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WO2006018132A1 - Mehrreihiges schrägkugellager - Google Patents

Mehrreihiges schrägkugellager Download PDF

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Publication number
WO2006018132A1
WO2006018132A1 PCT/EP2005/008395 EP2005008395W WO2006018132A1 WO 2006018132 A1 WO2006018132 A1 WO 2006018132A1 EP 2005008395 W EP2005008395 W EP 2005008395W WO 2006018132 A1 WO2006018132 A1 WO 2006018132A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bearing
ball
main
rings
preload
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/008395
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst DÖPPLING
Ludwig Winkelmann
Wolfgang Steinberger
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Publication of WO2006018132A1 publication Critical patent/WO2006018132A1/de

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    • F16C2361/61—Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts

Definitions

  • the invention relates to a double-sided loadable multi-row Schrägkugella ⁇ ger, which has a main bearing for supporting the main load with at least two Ku ⁇ gelkränzen, which is assigned to set an axial preload a preload bearing with at least one ball race with opposite pressure angle.
  • FIG. 18 of this document shows the mounting of a bevel pinion shaft for a transfer case of a motor vehicle.
  • the bearing is designed in three rows with a one-piece bearing outer ring and a two-part positional inner ring, the bearing inner rings having one or two shoulders. This makes it possible to easily mount the bearing by the bearing inner rings are pushed on both sides in the axial direction from outside to inside on the ball races.
  • the one-piece bearing outer ring has raceway grooves in which the ball races are arranged.
  • the Haupt ⁇ the forces of the bevel pinion shaft receiving main bearing is formed in two rows, while the associated preload bearing is single row.
  • the adjustment of the bias voltage is such that the inner ring of the preload bearing is moved in the axial direction by an actuator on the main bearing.
  • the two part bearings are arranged at an opposite pressure angle to one another, ie, the ball pressure lines of both bearings each extend obliquely from the inside to the outside.
  • the disadvantage here is, on the one hand, that during storage the storage arrangement can disintegrate into its individual components. Since, however, as a rule the individual bearing components are assigned to one another, this can lead to problems if a large number of ball bearings is accommodated in a packaging unit. On the other hand, it is disadvantageous that these angular contact ball bearings are made solid and require a larger radial space due to their expansion.
  • the expert is also known in this context that the machining of bearing rings is relatively complex and thus teu ⁇ er.
  • the invention is therefore based on the object to develop a generic Wälzla- ger so that its cohesion is improved and that it can be easier to manufacture.
  • this object is achieved by the characterizing part of claim 1 in conjunction with the preamble in that a bearing gerinnenring of two spaced apart by a gap partial rings is formed, the partial ring and a bearing outer ring of the main bearing depending on the ball races separating in the radial Direction opposite first shoulder and each have a at one outer and one inner end diametrically opposed second shoulder, wherein at least one of the bearing rings is made of a bearing steel by a non-cutting shaping process.
  • This arrangement of the shoulders on the bearing rings of the main bearing ensures that this can not disintegrate in the axial direction.
  • Another advantage lies in the non-cutting production of the bearing rings, since they can be manufactured substantially simpler in terms of their production. Taking into account the available installation space, the most varied variants of bearing rings can be produced without cutting, which can also be implemented in simple fashion. rather adaptable to the respective connection construction. Also, space is saved by their small radial expansion. It is also advantageous that weight can be saved due to the lower mass of the non-cutting bearing rings.
  • the ball raceways of the main bearing have the same or a different diameter.
  • the ball races of the preload bearing should have the same or a larger diameter than the ball raceways of the main bearing.
  • the bearing balls of the preload bearing have a same or a smaller diameter than the bearing balls of the main bearing.
  • the bearing outer ring should be integrally formed. A further variant of the invention is described in claim 6. Thereafter, the bearing outer ring should be formed in two pieces and be encompassed by a sleeve surrounding its circumferential surface.
  • the outer ring is reinforced by a radial doubling, which is extended in the axial direction and forms an outer raceway for the preload bearing.
