WO2017202406A1 - Wälzlager mit einer beschichtung und cvt-getriebe - Google Patents

Wälzlager mit einer beschichtung und cvt-getriebe Download PDF

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rolling bearing
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rolling
oxide layer
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Do JEONGHO DO
Bertram Haag
Makoto TAKASU
Toni BLAß
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

Definitions

  • the invention relates to a rolling bearing, comprising an inner ring, an outer ring and arranged radially between the inner ring and the outer ring rolling elements. Furthermore, the invention relates to a CVT transmission comprising two transmission shafts, each with two pulleys arranged thereon.
  • CVT Continuously Variable Transmission and is translated as “continuously variable transmission.”
  • CVT transmissions are intended to provide variably selectable ratios between a drive and an output shaft usually four pulleys or conical disks, with two belt or conical disks on the drive shaft and two other pulleys on the output shaft are arranged, the pulleys are rotatably mounted on gear shafts and on respective rolling bearings A belt is clamped between the two pairs of conical pulleys its lateral edges against the surfaces of the respective cone pulley pair starts.
  • a “belt” is understood as meaning, for example, a conventional belt such as a V-belt, but also a push belt, a lashing chain or a lamination chain, in which case belts made of plastic, metal and composite materials can be used.
  • White etching cracks are changes in the structure of the material that form below the bearing surface. These can spread to the surface under the influence of various external loads. This can lead to the formation of dimples or peels up to a tearing of the inner or outer ring and thus to premature failure of the affected bearing.
  • White etching cracks occur in both through hardened and case hardened bearings. The causes for the formation of white etching cracks are not fully understood. However, according to the current state of In the form of dynamics and / or mixed friction and / or electrics the requirements for the formation of white etching cracks.
  • the main reason for the formation of white etching cracks is considered to be the hydrogen uptake into the surface layer of the material in the rolling contact.
  • the hydrogen absorption can be generated, for example, by high frictional stress on the rolling surfaces and / or by additional electrical loads.
  • white etching cracks are described, for example, in document EP 2 573 195 A1.
  • EP 2 573 195 A1 proposes, in order to increase the robustness against white etching cracks of a roller bearing, to provide a connecting layer on the bearing surface of the roller bearing.
  • the connecting layer in this case has a lower yield stress than the rest of the material of the rolling bearing. This is done by heating the rolling bearing at a certain temperature in a certain time and bringing the bearing surface into contact with a chemical additive.
  • the object of the invention is to develop a rolling bearing for supporting a pulley or a transmission shaft with two angeordeten pulleys of a CVT transmission, and in particular to increase the resistance of the rolling bearing against the formation of white etching cracks (White Etching Cracks). Furthermore, a CVT transmission is to be provided with at least one such rolling bearing.
  • the oxide layer essentially consists of Fe.sub.3O.sub.4 and is thus formed as an iron mixed oxide layer.
  • the oxide layer on the one hand passivates the surface and thus prevents the formation of diffusible hydrogen.
  • the diffusion of hydrogen into the surface of the respective inner ring and / or the respective outer ring and / or the respective rolling elements is reduced or prevented by a barrier effect.
  • the oxide layer is formed by immersing the inner ring and / or the outer ring and / or the rolling elements in a designated wet-chemical treatment bath.
  • both the inner ring and the outer ring and the rolling elements are coated with the oxide layer.
  • the oxide layer has a layer thickness of 0.5 to 2 pm.
  • a stoichiometric ratio of the oxide layer of oxygen to iron is 1.2 to 1.4. In other words, the oxide content in the oxide layer is 20% to 40% higher than the iron content in the oxide layer.
  • the oxide layer is functionally relevant to an inner peripheral surface of the outer ring and / or formed on an outer peripheral surface of the inner ring.
  • a targeted partial coating of the inner ring and / or the outer ring can preferably be made possible by masking the surfaces not to be coated on the inner ring and / or outer ring.
