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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager, auf ein Fahrzeuggetriebe
und auf ein Differenzialgetriebe.
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Ein
Kegelrollenlager ist mit einem Außenring, einem Innenring und
einer Anzahl von Kegelwalzen versehen, die zwischen dem Außenring
und dem Innenring angeordnet sind. Kragenbereiche mit Führungsflächen, die
beide Stirnflächen
auf einer Seite großen
Durchmessers und auf einer Seite kleinen Durchmessers der Kegelwalze
in gleitender Berührung
führen,
sind an beiden Endbereichen des Innenrings bezüglich der axialen Richtung
vorgesehen. Diese Bauteile sind durch ein Schmiermittel wie etwa Öl, Fett
oder dergleichen geschmiert. Die Oberflächenrauheit einer Kontaktfläche zwischen
der Stirnfläche
der Kegelwalze und der Führungsfläche des Kragenbereichs
des Innenrings beeinflußt
die Schmierungseigenschaften.
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Es
folgt eine Beschreibung der Schmierungseigenschaft mit Bezug auf 15.
Bezugsziffer 4A bezeichnet eine Stirnfläche auf einer Seite großen Durchmessers
einer Kegelwalze, und Bezugsziffer 8 bezeichnet eine Führungsfläche in einem
Kragenbereich eines Innenrings. Bei herkömmlichen Kegelrollenlagern
wird die Oberflächenrauheit
auf der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze im allgemeinen so festgelegt, daß die Oberflächenrauheit
in einer Durchmesserrichtung höher
ist als die Oberflächenrauheit
in einer Umfangsrichtung, aufgrund der Schleifrichtung.
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Andererseits
wird in einem Kegelrollenlager in einem Fahrzeuggetriebe, einem
Fahrzeug-Differentialgetriebe oder dergleichen eine Vorlast bei
der Montage durch ein Drehmoment bei Rotation mit niedriger Geschwindigkeit
gesteuert. Wenn eine Streuung des Niedriggeschwindigkeits-Drehmoments
(eines Montagedrehmoments) groß ist,
entstehen Probleme wie etwa ein frühes Festfressen aufgrund einer übermäßigen Vorlast,
eine Verminderung der Starrheit aufgrund einer unzureichenden Vorlast und
dergleichen. Dementsprechend ist es zur Ausübung einer geeigneten Vorlast
in dem Kegelrollenlager erforderlich, daß die Streuung des Montagedrehmoments
klein ist und eine Fluktuation desselben klein ist.
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Der
größte Teil
des Montagedrehmoments des Kegelrollenlagers wird durch Reibung
zwischen der Führungsfläche 8 und
der Stirnfläche 4A der
Seiten großen
Durchmessers der Kegelwalze in dem Kragenbereich des Innenrings 4 verursacht.
Dementsprechend übt
eine Schmierungseigenschaft wie etwa eine Oberflächenrauheit der Führungsfläche 8 und
der Stirnfläche 4A großen Durchmessers,
eine Ölfilmdicke
zwischen diesen oder dergleichen einen großen Einfluß auf einen Reibungskoeffizienten
auf, d.h. ein Drehmoment. Die Oberflächenrauheit der Stirnfläche 4A großen Durchmessers
der Kegelwalze wird so festgelegt, daß sie die Dispersion des Rotationsdrehmoments
hemmt und eine geeignete Vorlast ausübt, doch ein Behandlungsverfahren
der Oberfläche übt einen
noch größeren Einfluß auf die
Oberflächenrauheit
aus.
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Falls
die Oberflächenrauheit
der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze unter diesem Gesichtspunkt gewählt wird,
wird eine Ölfilmbildung
in dem Gleitkontaktbereich zwischen der Stirnfläche 4A auf der Seite
großen
Durchmessers der Kegelwalze und der Führungsfläche 8 in dem Kragenbereich
des Innenrings bei Niedriggeschwindigkeitsrotation instabil, die
Dispersion des Rotationsdrehmoments (des Montagedrehmoments) wird
groß,
und eine Menge des Schmieröls
in einem Kontaktbereich A zwischen der Stirnfläche 4A auf der Seite
großen
Durchmessers der Kegelwalze und der Führungsfläche 8 in dem Kragenbereich
des Innenrings wird unter einer hohen Last oder bei einer Hochgeschwindigkeitsrotation
unzureichend, weshalb es schwer ist, einen Schmierölfilm zu
bilden. Daher stellt sich hier ein Problem wie etwa ein Abreißen des
Schmierölfilms,
ein Festfressen, eine Verminderung einer Freßsicherheit oder dergleichen.
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Eine
gattungsbildende europäische
Patentanmeldung EP-A-1 158 192 offenbart ein Wälzlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager zu schaffen, welches
eine ausreichende Vorlast durch Hemmen einer Streuung eines Rotationsdrehmoments
auszuüben,
wodurch die Freßsicherheit
verbessert wird.
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Ein
erfindungsgemäßes Wälzlager
umfaßt einen
Außenring,
einen Innenring mit einer Anzahl von Walzen, die zwischen dem Außenring
und dem Innenring angeordnet sind, wobei ein Kragenbereich mit einer
Führungsfläche zur
Führung
einer Stirnfläche
der Walze in gleitender Berührung
zumindest an einem Ende des Außenrings
und des Innenrings vorgesehen ist, und die Oberflächenrauheit
zumindest entweder der Führungsfläche des
Kragenbereichs oder der Stirnfläche
der Walze auf einen Wert festgelegt ist, der den durch die beiden
folgenden Ausdrücke
(1) und (2) festgelegten Bedingungen genügt: 0.04 μm ≤ Ra (r) ≤ 0.1 μm (1) 0.8 ≤ Ra (r)/Ra (c) ≤ 1.1 (2)wobei Ra
(r) eine arithmetische Mittelrauheit in einer radialen Richtung
der Stirnfläche
der Walze ist, und Ra (c) eine arithmetische Mittelrauheit in einer
Umfangsrichtung auf der Stirnfläche
der Walze ist.
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In
diesem Fall umfaßt
die Walze Kegelwalzen und zylindrische Walzen.
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Erfindungsgemäß ist die
Oberflächenrauheit auf
der Stirnfläche
der Walze in der radialen Richtung und der Umfangsrichtung ausgeglichen,
und die Ölfilmbildung
wird in dem Gleitkontaktbereich stabilisiert, wodurch es möglich ist,
die Dispersion der Rotationsdrehmoments zu hemmen, und es wird möglich, die
Freßsicherheit
zu verbessern.
