DE20215271U1 - Roller bearing with several parallel arranged axial paths, comprising more curved inner path and less curved outer path - Google Patents

Roller bearing with several parallel arranged axial paths, comprising more curved inner path and less curved outer path Download PDF

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Abstract

A wheel bearing comprises an inner ring (1) attached to the vehicle with a bolt (3) guided in a conical bore (2) provided with two paths (4) of a slightly curved shape for two sets of rollers (5) axial positioned beside each other. The outer ring (6) forms the outer paths (7) which are of a more curved shape than the inner paths (4). A central ring (9) is fixed in a housing (8) with a spring washer (11) accommodated in an inner (10) an outer groove (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrreihige Wälzlagereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multi-row rolling bearing unit according to the generic term of claim 1.

Mehrreihige Wälzlagereinheiten sind in vielfältigen Bauformen bekannt. So ist aus der WO 99/31398 ein zweireihiges Kegelrollenlager bekannt, bei dem der Innenring durch eine Achse ausgebildet ist und das zwei Außenringe aufweist, die durch einen zweigeteilten Ring auf einen axialen Abstand zueinander gehalten werden. Zwischen den Außenringen und der Achse rollen zwei Sätze von Kegelrollen ab. Insbesondere wenn man von der in der WO 99/31398 dargestellten Geometrie der Wälzlagereinheit derart abweicht, dass die Achse im Bereich der Übergänge zwischen den Wälzkörperlaufbahnen und den seitlichen Führungsborden nicht so massiv ausgebildet ist, wie dies gemäß der WO 99/31398 der Fall ist und wenn die Achse zudem sehr stark auf Biegung beansprucht wird, kann es zu Problemen kommen. Diese resultieren daraus, dass es jeweils durch den abrupten Übergang zwischen der Laufbahn und dem seitlichen Führungsbord zu Spannungskonzentrationen kommt, die letztendlich zu einer Rissbildung führen können. Diese Problematik wird dadurch noch verschärft, wenn in diesem Übergangsbereich, wie dies bei Kegelrollenlagern häufig der Fall ist, zudem eine umlaufende radiale Vertiefung ausgebildet ist. Diese Schwachstelle der Achse kann durch Verwendung eines separaten Innenrings vermieden werden, der auf die Achse aufgezogen wird, wobei sich allerdings die Anzahl der Einzelteile der Wälzlagereinheit und der Montageaufwand erhöhen.Multi-row roller bearing units are available in a wide range of designs known. WO 99/31398 is a double row tapered roller bearing known in which the inner ring is formed by an axis and that two outer rings has an axial distance through a two-part ring are held to each other. Roll between the outer rings and the axle two sentences from tapered rollers. Especially when one of the in WO 99/31398 illustrated geometry of the rolling bearing unit deviates such that the axis in the area of the transitions between the rolling element raceways and the side guides is not as massive as is the case according to WO 99/31398 and if the axis is also very heavily used for bending problems may arise. These result from the fact that it through the abrupt transition between the raceway and the lateral guide board to stress concentrations comes, which can ultimately lead to cracking. This problem will exacerbated by if in this transition area, as is often the case with tapered roller bearings the case is also formed a circumferential radial recess is. This weak point of the axis can be solved by using a separate one Avoid inner ring that is pulled onto the axle, however, the number of individual parts of the rolling bearing unit and increase the assembly effort.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehrreihige Wälzlagereinheit so auszubilden, dass sie zum einen leicht zu montieren ist und zum anderen hohe Belastungen aufnehmen kann.The invention is therefore the object based on a multi-row rolling bearing unit to be designed so that it is easy to assemble on the one hand and others can take high loads.

