6, the inner ring 2 and the rolling element cage 6 together with the rolling elements 7 accommodated therein, including the outer ring 4, are held together to form a structural unit that is easy to handle, in particular easy to store, transport and assemble in a target application.

Die Rastarme 15 und die Anlagearme 24 bewirken eine Reduzierung eines etwaigen Radialspiels des Wälzkörperkäfigs 6 sowie eine Vergrößerung der Haltekraft des Außenrings 4 in Bezug zum Wälzkörperkäfig 6 mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern 7 und dem Innenring 2. Hierdurch kann bei der Verwendung des Kegelrollenlagers 1 als Radlager in einem Kraftfahrzeug ein bislang notwendiger Sicherungsring entfallen. Darüber hinaus ermöglicht der Wälzkörperkäfig 6 ein Anstellen beziehungsweise eine definierte Anlage der Wälzkörper 7 an den Stützbord 11 des Innenrings 2. Ferner ist eine Verdrehung des Kegelrollenlagers 1 im Zuge des Einbaus in eine Umgebungskonstruktion nicht mehr notwendig.The locking arms 15 and the contact arms 24 reduce any radial play in the rolling element cage 6 and increase the holding force of the outer ring 4 in relation to the rolling element cage 6 with the rolling elements 7 accommodated therein and the inner ring 2. As a result, when the tapered roller bearing 1 is used as a wheel bearing in a motor vehicle, a previously necessary retaining ring is no longer required. In addition, the rolling element cage 6 enables the rolling elements 7 to be positioned or a defined system to rest against the supporting rim 11 of the inner ring 2. Fer ner is a rotation of the tapered roller bearing 1 in the course of installation in a surrounding structure no longer necessary.

2 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Wälzkörperkäfigs 6 eines der Kegelrollenlager 1, die als Bestandteile der Wälzlagereinheit 100 in der 1 dargestellt sind. Hier ist deutlich erkennbar, dass zwischen dem durchmesserkleineren Seitenteil 25 und einem durchmessergrößeren Seitenteil 27 des Wälzkörperkäfigs 6 eine Vielzahl von im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 3 orientierten, jeweils identisch ausgebildeten Stegen 10 verlaufen, welche eine entsprechende Anzahl von Wälzkörpertaschen 5 bilden. Jeweils zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarte Stege 10 begrenzen zusammen mit jeweils einem Abschnitt der beiden Seitenteile 25, 27 des Wälzkörperkäfigs 6 eine Käfigtasche 5. Jeweils zwei umfangsseitig unmittelbar benachbarte Stege 10 des Wälzkörperkäfigs 6 weisen jeweils zumindest abschnittsweise eine Führungsfläche in Form einer Fase 16 auf, von denen der besseren zeichnerischen Übersicht halber lediglich zwei Fasen 16 repräsentativ für alle übrigen mit Bezugsziffern versehen sind. Die Fasen 16 bilden eine Lagerung für die sich im Betrieb abrollenden Wälzkörper 7. Die Käfigtaschen 5 können jeweils zum Einsetzen oder zum Einschnappen der kegelstumpfförmigen Wälzkörper 7 ausgebildet sein. 2 shows a perspective partial view of the rolling element cage 6 of one of the tapered roller bearings 1, which are part of the rolling bearing unit 100 in FIG 1 are shown. Here it can be clearly seen that between the side part 25 with the smaller diameter and a side part 27 with the larger diameter of the rolling element cage 6 run a large number of webs 10 which are oriented essentially parallel to the axis of rotation 3 and are each identical in design, which form a corresponding number of rolling element pockets 5. Two circumferentially immediately adjacent webs 10 each delimit, together with a section of the two side parts 25, 27 of the rolling element cage 6, a cage pocket 5 where for the sake of a better graphic overview only two chamfers 16 are provided with reference numerals, which are representative of all the others. The chamfers 16 form a bearing for the rolling bodies 7 that roll during operation. The cage pockets 5 can each be designed for inserting or for snapping in the frustoconical rolling bodies 7 .

