WO2023179820A1 - Tapered roller bearing and arrangement - Google Patents

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WO2023179820A1
WO2023179820A1 PCT/DE2023/100214 DE2023100214W WO2023179820A1 WO 2023179820 A1 WO2023179820 A1 WO 2023179820A1 DE 2023100214 W DE2023100214 W DE 2023100214W WO 2023179820 A1 WO2023179820 A1 WO 2023179820A1
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WO
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roller bearing
tapered roller
bearing
tapered
diameter side
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PCT/DE2023/100214
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Philipp WIRTH
Thomas Stahl
Gerhard Schorr
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/364—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/42—Ball cages made from wire or sheet metal strips
    • F16C33/422—Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal
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    • F16C33/467—Details of individual pockets, e.g. shape or roller retaining means
    • F16C33/4676—Details of individual pockets, e.g. shape or roller retaining means of the stays separating adjacent cage pockets, e.g. guide means for the bearing-surface of the rollers
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    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6681—Details of distribution or circulation inside the bearing, e.g. grooves on the cage or passages in the rolling elements

Definitions

  • the present invention relates to a tapered roller bearing and a tapered roller arrangement with improved friction behavior.
  • Tapered roller bearings are used in many areas and are used to transmit radial-axial loads between bearing partners.
  • such a rolling element bearing comprises two bearing rings and tapered rollers, which are arranged between the bearing rings.
  • the tapered rollers are often guided in a cage. Due to their high bearing load ratings, roller bearings are suitable for applications with high required loads.
  • the aim is to make rolling bearings as low-friction as possible.
  • the decisive factor for a rolling bearing that operates with as little friction as possible is an optimal supply of lubricant. On the one hand, this can be achieved in such a way that a sufficient amount of lubricant is supplied, but on the other hand the flow should not flow so strongly that churning losses occur, which typically arise as a result of an excess supply of lubricant.
  • EP 1 846 665 B1 discloses a generic roller bearing in the form of a tapered roller bearing with different embodiments of bearing cages.
  • the roller bearing essentially consists of several tapered rolling bodies arranged between a bearing outer ring and a bearing inner ring, which are guided through the bearing cage.
  • On both end faces of the bearing cage in cooperation with an associated edge edge section of the bearing inner ring and also of the bearing outer ring, a gap is formed, which on the one hand is large enough to allow sufficient lubricant to pass through for bearing lubrication and on the other hand is sufficiently small to ensure an effective seal against the lubricant dirt particles contained in it.
  • the end face of the bearing cage referred to here as a deflector
  • the end face of the bearing cage is curved and has at least one inner and one outer radial edge, which extend in the direction of the bearing inner ring and the bearing outer ring, so that axial and radial functional gap clearances between the edge regions and the associated one Bearing outer ring or bearing inner ring are formed, which are dimensioned such that, on the one hand, the passage of lubricant in the sense described above is made possible and, on the other hand, there is an obstacle to the passage of solid dirt particles. In particular, due to tolerances that are unavoidable in manufacturing technology, consistent gap dimensions are hardly reproducible.
  • the DE 10 2017 126 917 A1 discloses a rolling body-guided bearing cage on both end faces of the bearing cage, both towards the bearing outer ring and towards the bearing inner ring, generated annular gaps whose total cross-sectional area based on each end face forms the lubricant passage. This leads to a very complicated component geometry for the bearing cage.
  • the object is achieved by a tapered roller bearing, or a tapered roller bearing arrangement according to claim 1.
  • the tapered roller bearing comprises an inner bearing ring with an inner running surface which is formed on an outer peripheral surface thereof, an outer bearing ring with an outer running surface which is formed on an inner peripheral surface thereof, a plurality of tapered rollers disposed between the inner race of the inner bearing ring and the outer race of the outer bearing ring, and a cage configured to retain the tapered rollers in a plurality of positions in a circumferential direction.
  • the cage includes an annular part on the small-diameter side, an annular part on the large-diameter side, and a plurality of support parts that connect the annular part on the small-diameter side and the annular part on the large-diameter side .
  • the tapered rollers are each received in a pocket defined by the annular part on the small diameter side, the annular part on the large diameter side and two adjacent support parts. This is achieved in that the carrier parts have a guide part with contact surfaces in order to close the rolling elements lead, and a lubricant reservoir is formed directly next to the contact surfaces.
  • the cage provided is designed as a sheet steel cage, as this is particularly suitable for such a tapered roller bearing. If the surfaces are not sufficiently mechanically pretreated, sheet steel cages tend to shrink in the contact areas and thus damage the rolling elements. Increased friction can also often be observed here.
  • Such an arrangement of lubricant reservoirs thus provides a particularly suitable solution for a cage that can be manufactured economically.
  • the geometry of the lubricant reservoirs in the form described above can ideally and particularly economically be produced in a stamping-embossing process, since the cage has the characteristic features of the stamping-embossing process. It is not necessary to mechanically rework the areas of the lubricant reservoirs, as there is no contact with the rolling elements there, neither during assembly nor in use. This manufacturing process also has the advantage that increased surface roughness in the area of the lubricant reservoirs holds the lubricant particularly well in the desired position.