  • the ball bearing is designed as a captive assembly, wherein at least one of the ball rings of the bearing inner ring and / or the bearing outer ring of Vorspan ⁇ mbislagers verlier ⁇ safely held by a running in the circumferential direction Schnier ⁇ is. From claim 9 it is apparent that the ball bearing is designed as a captive assembly, wherein at least one of the Kugel ⁇ wreaths of the bearing inner ring and / or the bearing outer ring of the main bearing is held captive by a running in the circumferential direction Schnapplace.
  • the bearing rings are subjected to a heat treatment process for increasing the hardness.
  • a through-hardening or a Case hardening of the bearing rings As an advantageous method, in particular the low-distortion laser hardening or induction hardening offer here.
  • this ball bearing should be used for supporting a shaft in a change-speed gearbox for a motor vehicle or for supporting a bevel pinion shaft in a Achsverteilergetriebe.
  • the ball raceways of the main bearing and / or the preload bearing are provided with a hard material coating.
  • a hard material coating cause a high surface hardness and thus increase the wear resistance.
  • the hard material layer also causes a reduction of the friction, whereby the friction conditions are almost constant over the entire service life of the layer.
  • Suitable hard coatings are, for example, modified carbon layers (diamond-like carbon) or nitrides of titanium and niobium, which are distinguished by high hardness, high wear resistance and low-friction properties, in particular improving the emergency running properties of the bearing in the event of insufficient lubrication.
  • Figures 1 to 10 show different embodiments of the invention Phyg in longitudinal section.
  • the illustrated in Figure 1 and provided with the reference numeral 1 three-row angular contact ball bearings consists of the main bearing 2 and the Vorwoodsla ⁇ ger 3 together.
  • Main bearing because it has to take the axial forces shown in the arrow direction, which are greater than in the reverse axial direction.
  • Preload bearings because with the help of the bias the total angular contact ball bearing 1 is set.
  • the bearing outer ring 4 is formed ein ⁇ part and is provided in the region of the main bearing 2 with the radially inwardly directed first shoulder 4.1, which separates the rows of balls 9, 10 voneinan ⁇ . To the left of this follows the second shoulder 4.2, which separates the rows of balls 10, 11 from each other.
  • the bearing inner ring 5 is formed in two parts and consists of the partial ring 5.3, which is assigned to the main bearing 2 and the partial ring 5.4, which belongs to the preload bearing 3. Both partial rings 5.3, 5.4 are spaced apart in the axial direction by the gap s. The targeted preselection of the gap s ensures that after installation and axial clamping of the partial rings 5.3, 5.4, a bearing tolerance lying in the narrow tolerance range can be set, wherein the gap s can drop to a value of zero.
  • the partial ring 5.3 has in its center the radially outwardly directed first shoulder 5.1, which faces the shoulder 4.1.
  • the second shoulder 5.2 which separates the rows of balls 9, 10 from each other and the second shoulder 4.2 of the Lager ⁇ outer ring is diametrically opposite.
  • the main bearing 2 and the preload bearing 3 have an opposite pressure angle, ie, they are set to each other in the O position, as indicated by the associated ball pressure lines.
  • the angular contact ball bearing 1 is arranged in the housing 12 for supporting the shaft 13. The bearing preload is now set such that the Detail ⁇ ring 5.4 of the inner ring 5 is moved in the axial direction to the right.
  • the figure further shows that such a bearing can be mounted in a simple manner. This takes place in such a way that the partial ring 5.3, which at the same time carries the row of balls 9, is inserted from right to left until its shoulder 5.1 comes into contact with the crown ring 10, which in turn is supported by the bearing outer ring 4.
  • the preload bearing 3 is completed by pushing the partial ring 5.4 in the direction of the partial ring 5.3.
  • the partial ring 5.3 is in the region of Kugel ⁇ wreath 10 with the Schnapplace 5.3.1 and in the ball ring 11 are the bearing outer ring 4 with the snap stage 4.3 and the partial ring 5.4 with the snap stage 5.4 .1 provided.
  • the bearing arrangement shown in FIG. 2 differs from that in FIG. 1 only in that the raceways of the bearing balls 11 of the preload bearing 3 have a larger diameter than the raceways of the bearing balls 9, 10 of the main bearing 2. This is achieved in that the La geraus touchring 4 is provided following its shoulder 4.2 with a radial extension 4.4, which merges into the shoulder 4.5.