  • the rolling bearing is designed as a deep groove ball bearing with spherical rolling elements.
  • the rolling bearing can also be designed as a cylindrical roller bearing or other rolling bearing.
  • a radial dimension A of the outer ring is 20% to 40% of a ball diameter of the spherical rolling elements.
  • the thickness of the oxide layer formed which is in the range of usually up to 2 pm, is included in the radial dimension A.
  • an osculation on the inner ring and / or outer ring is 101% to 106% of a spherical diameter of the spherical rolling elements.
  • the osculation is the quotient between a raceway radius on the inner ring or on the outer ring and the ball diameter of the spherical rolling elements. The larger the contact area between the inner ring and the ball or between the outer ring and the ball due to the osculation, the lower the Hertzian pressure between the inner ring and the ball or between the outer ring and the ball.
  • a radial clearance is preferably 0 to 40 ⁇ m.
  • the inner ring, the outer ring and the rolling elements are formed from a rolling bearing steel according to DIN EN ISO 683-17 or the material 32MnCrMo6-4-3. In general, however, other hardenable bearing steels are used.
  • the inner ring and / or the outer ring and / or the rolling elements have a heat treatment, in particular for hardening or targeted adjustment of a hardness distribution on the respective component.
  • the inner ring and / or the outer ring and / or the rolling elements are case hardened, preferably carbonitrided.
  • carbonitriding mainly carbon, but also nitrogen is diffused into the surface layer of the inner ring and / or the outer ring and / or the rolling elements, thereby increasing the edge hardness and selectively altering the edge structure.
  • a CVT transmission comprising two transmission shafts, each with two arranged thereon pulleys, each gear shaft is mounted on at least one inventive rolling bearing.
  • the resistance of the rolling bearing to the formation of white etching cracks (white etching cracks) is increased, so that a CVT transmission with such a storage of the transmission shafts has an increased service life.
  • a rolling bearing according to the invention can be arranged in the region of the belt pulley fixedly arranged on a gear shaft.
  • an inventive rolling bearing may be provided on the transmission shaft on the side of the movably mounted pulley.
  • each gear shaft can be mounted on one side or on both sides with a roller bearing according to the invention, wherein a two-sided storage in terms of the life of the CVT transmission is preferred. Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. This shows FIG. 1 shows a schematic perspective view of a roller bearing according to the invention,
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of the rolling bearing according to the invention according to FIG. 1,
  • Figure 3 schematically shows a CVT transmission with pulleys and the rolling bearing according to the invention in plan view
  • Figure 4 shows the CVT transmission according to Figure 3 in section IV-IV.
  • a rolling bearing 1 according to the invention for a pulley 8b, 8d of a CVT transmission 9 shown in FIGS. 3 and 4 has an inner ring 2, an outer ring 3 and rolling elements 4 arranged radially between the inner ring 2 and the outer ring 3.
  • the rolling elements 4 are guided by a cage 7.
  • the rolling bearing 1 is designed as a deep groove ball bearing.
  • the rolling elements 4 are formed as balls.
  • a wet-chemically generated oxide layer 5 is partially formed on the inner ring 2 and partly on the outer ring 3 in order to reduce susceptibility to white etching cracks. Consequently, an increase in the resistance of the rolling bearing 1 over the formation of white etching cracks is achieved by the oxide layers 5.
  • the oxide layer 5 is formed only on an inner peripheral surface of the outer ring 3 and on an outer peripheral surface of the inner ring 2.
  • the oxide layer 5 is predominantly composed of iron (II, III) mixed oxide (Fe 3 O) and has a surface-specific mass of 3.5 to 7 g / m 2.
  • a stoichiometric ratio of oxygen to iron in the oxide layer is 1, 2 to 1, 4.
  • a radial dimension A of the outer ring 3 (including the very thin oxide layer 5) is 20% to 40% of a ball diameter 6 of the rolling bodies 4. Further, the inner ring 2 and the outer ring 3 and the rolling elements 4 have a Heat treatment by carbonitriding on.
