DE20215271U1

DE20215271U1 - Mehrreihige Wälzlagereinheit

Info

Publication number: DE20215271U1
Application number: DE2002215271
Authority: DE
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2012-10-09

Abstract

Mehrreihige Wälzlagereinheit mit
– einem Innenring (1), der mehrere axial nebeneinander angeordnete innere Laufbahnen (4) aufweist und einteilig mit einem Achsstummel ausgebildet ist,
– mehreren axial nebeneinander angeordneten Außenringen (6), die je eine äußere Laufbahn (7) aufweisen und
– einer Vielzahl von Wälzkörpern (5), die korrespondierend zu den inneren und äußeren Laufbahnen (4, 7) zu Wälzkörperreihen zusammengefasst sind und zwischen den inneren und den äußeren Laufbahnen (4, 7) abrollen,
dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Laufbahnen (4), die äußeren Laufbahnen (7) und die Wälzkörper (5) jeweils ein Profil aufweisen, das durch Überlagerung einer balligen Form und einer Kegelform gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrreihige Wälzlagereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mehrreihige Wälzlagereinheiten sind in vielfältigen Bauformen bekannt. So ist aus der WO 99/31398 ein zweireihiges Kegelrollenlager bekannt, bei dem der Innenring durch eine Achse ausgebildet ist und das zwei Außenringe aufweist, die durch einen zweigeteilten Ring auf einen axialen Abstand zueinander gehalten werden. Zwischen den Außenringen und der Achse rollen zwei Sätze von Kegelrollen ab. Insbesondere wenn man von der in der WO 99/31398 dargestellten Geometrie der Wälzlagereinheit derart abweicht, dass die Achse im Bereich der Übergänge zwischen den Wälzkörperlaufbahnen und den seitlichen Führungsborden nicht so massiv ausgebildet ist, wie dies gemäß der WO 99/31398 der Fall ist und wenn die Achse zudem sehr stark auf Biegung beansprucht wird, kann es zu Problemen kommen. Diese resultieren daraus, dass es jeweils durch den abrupten Übergang zwischen der Laufbahn und dem seitlichen Führungsbord zu Spannungskonzentrationen kommt, die letztendlich zu einer Rissbildung führen können. Diese Problematik wird dadurch noch verschärft, wenn in diesem Übergangsbereich, wie dies bei Kegelrollenlagern häufig der Fall ist, zudem eine umlaufende radiale Vertiefung ausgebildet ist. Diese Schwachstelle der Achse kann durch Verwendung eines separaten Innenrings vermieden werden, der auf die Achse aufgezogen wird, wobei sich allerdings die Anzahl der Einzelteile der Wälzlagereinheit und der Montageaufwand erhöhen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehrreihige Wälzlagereinheit so auszubilden, dass sie zum einen leicht zu montieren ist und zum anderen hohe Belastungen aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird durch eine mehrreihige Wälzlagereinheit mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit weist einen Innenring auf, der über mehrere axial nebeneinander angeordnete innere Laufbahnen verfügt und einteilig mit einem Achsstummel ausgebildet ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit mehrere axial nebeneinander angeordnete Außenringe mit je einer äußeren Laufbahn und einer Vielzahl von Wälzkörpern auf, die korrespondierend zu den inneren und äußeren Laufbahnen zu Wälzkörperreihen zusammengefasst sind und zwischen den inneren und den äußeren Laufbahnen abrollen. Die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die inneren Laufbahnen, die äußeren Laufbahnen und die Wälzkörper jeweils ein Profil aufweisen, an das durch Überlagerung einer balligen Form und einer Kegelform gebildet ist.
Die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit hat den Vorteil, dass sie sehr einfach zu montieren ist und für den Einsatz unter hohen Belastungen geeignet ist. Durch die Kegelform der Wälzkörper kann die Wälzlagereinheit sehr steif ausgebildet werden. Gleichzeitig kann durch die überlagerte Balligkeit auf die Ausbildung von Borden als Axialanschlag verzichtet werden, so dass Schwachpunkte im Übergangsbereich zwischen den Laufbahnen und den Borden vermieden werden können.
Der Krümmungsradius der Balligkeit der äußeren Laufbahnen ist bevorzugt größer als der maximale Radius der äußeren Laufbahnen. Diese Geometrie hat den Vorteil, dass die Eigenschaften der Radlagereinheit weiter verbessert werden und insbesondere auch die zulässige maximale Belastung gesteigert werden kann. Die beiden Außenringe können in O-Anordnung zueinander positioniert sein, um eine hohe Steifigkeit zu erzielen und Axialkräfte optimal aufnehmen zu können. Zur Herstellung eines definierten Abstands der Außenringe zueinander kann axial zwischen den Außenringen ein Zwischenring angeordnet sein. Der Zwischenring kann in Umfangsrichtung wenigstens einmal geteilt sein. Weiterhin kann der Zwischenring einen in Radialrichtung federnden Federring zur axialen Fixierung des Zwischenrings in einem Gehäuse aufweisen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, das sich auf eine Radlagereinheit bezieht.
Die in der Figur dargestellte Radlagereinheit weist einen Innenring 1 auf, der gleichzeitig als Achsstummel dient und mittels eines in einer zentralen Bohrung 2 eingeführten Bolzens 3 an einem Fahrzeug befestigt werden kann. Um eine optimale Befestigung zu erreichen, ist die Bohrung 2 zum Fahrzeug hin konisch erweitert. Auf einer äußeren Mantelfläche weist der Innenring 1 zwei Laufbahnen 4 auf, die axial nebeneinander angeordnet sind und auf denen jeweils ein Satz von Wälzkörpern 5 abrollt. Die Wälzkörper 5 rollen weiterhin jeweils auf einen von zwei Außenringen 6 ab, die auf ihrer inneren Mantelfläche jeweils eine äußere Laufbahn 7 aufweisen. Die Außenringe 6 sind in dem dargestellten Anwendungsfall der Lagereinheit in ein Gehäuse 8 derart eingepresst, dass sie jeweils axial an einem Zwischenring 9 anschlagen. Der Zwischenring 9 weist eine auf seiner äußeren Mantelfläche umlaufende Radialnut 10 auf, in die ein Federring 11 eingreift. Der Federring 11 greift weiterhin in eine weitere Radialnut 12 des Gehäuses 8 ein und sichert somit den Zwischenring 9 gegen axiale Verschiebung. Am Gehäuse 8 ist ein Radialflansch 13 ausgebildet, der über Bohrungen 14 zur Befestigung eines Rads des Fahrzeugs am Gehäuse 8 verfügt. Mit der Radlagereinheit kann somit das am Gehäuse 8 befestigte Fahrzeugrad drehend zum stillstehenden Innenring 1 gelagert werden, der wiederum am Fahrzeug befestigt ist.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht in der Formgebung der inneren Laufbahnen 4 und damit auch der Wälzkörper 5 und der äußeren Laufbahnen 7, die darauf abgestimmt sind. Die inneren Laufbahnen 4 weisen im Längsschnitt jeweils ein Profil auf, das durch Überlagerung einer balligen Form und einer Kegelform gebildet ist, d. h. das Profil wird durch eine gekrümmte Linie repräsentiert, die sich zwischen zwei axialen Endpunkten erstreckt, die radial zueinander versetzt sind. Eine weitere Besonderheit der Radlagereinheit besteht darin, dass der Krümmungsradius des Profils der äußeren Laufbahn 7 jeweils größer ist als der maximale Radius der äußeren Laufbahn 7, d. h. dass die äußere Laufbahn 7 und damit auch die Wälzkörper 5 und die innere Laufbahn 4 jeweils nur eine relativ schwache Balligkeit aufweisen. Die beiden Innenringe 6 sind in der Radlagereinheit so positioniert, dass eine O-Anordnung ausgebildet wird, d. h. die axialen Endbereiche der äußeren Laufbahnen 6, die jeweils den kleineren Radius aufweisen, sind einander zugewandt. Dadurch lässt sich ein relativ steifes Wälzlager ausbilden, das auch in der Lage ist, axiale Kräfte aufzunehmen.
Die beiden axial benachbarten inneren Laufbahnen 4 können auch als eine durchgehende Laufbahn ausgebildet sein, die zwei axiale Teilbereiche mit den Eigenschaften der vorstehend beschriebenen inneren Laufbahnen 4 aufweist.
Um eine Montage der Radlagereinheit zu ermöglichen, ist der Zwischenring 9 in Umfangsrichtung zweifach durchtrennt und somit aus zwei Einzelbauteilen zusammengesetzt. Alternativ dazu kann auch ein Zwischenring 9 eingesetzt werden, der in Umfangsrichtung einmal durchtrennt ist und elastisch nachgebend ausgebildet ist.

