WO2018224083A1 - Getriebeeinrichtung, insbesondere achs- oder verteilergetriebe mit einem darin durch wenigstens ein zweireihiges schrägkugellager gelagerten getriebeglied - Google Patents

Getriebeeinrichtung, insbesondere achs- oder verteilergetriebe mit einem darin durch wenigstens ein zweireihiges schrägkugellager gelagerten getriebeglied Download PDF

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balls
ball
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smaller
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Steffen Dittmer
Andreas Heinz
Wolfgang Schumacher
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H2048/423—Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon characterised by bearing arrangement

Definitions

  • Transmission device in particular axle or transfer case with a therein by at least one double-row angular contact ball bearings
  • the invention relates to a transmission device according to the preamble of patent claim 1.
  • an axle differential gear which has a gear housing and a circulation housing provided therein, which is mounted in the gear housing via a first and a second angular contact ball bearing.
  • This circulation housing carries in its interior a differential gear mechanism which causes a power split to first and second transmission outputs.
  • the drive of the circulation housing via a ring gear which is in engagement with a drive pinion.
  • the drive pinion sits on a gear shaft, which in turn is mounted on angular contact ball bearings in the gear housing.
  • a bevel gear which includes a large gear and a meshing with this Kegelrad I I.
  • the bevel gear I is mounted on a double-row angular contact ball bearing in a gear housing.
  • two separate bearing inner rings are provided in the double-row angular contact ball bearings.
  • the two ball races are arranged so that a gap remains between the inner axial end positions of the track spaces of the ball races.
  • a bearing arrangement for a bevel pinion is also known, which is formed by a double-row angular contact ball bearing.
  • the two ball races are arranged so that a gap remains between the inner axial end positions of the track spaces of the ball races.
  • FR 2 888 625 A1 discloses a wheel hub bearing in which a bell portion of a homokinetic shaft joint is formed integrally with the wheel hub.
  • the wheel hub is mounted on a double-row angular contact ball bearing assembly in a hub carrier.
  • the ball rings provided therein are, as shown in the aforementioned documents D3, D4 and D5, arranged so that a gap remains between the inner axial end positions of the track spaces of the ball races.
  • a double-row angular contact ball bearing for a pinion shaft is known.
  • the angular contact ball bearing is designed such that the balls of each ball race are axially spaced so far apart that the axial end positions of the track spaces of the ball rings do not overlap.
  • WO 201 1/062 175 A1 discloses a wheel bearing arrangement in which a wheel hub is mounted via two angular contact ball bearings arranged in opposite directions.
  • the balls of the respective angular contact ball bearing are guided in a cage device, which in each angular contact ball bearing has both the balls of the smaller ball rim in terms of its diameter and the balls of the ball sers larger ball collar leads.
  • the raceways and the balls are designed so that the balls of the two adjacent ball rings alternately dive into the spaces between the balls of the respective ball race.
  • mounting concepts are known in which rolling bearings are initially divided on certain gear components or used in this and are completed only in the context of the assembly of assemblies for each bearing again. This concept makes it possible to realize bearing seating zones on the corresponding gearbox housings as undivided bearing seating zones and possibly to realize high housing stiffnesses due to small mounting openings.
  • the object of the invention is to provide solutions by means of which it is possible to provide transmission devices with components mounted therein by means of multi-row angular contact ball bearings which offer advantages in terms of production and assembly technology.
  • a transmission device in particular a transfer case in the form of an axle differential gear, in which the storage of the corresponding gear member, in particular the pinion shaft and / or the circulation housing in the gear housing is accomplished by a double-row angular contact ball bearing, extending through a distinguished high axial and radial buoyancy and can be produced under reduced material requirements.
  • a required buoyancy under reduced overall axial and radial space requirements can be realized on this angular contact ball bearings.
  • the concept according to the invention also results in higher rigidity with respect to the structural mechanical coupling of the raceway pairs on the respective bearing ring and a more favorable distribution of the bearing forces guided over the balls into a bearing ring.
  • nem wide axial force range which advantageously over a wide load spectrum across the life of the raceways are aligned with each other with increased statistical probability.
  • the bearing seat is designed such that it surrounds the bearing outer ring axially undivided.
  • This bearing seat can be made by machining with a web-controlled tool.
  • the bearing seat can also be machined with a special drilling tool in the gear housing.
  • the angular contact ball bearing is installed by first inserting its bearing outer ring into the bearing seat and then using an assembly fitted with the bearing inner ring and the two ball races.
  • This concept is particularly suitable for mounting the rotary housing of an axle differential, or even the pinion shaft of such a transmission according to the so-called. Einschwenk concept.
  • the construction of the angular contact ball bearing according to the invention makes it possible to save space in this assembly concept, and also results in greater spatial mobility of the components to be swiveled in, since the bearing only aligns the component to be swiveled shortly before reaching its final joining state the bearing axle demands.
  • the balls of both rows can be reliably held by the respective cage on the bearing inner ring, so that the risk of falling out of a ball compared to conventional designs is reduced.
  • the transmission housing can also be designed such that at least one of the bearing seats provided by this transmission housing is manufactured as an axially split bearing seat. Due to the design of the angular contact ball bearing according to the invention, this also offers a high load-bearing capacity when used in an axially split bearing seat, and It also allows to reduce the diameter of the seat compared to previous designs. This also results in higher stiffness of the bearing seat in an axially divided transmission housing.
  • the angular contact ball bearing is preferably designed such that the diameter of the first center track of the first balls is smaller than the diameter of the second center track of the second balls.
  • the balls are then preferably formed such that the balls have different diameters.
  • the diameters of the first balls are preferably smaller than the diameters of the second balls.
  • the diameter of the smaller balls is preferably in the range of 0.75 to 0.95 times the diameter of the large balls.
  • the angular contact ball bearing according to the invention is preferably designed such that the smallest orbit radius (inner peak radius) of the first inner rolling body track is smaller than the smallest track radius (inner peak radius) of the second inner rolling body raceway. Furthermore, the smallest path radius of the second inner rolling body track is preferably smaller than the radius of the first center track of the first balls.
  • the axial distance of the balls can also be adjusted so that it is smaller than the arithmetic mean of a small and a large ball diameter.
  • the distance may also be smaller than the diameter of the smaller balls. This concept is particularly suitable for bearing designs in which the diameter difference of the balls is relatively small.
  • the Wälz stressesterrorismen are preferably carried out so that the distance of an intersection of a perpendicular straight line with the bearing axis of an adjacent end plane of the bearing inner ring is smaller than half the diameter of the second ball, said Lotstraight is a straight line in a Lageraxial4.000 the distance between the center of the sphere divides and stands vertically on this route.
  • this point of intersection of the perpendicular line with the bearing axis preferably lies still axially within the bearing, ie in the axial intermediate region which extends between the end faces of the layer.
  • the balls of the first set are preferably guided in a first cage device.
  • This cage device can be carried out in an advantageous manner as a pocket or snap cage, which has a continuous annular web which extends on a side facing away from the balls of the second set of the angular contact ball bearing.
  • the balls of the second set are also preferably guided in a second cage device.
  • This cage device can in turn be designed advantageously as a pocket or snap cage, which has a continuous annular web which extends on a side facing away from the balls of the first set side of the angular contact ball bearing.
  • At least one of the cages, or both cages can also be designed as a pocket cages, which are fitted radially from the inside with the balls and then possibly placed under temporary elastic expansion together with their ball packing on the bearing inner ring.
  • the second cage and guided in this second balls can be held on the bearing inner ring until the completion of the bearing assembly by the first cage and the balls guided therein until the bearing outer ring sits on the two ball races.
  • This concept can be realized in a particularly advantageous manner by forming a slight shoulder (so-called S3 shoulder) at least on the first track, which causes the first balls to rebound radially when pushed on and only with radial widening of the first track Caged axially from the bearing inner ring can be deducted.
  • a slight shoulder is also formed on the second race, which prevents axial migration of the ball of the second ball race, in particular under the temporary radial holding action of the second cage and then after assembly of the bearing also under the action of the bearing outer ring.
  • This central shoulder of the second rolling body raceway (so-called S4 shoulder) makes it possible to realize the track spaces of the balls of the two ball races axially narrowest, since the balls of the second ball race also point due to the axially central shoulder (S4 shoulder) are prevented from colliding with the balls of the first ball race, if, for example, due to temporarily missing axial bearing preload, the bearing inner ring is axially relieved and moves against the bearing outer ring against the support direction of the bearing.
  • the first inner WälzSystemonnebahn is preferably designed so that it forms a channel profile in axial section. This channel profile then covers an area with a minimum track diameter, and in axial section from both sides of this area protruding track zones with a larger track diameter.
  • the first balls of the first set are thus guided axially in the first inner WälzSystemlaufbahn groove.
  • a corresponding groove-like design can be made in an advantageous manner in the second inner Wälzèveterrorismbahn.
  • the double-row angular contact ball bearing according to the invention is preferably designed such that the axial distance between the individual rows is smaller than the largest installed rolling element diameter.
  • the bearing rings can be designed so that ratios of the bearing outer diameter to the bearing inner diameter can be achieved, which are smaller than 2.26, in particular less than or equal to 2.15.
  • the bearing according to the invention can be realized with a ratio of total Lageraxialgethesesin to the bearing height (0.5 x Da-Di), which is smaller than 1, 46, in particular less than or equal to 1, 38th
  • the balls are preferably guided in one-sided open N-profile cages, which cages are in turn preferably installed so that their open sides are facing each other, ie, have the axially inner region of the bearing.
  • the ratio of the jaw width of the cages to the nominal diameter of the ball associated with the respective cage is preferably in the range of 0.6 to 0.8 times the ball diameter, preferably in the range of 0.6 to 0.68 times. Compared to closed N-profile cages, this requires less axial space because, as with so-called snap cages, the inner web is eliminated. In those snap cages, the jaw opening is usually so large that the last ball can be snapped when filling the ring from the axial direction, and therefore less balls per row are used and can be easily lost, for example, with a pivoting mounting typical for this camp.
  • the pockets of the preferential used cages are then preferably designed so that rolling elements can be mounted only from one direction (radially from the inside or radially from the outside), because the mouth width is preferably low.
  • the typical N-profile rolling element holder prevents loss of the rolling elements in the mounted state.
  • the radial height H of the apex of the outer race of the outer race over the vertex of the smaller outer ball track is equal to or greater than 0.4 times the value of the large ball diameter and is also smaller than 0 , 8 times the nominal diameter of the big ball.
  • the bearing according to the invention is thus distinguished, in particular, also by an increased power density.
  • the concept according to the invention further results in an improved distribution of the load removed per bearing row and a substantial approximation of the service life of the two bearing rows. Due to the increased power density, a cost saving through material savings is feasible.
  • the production of the bearing can be accomplished under reduced process costs, since the surfaces to be machined become smaller and component weights are reduced.
  • the bearing according to the invention is characterized by an increased power density. It preferably has a new cage design. It allows weight and material savings without reducing the bearing performance (ie without lifetime and functional safety losses).
  • the bearing row spacing is reduced so that it can assume values which are equal to or less than the diameter of the largest rolling bodies installed in the bearing.
  • the bearing according to the invention can be realized with a 3- or also with a 4-shoulder design (ie the first raceway is designed as a groove on the bearing inner ring (3S design) or, in addition, the second raceway is designed as a groove (4S Design), wherein the secondary shoulder heights are then preferably significantly lower than the respective axially supporting main shoulder.
  • At least one of the rows of ball rows can be guided in a cage open on one side, in particular an N-profile cage described below.
  • shoulder design here means that the corresponding ball raceway has a vertex and in the direction of the ball towards the career raises again to form a shoulder.
  • a ball-rim holding function can be realized in an advantageous manner, in particular at least on the smaller bearing row.
  • a ball race holding function can be achieved for both rows of balls.
  • the cage design proposed according to the invention ensures a high ball density and easy mountability with good ball-rim retention function on the inner ring.
  • the cage design can be realized as a cage design with external support, wherein the outer holder is preferably tuned to the raceway cant of the inner ring.
  • the cage used for the respective row of rolling elements is preferably designed so that its cage board provides an end face whose dimensions are adjusted so that a reduced, but still sufficient oil flow through the bearing is achieved so that oil churning losses on the bearing are reduced become.
  • the contact angles of the two rows of bearings are adjusted so that they are substantially equal. These pressure angles can also be different, they are according to a particular aspect of the present invention preferably in the range 25 ° to 40 °.
  • the pitch circle diameters (diameter of those circular paths on which the centers of the balls move) of the two rows of balls preferably differ.