  • FIG. 3 shows a CVT transmission 9 with pulleys 8a, 8b; 8c, 8d and a rolling bearing 1.
  • Each pulley 8a, 8b; 8c, 8d is in the form of a conical disk formed, wherein each two conical disks with the flattened conical tip facing each other on a transmission shaft 1 1 a, 1 1 b are arranged.
  • the pulley 8b is fixedly arranged on the gear shaft 1 1 a, while the pulley 8b opposite arranged pulley 8a along the transmission shaft 1 1 a is slidably mounted (see double arrow).
  • the pulley 8d is also fixedly disposed on the transmission shaft 11b, while the pulley 8c opposing the pulley 8c is slidably supported along the transmission shaft 11b (see another double arrow).
  • a belt 10, whose position is indicated here only dotted, is guided around the conical disk pairs on the transmission shafts 1 1 a, 1 1 b, wherein a distance of the belt 10 from the respective transmission shaft 1 1 a, 1 1 b of the controlled approachable position along the transmission shaft 1 1 a, 1 1 b displaceably mounted pulley (s) 8a, 8c dependent.
  • the greater the distance between the conical disk pairs the closer the belt 10 comes to the transmission shaft 1 1 a, 1 1 b zoom.
  • the fixed to the housing shaft 1 1 a, 1 1 b connected pulley 8b, 8d is mounted, for example by means of a rolling bearing 1 according to the invention with respect to a transmission housing, not shown here.
  • One of the conical disk pairs is connected to a drive, while the other conical disk pair is connected to an output.
  • the belt 10 describes a small radius on the conical surface.
  • the traction means follows a large radius on the conical surface.
  • the pairs of conical disks move in opposite directions, so that the traction means remains biased while the traction means length and center distance remain the same.
  • a small traction medium radius in the driven conical disc pair corresponds to a small gear of a conventional gearbox, a large radius to a large gear. If the conical disks are far apart and the conical disks are compressed, the radius and thus the transmission ratio increases from small to large. Since this process is stepless, the gear ratio also changes continuously.
  • roller bearings 1 are arranged in the region of the pulleys 8b, 8d.
  • FIG. 4 shows the CVT transmission 9 according to FIG. 3 in section IV-IV.
  • the position of the belt 10 is shown in the position shown in Figure 3.
  • the invention is not limited to the embodiments described above. Further exemplary embodiments or further training possibilities emerge in particular from the claims and the description.
  • the inner ring 2 and the outer ring 3 may be completely covered with the oxide layer 5.
  • the rolling elements 4 may be provided with the oxide layer 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1), umfassend einen Innenring (2), einen Außenring (3) sowie radial zwischen dem Innenring (2) und dem Außenring (3) angeordnete Wälzkörper (4), wobei zumindest teilweise am Innenring (2) und/oder am Außenring (3) und/oder an den Wälzkörpern (4) eine nasschemisch erzeugte Oxidschicht (5) zur Verminderung einer Anfälligkeit gegenüber weiß anätzenden Rissen (= White Etching Cracks) ausgebildet ist, wobei die Oxidschicht (5) überwiegend aus einem Eisen (II, III) - Mischoxid gebildet ist und eine flächenspezifische Masse von 3,5 bis 7 g/m2 aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein CVT-Getriebe mit mindestens einem derartigen Wälzlager.

Description

Wälzlager mit einer Beschichtung und CVT-Getriebe
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, umfassend einen Innenring, einen Außenring sowie radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Wälzkörper. Wei- terhin betrifft die Erfindung ein CVT-Getriebe umfassend zwei Getriebewellen mit jeweils zwei darauf angeordneten Riemenscheiben.