  • the bearing arrangement shown in FIGS. 3 and 4 is distinguished by the fact that the bearing balls 11 of the preload bearing 3 have a smaller diameter than the bearing balls 9, 10 of the main bearing 2 and opposite ball raceways of larger diameter.
  • Both bearing rings 4, 5 are formed as thin-walled produced without cutting, wherein according to Figure 4, the axial distance between the main bearing 2 and preload bearing 3 is magnö ⁇ ßert. Between the partial rings 5.3, 5.4, in turn, the gap s is arranged to set the bearing preload.
  • the bearing assembly shown in Figures 5 and 6 is characterized in that the bearing outer ring 4 of the main bearing 2 is reinforced by a double 4.6, which extends over the entire raceway range of the bearing balls 9, 10. This doubling 4.6 is extended in the axial direction over the shoulder 4.5 and thus forms the raceway for the bearing balls 11 of the preload bearing 3.
  • the bearing preload is adjusted via the gap s between the two partial rings 5.3, 5.4.
  • bearing variants according to the invention are shown, in which the bearing outer ring 4 is formed in two pieces and is enclosed by a sleeve 14 comprising its circumferential surface.
  • the preload bearing 3 is of double-row configuration, wherein the partial ring 5.4 is provided with the shoulder 5.4.3 arranged centrally and the shoulder 5.4.2 arranged on the left side thereof.
  • the associated bearing outer ring 4.7 has the centrally arranged shoulder 4.7.1 and the right side arranged therefrom shoulder 4.7.2, which is the shoulder 5.4.2 diametrically opposite.
  • Main bearing 2 and preload bearings 3 are spaced apart in the axial direction, with either the plastically deformable sleeve 15 or the spacer ring 16 being arranged between them.
  • Both Hauptla ⁇ ger 2 and preload 3 are enclosed by the sleeve 14, which engages either at the right-hand outer end in the housing 12 or the bearing outer ring 4 engages behind on its end face.
  • the gap s required for setting the bearing preload is determined in the upper part of the figure by the distance between the partial rings 5.3, 5.4, wherein after the preload has been reached, the gap between the sleeve 15 arranged radially is deformed radially outward. In the lower part of the picture, the gap s required for adjusting the pretensioning is present between the spacer ring 16 and the partial ring 5.3.
  • both the main bearing 2 and the preload bearing 3 are provided with the same diameter and are surrounded by the sleeve 14, wherein the distance between the outer bearing rings 4 and 4.7 is set by an indentation 14.1 of the sleeve 14.
  • the sub-rings 5.3, 5.4 are, as shown in the upper part of the picture, either almost to each other or, as shown in the lower part of the image, separated by the spacer ring 16, wherein the required for adjusting the bias gap s zwi ⁇ tween the two sub-rings 5.3, 5.4 or between partial ring 5.4 and spacer ring 16 is arranged.
  • the bearing arrangement shown in FIG. 9 is distinguished from that shown in FIG. 8 in that the indentation 14. 1 is dispensed with in the case of the sleeve 14. As can be seen, the gap s between the partial rings 5.3, 5.4 and in the lower part of the picture between the partial ring 5.4 and the spacer ring 16 is formed in the upper part of the picture.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein doppelseitig belastbares mehrreihiges Schrägkugellager (1), das zur Abstützung der Hauptlast wenigstens zwei Kugelkränze (9, 10) mit gleichem Druckwinkel und zur Einstellung einer axialen Vorspannung wenigstens einen weiteren Kugelkranz (11) mit entgegengesetztem Druckwinkel aufweist. Weiter betrifft die Erfindung eine Lageranordnung mit einem Hauptlager und einem Vorspannungslager, die mittels einer Hülse miteinander verbunden sind. Dieses Lager bsw. diese Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Lagerinnenring (5) und ein Lageraußenring (4) des Hauptlagers (2) je eine die Kugelkränze (9, 10) trennende, in radialer Richtung sich gegenüberliegende erste Schulter (4.1, 5.1) und je eine an einem äußeren oder einem inneren Ende sich diametral gegenüberliegende zweite Schulter (4.2, 5.2) aufweisen, wobei wenigstens einer der Lagerringe (4, 5) aus einem Wälzlagerstahl durch einen spanlosen Formgebungsprozess hergestellt ist.