  • the lubricant supply of such a solution is particularly advantageous if the lubricant reservoir has a concave shape. This directs the lubricant in an ideal manner into the contact between the rolling element and the carrier part. At Rapid rotation of the cage creates a whirlpool-like suction that ideally guides the lubricant into the lubrication gap.
  • the distance between two lubricant reservoirs lying opposite one another in the circumferential direction from the contact surface initially increases from radially inside to radially outside and then decreases again. This forms an ideal reservoir for the lubricant.
  • the lubricant reservoir is formed on a protruding part of the respective carrier part.
  • Protruding parts are to be understood as meaning so-called guide parts or guide projections.
  • the contact of the rolling elements is also preferred to form the contact of the rolling elements in a linear manner on the contact surfaces. This enables particularly good introduction of the lubricant into the contact area between the rolling element and the contact surface.
  • the contact between the rolling body and the carrier part is formed in the center of the contact surfaces in the radial direction.
  • the tapered roller bearing described is particularly suitable for use in a tapered roller bearing arrangement, comprising a tapered roller bearing described, as well as a shaft and a housing.
  • FIG. 1 shows a schematic section through half of a tapered roller bearing as an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a representation of a tapered roller bearing cage section in a second exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a representation of a tapered roller bearing cage section in a second exemplary embodiment of the invention
  • Fig. 4 shows a section of the tapered roller bearing cage with a rolling element
  • FIG. 5 shows a further detail of the tapered roller bearing cage with a rolling body in a further embodiment
  • Fig. 6 shows a tapered roller bearing arrangement with the tapered roller bearing
  • Figure 1 shows a half tapered roller bearing 1 in a schematic cross-sectional view perpendicular to an axis of rotation 2.
  • the tapered roller bearing 1 comprises an inner bearing ring 3 with an inner running surface 4 which is formed on an outer peripheral surface thereof, an outer bearing ring 5 with an outer running surface 6, which formed on an inner peripheral surface thereof, a plurality of tapered rollers 7 disposed between the inner race 4 of the inner bearing ring 3 and the outer race 6 of the outer bearing ring 5, and a cage 8 configured to hold the tapered rollers 7 in one Capture a variety of positions in a circumferential direction.
  • FIG. 2 shows a section of a tapered roller bearing cage 8 in a first exemplary embodiment of the invention.
  • the cage 8 includes an annular part 9 on the small-diameter side, an annular part 10 on the large-diameter side, and a plurality of support parts 11 including the annular part 9 on the small-diameter side and the annular part on the side with large diameter 10 connect together.
  • the tapered rollers 7 are each received in a pocket 12 defined by the annular part 9 on the small diameter side, the annular part 10 on the large diameter side and two adjacent support parts 11 of the holder.
  • the carrier parts 11 have a guide part with contact surfaces 13 to guide the rolling elements, and each have a lubricant reservoir 14 is formed directly next to the contact surfaces 13.
  • the lubricant reservoir 14 can have a concave shape. The guidance can take place in that the contact of the rolling bodies 7 on the contact surfaces 13 is linear and in the radial direction in the middle of the contact surfaces.
  • Figure 3 shows a section of a tapered roller bearing cage 8 in a second exemplary embodiment of the invention.
  • the lubricant reservoir 14 is formed on a protruding part 15 of the respective carrier part.
  • the protruding part 15 can either be arranged between the annular parts 9, 10 or be connected directly to one of them.
  • Figure 4 illustrates a section of the tapered roller bearing cage with a rolling body 7 with a lubricant reservoir 14 in a concave shape.
  • the preferred position of the linear contact on the contact surfaces 13 becomes clear here, that the contact of the rolling bodies takes place linearly and in the center (K) in the radial direction on the contact surfaces 13.
  • the lubricant reservoir is preferably formed in a maximum of 50% of the radial dimensions s of the carrier parts.
  • Figure 5 shows a further preferred embodiment.
  • the distance t between two lubricant reservoirs 14 lying opposite one another in the circumferential direction initially increases (t1) and then decreases again (t2) from radially inside to radially outside.
  • FIG. 6 shows a tapered roller bearing arrangement 15 with the previously described tapered roller bearing 1, with only half of the tapered roller bearing 1 being shown.
  • the tapered roller bearing arrangement 18 comprises at least one tapered roller bearing 1 according to one of the preceding claims, as well as a shaft 16 and a housing 17. It is conceivable to use the tapered roller bearing arrangement in any areas of application.
  • the representation of the housing 17 is therefore only of a schematic nature.