Der Begriff„CVT" steht für die englische Bezeichnung Continuously-Variable- Transmission und heißt übersetzt kontinuierlich-variables Getriebe. CVT-Getriebe sind dazu vorgesehen, variabel wählbare Übersetzungen zwischen einer Antriebs- und einer Abtriebswelle bereit zu stellen. Ein CVT-Getriebe umfasst in der Regel vier Riemenscheiben oder Kegelscheiben, wobei zwei Riemen- oder Kegelscheiben an der Antriebswelle und zwei weitere Riemenscheiben an der Abtriebswelle angeordnet sind. Dabei sind die Riemenscheiben auf Getriebewellen und über jeweilige Wälzlager drehbar gelagert. Ein Riemen wird zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren aufgespannt, der mit seinen seitlichen Kanten gegen die Oberflächen des jeweiligen Kegelscheibenpaars anläuft.
Unter einem„Riemen" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein herkömmlicher Riemen wie ein Keilriemen, aber auch ein Schubgliederband, eine Laschenkette oder eine Lamellenkette verstanden. Dabei können Riemen aus Kunststoff, Metall und Verbundwerkstoffen zum Einsatz kommen.
Ein Phänomen, das die Zuverlässigkeit von Wälzlagern negativ beeinflusst, sind weiß anätzende Risse, die in der Fachwelt so genannten White Etching Cracks (WECs). White Etching Cracks sind Veränderungen des Gefüges im Werkstoff, die sich unterhalb der Lageroberfläche bilden. Diese können sich unter Einfluss verschiedener äußerer Belastungen bis zur Oberfläche ausbreiten. Dadurch kann es zur Bildung von Grübchen oder Schälungen bis hin zu einem Durchreißen des Innen- oder Außenrings und somit zu einem vorzeitigen Ausfall des betroffenen Lagers kommen. White Etching Cracks treten sowohl in durchgehärteten als auch in einsatzgehärteten Wälzlagern auf. Die Ursachen für die Entstehung von White Etching Cracks sind noch nicht vollständig nachvollziehbar. Jedoch bilden nach heutigem Wissensstand Zusatzbean- spruchungen in Form von Dynamik und/oder Mischreibung und/oder Elektrik die Voraussetzung für die Entstehung von White Etching Cracks. Insbesondere wird als Grundursache für die Entstehung von White Etching Cracks die Wasserstoffaufnahme in die Randschicht des Werkstoffs im Wälzkontakt angesehen. Die Wasserstoffauf- nähme lässt sich beispielsweise durch hohe Reibbeanspruchung der Wälzflächen und/oder durch elektrische Zusatzlasten erzeugen. Derartige White Etching Cracks sind beispielsweise in der Druckschrift EP 2 573 195 A1 beschrieben.
Die EP 2 573 195 A1 schlägt zur Erhöhung der Robustheit gegen White Etching Cracks eines Wälzlagers vor, eine Verbindungsschicht auf der Lagerfläche des Wälzlagers vorzusehen. Die Verbindungsschicht hat hierbei eine geringere Fließspannung als das übrige Material des Wälzlagers. Dies erfolgt dadurch, dass das Wälzlager mit einer bestimmten Temperatur in einer bestimmten Zeit erhitzt wird und die Lagerfläche mit einem chemischen Zusatz in Kontakt gebracht wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Wälzlager zur Lagerung einer Riemenscheibe bzw. einer Getriebewelle mit zwei darauf angeordeten Riemenscheiben eines CVT-Getriebes weiterzuentwickeln, und insbesondere die Widerstandsfähigkeit des Wälzlagers gegenüber einer Bildung von weiß anätzenden Rissen (White Etching Cracks) zu erhöhen. Weiterhin soll ein CVT-Getriebe mit mindestens einem derartigen Wälzlager bereitgestellt werden.
