DE212012000166U1 - Schublager für stufenloses Hydraulikgetriebe - Google Patents

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Abstract

Schublager, das in ein stufenloses Hydraulikgetriebe eingebaut ist, wobei das Schublager umfasst:
einen Innenring, der mit einem Kolben einer Kolbenkammer einer Pumpe mit variabler Kapazität in Kontakt gelangt;
einen Außenring, der an einer Taumelscheibe befestigt ist; und
mehrere Wälzelemente, die zwischen dem Innenring und dem Außenring mittels eines Käfigs gehalten sind, wobei:
eine Nutbodendicke (Ti) des Innenrings 40% oder mehr eines Kugeldurchmessers beträgt;
eine Nutbodendicke (Te) des Außenrings 15% oder mehr des Kugeldurchmessers beträgt; und
ein Verhältnis von (Ti/Te) größer als und kleiner als 3 ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schublager für ein stufenloses Hydraulikgetriebe.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • In landwirtschaftlichen Maschinen wie z. B. Mähdreschern und Traktoren, Reisanbaumaschinen und Rasenmähern schreitet der Wandel von einem Zahnradgetriebetyp zu einem stufenlosen Hydraulikgetriebetyp voran. In einen solchen stufenlosen Hydraulikgetriebe wird in einem Teil, der einen Schubdruck aufnimmt, wenn Drehkraft einer Welle in einen Öldruck umgewandelt wird oder wenn der Öldruck in die Drehkraft der Welle umgewandelt wird, ein Schublager verwendet (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTLITERATUR
    • Patentdokument 1: JP-A-2003-194183
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Kürzlich ist zusammen mit der Verringerung der Größe des stufenlosen Hydraulikgetriebes die Größe des darin eingebauten Schublagers ebenfalls verringert worden und unter Bedingungen hoher Last verwendet worden. Insbesondere wird auf einen Innenring des Schublagers, der mit einem Kolben des stufenlosen Hydraulikgetriebes in Kontakt gelangt, eine große Last ausgeübt, so dass in einigen Fällen eine Beschädigung auftreten kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist angesichts dieser Umstände gemacht worden, wobei es eine Aufgabe von ihr ist, ein Schublager für ein stufenloses Hydraulikgetriebe zu schaffen, das eine Beschädigung des Innenrings verhindert und eine lange Lebensdauer besitzt.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Schublager für ein stufenloses Hydraulikgetriebe geschaffen. Das Schublager ist in ein stufenloses Hydraulikgetriebe eingebaut und enthält einen Innenring, der mit einem Kolben einer Kolbenkammer einer Pumpe mit variabler Kapazität in Kontakt gelangt, einen Außenring, der an einer Taumelscheibe befestigt ist, und mehrere Wälzelemente, die zwischen dem Innenring und dem Außenring mittels eines Käfigs gehalten werden, wobei eine Nutbodendicke (Ti) des Innenrings 40% oder mehr eines Kugeldurchmessers beträgt, eine Nutbodendicke (Te) des Außenrings 15% oder mehr des Kugeldurchmessers beträgt und ein Verhältnis von (Ti/Te) größer als 1 und kleiner als 3 ist. Ferner ist vorzugsweise eine obere Grenze der Nutbodendicke (Ti) des Innenrings gleich das 1,2- bis 1,5-Fache von 40% des Kugeldurchmessers, während eine obere Grenze der Nutbodendicke (Te) des Außenrings gleich dem 1,2- bis 1,5-fachen von 15% des Kugeldurchmessers ist.