  • the ball diameters of the two rows of balls are the same or preferably different, wherein in the case of different ball diameters, preferably the balls with a smaller diameter are also used in the ball series with a smaller diameter of the ball center track.
  • the axial annular end surfaces of the bearing rings are designed so that they have paragraph zones, to ensure smaller but more accurate connection surface for mounting elements. This also results in a reduction of the grinding effort during side grinding)
  • the bearing according to the invention can be designed according to a further particular aspect of the present invention, that the outer ring is freely disassembled and placed without any fixation on the two rows of balls.
  • a 4S design is preferably realized, i.
  • the balls of the two rows of balls run in grooves of the bearing inner ring.
  • the cages are preferably designed so that they hold the balls radially on the grooves of the bearing inner ring.
  • the bearing according to the invention is particularly suitable for the realization of so-called.
  • Employed shaft bearings which should allow the lowest possible friction and stiff storage of a wave structure.
  • the bearing according to the invention can be used in particular in car axle transmissions, in FQ transmissions as differential bearings, as well as in angular gears for pinion and Tellerradlagerung. It is also suitable as a substitution bearing for bearing points on which previously tapered roller bearings be set.
  • Another major application for the bearing according to the invention is in industrial applications. It is also suitable for cardan shafts in the two-wheeler sector, as a warehouse for agricultural machinery, pumps, compressors and off-highway vehicles.
  • the bearing according to the invention is a double-row angular contact ball bearing, which is also referred to as a so-called tandem angular contact ball bearing.
  • the new tandem angular contact ball bearing according to the invention (Tandemballbearing TBB) has a small axial depth, and a small radial height and requires at comparable load capacity less space than conventional tandem angular contact ball bearings.
  • the axial reduction in height compared to conventional designs is realized in particular by using two novel plastic cages, which allow the two rows of balls of the bearing in the manner described close together, in particular to a degree in which measured in the direction of a bearing axis of the bearing axial distance Spherical center centers equal to or smaller than the diameter of the largest installed ball.
  • the rows of balls can be arranged at a minimum distance from each other. This allows the entire camp to build axially narrower.
  • the bearing better distributes the loads to be supported on the two rows of balls, through the better and more uniform storage line load distribution in the bearing of the invention provides the bearing according to the invention in comparison to previous designs better life and can be downsized as a result. Downsizing (fewer rolling elements, smaller pitch circle diameter) also reduces bearing friction torque, while narrower construction saves bearing ring material and reduces bearing costs.
  • the bearing is preferably designed so that the axial distance between the individual rows is smaller than the largest installed rolling element diameter. ser.
  • the axial distance may also be slightly larger than the largest installed WälzSystem tomesser.
  • the axial distance can also be adjusted so that it is smaller than the maximum ball diameter plus the difference of the balls, if used for the two rows of balls rolling elements differ in terms of their diameter.
  • N-profile cages are used, which, in contrast to the usual N-profile cages, save axial space and, in contrast to the usual snap cages, enable higher assembly capacities.
  • the pockets of the N-profile cages are designed so that rolling elements can only be mounted from one direction (inside or outside).
  • the N-profile typical rolling element support prevents loss of rolling elements in the mounted state (i.e., both single individual cage rings).
  • the object specified above is also achieved by a transmission device with an angular contact ball bearing, with:
  • a second inner rolling body raceway which is axially offset in the outer peripheral region of the bearing inner race and which is offset from the first inner rolling body raceway
  • bearing outer race having a first outer rolling body raceway formed in an inner peripheral portion of the bearing outer race
  • Diameter of the center tracks are coordinated so that in a Lageraxialschnitt containing the bearing axis includes a defined by the centers of the first and second balls cone sheath line with the bearing axis an angle greater than or equal to the arctan ((RB2-RB1) / (kx BD2)) is.
  • RB2 radius of the center of the second balls
  • RB1 radius of the center of the first balls
  • k constraining factor
  • BD2 diameter of the second balls
  • BD1 diameter of the first balls.
  • the constraining coefficient k is smaller than 1.22, in particular smaller than the ball diameter ratio (BD2 / BD1) or smaller than the value "1".
  • Figure 1a is a simplified sectional view illustrating the structure of a transmission device according to the invention with a differential gear and a pinion shaft which are mounted in each case via axially extremely short invention angular contact ball bearings according to the invention in a transmission housing;
  • Figure 1 b is a schematic representation to illustrate the structure of a double-row angular contact ball bearing according to the invention
  • Figure 2 is a further schematic representation to illustrate the structure of a double-row angular contact ball bearing according to the invention with respect to the position of the ball track centers and thus achieved employment of the two ball races;
  • Figure 3 is a schematic diagram for explaining the structure of a double-row angular contact ball bearing according to the invention in terms of further design features of the bearing rings and the positions of the ball track centers;
  • Figure 4 is a schematic representation for explaining the structure of a double-row angular contact ball bearing according to the invention with respect to axial positions of the ball track centers;
  • FIG. 5 shows a schematic illustration for explaining the construction of a double-row angular contact ball bearing according to the invention with regard to the embodiment of FIG.
  • a motor vehicle transfer case has a housing 1, in which a differential gear 2 via two, each two-row angular contact ball bearing TBB1, TBB2 is stored.
  • a bevel pinion 4 a bevel pinion shaft 5 drives a ring gear 6, which in turn sets the differential gear 2 in motion.
  • the differential gear 2 is connected via differential gears 7 and output gears 8, each with an axle shaft 9, driving the wheels, not shown.
  • the bevel pinion shaft 5 is also held in the housing 1 via two further axially spaced angularly spaced double row angular contact ball bearings TBB3, TBB4, which are moved towards each other by a threaded part 11 in the axial direction, i. are biased.
  • the two bearing inner rings Rl of the double-row angular contact ball bearings TBB1, TBB2 are pressed onto the corresponding journal sections of the circulating housing of the differential gear 2.
  • On the inner rings Rl of the two angular contact ball bearings TBB1, TBB2 held in their respective cages C1, C2 ball rings are pre-greased snapped.
  • left bearing TBB1 now also the bearing outer ring RA is placed.
  • the thus equipped differential gear 2 is pivoted as indicated by the tracks A1, A2 in the bearing outer ring RA of the bearing TBB2.
  • the construction of the bearing TBB2 hereby allows a curved path A1 which allows the bearing outer ring RA of the left bearing TBB1 to obtain a position that is sufficiently equiaxial to the bearing axis X, so that the bearing inner ring R1 of the bearing TBB2 shown in the illustration then extends along a short, essentially straight track A2 along the bearing axis X, including its two ball races in the bearing outer ring RA of the bearing TBB2 engages.
  • the ring gear 6 moves into the pinion 4.
  • the already completed bearing TBB1 axila be supported with another ring and fixed with a bearing seat bracket 1 b in the gear housing 1.
  • the bearings TBB1, TBB2, TBB3 and TBB4 are each designed as double-row angular contact ball bearings with a construction according to the invention, which is explained in more detail below in connection with FIG.
  • the invention is not limited to such an application, in particular the bearing TBB3, which has a relatively low load on the transmission system shown, can also be deviating in its construction.
  • the possibility of Einschwenkmontage the differential gear 2 can also be achieved by other means, for example, instead of the bearing seat bracket 1 b an arrangement may be provided which allows the same subsequent insertion of the bearing outer ring RA of the left bearing TBB1 in this illustration and a subsequent axial support.
  • the angular contact ball bearing comprises a formed in an outer peripheral region of the bearing inner ring Rl first inner WälzSystemterrorismbahn RI4 which is concavely curved in axial section, and a first inner WälzSystemterrorismtechnik RI4 axially offset in the outer peripheral region of the bearing inner ring Rl formed second inner WälzSystemlaufbahn RI5, which is also concavely curved in axial section ,
  • the bearing includes a bearing outer race RA having a first outer race end surface RA1, a second outer race end surface RA2, and a cylindrical outer race seat surface RA3.
  • a first outer WälzSystemterrorism RA4 is formed, which is concavely curved in axial section, also on the bearing outer ring RA and the first outer WälzSystemlaufbahn RA4 axially offset
  • second outer WälzSystemlaufbahn RA5 is formed, which in turn is concavely curved in axial section ,
  • the bearing comprises a first ball race KB1 having first balls B1 received in a first track space SB1 extending between the first inner raceway RI4 and the first outer raceway RA4.
  • the bearing further comprises a first cage device C1 for guiding the first balls B1 of the first ball race KB1, and a second cage C2 for guiding the second balls B ⁇ b> 2 of a second ball race KB ⁇ b> 2 accommodated in a second rail space SB ⁇ b> 2 extending between the second inner rolling raceway RI ⁇ b> 5 and the second outer rolling raceway RA ⁇ b> 5.
  • the centers ZB1 of the first balls B1 run around a bearing axis X on a first center track Z1.
  • the centers Z2 of the second balls B2 rotate about the bearing axis X on a second center track ZB2.
  • the center paths ZB1, ZB2 have different radii RB1, RB2.
  • the first and the second cage device C1, C2 are made as separate cages C1, C2 and can assume different angular velocities with respect to the bearing outer ring RA in a relative rotation of the bearing inner ring Rl.
  • the track spaces SB1, SB2 are closely adjacent, but these track spaces RB1, RB2 do not overlap, but overlap only with respect to the inner axial end positions, without the balls B1, B2 dipping into the other ball track space.
  • the distance of the second center line ZB2 from the outer ring seat surface RA3 of the bearing outer ring RA is smaller than the distance of the second center line ZB2 of the mecanicnngsitz preparation RI3 of the bearing inner ring Rl.
  • the measured in the direction of the bearing axis X axial distance S of the two center paths ZB1, ZB2 is smaller than a maximum diameter BD2 of the balls B2 of the ball rings, here KB2.
  • the balls B1, B2 have different diameters BD1, BD2.
  • the measured in the direction of the bearing axis X distance S of the center tracks ZB1, ZB2 is smaller than the diameter BD2 of the larger balls B2.
  • the distance here is smaller than the arithmetic mean of the ball diameters BD1, BD2.
  • the bearing according to the invention shown here is also designed such that the radius RB1 of the first center track ZB1 of the first balls B1 is smaller than the radius RB2 of the center track ZB2 of the second balls B2.
  • the diameters BD1 of the first balls B1 of the first ball race KB1 are smaller than the diameters of the BD2 of the second balls B2 of the second ball race KB2.
  • the smallest path radius of the first inner rolling element raceway RI4 is smaller than the smallest path radius of the second inner rolling element raceway RI5.
  • the smallest orbit radius of the second inner rolling element raceway RI5 is smaller than the radius RB1 of the first centering track ZB1 of the first balls B1.
  • the double-row angular contact ball bearing according to the invention is designed so that the distance X1 of an intersection P1 of a perpendicular line L1 with the bearing axis X from an adjacent end plane of the bearing inner ring R1 defined by the end face RI2 is smaller than half the diameter DB2 the second balls B2, wherein this perpendicular straight line L1 is a straight line which divides the distance between the ball centers Z1, Z2 in the middle of a bearing axial section and is perpendicular to this distance.
  • This track which detects the spherical centers Z1, Z2, extends on a straight line g.
  • This straight line g intersects the bearing axis X at a point C.
  • the distance of this point C from a face plane defined by the end face RA1 of the bearing outer ring RA is in the range of 1.7 to 2.4 times the overall axial width BB of the bearing. especially at 2, 1.
  • the ball rim KB1 of the first balls B1 has a ball number which is determined by the ball number of the ball rim KB2 of FIG
  • the first ball race 13 comprises balls with a diameter BD1 of 12.7 mm
  • the second ball rim KB2 comprises 14 balls with a diameter BD2 of 13.5 mm
  • the overall diameter RAD of the bearing outer ring is here 88 mm.
  • the inner diameter RID of the bearing inner ring Rl is 40.98 mm.
  • the width BB is 32.5mm here.
  • the first inner end face RH is offset axially relative to the first end face RA1 of the bearing outer ring axially towards the bearing center region.
  • the offset dimension 02 is preferably greater than the offset X1 of the intersection P1 with respect to the front plane defined by the end face RI2.
  • the end face RI2 is further offset axially relative to the end face RA2 of the bearing outer ring, so that it protrudes in a direction away from the axial bearing center direction of the plane defined by the outer ring end face RA2 by a dimension 03.
  • This dimension 03 preferably corresponds to half the diameter BD2 of the second balls and is greater than the offset dimension 02.
  • FIG. 2 illustrates in the form of a detailed representation of the structure of the double-row angular contact ball bearing according to the invention further.