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Falls
in diesem Fall der Wert Ra (r) größer ist als 0,1 μm, wird die
Reibung der Gleitkontakt-Führungsfläche des
Wälzlagers
groß,
so daß es
unmöglich
ist, eine gleichförmige
Gleitbewegung aufrechtzuerhalten. Falls andererseits der Wert Ra
(r) kleiner wird als 0,04 μm,
wird die Dispersion des Rotationsdrehmoments groß. Falls ferner das Verhältnis Ra (r)/Ra
(c) kleiner ist 0,8 oder größer ist
1,1, geht das Gleichgewicht der Oberflächenrauheit verloren, und die Ölfilmbildung
wird instabil.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine mikroskopische
Oberflächenform
an der Stirnfläche
der Walze oder der Führungsfläche des
Kragenbereichs angebracht, entsprechend einem Aspekt, der den Bedingungen
für die
Oberflächenrauheit
genügt.
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Wenn
die Oberfläche,
die die Bedingungen (1) und (2) erfüllt, auf der Stirnfläche der
Walze oder der Führungsfläche des
Kragenbereichs angebracht wird, wird eine Kapazität zur Ölfilmbildung
selbst unter einer Bedingung hochgehalten, bei der eine Schmierungsumgebung
auf der Walzenstirnfläche unzureichend
ist, wie aus Versuchsergebnissen ersichtlich, so daß die Freßsicherheit
des Wälzlagers verbessert
wird.
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In
diesem Fall bezeichnet der Ausdruck "mikroskopisch" eine Form in der Größenordnung unterhalb von Mikrometern
oder von Mikrometern.
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Vorzugsweise
kann erfindungsgemäß die Konstruktion
derart sein, daß zumindest
eines aus einer Gruppe von Wälzlagern
zur Verwendung in einem inneren Bereich eines Fahrzeuggetriebes
und eines Fahrzeug-Differenzialgetriebes gebildet wird durch ein
Kegelrollenlager, welches Kegelrollenlager die oben genannten Bedingungen
(1) und (2) erfüllt. In
diesem Fall ist es möglich,
eine Rotationsleistung und die Lebensdauer des Getriebes und des
Differenzialgetriebes zu verbessern.
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Als
ein Beispiel für
das oben genannte Getriebe steht eine Konstruktion, bei der eine
antriebsseitige Eingangswelle mit einer Anzahl von Zahnrädern drehbar
gegenüber
einem Gehäuse
durch ein Paar von Wälzlagern
gelagert ist, eine Vorgelegewelle auf der angetriebenen Seite mit
einer Anzahl von Zahnrädern
drehbar gegenüber
dem Gehäuse
durch ein Paar von Wälzlagern
gelagert ist, und eine Rotation der Eingangswelle auf die Vorgelegewelle
durch eines der Zahnräder übertragen
wird.
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Als
ein weiteres Beispiel des Getriebes dient eine Konstruktion mit
einer antriebsseitigen Eingangswelle mit einem Zahnrad, einer Vorgelegewelle mit
einer Anzahl von Zahnrädern
und einer Ausgangswelle mit einer Anzahl von Zahnrädern, welche Wellen
gegenüber
einem Gehäuse
drehbar jeweils durch Wälzlager
gelagert sind, wobei eine Rotation der Eingangswelle auf die Ausgangswelle
durch eines der Zahnräder übertragen
wird.
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Als
ein Beispiel für
das Differenzialgetriebe steht ein Aufbau, bei welchem eine Ritzelwelle
mit einem Antriebsritzel drehbar gegenüber einem Gehäuse durch
ein Paar von Wälzlagern
gelagert ist, wobei jedes aus einem Paar von Seitenzahnrädern gegenüber dem
Gehäuse
drehbar durch jeweils ein Wälzla ger
gelagert ist, und eine Rotation des Antriebsritzels auf das Seitenzahnrad
durch einen Zahnkranz übertragen
wird, der mit dem Antriebsritzel in Eingriff steht.
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Ein
weiteres Beispiel des Differenzialgetriebes ist eine Konstruktion
mit einem Zahnkranz, der mit einem Ausgangszahnrad eines Getriebes
in Eingriff steht, und einem Paar von Seitenzahnrädern, die jeweils
drehbar gegenüber
einem Gehäuse
durch ein Wälzlager
gelagert sind, wobei eine Rotation des Ausgangszahnrads auf das
Seitenzahnrad durch einen Zahnkranz übertragen wird.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und weitere Ziele sowie Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezug auf die folgenden beigefügten Zeichnungen ersichtlich:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kegelrollenlagers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die teilweise aufgebrochen ist;
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2 ist
eine erläuternde
Darstellung zur Beschreibung eines Verfahrens zum Schleifen einer Stirnfläche einer
Kegelwalze;
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3 ist
eine erläuternde
Darstellung zur Beschreibung eines weiteren Verfahrens zum Schleifen
einer Stirnfläche
der Kegelwalze;
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4 ist
eine schematisch Ansicht des Aufbaus einer Schleifvorrichtung unter
Verwendung eines Schleifrads;
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5 ist
eine Ansicht des Schleifrads von einer Seite einer Stirnfläche her;
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6 ist
eine Ansicht der jeweiligen Rauheitskurven in einer radialen Richtung
und eine Umfangsrichtung einer Stirnfläche auf einer Seite großen Durchmessers
einer Kegelwalze entsprechend einem Produkt als Ausführungsform;
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7 ist
eine Ansicht der jeweiligen Rauheitskurven in einer radialen Richtung
und einer Umfangsrichtung einer Stirnfläche auf einer Seite großen Durchmessers
einer Kegelwalze bei einem herkömmlichen
Produkt;
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8 ist
eine Ansicht, die Ergebnisse eines Freßsicherheitstests zeigt, der
auf der Stirnfläche
auf der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze jeweils beim Produkt der Ausführungsform
und beim herkömmlichen
Produkt durchgeführt
wurde.
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9 ist
eine Ansicht, die Ergebnisse eines Freßsicherheitstests mit wenig Ölzufuhr,
der auf der Stirnfläche
auf der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze jeweils beim Produkt der Ausführungsform
und beim herkömmlichen
Produkt durchgeführt wurde;
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10 ist
eine Ansicht, die Ergebnisse einer Messung einer Rotationsdrehmoment-Dispersion
jeweils beim Produkt der Ausführungsform
und dem herkömmlichen
Produkt zeigt;
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11 ist
ein Schnitt durch ein weiteres Wälzlager,
auf welches die vorliegende Erfindung angewandt ist;
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12 ist
ein Schnitt durch noch ein weiteres Wälzlager, auf welches die vorliegende
Erfindung angewandt ist;
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13 ist
eine Ansicht einer Konstruktion, in welchem das erfindungsgemäße Wälzlager
auf ein Getriebe und auf ein Differenzialgetriebe eines Motorfahrzeugs
mit Allradantrieb angewandt ist;
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14 ist
eine Ansicht einer Konstruktion, bei welcher das erfindungsgemäße Wälzlager
auf ein Getriebe und ein Differenzi algetriebe eines Motorfahrzeugs
mit Hinterradantrieb angewandt ist; und
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15 ist
eine Frontalansicht von jeweiligen Oberflächenformen einer Walze und
eines Kragenbereichs nach dem Stand der Technik.
