WO2009027149A2 - Kranz für eine lageranordnung - Google Patents

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WO2009027149A2
WO2009027149A2 PCT/EP2008/059219 EP2008059219W WO2009027149A2 WO 2009027149 A2 WO2009027149 A2 WO 2009027149A2 EP 2008059219 W EP2008059219 W EP 2008059219W WO 2009027149 A2 WO2009027149 A2 WO 2009027149A2
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wreath
pockets
bearing arrangement
bearing
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Andreas Neudecker
Bernhard Steger
Manfred Winkler
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Schaeffler Kg
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    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
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    • F16C33/4623—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages
    • F16C33/4629—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages formed as one-piece cages, i.e. monoblock cages made from metal, e.g. cast or machined window cages
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Definitions

  • the invention relates to a ring for a bearing assembly and a bearing assembly.
  • Bearing arrangements which are provided for shift and / or gear arrangements, usually have a trained for receiving rolling elements ring, wherein such a ring between two coaxial with this ring arranged races is arranged.
  • the wreath also has receiving cages for rolling bodies which are designed as balls and / or rolling cylinders.
  • the rolling elements are rotatably supported within the receiving cages of the ring. Furthermore, the rolling elements can roll on running surfaces along the bearing rings.
  • This bearing assembly comprises an inner ring and an outer ring, between which a holding arrangement for holding balls is arranged. Along a surface, this holding arrangement has V-shaped slots with a semicircular profile.
  • a grease-lubricated thrust bearing is known from the publication DE 1 575 500.
  • This thrust bearing consists of a disk-shaped cage and a number of rolling bodies received in pockets of the cage, at least one End face of the cage is provided with groove-shaped recesses which extend over a whole or approximately the entire radial height of the cage to its outer diameter and are inclined in a relation to an adjacent running disk rotational direction of the cage. It is further provided that the inclined groove-shaped recesses are formed as arcs and have a rectangular profile.
  • the publication DE 1 001 062 describes a cage for a needle bearing in which needles are guided and held individually in cage stars on webs, wherein the needles are held outwardly by deforming ribs extending in the circumferential direction on the webs. These ribs are interrupted in their middle part on the cage webs.
  • a roller bearing with roll support projections formed by deformation is known from the document DE 41 25 730 C2.
  • this roller bearing has a cylindrical cage with two peripheral parts and a plurality of axial longitudinal parts. These peripheral portions have inner and outer peripheral surfaces formed by deforming or caulking such that a pair of circumferentially extending inner and outer grooves are formed and respective inner and outer roller support protrusions are provided, the inner and outer grooves forming oil pockets which are coaxially arranged circumferentially along the cage.
  • a similarly trained needle roller cage with windows for individually guiding needles is known from the document DE 951 686. Again, interrupted slots are provided along surfaces of the needle bearing cage through the windows.
  • an object of the invention is to form a ring for a bearing assembly such that it can be operated at elevated speeds.
  • the collar according to the invention for a bearing arrangement is designed such that at least one surface of this collar has pockets, wherein at least one of the pockets has at least one boundary wall oriented obliquely to a tangent of the at least one surface.
  • the tangent usually corresponds to a straight line which contacts the usually ring-shaped rim at the at least one surface in a point of contact, so that the tangent at the point of contact forms a linear approach of the at least one surface of the rim.
  • the rim has an infinite number of points of contact along the at least one surface, with a tangent for each such point of contact. Since a circular curvature of the at least one surface in the region of a pocket provided is usually interrupted, it is provided in an embodiment of the invention that the at least one boundary wall of one of the pockets in the region of the pocket to a tangent to a continuation of the circular curvature of at least one Surface is applied, is oriented obliquely.
  • the at least one boundary wall is designed as a plane or flat surface.
  • a defined on such a flat surface boundary wall or a normal vector at this boundary wall to said tangent is oriented obliquely.
  • the at least one boundary wall is therefore oriented at an angle with an amount greater than 0 ° and less than 90 ° to the tangent to the at least one surface.
  • the mini- At least one boundary wall is conically formed relative to the tangent.
  • a profile or a cross section of a respective pocket may be zigzag-shaped parallel to the tangent and thus, inter alia, V-shaped or W-shaped.
  • the collar for the bearing assembly is typically designed to receive rolling elements.
  • the wreath receiving cages for receiving rolling bodies which may be formed as a roll cylinder and / or balls, on. If the ring is designed to accommodate roller cylinders, it is usually referred to as a needle ring. If the ring is designed to receive balls, it is called a ball ring.
  • the garland is designed as an annular body whose diameter is usually greater by a multiple than its height.
  • the collar has an outside or outwardly oriented surface and an inside or inwardly oriented surface, said pockets on at least one of these two surfaces, i. H. on the outside and / or the inside surface, are arranged.