Das erfindungsgemäße Wälzlager umfasst einen Innenring, einen Außenring sowie radial zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Wälzkörper, wobei zumindest teilweise am Innenring und/oder am Außenring und/oder an den Wälzkörpern eine nasschemisch erzeugte Oxidschicht zur Verminderung einer Anfälligkeit gegenüber weiß anätzenden Rissen (= White Etching Cracks) ausgebildet ist, wobei die Oxidschicht überwiegend aus Eisen (II, III)- Mischoxid gebildet ist und eine flächenspezifische Masse von 3,5 bis 7 g/m2 aufweist. Mit anderen Worten besteht die Oxid- schicht im Wesentlichen aus Fe3O4 und ist somit als Eisenmischoxidschicht ausgebildet. Die Oxidschicht passiviert zum einen die Oberfläche und verhindert so die Entstehung von diffusiblem Wasserstoff, weiterhin wird durch eine Barrierewirkung die Diffusion von Wasserstoff in die Oberfläche des jeweiligen Innenrings und/oder des jeweiligen Außenrings und/oder der jeweiligen Wälzkörper verringert oder verhindert. Bevorzugt wird die Oxidschicht durch ein Eintauchen des Innenrings und/oder des Außenrings und/oder der Wälzkörper in ein dafür vorgesehenes nasschemisches Behandlungsbad gebildet. Vorzugsweise sind sowohl der Innenring als auch der Außen- ring und die Wälzkörper mit der Oxidschicht überzogen. Insbesondere weist die Oxidschicht eine Schichtdicke von 0,5 bis 2 pm auf. Vorzugsweise beträgt ein stöchiomet- risches Verhältnis der Oxidschicht von Sauerstoff zu Eisen 1 ,2 bis 1 ,4. Mit anderen Worten ist der Oxidanteil in der Oxidschicht um 20% bis 40% höher als der Eisenanteil in der Oxidschicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Oxidschicht funktionsrelevant an einer Innenumfangsfläche des Außenrings und/oder an einer Außenumfangsfläche des Innenrings ausgebildet. Eine gezielt partielle Beschichtung des Innenrings und/oder des Außenrings kann vorzugsweise durch ein Abkleben der nicht zu be- schichtenden Flächen am Innenring und/oder Außenring ermöglicht werden.
Bevorzugt ist das Wälzlager als Rillenkugellager mit kugelförmigen Wälzkörpern ausgebildet. Ferner kann das Wälzlager aber auch als Zylinderrollenlager oder anderes Wälzlager ausgebildet sein. Vorzugsweise beträgt ein radiales Abmaß A des Außen- rings 20% bis 40% eines Kugeldurchmessers der kugelförmigen Wälzkörper. Dabei wird die Dicke der gebildeten Oxidschicht, die im Bereich von üblicherweise bis zu 2 pm liegt, bei dem radialen Abmaß A mitgerechnet.
Durch die Wahl der Schmiegung am Innenring und/oder Außenring wird insbesondere die Tragfähigkeit des Wälzlagers erhöht. Insbesondere beträgt eine Schmiegung am Innenring und/oder am Außenring 101 % bis 106% eines Kugeldurchmessers der kugelförmigen Wälzkörper. Die Schmiegung ist der Quotient zwischen einem Laufbahnradius am Innenring oder am Außenring und dem Kugeldurchmesser der kugelförmigen Wälzkörper. Je größer die Kontaktfläche zwischen dem Innenring und der Kugel oder zwischen dem Außenring und der Kugel aufgrund der Schmiegung ist, desto geringer ist die Hertzsche Pressung zwischen dem Innenring und der Kugel oder zwischen dem Außenring und der Kugel.
Des Weiteren bevorzugt beträgt ein Radialspiel vorzugsweise 0 bis 40 pm. Dadurch wird insbesondere das axiale Spiel der Riemenscheibe des CVT-Getriebes verringert. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Innenring, der Außenring und die Wälzkörper aus einem Wälzlagerstahl nach DIN EN ISO 683-17 oder dem Werkstoff 32MnCrMo6-4-3 gebildet. Generell sind aber auch andere härtbare Wälzlagerstähle einsetzbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen der Innenring und/oder der Außenring und/oder die Wälzkörper eine Wärmebehandlung, insbesondere zur Härtung oder gezielten Einstellung einer Härteverteilung am jeweiligen Bauteil, auf. Insbeson- dere sind der Innenring und/oder der Außenring und/oder die Wälzkörper einsatzgehärtet, vorzugsweise carbonitriert. Beim Carbonitrieren wird überwiegend Kohlenstoff, aber auch Stickstoff in die Randschicht des Innenrings und/oder des Außenrings und/oder der Wälzkörper eindiffundiert und dadurch die Randhärte erhöht, sowie das Randgefüge gezielt verändert.