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In
allen Figuren werden gleiche Bauteile durch gleiche Bezugsziffern
bezeichnet.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
folgt eine Beschreiben eines Kegelrollenlagers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung anhand von 1. Ein Kegelrollenlager
wird gebildet durch einen Außenring 1,
einen Innenring 3, eine Anzahl von Kegelwalzen 4, die
zwischen den beiden Ringen 2 und 3 angeordnet sind,
und einen Käfig 5,
der die jeweiligen Kegelwalzen 4 hält. Die Kegelwalzen 4 und
die beiden Teile 2 und 3 sind durch ein Schmiermittel
wie etwa Öl,
ein Fett oder dergleichen ölgeschmiert.
Der Innenring 3 hat eine annähernd kegelstumpfförmige Form,
und Kragenbereiche 6 und 7 sind jeweils an einem
sich verjüngenden
Kantenbereich und an einem erweiterten Kantenbereich angebracht.
Der Kragenbereich 7 an einer Seite großen Durchmessers von den Kragenbereichen 6 und 7 ist
derart aufgebaut, daß er eine
Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers an jeder Kegelwalze 4 in gleitender Berührung mit
einer Führungsfläche 8 hält.
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Die
zweidimensionale Oberflächenrauheit der
Stirnfläche 4A an
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 ist auf einen Wert festgelegt, der
den durch die beiden folgenden Ausdrücke (1) und (2) festgelegten
Bedingungen genügt. 0.04 μm ≤ Ra (r) ≤ 0.1 μm (1) 0.8 ≤ Ra (r)/Ra (c) ≤ 1.1 (2)
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Hierbei
ist Ra (r) eine arithmetische Mittelrauheit in einer radialen Richtung
auf der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4, und Ra (c) ist eine arithmetische
Mittelrauheit in einer Umfangsrichtung der Stirnfläche großen Durchmessers
der Kegelwalze 4. In diesem Fall ist ein Standard der arithmetischen
Mittelrauheit Ra der japanische Industriestandard (JIS) B0601. Die
zweidimensionale Oberflächenrauheit
kann bezüglich
der Führungsfläche 8 des
Kragenbereichs 7 auf der Seite großen Durchmessers auf die gleiche
Weise durch die Bedingungsausdrücke
definiert sein.
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Es
folgt eine detailliertere Beschreibung.
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Zunächst erfolgt
eine Beschreibung einer Konstruktion zur Bildung der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4, so daß diese die oben erwähnte Oberflächenrauheit aufweist.
Das erfindungsgemäße Kegelrollenlager 1 ist
derart ausgebildet, daß die
Oberflächenrauheit der
Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 beide oben erwähnte Ausdrücke erfüllt. Eine
kreisförmige
flache Ausnehmung P ist in einem zentralen Bereich der Stirnfläche 4A auf der
Seite großen
Durchmessers ausgebildet, und es wird kein Schleifen an dieser Ausnehmung
P ausgeführt.
Falls die Oberflächenrauheit
auf der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 den oben genannten Ausdrücken (1)
und (2) genügt,
wird die Oberflächenrauheit
nicht nur in der Durchmesserrichtung groß, sondern auch in der Umfangsrichtung.
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Die
mit dieser Oberflächenrauheit
ausgestattete Oberfläche
kann beispielsweise durch Formen einer mikroskopischen Oberflächenform
durch das im folgenden beschriebene Verfahren gebildet werden.
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Es
folgt eine Beschreibung eines Verfahrens zur Bildung einer vorbestimmten
mikroskopischen Oberflächenform
auf der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 anhand 2.
Die Kegelwalze 4 wiederholt eine Berührung zum Schleifen und ein
Zurückziehen
aus der Berührungsposition,
beispielsweise bezüglich
einer Schleiffläche 21 eines
Schleifscheiben-Schleifsteins 20 für einen sehr kurzen Zeitraum,
und die Kegelwalze 4 wird geschliffen, während sie
mit einer festen Geschwindigkeit um eine Achse gedreht wird.
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Im
einzelnen wird die Kegelwalze 4 mit einer vorbestimmten
Geschwindigkeit gedreht, während die
Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 der Schleifoberfläche 11 des Schleifsteins 20 gegenüberliegt, derart,
daß die
Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers sich von der Schleifoberfläche 21 entfernen oder
sich dieser nähern
kann (Hin- und Herbewegung entlang einer Richtung Y in 2),
und das Lagerwerkzeug um die Achse der Kegelwalze 4 gedreht
wird (Drehung in einer festen Richtung, in der eine Richtung R in 2 in
einer Umfangsrichtung gewählt
wird), während
die gegenüberliegende
Anordnung der Schleifoberfläche 21 und
der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen Durchmessers
parallel zueinander eingehalten wird, in einem Zustand, in welchem
die Kegelwalze 4 durch ein Lagerwerkzeug (nicht dargestellt)
wie etwa ein Spannfutter oder dergleichen gehalten wird. Ferner
wird der Vorgang, daß die
Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 in Kontakt mit dem Schleifstein 10 zum
Schleifen gebracht wird und unmittelbar aus der Schleifposition zurückgezogen
wird, für
einen sehr kurzen Zeitraum durch Bewegen des Lagerwerkzeugs in einer
Richtung Y entsprechend einer Steuerung durch eine Steuereinrichtung
in der Schleifmaschine wiederholt. Dementsprechend wird in Anbetracht
der Tatsache, daß die
Kegelwalze 4 mit der Stirnfläche 4A auf der Seite
großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 auf die oben beschriebene
Weise rotiert, der Schleifvorgang ohne Schleifrichtung auf der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 durch den Schleifstein 20 durchgeführt, die
auf die Umfangsrichtung festgelegt ist. Daher ist eine Oberflächenform,
bei der die Oberflächenrauheit
in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs ausgeglichen ist, auf die Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 durch Schleifkörner des Schleifsteins 20 aufgebracht.
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Es
folgt eine Beschreibung eines weiteren Bearbeitungsverfahrens zum
Anbringen einer vorbestimmten mikroskopischen Oberflächenform
anhand von 3. In 3 bezeichnet
Bezugsziffer 12 eine Schleifachse, die in Richtung eines
Pfeils 13 mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit um
eine Achse rotiert. Eine äußere Oberfläche 12a der
Arbeitsachse 12 ist als Schleiffläche (eine Schleifstein-Oberfläche) ausgebildet,
die in einer vorbestimmten Ausnehmungs-Wölbungsfläche angebracht ist. Die Kegelwalze 4 wird
derart bewegt, daß die
Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers sich entlang der Außenfläche 12a der Arbeitsachse 12 in
einem Berührungszustand
mit der Außenfläche 12a in
Richtung eines Pfeils 14 in der Zeichnung dreht, während sie
sich um ihre eigene Achse in einer Richtung eines Pfeils 13 dreht.