Description

Mehrreihiges Schrägkugellager
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein doppelseitig belastbares mehrreihiges Schrägkugella¬ ger, das zur Abstützung der Hauptlast ein Hauptlager mit wenigstens zwei Ku¬ gelkränzen aufweist, denen zur Einstellung einer axialen Vorspannung ein Vor- spannungslager mit wenigstens einem Kugelkranz mit entgegengesetztem Druckwinkel zugeordnet ist.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartig gattungsgemäß ausgebildetes Lager ist aus der WO 03/089798 A1 vorbekannt. In Figur 18 dieses Dokumentes ist die Lagerung einer Kegelritzel¬ welle für ein Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Das Lager ist dreireihig mit einem einstückigen Lageraußenring und einem zweiteiligen Lage¬ rinnenring ausgebildet, wobei die Lagerinnenringe eine bzw. zwei Schultern aufweisen. Dadurch ist es möglich das Lager einfach zu montieren, indem die Lagerinnenringe beidseitig in axialer Richtung von außen nach innen auf die Kugelkränze aufgeschoben werden. Der einstückige Lageraußenring weist Laufbahnrillen auf, in denen die Kugelkränze angeordnet sind. Das die Haupt¬ kräfte der Kegelritzelwelle aufnehmende Hauptlager ist zweireihig ausgebildet, während das zugehörige Vorspannungslager einreihig ist. Die Einstellung der Vorspannung erfolgt derart, dass der Innenring des Vorspannungslagers in axialer Richtung durch ein Stellelement auf das Hauptlager zubewegt wird. Die beiden Teillager sind mit einem entgegengesetzten Druckwinkel zueinander angeordnet, d. h., die Kugeldrucklinien beider Lager verlaufen jeweils schräg von innen nach außen. Nachteilig dabei ist zum einen, dass während des Transportes die Lageranord¬ nung in ihre Einzelbestandteile zerfallen kann. Da aber in der Regel die einzel¬ nen Lagerbestandteile einander zugemessen sind, kann dies zu Problemen führen, wenn in einer Verpackungseinheit eine Vielzahl von Kugellagern unter- gebracht ist. Zum anderen ist nachteilig, dass diese Schrägkugellager massiv gefertigt sind und aufgrund ihrer Ausdehnung einen größeren radialen Bau¬ raum benötigen. Dem Fachmann ist in diesem Zusammenhang auch bekannt, dass die spanende Fertigung von Lagerringen relativ aufwändig und damit teu¬ er ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Wälzla- ger so weiterzuentwickeln, dass dessen Zusammenhalt verbessert ist und dass es sich einfacher fertigen lässt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass ein La- gerinnenring aus zwei durch einen Spalt voneinander beabstandete Teilringe gebildet ist, der Teilring und ein Lageraußenring des Hauptlagers je eine die Kugelkränze trennende, in radialer Richtung sich gegenüberliegende erste Schulter und je eine an einem äußeren und einem inneren Ende sich diametral gegenüberliegende zweite Schulter aufweisen, wobei wenigstens einer der Lagerringe aus einem Wälzlagerstahl durch einen spanlosen Formgebungspro- zess hergestellt ist.
Durch diese Anordnung der Schultern an den Lagerringen des Hauptlagers ist sichergestellt, dass dieses in axialer Richtung nicht zerfallen kann. Ein weiterer Vorteil liegt in der spanlosen Herstellung der Lagerringe, da diese in ihrer Ferti¬ gungsweise wesentlich vereinfacht hergestellt werden können. Unter Berück¬ sichtigung des zur Verfügung stehenden Bauraumes können spanlos die ver¬ schiedensten Varianten von Lagerringen hergestellt werden, die auch in einfa- eher Weise der jeweiligen Anschlusskonstruktion anpassbar sind. Auch wird durch deren geringe radiale Ausdehnung Bauraum eingespart. Es ist auch von Vorteil, dass durch die geringere Masse der spanlos gefertigten Lagerringe Gewicht einsparbar ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü¬ chen beschrieben.