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein CVT-Getriebe umfassend zwei Getriebewellen mit jeweils zwei darauf angeordneten Riemenscheiben gelöst, wobei jede Getriebewelle über mindestens ein erfindungsgemäßes Wälzlager gelagert ist. Die Widerstandsfähigkeit des Wälzlagers gegenüber einer Bildung von weiß anätzenden Rissen (White Etching Cracks) ist erhöht, so dass ein CVT-Getriebe mit einer derartigen La- gerung der Getriebewellen eine erhöhte Standzeit aufweist.
Dabei kann ein erfindungsgemäßes Wälzlager im Bereich der fest auf einer Getriebewelle angeordneten Riemenscheibe angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann auch auf Seiten der beweglich gelagerten Riemenscheibe ein erfindungsgemäßes Wälzlager auf der Getriebewelle vorgesehen sein. Somit kann jede Getriebewelle einseitig oder beidseitig mit einem erfindungsgemäßen Wälzlager gelagert sein, wobei eine beidseitige Lagerung im Hinblick auf die Standzeit des CVT-Getriebes bevorzugt ist. Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Hierbei zeigt Figur 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines erfindungsgemäßen Wälzlagers,
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Wälzlagers gemäß Figur 1 ,
Figur 3 schematisch ein CVT-Getriebe mit Riemenscheiben und dem erfindungsgemäßen Wälzlager in der Draufsicht, und
Figur 4 das CVT-Getriebe gemäß Figur 3 im Schnitt IV-IV.
Gemäß Figur 1 weist ein erfindungsgemäßes Wälzlager 1 für eine in den Figuren 3 und 4 dargestellte Riemenscheibe 8b, 8d eines CVT-Getriebes 9 einen Innenring 2, einen Außenring 3 sowie radial zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 an- geordnete Wälzkörper 4 auf. Die Wälzkörper 4 werden durch einen Käfig 7 geführt. Das Wälzlager 1 ist als Rillenkugellager ausgebildet. Somit sind die Wälzkörper 4 als Kugeln ausgebildet.
Gemäß Figur 2 ist teilweise am Innenring 2 sowie teilweise am Außenring 3 eine nasschemisch erzeugte Oxidschicht 5 zur Verminderung einer Anfälligkeit gegenüber White Etching Cracks ausgebildet. Mithin wird durch die Oxidschichten 5 eine Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Wälzlagers 1 gegenüber der Bildung von White Etching Cracks erzielt. Insbesondere ist die Oxidschicht 5 nur an einer Innenumfangs- fläche des Außenrings 3 und an einer Außenumfangsfläche des Innenrings 2 ausge- bildet. Die Oxidschicht 5 ist überwiegend aus Eisen (II, III) - Mischoxid (Fe3O- gebildet und weist eine flächenspezifische Masse von 3,5 bis 7 g/m2 auf. Ein stöchiometri- sches Verhältnis von Sauerstoff zu Eisen in der Oxidschicht beträgt 1 ,2 bis 1 ,4. Ein radiales Abmaß A des Außenrings 3 (inklusive der sehr dünnen Oxidschicht 5) beträgt 20% bis 40% eines Kugeldurchmessers 6 der Wälzkörper 4. Ferner weisen der Innen- ring 2 und der Außenring 3 und die Wälzkörper 4 eine Wärmebehandlung durch Car- bonitrieren auf.