  • the distance X1 of an intersection point P1 of a perpendicular line L1 with the bearing axis X from an adjacent end plane defined by the end face RI2 of the bearing inner ring Rl is smaller than half the diameter DB2 of the second balls B2, this perpendicular straight line L1 is that in the present, the bearing axis X containing bearing axial section divides the distance between the ball centers Z1, Z2 center and is perpendicular to this route.
  • This route extends on the straight line g.
  • This straight line g intersects the bearing axis X at a point C.
  • the distance X3 of this point C from a frontal plane defined by the end face RA1 of the bearing outer race RA is in the range of 1.7 to 2.4 times the overall axial width BB of the bearing , especially at 2, 1.
  • the axial distance X7 of the second center line ZB2 from the second end face RI2 of the bearing inner ring R1 is smaller than the diameter DB2 of the second balls B2.
  • An intersection point P2 of the perpendicular line L1 with a circumferential plane of the second ball centers Z2 lies within the bore encompassed by the inner seating surface RI3 of the bearing inner ring R1, in particular at a radial level with respect to the bearing axis which is in the range of 0.7 to 0.8 times, in particular the 0.75 times the inner radius (0.5 x RID) of the bearing inner ring Rl is located.
  • the illustration according to FIG. 3 serves to illustrate and explain the proportions of the bearing width BB to the bearing height BH.
  • the ratio of the bearing width BB to the bearing height BH is in the range of 1.2 to 1.5, in particular 1.36.
  • the ratio of the inner diameter RID to the total bearing width BB is in the range of 1, 0 to 1, 4, in particular as shown here in detail at 1, 21.
  • the radial distance X4 of the second center path ZB2 of the centers Z2 of the second balls B2 to the outer peripheral surface RA3 is smaller than the distance X5 of the second center path ZB2 from the inner peripheral surface RI3 of the bearing inner ring Rl.
  • the radial offset 01 ie the orbit radius difference between the orbit radius of the second center line ZB2 and the orbit radius of the first center orbit ZB1, is less than half the diameter DB2 of the second balls B2.
  • the distance X5 of the second center line ZB2 from the inner peripheral surface RI3 of the bearing inner ring R1 is preferably in the range of 0.8 to 1.2 times the diameter DB2 of the second balls B2, in particular at 1.05. Dam it it corresponds to the radial thickness of the bearing inner ring Rl in the region of the inner railway apex P4 substantially half the diameter DB2 of the second balls.
  • the axial distance X7 of the second center line ZB2 from the second end face RI2 of the bearing inner ring R1 is smaller than the diameter DB2 of the second balls B2.
  • the representation according to FIG. 4 serves to illustrate and explain the axial positions of the center paths ZB1, ZB2 and the axial distance S between these center paths ZB1, ZB2.
  • the axial distance S of the center paths ZB1, ZB2 is in the case of the preferred embodiment of a method according to the invention shown here. Two-row angular contact ball bearing so matched to the diameter DB2 of the second balls B2 that this distance S is less than or equal to the diameter DB2.
  • the illustration of Figure 5 is used to illustrate and explain the design of the bearing inner ring Rl in the so-called. 3-shoulder design or - as shown here in addition to the 4-shoulder design.
  • both raceways RI4, RI5 are designed as concave grooves in axial section.
  • the track RI4 of the first balls B1 comprises, as already shown in the illustrations above, a flat shoulder S3 in its region adjacent to the first inner ring end face RH, which causes an axial holding action of the balls B1 as soon as they are inserted into the first cage C1 and onto the bearing inner ring Rl be pushed under temporary elastic deformation of the first cage C1.
  • another shoulder S4 is formed, which rises in the radial direction outward on the radial level of the apex P4.
  • the increase of the shoulder S4 can be tuned so that it rises to the height level of the first center path ZB1 of the first ball, or just below this radial level.
  • This shoulder can be rounded in the outlet area of the wall RI4 which comes into contact with the second ball B2, so that it then turns smoothly into the path RI4 on its flank facing the first ball B1.
  • the distance S of the ball ring centers Z1, Z2, ie the bearing rows is reduced so that it can assume values that are equal to or smaller than the diameter of the largest rolling bodies B1, B2 installed in the bearing.
  • the bearing according to the invention can be realized with a 3- or also with a 4-shoulder design (ie the first raceway RI4 is formed as a groove on the bearing inner ring (3S design) or, moreover, the second raceway RI5 is also formed as a groove (4S design), wherein the secondary shoulder heights are then preferably significantly lower than the respective axially supporting main shoulder S1, S2.
  • At least one of the row of ball rows KB1, KB2 can be guided in a cage C1, C2 which is open on one side, in particular an N-profile cage described below.
  • the term shoulder design here means that the corresponding ball track RI4, RI5 has a vertex P5, P4 and in the direction of the ball B1, B2 towards the career raises again to form a shoulder.
  • a ball-rim holding function can be realized in an advantageous manner, in particular at least on the smaller bearing row KB1.
  • a ball collar stop function can be achieved for both rows of balls KB1, KB2.
  • the design of the cages C1, C2 proposed according to the invention ensures a high ball density and easy mountability with good ball-rim retention function on the inner ring R1.
  • the cages C1, C2 can be realized as cages with external support, wherein the outer support is preferably tuned to the raceway cant of the inner ring Rl.
  • the cage C1, C2 used for the respective roller body row KB1, KB2 is preferably designed so that its cage board CB1, CB2 provides an end face whose dimensions are adjusted so that a reduced, but still sufficient oil flow through the bearing is achieved that oil churning losses are reduced in the warehouse.
  • the contact angles of the two bearing rows KB1, KB2 are adjusted so that they are substantially equal.
  • pressure angles can also be different, they are according to a particular aspect of the present invention preferably in the range 25 ° to 40 °.
  • m watch bearing are as stated above preferably the pitch circle diameter (diameter of those circular paths ZB1, ZB2 on which the centers Z1, Z2 of the balls B1, B2 move) of the two rows of balls KB1, KB2 different.
  • the ball diameters BD1, BD2 (see Fig.1) of the two rows of balls KB1, KB2 are the same or preferably different as shown here, wherein in the case of different ball diameters BD1, BD2 preferably the balls B1 with smaller diameter BD1 also in the ball row KB1 with smaller Track radius RB1 the ball center ZB1 is used.
  • FIGS. 6a, 6b and 6c further illustrate the construction of a cage C1 used in the storage device according to the invention.
  • This cage C1 has a on its side facing away from the bearing interior in the mounted side area a continuous ring board 20 which is tuned so that it forms a defined running gap to the bearing outer ring and thus starts only in exceptional cases on the bearing outer ring.
  • the cage C1 is made of a plastic material.
  • the provided for receiving the balls B1 pockets 21 are designed so that they generate a radial and axial holding action for the ball received therein, so that the cage C1 can be equipped with balls B1 and these balls B1 then sufficient for further assembly in captive the cage C1 and be held with this on the bearing inner ring.
  • the cage C1 overlaps the balls B1 at the radial level of the ball center track ZB1 or in the region of a hemisphere lying radially over the ball center track ZB1.
  • the pockets 21 are open on their side facing away from the ring board 20 side.
  • the ratio of the gap 22 of the cages to the nominal diameter of the respective Preferably associated with the cage ball is preferably in the range of 0.6 to 0.8 times the ball diameter, preferably in the range of 0.6 to 0.68 times.
  • the jaw opening is usually so large that the last ball can be snapped when filling the ring from the axial direction, and therefore less balls per row are used and can be easily lost, for example, with a pivoting mounting typical for this camp.
  • FIG. 6c shows the cross section of the N-profile cage C1 according to FIG. 6a in a radial plane in which the minimum web thickness results.
  • the pockets 21 of the cages C1, C2 preferably used according to the invention are preferably designed so that the balls B1 can be mounted only from one direction (here radially from the inside).
  • the measured in the circumferential direction minimum web thickness 23 is preferably in the range of 10 to 18% of the ball diameter.
  • the ball diameter, the number of spheres and the center line diameter are adjusted so that at maximum ball number, or reduced by "1" maximum ball number corresponding minimum web thicknesses that sufficiently stabilize the cage and over the predicted life of the bearing provide a sufficient wear reserve ,

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeeinrichtung mit einem Getriebegehäuse, einem in dem Getriebegehäuse drehbar aufgenommenen Getriebeglied, einem Lagersitz, und einem in dem Lagersitz aufgenommenen Schrägkugellager, zur Lagerung des Getriebeglieds, mit einem zweireihigen Schrägkugellager, mit einem Lagerinnenring, einer in einem Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes ausgebildeten ersten inneren konkaven Wälzkörperlaufbahn, einer axial zur ersten inneren Wälzkörperlaufbahn versetzt ebenfalls im Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes ausgebildeten zweiten inneren konkaven Wälzkörperlaufbahn, einem Lageraußenring, mit einer in einem Innenumfangsbereich des Lageraußenringes ausgebildeten ersten äußeren konkaven Wälzkörperlaufbahn, einer axial zur ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn versetzt in dem Lageraußenring ausgebildeten zweiten äußeren konkaven Wälzkörperlaufbahn, einem ersten Kugelkranz mit ersten Kugeln die in einem ersten Bahnraum aufgenommen sind der sich zwischen der ersten inneren Wälzkörperlaufbahn und der ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn erstreckt, und einem zweiten Kugelkranz mit zweiten Kugeln, die in einem zweiten Bahnraum aufgenommen sind, der sich zwischen der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn und der der zweiten äußeren Wälzkörperlaufbahn erstreckt. Die Zentrumsbahnen der beiden Kugelkränze nehmen hierbei bestimmte axiale und radiale Relativpositionen ein.

Description

Getriebeeinrichtung, insbesondere Achs- oder Verteilergetriebe mit einem darin durch wenigstens ein zweireihiges Schrägkugellager
gelagerten Getriebeglied
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebeeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus EP 1 105 662 B1 ist ein Achsdifferentialgetriebe bekannt, das ein Getriebegehäu- se und ein darin vorgesehenes Umlaufgehäuse aufweist, das über ein erstes und ein zweites Schrägkugellager in dem Getriebegehäuse gelagert ist. Dieses Umlaufgehäuse trägt in seinem Inneren eine Differentialgetriebemechanik die eine Leistungsverzweigung auf erste und zweite Getriebeausgänge bewirkt. Der Antrieb des Umlaufgehäuses erfolgt über ein Tellerrad das mit einem Antriebsritzel in Eingriff steht. Das An- triebsritzel sitzt auf einer Getriebewelle die wiederum über Schrägkugellager in dem Getriebegehäuse gelagert ist.
Aus DE 10 2009 057 192 A1 ist ein zweireihiges Schrägkugellager bekannt. Nach dieser Druckschrift wird vorgeschlagen, die Kugeln des hinsichtlich seines Durchmes- sers kleineren Kugelkranzes kleiner zu dimensionieren als die Kugeln des axial benachbarten und hinsichtlich seines Durchmessers größeren Kugelkranzes. Das Schrägkugellager ist weiterhin so aufgebaut, dass die Stirnseiten der Lagerringe auf jeder Lagerseite in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Zentren der hinsichtlich ihres Durchmessers größeren Kugeln bewegen sich auf einer Zentrumsbahn deren Durchmesser größer ist, als der maximale Bahndurchmesser der den kleineren Kugelkranz von außen her umgreifenden äußeren Laufbahn.
Aus JP 2003-294 032 A1 ist ein Winkelgetriebe bekannt, das ein Großrad und ein mit diesem in Eingriff stehendes Kegelrad ritze I umfasst. Das Kegelrad ritze I ist über ein zweireihiges Schrägkugellager in einem Getriebegehäuse gelagert. Bei dem zweireihigen Schrägkugellager sind zwei separate Lagerinnenringe vorgesehen. Die beiden Kugelkränze sind so angeordnet, dass zwischen den inneren axialen Endpositionen der Bahnräume der Kugelkränze ein Zwischenraum verbleibt. Aus EP 2 503 168 A1 ist ebenfalls eine Lageranordnung für ein Kegelradritzel bekannt, die durch ein zweireihiges Schrägkugellager gebildet ist. Bei dieser herkömmlichen Lageranordnung sind in gleicher Weise wie im Stand der Technik nach D3 die beiden Kugelkränze so angeordnet, dass zwischen den inneren axialen Endpositionen der Bahnräume der Kugelkränze ein Zwischenraum verbleibt.
Aus DE 2449194 C2 ist ein in zwei Richtungen tragendes Schrägkugellager mit zwei separaten Lagerinnenringen bekannt. Auch hier sind die beiden Kugelkränze sind so angeordnet, dass zwischen den inneren axialen Endpositionen der Bahnräume der Kugelkränze ein Zwischenraum verbleibt.