So geht aus Anspruch 2 hervor, dass die Kugellaufbahnen des Hauptlagers einen gleichen oder einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen. Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung Anspruch 3 sollen die Kugel¬ laufbahnen des Vorspannungslagers einen gleichen oder einen größeren Durchmesser als die Kugellaufbahnen des Hauptlagers aufweisen. Nach An¬ spruch 4 ist vorgesehen, dass die Lagerkugeln des Vorspannlagers einen glei- chen oder einen kleineren Durchmesser als die Lagerkugeln des Hauptlagers besitzen. Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 5 soll der Lageraußenring einstückig ausgebildet sein. Eine weitere Variante der Er¬ findung ist in Anspruch 6 beschrieben. Danach soll der Lageraußenring zweistückig ausgebildet sein und von einer seine Mantelfläche umfassenden Hülse umgriffen sein. Nach Anspruch 7 ist vorgesehen, dass der Außenring durch eine radiale Doppelung verstärkt ist, die in axialer Richtung verlängert ist und eine Außenlaufbahn für das Vorspannungslager bildet. Nach einem ande¬ ren Merkmal gemäß Anspruch 8 ist vorgesehen, dass das Kugellager als eine unverlierbare Baueinheit ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Kugel- kränze des Lagerinnenrings und/oder des Lageraußenringes des Vorspan¬ nungslagers durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Schnappstufe verlier¬ sicher gehalten ist. Aus Anspruch 9 geht hervor, dass das Kugellager als eine unverlierbare Baueinheit ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Kugel¬ kränze des Lagerinnenrings und/oder des Lageraußenringes des Hauptlagers durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Schnappstufe verliersicher gehalten ist. Nach Anspruch 10 ist vorgesehen, dass die Lagerringe einem Wärmebe¬ handlungsverfahren zur Steigerung der Härte unterworfen sind. Je nach dem verwendeten Material kann das beispielsweise ein Durchhärten oder auch ein Einsatzhärten der Lagerringe sein. Als vorteilhafte Verfahren bieten sich hier insbesondere das verzugsarme Laserhärten oder Induktionshärten an. Auch geht aus den Ansprüchen 11 und 12 die Verwendung des erfindungsgemäßen Kugellagers hervor. Danach soll dieses Kugellager zur Lagerung einer Welle in einem Zahnräderwechselgetriebe für ein Kraftfahrzeug oder zur Lagerung einer Kegelritzelwelle in einem Achsverteilergetriebe eingesetzt sein.
Schließlich ist nach Anspruch 13 vorgesehen, dass die Kugellaufbahnen des Hauptlagers und/oder des Vorspannungslagers mit einer Hartstoffbeschichtung versehen sind. Derartige Beschichtungen bewirken einerseits eine hohe Ober¬ flächenhärte und sorgen so für eine Erhöhung der Verschleißfectigkeit. Ande¬ rerseits bewirkt die Hartstoffschicht auch eine Verminderung der Reibung, wo¬ bei die Reibungsverhältnisse über die gesamte Lebensdauer der Lage nahezu konstant sind. Als Hartstoffschichten eignen sich beispielsweise modifizierte Kohlenstoffschichten (Diamond like Carbon) oder Nitride von Titan und Niob, die sich durch eine hohe Härte, hohe Verschleißbeständigkeit und reibungs- mindemde Eigenschaften auszeichnen, wobei insbesondere die Notlaufeigen¬ schaften des Lagers bei Mangelschmierung verbessert werden.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Figuren 1 bis 10 zeigen unterschiedliche Ausführungsvarianten der Erfin- düng im Längsschnitt.