  • the receiving cages for the rolling elements typically form openings of the ring, which are arranged circumferentially on the rim.
  • the rolling bodies received in these receiving cages are arranged to roll in cooperation with means moving along the outside and / or inside surface. Accordingly, a rolling active region of a respective rolling body is spaced from the at least one surface, arranged outside this surface.
  • the bearing arrangement for which the ring is usually provided, generally has at least one running ring in addition to the ring, wherein this at least one running ring can be designed as an inner and / or outer race.
  • This at least one race is disposed within the bearing assembly coaxially with the rim, with an outer race located outside the rim and an inner race within the rim.
  • the at least one raceway cooperates with the rim such that the rolling elements received in the rim cooperate with a running surface of the at least one race, the rolling elements rolling on a running surface. Accordingly, a rotational movement of the ring relative to the at least one race can be carried out during operation of the Lageran- order.
  • the at least one race moves in operation of the bearing assembly in the direction of the tangent relative to the at least one surface of the ring.
  • the pockets may be disposed on the outside and / or inside surface of the collar. It is further provided that the pockets for collecting a lubricant, for example. Oil, are formed. A certain amount of the lubricant may accumulate within the pockets, especially in a reason of the closed bag, for example. Thus, a supply of the bearing assembly is achieved with lubricant during operation of the bearing assembly by the lubricant in the pockets. Accordingly, for example, in the starting operation of the bearing assembly a basic supply of the lubricant can be made possible. This means u. a., That in the wreath a start-up oil is integrated.
  • the bearing arrangement which has the described rim, can be operated at increased rotational speeds and is suitable, for example, as a bearing arrangement or mounting for a shaft of a hybrid drive, such hybrid drives sometimes running at high rotational speeds.
  • the outer surface or an outer ring of the ring is designed such that a good guide is realized over an on-board diameter during operation of the bearing assembly, wherein with a corresponding arrangement of the pockets on the inner surface or an inner ring of the ring the same effect can be achieved , Due to the conical design of the shelves, a good B ⁇ lung at contact points between individual components of the Lageranord- tion, d. H. the wreath, the rolling body received therein and at least one cooperating with the ring and / or the rolling elements bearing ring of the bearing assembly can be achieved.
  • a ring for a bearing arrangement which may in particular have pockets such as the ring described in the invention, has resilient elements on at least one surface.
  • a ring which has resilient or elastic elements on the at least one surface, but which has no pockets on the at least one surface with obliquely oriented to the tangent boundary walls.
  • such resilient elements may each have at least one curvature or curvature, which means, inter alia, that at least one resilient element is circular-arc-shaped and / or has a kidney-shaped cross-section. Furthermore, the at least one resilient element can enclose a cavity on the at least one surface of the rim. Shen and be arranged on an outside and / or inside surface of the ring.
  • the bearing assembly according to the invention has a collar according to the invention, wherein at least one surface of such a ring has pockets, wherein at least one pocket has at least one boundary wall obliquely oriented to a tangent of the at least one surface.
  • this bearing arrangement has at least one race which is arranged coaxially with respect to the rim, wherein said at least one race has a running surface for rolling bodies of the bearing arrangement.
  • a tolerance compensation can be achieved during operation of the bearing arrangement, whereby further guiding properties of, for example, a ring formed as a so-called rolling body ring are improved.
  • the ring or rolling body cage is formed, for example, from a metal or a metallic compound or alloy such as TN, steel, brass or bronze.
  • An outer ring or inner ring may also be formed as a non-magnetic or a-magnetic steel.
  • the rolling elements or rolling elements are suitable as materials steel and / or ceramic.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a section of a first
  • FIG. 2 shows a schematic representation of that presented in FIG
  • Figure 3 shows an enlargement of the section of the ring shown in Figure 2 in a schematic representation.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a cross section of the ring schematically illustrated in one of the figures 1 to 3.
  • Figure 5 shows a schematic representation of a second embodiment of a ring according to the invention.
  • FIG. 6 shows a detail from FIG. 5.
  • Figure 7 shows a cross section through the presented in Figures 5 or 6 garland in a schematic representation.
  • FIG. 8 shows a third embodiment of a device according to the invention
  • Figure 9 shows a schematic representation of a cross section through the in
  • Figure 8 shown wreath.
  • Figure 10 shows an example of a known from the prior art ring in a schematic representation.
  • FIG. 11 shows a schematic representation of a detail of the ring presented in FIG.
  • FIG. 12 shows a detail from FIG. 11. Detailed description of the drawings
  • the first embodiment of a ring 2 according to the invention shown in detail in FIG. 1 comprises an outside surface 4, a side surface 6 and a number of receiving cages 8, wherein in each case one such receiving cage 8 a rolling element 10 designed as a cylinder is rotatably supported relative to the ring 2 is. Accordingly, the wreath 2 shown here is designed as a so-called. Nadelkranz.
