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DE102011006289A1 - Taper roller bearing for use in automobile sector, particularly in area of pinion shaft due to high loads, has outer ring and inner ring, between which rolling body is located in cage - Google Patents

Taper roller bearing for use in automobile sector, particularly in area of pinion shaft due to high loads, has outer ring and inner ring, between which rolling body is located in cage Download PDF

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DE102011006289A1
DE102011006289A1 DE102011006289A DE102011006289A DE102011006289A1 DE 102011006289 A1 DE102011006289 A1 DE 102011006289A1 DE 102011006289 A DE102011006289 A DE 102011006289A DE 102011006289 A DE102011006289 A DE 102011006289A DE 102011006289 A1 DE102011006289 A1 DE 102011006289A1
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tapered roller
outer ring
cage
roller bearings
roller bearing
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DE102011006289A
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German (de)
Inventor
Umberto Rocca
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Publication date
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    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
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    • F16C33/4617—Massive or moulded cages having cage pockets surrounding the rollers, e.g. machined window cages
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Abstract

The taper roller bearing (1) has an outer ring (2) and an inner ring (5), between which a rolling body is located in a cage (7). The cage engages a part of the outer ring. The outer ring has an outer side (10) which is spaced from a tread surface (11) of the outer ring. The tread surface is attached in contact with the rolling body. The cage encompasses a section of the outer side of the outer ring. The cage is made of steel.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Schrägrollenlager mit einem Außenring und einem Innenring, zwischen denen in einem Käfig befindliche Wälzkörper abrollbar befindlich sind.The invention relates to a tapered roller bearing with an outer ring and an inner ring, between which located in a cage rolling elements are located unrollable.

Solche Lager sind bspw. aus der DE 100 06 001 A1 bekannt. Ein Außenring weist dabei eine Lauffläche für die Wälzkörper auf. Auch der Innenring weist eine gegenüber der Lauffläche des Außenrings befindliche Lauffläche für die Wälzkörper auf. Die Wälzkörper rollen im verbauten Zustand des Schrägrollenlagers auf den beiden Laufflächen ab und sind dabei in einem Käfig gehalten und geführt. Auch kann der Käfig um eine axiale Achse des Schrägrollenlagers rotieren. Die Wälzkörper sind schräg zu dieser axialen Achse angeordnet.Such bearings are, for example, from the DE 100 06 001 A1 known. An outer ring has a running surface for the rolling elements. Also, the inner ring has a relation to the running surface of the outer ring located tread for the rolling elements. The rolling elements roll in the installed state of the tapered roller bearing on the two treads and are held and guided in a cage. Also, the cage can rotate about an axial axis of the tapered roller bearing. The rolling elements are arranged obliquely to this axial axis.

Üblicherweise werden solche Schrägrollenlager auch im Automobilbereich verbaut, insbesondere im Bereich von Ritzelwellen wegen hohen Lasten.Usually, such tapered roller bearings are also installed in the automotive sector, especially in the field of pinion shafts because of high loads.

Der Außenring ist in einem Gehäuse befindlich, bspw. in einem Presssitz. Während der Montage der Ritzelwelle, auf der der Innenring des Schrägrollenlagers befindlich ist, muss die Ritzelwelle innerhalb des Außenrings hindurchgeführt werden. Die radiale Erstreckung des Außenrings in Richtung der Rotationsachse ist bei geringem Bauraum begrenzt.The outer ring is located in a housing, for example. In a press fit. During assembly of the pinion shaft, on which the inner race of the tapered roller bearing is located, the pinion shaft must be guided inside the outer ring. The radial extent of the outer ring in the direction of the axis of rotation is limited in a small space.

Die konstruktive Gestaltung der Getriebestufe wird dadurch eingeschränkt, da der Außenring wegen des geringen radialen Bauraums dünnwandig ausgeführt werden muss.The design of the gear stage is limited because the outer ring must be made thin-walled because of the small radial space.

Der dünnwandige Außenring vermindert die Leistungsfähigkeit des Lagers und ist bruchgefährdet. Der Druckwinkel kann nicht optimal gestaltet werden, wegen des geringen Querschnitts.The thin-walled outer ring reduces the performance of the bearing and is prone to breakage. The pressure angle can not be optimally designed because of the small cross section.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese Nachteile zu beseitigen.It is the object of the present invention to eliminate these disadvantages.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Dies wird dadurch gelöst, dass der Käfig zumindest einen Teil des Außenrings hintergreift.This is achieved in that the cage engages behind at least a part of the outer ring.