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Das in Figur 1 dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 versehene dreireihige Schrägkugellager setzt sich aus dem Hauptlager 2 und dem Vorspannungsla¬ ger 3 zusammen. Hauptlager deshalb, weil es die in Pfeilrichtung dargestellten axialen Kräfte aufzunehmen hat, die größer sind, als in umgekehrter axialer Richtung. Vorspannungslager deshalb, weil mit dessen Hilfe die Vorspannung des Gesamtschrägkugellagers 1 eingestellt wird. Der Lageraußenring 4 ist ein¬ teilig ausgebildet und ist im Bereich des Hauptlagers 2 mit der radial einwärts gerichteten ersten Schulter 4.1 versehen, die die Kugelreihen 9, 10 voneinan¬ der trennt. Links davon folgt die zweite Schulter 4.2, die die Kugelreihen 10, 11 voneinander trennt. Der Lagerinnenring 5 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus dem Teilring 5.3, der dem Hauptlager 2 zugeordnet ist und dem Teilring 5.4, der zum Vorspannungslager 3 gehört. Beide Teilringe 5.3, 5.4 sind in axia¬ ler Richtung durch den Spalt s voneinander beabstandet. Durch die gezielte Vorwahl des Spaltes s ist sichergestellt, dass nach dem Einbau und axialem Verspannen der Teilringe 5.3, 5.4 eine im engen Toleranzbereich liegende La¬ gervorspannung eingestellt werden kann, wobei der Spalt s bis zu einem Wert Null abfallen kann. Der Teilring 5.3 weist in seiner Mitte die radial nach außen gerichtete erste Schulter 5.1 auf, die der Schulter 4.1 gegenübersteht. Am rechtsseitigen Ende weist der Teilring 5.3 die zweite Schulter 5.2 auf, die die Kugelreihen 9, 10 voneinander trennt und der zweiten Schulter 4.2 des Lager¬ außenringes diametral gegenüberliegt. Zwischen den Lagerringen 4, 5 wälzen in Käfigen 6, 7, 8 geführte Lagerkugeln 9, 10, 11 ab, die sich an den Schultern 4.1 , 5.2, 4.2, 5.1 , 4.2 und 5.4.2 abstützen. Hauptlager 2 und Vorspannlager 3 weisen eine demnach einen entgegengesetzten Druckwinkel auf, d. h., sie sind zueinander in O-Stellung angestellt, wie die zugehörigen Kugeldrucklinien zei¬ gen. Das Schrägkugellager 1 ist im Gehäuse 12 zur Lagerung der Welle 13 angeordnet. Die Lagervorspannung wird nun derart eingestellt, dass der Teil¬ ring 5.4 des Innenringes 5 in axialer Richtung nach rechts verschoben wird. Die Figur zeigt weiter, dass sich ein solches Lager in einfacher Weise montieren lässt. Dies erfolgt derart, dass der Teilring 5.3, der gleichzeitig die Kugelreihe 9 trägt, von rechts nach links eingeschoben wird, bis seine Schulter 5.1 am Ku¬ gelkranz 10 zur Anlage kommt, der wiederum vom Lageraußenring 4 getragen ist. Das Vorspannlager 3 wird durch Aufschieben des Teilringes 5.4 in Richtung des Teilringes 5.3 komplettiert. Um ein Zerfallen der Gesamtlageranordnung in ihre Einzelbestandteile zu verhindern, ist der Teilring 5.3 im Bereich des Kugel¬ kranzes 10 mit der Schnappstufe 5.3.1 und im Bereich des Kugelkranzes 11 sind der Lageraußenring 4 mit der Schnappstufe 4.3 und der Teilring 5.4 mit der Schnappstufe 5.4.1 versehen. Im Sinne der Erfindung ist unter Schnappstu- fe ein radial nach außen oder ein radial nach innen weisender Vorsprung zu verstehen, dessen Außen- bzw. Innendurchmesser von der Lagerkugel beim Aufschieben des Lagerringes überwunden werden muss. Dies erfolgt derart, dass die Lagerkugel den Lagerring elastisch zusammenpresst oder elastisch aufweitet bis sie ihre endgültige Lage eingenommen hat. Nach Einnehmen der Endlage der Lagerkugel sorgt der in seine Ausgangslage zurückkehrende La¬ gerring dafür, dass die Lagerkugeln durch die Schnappstufe gehindert ist, vom Lagerring in axialer Richtung abzugleiten.