Bezugszeichen

1: Innenring
2: Bohrung (Innenring 1)
3: Bolzen
4: innere Laufbahn
5: Wälzkörper
6: Außenring
7: äußere Laufbahn
8: Gehäuse
9: Zwischenring
10: Nut (Zwischenring)
11: Federring
12: Nut (Gehäuse)
13: Flansch
14: Bohrung (Flansch 13)

Claims

Mehrreihige Wälzlagereinheit mit – einem Innenring (1), der mehrere axial nebeneinander angeordnete innere Laufbahnen (4) aufweist und einteilig mit einem Achsstummel ausgebildet ist, – mehreren axial nebeneinander angeordneten Außenringen (6), die je eine äußere Laufbahn (7) aufweisen und – einer Vielzahl von Wälzkörpern (5), die korrespondierend zu den inneren und äußeren Laufbahnen (4, 7) zu Wälzkörperreihen zusammengefasst sind und zwischen den inneren und den äußeren Laufbahnen (4, 7) abrollen, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Laufbahnen (4), die äußeren Laufbahnen (7) und die Wälzkörper (5) jeweils ein Profil aufweisen, das durch Überlagerung einer balligen Form und einer Kegelform gebildet ist.
Wälzlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Balligkeit der äußeren Laufbahnen (7) größer ist als der maximale Radius der äußeren Laufbahnen (7).
Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Außenringe (6) in O-Anordnung zueinander positioniert sind.
Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen benachbarten Außenringen (6) ein Zwischenring (9) angeordnet ist.
Wälzlagereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (9) in Umfangsrichtung wenigstens einmal geteilt ist.
Wälzlagereinheit nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (9) einen in Radialrichtung federnden Federring (11) zur axialen Fixierung des Zwischenrings (9) in einem Gehäuse (8) aufweist.