  • the ring 2 has a number of pockets 12, wherein in each case a pocket 12 in the present embodiment has four boundary walls 16 and two 39, wherein each such boundary wall 16 is oriented obliquely to a surface 4 on the tangent 16.
  • axially oriented side walls 18 of the pockets 12 has a zigzag-shaped profile with four oblique outer edges here.
  • Figure 2 shows the already presented in Figure 1 section of the rim 2 in a second, partially sectioned view.
  • the embodiment of the ring 2 presented here is provided as a component of a bearing arrangement.
  • this bearing arrangement has an outer race, not shown here, which is coaxial, outside the outer surface 4 is to be arranged.
  • the rim 2 moves relative to the race in a rotational direction corresponding to an orientation of the drawn tangent 16.
  • the rolling elements 10 roll on a running surface of the raceway.
  • the pockets 12 are provided for receiving a lubricant, so that a lubrication of the Bearing arrangement between the race and the rim 2 is favored and the bearing assembly can be operated at high speeds.
  • FIG. 2 A detail from FIG. 2 is shown enlarged in FIG.
  • Figure 4 shows a schematic sectional view through the presented in Figures 1 to 3 ring 2, shown. It can be seen that the pockets 12 have a zigzag-shaped and thus W-shaped profile.
  • Figure 4 shows how the four oblique boundary walls 14 are oriented relative to the surface 4 of the rim 2. Accordingly, the boundary walls 14 are also oriented at an angle greater than 0 ° and less than 90 ° relative to the surface 4 or a not shown here because of the overview tangent. Such a tangent would be applied in the region of an opening in each case a pocket 12 at a continuation of the surface 4.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a second embodiment of a ring 30 having a surface 32, a side surface 34 and receiving cages 8, in which rolling elements 10 are arranged.
  • This second embodiment of the ring 32 likewise has pockets 12 which comprise boundary walls 14 which are oriented obliquely relative to a tangent 16 resting against the surface 32 and are accordingly conical.
  • the side walls 18 zigzag and thus W-shaped.
  • the ring 30 shown in FIG. 5 and in further illustrations in FIGS. 6 and 7 in the second embodiment has resilient elements 36. These resilient elements 36 are arranged on the outside surface 32 of the rim 30 and have a circular curvature and also each enclose a cavity 38.
  • the resilient and thus elastic elements are suitable for making a tooth ranzausmaschine with a bearing ring, not shown here provide the bearing assembly.
  • the bearing ring rotates relative to the rim 30 in a direction parallel to the tangent 16, the rolling elements 10 designed as cylinders rolling on a running surface of this race.
  • a third embodiment of the ring 50 according to the invention is shown in a schematic representation in FIG. 8 and in a detailed sectional illustration in FIG.
  • This embodiment of the ring 50 has a surface 52, a side surface 54, a number of receiving cages 8 for receiving rolling elements 10, which are designed here as a cylinder, and a number for receiving a lubricant formed pockets 12.
  • these pockets 12 each have four boundary walls 14, which are oriented obliquely to a voltage applied to a respective point of the surface 52 of the rim 50 tangent 16. Accordingly, the pockets 12 are tapered in the direction of this respective tangent 16 and have zigzag and thus W-shaped side walls 18.
  • the third embodiment of the ring presented in FIGS. 8 and 9 has on the surface 52 resilient elements 56 which, compared to the elements 36 of the second embodiment of the rim 30 instead of a curvature now have two curvatures and therefore are kidney-shaped in cross-section and thus in profile.
  • FIG. 10 An example of a ring 70 known from the prior art is shown schematically in FIG. 10 as well as in a first enlarged section in FIG. 11 and a further enlarged section in FIG.
  • this ring 70 comprises a number of receiving cages 72, which are designed to receive rolling elements, not shown here.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kranz (2) für eine Lageranordnung, der an mindestens einer Oberfläche (4) Taschen (12) aufweist, wobei wenigstens eine der Taschen (12) zumindest eine zu einer Tangente (16) der mindestens einen Oberfläche (4) schräg orientierte Begrenzungswand (14) aufweist. Außerdem betriff die Erfindung eine Lageranordnung mit einem derartigen Kranz (2).

Description

Bezeichnung der Erfindung
Kranz für eine Lageranordnung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kranz für eine Lageranordnung und eine Lageranordnung.
Hintergrund der Erfindung
Lageranordnungen, die für Schalt- und/oder Getriebeanordnungen vorgesehen sind, weisen üblicherweise einen zur Aufnahme von Rollkörpern ausgebildeten Kranz auf, wobei ein derartiger Kranz zwischen zwei koaxial zu diesem Kranz angeordneten Laufringen angeordnet ist. Der Kranz weist zudem Aufnahmekä- fige für Rollkörper, die als Kugeln und/oder Rollzylinder ausgebildet sind, auf. Bei Betrieb der Lageranordnung werden die Rollkörper innerhalb der Aufnahmekäfige des Kranzes drehbar gehalten. Weiterhin können die Rollkörper an Laufflächen entlang der Lagerringe abrollen.