Diese Aufgabe wird durch eine mehrreihige Wälzlagereinheit mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.This task is accomplished through a multi-row rolling bearing unit with the combination of features according to claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit weist einen Innenring auf, der über mehrere axial nebeneinander angeordnete innere Laufbahnen verfügt und einteilig mit einem Achsstummel ausgebildet ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit mehrere axial nebeneinander angeordnete Außenringe mit je einer äußeren Laufbahn und einer Vielzahl von Wälzkörpern auf, die korrespondierend zu den inneren und äußeren Laufbahnen zu Wälzkörperreihen zusammengefasst sind und zwischen den inneren und den äußeren Laufbahnen abrollen. Die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die inneren Laufbahnen, die äußeren Laufbahnen und die Wälzkörper jeweils ein Profil aufweisen, an das durch Überlagerung einer balligen Form und einer Kegelform gebildet ist.The rolling bearing unit according to the invention has one Inner ring on the over has several axially arranged inner raceways and in one piece is formed with an axle stub. Furthermore, the rolling bearing unit according to the invention several axially adjacent outer rings, each with an outer raceway and a variety of rolling elements, which correspond to the inner and outer raceways to rows of rolling elements are summarized and between the inner and outer raceways roll. The rolling bearing unit according to the invention is characterized by the fact that the inner raceways, the outer raceways and the rolling elements each have a profile to which by superimposing a spherical shape and a cone shape is formed.

Die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit hat den Vorteil, dass sie sehr einfach zu montieren ist und für den Einsatz unter hohen Belastungen geeignet ist. Durch die Kegelform der Wälzkörper kann die Wälzlagereinheit sehr steif ausgebildet werden. Gleichzeitig kann durch die überlagerte Balligkeit auf die Ausbildung von Borden als Axialanschlag verzichtet werden, so dass Schwachpunkte im Übergangsbereich zwischen den Laufbahnen und den Borden vermieden werden können.The rolling bearing unit according to the invention has the advantage that it is very easy to assemble and for use under high loads suitable is. Due to the conical shape of the rolling elements, the rolling bearing unit can be very stiff. At the same time can be overlaid by the Crownedness dispenses with the formation of rims as an axial stop so that weak points in the transition area between the Races and the shelves can be avoided.

Der Krümmungsradius der Balligkeit der äußeren Laufbahnen ist bevorzugt größer als der maximale Radius der äußeren Laufbahnen. Diese Geometrie hat den Vorteil, dass die Eigenschaften der Radlagereinheit weiter verbessert werden und insbesondere auch die zulässige maximale Belastung gesteigert werden kann. Die beiden Außenringe können in O-Anordnung zueinander positioniert sein, um eine hohe Steifigkeit zu erzielen und Axialkräfte optimal aufnehmen zu können. Zur Herstellung eines definierten Abstands der Außenringe zueinander kann axial zwischen den Außenringen ein Zwischenring angeordnet sein. Der Zwischenring kann in Umfangsrichtung wenigstens einmal geteilt sein. Weiterhin kann der Zwischenring einen in Radialrichtung federnden Federring zur axialen Fixierung des Zwischenrings in einem Gehäuse aufweisen.The radius of curvature of the crown the outer raceways is preferably greater than the maximum radius of the outer raceways. This geometry has the advantage that the properties of the wheel bearing unit be further improved and in particular also the permissible maximum Load can be increased. The two outer rings can be in an O arrangement to each other be positioned to achieve high rigidity and optimally absorb axial forces to be able to. To create a defined distance between the outer rings an intermediate ring can be arranged axially between the outer rings his. The intermediate ring can at least once in the circumferential direction be shared. Furthermore, the intermediate ring can one in the radial direction resilient spring ring for axially fixing the intermediate ring in one casing exhibit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, das sich auf eine Radlagereinheit bezieht.The invention is illustrated below of the embodiment illustrated in the single figure explains that refers to a wheel bearing unit.