An dem durchmesserkleineren Seitenteil 25 sind die radial einwärts gerichteten Rastarme 15 sowie die radial auswärts gerichteten Anlagearme 24 ausgebildet. Die Rastarme 15 sowie die Anlagearme 24 sind im Wesentlichen an dem durchmesserkleineren Seitenteil 24 des Wälzkörperkäfigs 6 integral ausgeformt. Die Anlagearme 24 sind hierbei in Umfangsrichtung des Wälzkörperkäfigs 6 gesehen jeweils im Bereich einer Wälzkörpertasche 5 beziehungsweise zwischen zwei unmittelbar umfangsseitig benachbarten Stegen 10 angeordnet, so dass die Anzahl der Wälzkörpertaschen 5 beziehungsweise die Anzahl der Wälzkörper 7 vorzugsweise mit der Anzahl der am Wälzkörperkäfig 6 vorgesehenen Anlagearmen 24 übereinstimmt. Die Rastarme 15 sind in Umfangsrichtung des Wälzkörperkäfigs 6 gesehen jeweils im Bereich der Stege 10 angeordnet.The radially inward-pointing locking arms 15 and the radially outward-pointing contact arms 24 are formed on the side part 25 with the smaller diameter. The latching arms 15 and the contact arms 24 are integrally formed essentially on the smaller-diameter side part 24 of the rolling element cage 6 . Viewed in the circumferential direction of the rolling element cage 6, the contact arms 24 are each arranged in the region of a rolling element pocket 5 or between two webs 10 immediately adjacent on the circumferential side, so that the number of rolling element pockets 5 or the number of rolling elements 7 preferably corresponds to the number of contact arms provided on the rolling element cage 6 24 matches. The latching arms 15 are each arranged in the region of the webs 10 as viewed in the circumferential direction of the rolling element cage 6 .

An einer von dem Stützbord 11 des Kegelrollenlagers 1 weg gerichteten stirnseitigen Außenseite 40 des durchmesserkleineren Seitenteils 25 des Wälzkörperkäfigs 6 sind vorzugsweise eine durchmesserkleinere Rille 34 sowie eine durchmessergrößere Rille 35 ausgebildet. Durch die Wirkung dieser Rillen 34, 35 ist unter anderem die Elastizität der Rastarme 15 und der Anlagearme 24 des Wälzkörperkäfigs 6 vergrößert.A smaller-diameter groove 34 and a larger-diameter groove 35 are preferably formed on a front-side outer side 40 of the smaller-diameter side part 25 of the roller body cage 6 oriented away from the support flange 11 of the tapered roller bearing 1 . Through the effect of these grooves 34, 35, the elasticity of the latching arms 15 and the contact arms 24 of the rolling element cage 6 is increased, among other things.

Bei dem in 2 dargestellten Wälzkörperkäfig 6 handelt es sich um einen auch TVP-Fensterkäfig genannten Wälzkörperkäfig 6.At the in 2 The rolling element cage 6 shown is a rolling element cage 6, also known as a TVP window cage.

Die Längsstege 10 des in der 2 dargestellten Wälzkörperkäfigs 6 sind, wie in 5 im Detail gezeigt, speziell gestaltet und erlauben, wie in den 8 und 10 gezeigt, ein begrenztes Kippen bzw. Schwenken der Wälzkörper 7. Bei der Montage, einem axialen Einschieben des Innenrings 2 in den Wälzkörperkäfig 6, kippen die im Wälzkörperkäfig 6 eingesetzten Wälzkörper 7 um den durchmessergrößeren Käfigbord 9 radial nach außen und überwinden dabei den Sicherungsbord 13 des Innenrings 2.The longitudinal webs 10 of the 2 shown rolling element cage 6 are, as in 5 shown in detail, specially designed and allow as shown in the 8th and 10 shown, a limited tilting or pivoting of the rolling elements 7. During assembly, an axial insertion of the inner ring 2 into the rolling element cage 6, the rolling elements 7 used in the rolling element cage 6 tilt radially outwards about the larger-diameter cage rim 9 and thereby overcome the safety rim 13 of the inner ring 2.