  • List of reference symbols 1 Tapered roller bearing 2 Rotary axis 3 Inner bearing ring 4 Inner race 5 Outer bearing ring 6 Outer race 7

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Abstract

The present invention relates to a tapered roller bearing (1) which has an improved frictional behaviour. According to the invention, the tapered roller bearing (1) comprises an outer bearing ring (5), an inner bearing ring (3), a multiplicity of tapered rollers (7), and a sheet-steel cage (8). The tapered rollers (7) are each received in respective pockets (12), which are defined by the ring-shaped part (9) on the side with a small diameter, by the ring-shaped part (10) on the side with a large diameter and by two adjacent support parts (11) and form contact faces (13). A lubricant reservoir (14) is formed directly next to the contact faces (13) of each of the support parts (11).

Description

Keqelrollenlaqer und -anordnunq Keqel roller storage and arrangement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager sowie eine Kegelrollenanordnung mit verbesserten Reibungsverhalten. The present invention relates to a tapered roller bearing and a tapered roller arrangement with improved friction behavior.
Kegelrollenlager kommen in vielen Bereichen zur Anwendung und dienen dazu, radial-axiale Belastungen zwischen Lagerpartnern zu übertragen. In üblicher Bauweise umfasst ein derartiges Wälzkörperlager zwei Lagerringe sowie Kegelrollen, welche zwischen den Lagerringen angeordnet sind. Oftmals sind die Kegelrollen in einem Käfig geführt. Rollenlager sind auf Grund hohe Lagertragzahlen für Anwendungen mit hohen geforderten Traglasten geeignet. Tapered roller bearings are used in many areas and are used to transmit radial-axial loads between bearing partners. In a usual design, such a rolling element bearing comprises two bearing rings and tapered rollers, which are arranged between the bearing rings. The tapered rollers are often guided in a cage. Due to their high bearing load ratings, roller bearings are suitable for applications with high required loads.
Grundsätzlich ist das Bestreben, Wälzlagerungen möglichst reibungsarm auszuführen. Ausschlaggebend für ein möglichst reibungsarm arbeitendes Wälzlager ist eine optimale Schmiermittelversorgung. Dies ist einerseits derart zu realisieren, dass hinreichend viel Schmiermittel zugeführt wird, dessen Strom jedoch andererseits auch nicht so stark fließen sollte, dass Planschverluste auftreten, welche typischerweise in Folge eines Überangebots an Schmierstoff entstehen. Basically, the aim is to make rolling bearings as low-friction as possible. The decisive factor for a rolling bearing that operates with as little friction as possible is an optimal supply of lubricant. On the one hand, this can be achieved in such a way that a sufficient amount of lubricant is supplied, but on the other hand the flow should not flow so strongly that churning losses occur, which typically arise as a result of an excess supply of lubricant.
Aus der EP 1 846 665 B1 geht ein gattungsgemäßes Rollenlager in Form eines Kegelrollenlagers mit unterschiedlichen Ausführungsformen von Lagerkäfigen hervor. Das Rollenlager besteht im Wesentlichen aus mehreren zwischen einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring angeordneten kegligen Wälzkörpern, welche durch den Lagerkäfig geführt sind. Zu beiden Stirnseiten des Lagerkäfigs wird im Zusammenwirken mit einem zugeordneten Randbordabschnitt des Lagerinnenrings sowie auch des Lageraußenrings jeweils ein Spalt gebildet, welcher einerseits groß genug ist, um hinreichend Schmiermittel für die Lagerschmierung hindurchzu lassen und andererseits hinreichend klein ist, um eine wirksame Abdichtung gegenüber im Schmiermittel enthaltenen Schmutzpartikeln zu bilden. Ergänzend hierzu ist die Stirnseite des Lagerkäfigs, hier als Deflektor bezeichnet, gewölbt ausgebildet und weist mindestens einen inneren und einen äußeren radialen Rand auf, welche sich in Richtung Lagerinnenring sowie Lageraußenring erstrecken, so dass axiale und radiale funktionelle Spaltspiele zwischen den Randbereichen und dem zugeordneten Lageraußenring bzw. Lagerinnenring gebildet werden, die so bemessen sind, dass einerseits der Schmiermitteldurchlass im vorstehend beschriebenen Sinne ermöglicht wird und andererseits ein Hindernis gegen den Durchgang fester Schmutzpartikel besteht. Insbesondere durch fertigungstechnisch unvermeidbare Toleranzen sind gleichbleibende Spaltmaße kaum reproduzierbar. EP 1 846 665 B1 discloses a generic roller bearing in the form of a tapered roller bearing with different embodiments of bearing cages. The roller bearing essentially consists of several tapered rolling bodies arranged between a bearing outer ring and a bearing inner ring, which are guided through the bearing cage. On both end faces of the bearing cage, in cooperation with an associated edge edge section of the bearing inner ring and also of the bearing outer ring, a gap is formed, which on the one hand is large enough to allow sufficient lubricant to pass through for bearing lubrication and on the other hand is sufficiently small to ensure an effective seal against the lubricant dirt particles contained in it. In addition to this, the end face of the bearing cage, referred to here as a deflector, is curved and has at least one inner and one outer radial edge, which extend in the direction of the bearing inner ring and the bearing outer ring, so that axial and radial functional gap clearances between the edge regions and the associated one Bearing outer ring or bearing inner ring are formed, which are dimensioned such that, on the one hand, the passage of lubricant in the sense described above is made possible and, on the other hand, there is an obstacle to the passage of solid dirt particles. In particular, due to tolerances that are unavoidable in manufacturing technology, consistent gap dimensions are hardly reproducible.