Auf diese Weise wird die Montage vereinfacht, da das Schrägrollenlager auch im komplett vormontierten Zustand im Gehäuse und auf der Ritzelwelle montierbar ist. Auch hält das Schrägrollenlager besser zusammen. Aufgrund eines vormontierten Schrägrollenlagers, das dann in diesem vormontierten Zustand auf der Ritzelwelle und dem Gehäuse verbaubar ist, kann der Außenring auch wieder dicker ausgestaltet werden, wodurch der Druckwinkel optimiert werden kann.In this way, the assembly is simplified because the tapered roller bearing can be mounted in the fully pre-assembled state in the housing and on the pinion shaft. Also, the tapered roller bearing holds together better. Due to a preassembled tapered roller bearing, which is then built in this preassembled state on the pinion shaft and the housing, the outer ring can also be made thicker again, whereby the pressure angle can be optimized.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

So ist es von Vorteil, wenn der Außenring eine Außenseite aufweist, die von einer mit den Wälzkörpern in Kontakt bringbaren Lauffläche des Außenrings beabstandet ist, wobei der Käfig zumindest einen Abschnitt der Außenseite des Außenrings umgreift. Auf diese Weise kann eine axiale Sicherung der Wälzkörper mittels des Käfigs relativ zum Außenring und dem Innenring erreicht werden.Thus, it is advantageous if the outer ring has an outer side which is spaced from a contact surface of the outer ring that can be brought into contact with the rolling bodies, wherein the cage surrounds at least a portion of the outer side of the outer ring. In this way, an axial securing of the rolling elements by means of the cage relative to the outer ring and the inner ring can be achieved.

Wenn der Käfig mindestens einen Hinterschnittbereich aufweist, der sich in radialer Richtung entlang einer Fläche der Außenseite erstreckt, so wird ein Auseinanderfallen des vormontierten Schrägrollenlagers wirkungsvoll verhindert.When the cage has at least one undercut portion extending radially along a surface of the outer side, disassembly of the pre-mounted tapered roller bearing is effectively prevented.

Es ist ferner von Vorteil, wenn der Hinterschnittbereich als Schnappnase, die auch als Haltenase bezeichnet werden kann, ausgebildet ist. Die Schnappnase ist dann Teil eines Schnappkäfigs und erleichtert die Montage.It is also advantageous if the undercut region is designed as a snap-in nose, which can also be referred to as a retaining nose. The snap nose is then part of a snap cage and facilitates the assembly.

Um ein Auseinanderfallen des vormontierten Schrägrollenlagers ferner zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn der Innenring zwei sich in radialer Richtung erstreckende Borde aufweist, die in axialer Richtung gesehen beiderseits der Wälzkörper vorhanden sind.In order to prevent falling apart of the pre-mounted tapered roller bearing further, it is advantageous if the inner ring has two extending in the radial direction shelves, which are seen in the axial direction on both sides of the rolling elements available.

Auch ist es von Vorteil, wenn das Schrägrollenlager als Kegelrollenlager oder Schrägrollenlager mit zylindrischen Wälzkörpern ausgebildet ist.It is also advantageous if the tapered roller bearing is designed as a tapered roller bearing or tapered roller bearing with cylindrical rolling elements.

Varianten sind auch dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper kegelig oder zylindrisch ausgebildet sind und/oder in dem Käfig schleifend angeordnet sind.Variants are also characterized in that the rolling elements are conical or cylindrical and / or are arranged in the cage dragging.

Als besonders einfach montierbar hat sich ein Ausführungsbeispiel herausgestellt, bei dem die Schnappnase eine federelastische Beschaffenheit aufweist. Ein Abbrechen der Schnappnase wird in einer solchen Ausführungsform verhindert. Auch ist in einer Variante die Verwendung einer Vielzahl von Schnappnasen von Vorteil, insbesondere die Verwendung je einer Schnappnase pro Wälzkörper.As an especially easy to install, an embodiment has been found in which the snap nose has a resilient texture. Canceling the snap-action nose is prevented in such an embodiment. Also, in one variant, the use of a plurality of snap lugs of advantage, in particular the use of one snap-action nose per rolling element.

Ferner ist es von Vorteil, wenn der Außenring und/oder der Innenring und/oder die Wälzkörper aus gehärtetem Stahl gefertigt sind. Die Langlebigkeit eines solchen Schrägrollenlagers erhöht sich dadurch.Furthermore, it is advantageous if the outer ring and / or the inner ring and / or the rolling elements are made of hardened steel. The longevity of such a tapered roller bearing increases thereby.