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Wenn
sich zunächst
die Kegelwalze 4 in einer Übertragungsposition "a" befindet, wird eine Oberflächenform
einer ersten Richtung auf die Stirnfläche 4A auf der Seite
großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 durch die Schleifoberfläche 12a der Schleifachse 12 übertragen.
Wenn sich anschließend die
Kegelwalze 4 in einer Übertragungsposition
b befindet, wird eine Oberflächenform
ebenfalls auf die Stirnfläche 4A der
Seite großen
Durchmessers auf die gleiche Weise in einer zweiten Richtung übertragen,
die sich von der ersten Richtung unterscheidet. Wenn sich ferner
die Kegelwalze 4 in einer übertragungsposition c befindet,
wird eine Oberflächenform ebenfalls
auf die Stirnfläche 4A der
Seite großen Durchmessers
auf die gleiche Weise in einer dritten Richtung übertragen, die sich von der
ersten Richtung und der zweiten Richtung unterscheidet. Da die Stirnfläche 4A großen Durchmessers
der Kegelwalze 4 während
der Übertragung
in der Richtung der Pfeils 14 geschliffen wird, wird auf
die oben beschriebene Weise auf die Stirnfläche 4A der Seite großen Durchmessers
der Kegelwalze 4 die Oberflächenform übertragen, bei welcher die
Oberflächenrauheit
in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung innerhalb des
vorbestimmten Bereichs gemäß dem Schleifen
ausgeglichen ist.
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Zur
Vereinfachung der Erläuterung
hat in diesem Fall die Kegelwalze 4 drei Richtungen in
drei Übertragungspositionen
in "a", "b" und "c".
Da die Kegelwalze 4 und die Schleifachse 12 beide
um ihre Achsen rotieren, wird in der Praxis die Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 insgesamt annähernd gleichmäßig geschliffen
und so geformt, daß die
Oberflächenform
in dem vorbestimmten Bereich gut ausgeglichen ist. Ferner ist es möglich, eine
vorbestimmte Walzenstirnflächen-Rauheit
zu erreichen, indem die Schleifbedingungen wie etwa die Form der
Schleiffläche,
die Art des Schleifsteins, eine Rotationsgeschwindigkeit der Schleifachse,
eine Rotationsgeschwindigkeit der Walze, eine Umlaufgeschwindigkeit,
eine Kontaktkraft zwischen der Walzen-Stirnfläche und der Arbeitsfläche und
dergleichen geeignet gewählt
werden.
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Anhand
von 4 folgt eine Beschreibung des Schleifens unter
Verwendung eines Schleifrads. 4 ist eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Schleifvorrichtung unter
Verwendung eines Schleifrades. Eine Schleifvorrichtung 21 ist
zum Schleifen einer großen
Stirnfläche
der Kegelwalze des Kegelrollenlagers in einer konvex gewölbten Form
mit einer sphärischen Oberfläche aufgebaut und
bearbeitet eine Kegelwalze mit einer annähernd trapezoiden Kegelform.
Bei der Schleifvorrichtung 21 rotiert das zuvor erwähnte Schleifrad 22 um
eine Mittelachse 22b mittels einer ersten Antriebseinrichtung 211,
und ein Lagerkörper 213 dreht
sich um eine Rotationsachse 212a, die die Mittelachse 22b schneidet,
mittels einer zweiten Antriebseinrichtung 212 und hält eine
Anzahl von Kegelwalzen 4. Der Lagerkörper 213 umfaßt ein Paar
von Scheiben 214 und 215, die um die Rotationsachse 212a rotieren.
Diese Scheiben 214 und 215 haben jeweils scheibenförmige Hauptkörperbereiche 214d und 215d,
Schaftbereiche 214a und 215a, die sich entlang
der Rotationsachse 212a von Mittelbereichen der Hauptkörperbereiche 214d und 215d her
erstrecken und mit der zweiten Antriebseinrichtung 212 zum
Antrieb verbunden sind, und ringförmige Vorsprungsbereiche 214b und 215b,
die an den äußeren Umfangskanten
der Hauptkörperbereiche 214d und 215d angeordnet sind
und in gegenüberliegenden
Richtungen vorspringen, so daß sie
sich einander annähern.
Einander gegenüberliegende
Stirnflächen
der ringförmigen Vorsprungsbereiche 214b und 215b bilden
Lagerflächen 214c und 215c,
und eine Anzahl von Kegelwalzen 4, die durch die Kegelwalzen
gebildet werden, werden von den Lagerflächen 214c und 215c ergriffen
und festgehalten. Die Lagerflächen 214c und 215c werden
durch konisch zulaufende Oberflächen gebildet,
die ineinander gegenüberliegende
Richtungen geneigt sind und stehen in Berührung mit Umfangsflächen, die
durch die Kegelflächen
der Kegelwalzen 4 gebildet werden.
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Mittelachsen
W einer Anzahl von Kegelwalzen 4, die den Lagerflächen 214c und 215c gelagert sind,
werden radial um einen Schnittpunkt P zwischen einer Ebene A senkrecht
zu der Rotationsachse 212a und der Rotationsachse 212a innerhalb
der Ebene A angeordnet. Ferner wird eine Anzahl von Kegelwalzen 4 in
einem Umfangsabstand auf einem Kreisbogen innerhalb der Ebene A
mit dem Schnittpunkt P als Mitte angeordnet, beispielsweise mittels eines
Käfigs 216 aus
Achsen, die ein Mittelloch durchlaufen und in gleichen Kreisabständen angeordnet
sind. Ferner ist die große
Stirnfläche
der Kegelwalze 4 einer Außenseite in einer radialen
Richtung der Scheiben 214 und 215 zugewandt und
in einer vorbestimmten radialen Position angeordnet. Ein Kreis,
der die radiale Position durchläuft,
den Schnittpunkt P als Mitte aufweist und in die Ebene A eingeschlossen
ist, ist so aufgebaut, daß er
annähernd
die Stirnfläche 22a des
Schleifrads 22 durchläuft,
insbesondere einen inneren Umfangskantenbereich der Stirnfläche 222a durchläuft, und
eine Mittelachse 22b des Schleifrads 22 ist so
gewählt,
daß sie
den Schnittpunkt P scheidet. Eine zweite Antriebseinrichtung 212 ist
paarweise vorgesehen und treibt jeweils ein Paar von Scheiben 214 und 215 an.
Ein Paar Scheiben 214 und 215 lagert eine Anzahl
von Kegelwalzen 4, so daß diese frei auf ihren eigenen
Achsen um eine Mittelachse WC der Kegelachse 4 rotieren können und
eine Anzahl von Kegelwalzen 4 um ihre eigenen Achsen auf
Grundlage einer Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zwischen den
Lagerflächen 214c und 215c durch
relative Drehung zueinander rotiert. Ferner ist die oben erwähnte Differenz
der Umfangsgeschwindigkeit so gewählt, daß die Kegelwalze 4 um
die Rotationsachse 212a rotieren. Jede der Kegelwalzen 4 wird
in einer Richtung F entlang einer kreisförmigen Vorschub-Lauffläche 218 vorgeschoben,
die durch eine Drehungslauffläche
der Kegelwalzen gebildet wird.