Aus FR 2 888 625 A1 ist eine Radnabenlagerung bekannt, bei welcher integral mit der Radnabe ein Glockenabschnitt eines homokinetischen Wellengelenkes gebildet wird. Die Radnabe wir über eine zweireihige Schrägkugellageranordnung in einem Nabenträger gelagert. Die darin vorgesehenen Kugelkränze sind wie auch in den schon genannten Druckschriften D3, D4 und D5 gezeigt, so angeordnet, dass zwischen den inneren axialen Endpositionen der Bahnräume der Kugelkränze ein Zwischenraum verbleibt.
Aus WO 85/03 749 A1 ist ein zweireihiges Schrägkugellager bekannt, bei welchem die Kugeln der beiden axial benachbarten Kugelkränze entweder gleiche Kugeldurchmesser aufweisen, oder die Kugeln des hinsichtlich seines Durchmessers kleineren Kugelkranzes größere Kugeldurchmesser aufweisen, als die Kugeln des ver- bleibenden weiteren Kugelkranzes.
Aus DE 10 2008 024 316 ist ein zweireihiges Schrägkugellager für eine Ritzelwelle bekannt. Das Schrägkugellager ist derart gestaltet, dass die Kugeln jedes Kugelkranzes axial derart weit voneinander beabstandet angeordnet sind, dass sich die axialen Endpositionen der Bahnräume der Kugelkränze nicht überlagern.
Aus WO 201 1/ 062 175 A1 ist eine Radlageranordnung bekannt, bei welcher eine Radnabe über zwei gegensinnig angeordnete Schrägkugellager gelagert wird. Die Kugeln des jeweiligen Schrägkugellagers sind in einer Käfigeinrichtung geführt, wel- che in jedem Schrägkugellager sowohl die Kugeln des hinsichtlich seines Durchmessers kleineren Kugelkranzes als auch die Kugeln des hinsichtlich seines Durchmes- sers größeren Kugelkranzes führt. Die Laufbahnen und die Kugeln sind so ausgelegt, dass die Kugeln der beiden benachbarten Kugelkränze abwechselnd in die Zwischenräume zwischen den Kugeln des jeweiligen Kugelkranzes eintauchen. Bei Getriebesystemen, insbesondere Achs- oder Verteilergetrieben sind Montagekonzepte bekannt, bei welchen Wälzlager zunächst geteilt auf bestimmte Getriebekomponenten auf- oder in diese eingesetzt werden und erst im Rahmen der Zusammenfügung von Baugruppen zum jeweiligen Lager wieder vervollständigt werden. Dieses Konzept ermöglicht es, an den entsprechenden Getriebegehäusen Lagersitzzonen als ungeteilte Lagersitzzonen zu realisieren und ggf. hohe Gehäusesteifigkeiten aufgrund kleiner Montageöffnungen zu realisieren.
Aufgabe der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen aufzuzeigen, durch welche es möglich wird, Getriebeeinrichtungen mit darin durch mehrreihige Schrägkugellager gelagerten Komponenten zu schaffen, die unter fertigungs- und montagetechnischen Gesichtspunkten Vorteile bieten. Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Getriebeeinrichtung gemäß Patentanspruch 1 . Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Getriebeeinrichtung, insbesondere eine Verteilergetriebeeinrichtung in Form eines Achsdifferentialgetriebes zu schaffen, bei welcher die Lagerung des entsprechenden Getriebeglieds insbesondere der Ritzelwelle und/oder des Umlaufgehäuses in dem Getriebegehäuse durch ein zweireihiges Schrägkugellager bewerkstelligt wird, das sich durch ein hohes axiales und radiales Tragvermögen auszeichnet und unter vermindertem Materialbedarf herstellbar ist. Zudem kann über dieses Schrägkugellager ein gefordertes Tragvermögen unter insgesamt vermindertem axialen und radialen Bauraumbedarf realisiert werden. Durch das erfindungsgemäße Konzept ergeben sich zudem höhere Steifigkeiten bezüglich der strukturmechanischen Koppelung der Laufbahnpaare am jeweiligen Lager- ring und eine günstigere Aufteilung der über die Kugeln geführten Lagerkräfte in ei- nem breiten Axialkraftbereich, wodurch in vorteilhafter Weise über ein breites Lastspektrum hinweg die Lebensdauern der Laufbahnen einander mit erhöhter statistischer Wahrscheinlichkeit angeglichen werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lagersitz derart gestaltet, dass dieser den Lageraußenring axial ungeteilt umgibt. Dieser Lagersitz kann durch eine spanabhebende Bearbeitung mit einem bahngesteuerten Werkzeug gefertigt werden. Der Lagersitz kann auch mit einem speziellen Bohrwerkzeug spanabhebend in dem Getriebegehäuse gefertigt werden. Weiterhin ist es auch mög- lieh den Lagersitz im Rahmen einer Drehbearbeitung zu fertigen in deren Rahmen das Getriebegehäuse gegenüber einem Schneidenträger rotiert.
Gemäß einem weitern Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt die Montage des Schrägkugellagers indem zunächst dessen Lageraußenring in den Lagersitz einge- setzt wird und dann eine mit dem Lagerinnenring und den beiden Kugelkränzen bestückte Baugruppe eingesetzt wird. Dieses Konzept eignet sich insbesondere für die Montage des Umlaufgehäuses eines Achsdifferentialgetriebes, oder auch der Ritzelwelle eines derartigen Getriebes nach dem sog. Einschwenk-Konzept. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Schrägkugellagers ist eine Bauraumersparnis realisier- bar, durch welche sich Erleichterungen bei diesem Montagekonzept ergeben, zudem ergibt sich auch eine größere räumliche Bewegbarkeit der einzuschwenkenden Komponenten, da das Lager erst kurz vor Erreichen seines endgültigen Fügezustandes eine Ausrichtung der einzuschwenkenden Komponente auf die Lagerachse fordert. Bei dem erfindungsgemäßen Schrägkugellager können die Kugeln beider Reihen durch den jeweiligen Käfig zuverlässig auf dem Lagerinnenring gehalten werden, so dass das Risiko eines Herausfallens einer Kugel gegenüber herkömmlichen Bauformen reduziert ist. Das Getriebegehäuse kann auch so ausgebildet sein, dass zumindest einer der durch dieses Getriebegehäuse bereitgestellten Lagersitze als axial geteilter Lagersitz gefertigt ist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Schrägkugellagers bietet dieses auch bei Einsatz in einem axial geteilten Lagersitz eine hohe Tragfähigkeit, und er- laubt es auch den Durchmesser des Lagesitzes gegenüber bisherigen Bauformen zu reduzieren. Hierdurch ergeben sich auch höhere Steifigkeiten des Lagersitzes bei einem axial geteilten Getriebegehäuse. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Schrägkugellager vorzugsweise derart gestaltet, dass der Durchmesser der ersten Zentrumsbahn der ersten Kugeln kleiner ist als der Durchmesser der zweiten Zentrumsbahn der zweiten Kugeln. Bei dieser Auslegung werden dann die Kugeln vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Kugeln unterschiedliche Durchmesser haben. Die Durchmesser der ersten Kugeln sind dabei vorzugsweise kleiner als die Durchmesser der zweiten Kugeln. Der Durchmesser der kleineren Kugeln liegt dabei vorzugsweise im Bereich des 0,75- bis 0,95-fachen Durchmessers der großen Kugeln.
Das erfindungsgemäße Schrägkugellager ist gemäß einem weiteren Aspekt der vor- liegenden Erfindung vorzugsweise derart gestaltet, dass der kleinste Bahnradius (In- nenscheitelradius) der ersten inneren Wälzkörperlaufbahn kleiner ist als der kleinste Bahnradius (Innenscheitelradius) der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn. Weiterhin ist vorzugsweise der kleinste Bahnradius der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn kleiner als der Radius der ersten Zentrumsbahn der ersten Kugeln.
Der axiale Abstand der Kugeln kann weiterhin auch so abgestimmt werden, dass dieser kleiner ist als das arithmetische Mittel eines kleinen und eines großen Kugeldurchmessers. Der Abstand kann auch kleiner sein als der Durchmesser der kleineren Kugeln. Dieses Konzept eignet sich insbesondere für Lagerbauformen bei welchen die Durchmesserdifferenz der Kugeln relativ klein ist.
Die Wälzkörperlaufbahnen werden vorzugsweise so ausgeführt, dass der Abstand eines Schnittpunkts einer Lotgeraden mit der Lagerachse von einer benachbarten Stirnebene des Lagerinnenringes kleiner ist, als der halbe Durchmesser der zweiten Ku- geln, wobei diese Lotgerade eine Gerade ist, die in einem Lageraxialschnitt die Strecke zwischen den Kugelzentren mittig teilt und auf dieser Strecke senkrecht steht. Dieser Schnittpunkt der Lotgeraden mit der Lagerachse liegt gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise noch axial innerhalb des Lagers, d.h. in dem axialen Zwischenbereich der sich zwischen den Stirnseiten des Lagen n- nenringes erstreckt. Die Kugeln des ersten Satzes werden vorzugsweise in einer ersten Käfigeinrichtung geführt. Diese Käfigeinrichtung kann in vorteilhafter Weise als Taschen- oder Schnappkäfig ausgeführt sein, welcher einen durchgängigen Ringsteg aufweist, der sich auf einer den Kugeln des zweiten Satzes abgewandten Seite des Schrägkugellagers erstreckt. Die Kugeln des zweiten Satzes werden ebenfalls vorzugsweise in einer zweiten Käfigeinrichtung geführt. Diese Käfigeinrichtung kann wiederum in vorteilhafter Weise als Taschen- oder Schnappkäfig ausgeführt sein, welcher einen durchgängigen Ringsteg aufweist, der sich auf einer den Kugeln des ersten Satzes abgewand- ten Seite des Schrägkugellagers erstreckt. Wenigstens einer der Käfige, oder beide Käfige können auch als Taschenkäfige ausgeführt sein, die radial von innen her mit den Kugeln bestückt werden und dann ggf. unter temporärer elastischer Weitung gemeinsam mit ihrer Kugelpackung auf den Lagerinnenring aufgesetzt werden. Der zweite Käfig und die in diesem geführten zweiten Kugeln können bis zum Ab- schluss der Lagermontage durch den ersten Käfig und die darin geführten Kugeln auf dem Lagerinnenring gehalten werden, bis der Lageraußenring auf den beiden Kugelkränzen sitzt. Dieses Konzept kann in besonders vorteilhafter Weise realisiert werden, indem zumindest an der ersten Laufbahn eine leichte Schulter (sog. S3-Schulter) aus- gebildet ist, die bewirkt, dass die ersten Kugeln bei Aufschieben kurz radial ausfedern und nur noch bei radialer Weitung des Käfigs axial vom Lagerinnenring abgezogen werden können. Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch an der zweiten Laufbahn eine leichte Schulter ausgebildet, welche ein axiales Abwandern der Kugel des zweiten Kugelkranzes verhindert, insbesondere unter der vorübergehenden radialen Haltewirkung des zweiten Käfigs und dann nach Zusammenbau des Lagers auch unter Wirkung des Lageraußenringes. Diese zentrale Schulter der zweiten Wälzkörperlaufbahn (sog. S4-Schulter) ermöglicht es, die Bahnräume der Kugeln der beiden Kugelkränze axial engst benachbart zu realisieren, da die Kugeln des zweiten Kugelkranzes aufgrund der axial mittigen, zentralen Schulter (S4- Schulter) auch dann an einer Kollision mit den Kugeln des ersten Kugelkranzes gehindert sind, wenn z.B. aufgrund temporär fehlender axialer Lagervorspannung der Lagerinnenring axial entlastet wird und gegenüber dem Lageraußenring entgegen der Stützrichtung des Lagers wandert. Die erste innere Wälzkörperlaufbahn ist vorzugsweise so gestaltet, dass diese im Axialschnitt ein Rinnenprofil bildet. Dieses Rinnenprofil erfasst dann einen Bereich mit einem minimalen Laufbahndurchmesser, sowie im Axialschnitt von beiden Seiten an diesen Bereich heranragende Laufbahnzonen mit größerem Laufbahndurchmesser. Die ersten Kugeln des ersten Satzes sind damit axial in der ersten inneren Wälzkörperlaufbahn-Rinne geführt. Eine entsprechende rinnenartige Gestaltung kann in vorteilhafter Weise auch bei der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn vorgenommen werden.