Wie aus 1 ersichtlich ist, weist der Sicherungsbord 13 eine gewisse radiale Erstreckung 41 auf. Dies ist konstruktionsbedingt erforderlich, weil die beiden Kegelrollenlager 1 in Richtung der Pfeile 39 mit einer Kraft von ca. 30 kN verspannt werden.How out 1 As can be seen, the safety rim 13 has a certain radial extent 41 . This is necessary due to the design because the two tapered roller bearings 1 are braced in the direction of the arrows 39 with a force of approximately 30 kN.

In der 3 ist das Kegelrollenlager 1 in einer Montageposition abgebildet. Aufgrund der an den Stegen 10 vorgesehen Fasen 16 (siehe 2 und 5) besitzen die Wälzkörper 7 an dem durchmesserkleineren Käfigbord 8 einen vergrößerten Freiheitsgrad. Dazu sind die Längsstege 10 des Wälzkörperkäfigs 6 so gestaltet, dass eine Montage des Innenrings 2 gewährleistet ist, wenn bei leicht anliegenden Wälzkörpern 7 im Wälzkörperkäfig 6 ein Differenzmaß zwischen dem von allen Wälzkörpern 7 gebildeten, inneren Hüllkreisdurchmesser 21 (siehe 4) und dem maximalen Durchmesser 22 des Sicherungsbords 13 ≤ 1 mm beträgt. Hier beträgt die Überdeckung 44 von Sicherungsbord 13 und innerem Hüllkreis 18 der Wälzkörper 7 ca. 0,4 mm in Radialrichtung.In the 3 the tapered roller bearing 1 is shown in an assembly position. Due to the chamfers 16 provided on the webs 10 (see 2 and 5 ) The rolling elements 7 on the smaller-diameter cage rim 8 have an increased degree of freedom. For this purpose, the longitudinal webs 10 of the rolling element cage 6 are designed in such a way that an assembly of the inner ring 2 is guaranteed if, with rolling elements 7 in the rolling element cage 6 abutting lightly, there is a difference between the inner enveloping circle diameter 21 formed by all rolling elements 7 (see Fig 4 ) and the maximum diameter 22 of the safety edge is 13 ≤ 1 mm. Here the overlap 44 of the safety edge 13 and the inner enveloping circle 18 of the rolling elements 7 is approximately 0.4 mm in the radial direction.

Des Weiteren zeigt die 3 eine Mantelfläche 46, die Bestandteil des durchmesserkleineren Endes des Innenrings 2 ist, an der im montierten Zustand die Dichtung 32 anliegt. 3 zeigt, dass der Durchmesser 47 dieser Mantelfläche 46 größer ist als der Durchmesser 48 des Innenringabschnitts 14 bzw. des Grundes der Nut 23. Der Durchmesser 22 des axial zwischen der Mantelfläche 46 und dem Innenringabschnitt 14 angeordneten Sicherungsbordes 13 ist größer als der Durchmesser 47 der Mantelfläche 46 und des Durchmessers 48 des Innenringabschnittes 14.Furthermore, the 3 a lateral surface 46, which is part of the end of the inner ring 2 with the smaller diameter, against which the seal 32 rests in the assembled state. 3 shows that the diameter 47 of this lateral surface 46 is larger than the diameter 48 of the inner ring section 14 or the bottom of the groove 23. The diameter 22 of the securing rim 13 arranged axially between the lateral surface 46 and the inner ring section 14 is larger than the diameter 47 of the lateral surface 46 and the diameter 48 of the inner ring section 14.