Ein Beispiel für eine Lageranordnung ist aus der Druckschrift JP 2001/140870 bekannt. Diese Lageranordnung umfasst einen Innenring und einen Außenring, zwischen denen eine Halteanordnung zum Halten von Kugeln angeordnet ist. Entlang einer Oberfläche weist diese Halteanordnung V-förmige Schlitze mit halbkreisförmigem Profil auf.
Ein fettgeschmiertes Axiallager ist aus der Druckschrift DE 1 575 500 bekannt. Dieses Axiallager besteht aus einem scheibenförmigen Käfig und einer Anzahl in Taschen des Käfigs aufgenommener Wälzkörper, wobei mindestens eine Stirnfläche des Käfigs mit nutenförmigen Vertiefungen versehen ist, die sich über eine ganze oder annähernd die ganze radiale Bauhöhe des Käfigs bis zu dessen Außendurchmesser erstrecken und in einer auf eine angrenzende Laufscheibe bezogenen Drehrichtung des Käfigs geneigt sind. Hierbei ist wei- terhin vorgesehen, dass die geneigten nutenförmigen Vertiefungen als Bögen ausgebildet sind und ein rechteckiges Profil aufweisen.
In der Druckschrift DE 1 001 062 ist ein Käfig für ein Nadellager beschrieben, bei dem Nadeln einzeln in Käfigsternen an Stegen geführt und gehalten wer- den, wobei die Nadeln nach außen durch Verformen von in Umfangshchtung auf den Stegen verlaufenden Rippen gehalten sind. Hierbei sind diese Rippen in ihrem mittleren Teil auf den Käfigstegen unterbrochen.
Ein Rollenlager mit durch Verformen gebildeten Rollenhalterungsvorsprüngen ist aus der Druckschrift DE 41 25 730 C2 bekannt. Zur Halterung von Rollen weist dieses Rollenlager einen zylindrischen Käfig mit zwei Umfangsteilen sowie mehrere axiale Längsteile auf. Diese Umfangsteile besitzen innere und äußere Umfangsflächen, die durch Verformen oder Verstemmen derart gebildet sind, dass ein Paar sich entlang des Umfangs erstreckende Innen- und Außen- nuten gebildet ist und jeweils innere und äußere Rollenhalterungsvorsprünge bereitgestellt sind, wobei die Innen- und Außennuten Öltaschen bilden, die entlang des Käfigs koaxial umlaufend angeordnet sind.
Ein ähnlich ausgebildeter Nadellagerkäfig mit Fenstern zum Einzelführen von Nadeln ist aus der Druckschrift DE 951 686 bekannt. Auch hier sind entlang von Oberflächen des Nadellagerkäfigs durch die Fenster unterbrochene, umlaufende Schlitze vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von dem voranstehend genannten Stand der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Kranz für eine Lageranordnung derart auszubilden, dass dieser auch bei erhöhten Drehzahlen betrieben werden kann. Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche, die einen Kranz für eine Lageranordnung sowie eine Lageranordnung betreffen, gelöst.
Der erfindungsgemäße Kranz für eine Lageranordnung ist derart ausgebildet, dass mindestens eine Oberfläche dieses Kranzes Taschen aufweist, wobei wenigstens eine der Taschen zumindest eine zu einer Tangente der mindestens einen Oberfläche schräg orientierte Begrenzungswand aufweist.
Die Tangente entspricht in der Regel einer Geraden, die den üblicherweise ringförmigen Kranz an der mindestens einen Oberfläche in einem Berührungs- punkt berührt, so dass die Tangente in dem Berührungspunkt eine lineare Annäherung der mindestens einen Oberfläche des Kranzes bildet. Unter einer geometrischen Betrachtungsweise weist der Kranz entlang der mindestens einen Oberfläche unendlich viele Berührungspunkte auf, wobei für jeden derartigen Berührungspunkt eine Tangente existiert. Da eine kreisrunde Wölbung der mindestens einen Oberfläche im Bereich einer vorgesehenen Tasche üblicherweise unterbrochen ist, ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die mindestens eine Begrenzungswand einer der Taschen im Bereich der Tasche zu einer Tangente, die an einer Fortsetzung der kreisrunden Wölbung der mindestens einen Oberfläche anliegt, schräg orientiert ist.
In einer Variante der Erfindung ist die mindestens eine Begrenzungswand als plane bzw. ebene Fläche ausgebildet. Somit ist eine über eine derartige ebene Fläche definierte Begrenzungswand bzw. ein Normalenvektor an dieser Begrenzungswand zu besagter Tangente schräg orientiert.