  • VORTEIL DER ERFINDUNG
  • Da in dem Schublager für das stufenlose Hydraulikgetriebe der vorliegenden Erfindung der Innenring, der mit dem Kolben der Kolbenkammer der Pumpe mit variabler Kapazität des stufenlosen Hydraulikgetriebes in Kontakt gelangt, dicker ist als der Außenring, der an der Taumelscheibe befestigt ist, wird selbst dann, wenn das Lager durch den Kolben eine hohe Last aufnimmt, eine Beschädigung vermieden, außerdem wird die Lebensdauer verlängert. Ferner ist es möglich, die Höhe des gesamten Schublagers einschließlich des Innenrings, des Außenrings und der Kugel zu verringern, wodurch eine Platzeinsparung erreicht werden kann.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines stufenlosen Hydraulikgetriebes zeigt;
  • 2 eine Querschnittsansicht, die ein Schublager der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • ARTEN FÜR DIE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird ein Schublager für ein stufenloses Hydraulikgetriebe der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Obwohl 1 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel eines stufenlosen Hydraulikgetriebes zeigt, enthält ein stufenloses Hydraulikgetriebe 30 eine Pumpe 32 mit variabler Kapazität, die eine Drehantriebskraft, die von einer nicht gezeigten Kraftmaschine an eine Eingangswelle 31 übertragen wird, in eine hydraulische Kraft umwandelt, und einen Motor 41 mit variabler Kapazität, der die hydraulische Kraft wieder in die Drehantriebskraft umwandelt und die Drehantriebskraft an eine Ausgangswelle 40 überträgt. Das stufenlose Hydraulikgetriebe 30 ändert die Drehantriebskraft, die an die Eingangswelle 31 übertragen wird, stufenlos in eine Antriebskraft für eine Vorwärtsbewegung oder eine Rückwärtsbewegung und gibt die Drehantriebskraft von der Ausgangswelle 40 aus oder hält die Ausgabe an.
  • Die Pumpe 32 mit variabler Kapazität enthält einen Zylinderblock 33, der einteilig mit der Eingangswelle 31 gedreht wird, Nasenkolben 35, die an mehreren Stellen des Zylinderblocks 33 in Umfangsrichtung angeordnet sind und sich in einer Kolbenkammer 34 hin und her bewegen, und eine Taumelscheibe 37, die längs einer Führungsoberfläche des Führungsblocks 36 gedreht wird. Die Pumpe 32 mit variabler Kapazität ändert den Hub der Hin- und Herbewegung des Nasenkolbens 35 durch den Drehvorgang der Taumelscheibe 37 und ändert eine Ölmenge, die von der Kolbenkammer 34 gefördert wird. In der Taumelscheibe 37 ist an einer Position, in der sie mit einem vorderen Endabschnitt des Nasenkolbens 35 in Kontakt gelangt, ein Schublager 10 angeordnet, wobei das Schublager 10 zusammen mit der Taumelscheibe 37 gedreht wird.
  • Wie in 2 gezeigt ist, sind in dem Schublager 10 ein Innenring 12, der eine Innenring-Laufringoberfläche 11 besitzt, und ein Außenring 14, der eine Außenring-Laufringoberfläche 13 besitzt, so angeordnet, dass sie einander zugewandt sind, ferner sind mehrere Kugeln 15, die als Wälzelemente dienen, zwischen der Innenring-Laufringoberfläche 11 und der Außenring-Laufringoberfläche 13 rollfähig angeordnet. Ferner enthält das Schublager 10 einen Käfig 16, der die mehreren Kugeln 15 in Umfangsrichtung in gleichen Intervallen hält.
  • Ferner kann der Innenring 12 gedreht werden und gelangt ein vorderer Endabschnitt des Nasenkolbens 15 mit einer Stirnoberfläche 21 einer Seite gegenüber einer Oberfläche, die zusammen mit der Innenring-Laufringoberfläche 11 ausgebildet ist, in Kontakt. Indessen ist der Außenring 14 an der Taumelscheibe 37 befestigt. Aus diesem Grund nimmt das Schublager 10 die hohe Last, die von dem Nasenkolben 35 empfangen wird, durch den Innenring 12 auf und bewirkt, dass die hohe Last zur Seite des Außenrings 14, der an der Taumelscheibe 37 befestigt ist, über die Kugel 15 abgeführt wird.
  • In der vorliegenden Erfindung wird dadurch, dass der Innenring 12, auf den die hohe Last ausgeübt wird, dicker als der Außenring 14 ausgebildet ist, die Beständigkeit gegenüber der Last von dem Nasenkolben 35 erhöht, so dass eine Beschädigung verhindert wird. Insbesondere ist die Nutbodendicke (Ti) des Innenrings 12 gleich oder größer als 40% des Durchmessers (D) der Kugel 15 festgelegt, ferner ist die Nutbodendicke (Te) des Außenrings 14 gleich oder größer als 15% des Durchmessers (D) der Kugel 15 festgelegt, schließlich ist das Verhältnis von (Ti/Te) größer als 1 und gleich oder kleiner als 3 festgelegt.
  • Die oben erwähnten Abmessungen können dadurch erhalten werden, dass beide Enden des Innenrings 12 oder des Außenrings 14 durch die Kugel 15 getragen werden, wenn ein Ausleger angenommen wird, der die Last durch den Nasenkolben 35 ausübt, und wenn eine Beziehung aus einem Material, einer Dicke, einer Last und einer Biegebeanspruchung des Innenrings 12 und des Außenrings 14 simuliert wird.
