DE4332038C2

DE4332038C2 - Nadellager

Info

Publication number: DE4332038C2
Application number: DE4332038A
Authority: DE
Inventors: Peter Giese
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2013-09-23
Also published as: DE4332038A1; US5458421A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nadellager, mit einem äußeren und einem auf einer Welle angeordneten inneren Laufring, an deren einander zugewandten Mantelflächen Nadeln abwälzen. Derartige Nadellager werden beispielsweise in Automatgetrieben von Kraftfahrzeugen eingesetzt, wobei sich die Nadellager aufgrund ihrer Belastung stark erwärmen können.

Aus DE 19 10 796 U beispielsweise ist ein Nadellager bekannt geworden, das an einem axialen Ende beider Laufringe radial zueinander überlappende und axial benachbarte Borde aufweist, deren einander zugewandte Stirnflächen Laufbahnen für Wälzkörper eines Axialwälzlagers bilden. Der ringförmige Spalt zwischen dem inneren Radialbord und dem Außenring ist eng. Sofern die Schmierung über das Radiallager durch den ringförmigen Spalt erfolgt, ist nicht auszuschließen, dass das Axiallager ungenügend geschmiert wird. Ferner ist diesem Dokument nicht zu entnehmen, durch welche Maßnahme eine ungewünscht hohe Lagertemperatur abgesenkt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu gewährleisten, dass die Lagertemperatur ausreichend niedrig bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass an einem axia len Ende beider Laufringe radial einander überlappende und axial benachbarte Borde vorgesehen sind, an deren einander zugewandten Stirnflächen ein Axialgleitring anliegt, der mit den Borden und der Mantelfläche des einen Laufringes einen Druckraum begrenzt, wobei unter Druck stehendes Öl aus dem Lagerinneren in den Druckraum gelangt und von dort unter deutlichem Druckabfall zwischen wenigstens einer der Stirn flächen und dem Axialgleitring nach außerhalb des Nadellagers strömt.

Bei diesem erfindungsgemäßen Nadellager ist eine Durchströmung des Lagers mit Schmieröl gewährleistet, so dass eine Erneuerung des Öls im Lagerbereich erfolgt und mit dem Öl auch Wärme abgeführt wird. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, dass die Reibung zwischen dem Axialgleitring und den Stirnflächen der Borde durch zwei Effekte verkleinert wird: Erstens wird durch den Ölstrom zwischen den Stirnflächen und dem Axialgleitring der unmittelbare Materialkontakt reduziert, und zweitens wird durch die axiale Kraftkomponete, die aufgrund des Drucks in dem Druckraum wirkt, die resultierende axiale Reibkraft zwischen dem Axialgleitring und den Stirnflächen reduziert.

Nach Anspruch 2 kann ein durch einen Schlitz unterbrochener Kolbenring an der Mantelfläche des Laufringes und an der den Nadeln zugewandten Stirnseite des axial inneren Bordes des anderen Laufringes anliegen.

Gemäß Anspruch 3 ist es vorteilhaft, daß der zwischen zueinander planparellelen Borden angeordnete Axialgleitring im Längsschnitt gesehen im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, wobei ein axial gerichteter Schenkel des Axialgleitrings derart an der Stirnfläche eines der Borde anliegt, daß zwischen Stirnfläche und Axialgleitring eine zum Druckraum geöffnete Ausnehmung geschaffen ist. Durch diese Vergrößerung des Druckraumes in radialer Richtung wird die wirksame Kraftkomponente des unter Druck stehenden Öls in axialer Richtung derart vergrößert, daß die Reibung zwischen dem Axialgleitring und wenigstens einem der Borde weiter reduziert wird.

Diese Vorteile weist auch die erfindungsgemäße Weiterbildung gemäß Anspruch 4 auf. Bei diesem Nadellager ist einer der Borde an seiner dem Axialgleitring zugewandten Stirnseite durch eine Stufe derart abgesetzt, daß eines zum Druckraum geöffnete Freistellung gebildet wird.