Die mindestens eine Begrenzungswand ist demnach unter einem Winkel mit einem Betrag größer 0 ° und kleiner 90 ° zu der Tangente an der mindestens einen Oberfläche orientiert. In Ausgestaltung ist auch möglich, dass die min- destens eine Begrenzungswand relativ zu der Tangente konisch ausgebildet ist. Diesbezüglich kann ein Profil oder ein Querschnitt einer jeweiligen Tasche parallel zu der Tangente zickzack-förmig und somit u. a. V-förmig oder W-förmig ausgebildet sein.
Der Kranz für die Lageranordnung ist typischerweise zur Aufnahme von Rollkörpern ausgebildet. Hierzu weist der Kranz Aufnahmekäfige zur Aufnahme von Rollkörpern, die als Rollzylinder und/oder Kugeln ausgebildet sein können, auf. Falls der Kranz zur Aufnahme von Rollzylindern ausgebildet ist, wird er in der Regel als Nadelkranz bezeichnet. Falls der Kranz zur Aufnahme von Kugeln ausgebildet ist, bezeichnet man ihn als Kugelkranz.
Üblicherweise ist der Kranz als ringförmiger Körper ausgebildet, dessen Durchmesser in der Regel um ein Vielfaches größer als dessen Höhe ist. Zu- dem weist der Kranz eine außenseitige bzw. nach außen orientierte Oberfläche und eine innenseitige bzw. nach innen orientierte Oberfläche auf, wobei die besagten Taschen an mindestens einer dieser beiden Oberflächen, d. h. an der außenseitigen und/oder der innenseitigen Oberfläche, angeordnet sind.
Die Aufnahmekäfige für die Rollkörper bilden typischerweise Öffnungen des Kranzes, die an dem Kranz umlaufend angeordnet sind. Die in diesen Aufnahmekäfigen aufgenommenen Rollkörper sind derart angeordnet, dass sie mit einer Einrichtung, die sich entlang der außenseitigen und/oder innenseitigen Oberfläche bewegt, rollend zusammenwirken. Demnach ist ein rollend aktiver Bereich jeweils eines Rollkörpers von der mindestens einen Oberfläche beabstandet, außerhalb dieser Oberfläche angeordnet.
Die Lageranordnung, für die der Kranz üblicherweise vorgesehen ist, weist neben dem Kranz in der Regel noch mindestens einen Laufring auf, wobei die- ser mindestens eine Laufring als innerer und/oder äußerer Laufring ausgebildet sein kann. Dieser mindestens eine Laufring ist innerhalb der Lageranordnung koaxial zu dem Kranz angeordnet, wobei ein äußerer Laufring außerhalb des Kranzes und ein innerer Laufring innerhalb des Kranzes angeordnet ist. Bei einem Betrieb der Lageranordnung wirkt der mindestens eine Laufring mit dem Kranz derart zusammen, dass die in dem Kranz aufgenommenen Rollkörper mit einer Lauffläche des mindestens einen Laufrings zusammenwirken, wobei die Rollkörper an einer Lauffläche abrollen. Demnach ist bei Betrieb der Lageran- Ordnung eine Drehbewegung des Kranzes relativ zu dem mindestens einen Laufring durchführbar.
Somit bewegt sich der mindestens eine Laufring bei Betrieb der Lageranordnung in Richtung der Tangente relativ zu der mindestens einen Oberfläche des Kranzes.
Die Taschen können an der außenseitigen und/oder innenseitigen Oberfläche des Kranzes angeordnet sein. Es ist weiterhin vorgesehen, dass die Taschen zum Sammeln eines Schmiermittels, bspw. Öl, ausgebildet sind. Eine bestimm- te Menge des Schmiermittels kann sich innerhalb der Taschen, insbesondere in einem Grund der bspw. geschlossenen Tasche, sammeln. Somit wird bei Betrieb der Lageranordnung durch das in den Taschen befindliche Schmiermittel eine Versorgung der Lageranordnung mit Schmiermittel erreicht. Demnach kann bspw. im Anfahrtsbetrieb der Lageranordnung eine Grundversorgung mit dem Schmiermittel ermöglicht werden. Dies bedeutet u. a., dass in dem Kranz eine Anlaufölung integriert ist.
Die Lageranordnung, die den beschriebenen Kranz aufweist, kann bei erhöhten Drehzahlen betrieben werden und ist bspw. als Lageranordnung bzw. La- gerung für eine Welle eines Hybridantriebs geeignet, wobei derartige Hybridantriebe teilweise bei hohen Drehzahlen laufen.