Die in Figur 2 dargestellte Lageranordnung unterscheidet sich von der in Figur 1 lediglich dadurch, dass die Laufbahnen der Lagerkugeln 11 des Vorspan¬ nungslagers 3 einen größeren Durchmesser aufweisen als die Laufbahnen der Lagerkugeln 9, 10 des Hauptlagers 2. Erreicht wird dies dadurch, dass der La¬ geraußenring 4 im Anschluss an seine Schulter 4.2 mit einer radialen Verlänge- rung 4.4 versehen ist, die in die Schulter 4.5 übergeht.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellte Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lagerkugeln 11 des Vorspannungslagers 3 einen kleineren Durchmesser als die Lagerkugeln 9, 10 des Hauptlagers 2 und gegenüber die- sen im Durchmesser größere Kugellaufbahnen besitzen. Beide Lagerringe 4, 5 sind als dünnwandige spanlos hergestellte Teile ausgebildet, wobei gemäß Figur 4 der axiale Abstand zwischen Hauptlager 2 und Vorspannlager 3 vergrö¬ ßert ist. Zwischen den Teilringen 5.3, 5.4 ist wiederum zur Einstellung der La¬ gervorspannung der Spalt s angeordnet.
Die in den Figuren 5 und 6 gezeigte Lageranordnung zeichnet sich dadurch aus, dass der Lageraußenring 4 des Hauptlagers 2 durch eine Doppelung 4.6 verstärkt ist, die sich über den gesamten Laufbahnbereich der Lagerkugeln 9, 10 erstreckt. Diese Doppelung 4.6 ist in axialer Richtung über die Schulter 4.5 verlängert und bildet so die Laufbahn für die Lagerkugeln 11 des Vorspan¬ nungslagers 3. Die Einstellung der Lagervorspannung erfolgt über den zwi¬ schen den beiden Teilringen 5.3, 5.4 angeordneten Spalt s. In den Figuren 7 bis 10 sind erfindungsgemäße Lagervarianten dargestellt, bei denen der Lageraußenring 4 zweistückig ausgebildet ist und von einer seine Mantelfläche umfassenden Hülse 14 umschlossen ist.
Wie aus Figur 7 erkennbar, ist das Vorspannungslager 3 doppelreihig ausge¬ bildet, wobei der Teilring 5.4 mit der mittig angeordneten Schulter 5.4.3 und der linksseitig davon angeordneten Schulter 5.4.2 versehen ist. Der zugehörige Lageraußenring 4.7 weist die mittig angeordnete Schulter 4.7.1 und die rechts¬ seitig davon angeordnete Schulter 4.7.2 auf, die der Schulter 5.4.2 diametral gegenüberliegt. Hauptlager 2 und Vorspannungslager 3 sind in axialer Richtung voneinander beabstandet, wobei zwischen ihnen entweder die plastisch ver¬ formbare Hülse 15 oder der Abstandsring 16 angeordnet ist. Sowohl Hauptla¬ ger 2 als auch Vorspannungslager 3 sind von der Hülse 14 umschlossen, die am rechtsseitigen äußeren Ende entweder in das Gehäuse 12 eingreift oder den Lageraußenring 4 an seiner Stirnfläche hintergreift. Der zur Einstellung der Lagervorspannung erforderliche Spalt s wird im oberen Teil der Figur durch den Abstand zwischen den Teilringen 5.3, 5.4 bestimmt, wobei nach erreichter Vor¬ spannung die zwischen bei der angeordnete Hülse 15 radial nach außen ver¬ formt ist. Im unteren Bildteil ist der zur Einstellung der Vorspannung erforderli- che Spalt s zwischen dem Abstandsring 16 und dem Teilring 5.3 vorhanden.
Gemäß Figur 8 sind sowohl das Hauptlager 2 als auch das Vorspannungslager 3 mit gleichem Durchmesser versehen und sind von der Hülse 14 umfasst, wo¬ bei der Abstand zwischen den äußeren Lagerringen 4 und 4.7 durch eine Ein- bauchung 14.1 der Hülse 14 eingestellt ist. Die Teilringe 5.3, 5.4 liegen, wie aus dem oberen Bildteil ersichtlich, entweder nahezu aneinander an oder sind, wie aus dem unteren Bildteil ersichtlich, durch den Abstandsring 16 voneinander getrennt, wobei der zur Einstellung der Vorspannung erforderliche Spalt s zwi¬ schen den beiden Teilringen 5.3, 5.4 oder zwischen Teilring 5.4 und Abstands- ring 16 angeordnet ist. In der unteren Bildhälfte ist ein weiterer Abstandsring 17 erkennbar, die äußeren Lagerringe 4 und 4.7 voneinander getrennt, wobei die Einbauchung 14.1 der Hülse 14 in eine nicht bezeichnete Ausnehmung dieses Abstandsringes 17 eingepresst ist oder durch einen Rolliervorgang eingeformt ist.