Die DE 10 2017 126 917 A1 offenbart einen wälzkörpergeführten Lagerkäfig an beiden Stirnseiten des Lagerkäfigs sowohl zum Lageraußenring als auch zum Lagerinnenring hin definierte Ringspalte erzeugt, deren Gesamtquerschnittsfläche bezogen auf jede Stirnseite den Schmiermitteldurchlass bilden. Dies führt hier zu einer recht komplizierten Bauteilgeometrie für den Lagerkäfig. The DE 10 2017 126 917 A1 discloses a rolling body-guided bearing cage on both end faces of the bearing cage, both towards the bearing outer ring and towards the bearing inner ring, generated annular gaps whose total cross-sectional area based on each end face forms the lubricant passage. This leads to a very complicated component geometry for the bearing cage.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rollenlager weiter zu verbessern, dass auf möglichst einfache und ökonomische Art und Weise ein verbessertes Reibungsverhalten erreicht wird. It is therefore the object of the present invention to further improve a roller bearing so that improved friction behavior is achieved in the simplest and most economical manner possible.
Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch ein Kegelrollenlager, bzw. eine Kegelrollenlageranordnung nach Anspruch 1. Das Kegelrollenlager umfasst einen inneren Lagerring mit einer inneren Lauffläche die an einer äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet ist, einen äußeren Lagerring mit einer äußeren Lauffläche, die an einer inneren Umfangsfläche davon ausgebildet ist, einer Vielzahl von Kegelrollen, die zwischen der inneren Lauffläche des inneren Lagerrings und der äußeren Lauffläche des äußeren Lagerings angeordnet sind sowie einen Käfig, der konfiguriert ist, um die Kegelrollen in einer Vielzahl von Positionen in einer Umfangsrichtung festzuhalten. Der Käfig umfasst einen ringförmigen Teil auf der Seite mit kleinem Durchmesser, einen ringförmigen Teil auf der Seite mit großem Durchmesser sowie eine Vielzahl von Trägerteilen, die den ringförmigen Teil auf der Seite mit kleinem Durchmesser und den ringförmigen Teil auf der Seite mit großem Durchmesser miteinander verbinden. Die Kegelrollen werden jeweils in einer Tasche aufgenommen, die durch den ringförmigen Teil auf der Seite mit kleinem Durchmesser, den ringförmigen Teil auf der Seite mit großem Durchmesser und zwei benachbarte Trägerteile definiert sind. Dies wird dadurch realisiert, dass die Trägerteile einen Führungsteil mit Kontaktflächen aufweisen, um die Wälzkörper zu führen, und jeweils ein Schmierstoffreservoir direkt neben den Kontaktflächen ausgebildet ist. According to the invention, the object is achieved by a tapered roller bearing, or a tapered roller bearing arrangement according to claim 1. The tapered roller bearing comprises an inner bearing ring with an inner running surface which is formed on an outer peripheral surface thereof, an outer bearing ring with an outer running surface which is formed on an inner peripheral surface thereof, a plurality of tapered rollers disposed between the inner race of the inner bearing ring and the outer race of the outer bearing ring, and a cage configured to retain the tapered rollers in a plurality of positions in a circumferential direction. The cage includes an annular part on the small-diameter side, an annular part on the large-diameter side, and a plurality of support parts that connect the annular part on the small-diameter side and the annular part on the large-diameter side . The tapered rollers are each received in a pocket defined by the annular part on the small diameter side, the annular part on the large diameter side and two adjacent support parts. This is achieved in that the carrier parts have a guide part with contact surfaces in order to close the rolling elements lead, and a lubricant reservoir is formed directly next to the contact surfaces.