Mit dem Kranz werden einige Nachteile des Stands der Technik behoben. Lageranordnungen, bei denen keine über den Kranz bereitgestellte Schmierung möglich ist, können Tests zufolge nur mit einer maximalen Drehzahl von 2.000 bis 2.600 Umdrehungen pro Minute betrieben werden, wobei es bei derartig hohen Drehzahlen zu Anschmierungen oder einer sog. Graufleckigkeit der Lageranordnung kommen kann. Lageranordnungen die hingegen eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kranzes aufweisen, können auch unter höheren Drehzahlen betrieben werden, ohne dass es dabei zu Anschmierungen oder Graufleckigkeit kommt. Somit wird mit der Erfindung u. a. eine Verbesserung der Versorgung mit Schmiermittel für eine Lageranordnung realisiert.
Im Rahmen der Erfindung ist u. a. vorgesehen, dass die äußere Oberfläche bzw. ein Außenring des Kranzes derart gestaltet ist, dass eine gute Führung über einen Borddurchmesser bei Betrieb der Lageranordnung realisiert ist, wobei bei entsprechender Anordnung der Taschen an der inneren Oberfläche bzw. einem Innenring des Kranzes derselbe Effekt erzielbar ist. Durch die konische Ausgestaltung der Borde kann innerhalb der Lageranordnung eine gute BeÖlung an Kontaktstellen zwischen einzelnen Komponenten der Lageranord- nung, d. h. dem Kranz, den darin aufgenommenen Rollkörper und mindestens einem mit dem Kranz und/oder den Rollkörpern zusammenwirkenden Lagerring der Lageranordnung erreicht werden.
Ein Kranz für eine Lageranordnung, der insbesondere Taschen wie der erfin- dungsgemäß beschriebene Kranz aufweisen kann, weist an mindestens einer Oberfläche federnde Elemente auf.
Demnach ist es auch denkbar, einen Kranz bereitzustellen, der an der mindestens einen Oberfläche federnde bzw. elastische Elemente aufweist, der jedoch an der mindestens einen Oberfläche keine Taschen mit zu der Tangente schräg orientierten Begrenzungswänden aufweist.
Hierbei können derartige federnde Elemente jeweils mindestens eine Wölbung oder Krümmung aufweisen, was u. a. bedeutet, dass mindestens ein federndes Element kreisbogenförmig ausgebildet ist und/oder einen nierenförmigen Querschnitt aufweist. Weiterhin kann das mindestens eine federnde Element an der mindestens einen Oberfläche des Kranzes einen Hohlraum umschlie- ßen und an einer außenseitigen und/oder innenseitigen Oberfläche des Kranzes angeordnet sein.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung weist einen erfindungsgemäßen Kranz auf, wobei mindestens eine Oberfläche eines derartigen Kranzes Taschen hat, wobei wenigstens eine Tasche zumindest eine zu einer Tangente der mindestens einen Oberfläche schräg orientierte Begrenzungswand aufweist.
Diese Lageranordnung weist in einer Ausführungsform mindestens einen zu dem Kranz koaxial angeordneten Laufring auf, wobei dieser mindestens eine Laufring eine Lauffläche für Rollkörper der Lageranordnung hat.
Durch Vorsehen federnder Elemente an der mindestens einen Oberfläche kann ein Toleranzausgleich bei Betrieb der Lageranordnung erreicht werden, wo- durch weiterhin Führungseigenschaften des bspw. als ein sog. Wälzkörperkranz ausgebildeten Kranzes verbessert werden. Der Kranz bzw. Rollkörperkä- fig ist bspw. aus einem Metall oder einer metallischen Verbindung bzw. Legierung wie TN, Stahl, Messing oder Bronze gebildet. Ein Außenring oder Innenring kann auch als ein nicht- bzw. a-magnetischer Stahl ausgebildet sein. Für die Rollkörper bzw. Wälzkörper sind als Materialien Stahl und/oder Keramik geeignet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt sind.
Es zeigen:
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt einer ersten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kranzes. Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung den in Figur 1 vorgestellten
Ausschnitt des Kranzes in einer zweiten Perspektive.
Figur 3 zeigt eine Vergrößerung des in Figur 2 gezeigten Ausschnitts des Kranzes in schematischer Darstellung.
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt des in einer der Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Kranzes.
Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kranzes.
Figur 6 zeigt ein Detail aus Figur 5.
Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch den in den Figuren 5 oder 6 vorgestellten Kranz in schematischer Darstellung.
Figur 8 zeigt eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Kranzes in schematischer Darstellung.
Figur 9 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch den in
Figur 8 gezeigten Kranz.
Figur 10 zeigt ein Beispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten Kranzes in schematischer Darstellung.
Figur 11 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt des in Figur 10 vorgestellten Kranzes.
Figur 12 zeigt ein Detail aus Figur 11. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile.
Die in Figur 1 ausschnittsweise in schematischer Darstellung gezeigte erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kranzes 2 umfasst eine außenseitige Oberfläche 4, eine Seitenfläche 6 und eine Anzahl Aufnahmekäfige 8, wobei in jeweils einem derartigen Aufnahmekäfig 8 ein als Zylinder ausgebildeter Rollkörper 10 relativ zu dem Kranz 2 drehbar aufgenommen ist. Demnach ist der hier gezeigte Kranz 2 als ein sog. Nadelkranz ausgebildet.