4 dient lediglich der Illustration des inneren Hüllkreisdurchmessers 21. Der dort schematisch dargestellte Wälzkörperkäfig 6 weist zwecks besserer Darstellbarkeit beispielsweise nicht die Rastarme 15 und die Anlagearme 24 auf. Die 4 zeigt in einer Vorderansicht die Anordnung der Wälzkörper 7, die in dem Wälzkörperkäfig 6 zur Bildung eines Rollenkranzes 17 angeordnet sind. In 4 sind von dem Wälzkörperkäfig 6 der durchmesserkleinere Käfigbord 8 sowie die Längsstege 10 sichtbar. Alle Wälzkörper 7 gemeinsam begrenzen einen inneren Hüllkreis 18, der einen Durchmesser 21 aufweist, der um 0,8 mm bis 1 mm kleiner ist als der maximale Durchmesser 22 des Sicherungsbordes 13 (siehe 3), um eine Montage des Innenrings 12 zu ermöglichen. Ein solcher Durchmesser 21 stellt sich bei einer Verkippung der Wälzkörper 7 nach radial außen ein, beispielsweise bei einer Verkippung um einen Winkel 37 (siehe 8) von 2,7°. 4 serves only to illustrate the inner enveloping circle diameter 21. The rolling element cage 6 shown schematically there does not have the latching arms 15 and the contact arms 24, for example, for the purpose of better representation. the 4 shows a front view of the arrangement of the rolling elements 7, which are arranged in the rolling element cage 6 to form a roller and cage assembly 17. In 4 are of the rolling element cage 6, the smaller-diameter cage rim 8 and the longitudinal webs 10 are visible. All rolling elements 7 together delimit an inner enveloping circle 18 which has a diameter 21 which is 0.8 mm to 1 mm smaller than the maximum diameter 22 of the safety rim 13 (see 3 ) to allow assembly of the inner ring 12. Such a diameter 21 occurs when the rolling bodies 7 are tilted radially outwards, for example when tilted by an angle 37 (see FIG 8th ) of 2.7°.

Die 5 zeigt einen Ausschnitt des Wälzkörperkäfigs 6. In dem in 5 abgebildeten Wälzkörperkäfig 6 weisen die Längsstege 10 über die gesamte Länge zwischen den Käfigborden 8, 9 eine Fase 16 auf, die sich von dem durchmessergrößeren Käfigbord 9 bis zu dem durchmesserkleineren Käfigbord 8 kontinuierlich keilförmig vergrößert. Die auch als Ausnehmung oder Aussparung zu bezeichnende Fase 16 verläuft dabei unter einem Fasenwinkel 38, der von 1° bis 4° betragen kann. Die zueinander zugewandt in der Käfigtasche 5 des Wälzkörperkäfigs 6 angeordneten Fasen 16 bilden eine konische Aufnahme für die Wälzkörper 7.the 5 shows a section of the rolling element cage 6. In the in 5 In the rolling element cage 6 shown, the longitudinal webs 10 have a chamfer 16 over the entire length between the cage edges 8, 9, which increases continuously in a wedge shape from the cage edge 9 with the larger diameter to the cage edge 8 with the smaller diameter. The bevel 16, which can also be referred to as a recess or opening, runs at a bevel angle 38, which can be from 1° to 4°. The chamfers 16 arranged facing each other in the cage pocket 5 of the rolling element cage 6 form a conical receptacle for the rolling elements 7.

In den 6 und 7 ist jeweils ein Ausschnitt von dem Rollenkranz 17 gezeigt, der aus dem Wälzkörperkäfig 6 und den Wälzkörper 7 gebildet wird.In the 6 and 7 a section of the roller and cage assembly 17, which is formed from the rolling element cage 6 and the rolling elements 7, is shown in each case.

Die Darstellung gemäß 6 zeigt den Rollenkranz 17 während der Montage des Innenrings 2. Dabei sind die radial nach außen gedrückten Wälzkörper 7 an den Fasen 16 der Längsstege 10 abgestützt, die ein weitestgehend dreieckförmiges Querschnittprofil aufweisen. Die zugewandt in der Käfigtasche 5 des Wälzkörperkäfigs 6 angeordneten Fasen 16 bilden gemeinsam eine konische Aufnahme für die Wälzkörper 7. Bevorzugt ist dabei eine konkav gestaltete Kontaktfläche der Fasen 16 einer Außenkontur der Wälzkörper 7 angepasst.The representation according to 6 shows the roller and cage assembly 17 during assembly of the inner ring 2. The rolling elements 7 pressed radially outwards are supported on the chamfers 16 of the longitudinal webs 10, which have a largely triangular cross-sectional profile. The chamfers 16 arranged facing in the cage pocket 5 of the rolling body cage 6 together form a conical receptacle for the rolling bodies 7. A concave contact surface of the chamfers 16 is preferably adapted to an outer contour of the rolling bodies 7.