Figur 3 zeigt ein CVT-Getriebe 9 mit Riemenscheiben 8a, 8b; 8c, 8d und einem Wälzlager 1 . Eine jede Riemenscheibe 8a, 8b; 8c, 8d ist in Form einer Kegelscheibe aus- gebildet, wobei jeweils zwei Kegelscheiben mit der abgeflachten Kegelspitze zueinander zeigend auf einer Getriebewelle 1 1 a, 1 1 b angeordnet sind. Dabei ist die Riemenscheibe 8b fest auf der Getriebewelle 1 1 a angeordnet, während die der Riemenscheibe 8b gegenüberliegend angeordnete Riemenscheibe 8a längs der Getriebewelle 1 1 a verschieblich gelagert ist (siehe Doppelpfeil). Die Riemenscheibe 8d ist ebenfalls fest auf der Getriebewelle 1 1 b angeordnet, während die der Riemenscheibe 8d gegenüberliegend angeordnete Riemenscheibe 8c längs der Getriebewelle 1 1 b verschieblich gelagert ist (siehe weiteren Doppelpfeil). Ein Riemen 10, dessen Lage hier lediglich gepunktet angedeutet ist, ist um die Kegelscheibenpaare auf den Getriebewellen 1 1 a, 1 1 b geführt, wobei ein Abstand des Riemens 10 von der jeweiligen Getriebewelle 1 1 a, 1 1 b von der gesteuert anfahrbaren Position der längs der Getriebewelle 1 1 a, 1 1 b verschieblich gelagerten Riemenscheibe(n) 8a, 8c abhängig ist. Je größer der Abstand zwischen den Kegelscheibenpaaren, desto näher gelangt der Riemen 10 an die Getriebewelle 1 1 a, 1 1 b heran. Die fest mit der Gehäusewelle 1 1 a, 1 1 b verbundene Riemenscheibe 8b, 8d ist beispielsweise mittels eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 gegenüber einem hier nicht dargestellten Getriebegehäuse gelagert.
Eines der Kegelscheibenpaare ist mit einem Antrieb verbunden, während das andere Kegelscheibenpaar mit einem Abtrieb verbunden ist. Wenn die Kegelscheiben weit voneinander entfernt sind, beschreibt der Riemen 10 einen kleinen Radius auf der Kegelfläche. Sind die Kegelscheiben dagegen nah beieinander, folgt das Zugmittel einem großen Radius auf der Kegelfläche. Die Kegelscheibenpaare bewegen sich dabei gegenläufig, damit bei gleich bleibender Zugmittellänge und Achsabstand das Zugmittel vorgespannt bleibt. Ein kleiner Zugmittel-Radius im angetriebenen Kegel- scheibenpaar entspricht einem kleinen Gang eines konventionellen Getriebes, ein großer Radius einem großen Gang. Sind die Kegelscheiben weit voneinander entfernt und werden die Kegelscheiben zusammengedrückt, vergrößert sich der Radius und damit das Übersetzungsverhältnis von klein auf groß. Da dieser Vorgang stufenlos ist, verändert sich das Übersetzungsverhältnis ebenfalls stufenlos.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 sind die Wälzlager 1 im Bereich der Riemenscheiben 8b, 8d angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann auch auf Seiten der beweglich gelagerten Riemenscheiben 8a, 8c jeweils ein erfindungsgemäßes Wälzlager 1 auf der Getriebewelle 1 1 a bzw. auf der Getriebewelle 1 1 b vorgesehen sein.
Figur 4 zeigt das CVT-Getriebe 9 gemäß Figur 3 im Schnitt IV-IV. Dabei ist die Lage des Riemens 10 in der in Figur 3 gezeigten Position dargestellt.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Weitere Ausführungsbeispiele oder Weiterbildungsmöglichkeiten gehen insbesondere aus den Ansprüchen und der Beschreibung hervor. Beispielsweise können der Innen- ring 2 und der Außenring 3 vollständig mit der Oxidschicht 5 bedeckt sein. Ferner ist es auch denkbar, die Wälzkörper 4 mit der Oxidschicht 5 zu versehen.