Weiterhin weist der Kranz 2 eine Anzahl Taschen 12 auf, wobei jeweils eine Tasche 12 in vorliegender Ausführungsform vier Begrenzungswände 16 und zwei Seitenwände18 aufweist, wobei jeweils eine derartige Begrenzungswand 16 zu einer an der Oberfläche 4 angelegten Tangente 16 schräg orientiert ist.
In Figur 1 ist weiterhin dargestellt, dass axial orientierte Seitenwände 18 der Taschen 12 ein zickzack-förmiges Profil mit hier vier schrägen Außenkanten aufweist.
Figur 2 zeigt den bereits in Figur 1 vorgestellten Ausschnitt des Kranzes 2 in einer zweiten, teilweise geschnittenen Ansicht.
Die hier vorgestellte Ausführungsform des Kranzes 2 ist als eine Komponente einer Lageranordnung vorgesehen. Dabei weist diese Lageranordnung einen hier nicht dargestellten äußeren Laufring auf, der koaxial, außerhalb der außenseitigen Oberfläche 4 anzuordnen ist. Bei Betrieb der Lageranordnung bewegt sich der Kranz 2 relativ zu dem Laufring in einer Drehrichtung, die einer Orientierung der eingezeichneten Tangente 16 entspricht. Dabei rollen die Rollkörper 10 an einer Lauffläche des Laufrings ab. Die Taschen 12 sind zur Aufnahme eines Schmiermittels vorgesehen, so dass eine Schmierung der Lageranordnung zwischen dem Laufring und dem Kranz 2 begünstigt wird und die Lageranordnung auch unter hohen Drehzahlen betrieben werden kann.
Ein Detail aus Figur 2 ist in Figur 3 vergrößert dargestellt.
Besonders gut sind die Verhältnisse in Figur 4, die eine schematische Schnittdarstellung durch den in den Figuren 1 bis 3 vorgestellten Kranz 2 zeigt, dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass die Taschen 12 ein zickzack-förmiges und somit W-förmiges Profil aufweisen. Außerdem zeigt Figur 4, wie die vier schrägen Begrenzungswände 14 relativ zu der Oberfläche 4 des Kranzes 2 orientiert sind. Demnach sind die Begrenzungswände 14 ebenfalls unter einem Winkel größer 0 ° und kleiner 90 ° relativ zu der Oberfläche 4 bzw. einer hier wegen der Übersicht nicht eingezeichneten Tangente orientiert. Eine derartige Tangente wäre im Bereich einer Öffnung jeweils einer Tasche 12 an einer Fort- Setzung der Oberfläche 4 anzulegen.
Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Kranzes 30 mit einer Oberfläche 32, einer Seitenfläche 34 sowie Aufnahmekäfigen 8, in denen Rollkörper 10 angeordnet sind. Diese zweite Ausführungs- form des Kranzes 32 weist ebenfalls Taschen 12 auf, die Begrenzungswände 14 umfassen, die relativ zu einer an der Oberfläche 32 anliegenden Tangente 16 schräg orientiert und demnach konisch ausgebildet sind. Außerdem sind auch hier die Seitenwände 18 Zickzack- und somit W-förmig ausgebildet.
Ergänzend zu der in den Figuren 1 bis 4 vorgestellten ersten Ausführungsform des Kranzes 2 weist der in Figur 5 sowie in weiteren Darstellungen in den Figuren 6 und 7 in zweiter Ausführungsform vorgestellte Kranz 30 federnde Elemente 36 auf. Diese federnden Elemente 36 sind an der außenseitigen Oberfläche 32 des Kranzes 30 angeordnet und weisen eine kreisförmige Wölbung auf und umschließen zudem jeweils einen Hohlraum 38.
Bei Betrieb des hier gezeigten Kranzes 30 innerhalb einer Lageranordnung sind die federnden und somit elastischen Elemente dazu geeignet, einen ToIe- ranzausgleich mit einem hier nicht dargestellten Laufring der Lageranordnung bereitzustellen. Bei Betrieb der Lageranordnung dreht sich der Lagerring relativ zu dem Kranz 30 in einer zu der Tangente 16 parallelen Drehrichtung, wobei die als Zylinder ausgebildeten Rollkörper 10 an einer Lauffläche dieses Lauf- rings abrollen.
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kranzes 50 ist in Figur 8 in einer schematischen Darstellung sowie in Figur 9 in einer detaillierten Schnittdarstellung gezeigt. Diese Ausführungsform des Kranzes 50 weist eine Oberfläche 52, eine Seitenfläche 54, eine Anzahl Aufnahmekäfige 8 zur Aufnahme von Rollkörpern 10, die hier als Zylinder ausgebildet sind, sowie eine Anzahl zur Aufnahme von einem Schmiermittel ausgebildeter Taschen 12 auf.