Die in der Figur dargestellte Radlagereinheit weist einen Innenring 1 auf, der gleichzeitig als Achsstummel dient und mittels eines in einer zentralen Bohrung 2 eingeführten Bolzens 3 an einem Fahrzeug befestigt werden kann. Um eine optimale Befestigung zu erreichen, ist die Bohrung 2 zum Fahrzeug hin konisch erweitert. Auf einer äußeren Mantelfläche weist der Innenring 1 zwei Laufbahnen 4 auf, die axial nebeneinander angeordnet sind und auf denen jeweils ein Satz von Wälzkörpern 5 abrollt. Die Wälzkörper 5 rollen weiterhin jeweils auf einen von zwei Außenringen 6 ab, die auf ihrer inneren Mantelfläche jeweils eine äußere Laufbahn 7 aufweisen. Die Außenringe 6 sind in dem dargestellten Anwendungsfall der Lagereinheit in ein Gehäuse 8 derart eingepresst, dass sie jeweils axial an einem Zwischenring 9 anschlagen. Der Zwischenring 9 weist eine auf seiner äußeren Mantelfläche umlaufende Radialnut 10 auf, in die ein Federring 11 eingreift. Der Federring 11 greift weiterhin in eine weitere Radialnut 12 des Gehäuses 8 ein und sichert somit den Zwischenring 9 gegen axiale Verschiebung. Am Gehäuse 8 ist ein Radialflansch 13 ausgebildet, der über Bohrungen 14 zur Befestigung eines Rads des Fahrzeugs am Gehäuse 8 verfügt. Mit der Radlagereinheit kann somit das am Gehäuse 8 befestigte Fahrzeugrad drehend zum stillstehenden Innenring 1 gelagert werden, der wiederum am Fahrzeug befestigt ist.The wheel bearing unit shown in the figure has an inner ring 1 on, which also serves as an axle stub and by means of a in a central hole 2 inserted bolt 3 can be attached to a vehicle. In order to achieve an optimal fastening, the hole is 2 flared towards the vehicle. The inner ring faces on an outer lateral surface 1 two careers 4 on, which are arranged axially next to each other and on each of which a set of rolling elements 5 rolls. The rolling elements 5 continue to roll on one of two outer rings 6 from which each have an outer raceway on their inner circumferential surface 7 exhibit. The outer rings 6 are in the illustrated application of the bearing unit in a housing 8th pressed in such a way that they each axially on an intermediate ring 9 attacks. The intermediate ring 9 has a circumferential radial groove on its outer surface 10 in which a spring washer 11 intervenes. The spring ring 11 continues to engage in another radial groove 12 of the housing 8th and thus secures the intermediate ring 9 against axial displacement. On the housing 8th is a radial flange 13 trained of drilling 14 for fastening a wheel of the vehicle to the housing 8th features. With the wheel bearing unit, this can be done on the housing 8th attached vehicle wheel rotating to the stationary inner ring 1 be stored, which in turn is attached to the vehicle.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht in der Formgebung der inneren Laufbahnen 4 und damit auch der Wälzkörper 5 und der äußeren Laufbahnen 7, die darauf abgestimmt sind. Die inneren Laufbahnen 4 weisen im Längsschnitt jeweils ein Profil auf, das durch Überlagerung einer balligen Form und einer Kegelform gebildet ist, d. h. das Profil wird durch eine gekrümmte Linie repräsentiert, die sich zwischen zwei axialen Endpunkten erstreckt, die radial zueinander versetzt sind. Eine weitere Besonderheit der Radlagereinheit besteht darin, dass der Krümmungsradius des Profils der äußeren Laufbahn 7 jeweils größer ist als der maximale Radius der äußeren Laufbahn 7, d. h. dass die äußere Laufbahn 7 und damit auch die Wälzkörper 5 und die innere Laufbahn 4 jeweils nur eine relativ schwache Balligkeit aufweisen. Die beiden Innenringe 6 sind in der Radlagereinheit so positioniert, dass eine O-Anordnung ausgebildet wird, d. h. die axialen Endbereiche der äußeren Laufbahnen 6, die jeweils den kleineren Radius aufweisen, sind einander zugewandt. Dadurch lässt sich ein relativ steifes Wälzlager ausbilden, das auch in der Lage ist, axiale Kräfte aufzunehmen.An essential aspect of the invention is the shape of the inner raceways 4 and with it the rolling element 5 and the outer raceways 7 that are matched to it. The inside careers 4 each have a profile in longitudinal section, which is formed by superimposing a spherical shape and a conical shape, ie the profile is represented by a curved line which extends between two axial end points which are offset radially to one another. Another special feature of the wheel bearing unit is that the radius of curvature of the profile of the outer raceway 7 is larger than the maximum radius of the outer race 7 , that is, the outer career 7 and with it the rolling elements 5 and the inner career 4 each have only a relatively weak crown. The two inner rings 6 are positioned in the wheel bearing unit in such a way that an O arrangement is formed, ie the axial end regions of the outer raceways 6 , each with the smaller radius, face each other. As a result, a relatively stiff roller bearing can be formed, which is also able to absorb axial forces.

Die beiden axial benachbarten inneren Laufbahnen 4 können auch als eine durchgehende Laufbahn ausgebildet sein, die zwei axiale Teilbereiche mit den Eigenschaften der vorstehend beschriebenen inneren Laufbahnen 4 aufweist.The two axially adjacent inner raceways 4 can also be designed as a continuous raceway, the two axial sections with the properties of the inner raceways described above 4 having.