Die 7 zeigt den Wälzkörper 7 im eingebauten Zustand, bei dem der Wälzkörper 7 stirnseitig an dem Stützbord 11 (nicht gezeigt) des Innenrings 2 abgestützt und im Vergleich zu 6 radial nach innen verschoben sind. Dabei wird eine Taschenluft 20 zwischen den Längsstegen 10 bzw. deren Fasen 16 und einer Außenfläche 19 der Wälzkörper 7 gebildet, so dass die Wälzkörper 7 an dem durchmesserkleineren Ende des Wälzkörperkäfigs 6 mit einem radialen Spiel zwischen dem Wälzkörperkäfig 6 und dem Innenring 2 gelagert sind.the 7 shows the rolling element 7 in the installed state, in which the rolling element 7 is supported on the front side on the supporting rim 11 (not shown) of the inner ring 2 and compared to FIG 6 are shifted radially inwards. A pocket clearance 20 is formed between the longitudinal webs 10 or their chamfers 16 and an outer surface 19 of the rolling elements 7, so that the rolling elements 7 are mounted on the smaller-diameter end of the rolling element cage 6 with radial play between the rolling element cage 6 and the inner ring 2.

8 zeigt das Kegelrollenlager 1 mit dem Wälzkörper 7 in einer frühen Montageposition, in der der Wälzkörper 7 in Axialrichtung etwas mehr als die Hälfte über den Sicherungsbord 13 geschoben wurde. Dabei ist der Wälzkörper 7 in zwei Positionen dargestellt, um das Kippen desselben um den durchmessergrößeren Käfigbord 9 zu veranschaulichen. Der mittels durchgezogener Linien dargestellte Wälzkörper 7 liegt an den Fasen 16 der Stege 10 an (siehe 9) und ist damit maximal nach radial außen bewegt. Dies entspricht der Position des Wälzkörper 7 die auch in 6 dargestellt ist. Der mittels gestrichelter Linie dargestellte Wälzkörper 7 ist nach radial innen gekippt und liegt an der Mantelfläche 46 des Innenrings 2 an, an der später der Dichtring 32 (siehe 1) angebracht wird. Somit ist der Wälzkörper 7 gegenüber seiner radial inneren Kante 42 am durchmessergrößeren Ende um einen Winkel 37 kippbar, der beispielsweise zwischen 1 und 4° beträgt, weiter beispielsweise 2,7°. 8th shows the tapered roller bearing 1 with the rolling element 7 in an early assembly position, in which the rolling element 7 has been pushed a little more than halfway over the safety flange 13 in the axial direction. The rolling element 7 is shown in two positions in order to illustrate the tilting of the same about the cage rim 9 with the larger diameter. The rolling body 7 represented by solid lines is in contact with the chamfers 16 of the webs 10 (see FIG 9 ) and is thus maximally moved radially outwards. This corresponds to the position of the rolling element 7 which is also shown in 6 is shown. The rolling element 7 represented by the dashed line is tilted radially inwards and rests against the lateral surface 46 of the inner ring 2, on which the sealing ring 32 (see FIG 1 ) is attached. Thus, the rolling body 7 can be tilted by an angle 37 relative to its radially inner edge 42 at the end with the larger diameter, which is for example between 1 and 4°, further for example 2.7°.

9 zeigt das Kippen des Wälzkörpers 7 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A aus 8. Es ist deutlich erkennbar, dass der mittels durchgezogener Linien dargestellte Wälzkörper 7 an der Fase 16 der Längsstege 10 anliegt und somit nach radial außen gedrückt ist, so dass sich der innere Hülldurchmesser 21 (siehe 3) vergrößert. Der mittels gestrichelter Linien dargestellte Körper ist nach radial innen gekippt, so dass der innere Hülldurchmesser 21 (siehe 3) verkleinert ist. 9 shows the tilting of the rolling body 7 in a sectional view along the section line AA 8th . It can be clearly seen that the rolling body 7 represented by solid lines rests against the chamfer 16 of the longitudinal webs 10 and is thus pressed radially outwards, so that the inner enveloping diameter 21 (see 3 ) enlarged. The body represented by dashed lines is tilted radially inwards, so that the inner envelope diameter 21 (see 3 ) is reduced.