Anspruch 5 sieht vor, daß die Welle, auf der das Nadellager angeordnet ist, als Pumpenweile eines Automatgetriebes dient, die einerseits mit einem Primärteil eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und ande rerseits mit einem Pumpenrad einer Primärpumpe verbunden ist, wobei dem axial äußeren Bord ein Radialdichtring nachgeordnet ist. Dieser Radialdichtring wird folglich nicht mit dem vollen Druck der Primär pumpe beaufschlagt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Primärpumpe für einen hydrodynamischen Drehmom entwandler eines Automatgetriebes mit einem erfin dungsgemäßen Nadellager;

Fig. 2 die Darstellung eines erfindungsgemäßen Nadellagers im Längsschnitt

Fig. 3 ein weiteres, gebrochen dargestelltes Nadellager und

Fig. 4 ein weiteres, gebrochen dargestelltes Nadellager.

Fig. 1 zeigt eine Primärpumpe eines hydrodynamischen Drehmomentwand lers für Automatgetriebe. Ein hier nur symbolhaft dargestelltes erfin dungsgemäßes Nadellager 1 ist in einem Pumpengehäuse 2 der Primärpumpe angeordnet und umgibt eine hohle Pumpenwelle 3. Aus dem Nadellager 1 austretendes Öl wird über eine Rücklaufbohrung 4 abgeführt, wobei ein dem Nadellager 1 nachgeschalteter Radialdichtring 5 den Austritt des Öls aus dem Pumpengehäue 2 und somit in eine Wandlerglocke verhindert. Die hohle Pumpenwelle 3 ist an ihrem von der Primärpumpe abgewandten Ende mit einem abschnittsweise dargestellten Primärteil 3a des Drehmo mentenwandlers verbunden. Derartige Primärpumpen sind allgemein be kannt. Das erfindungsgemäße Nadellager 1 ist in den Fig. 2 bis 4 deutlicher dargestellt.

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Nadellager 1, dessen Außenring 6 in eine Bohrung 7 des Pumpengehäuses 2 eingefügt ist. Zwischen dem Außen ring 6 und einem auf der Pumpenwelle 3 aufgesetzten Innenring 8 sind Nadeln 9 angeordnet, die in einem Käfig 10 gehalten sind. Linksseitig weisen der Außenring 6 und der Innenring 8 Radialborde 11, 12 auf, die sich mit axialem Abstand voneinander teilweise überlappen. Zwischen diesen Radialborden 11, 12 ist ein Axialgleitring 13 angeordnet, der an den einander zugewandten Stirnseiten der Radialborde 11, 12 an liegt. Zwischen den Nadeln 9 und dem axial inneren Radialbord 12 ist ein durch einen nicht dargestellten Schlitz in Umfangsrichtung unter brochener Kolbenring 14 dargestellt, der an der inneren Mantelfläche des Außenrings 6 und an der inneren Stirnfläche des Radialbords 12 anliegt. In Richtung des Pfeils A strömt unter Druck stehendes Öl in den Raum zwischen den Außenring 6 und den Innenring 8. Von dort ge langt das Öl über den Schlitz des Kolbenringes 14 in einen Druckraum 15, der durch den Außenring 6, den Radialbord 11, den Axialgleitring 13, den Radialbord 12 und den Kolbenring 14 begrenzt ist.

Außerhalb des Nadellagers 1 herrscht an dessen linker Seite annähernd Umgebungsdruck; das bedeutet, daß eine aufgrund des Öldrucks wirkende axiale Kraftkomponente den Axialgleitring 13 zwischen den Radialborden 11, 12 axial belastet. Wenn das unter Druck stehende Öl in den Druck raum 15 strömt, stellt sich dort annährend der gleiche Druck ein, wie er im Lagerinneren zwischen dem Kolbenring 14 und den Nadeln 9 herrscht. Dieser sich in den Druckraum 15 einstellende Druck bewirkt, daß eine axiale Kraftkomponente der obengenannten axialen Kraftkom ponente entgegenwirkt, so daß die axiale Belastung des Axialgleitrin ges reduziert wird. Dadurch, daß das Öl zwischen dem Radialbord 12 und dem Axialgleitring 13 und starken Druckabfall ausströmt, wird außerdem erreicht, daß der unmittelbare Reibkontakt zwischen dem Axialgleitring 13 und dem Radialbord 12 ebenfalls reduziert wird.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Nadellager in gebrochener Dar stellung. Dieses Nadellager unterscheidet sich von dem obengenannten erfindungsgemäßen Nadellager lediglich dadurch, daß der Axialgleitring 13 L-förmig ausgebildet ist. Ein axial gerichteter Schenkel 14 des Axialgleitringes 13 liegt derart an dem Radialbord 12 an, daß zum Druckraum 15 gerichtet zwischen dem Radialbord 12 und dem Axialgleit ring 13 eine Ausnehmung 17 geschaffen ist. Durch diese Ausnehmung 17 wird der Druckraum 15 in radialer Richtung derart vergrößert, daß die aufgrund des in dem Druckraum 15 herrschenden Öldrucks resultierende axiale Kraftkomponente vergrößert wird, was eine Verringerung des Reibkontaktes zwischen den Axialgleitring 13 und dem Radialbord 12 bewirkt.