Um eine Montage der Radlagereinheit zu ermöglichen, ist der Zwischenring 9 in Umfangsrichtung zweifach durchtrennt und somit aus zwei Einzelbauteilen zusammengesetzt. Alternativ dazu kann auch ein Zwischenring 9 eingesetzt werden, der in Umfangsrichtung einmal durchtrennt ist und elastisch nachgebend ausgebildet ist.The intermediate ring is to enable the wheel bearing unit to be installed 9 severed twice in the circumferential direction and thus composed of two individual components. Alternatively, an intermediate ring can also be used 9 are used, which is severed once in the circumferential direction and is designed to give elastically.

Bezugszeichen

1
Innenring
2
Bohrung (Innenring 1)
3
Bolzen
4
innere Laufbahn
5
Wälzkörper
6
Außenring
7
äußere Laufbahn
8
Gehäuse
9
Zwischenring
10
Nut (Zwischenring)
11
Federring
12
Nut (Gehäuse)
13
Flansch
14
Bohrung (Flansch 13)
reference numeral
1
inner ring
2
Bore (inner ring 1)
3
bolt
4
inner career
5
rolling elements
6
outer ring
7
outer career
8th
casing
9
intermediate ring
10
Groove (intermediate ring)
11
spring washer
12
Groove (housing)
13
flange
14
Bore (flange 13)

Claims (6)

Mehrreihige Wälzlagereinheit mit – einem Innenring (1), der mehrere axial nebeneinander angeordnete innere Laufbahnen (4) aufweist und einteilig mit einem Achsstummel ausgebildet ist, – mehreren axial nebeneinander angeordneten Außenringen (6), die je eine äußere Laufbahn (7) aufweisen und – einer Vielzahl von Wälzkörpern (5), die korrespondierend zu den inneren und äußeren Laufbahnen (4, 7) zu Wälzkörperreihen zusammengefasst sind und zwischen den inneren und den äußeren Laufbahnen (4, 7) abrollen, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Laufbahnen (4), die äußeren Laufbahnen (7) und die Wälzkörper (5) jeweils ein Profil aufweisen, das durch Überlagerung einer balligen Form und einer Kegelform gebildet ist.Multi-row rolling bearing unit with - an inner ring ( 1 ), the several inner raceways arranged axially next to each other ( 4 ) and is made in one piece with an axle stub - several outer rings arranged axially next to each other ( 6 ), each with an external career ( 7 ) and - a large number of rolling elements ( 5 ) that correspond to the inner and outer raceways ( 4 . 7 ) are combined into rows of rolling elements and between the inner and outer raceways ( 4 . 7 ) roll, characterized in that the inner raceways ( 4 ), the outer raceways ( 7 ) and the rolling elements ( 5 ) each have a profile which is formed by superimposing a spherical shape and a conical shape. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Balligkeit der äußeren Laufbahnen (7) größer ist als der maximale Radius der äußeren Laufbahnen (7).Rolling bearing unit according to claim 1, characterized in that the radius of curvature of the crown of the outer raceways ( 7 ) is greater than the maximum radius of the outer raceways ( 7 ). Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Außenringe (6) in O-Anordnung zueinander positioniert sind.Rolling bearing unit according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent outer rings ( 6 ) are positioned in an O arrangement to each other. Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen benachbarten Außenringen (6) ein Zwischenring (9) angeordnet ist.Rolling bearing unit according to one of the preceding claims, characterized in that axially between adjacent outer rings ( 6 ) an intermediate ring ( 9 ) is arranged. Wälzlagereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (9) in Umfangsrichtung wenigstens einmal geteilt ist.Rolling bearing unit according to claim 4, characterized in that the intermediate ring ( 9 ) is divided at least once in the circumferential direction. Wälzlagereinheit nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (9) einen in Radialrichtung federnden Federring (11) zur axialen Fixierung des Zwischenrings (9) in einem Gehäuse (8) aufweist.Rolling bearing unit according to one of claims 4 or 5, characterized in that the intermediate ring ( 9 ) a spring ring resilient in the radial direction ( 11 ) for axially fixing the intermediate ring ( 9 ) in a housing ( 8th ) having.
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