Wie oben ausgeführt ist das erfindungsgemäße zweireihige Schrägkugellager vorzugsweise derart gestaltet, dass der axiale Abstand zwischen den einzelnen Reihen kleiner ist, als der größte verbaute Wälzkörperdurchmesser. Die Lagerringe können so gestaltet werden, dass Verhältnisse des Lageraußendurchmessers zum Lagerinnen- durchmesser erreicht werden können, die kleiner sind als 2,26, insbesondere kleiner oder gleich 2, 15 sind. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Lager mit einem Verhältnis der Lageraxialgesamtlänge zur Lagerhöhe ( 0,5 x Da-Di) realisiert werden, das kleiner ist als 1 ,46, insbesondere kleiner oder gleich 1 ,38. Die Kugeln werden vorzugsweise in einseitig offenen N-Profil Käfigen geführt, wobei diese Käfige wiederum vorzugsweise derart verbaut werden, dass deren offene Seiten einander zugewandt sind, d.h. zum axial innen liegenden Bereich des Lagers weisen. Hierdurch wird auch der Aufgriff von Schmierstoff weiter unterstützt. Das Verhältnis der Maulweite der Käfige zum Nenndurchmesser der dem jeweiligen Käfig zugeordneten Kugel liegt vorzugsweise im Bereich des 0,6 - 0,8-fachen Kugeldurchmessers, vorzugsweise im Bereich des 0,6 bis 0,68-fachen. Im Vergleich zu geschlossenen N-Profil Käfigen wird hiermit, weniger axialer Bauraum benötigt, weil wie bei sog. Schnappkäfigen der innere Steg entfällt. Bei jenen Schnappkäfigen ist die Maulweite üblicherweise so groß, dass auch die letzte Kugel beim Befüllen des Kranzes aus axialer Richtung eingeschnappt werden kann, und deshalb weniger Kugeln pro Reihe eingesetzt werden und z.B. bei einer für diese Lager typischen Einschwenkmontage auch leichter verloren werden können. Die Taschen der Vorzugs- weise eingesetzten Käfige sind dann vorzugsweise so ausgelegt, dass Wälzkörper nur von einer Richtung montiert werden können (radial von innen bzw. radial von außen), weil die Maulweite vorzugsweise gering ist. Durch die N-Profil-typische Wälz- körperhalterung wird einem Verlust der Wälzkörper im montierten Zustand vorge- beugt.
Weiterhin liegt vorzugsweise die radiale Höhe H des Scheitelpunkts der größeren äußeren Kugellaufbahn des Außenrings über dem Scheitelpunkt der kleineren äußeren Kugellaufbahn um ein Maß das gleich oder größer ist als der 0,4-fache Wert des gro- ßen Kugeldurchmessers und ist zudem kleiner als der 0,8-fache Wert des Nenndurchmessers der großen Kugel.
Durch das erfindungsgemäße Konzept ergeben sich hinsichtlich des Lagergewichts und der Lagerbaugröße gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Verbesserun- gen. Das erfindungsgemäße Lager zeichnet sich damit insbesondere auch durch eine erhöhte Leistungsdichte aus. Durch das erfindungsgemäße Konzept ergibt sich weiterhin eine verbesserte Verteilung der je Lagerreihe abgetragenen Last und eine weitgehende Annäherung der Lebensdauern der beiden Lagerreihen. Aufgrund der erhöhten Leistungsdichte ist eine Kosteneinsparung durch Materialeinsparung realisierbar. Auch die Fertigung des Lagers kann unter verringerten Prozesskosten bewerkstelligt werden, da die zu bearbeitenden Oberflächen kleiner werden und Komponentengewichte reduziert werden. Das erfindungsgemäße Lager zeichnet sich durch eine erhöhte Leistungsdichte aus. Es verfügt vorzugsweise über eine neue Käfigbauform. Es ermöglicht eine Gewichts und Materialeinsparung ohne Reduktion der Lager-Performance (d.h. ohne Lebensdauer u. Funktionssicherheitseinbußen). Durch das erfindungsgemäße Konzept wird der Lagerreihenabstand reduziert, so dass dieser Werte annehmen kann die gleich oder kleiner sind als der Durchmesser der größten im Lager verbauten Wälzkörper. Das erfindungsgemäße Lager kann wie oben bereits angesprochen mit einem 3- oder auch mit einem 4-Schulterdesign realisiert werden (d.h. am Lagerinnenring ist die erste Laufbahn als Rinne ausgebildet (3S-Design) oder es ist zudem auch die zweite Laufbahn als Rinne ausgebildet (4S-Design), wobei die Nebenschulterhöhen dann vorzugsweise deutlich niedriger sind als die jeweilige axial stützende Hauptschulter.
Mindestens eine der Kugelkranzreihen kann in einem einseitig offenen Käfig, insbesondere einem nachstehend noch weiter beschriebenen N-Profil-Käfig geführt werden. Der Begriff Schulterdesign bedeutet hier, dass die entsprechende Kugellaufbahn einen Scheitelpunkt aufweist und sich in Richtung zur Kugel hin die Laufbahn unter Bildung einer Schulter wieder hebt.
An dem erfindungsgemäßen Lager kann in vorteilhafter Weise eine Kugelkranzhalte- funktion insbesondere wenigstens an der kleineren Lagerreihe realisiert werden. Bei Einsatz des vier Schulter-Designs am Lagerinnenring kann eine Kugelkranzhaltefunk- tion für beide Kugelreihen erreicht werden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Käfiggestaltung stellt eine hohe Kugeldichte und eine leichte Montierbarkeit mit guter Kugelkranzhaltefunktion am Innenring sicher. Die Käfigbauform kann als Käfigbauform mit Außenhalterung realisiert werden, wobei die Außenhalterung hierbei vorzugsweise auf die Laufbahnüberhöhung des Innenringes abgestimmt wird.
Der für die jeweilige Wälzkörperreihe eingesetzte Käfig wird vorzugsweise so gestal- tet, dass dessen Käfigbord eine stirnseitige Fläche bereitstellt, deren Abmessungen so abgestimmt sind, dass ein reduzierter, jedoch noch hinreichender Öldurchfluss durch das Lager erreicht wird, so dass Öl-Planschverluste am Lager reduziert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Druckwinkel der beiden Lagerreihen so abgestimmt, dass diese im wesentlichen gleich sind. Diese Druckwinkel können auch unterschiedlich sein, sie liegen gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Bereich 25° bis 40°. Bei dem erfindungsgemäßen Lager sind wie oben ausgeführt vorzugsweise die Teilkreis-Durchmesser (Durchmesser jener Kreisbahnen auf welchen sich die Zentren der Kugeln bewegen) der beiden Kugelreihen unterschiedlich. Die Kugeldurchmesser der beiden Kugelreihen sind gleich oder vorzugsweise unterschiedlich, wobei im Falle un- terschiedlicher Kugeldurchmesser vorzugsweise die Kugeln mit kleinerem Durchmesser auch bei der Kugelreihe mit kleinerem Durchmesser der Kugelzentrumsbahn eingesetzt wird.
Die Kugelzahl wird vorzugsweise derart abgestimmt, dass eine maximale Kugelbestü- ckung je Lagerreihe erreicht wird, nach dem Ansatz: ((TK-DM *Pi)/(WK-DM+1 ,3)); wobei das Ergebnis hier auf eine ganze Zahl abgerundet wird, TK-DM = Teilkreisdurchmesser, Pi = 3,14159; WK-DM = Wälzkörperdurchmesser (Durchmesser in mm).
Gemäß einem weiteren besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die axialen Ringstirnflächen der Lagerringe so gestaltet, dass diese Absatz-Zonen aufweisen, zur Sicherstellung kleinerer aber genauerer Anschlussfläche für Anbau- Elemente. Hierdurch ergibt sich auch eine Verminderung des Schleifaufwands beim Seitenschleifen) Das erfindungsgemäße Lager kann gemäß einem weiteren besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung so ausgeführt sein, dass der Außenring frei demontierbar ist und ohne jegliche Fixierung auf die beiden Kugelreihen aufgesetzt ist. Am Lagerinnenring ist dabei vorzugsweise ein 4S-Design realisiert, d.h. die Kugeln der beiden Kugelreihen laufen in Rinnen des Lagerinnenringes. Die Käfige sind hierbei vorzugsweise so ausgeführt, dass diese die Kugeln radial auf den Rinnen des Lagerinnenringes halten.
Das erfindungsgemäße Lager eignet sich insbesondere für die Realisierung sog. angestellter Wellenlagerungen welche eine möglichst reibungsarme und steife Lagerung einer Wellenstruktur ermöglichen sollen. Das erfindungsgemäße Lager kann insbesondere in Pkw-Achsgetrieben, in FQ-Getrieben als Differential-Lagerung, sowie bei Winkelgetrieben zur Ritzel- und Tellerradlagerung eingesetzt werden. Es ist auch als Substitutionslager für Lagerstellen geeignet, an welchen bislang Kegelrollenlager ein- gesetzt werden. Ein weiteres großes Einsatzgebiet für das erfindungsgemäße Lager liegt in industriellen Anwendungen. Es eignet sich auch für Kardanwellen im Zweiradbereich, als Lager für Landmaschinen, Pumpen, Kompressoren und Off-Highway Fahrzeuge.
Bei dem erfindungsgemäßen Lager handelt es sich um ein zweireihiges Schrägkugellager, das auch als sog. Tandemschrägkugellager bezeichnet wird. Das neue, erfindungsgemäße Tandemschrägkugellager (Tandemballbearing TBB) weist eine kleine axiale Bautiefe, und eine kleine radiale Bauhöhe auf und benötigt bei vergleichbarer Tragfähigkeit weniger Bauraum als konventionelle Tandemschrägkugellager.
Die axiale Bauhöhenverkleinerung im Vergleich zum konventionellen Bauformen wird insbesondere unter Verwendung von zwei neuartigen Kunststoffkäfigen realisiert, die es ermöglichen die beiden Kugelreihen des Lager in der beschriebenen Weise eng zusammenzurücken, insbesondere auf ein Maß bei welchem der in Richtung einer Lagerachse des Lagers gemessene axiale Abstand der Kugelzentren Zentren gleich oder kleiner ist als der Durchmesser der größten verbauten Kugel.
Durch die neue Käfigbauform jeweils ohne den 2-ten Käfigbord, können die Kugelrei- hen auf minimalen Abstand zueinander angeordnet werden. Dadurch kann das gesamte Lager axial schmaler bauen.
Durch das Zusammenrücken der beiden Lagerreihen ergeben sich positive Nebeneffekte. So verteilt das Lager besser die abzustützenden Lasten auf die beiden Kugel- reihen, durch die bessere und gleichmäßigere Lagerreihen-Lastverteilung bei dem erfindungsgemäßen Lager bietet das erfindungsgemäße Lager im Vergleich zu bisherigen Bauformen bessere Lebensdauern und kann infolge dessen wiederum „down- gesized" werden. Durch das Downsizing (weniger Wälzkörper, kleiner Teilkreisdurchmesser) wird auch das Lagerreibmoment reduziert. Durch die schmalere Bauweise wird Lagerring-Material eingespart und die Lagerkosten werden reduziert.
Das Lager wird wie ausgeführt bevorzugt so gestaltet, dass der axiale Abstand zwischen den einzelnen Reihen kleiner ist, als der größte verbaute Wälzkörperdurchmes- ser. Der axiale Abstand kann auch noch geringfügig größer sein als der größte Verbaute Wälzkörperdurchmesser. So kann der axiale Abstand auch so abgestimmt werden dass dieser kleiner ist als der maximale Kugeldurchmesser zuzüglich der Differenz der Kugeln, sofern für die beiden Kugelreihen Wälzkörper eingesetzt werden die sich hinsichtlich ihres Durchmessers unterscheiden.