10 zeigt das Kegelrollenlager 1 mit einem Wälzkörper 7 in einer späteren Montageposition, in der der Wälzkörper 7 in Axialrichtung fast vollständig über den Sicherungsbord 13 geschoben wurde. Der mittels durchgezogener Linien dargestellte Wälzkörper 7 ist gegenüber der Position des Wälzkörpers 7 in gestrichelter Linie um den Winkel 37 von etwa 1° bis 4,5°, vorzugsweise zwischen 1° und 4°, gegenüber der radial innere Kante 26 am durchmessergrößeren Ende des Wälzkörpers 7 gekippt; ein derartiges Verkippen der Wälzkörper 7 genügt, um die Wälzkörper 7 unter Aufbringung einer entsprechenden Axialkraft beschädigungsfrei über den Sicherungsbord 13 zu bewegen, so dass sie zuverlässig in die montierte Position gebracht werden können, in der die Wälzkörper 7 auf der Innenringlaufbahn 14 abrollen können. 10 shows the tapered roller bearing 1 with a rolling element 7 in a later assembly position, in which the rolling element 7 has been pushed almost completely over the safety flange 13 in the axial direction. The rolling element 7 shown by means of solid lines is opposite the position of the rolling element 7 in dashed line by the angle 37 of about 1° to 4.5°, preferably between 1° and 4°, opposite the radially inner edge 26 at the end of the rolling element with the larger diameter 7 tilted; such a tilting of the rolling elements 7 is sufficient to move the rolling elements 7 over the safety rim 13 without causing damage while applying a corresponding axial force, so that they can be reliably brought into the mounted position in which the rolling elements 7 can roll on the inner ring raceway 14.

11 zeigt analog zu 9 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A aus 10 das entsprechende Verkippen des Wälzkörpers 7. 11 shows analogous to 9 in a sectional view along the section line AA 10 the corresponding tilting of the rolling element 7.

BezugszeichenlisteReference List

11
Kegelrollenlagertapered roller bearing
22
Innenringinner ring
33
Rotationsachseaxis of rotation
44
Außenringouter ring
55
Käfigtaschecage bag
66
Wälzkörperkäfigrolling element cage
77
Wälzkörperrolling elements
88th
Käfigbordcage board
99
Käfigbordcage board
1010
Längsstegelongitudinal webs
1111
Stützbordsupport board
1212
Innenringlaufbahninner ring raceway
1313
Sicherungsbordsafety board
1414
Innenringabschnittinner ring section
1515
Rastarmelocking arms
1616
Fasechamfer
1717
Rollenkranzroller wreath
1818
innerer Hüllkreisinner enveloping circle
1919
Außenfläche (der Wälzkörper)outer surface (of the rolling element)
2020
Taschenluftpocket air
2121
innerer Hüllkreisdurchmesserinner enveloping circle diameter
2222
maximaler Außendurchmesser des Sicherungsbordesmaximum outer diameter of the safety edge
2323
Ringnutring groove
2424
Anlagearmeinvestment arms
2525
durchmesserkleineres Seitenteilside part with smaller diameter
2626
Kanteedge
2727
durchmessergrößeres Seitenteillarger diameter side panel
2828
freies Ende (des Anlagearms)free end (of the contact arm)
2929
Anlagefläche (des Anlagearms)contact surface (of the contact arm)
3030
stirnseitige Außenfläche (des Außenrings)face outer surface (of the outer ring)
3131
Sicherungsringlocking ring
3232
Dichtungpoetry
3333
FugeGap
3434
durchmesserkleinere Rillesmaller-diameter groove
3535
durchmessergrößere Rillelarger diameter groove
3636
Winkel zwischen Rastarm und AnlagearmAngle between locking arm and contact arm
3737
Kippwinkel (des Wälzkörpers)tilting angle (of the rolling element)
3838
Fasenwinkelbevel angle
3939
PfeilArrow
4040
Außenseiteoutside
4141
radiale Erstreckung des Sicherungsbordesradial extension of the safety board
4242
axialer Endabschnitt (mit großem Durchmesser)axial end section (large diameter)
4343
axialer Endabschnitt (mit kleinem Durchmesser)axial end section (small diameter)
4444
Überdeckungoverlap
4545
freies Ende (Rastarm)free end (locking arm)
4646
Mantelfläche (des Innenrings)lateral surface (of the inner ring)
4747
Durchmesserdiameter
4848
Durchmesserdiameter
4949
Axialabstandaxial distance
100100
Wälzlagereinheitroller bearing unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 102014205051 A1 [0003]DE 102014205051 A1 [0003]
  • DE 102006057512 A1 [0003]DE 102006057512 A1 [0003]
  • DE 2739367 A1 [0003]DE 2739367 A1 [0003]
  • DE 102016210331 A1 [0003]DE 102016210331 A1 [0003]