  • Wenn insbesondere der Innenring 12, der Außenring 14 und die Kugel 15 aus SUJ 2 hergestellt sind, wird der Durchmesser (D) der Kugel 15 auf 14,288 mm festgelegt, beträgt die Last, die durch den Nasenkolben 35 verursacht wird, 790 kgf/cm2, beträgt die Nutbodendicke Ti 40% oder mehr im Vergleich zu dem Durchmesser (D) der Kugel 15 im Innenring 12 und beträgt die Nutbodendicke (Te) 15% oder mehr im Vergleich zu dem Durchmesser (D) der Kugel 15 in dem Außenring 14. Wenn ferner das Verhältnis von Ti/Te gleich 2,67 ist, wurde aus der Biegeberechnung berechnet, dass der Innenring 12 und der Außenring 14 nicht brechen.
  • Obwohl ferner keine Beschränkung für die obere Grenze des Verhältnisses zum Durchmesser (D) der Kugel 15, für die Nutbodendicke (Ti) des Innenrings 12 und für die Nutbodendicke (Te) des Außenrings 14 besteht, wird eine Zunahme der Kosten verursacht, wenn diese Dicken unnötig erhöht sind. Aus diesem Grund sind für die Nutbodendicke (Ti) des Innenrings 12 und für die Nutbodendicke (Te) des Außenrings 14 das 1,2- bis 1,5-Fache der oben erwähnten minimalen Dicke geeignet.
  • Bei den oben erwähnten Abmessungen ist es ferner möglich, die Höhe (H) des gesamten Schublagers, das den Innenring 12, den Außenring 14 und die Kugel 15 enthält, zu verringern, so dass eine Platzeinsparung erreicht werden kann. Insbesondere ist es im Vergleich zu einem Gehäuse, in dem der Innenring 12 und der Außenring 14 so geformt sind, dass sie die gleiche Nutbodendicke haben, in einem Fall, in dem die Nutbodendicke (Ti) des Innenrings 12 auf 40% des Durchmessers der Kugel 15 festgelegt ist, die Nutbodendicke (Te) des Außenrings 14 auf 15% des Durchmessers der Kugel 15 festgelegt ist und das Verhältnis von (Ti/Te) auf 2,67 festgelegt ist, selbst dann, wenn die Höhe (H) des gesamten Schublagers um 15% verringert ist, möglich, eine Beschädigung des Innenrings durch dieselbe Last zu verhindern.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform beschrieben worden ist, ist für den Fachmann auf dem Gebiet klar, dass verschiedene Abwandlungen und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-186368 , eingereicht beim Japanischen Patentamt am 29. August 2011, die hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Das Schublager der vorliegenden Erfindung kann in landwirtschaftlichen Maschinen wie etwa in Mähdreschern und Traktoren, Reisanbaumaschinen und Rasenmähern verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Schublager
    12
    Innenring
    14
    Außenring
    15
    Kugel
    16
    Käfig
    35
    Nasenkolben
    30
    stufenloses Hydraulikgetriebe
    Ti
    Nutbodendicke des Innenrings
    Te
    Nutbodendicke des Außenrings
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2011-186368 [0021]

Claims (2)

  1. Schublager, das in ein stufenloses Hydraulikgetriebe eingebaut ist, wobei das Schublager umfasst: einen Innenring, der mit einem Kolben einer Kolbenkammer einer Pumpe mit variabler Kapazität in Kontakt gelangt; einen Außenring, der an einer Taumelscheibe befestigt ist; und mehrere Wälzelemente, die zwischen dem Innenring und dem Außenring mittels eines Käfigs gehalten sind, wobei: eine Nutbodendicke (Ti) des Innenrings 40% oder mehr eines Kugeldurchmessers beträgt; eine Nutbodendicke (Te) des Außenrings 15% oder mehr des Kugeldurchmessers beträgt; und ein Verhältnis von (Ti/Te) größer als und kleiner als 3 ist.
  2. Schublager für ein stufenloses Hydraulikgetriebe nach Anspruch 1, wobei: eine obere Grenze der Nutbodendicke (Ti) des Innenrings gleich dem 1,2- bis 1,5-Fachen von 40% des Kugeldurchmessers ist; und eine obere Grenze der Nutbodendicke (Te) des Außenrings gleich dem 1,2- bis 1,5-Fachen von 15% des Kugeldurchmessers ist.
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