Im erfindungsgemäßen Lager werden vorzugsweise offene N-Profil Käfige verwendet, die im Unterschied zu den üblichen N-Profil Käfigen axialen Bauraum einsparen und im Unterschied zu den üblichen Schnappkäfigen höhere Bestückungskapazitäten er- möglichen. Die Taschen der N-Profilkäfige sind so ausgelegt, dass Wälzkörper nur von einer Richtung montiert werden können (von Innen bzw. von Außen). Durch die N-Profil-typische Wälzkörperhalterung wird einem Verlust der Wälzkörper im montierten Zustand (d.h. beide Kugelkränze mit individuellem, einzelnem Käfig) vorgebeugt. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs angegebene Aufgabe erfindungsgemäß auch gelöst durch eine Getriebeeinrichtung mit einem Schrägkugellager, mit:
- einem Lagerinnenring,
- einer in einem Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes ausgebildeten ers- ten inneren Wälzkörperlaufbahn,
- einer zur ersten inneren Wälzkörperlaufbahn axial versetzt im Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes ausgebildeten zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn,
- einem Lageraußenring, mit einer in einem Innenumfangsbereich des Lagerau- ßenringes ausgebildeten ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn,
- einer zur ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn axial versetzt in dem Lageraußenring ausgebildeten zweiten äußeren Wälzkörperlaufbahn,
- einem ersten Satz mit ersten Kugeln, die in einem ersten Bahnraum aufgenommen sind der sich zwischen der ersten inneren Wälzkörperlaufbahn und einer ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn erstreckt, und
- einem zweiten Satz mit zweiten Kugeln, die in einem zweiten Bahnraum aufgenommen sind der sich zwischen der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn und der der zweiten äußeren Wälzkörperlaufbahn erstreckt, - wobei die Zentren der ersten Kugeln sich auf einer ersten Zentrumsbahn mit kleinem Durchmesser um eine Lagerachse herum bewegen und die Zentren der zweiten Kugeln sich auf einer zweiten Zentrumsbahn mit größerem Durchmesser um die Lagerachse herum bewegen und der in Richtung dieser Lager- achse gemessene Axialabstand der beiden Zentrumsbahnen, sowie die
Durchmesser der Zentrumsbahnen derart aufeinander abgestimmt sind, dass in einem die Lagerachse enthaltenden Lageraxialschnitt eine durch die Zentren der ersten und zweiten Kugeln definierte Kegelmantellinie mit der Lagerachse einen Winkel einschließt der größer oder gleich dem arctan ((RB2-RB1 ) / (k x BD2)) ist. Mit RB2 = Radius der Zentrumsbahn der zweiten Kugeln; RB1 = Radius der Zentrumsbahn der ersten Kugeln; k = Drängungsbeiwert; BD2 = Durchmesser der zweiten Kugeln, BD1 = Durchmesser der ersten Kugeln. Wobei der Drängungsbeiwert k kleiner ist als 1 ,22, insbesondere kleiner ist als das Kugeldurchmesserverhältnis (BD2/BD1 ) oder kleiner ist als der Wert„1 ".
Kurzbeschreibung der Figuren
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
Figur 1a eine vereinfachte Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues einer erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung mit einem Ausgleichsgetriebe und einer Ritzelwelle die jeweils über axial extrem kurz bauende erfindungsgemäße Schrägkugellager in einem Getriebegehäuse gelagert sind;
Figur 1 b eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen zweireihigen Schrägkugellagers;
Figur 2 eine weitere Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen zweireihigen Schrägkugellagers hinsichtlich der Position der Kugelbahnzentren und der damit erreichten Anstellung der beiden Kugelkränze ; Figur 3 eine Schemadarstellung zur Erläuterung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen zweireihigen Schrägkugellagers hinsichtlich weiterer Gestaltungsmerkmale der Lagerringe und der Positionen der Kugelbahnzentren; Figur 4 eine Schemadarstellung zur Erläuterung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen zweireihigen Schrägkugellagers hinsichtlich Axial-Positionen der Kugelbahnzentren;
Figur 5 eine Schemadarstellung zur Erläuterung des Aufbaus eines erfindungsge- mäßen zweireihigen Schrägkugellagers hinsichtlich der Ausbildung von
Schultern am Lagerinnenring;
Figuren 6a, 6b und 6c
Darstellungen zur Veranschaulichung des Aufbaus eines Käfigs für ein er- findungsgemäßes Schrägkugellager.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
Das in Figur 1 a dargestellte Kraftfahrzeug-Verteilergetriebe weist ein Gehäuse 1 auf, in welchem ein Ausgleichsgetriebe 2 über zwei, jeweils zweireihige Schrägkugellager TBB1 , TBB2 gelagert ist. Ein Kegelritzel 4 einer Kegelritzelwelle 5 treibt ein Tellerrad 6 an, das wiederum das Ausgleichsgetriebe 2 in Bewegung setzt. Das Ausgleichsgetriebe 2 ist über Ausgleichsräder 7 und Abtriebsräder 8 mit je einer Achswelle 9 verbunden, die nicht dargestellte Räder antreiben. Die Kegelritzelwelle 5 ist ebenfalls im Gehäuse 1 über zwei weitere von einander axial beabstandete zweireihige Schrägkugellager TBB3, TBB4 gehalten, die durch ein Gewindeteil 1 1 in axialer Richtung aufeinander zu bewegt, d.h. unter Vorspannung gesetzt sind.
Bei der Montage dieses Verteilergetriebes werden zunächst die Lageraußenringe RA des kleinen und des großen Ritzelwellenlagers TBB3 und TBB4 sowie des in dieser Darstellung rechten Differentiallagers TBB2 in das Getriebegehäuse 1 unter leichtem Presssitz eingesetzt. Nachfolgend wird der Lagerinnenring Rl des großen Ritzelwellenlager TBB4 auf die Ritzelwelle 5 aufgesetzt. Auf diesen Lagerinnering Rl des Rit- zelwellenlagers TBB4 werden nunmehr beide, radial von innen her mit ihren Kugeln bestückten Käfige C1 , C2 aufgeschoben. Der erste Käfig schnappt dabei beim Überfahren der ersten Schulter S3 des Lagerinnenringes Rl und hält auch den zweiten Käfig C2 samt den in diesen sitzenden Kugeln auf dem Lagerinnenring Rl. Nunmehr wird die mit dem Lagerinnenring Rl und den beiden Kugelkränzen des Lagers TBB4 bestückte Ritzelwelle über die Gehäuseöffnung 10 von innen her in den Gehäuseschaft 1 a eingeschoben. Nachfolgend wird der Lagerinnenring Rl des kleineren Ritzelwellenlagers TBB3 mit beiden Kugelkränzen bestückt und von jener der Öffnung 10 gegenüberliegenden Seite her in den Gehäuseschaft 1 a eingeschoben, bis die beiden Ku- gelkränze im entsprechenden Lageraußenring RA sitzen. Nunmehr wird das Gewindeteil 1 1 aufgesetzt und über dieses wird die axiale Vorspannung der die Ritzelwelle 5 nunmehr im Gehäuse 1 tragenden Lager TBB3, TBB4 eingestellt.
Im nächsten Schritt werden die beiden Lagerinnenringe Rl der erfindungsgemäßen zweireihigen Schrägkugellager TBB1 , TBB2 auf die entsprechenden Zapfenabschnitte des Umlaufgehäuses des Ausgleichsgetriebes 2 aufgepresst. Auf die Innenringe Rl der beiden Schrägkugellager TBB1 , TBB2 werden die in ihren jeweiligen Käfigen C1 , C2 gehaltenen Kugelkränze vorgefettet aufgeschnappt. Auf das so bestückte, in dieser Darstellung linke Lager TBB1 wird zudem nun der Lageraußenring RA aufgesetzt. Das so bestückte Ausgleichsgetriebe 2 wird wie mit den Bahnen A1 , A2 angedeutet in den Lageraußenring RA des Lagers TBB2 eingeschwenkt. Der Aufbau des Lagers TBB2 erlaubt hierbei eine Bogenbahn A1 die es dem Lageraußenring RA des linken lagers TBB1 erlaubt, eine zur Lagerachse X hinreichend gleichachsige Stellung zu erlangen, so dass dann der Lagerinnenring Rl des in der Darstellung rechten Lagers TBB 2 dann entlang einer kurzen, im wesentlichen geraden Bahn A2 entlang der Lagerachse X, samt seiner beiden Kugelkränze in den Lageraußenring RA des Lagers TBB2 einrückt. Gleichzeitig rückt auch das Tellerrad 6 in das Ritzel 4 ein. Nunmehr kann das schon komplettierte Lager TBB1 axila mit einem weiteren Ring abgestützt und mit einem Lagersitzbügel 1 b im Getriebegehäuse 1 fixiert werden.
Bei dem in Figur 1 a dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lager TBB1 , TBB2, TBB3 und TBB4 jeweils als zweireihige Schrägkugellager mit einem erfindungsgemäßen, nachfolgend in Verbindung mit Figur 1 b näher erläuterten Aufbau ausgeführt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Anwendungsfall beschränkt, insbesondere das bei dem gezeigten Getriebesystem relativ gering belastete Lager TBB3 kann auch in seinem Aufbau abweichend ausgeführt sein. Die Möglichkeit der Einschwenkmontage des Ausgleichsgetriebes 2 kann auch auf anderem Wege erreicht werden, so kann beispielsweise anstelle des Lagersitzbügels 1 b eine Anordnung vorgesehen sein, die ein nachträgliches Aufschieben des Lageraußenringes RA des in dieser Darstellung linken Lagers TBB1 und eine anschließende axiale Abstützung desselben ermöglicht. Die Darstellung nach Figur 1 b zeigt nunmehr ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers, mit einem Lagerinnenring Rl, mit einer ersten Innenringstirnseite RH , einer zweiten Innenringstirnseite RI2, und einer zylindrischen Innenringsitzfläche RI3. Weiterhin umfasst das Schrägkugellager eine in einem Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes Rl ausgebildete erste innere Wälzkörperlaufbahn RI4 die im Axialschnitt konkav gekrümmt ist, und eine zur ersten inneren Wälzkörperlaufbahn RI4 axial versetzt im Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes Rl ausgebildete zweite inneren Wälzkörperlaufbahn RI5, die im Axialschnitt ebenfalls konkav gekrümmt ist.
Das Lager umfasst einen Lageraußenring RA, mit einer ersten Außenringstirnfläche RA1 , einer zweiten Außenringstirnfläche RA2 , und einer zylindrischen Außenringsitzfläche RA3. In einem Innenumfangsbereich des Lageraußenringes RA ist eine erste äußere Wälzkörperlaufbahn RA4 ausgebildet, die im Axialschnitt konkav gekrümmt ist, zudem ist an dem Lageraußenring RA auch eine zur ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn RA4 axial versetzte, zweite äußere Wälzkörperlaufbahn RA5 ausgebildet, die im Axialschnitt wiederum konkav gekrümmt ist.
Das Lager umfasst einen ersten Kugelkranz KB1 mit ersten Kugeln B1 , die in einem ersten Bahnraum SB1 aufgenommen sind, der sich zwischen der ersten inneren Wälzkörperlaufbahn RI4 und der ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn RA4 erstreckt. Das Lager umfasst weiter eine erste Käfigeinrichtung C1 zur Führung der ersten Kugeln B1 des ersten Kugelkranzes KB1 , sowie einen zweiten Käfig C2 zur Führung der zweiten Kugeln B2 eines zweiten Kugelkranzes KB2, die in einem zweiten Bahnraum SB2 aufgenommen sind, der sich zwischen der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn RI5 und der zweiten äußeren Wälzkörperlaufbahn RA5 erstreckt. Bei dem erfindungsgemäßen zweireihigen Schrägkugellager laufen die Zentren ZB1 der ersten Kugeln B1 auf einer ersten Zentrumsbahn Z1 um eine Lagerachse X. Die Zentren Z2 der zweiten Kugeln B2 umlaufen die Lagerachse X auf einer zweiten Zentrumsbahn ZB2. Die Zentrumsbahnen ZB1 , ZB2 weisen unterschiedliche Radien RB1 , RB2 auf.
Die erste und die zweite Käfigeinrichtung C1 , C2 sind als separate Käfige C1 , C2 gefertigt und können bei einer Relativdrehung des Lagerinnenringes Rl gegenüber dem Lageraußenring RA voneinander abweichende Winkelgeschwindigkeiten einnehmen. Die Bahnräume SB1 , SB2 sind engst benachbart, jedoch überschneiden sich diese Bahnräume RB1 , RB2 nicht, sondern überlappen sich nur hinsichtlich der inneren axialen Endpositionen, ohne dass die Kugeln B1 , B2 in den jeweils anderen Kugelbahnraum eintauchen.
Der Abstand der zweiten Zentrumsbahn ZB2 von der Außenringsitzfläche RA3 des Lageraußenringes RA ist kleiner als der Abstand der zweiten Zentrumsbahn ZB2 von der Innennngsitzfläche RI3 des Lagerinnenringes Rl. Zudem ist der in Richtung der Lagerachse X gemessene Axialabstand S der beiden Zentrumsbahnen ZB1 , ZB2 kleiner, als ein maximaler Durchmesser BD2 der Kugeln B2 eines der Kugelkränze, hier KB2.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lagers haben die Kugeln B1 , B2 unterschiedliche Durchmesser BD1 , BD2. Der in Richtung der Lagerachse X gemessene Abstand S der Zentrumsbahnen ZB1 , ZB2 ist kleiner als der Durchmesser BD2 der größeren Kugeln B2. Insbesondere ist der Abstand hier kleiner als das arithmetische Mittel der Kugeldurchmesser BD1 , BD2.