Das in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Nadellager unterscheidet sich von dem zuerst genannten lediglich dadurch, daß der Radialbord 12 an seiner dem Axialgleitring 13 zugewandten Stirnseite durch eine Stufe 18 derart abgesetzt ist, daß eine zum Druckraum 15 geöffnete Freistellung 19 gebildet ist. Bei diesem Ausbildungsbeispiel wird durch die Freistellung 19 der Druckraum 15 ebenso wie in dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 3 vergrößert, so daß die dort beschriebenen Wirkungen auch hier eintreten.

Bezugszeichenliste

1

Nadellager

2

Pumpengehäuse

3

Pumpenwelle

3

a Primärteil

4

Rücklaufbohrung

5

Radialdichtring

6

Außenring

7

Bohrung

8

Innenring

9

Nadeln

10

Käfig

11

Radialbord

12

Radialbord

13

Axialgleitring

14

Kolbenring

15

Druckraum

16

Schenkel

17

Ausnehmung

18

Stufe

19

Freistellung

Claims

1. Nadellager (1), mit einem äußeren und einem auf einer Welle (3) angeordneten inneren Laufring (6, 8), an deren einander zugewandten Mantelflächen Nadeln (9) abwälzen, wobei an einem axialen Ende beider Laufringe (6, 8) radial einander überlappende und axial benachbarte Borde (11, 12) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass an einander zugewandten Stirnflächen der Borde (11, 12) ein Axialgleitring (13) anliegt, der mit den Borden (11, 12) und der Mantelfläche des einen Laufringes (6) einen Druckraum (15) begrenzt, wobei unter Druck stehendes Öl aus dem Lagerinneren in den Druckraum (15) gelangt und von dort unter deutlichen Druckabfall zwischen wenigstens einer der Stirnflächen der Borde (11, 12) und dem Axialgleitring (13) nach außerhalb des Nadellagers (1) strömt.

2. Nadellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch einen Schlitz unterbrochener Kolbenring (14) an der Mantelfläche des Lagerringes (6) und der den Nadeln (9) zugewandten Stirnseite des axial inneren Bordes (12) des anderen Laufringes (8) anliegt.

3. Nadellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwi schen zueinander planparallelen Borden (11, 12) angeordnete Axialgleitring (13) im Längsschnitt gesehen im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, wobei ein axial gerichteter Sehenkel (16) des Axialgleitringes (13) derart an der Stirnfläche eines der Borde (12) anliegt, dass zwischen dieser Stirnfläche und dem Axialgleitring (13) eine zum Druckraum (15) geöffnete Ausnehmung (17) geschaffen ist.

4. Nadellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Borde (12) an seiner dem Axialgleitring (13) zugewandten Stirnseite durch eine Stufe (18) derart abgesetzt ist, dass eine zum Druckraum (15) geöffnete Freistellung (19) gebildet wird.

5. Nadellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) als Pumpenwelle eines Automatgetriebes dient, die einerseits mit einem Primärteil (3a) eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und andererseits mit einem Pumpenrad einer Primärpumpe verbunden ist, wobei der äußere Laufring (6) in einem Pumpengehäuse (2) angeordnet ist und dem axial äußeren Bord (11) ein Radialdichtring nachgeordnet ist.