Claims (10)

Kegelrollenlager (1) umfassend - einen Innenring (2) und einen koaxial darüber angeordneten Außenring (4) zwischen denen in Käfigtaschen (5) eines Wälzkörperkäfigs (6) eingesetzte, als Kegelrollen ausgebildete Wälzkörper (7) angeordnet sind, so dass der Innenring (2) gegenüber dem Außenring (3) um eine Rotationsachse (3) rotierbar ist, wobei - die Käfigtaschen (5) von endseitigen Käfigborden (8, 9) sowie zwischen den Käfigborden (8, 9) verlaufenden Längsstegen (10) des Wälzkörperkäfigs (6) begrenzt sind, wobei - der Innenring (2) an seinem axialen Endabschnitt (42) mit größerem Durchmesser einen radial nach außen gerichteten Stützbord (11) aufweist, und - axial neben dem Stützbord (11) an einer Außenmantelfläche des Innenrings (2) eine konische Innenringlaufbahn (12) für die Wälzkörper (7) ausgebildet ist, wobei - der Innenring (2) an seinem axialen Endabschnitt (43) mit kleinerem Durchmesser einen radial nach außen gerichteten Sicherungsbord (13) aufweist, der durch einen Innenringabschnitt (14) von der Innenringlaufban (12) axial beabstandet ist, wobei - der Wälzkörperkäfig (6) Rastarme (15) aufweist, die in Axialrichtung zwischen den Wälzkörpern (7) und dem Sicherungsbord (13) eingreifen, so dass der Wälzkörperkäfig (6) in Axialrichtung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Längsstege (10) des Wälzkörperkäfigs (6) an einander zugewandten Innenseiten jeweils eine Fase (16) aufweisen, die sich von dem durchmessergrö-ßeren Käfigbord (9) ausgehend erstreckt und sich dabei kontinuierlich vergrößert.Tapered roller bearing (1) comprising - an inner ring (2) and an outer ring (4) arranged coaxially above it, between which rolling elements (7) designed as tapered rollers and inserted in cage pockets (5) of a rolling element cage (6) are arranged, so that the inner ring (2nd ) relative to the outer ring (3) can be rotated about an axis of rotation (3), wherein - the cage pockets (5) of the end cage rims (8, 9) and between the cage rims (8, 9) running longitudinal webs (10) of the rolling element cage (6) are limited, wherein - the inner ring (2) has a radially outwardly directed support rim (11) on its axial end section (42) with a larger diameter, and - axially next to the support rim (11) on an outer lateral surface of the inner ring (2) a conical Inner ring raceway (12) for the rolling elements (7) is formed, wherein - the inner ring (2) at its axial end portion (43) with a smaller diameter has a radially outwardly directed safety rim (13) by an inner ring abs section (14) is spaced axially from the inner ring raceway (12), wherein - the rolling element cage (6) has latching arms (15) which engage in the axial direction between the rolling elements (7) and the safety flange (13), so that the rolling element cage (6 ) is secured in the axial direction, characterized in that - the longitudinal webs (10) of the rolling element cage (6) each have a chamfer (16) on inner sides facing one another, which extends from the larger-diameter cage rim (9) and is continuous enlarged. Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugewandten Fasen (16) des Wälzkörperkäfigs (6) gemeinsam eine konische Aufnahme für den Wälzkörper (7) bilden.Taper roller bearing (1) after claim 1 , characterized in that the facing chamfers (16) of the rolling element cage (6) together form a conical receptacle for the rolling element (7). Kegelrollenlager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasen (16) derart gestaltet sind, dass die Wälzkörper (7) bei der Montage um den durchmessergrößeren Käfigbord (9) zwischen ≥ 1° bis ≤ 4° schwenkbar sind.Tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the chamfers (16) are designed in such a way that the rolling bodies (7) can be pivoted between ≥ 1° and ≤ 4° about the larger-diameter cage rim (9) during