Das hier dargestellte erfindungsgemäße Lager ist zudem derart gestaltet, dass der Radius RB1 der ersten Zentrumsbahn ZB1 der ersten Kugeln B1 kleiner ist als der Radius RB2 der Zentrumsbahn ZB2 der zweiten Kugeln B2. Die Durchmesser BD1 der ersten Kugeln B1 des ersten Kugelkranzes KB1 sind kleiner als die Durchmesser der BD2 der zweiten Kugeln B2 des zweiten Kugelkranzes KB2.
Der kleinste Bahnradius der ersten inneren Wälzkörperlaufbahn RI4 ist kleiner als der kleinste Bahnradius der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn RI5. Zudem ist der kleinste Bahnradius der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn RI5 kleiner ist als der Radius RB1 der ersten Zentrumsbahn ZB1 der ersten Kugeln B1 .
Das erfindungsgemäße zweireihige Schrägkugellager ist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung derart gestaltet, dass der Abstand X1 eines Schnittpunkts P1 einer Lotgeraden L1 mit der Lagerachse X von einer benachbarten, durch die Stirnfläche RI2 definierten Stirnebene des Lagerinnenringes Rl kleiner ist, als der halbe Durchmesser DB2 der zweiten Kugeln B2, wobei diese Lotgerade L1 eine Gerade ist, die in einem Lageraxialschnitt die Strecke zwischen den Kugelzentren Z1 , Z2 mittig teilt und auf dieser Strecke senkrecht steht.
Diese die Kugelzentren Z1 ,Z2 erfassende Strecke erstreckt sich auf einer Geraden g. Diese Gerade g schneidet die Lagerachse X in einem Punkt C. Der Abstand dieses Punktes C von einer Stirnebene die durch die Stirnfläche RA1 des Lageraußenringes RA definiert ist, liegt im Bereich der 1 ,7 bis 2,4-fachen axialen Gesamtbreite BB des Lagers, insbesondere bei 2, 1 .
Für den zwischen der Geraden g und der Lagerachse X eingeschlossenen Winkel α gilt, dass dieser ein Winkel ist, der größer oder gleich dem arctan ((RB2-RB1 ) / (k x BD2)) ist. Mit RB2 = Radius der Zentrumsbahn der zweiten Kugeln; RB1 = Radius der Zentrumsbahn der ersten Kugeln; k = Drängungsbeiwert; BD2 = Durchmesser der zweiten Kugeln. Wobei der Drängungsbeiwert k kleiner ist als 1 ,22, insbesondere kleiner ist als (BD2 / BD1 ) oder kleiner ist als der Wert„1 ". Der Kugelkranz KB1 der ersten Kugeln B1 hat hier eine Kugelzahl, die von der Kugelzahl des Kugelkranzes KB2 der zweiten Kugeln B2 abweicht. Bei dem gezeigten Lager umfasst der erste Kugelkranz 13 Kugeln mit einem Durchmesser BD1 von 12,7mm und der zweite Kugelkranz KB2 umfasst 14 Kugeln mit einem Durchmesser BD2 von 13,5 mm. Der Gesamtdurchmesser RAD des Lageraußenringes beträgt hier 88 mm. Der Innendurchmesser RID des Lagerinnenringes Rl beträgt 40,98mm . Die Breite BB beträgt hier 32,5mm. Die erste innere Stirnfläche RH ist axial gegenüber der ersten Stirnfläche RA1 des Lageraußenringes axial zum Lagermittenbereich hin versetzt. Das Versatzmaß 02 ist vorzugsweise größer als der Versatz X1 des Schnitt- punkts P1 gegenüber der Frontebene die durch die Stirnfläche RI2 definiert wird. Die Stirnfläche RI2 ist weiterhin gegenüber der Stirnfläche RA2 des Lageraußenringes axial versetzt, so dass sie in eine von der axialen Lagermitte wegweisende Richtung von der durch die Außenringstirnfläche RA2 definierte Ebene um ein Maß 03 übersteht. Dieses Maß 03 entspricht vorzugsweise dem halben Durchmesser BD2 der zweiten Kugeln und ist größer als das Versatzmaß 02.
Die Darstellung nach Figur 2 veranschaulicht in Form einer Detaildarstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen zweireihigen Schrägkugellagers weiter. Wie oben bereits ausgeführt, ist der Abstand X1 eines Schnittpunkts P1 einer Lotgeraden L1 mit der Lagerachse X von einer benachbarten, durch die Stirnfläche RI2 definierten Stirnebene des Lagerinnenringes Rl kleiner, als der halbe Durchmesser DB2 der zweiten Kugeln B2, wobei diese Lotgerade L1 eine Gerade ist, die in dem vorliegenden, die Lagerachse X enthaltenden Lageraxialschnitt die Strecke zwischen den Kugelzentren Z1 , Z2 mittig teilt und auf dieser Strecke senkrecht steht.
Diese Strecke erstreckt sich auf der Geraden g. Diese Gerade g schneidet die Lagerachse X in einem Punkt C. Der Abstand X3 dieses Punktes C von einer Stirnebene die durch die Stirnfläche RA1 des Lageraußenringes RA definiert ist, liegt im Bereich der 1 ,7 bis 2,4-fachen axialen Gesamtbreite BB des Lagers, insbesondere bei 2, 1 . Der Axialabstand X7 der zweiten Zentrumsbahn ZB2 von der zweiten Stirnfläche RI2 des Lagerinnenringes Rl ist kleiner als der Durchmesser DB2 der zweiten Kugeln B2.
Für den zwischen der Geraden g und der Lagerachse x eingeschlossenen Winkel α gilt, dass dieser Winkel α gleich ist arctan (01/ (k x BD2)). Mit 01 = (RB2-RB1 ); RB2 = Radius der Zentrumsbahn der zweiten Kugeln; RB1 = Radius der Zentrumsbahn der ersten Kugeln; k = Drängungsbeiwert; BD2 = Durchmesser der zweiten Kugeln. Wobei der Drängungsbeiwert k kleiner ist als 1 ,22, insbesondere kleiner ist als (BD2 / BD1 ) oder kleiner ist als der Wert„1 ". Der Schnittpunkt P3 der Lotgeraden mit einer durch die Umlaufbahn ZB1 der Kugelzentren Z1 der ersten Kugeln B1 definierten Radialebene E1 liegt auf einem Radialniveau außerhalb der Außenumfangsfläche RA3 des Lageraußenringes RA. Ein Schnittpunkt P2 der Lotgeraden L1 mit einer Umlaufebene der zweiten Kugelzentren Z2 liegt innerhalb des von der Innensitzfläche RI3 des Lagerinnenringes Rl umgriffenen Bohrung, insbesondere auf einem Radialniveau gegenüber der Lagerachse das im Bereich des 0,7- bis 0,8-fachen, insbesondere dem 0,75-fachen Innenradius (0,5 x RID) des Lagerinnenringes Rl liegt.
Die Darstellung nach Figur 3 dient der Veranschaulichung und der Erläuterungen der Proportionen der Lagerbreite BB zur Lagerhöhe BH. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel liegt das Verhältnis der Lagerbreite BB zur Lagerhöhe BH im Bereich von 1 ,2 bis 1 ,5, insbesondere bei 1 ,36. Das Verhältnis des Innendurchmessers RID zur Lagergesamtbreite BB liegt im Bereich von 1 ,0 bis 1 ,4, insbesondere wie hier konkret gezeigt bei 1 ,21 . Der Radialabstand X4 der zweiten Zentrumsbahn ZB2 der Zentren Z2 der zweiten Kugeln B2 zur Außenumfangsfläche RA3 ist kleiner als der Abstand X5 der zweiten Zentrumsbahn ZB2 von der Innenumfangsfläche RI3 des Lagerinnenringes Rl. Der Radialversatz 01 , d.h. die Bahnradiusdifferenz zwischen dem Bahnradius der zweiten Zentrumsbahn ZB2 und dem Bahnradius der ersten Zentrumsbahn ZB1 ist kleiner als der halbe Durchmesser DB2 der zweiten Kugeln B2. Weiterhin liegt der Abstand X5 der zweiten Zentrumsbahn ZB2 von der Innenumfangsfläche RI3 des Lagerinnenringes Rl vorzugsweise im Bereich des 0,8 bis 1 ,2- fachen Durchmessers DB2 der zweiten Kugeln B2, insbesondere bei 1 ,05. Dam it ent- spricht die Radialdicke des Lagerinnenringes Rl im Bereich des inneren Bahnscheitelpunkts P4 im wesentlichen dem halben Durchmesser DB2 der zweiten Kugeln. Der Axialabstand X7 der zweiten Zentrumsbahn ZB2 von der zweiten Stirnfläche RI2 des Lagerinnenringes Rl ist kleiner als der Durchmesser DB2 der zweiten Kugeln B2. Die Darstellung nach Figur 4 dient der Veranschaulichung und der Erläuterungen der Axialpositionen der Zentrumsbahnen ZB1 , ZB2 sowie des Axialabstands S zwischen diesen Zentrumsbahnen ZB1 , ZB2. Der Axialabstand S der Zentrumsbahnen ZB1 , ZB2 ist bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemä- ßen zweireihigen Schrägkugellagers so auf den Durchmesser DB2 der zweiten Kugeln B2 abgestimmt, dass dieser Abstand S kleiner oder gleich dem Durchmesser DB2 ist. Der Axialabstand X6 der ersten Zentrumsbahn ZB1 von der ersten Stirnfläche RA1 des Lageraußenringes und der Axialabstand X7 der zweiten Zentrumsbahn ZB2 von der zweiten Stirnfläche RI2 des Lagerinnenringes Rl sind so abgestimmt, dass gilt: (BD1/X6) = q (BD2/X7); wobei q vorzugsweise im Bereich von 0,85 bis 1 ,2, insbesondere bei 1 liegt oder dem Verhältnis des großen Durchmessers DB2 zum kleinen Durchmesser DB1 entspricht. Die Darstellung nach Figur 5 dient der Veranschaulichung und Erläuterung der Gestaltung des Lagerinnenringes Rl im sog. 3-Schulter Design oder - wie hier nunmehr ergänzend eingezeichnet im 4-Schulter Design. Wie erkennbar sind beide Laufbahnen RI4, RI5 als im Axialschnitt konkave Laufrillen gestaltet. Die Laufbahn RI4 der ersten Kugeln B1 umfasst wie schon bei den vorangehend erläuterten Darstellungen gezeigt in ihrem der ersten Innenringstirnseite RH benachbarten Bereich eine flache Schulter S3, die eine axiale Haltewirkung der Kugeln B1 bewirkt, sobald diese in den ersten Käfig C1 eingesetzt und auf den Lagerinnenring Rl unter temporärer elastischer Deformation des ersten Käfigs C1 aufgeschoben werden. In einem axial zwischen den Zentren Z1 , Z2 der Kugeln B1 , B2 liegenden Bereich des Lagerinnenringes Rl ist hier eine weitere Schulter S4 ausgebildet, die sich in radialer Richtung nach außen über das Radialniveau des Bahnscheitelpunktes P4 erhebt. Die Erhöhung der Schulter S4 kann so abgestimmt sein, das diese an das Höhenniveau der ersten Zentrumsbahn ZB1 der ersten Kugel heranragt, oder knapp unter diesem Radialniveau liegt. Diese Schulter kann im Auslaufbereich der mit der zweiten Kugel B2 in Kontakt gelangenden Wandung RI4 gerundet ausgebildet sein, so dass diese dann auf ihrer der ersten Kugel B1 zugewandten Flanke sanft gerundet in die Bahn RI4 übergeht. Durch das erfindungsgemäße Konzept wird der Abstand S der Kugelkranzzentren Z1 , Z2, d.h. der Lagerreihen reduziert, so dass dieser Werte annehmen kann die gleich oder kleiner sind als der Durchmesser der größten im Lager verbauten Wälzkörper B1 , B2. Das erfindungsgemäße Lager kann wie oben bereits angesprochen mit einem 3- oder auch mit einem 4-Schulterdesign realisiert werden (d.h. am Lagerinnenring ist die erste Laufbahn RI4 als Rinne ausgebildet (3S-Design) oder es ist zudem auch die zweite Laufbahn RI5 als Rinne ausgebildet (4S-Design), wobei die Nebenschulterhöhen dann vorzugsweise deutlich niedriger sind, als die jeweilige axial stützende Hauptschulter S1 , S2.