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Wie
in 5 dargestellt ist, werden die Kegelwalzen entlang
der Stirnfläche 22a des
Schleifrads 22 zum Schleifen der großen Stirnflächen der Kegelwalzen in einem
Teilbreich der Vorschub-Lauffläche 218 vorgeschoben
(der in einer Umfangsrichtung zu einer Papierebene in 5 gekrümmt ist) und
werden durch eine Kegelwalzen-Führung 217 in den äußeren Teilen
der Vorschub-Lauffläche 218 geführt. Die
Kegelwalzen-Führung 217 ist
derart ausgebildet, daß ein
Teil eines Rings gekerbt ist und derart angeordnet ist, daß eine innere
Umfangsoberfläche nahe
eines äußeren Umfangsbereichs
des Lagerkörpers 213 angeordnet
ist, und die Führung
hält die großen Stirnflächen der
Kegelwalzen 4 entlang der inneren Umfangsoberfläche.
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Ferner
wird ein Paar von Scheiben 214 und 215 durch eine
Vorspanneinrichtung 219 vorgespannt, so daß sich diese
Scheiben 214 und 215 nahe beieinander bewegen,
und die großen
Stirnflächen
der Kegelwalzen werden gegen die Stirnfläche 22a des Schleifrads 22 und
gegen die Kegelwalzen-Führung 217 durch
die Schrägflächen der
Lagerflächen 214c und 215c gedrückt. In
der Schleifvorrichtung 21 rotieren während der Rotation des Schleifrads 22 ein
Schleifrad-Hauptkörper 221,
eine innere Führung 222 und
eine äußere Führung 223. Die
Kegelwalzen werden entlang der Vorschub-Lauffläche 218 vorgeschoben,
während
sie um ihre eigenen Achsen rotieren. Während dessen ist es möglich, die
Kegelwalzen gegen die Stirnfläche 22a des Schleifrads 22 zu
drücken,
und es ist möglich,
die konvexe Wölbungsform
auf den Kegelwalzen durch die Schleiffläche 221a zu bilden.
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Ein ölloser Freßsicherheitstest
wird als Bedingung mit schwacher Schmierung an dem Produkt gemäß einer
Ausführungsform
durchgeführt,
welches mit der Kegelwalze 4 ausgestattet ist, an der die vorbestimmte
Oberflächenrauheit
auf der Grundlage dieses Schleifverfahrens angebracht ist, sowie
an dem Produkt gemäß dem Stand
der Technik, und ein Versuch bei kleiner Ölzufuhr wird durchgeführt. Es folgt
eine Beschreibung der Versuchsbedingungen.
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Das
herkömmliche
Produkt und das Produkt der Ausführungsform
verwenden beide ein Kegelrollenlager mit einem Innendurchmesser
von 45 mm, einem Außendurchmesser
von 100 mm und einer Breite von 38,25 mm.
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Die
Spezifikationen des herkömmlichen
Produktes sind die folgenden.
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Die
Führungsfläche 8 des
Innenrings 3 des Kragenbereichs 6 an der Seite
großen
Durchmessers wird zu einer koaxialen Form entsprechend dem Schleifvorgang
geschliffen, und eine 10-Punkt-Mittelrauheit Rz in der radialen
Richtung beträgt
0,44 μm. Die
Oberflächenrauheit
auf der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 wird koaxial durch eine Durchlaufbearbeitungsmaschine geschliffen,
eine arithmetische Mittelrauheit Ra (r) in der radialen Richtung
beträgt
0,0725 μm
(Rz: 0,493 μm),
und eine arithmetische Mittelrauheit Ra (c) in der Umfangsrichtung
beträgt
0,0302 μm
(Rz: 0,204 μm).
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Es
folgt die Spezifikation des Produktes gemäß der Ausführungsform.
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Die
Rauheit der Führungsfläche 8 an
dem Kragenbereich 6 auf der Seite großen Durchmessers des Innenrings 3 wird
wie beim zuvor erwähnten
herkömmlichen
Produkt gewählt.
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Die
Rauheit auf der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 wird in einem Zustand geschliffen,
in welchem die Oberflächenrauheit
in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung ausgeglichen
ist, entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren, und eine arithmetische
Mittelrauheit Ra (r) in der radialen Richtung beträgt 0,0954 μm, und eine
arithmetische Mittelrauheit Ra (c) in der Umfangsrichtung beträgt 0,0909 μm. Als konkrete
Arbeitsbedingungen gelten hierbei für die innere Führung 222 des
Schleifrads 2: 50 mm Durchmesser, für die äußere Führung 223 des Schleifrads 2:
130 mm Durchmesser; angewandter Druck der Vorspanneinrichtung 219:
350 kg; Rotationsgeschwindigkeit der Kegelwalze: 4 U/min; erste
Antriebseinrichtung 211: 2500 U/min; zweite Antriebseinrichtung 212 (die
Oberseite in 4): 280 U/min (190 mm Durchmesser);
zweite Antriebseinrichtung 212 (die untere Seite in 4):
270 U/min (190 mm Durchmesser). Als Schleifmaterial wird ein im
allgemeinen verwendetes Schleifmaterial verwendet, beispielsweise
Tonerde-Körner
oder dergleichen, und als Bindemittel wird ein im allgemeinen verwendetes Bindemittel
wie etwa ein Harzbindemittel oder dergleichen verwendet.
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In
diesem Fall wird die Rauheit auf der Stirnfläche der Seite großen Durchmessers
der Kegelwalze wie folgt unter Verwendung der Oberflächenrauheitsmeßmaschine
bestimmt.
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Meßposition:
vier Positionen auf der Stirnfläche 4A der
Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 versetzt um etwa 90° in der Umfangsrichtung.
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Meßverfahren:
Messung der Oberflächenrauheit
(der arithmetischen Mittelrauheit Ra) in der radialen Richtung und
der Umfangsrichtung, jeder der vier oben genannten Positionen.
- Rauheitsfilter:
Gaussfilter
- Abschnittlänge:
0,25 mm
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Bei
der oben genannten Messung wird die Berechnung der Rauheit durchgeführt durch
Festlegen des Mittelwerts der Oberflächenrauheit in der Umfangsrichtung
an vier oben genannten Stellen auf Ra (c) und Festlegen des Mittelwertes
der Oberflächenrauheit
in der radialen Richtung auf Ra (r). In diesem Fall wird bei der
Messung der Rauheit eine sphärische
Form entfernt, eine Wölbungskomponente
entfernt und eine Rauheitskomponente wird extrahiert.