Aus dieser Geometrie ergibt sich eine Kontur im radial äußeren Bereich, die einen spitzen Winkel aufweist. Konstruktiv werden solche Kanten in der Regel nach Möglichkeit vermieden, da dies bei Berührung mit den Wälzkörpern bei der Wälzkörperbestückung von radial außen unvorteilhaft ist und die Wälzkörper somit Schäden nehmen können. Durch diese Ausführung ist der Käfig auch nicht für eine Wälzkörperbestückung von radial außen geeignet. In der Auslegung von rotativen Bauteilen wird bekanntermaßen die Schmierstoffversorgung dort vorgesehen, wo durch die Gravitationskraft eine besonders vorteilhafte Verteilung anzunehmen ist. Überraschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, dass Schmierstoffreservoirs im äußeren Bereich des Käfigs, das heißt außerhalb des Teilkreises, der durch die Wälzkörperachsen verläuft, besonders wirksam für die Schmierung von Kegelrollenlagern sind. Der vorgesehene Käfig ist als Stahblechkäfig ausgeführt, da dies insofern besonders geeignet für ein derartiges Kegelrollenlager ist. Stahlblechkäfige neigen bei nicht ausreichender mechanischer Vorbehandlung der Oberflächen zum Einlaufen in den Kontaktbereichen und somit zur Schädigung der Wälzkörper. Auch eine erhöhte Reibung ist hierbei oftmals zu beobachten. Somit wird durch eine derartige Anordnung von Schmierstoffreservoirs eine besonders geeignete Lösung eines ökonomisch herzustellenden Käfigs bereitgestellt. Die Geometrie der Schmierstoffreservoirs in der zuvor beschriebenen Form kann idealerweise und besonders ökonomisch in einem Stanz- Prägeprozess erzeugt werden, da der Käfig die charakteristischen Merkmale des Stanz-Prägeprozesses aufweist. Es ist nicht notwendig, die Bereiche der Schmierstoffreservoirs mechanisch nachzubearbeiten, da dort, weder bei der Montage noch im Einsatz, Berührung mit den Wälzkörpern stattfindet. Dieses Fertigungsverfahren hat zudem den Vorteil, dass im Bereich der Schmierstoffreservoirs eine erhöhte Oberflächenrauheit den Schmierstoff besonders gut in der gewünschten Position hält. This geometry results in a contour in the radially outer area that has an acute angle. Structurally, such edges are usually avoided if possible, since this is disadvantageous when they come into contact with the rolling elements when fitting the rolling elements from the radial outside and the rolling elements can therefore be damaged. Due to this design, the cage is also not suitable for fitting rolling elements from the radial outside. When designing rotary components, it is known that the lubricant supply is provided where a particularly advantageous distribution can be assumed due to the gravitational force. Surprisingly, however, it has been found that lubricant reservoirs in the outer region of the cage, i.e. outside the pitch circle that runs through the rolling element axes, are particularly effective for the lubrication of tapered roller bearings. The cage provided is designed as a sheet steel cage, as this is particularly suitable for such a tapered roller bearing. If the surfaces are not sufficiently mechanically pretreated, sheet steel cages tend to shrink in the contact areas and thus damage the rolling elements. Increased friction can also often be observed here. Such an arrangement of lubricant reservoirs thus provides a particularly suitable solution for a cage that can be manufactured economically. The geometry of the lubricant reservoirs in the form described above can ideally and particularly economically be produced in a stamping-embossing process, since the cage has the characteristic features of the stamping-embossing process. It is not necessary to mechanically rework the areas of the lubricant reservoirs, as there is no contact with the rolling elements there, neither during assembly nor in use. This manufacturing process also has the advantage that increased surface roughness in the area of the lubricant reservoirs holds the lubricant particularly well in the desired position.
Besonders vorteilhaft ist die Schmierstoffversorgung einer solchen Lösung, wenn das Schmierstoffreservoir eine konkave Form aufweist. Dies leitet den Schmierstoff in idealer Art und Weise in den Kontakt zwischen Wälzkörper und Trägerteil. Bei schnellem Umlauf des Käfigs wird dadurch ein strudelförmiger Sog erzeugt, der den Schmierstoff ideal in den Schmierspalt führt. The lubricant supply of such a solution is particularly advantageous if the lubricant reservoir has a concave shape. This directs the lubricant in an ideal manner into the contact between the rolling element and the carrier part. At Rapid rotation of the cage creates a whirlpool-like suction that ideally guides the lubricant into the lubrication gap.
Bevorzugterweise wird der Abstand zwischen zwei einander in Umfangrichtung gegenüberliegenden Schmierstoffreservoirs von der Kontaktfläche von radial innen nach radial außen zunächst größer und anschließend wieder kleiner. Dies formt ein ideales Reservoir für den Schmierstoff. Preferably, the distance between two lubricant reservoirs lying opposite one another in the circumferential direction from the contact surface initially increases from radially inside to radially outside and then decreases again. This forms an ideal reservoir for the lubricant.
Es ist denkbar, dass das Schmierstoffreservoir an einem hervorstehenden Teil des jeweiligen Trägerteils ausgebildet ist. Unter hervorstehenden Teilen sind sogenannte Führungsteile oder Führungsvorsprünge zu verstehen. It is conceivable that the lubricant reservoir is formed on a protruding part of the respective carrier part. Protruding parts are to be understood as meaning so-called guide parts or guide projections.
Weiterhin bevorzugt ist es, den Kontakt der Wälzkörper linienförmig an den Kontaktflächen auszubilden. Dies ermöglicht eine besonders gute Einleitung des Schmierstoffs in den Kontaktbereich zwischen Wälzkörper und Kontaktfläche. In diesem Zusammenhang ist in einer Ausführungsform vorzusehen, dass in Radialrichtung mittig an den Kontaktflächen der Kontakt zwischen Wälzkörper und Trägerteil ausgebildet ist. It is also preferred to form the contact of the rolling elements in a linear manner on the contact surfaces. This enables particularly good introduction of the lubricant into the contact area between the rolling element and the contact surface. In this context, in one embodiment it is to be provided that the contact between the rolling body and the carrier part is formed in the center of the contact surfaces in the radial direction.