Mindestens eine der Kugelkranzreihen KB1 , KB2 kann in einem einseitig offenen Kä- fig C1 , C2, insbesondere einem nachstehend noch weiter beschriebenen N-Profil- Käfig geführt werden. Der Begriff Schulterdesign bedeutet hier, dass die entsprechende Kugellaufbahn RI4, RI5 einen Scheitelpunkt P5, P4 aufweist und sich in Richtung zur Kugel B1 , B2 hin die Laufbahn unter Bildung einer Schulter wieder hebt.
An dem erfindungsgemäßen Lager kann in vorteilhafter Weise eine Kugelkranzhalte- funktion insbesondere wenigstens an der kleineren Lagerreihe KB1 realisiert werden. Bei Einsatz des vier Schulter-Designs am Lagerinnenring Rl kann eine Kugelkranzhal- tefunktion für beide Kugelreihen KB1 , KB2 erreicht werden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Gestaltung der Käfige C1 , C2 stellt eine hohe Kugeldichte und eine leichte Montierbarkeit mit guter Kugelkranzhaltefunktion am Innenring Rl sicher. Die Käfige C1 , C2 können als Käfige mit Außenhalterung realisiert werden, wobei die Außenhalterung hierbei vorzugsweise auf die Laufbahnüberhöhung des Innenringes Rl abgestimmt wird. Der für die jeweilige Wälzkörperreihe KB1 , KB2 eingesetzte Käfig C1 , C2 wird vorzugsweise so gestaltet, dass dessen Käfigbord CB1 , CB2 eine stirnseitige Fläche bereitstellt, deren Abmessungen so abgestimmt sind, dass ein reduzierter, jedoch noch hinreichender Öldurchfluss durch das Lager erreicht wird, so dass Öl-Planschverluste am Lager reduziert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Druckwinkel der beiden Lagerreihen KB1 , KB2 so abgestimmt, dass diese im wesentlichen gleich sind. Diese Druckwinkel können auch unterschiedlich sein, sie liegen gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Bereich 25° bis 40°. Bei dem erfindungsge- mäßen Lager sind wie oben ausgeführt vorzugsweise die Teilkreis-Durchmesser (Durchmesser jener Kreisbahnen ZB1 , ZB2 auf welchen sich die Zentren Z1 , Z2 der Kugeln B1 , B2 bewegen) der beiden Kugelreihen KB1 , KB2 unterschiedlich. Die Kugeldurchmesser BD1 , BD2 (vgl. Fig.1 ) der beiden Kugelreihen KB1 , KB2 sind gleich oder vorzugsweise wie hier dargestellt unterschiedlich, wobei im Falle unterschiedlicher Kugeldurchmesser BD1 , BD2 vorzugsweise die Kugeln B1 mit kleinerem Durchmesser BD1 auch bei der Kugelreihe KB1 mit kleinerem Bahnradius RB1 der Kugelzentrumsbahn ZB1 eingesetzt wird. Die Kugelzahl ist vorzugsweise derart abgestimmt, dass eine maximale Kugelbestückung je Lagerreihe KB1 , KB2 erreicht wird, nach dem Ansatz: ((TK-DM *Pi)/(WK- DM)); wobei das Ergebnis hier auf eine ganze Zahl abgerundet wird, TK-DM = Teilkreisdurchmesser (2x Zentrumbahnradius RB1 bzw. RB2), Pi = 3, 14159; WK-DM = Wälzkörperdurchmesser (BD1 , BD2).
Die Darstellungen nach den Figuren 6a, 6b und 6c veranschaulichen weiter den Aufbau eines bei dem erfindungsgemäßen Lagereinrichtung eingesetzten Käfigs C1. Dieser Käfig C1 weist einen auf seiner in Montagposition dem Lagerinneren abgewandten Seitenbereich einen durchgängigen Ringbord 20 auf, der so abgestimmt ist, dass dieser zum Lageraußenring hin einen definierten Laufspalt bildet und somit nur in Ausnahmefällen an dem Lageraußenring anläuft. Der Käfig C1 ist aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Die zur Aufnahme der Kugeln B1 vorgesehenen Taschen 21 sind so gestaltet, dass diese für die darin aufgenommenen Kugel eine radiale und axiale Haltewirkung generieren, so dass der Käfig C1 mit Kugeln B1 bestückt werden kann und diese Kugeln B1 dann für die weitere Montage hinreichend verliersicher in dem Käfig C1 und mit diesem auf dem Lagerinnenring gehalten werden.
Wie in Figur 6b dargestellt übergreift der Käfig C1 die Kugeln B1 auf dem Radialniveau der Kugelzentrumsbahn ZB1 oder im Bereich einer radial über der Kugelzent- rumsbahn ZB1 liegenden, Hemisphäre.
Die Taschen 21 sind auf ihre dem Ringbord 20 abgewandten Seite offen ausgebildet. Das Verhältnis der Maulweite 22 der Käfige zum Nenndurchmesser der dem jeweili- gen Käfig zugeordneten Kugel liegt vorzugsweise im Bereich des 0,6 - 0,8-fachen Kugeldurchmessers, vorzugsweise im Bereich des 0,6 bis 0,68-fachen. Im Vergleich zu konventionellen geschlossenen N-Profil Käfigen wird hiermit, weniger axialer Bauraum benötigt, weil wie bei sog. Schnappkäfigen der innere Steg entfällt. Bei jenen Schnappkäfigen ist die Maulweite üblicherweise so groß, dass auch die letzte Kugel beim Befüllen des Kranzes aus axialer Richtung eingeschnappt werden kann, und deshalb weniger Kugeln pro Reihe eingesetzt werden und z.B. bei einer für diese Lager typischen Einschwenkmontage auch leichter verloren werden können. Die Darstellung nach Figur 6c zeigt den Querschnitt des N-Profilkäfigs C1 nach Figur 6a in einer Radialebene in welcher sich die minimale Stegdicke ergibt. Die Taschen 21 der erfindungsgemäß vorzugsweise eingesetzten Käfige C1 ,C2 sind vorzugsweise so ausgelegt, dass die Kugeln B1 nur von einer Richtung montiert werden können (hier radial von innen). Die in Umfangsrichtung gemessene minimale Stegdicke 23 liegt vorzugsweise im Bereich von 10 bis 18% des Kugeldurchmessers. Vorzugsweise werden der Kugeldurchmesser, die Kugelzahl und der Zentrumsbahndurchmesser so abgestimmt, dass sich bei maximaler Kugelzahl, oder einer um„1 " verminderten maximalen Kugelzahl entsprechende minimale Stegdicken ergeben die den Käfig hinreichend stabilisieren und über die prognostizierte Lebensdauer des Lagers eine hinrei- chende Verschleißreserve bieten.

Claims

Patentansprüche
1 . Getriebeeinrichtung mit einem Getriebegehäuse (1 ), einem in dem Getriebegehäuse drehbar aufgenommenen Getriebeglied (2, 5), einem Lagersitz und einem in dem Lagersitz aufgenommenen Schrägkugellager (TBB1 , TBB2, TBB3, TBB4) zur Lagerung des Getriebeglieds (2, 5), mit:
- einem Lagerinnenring (Rl), mit einer ersten Innenringstirnseite (RH ), einer zweiten Innenringstirnseite (RI2) und einer zylindrischen Innenringsitzfläche (RI3),
- einer in einem Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes (Rl) ausgebildeten ersten inneren Wälzkörperlaufbahn (RI4), die im Axialschnitt konkav gekrümmt ist,
- einer zur ersten inneren Wälzkörperlaufbahn (RI4) axial versetzt im Außenumfangsbereich des Lagerinnenringes (Rl) ausgebildeten zweiten inneren Wälz- körperlaufbahn (RI5), die im Axialschnitt ebenfalls konkav gekrümmt ist,
- einem Lageraußenring (RA), mit einer ersten Außenringstirnfläche (RA1 ), einer zweiten Außenringstirnfläche (RA2), und einer zylindrischen Außenringsitzfläche (RA3),
- einer in einem Innenumfangsbereich des Lageraußenringes (RA) ausgebilde- ten ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn (RA4), die im Axialschnitt konkav gekrümmt ist,
- einer zur ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn (RA4) axial versetzt in dem Lageraußenring (RA) ausgebildeten zweiten äußeren Wälzkörperlaufbahn (RA5), die im Axialschnitt konkav gekrümmt ist,
- einem ersten Kugelkranz (KB1 ) mit ersten Kugeln (B1 ), die in einem ersten Bahnraum (SB1 ) aufgenommen sind der sich zwischen der ersten inneren Wälzkörperlaufbahn (RI4) und der ersten äußeren Wälzkörperlaufbahn (RA4) erstreckt,
- einer ersten Käfigeinrichtung (C1 ), zur Führung der ersten Kugeln (B1 ) des ers- ten Kugelkranzes (KB1 ),
- einem zweiten Kugelkranz (KB2) mit zweiten Kugeln (B2), die in einem zweiten Bahnraum (SB2) aufgenommen sind, der sich zwischen der zweiten inneren Wälzkörperlaufbahn (RI5) und der zweiten äußeren Wälzkörperlaufbahn (RA5) erstreckt und
- einer zweiten Käfigeinrichtung (C2), zur Führung der zweiten Kugeln (B2) des zweiten Kugelkranzes (KB2),
wobei
- die Zentren (Z1 ) der ersten Kugeln (B1 ) sich auf einer ersten Zentrumsbahn (ZB1 ) um eine Lagerachse (X) herum bewegen und die Zentren (Z2) der zweiten Kugeln (B2) sich auf einer zweiten Zentrumsbahn (ZB2) um die Lagerachse (X) herum bewegen,
- die Zentrumsbahnen (ZB1 , ZB2) unterschiedliche Radien (RB1 ; RB2) aufweisen,
- der Radius (RB1 ) der ersten Zentrumsbahn (ZB1 ) der ersten Kugeln (B1 ) kleiner ist als der Radius (RB2) der Zentrumsbahn (RB2) der zweiten Kugeln (B2),
- die ersten und zweiten Käfigeinrichtungen (C1 , C2) bei einer Relativdrehung des Lagerinnenringes (Rl) gegenüber dem Lageraußenring (RA) voneinander abweichende Winkelgeschwindigkeiten einnehmen können und
- der Abstand (X4) der zweiten Zentrumsbahn (ZB2) von der Außenringsitzfläche (RA3) des Lageraußenringes (RA) kleiner ist als der Abstand (X5) der zweiten Zentrumsbahn (ZB2) von der Innenringsitzfläche (RI3) des Lagerinnenringes (Rl), dadurch gekennzeichnet, dass
- der in Richtung der Lagerachse (X) gemessene Axialabstand (S) der beiden Zentrumsbahnen (ZB1 , ZB2) kleiner ist als ein maximaler Durchmesser (BD1 ,BD2) der Kugeln (B1 , B2) eines der Kugelkränze (KB1 ,KB2),
- die Durchmesser (BD1 ) der ersten Kugeln (B1 ) kleiner sind als die Durchmes- ser (BD2) der zweiten Kugeln (B2),
- die Bahnradiusdifferenz (01 ) zwischen dem Bahnradius der zweiten Zentrumsbahn (ZB2) und dem Bahnradius der ersten Zentrumsbahn (ZB1 ) kleiner ist als der halbe Durchmesser (DB2) der zweiten Kugeln (B2) und
- der Abstand (X5) der zweiten Zentrumsbahn (ZB2) von der Innenumfangsflä- che (RI3) des Lagerinnenringes Rl im Bereich des 0,8 bis 1 ,2-fachen Durchmessers (DB2) der zweiten Kugeln (B2) liegt.
2. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (S) kleiner ist als das arithmetische Mittel der Kugeldurchmesser (BD1 , BD2).
3. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (S) kleiner ist als der Durchmesser (BD1 ) der kleineren Kugeln (B1 ).
4. Getriebeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand eines Schnittpunkts (P1 ) einer Lotgeraden (L1 ) mit der Lagerachse (X) von einer benachbarten Stirnebene des Lagerinnenringes (Rl) kleiner ist als der halbe Durchmesser (BD2) der zweiten Kugeln (B2), wobei diese Lotgerade (L1 ) eine Gerade ist, die in einem Lageraxialschnitt die Strecke zwischen den Kugelzentren (Z1 , Z2) mittig teilt und auf dieser Strecke senkrecht steht.
5. Getriebeeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Käfige (C1 , C2) in ihren einander zugewandten Seitenbereichen als offene Käfige ausgebildet sind.
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