Bezuqszeichenliste
1 Wälzlager
2 Innenring
3 Außenring
4 Wälzkörper
5 Oxidschicht
6 Kugeldurchmesser
7 Käfig
8a, 8b, 8c, 8d Riemen- oder Kegelscheibe
9 CVT-Getriebe
10 Riemen / Kette
1 1 a, 1 1 b Getriebewelle
A radiales Abmaß

Claims

Patentansprüche
1 . Wälzlager (1 ) zur Lagerung einer Riemenscheibe eines CVT-Getriebes, umfas- send einen Innenring (2), einen Außenring (3) sowie radial zwischen dem Innenring
(2) und dem Außenring (3) angeordnete Wälzkörper (4),
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise am Innenring (2) und/oder am Außenring (3) und/oder an den Wälzkörpern (4) eine nasschemisch erzeugte Oxidschicht (5) zur Verminderung einer Anfälligkeit gegenüber weiß anätzenden Rissen (= White Etching Cracks) ausgebildet ist, wobei die Oxidschicht (5) überwiegend aus einem Eisen (II, lll)-Mischoxid gebildet ist und eine flächenspezifische Masse von 3,5 bis 7 g/m2 aufweist.
2. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Oxidschicht (5) ein stöchiometrisches Verhältnis von Sauerstoff zu Eisen 1 ,2 bis 1 ,4 beträgt.
3. Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidschicht (5) an einer Innenumfangsfläche des Außenrings (3) und/oder an einer Außenumfangsfläche des Innenrings (2) ausgebildet ist.
4. Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (1 ) als Rillenkugellager mit kugelför- migen Wälzkörpern (4) ausgebildet ist.
5. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass ein radiales Abmaß (A) des Außenrings (3) 20% bis 40% eines Kugeldurchmessers (6) der kugelförmigen Wälzkörper (4) beträgt.
6. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Schmiegung am Innenring (2) und/oder am Außenring (3) 101 % bis 106% eines Kugeldurchmessers (6) der kugelförmigen Wälzkör- per (4) beträgt.
7. Wälzlager (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Radialspiel 0 bis 40 pm beträgt.
8. Wälzlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (2) und/oder der Außenring (3) und/oder die Wälzkörper (4) eine Wärmebehandlung aufweisen.
9. CVT-Getriebe umfassend zwei Getriebewellen (1 1 a, 1 1 b) mit jeweils zwei da- rauf angeordneten Riemenscheiben (8a, 8b; 8c, 8d), wobei jede Getriebewelle (1 1 a, 1 1 b) über mindestens ein Wälzlager (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gelagert ist.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030165279A1 (en) * 2001-11-15 2003-09-04 Nissan Motor Co., Ltd. Rolling bearing
US20110194795A1 (en) * 2008-05-28 2011-08-11 Makoto Muramatsu Grease-sealed bearing
DE102011006296A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager
US20120277132A1 (en) * 2003-07-08 2012-11-01 Ntn Corporation Lubricant composition and bearing using same
EP2573195A1 (de) 2011-09-23 2013-03-27 ZF Wind Power Antwerpen NV Erhöhung der Robustheit von Weißätzungsrissen eines Wälzlagers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030165279A1 (en) * 2001-11-15 2003-09-04 Nissan Motor Co., Ltd. Rolling bearing
US20120277132A1 (en) * 2003-07-08 2012-11-01 Ntn Corporation Lubricant composition and bearing using same
US20110194795A1 (en) * 2008-05-28 2011-08-11 Makoto Muramatsu Grease-sealed bearing
DE102011006296A1 (de) * 2011-03-29 2012-10-04 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager
EP2573195A1 (de) 2011-09-23 2013-03-27 ZF Wind Power Antwerpen NV Erhöhung der Robustheit von Weißätzungsrissen eines Wälzlagers

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