assembly. Kegelrollenlager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand ein von den Wälzkörpern (7) definierter, innerer Hüllkreisdurchmesser (21) kleiner ist als ein maximaler Außendurchmesser (22) des Sicherungsbordes (13).Tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the mounted state an inner enveloping circle diameter (21) defined by the rolling elements (7) is smaller than a maximum outer diameter (22) of the safety rim (13). Kegelrollenlager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Innenringabschnitt (14) eine Ringnut (23) aufweist.Tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the inner ring section (14) has an annular groove (23). Kegelrollenlager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Wälzkörperkäfig (6) eine Vielzahl von radial auswärts gerichteten Anlagearmen (24) aufweist, welche zur axialen Fixierung an dem innendurchmesserkleineren axialen Ende des Außenrings (4) ausgebildet sind.Tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the rolling element cage (6) has a large number of radially outwardly directed contact arms (24) which are designed for axial fixing to the axial end of the outer ring (4) with the smaller inside diameter. Kegelrollenlager (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (15) an dem durchmesserkleineren Seitenteil (25) des Wälzkörperkäfigs (6) in Umfangsrichtung desselben gesehen jeweils im Bereich der Längsstege (10) angeordnet sind und die Anlagearme (24) jeweils im Bereich neben den Längsstegen (10) angeordnet sind.Taper roller bearing (1) after claim 6 , characterized in that the latching arms (15) are arranged on the smaller-diameter side part (25) of the rolling element cage (6), viewed in the circumferential direction of the same, in the area of the longitudinal webs (10) and the contact arms (24) are each in the area next to the longitudinal webs (10 ) are arranged. Kegelrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende (28) der Anlagearme (24) jeweils eine Anlagefläche (29) ausgebildet ist, die jeweils von einer stirnseitigen Außenfläche (30) des Außenrings (4) axial beabstandet sind, wobei diese Außenfläche (30) des Außenrings (4) von dem durchmessergrößeren Stützbord (11) des Innenrings (2) axial weggerichtet ist.Tapered roller bearing (1) according to one of Claims 6 or 7 , characterized in that at the free end (28) of the contact arms (24) a contact surface (29) is formed, which are each axially spaced from a front-side outer surface (30) of the outer ring (4), this outer surface (30) of the outer ring (4) is directed axially away from the support flange (11) of the inner ring (2) with the larger diameter. Wälzlagereinheit (100), dadurch gekennzeichnet, dass die als Insert-Lagerung aufgebaute Wälzlagereinheit (100) zwei Kegelrollenlager (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst, wobei die beiden Innenringe (2) über einen Sicherungsring (31) miteinander verbunden sind, wobei eine Dichtung (32) eine Fuge (33) zwischen den beiden Innenringen (2) abdichtet.Rolling bearing unit (100), characterized in that the rolling bearing unit (100) constructed as an insert bearing comprises two tapered roller bearings (1) according to one of the preceding claims, wherein the two inner rings (2) are connected to one another via a retaining ring (31), wherein one Gasket (32) seals a joint (33) between the two inner rings (2). Wälzlagereinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsborde (13) der beiden Kegelrollenlager (1) dazu eingerichtet sind, eine axiale Anlage für die zwischen den Sicherungsborden (13) angeordnete Dichtung (32) zu schaffen.roller bearing unit claim 9 , characterized in that the safety flanges (13) of the two tapered roller bearings (1) are designed to create an axial bearing for the between the safety flanges (13) arranged seal (32).
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