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6 zeigt
eine Rauheitskurve in der radialen Richtung auf der Stirnfläche 4A der
Seite großen Durchmessers
der Kegelwalze ein Produkt der Ausführungsform unter Verwendung
einer durchgezogenen Linie, sowie eine Rau heitskurve in der Umfangsrichtung
unter Verwendung einer unterbrochenen Linie. 6 bezeichnet
eine vertikale Achse eine Rauheit (μm) und eine horizontale Achse
bezeichnet einen Abstand (mm) in der radialen Richtung. In 6 ist
eine Differenz der Form zwischen der Rauheitskurve der radialen
Richtung und der Rauheitskurve in der Umfangsrichtung klein. Dies
sagt aus, daß eine Direktionalität der mikroskopischen
Form auf der Oberfläche
dieser Stirnfläche
klein ist.
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Andererseits
zeigt 7 eine Rauheitskurve in der radialen Richtung
der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers beim nach dem Stand der Technik bekannten Produkt unter
Verwendung einer durchgezogenen Linie sowie eine Rauheitskurve in
der Umfangsrichtung der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers beim nach dem Stand der Technik bekannten Produkt unter
Verwendung eines unterbrochenen Linie. In 7 bezeichnet
eine vertikale Achse eine Rauheit (μm) und eine horizontale Achse
bezeichnet einen Abstand (mm) in jeder der Richtungen. Aus 7 ist
ersichtlich, daß die Rauheit
in der radialen Richtung offensichtlich größer ist als die Rauheit in
der Umfangsrichtung (die Rauheit in der radialen Richtung beträgt etwa
das Dreifache der Rauheit in der Umfangsrichtung beim größten Wert),
und die Differenz zwischen den Rauheitskurven in beiden Richtungen
ist groß.
Dies sagt aus, daß die
Direktionalität
der mikroskopischen Form auf der Oberfläche dieser Stirnfläche groß ist.
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Der öllose Freßsicherheitstest
wird an drei vorbekannten Produkten und zwei Produkten der Ausführungsform
ausgeführt,
und der Test bei Zufuhr einer kleinen Ölmenge wird an zwei vorbekannten Produkten
und zwei Produkten der Ausführungsform durchgeführt. Ferner
werden die Versuche durch Einbau eines Paars von Kegelrollenlagern
direkt hintereinander in einer Versuchsmaschine (nicht dargestellt)
durchgeführt.
Darüber
hinaus werden in beiden Kegelrollenlagern die Innenringe 3 durch
die Versuchsmaschine gedreht.
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Ölloser Freßsicherheitstest
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Eine
Rotationsgeschwindigkeit des Innenrings 3 wird auf 3800
U/min festgelegt. Der Innenring 3 erreicht diese Rotationsgeschwindigkeit
innerhalb von 15 Sekunden. Eine axiale Last Fa von 8 kN wird auf
den Innenring 3 ausge übt.
Die Schmierung wird erreicht durch Einbau der Kegelwalze 4 in
die Versuchsmaschine nach Auftragen eines Getriebeöls (SAE85W-90)
auf die Stirnfläche 4A der
Seite großen Durchmessers
der Kegelwalze 4 und auf die Innenring-Bauteile wie etwa
auf die Führungsfläche 8 des Kragenbereichs 6 der
Seite großen
Durchmessers des Innenrings 3 und dergleichen, Ruhenlassen
in diesem Zustand für
10 Minuten, und Antreiben nach diesem Ruhenlassen. Eine Öltemperatur
des Getriebeöls
und einer Raumtemperatur sind beide auf 18 und 19° während der
Zeit des Versuchs festgelegt. Falls die Rotation des Innenrings
blockiert wird oder ein Funken erzeugt wird, wird davon ausgegangen, daß ein Festfressen
aufgetreten ist. Ergebnisse des öllosen
Freßsicherheitstests
sind in 8 dargestellt. Eine vertikale
Achse in 8 zeigt eine Zeit (Einheit:
Minute, Sekunde), die bis zum Festfressen benötigt wird. Wie aus 8 ersichtlich
ist, wird das Festfressen bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit und
gleicher axialen Last Fa und den gleichen Schmierungsbedingungen
in allen nach dem Stand der Technik bekannten Produkten innerhalb
weniger Minuten erzeugt, und im Gegensatz dazu tritt das Festfressen
in beiden Produkten der Ausführungsform
auf, nachdem 40 Minuten oder mehr verstrichen sind. Das heißt, die
Produkte der Ausführungsform weisen
eine Freßsicherheit
auf, die etwa das 10-fache oder mehr der Produkte des Standes der
Technik beträgt.
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Versuch bei
geringer Ölzufuhr
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Die
Rotationsgeschwindigkeit des Innenrings 3 wird 3800 U/min
festgelegt. Die axiale Last Fa von 10 gN wird stufenweise in Schritten
1 kN auf den Außenring 2 aufgebracht.
Eine Haltezeit für
einen Schritt der axialen Last Fa bei jedem der Schritte beträgt 5 Minuten.
Die Schmierung wird erreicht durch Tropfen des Getriebeöls (SAE85W-90)
auf den Kragenbereich 7 der Seite großen Durchmessers des Innenrings 3 mit
drei Millilitern pro Minute. Die Öltemperatur des Getriebeöls wird
auf 18 und 19°C
während
der Versuchszeit festgelegt. Falls die Rotation des Innenrings 3 blockiert
wird, ein Funken erzeugt wird oder die Lagertemperatur stark ansteigt
(200°C), wird
festgestellt, daß ein
Festfressen aufgetreten ist. Ergebnisse dieses Versuchs bei geringer Ölzufuhr sind
in 9 dargestellt. Eine vertikale Achse in 9 bezeichnet
die axiale Last Fa (Einheit kN) zum Zeitpunkt des Festfressens.
Wie aus 9 ersichtlich ist, tritt bei
der Vergrößerung der
axialen Last Fa bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit und gleichen Schmierungsbe dingungen
das Festfressen in allen Produkten des Standes der Technik zu einem
Zeitpunkt auf, an welchem die axiale Last Fa auf etwa 14 bis 21
kN angewachsen ist, und im Gegensatz dazu wird das Festfressen in
beiden Produkten der Ausführungsform
zuerst zu einen Zeitpunkt erzeugt, wenn die axiale Last Fa auf 31
bis 36 kN oder mehr angewachsen ist. Das heißt, die Produkte der Ausführungsform
haben eine Freßsicherheit,
die etwa das 1,9-fache
oder mehr als die nach dem Stand der Technik bekannten Produkte
bezüglich
der axialen Last Fa beträgt.
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Wie
aus den vorstehend erwähnten
Versuchsergebnissen ersichtlich ist, können die Produkte der Ausführungsform
in großem
Umfang das Festfressen auf der Stirnfläche 4A auf der Seite
großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 und auf der Führungsfläche des
Innenrings sowohl im öllosen
Zustand als auch bei geringer Ölzufuhr
begrenzen, verglichen mit den vorbekannten Produkten.