Im Vergleich zu den anderen Möglichkeiten der Schmierstoffversorgung hat sich gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, das Schmierstoffreservoir so zu dimensionieren, dass es sich über maximal 50% der radialen Abmessungen der Trägerteile erstreckt. In comparison to the other options for supplying lubricant, it has been shown that it is particularly advantageous to dimension the lubricant reservoir so that it extends over a maximum of 50% of the radial dimensions of the carrier parts.
Das beschriebene Kegelrollenlager ist besonders geeignet, um in einer Kegelrollenlageranordnung, umfassend ein beschriebenes Kegelrollenlager, sowie eine Welle und ein Gehäuse, zum Einsatz zu kommen. The tapered roller bearing described is particularly suitable for use in a tapered roller bearing arrangement, comprising a tapered roller bearing described, as well as a shaft and a housing.
Nachfolgend wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch die Hälfte eines Kegelrollenlagers als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 shows a schematic section through half of a tapered roller bearing as an exemplary embodiment of the invention;
Fig. 2 eine Darstellung eines Kegelrollenlagerkäfigausschnitts in einem zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 shows a representation of a tapered roller bearing cage section in a second exemplary embodiment of the invention;
Fig. 3 eine Darstellung eines Kegelrollenlagerkäfigausschnitts in einem zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung; 3 shows a representation of a tapered roller bearing cage section in a second exemplary embodiment of the invention;
Fig. 4 einen Ausschnitt des Kegelrollenlagerkäfigs mit einem Wälzkörper; Fig. 4 shows a section of the tapered roller bearing cage with a rolling element;
Fig. 5 einen weiteren Ausschnitt des Kegelrollenlagerkäfigs mit einem Wälzkörper in einer weiteren Ausführungsform; 5 shows a further detail of the tapered roller bearing cage with a rolling body in a further embodiment;
Fig. 6 eine Kegelrollenlageranordnung mit dem Kegelrollenlager; Fig. 6 shows a tapered roller bearing arrangement with the tapered roller bearing;
Figur 1 zeigt ein hälftiges Kegelrollenlager 1 in einer schematischen Querschnittdarstellung senkrecht zur einer Drehachse 2. Das Kegelrollenlager 1 umfasst einen inneren Lagerring 3 mit einer inneren Lauffläche 4 die an einer äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet ist, einen äußeren Lagerring 5 mit einer äußeren Lauffläche 6, die an einer inneren Umfangsfläche davon ausgebildet ist, einer Vielzahl von Kegelrollen 7, die zwischen der inneren Lauffläche 4 des inneren Lagerrings 3 und der äußeren Lauffläche 6 des äußeren Lagerings 5 angeordnet sind sowie einen Käfig 8, der konfiguriert ist, um die Kegelrollen 7 in einer Vielzahl von Positionen in einer Umfangsrichtung festzuhalten. Figure 1 shows a half tapered roller bearing 1 in a schematic cross-sectional view perpendicular to an axis of rotation 2. The tapered roller bearing 1 comprises an inner bearing ring 3 with an inner running surface 4 which is formed on an outer peripheral surface thereof, an outer bearing ring 5 with an outer running surface 6, which formed on an inner peripheral surface thereof, a plurality of tapered rollers 7 disposed between the inner race 4 of the inner bearing ring 3 and the outer race 6 of the outer bearing ring 5, and a cage 8 configured to hold the tapered rollers 7 in one Capture a variety of positions in a circumferential direction.
Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines Kegelrollenlagerkäfigs 8 in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Käfig 8 umfasst einen ringförmigen Teil 9 auf der Seite mit kleinem Durchmesser, einen ringförmigen Teil 10 auf der Seite mit großem Durchmesser sowie eine Vielzahl von Trägerteilen 11 , die den ringförmigen Teil 9 auf der Seite mit kleinem Durchmesser und den ringförmigen Teil auf der Seite mit großem Durchmesser 10 miteinander verbinden. Die Kegelrollen 7 werden jeweils in einer Tasche 12 aufgenommen, die durch den ringförmigen Teil 9 auf der Seite mit kleinem Durchmesser, den ringförmigen Teil 10 auf der Seite mit großem Durchmesser und zwei benachbarte Trägerteile 11 der Halterung definiert sind. Dies wird dadurch realisiert, dass die Trägerteile 11 einen Führungsteil mit Kontaktflächen 13 aufweisen, um die Wälzkörper zu führen, und jeweils ein Schmierstoffreservoir 14 direkt neben den Kontaktflächen 13 ausgebildet ist. Das Schmierstoffreservoir 14 kann dabei eine konkave Form aufweisen. Dabei kann die Führung dadurch erfolgen, dass der Kontakt der Wälzkörper 7 an den Kontaktflächen 13 linienförmig und in Radialrichtung mittig an den Kontaktflächen erfolgt. Figure 2 shows a section of a tapered roller bearing cage 8 in a first exemplary embodiment of the invention. The cage 8 includes an annular part 9 on the small-diameter side, an annular part 10 on the large-diameter side, and a plurality of support parts 11 including the annular part 9 on the small-diameter side and the annular part on the side with large diameter 10 connect together. The tapered rollers 7 are each received in a pocket 12 defined by the annular part 9 on the small diameter side, the annular part 10 on the large diameter side and two adjacent support parts 11 of the holder. This is achieved in that the carrier parts 11 have a guide part with contact surfaces 13 to guide the rolling elements, and each have a lubricant reservoir 14 is formed directly next to the contact surfaces 13. The lubricant reservoir 14 can have a concave shape. The guidance can take place in that the contact of the rolling bodies 7 on the contact surfaces 13 is linear and in the radial direction in the middle of the contact surfaces.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines Kegelrollenlagerkäfigs 8 in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist das Schmierstoffreservoir 14 an einem hervorstehenden Teil 15 des jeweiligen Trägerteils ausgebildet. Das hervorstehenden Teil 15 kann dabei entweder zwischen den ringförmigen Teilen 9, 10 angeordnet oder direkt an eins dieser angebunden sein. Figure 3 shows a section of a tapered roller bearing cage 8 in a second exemplary embodiment of the invention. In this embodiment, the lubricant reservoir 14 is formed on a protruding part 15 of the respective carrier part. The protruding part 15 can either be arranged between the annular parts 9, 10 or be connected directly to one of them.
Figur 4 veranschaulicht einen Ausschnitt des Kegelrollenlagerkäfigs mit einem Wälzkörper 7 mit einem Schmierstoffreservoir 14 in konkaver Form. Deutlich wird hier die bevorzugte Position der linienförmigen Berührung an den Kontaktflächen 13, dass wobei der Kontakt der Wälzkörper linienförmig und in Radialrichtung mittig (K) an den Kontaktflächen 13 erfolgt. Auch ist ersichtlich, dass das Schmierstoffreservoir bevorzugt in maximal 50% der radialen Abmessungen s der Trägerteile ausgebildet ist. Figure 4 illustrates a section of the tapered roller bearing cage with a rolling body 7 with a lubricant reservoir 14 in a concave shape. The preferred position of the linear contact on the contact surfaces 13 becomes clear here, that the contact of the rolling bodies takes place linearly and in the center (K) in the radial direction on the contact surfaces 13. It can also be seen that the lubricant reservoir is preferably formed in a maximum of 50% of the radial dimensions s of the carrier parts.
Figur 5 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführung. Hierbei wird der Abstand t zwischen zwei einander in Umfangrichtung gegenüberliegenden Schmierstoffreservoirs 14 von radial innen nach radial außen zunächst größer (t1) und anschließend wieder kleiner (t2). Figure 5 shows a further preferred embodiment. Here, the distance t between two lubricant reservoirs 14 lying opposite one another in the circumferential direction initially increases (t1) and then decreases again (t2) from radially inside to radially outside.
Figur 6 stellt eine Kegelrollenlageranordnung 15 mit dem zuvor beschriebenen Kegelrollenlager 1 dar, wobei das Kegelrollenlager 1 lediglich hälftig gezeigt ist. Die Kegelrollenlageranordnung 18 umfasst zumindest ein Kegelrollenlager 1 nach einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie eine Welle 16 und ein Gehäuse 17. Es ist denkbar, die Kegelrollenlageranordnung in jeglichen Anwendungsbereichen einzusetzen. Somit hat die Darstellung des Gehäuses 17 lediglich schematischen Charakter. Bezugszeichenliste 1 Kegelrollenlager 2 Drehachse 3 Innerer Lagerring 4 Innere Lauffläche 5 Äußerer Lagerring 6 Äußere Lauffläche 7 Kegelrollen 08 Käfig 09 Ringförmiger Teil auf der Seite mit kleinem Durchmesser 10 Ringförmiger Teil auf der Seite mit großem Durchmesser 11 Trägerteile Figure 6 shows a tapered roller bearing arrangement 15 with the previously described tapered roller bearing 1, with only half of the tapered roller bearing 1 being shown. The tapered roller bearing arrangement 18 comprises at least one tapered roller bearing 1 according to one of the preceding claims, as well as a shaft 16 and a housing 17. It is conceivable to use the tapered roller bearing arrangement in any areas of application. The representation of the housing 17 is therefore only of a schematic nature. List of reference symbols 1 Tapered roller bearing 2 Rotary axis 3 Inner bearing ring 4 Inner race 5 Outer bearing ring 6 Outer race 7 Tapered rollers 08 Cage 09 Annular part on small diameter side 10 Annular part on large diameter side 11 Support parts