Um auch den Käfig langlebig und trotzdem montagefreundlich auszugestalten ist es von Vorteil, wenn der Käfig aus Stahl gefertigt ist. Der Käfig kann sowohl aus metallischen wie auch aus nichtmetallischen Werkstoffen gefertigt sein.To make the cage durable and easy to assemble, it is an advantage if the cage is made of steel. The cage can be made of both metallic and non-metallic materials.

Die Schnappfunktion wird im elastischen Bereich des verwendeten Materials abgestimmt.The snap action is tuned in the elastic range of the material used.

Die Erfindung wird nachfolgend auch mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. In dem einzigen dort dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein erfindungsgemäßes Schrägrollenlager im Querschnitt mittels einer schematischen Darstellung visualisiert. Die Zeichnung dient nur dem Verständnis der Erfindung.The invention will be explained below with reference to a drawing. In the single embodiment shown there, an oblique roller bearing according to the invention is visualized in cross-section by means of a schematic representation. The drawing is only for understanding the invention.

In der Figur ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schrägrollenlagers 1 dargestellt. Das Schrägrollenlager 1 ist als Kegelrollenlager ausgestaltet, wobei das Kegelrollenlager als Einhalt gehalten ist und über einen Außenring 2 in einem Gehäuse 3 montiert ist. Radial innerhalb des Gehäuses 3 ist eine Ritzelwelle 4 rotierbar angeordnet und mit einem Innenring 5 des Schrägrollenlagers 1 in Verbindung.In the figure, a first embodiment of a tapered roller bearing according to the invention 1 shown. The tapered roller bearing 1 is designed as a tapered roller bearing, the tapered roller bearing is held as a stop and an outer ring 2 in a housing 3 is mounted. Radial inside the housing 3 is a pinion shaft 4 rotatably arranged and with an inner ring 5 of the tapered roller bearing 1 in connection.

Der Außenring 2 und/oder der Innenring 5 sind mittels einer Übergangspassung oder eines Presssitzes im Gehäuse 3 bzw. auf der Ritzelwelle 4 angebracht.The outer ring 2 and / or the inner ring 5 are by means of a transition fit or a press fit in the housing 3 or on the pinion shaft 4 appropriate.

Zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 5 sind eine Vielzahl von Wälzkörpern 6 angeordnet, die in einem Käfig 7 beweglich gehalten sind. Der Käfig 7 weist einen Hinterschnittbereich 8 auf, der als Schnappnase 9 ausgebildet ist. Die Schnappnase 9 hintergreift einen Teil einer Außenseite 10 des Außenrings 2. Die Außenseite 10 ist der von einer Lauffläche 11 des Außenrings 2 beabstandete Teil der Außenoberfläche des Außenrings 2.Between the outer ring 2 and the inner ring 5 are a variety of rolling elements 6 Arranged in a cage 7 are kept movable. The cage 7 has an undercut area 8th on, as a snap nose 9 is trained. The snap nose 9 engages a part of an outside 10 of the outer ring 2 , The outside 10 is the one of a tread 11 of the outer ring 2 spaced part of the outer surface of the outer ring 2 ,

Der Käfig 7 ist relativ zum Außenring 2 und dem Innenring 5 beweglich gelagert.The cage 7 is relative to the outer ring 2 and the inner ring 5 movably mounted.

Eine axial ausgerichtete Achse 12 des Schrägrollenlagers 1 ist in 1 zu erkennen. Eine durch die Wälzkörper 6 verlaufende Symmetrieachse 13, um die die Wälzkörper 6 rotieren, nimmt einen vordefinierten Winkel mit der axialen Achse 12 ein.An axially aligned axis 12 of the tapered roller bearing 1 is in 1 to recognize. One through the rolling elements 6 extending symmetry axis 13 around which the rolling elements 6 rotate, takes a predefined angle with the axial axis 12 one.

Der Innenring 5 weist radial nach außen weisende Borde 14 auf.The inner ring 5 has radially outwardly facing ribs 14 on.