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Rotationsdrehmoment-Dispersionstest
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Im
folgenden wird eine Dispersion des Rotationsdrehmoments der Produkte
der Ausführungsform
und der vorbekannten Produkte gemessen. Das auf den Außenring
ausgeübte
Rotationsdrehmoment wird durch Aufbringen eines Rostschutzöls auf diese Lager,
Festlegen der axialen Last Fa auf 8 kN, Befestigen des äußeren Rings
und Rotieren des Innenrings bei 50 U/min gemessen.
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10 zeigt
Meßwerte
eines Rotationsdrehmoments (eines Reibungsdrehmoments) der Produkte
der Ausführungsform
und der vorbekannten Produkte). Eine Markierung O in 10 bezeichnet einen
Durchschnittswert des Drehmoments, und eine Linie, die sich von
der Markierung O aus aufwärts und
abwärts
erstreckt, bezeichnet eine Breite der Streuung des Drehmoments.
Aus dieser Zeichnung ist ersichtlich, daß die Streuung (Auslenkungsbreite) des
Rotationsdrehmoments bei der Niedriggeschwindigkeits-Rotationszeit der
Produkte der Ausführungsform
0,38 N·m
beträgt
und die Hälfte
oder weniger verglichen mit dem Wert von 0,83 N·m der vorbekannten Produkte
wird.
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Hieraus
wird ersichtlich, daß es
durch die vorliegende Ausführungsform
möglich
ist, das Festfressen durch Anbringen der Oberflächenrauheit gemäß den oben
erwähnten
Ausdrücken
(1) und (2) auf die Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 in großem Umfang zu begrenzen, und
es ist möglich,
die Dispersion des Rotationsdrehmoments zu reduzieren.
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In
diesem Fall kann die vorliegende Erfindung auf die folgenden Ausführungsformen
angewandt werden.
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In
der vorstehend erwähnten
Ausführungsform
ist gezeigt, daß eine
Struktur, die so geschliffen wird, daß die Oberflächenrauheit
der Stirnfläche 4A auf
der Seite großen
Durchmessers der Kegelwalze 4 den oben erwähnten Ausdrücken (1)
und (2) genügt und
derart geschliffen ist, daß die
Führungsfläche 8 des
Kragenbereichs 7 in der Umfangsrichtung selbst durch Schleifen
der Führungsfläche 8 des
Kragenbereichs 7 derart ausgebildet ist, daß die Oberflächenrauheit
den oben erwähnten
Ausdrücken
(1) und (2) genügt,
es ermöglicht,
Probleme wie etwa das Festfressen, Abrieb oder dergleichen auf die
gleiche Weise zu begrenzen. Ferner ist es möglich, derart zu Schleifen,
daß die
Oberflächenrauheit
sowohl auf der Stirnfläche
als auch auf der Führungsfläche den
oben erwähnten
Ausdrücken
(1) und (2) genügt.
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Das
erfindungsgemäße Wälzlager
kann auf andere Wälzlager
angewendet werden, die jeweils in den 11 und 12 dargestellt
sind, beispielsweise auf ein Wälzlager 31,
das mit einer Zylinderwalze ausgestattet ist.
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Das
in den 11 und 12 dargestellt Wälzlager 31 ist
mit einem Außenring 32,
einem Innenring 33 und einer Zylinderwalze 34 versehen.
Das in 11 dargestellte Wälzlager 31 ist
mit Kragenbereichen 32a ausgestattet, die sich an einer
Innenseite in einer Durchmesserrichtung an beiden Enden bezüglich einer
axialen Richtung eines Innendurchmessers des Außenrings 32 erstrecken
und ist derart ausgebildet, daß es
in einer Art von Gleitkontakt beide Stirnflächen der Zylinderwalze 34 durch
innere Seitenflächen 32b der
Kragenbereiche 32a führt. Das
in 12 dargestellte Wälzlager 31 ist mit
Kragenbereichen 33a versehen, die sich an einer Außenseite
in einer Durchmesserrichtung an beiden Enden bezüglich einer Axialrichtung eines
Außendurchmessers
des Innenrings 33 erstrecken und ist derart ausgebil det,
daß beide
Stirnflächen
der Zylinderwalze 34 in einer Art von Gleitkontakt durch
innere Seitenflächen 33b der
Kragenbereiche 33a geführt werden.
In diesem Fall ist das Wälzlager
von einer Art, bei welcher die Kragenbereiche 32a und 33a auf einer
Seite in der axialen Richtung vorgesehen sind und Kragenringe auf
der anderen Seite in der axialen Richtung angebracht sind, was nicht
dargestellt ist, und die vorliegende Erfindung kann auf diese Art
von Wälzlager
angewandt werden.
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In
diesen Arten von Wälzlagern 31 wird
die Oberflächenrauheit
zumindest entweder der inneren Seitenflächen 32b und 33b der
Kragenbereiche 32a und 33a oder der Stirnfläche 34a der
Zylinderwalze 34 auf den Wert festgelegt, der den beiden
Ausdrücken
(1) und (2) als Bedingung genügt.
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Das
oben erwähnte
Kegelrollenlager 1 wird in einem inneren Bereich eines
Fahrzeuggetriebes oder des Fahrzeug-Differenzialgetriebes wie etwa
eines Motorfahrzeugs oder dergleichen verwendet. 13 zeigt
ein Leistungsübertragungssystem
vom Frontmotor-Hinterantrieb-Typ (FR), und 14 zeigt ein
Leistungsübertragungssystem
vom Frontmotor-Vorderantrieb-Typ (FF).
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In 13 sind
ein Getriebe 50 und ein Differenzialgetriebe 51 durch
eine Antriebswelle 52 verbunden. Das Getriebe 50 ist
mit einer Eingangswelle 53, einer Vorgelegewelle 54 und
einer Ausgangswelle 55 versehen. Die Eingangswelle 53 ist
mit einem Zahnrad 56a versehen, die Vorgelegewelle 54 ist
mit einem Zahnrad 56b und einer Anzahl von Übertragungszahnrädern 56c versehen,
und die Ausgangswelle 55 ist mit einer Anzahl von Übertragungszahnrädern 56d versehen.
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Die
Eingangswelle 53 ist mittels eines Wälzlagers 58a gegenüber einem
Gehäuse 57 drehbar gelagert.
Die Vorgelegewelle 54 ist durch zwei Wälzlager 58b und 58c drehbar
gegenüber
dem Gehäuse 57 gelagert,
und die Ausgangswelle 55 ist drehbar gegenüber dem
Gehäuse 57 durch
jeweils zwei Wälzlager 58d und 58e gelagert.
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Die
Eingangswelle 53 wird durch eine Ausgangsrotation eines
Motors gedreht. Diese Rotation wird auf das Zahnrad 56b der
Vorgelegewelle 54 vom Zahnrad 56a her übertragen,
und die Vorgelegewelle 54 wird gedreht. Jedes aus der Anzahl
der Übertragungszahnräder 56c auf
der Vorgelegewelle 54 steht im Eingriff mit einem aus der
Anzahl von Übertragungszahnrädern 56d der
Ausgangswelle 55, und die Rotation der Vorgelegewelle 54 wird
mit einem Drehzahlwechsel auf die Ausgangswelle 55 übertragen.