12 Tasche 13 Kontaktflächen 14 Schm ierstoffreservoir 15 Hervorstehender Teil 16 Welle 12 Pocket 13 Contact surfaces 14 Lubricant reservoir 15 Protruding part 16 Shaft
17 Gehäuse 18 Kegelrollenlageranordnung 17 Housing 18 Tapered roller bearing arrangement
K Kontaktlinie s radiale Abmessung der Trägerteile t Abstand t1 Abstand 1 t2 Abstand 2 K contact line s radial dimension of the support parts t distance t1 distance 1 t2 distance 2

Claims

Patentansprüche Kegelrollenlager (1 ) umfassend: Patent claims tapered roller bearing (1) comprising:
- einen inneren Lagerung (3) mit einer inneren Lauffläche (4), die an einer äußeren Umfangsfläche davon ausgebildet ist; - an inner bearing (3) with an inner tread (4) formed on an outer peripheral surface thereof;
- einen äußeren Lagerung (5) mit einer äußeren Lauffläche (6), die an einer inneren Umfangsfläche davon ausgebildet ist; - an outer bearing (5) having an outer running surface (6) formed on an inner peripheral surface thereof;
- eine Vielzahl von Kegelrollen (7), die zwischen der inneren Lauffläche (4) des inneren Lagerrings (3) und der äußeren Lauffläche (6) des äußeren Lagerrings (5) angeordnet sind; und - a plurality of tapered rollers (7) which are arranged between the inner running surface (4) of the inner bearing ring (3) and the outer running surface (6) of the outer bearing ring (5); and
- einen Käfig (8), der konfiguriert ist, um die Kegelrollen (7) in einer Vielzahl von Positionen in einer Umfangsrichtung festzuhalten, wobei der Käfig (8) als Stahlblechkäfig ausgeführt ist und Folgendes umfasst: einen ringförmigen Teil (9) auf der Seite mit kleinem Durchmesser; einen ringförmigen Teil (10) auf der Seite mit großem Durchmesser; und eine Vielzahl von Trägerteilen (11 ), die den ringförmigen Teil (9) auf der Seite mit kleinem Durchmesser und den ringförmigen Teil (10) auf der Seite mit großem Durchmesser miteinander verbinden, und Kontaktflächen (13) aufweisen, um die Kegelrollen (7) zu führen, wobei die Kegelrollen (7) jeweils in einer Tasche (12) aufgenommen werden, die durch den ringförmigen Teil (9) auf der Seite mit kleinem Durchmesser, den ringförmigen Teil (10) auf der Seite mit großem Durchmesser und zwei benachbarte Trägerteile (11 ) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Schmierstoffreservoir (14) direkt neben den Kontaktflächen (13) ausgebildet ist. ) Kegelrollenlager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir (14) eine konkave Form aufweist. ) Kegelrollenlager (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (t) zwischen zwei einander in Umfangrichtung gegenüberliegenden Schmierstoffreservoirs (14) von radial innen nach radial außen zunächst größer (t1 ) und anschließend wieder kleiner (t2) wird. ) Kegelrollenlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir (14) an einem hervorstehenden Teil (15) des jeweiligen Trägerteils (11 ) ausgebildet ist. ) Kegelrollenlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt (K) der Wälzkörper linienförmig und in Radialrichtung mittig an den Kontaktflächen (13) erfolgt. ) Kegelrollenlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierstoffreservoir in maximal 50% der radialen Abmessungen (s) der Trägerteile ausgebildet ist. ) Kegelrollenlageranordnung (18), umfassend ein Kegelrollenlager (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, sowie eine Welle (16) und ein Gehäuse (17). - a cage (8) configured to hold the tapered rollers (7) in a plurality of positions in a circumferential direction, the cage (8) being designed as a sheet steel cage and comprising: an annular part (9) on the side small diameter; an annular part (10) on the large diameter side; and a plurality of support members (11) interconnecting the small-diameter side annular portion (9) and the large-diameter side annular portion (10) and having contact surfaces (13) for supporting the tapered rollers (7 ) to guide, the tapered rollers (7) each being received in a pocket (12) which is formed by the annular part (9) on the small diameter side, the annular part (10) on the large diameter side and two adjacent ones Carrier parts (11) is defined, characterized in that a lubricant reservoir (14) is formed directly next to the contact surfaces (13). ) Tapered roller bearing (1) according to claim 1, characterized in that the lubricant reservoir (14) has a concave shape. ) Tapered roller bearing (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the distance (t) between two lubricant reservoirs (14) lying opposite one another in the circumferential direction initially increases (t1) from radially inside to radially outside and then becomes smaller again (t2). ) Tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant reservoir (14) is formed on a protruding part (15) of the respective carrier part (11). ) Tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the contact (K) of the rolling bodies takes place linearly and in the radial direction centrally on the contact surfaces (13). ) Tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant reservoir is formed in a maximum of 50% of the radial dimensions (s) of the carrier parts. ) Tapered roller bearing arrangement (18), comprising a tapered roller bearing (1) according to one of the preceding claims, as well as a shaft (16) and a housing (17).
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