Auch in diesem Fall weisen diese Taschen 12 jeweils vier Begrenzungswände 14 auf, die schräg zu einer in einem jeweiligen Punkt der Oberfläche 52 des Kranzes 50 anliegenden Tangente 16 orientiert sind. Demnach sind die Taschen 12 in Richtung dieser jeweiligen Tangente 16 konisch ausgebildet und weisen Zickzack- und somit W-förmige Seitenwände 18 auf.
Ähnlich wie die anhand der Figuren 5 bis 7 gezeigte zweite Ausführungsform des Kranzes 30 weist die in den Figuren 8 und 9 vorgestellte dritte Ausführungsform des Kranzes an der Oberfläche 52 federnde Elemente 56 auf, die im Vergleich zu den Elementen 36 der zweiten Ausführungsform des Kranzes 30 statt einer Wölbung nunmehr zwei Wölbungen aufweisen und demnach im Querschnitt und somit im Profil nierenförmig ausgebildet sind.
Ein Beispiel für einen aus dem Stand der Technik bekannten Kranz 70 ist in Figur 10 sowie in einem ersten vergrößerten Ausschnitt in Figur 11 und einem weiteren vergrößerten Ausschnitt in Figur 12 schematisch dargestellt. Dabei umfasst dieser Kranz 70 eine Anzahl Aufnahmekäfige 72, die zur Aufnahme hier nicht dargestellter Rollkörper ausgebildet sind. An einer Oberfläche 76 dieses Kranzes 70 sind Ölaufnahmemodule 74 angeordnet, die im Unterschied zu den Taschen 12 aus den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kränze 2, 30, 50 zu Tangenten, die an der Oberfläche 76 des Kranzes 70 anzulegen sind, senkrecht orientierte Außenwände 78 sowie parallel orientierte Böden 80 aufweisen.
Bezugszeichenliste
2 Kranz
4 Oberfläche
6 Seitenfläche
8 Aufnahmekäfig
10 Rollkörper
12 Tasche
14 Begrenzungswand
16 Tangente
18 Seitenwand
30 Kranz
32 Oberfläche
34 Seitenfläche
36 Element
38 Hohlraum
50 Kranz
52 Oberfläche
54 Seitenfläche
56 Element
70 Kranz
72 Aufnahmekäfig
74 Ölaufnahmemodul
76 Oberfläche
78 Außenwand
80 Boden

Claims

Patentansprüche
1. Kranz für eine Lageranordnung, der an mindestens einer Oberfläche (4, 32, 52) Taschen (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Taschen (12) zumindest eine zu einer Tangente (16) der mindestens einen Oberfläche (4, 32, 52) schräg orientierte Begrenzungswand (14) aufweist.
2. Kranz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (12) zum Sammeln eines Schmiermittels ausgebildet sind.
3. Kranz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Tasche (12) ein zickzackförmiges Profil aufweist.
4. Kranz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Tasche (12) ein W-förmiges Profil aufweist.
5. Kranz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (12) an einer außenseitigen Oberfläche (4, 32, 52) angeordnet sind.
6. Kranz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz (2, 30, 50) zur Aufnahme von Rollkörpern (10) ausgebildet ist.
7. Kranz für eine Lageranordnung, insbesondere nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz (2, 30, 50) an der mindestens einen Oberfläche (4, 32, 52) federnde Elemente (36, 56) aufweisen.
8. Kranz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Elemente (36, 56) jeweils mindestens eine Wölbung aufweisen.
9. Kranz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein federndes Element (36, 56) kreisbogenförmig ausgebildet ist.
10. Kranz nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein federndes Element (36, 56) einen nierenförmigen Querschnitt aufweist.
11. Kranz nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein federndes Element (36, 56) einen Hohlraum (38) umschließt.
12. Kranz nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die federnden Elemente (36, 56) an einem außenseitigen Oberfläche (4, 32, 52) angeordnet sind.
13. Kranz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Kranz (2, 30, 50) Aufnahmekäfige (8) zur Aufnahme von Rollzyl indem aufweist.
14. Kranz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass dieser Kranz (2, 30, 50) Aufnahmekäfige (8) zur Aufnahme von
Kugeln aufweist.
15. Lageranordnung, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lageranordnung einen Kranz (2, 30, 50) nach einem der voranstehenden Ansprüche aufweist.
16. Lageranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese Lageranordnung mindestens einen zu dem Kranz (2, 30, 50) koaxial angeordneten Laufring aufweist, wobei dieser mindestens eine Laufring eine Lauffläche für Rollkörper (10) der Lageranordnung aufweist.
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