Das in der Figur dargestellte Kegelrollenlager ist eine Baueinheit, die eine zusätzlich technische Lösung für Anwendungen bietet, in welchem die Montage der gesamten Baueinheit auf einer Welle 4 Vorteile darstellt. Dies kann z. B. bei Ritzelwellenlagerungen eingesetzt werden, bei denen der Außendurchmesser des Ritzels größer sein kann, als die Bohrung des Außenrings 2, was bei geteilten Lösungen nicht realisierbar ist. Es kann darauf verzichtet werden, den Außenring 2 dünnwandig herzustellen, wobei aber trotzdem ein optimaler Druckwinkel erreichbar ist.The tapered roller bearing shown in the figure is an assembly that provides an additional technical solution for applications in which the assembly of the entire assembly on a shaft 4 Represents advantages. This can be z. B. be used in pinion shaft bearings, in which the outer diameter of the pinion can be larger than the bore of the outer ring 2 , which is not feasible with shared solutions. It can be waived, the outer ring 2 produce thin-walled, but still an optimal pressure angle is achievable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
SchrägrollenlagerTapered roller bearings
22
Außenringouter ring
33
Gehäusecasing
44
Ritzelwellepinion shaft
55
Innenringinner ring
66
Wälzkörperrolling elements
77
KäfigCage
88th
HinterschnittbereichUndercut region
99
Schnappnasesnap lug
1010
Außenseiteoutside
1111
Laufflächetread
1212
Axiale AchseAxial axis
1313
Symmetrieachseaxis of symmetry
1414
BordeBorde

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10006001 A1 [0002] DE 10006001 A1 [0002]

Claims (10)

Schrägrollenlager (1), mit einem Außenring (2) und einem Innenring (5), zwischen denen in einem Käfig (7) befindliche Wälzkörper (6) abrollbar befindlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (7) zumindest einen Teil des Außenrings (2) hintergreift.Tapered roller bearings ( 1 ), with an outer ring ( 2 ) and an inner ring ( 5 ), between which in a cage ( 7 ) located rolling elements ( 6 ) are rollable, characterized in that the cage ( 7 ) at least a part of the outer ring ( 2 ) engages behind. Schrägrollenlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) eine Außenseite (10) aufweist, die von einer mit den Wälzkörpern in Kontakt bringbaren Lauffläche (11) des Außenrings (2) beabstandet ist, wobei der Käfig (7) zumindest einen Abschnitt der Außenseite (10) des Außenrings (2) umgreift.Tapered roller bearings ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the outer ring ( 2 ) an outside ( 10 ), which can be brought by a contact surface with the rolling bodies ( 11 ) of the outer ring ( 2 ), wherein the cage ( 7 ) at least a portion of the outside ( 10 ) of the outer ring ( 2 ) surrounds. Schrägrollenlager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (7) zumindest einen Hinterschnittbereich (8) aufweist, der sich in radialer Richtung entlang einer Fläche der Außenseite (10) erstreckt.Tapered roller bearings ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the cage ( 7 ) at least one undercut area ( 8th ) extending in a radial direction along a surface of the outside ( 10 ). Schrägrollenlager (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterschnittbereich (8) als Schnappnase (9) ausgebildet ist.Tapered roller bearings ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the undercut area ( 8th ) as a snap nose ( 9 ) is trained. Schrägrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (5) zwei sich in radiale Richtung erstreckende Borde (14) aufweist, die in axialer Richtung gesehen beiderseits der Wälzkörper (6) vorhanden sind.Tapered roller bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner ring ( 5 ) two radially extending ribs ( 14 ), seen in the axial direction on both sides of the rolling elements ( 6 ) available. Schrägrollenlager (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schrägrollenlager (1) als Kegelrollenlager oder Schrägrollenlager mit zylindrischen Wälzkörpern (6) ausgebildet ist.Tapered roller bearings ( 1 ), according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tapered roller bearing ( 1 ) as tapered roller bearings or tapered roller bearings with cylindrical rolling elements ( 6 ) is trained. Schrägrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (6) kegelig oder zylindrisch ausgebildet und/oder in dem Käfig (7) schleifend angeordnet sind.Tapered roller bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rolling elements ( 6 ) conical or cylindrical and / or in the cage ( 7 ) are arranged dragging. Schrägrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappnase (9) eine federelastische Beschaffenheit aufweist.Tapered roller bearings ( 1 ) according to one of claims 4 to 7, characterized in that the snap-action nose ( 9 ) has a resilient nature. Schrägrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) und/oder der Innenring (5) und/oder die Wälzkörper (6) aus gehärtetem Stahl gefertigt ist.Tapered roller bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer ring ( 2 ) and / or the inner ring ( 5 ) and / or the rolling elements ( 6 ) is made of hardened steel. Schrägrollenlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (7) aus Stahl gefertigt ist.Tapered roller bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the cage ( 7 ) is made of steel.
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