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Bei
einer Anzahl von Wälzlagern 58a bis 58e,
die in dem inneren Bereich des Getriebes 50 verwendet werden,
handelt es sich um Kegelrollenlager 1 gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform.
In diesem Fall sind das Wälzlager 58a,
das die Eingangswelle 53 lagert, und das Wälzlager 58d,
das die Ausgangswelle 55 lagert, zueinander gewandt montiert,
zwei Wälzlager 58d und 58e,
die beide Enden der Ausgangswelle 55 lagern sind zueinander gewandt
angeordnet, und die Wälzlager 58b und 58c,
die beide Enden der Vorgelegewelle 54 lagern, sind zueinander
gewandt angeordnet.
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Das
Differenzialgetriebe 51 umfaßt ein Antriebsritzel 59,
einen Zahnkranz 60, ein Paar von Differenzialritzeln 61 und 62 und
zwei linke und rechte Seitenzahnräder 63 und 64.
Die Ritzelwelle 65, die einstückig mit dem Antriebsritzel 59 ausgebildet
ist, ist drehbar gegenüber
einem Gehäuse 69 mittels zweier
Wälzlager 68a und 68b gelagert.
Eine linke Antriebswelle 66 ist einstückig mit dem Seitenzahnrad 63 unten
in 13 ausgebildet, und eine rechte Antriebswelle 67 ist
einstückig
mit dem Seitenzahnrad 64 oben in 13 ausgebildet,
und diese sind drehbar gegenüber
dem Gehäuse 69 durch
jeweils ein Wälzlager 68c und 68d gelagert.
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Bei
einer Anzahl von Wälzlagern 68a bis 68d,
die in dem inneren Bereich des Differenzialgetriebes 51 angeordnet
sind, handelt es sich um das Kegelrollenlager 1 gemäß der zuvor
beschriebenen Ausführungsform.
In diesem Fall sind zwei Wälzlager 68a und 68b,
die die Antriebsritzelwelle 65 lagern, einander abgewandt
angeordnet, und ein Wälzlager 68c zur
Lagerung der linken Antriebswelle 66 und ein Wälzlager 68d zur
Lagerung der rechten Antriebswelle 67 sind einander zugewandt
angeordnet. Wie zuvor erläutert,
ist es durch Verwendung des Kegelrollenlagers, bei welchem die Dispersion
des Rotationsdrehmoments klein ist und die Freßsicherheit hoch ist, wie oben
beschrieben, in dem Innenbereich des Getriebes 50 und des
Differenzialgetriebes 51 möglich, eine Rotationsleistung
zu verbessern und die Lebensdauer des Getriebes 50 und
des Differenzialgetriebes 51 zu erhöhen.
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In 14 bezeichnet
Bezugsziffer 70 ein Getriebe und Bezugsziffer 71 bezeichnet
ein Differenzialgetriebe. Das Getriebe 70 und das Differenzialgetriebe 71 sind
in einem inneren Bereich eines einzigen Gehäuses 72 angeordnet.
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Das
Getriebe 70 ist mit einer Eingangswelle 73 und
einer Vorgelegewelle 74 ausgestattet.
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Die
Eingangswelle 73 ist mit einer Anzahl von Übertragungszahnrädern 75a versehen,
und die Vorgelegewelle 74 ist mit einer Anzahl Übertragungszahnrädern 75b und
einem Ausgangszahnrad 75c versehen.
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Beide
Enden der Eingangswelle 73 sind drehbar gegenüber dem
Gehäuse 72 durch
ein Paar von Wälzlagern 76a und 76b gelagert,
und beide Enden der Vorgelegewelle 74 sind drehbar gegenüber dem
Gehäuse 72 durch
ein Paar von Wälzlagern 76b und 76c gelagert.
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Die
Eingangswelle 73 wird durch die Ausgangsrotationen des
Motors gedreht, eines aus seiner Anzahl von Übertragungszahnrädern 75a der Eingangswelle 73 steht
im Eingriff mit einem aus der Anzahl von Übertragungszahnrädern 75b der
Vorgelegewelle 74, und die Rotation der Vorgelegewelle 74 wird
bezüglich
der Drehzahl geändert.
Die Rotation der Vorgelegewelle 74 wird auf das Differenzialgetriebe 71 durch
das Ausgangszahnrad 75c übertragen.
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Eine
Anzahl von Wälzlagern 76a bis 76d,
die in dem inneren Bereich des Getriebes 70 verwendet werden,
werden als Kegelrollenlager 1 ausgebildet, gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform.
In diesem Fall sind ein Paar von Wälzlagern 76a und 76b,
die die Eingangswelle 73 lagern, und ein Paar von Wälzlagern 76c und 76d,
die die Vorgelegewelle 74 lagern, einander zugewandt angeordnet.
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Das
Differenzialgetriebe 71 ist mit einem Zahnkranz (auch als
Endantriebszahnrad bezeichnet) 80, einem Paar von Differenzialritzeln 81 und 82 und
einem Paar von Seitenzahnrädern 83 und 84 ausgestattet.
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Eine
linke Antriebswelle 85, die einstückig mit dem Seitenzahnrad 83 auf
der linken Seite ausgebildet ist und eine rechte Antriebswelle 86,
die einstückig mit
dem Seitenzahnrad 84 der rechten Seite ausgebildet ist,
sind drehbar gegenüber
dem Gehäuse 72 durch
jeweils ein Wälzlager 87a und 87b gelagert.
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Zwei
Wälzlager 87a und 87b,
die in dem inneren Bereich des Differenzialgetriebes 71 verwendet
werden, sind als das Kegelrollenlager 1 ausgebildet, gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform.
In diesem Fall sind zwei Wälzlager 87a und 87b einander
zugewandt angeordnet.
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Wie
zuvor erwähnt,
wird es durch Verwendung des Kegelrollenlagers, in welchem die Dispersion
des Rotationsdrehmoments klein ist und die Freßsicherheit hoch ist, wie oben
erwähnt,
in dem inneren Bereich des Getriebes 70 und des Differenzialgetriebes 71 ermöglicht,
eine Rotationsleistung und eine Lebensdauer des Getriebes 70 und
des Differenzialgetriebes 71 zu verbessern.
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Obwohl
im Fall der Ausführungsformen
in den 13 und 14 alle
Wälzlager
als Kegelrollenlager 1 gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform
ausgebildet sind, ist es möglich,
das Kegelrollenlager 1 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform
an einer erforderlichen Stelle entsprechend konkreter Lasten, Formen
und dergleichen des Getriebes und des Differenzialgetriebes zu verwenden,
und es ist möglich,
das Wälzlager
eines anderen Typs in den anderen Positionen einzusetzen.