Die in Figur 9 dargestellte Lageranordnung zeichnet sich gegenüber der in Fi- gur 8 gezeigten dadurch aus, dass bei der Hülse 14 auf die Einbauchung 14.1 verzichtet ist. Wie erkennbar, wird im oberen Bildteil der Spalt s zwischen den Teilringen 5.3, 5.4 und im unteren Bildteil zwischen dem Teilring 5.4 und dem Abstandsring 16 gebildet.
Schließlich ist in Figur 10 eine Lageranordnung gezeigt, bei der beide Lager 2, mit ihren Lageraußenringen 4, 4.7 unmittelbar aneinander anliegen und von der Hülse 14 an ihren Mantelflächen umfasst sind, während der Spalt s zur Einstel¬ lung der Vorspannung zwischen den Teilringen 5.3, 5.4 gebildet ist.
Zur Einstellung der gewünschten Vorspannung ist es denkbar, den piezoelek¬ trischen Effekt zu nutzen. Durch Beschichten von Lagerringen und/oder An¬ schlussteilen mit bestimmten Kristallarten entsteht bei Ausübung von Druck auf diese Kristalle eine elektrische Spannung, die als Meßgröße für die richtige Einstellung der Lagervorspannung verwendbar ist.
Bezugszeichen
1 Schrägkugellager
2 Hauptlager
3 Vorspannungslager
4 Lageraußenring
4.1 erste Schulter
4.2 zweite Schulter
4.3 Schnappstufe
4.4 Verlängerung
4.5 Schulter
4.6 Doppelung
4.7 Lageraußenring
4.7.1 Schulter
4.7.2 Schulter
5 Lagerinnenring
5.1 erste Schulter
5.2 zweite Schulter
5.3 Teilring
5.3.1 Schnappstufe
5.4 Teilring
5.4.1 Schnappstufe
5.4.2 Schulter
5.4.3 Schulter
6 Käfig
7 Käfig
8 Käfig
9 Lagerkugel
10 Lagerkugel 11 Lagerkugel
12 Gehäuse
13 Welle
14 Hülse 14.1 Einbauchung
15 Hülse
16 Abstandsring
17 Abstandsring
s Spalt

Claims

Patentansprüche
1. Doppelseitig belastbares mehrreihiges Schrägkugellager (1 ), das zur Ab- Stützung der Hauptlast ein Hauptlager (2) mit wenigstens zwei Kugelkränzen
(9, 10) aufweist, dem zur Einstellung einer axialen Vorspannung ein Vor¬ spannungslager (3) mit wenigstens einem Kugelkranz (11 ) mit entgegenge¬ setztem Druckwinkel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lagerinnenring (5) aus zwei durch einen Spalt (s) voneinander beabstande- te Teilringe (5.3, 5.4) gebildet ist, der Teilring (5.3) und ein Lageraußenring (4) des Hauptlagers (2) je eine die Kugelkränze (9, 10) trennende, in radia¬ ler Richtung sich gegenüberliegende erste Schulter (5.1 , 4.1) und je eine an einem äußeren oder einem inneren Ende sich diametral gegenüberliegen¬ de zweite Schulter (5.2, 4.2) aufweisen, wobei wenigstens einer der Lager- ringe (4, 5) aus einem Wälzlagerstahl durch einen spanlosen Formge- bungsprozess hergestellt ist.
2. Kugellager (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel¬ laufbahnen des Hauptlagers (2) einen gleichen oder einen unterschiedli- chen Durchmesser aufweisen.
3. Kugellager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel¬ laufbahnen des Vorspannungslagers (3) einen gleichen oder einen größe¬ ren Durchmesser als die Kugellaufbahnen des Hauptlagers (2) aufweisen.
4. Kugellager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die La¬ gerkugeln (11 ) des Vorspannungslagers (3) einen gleichen oder einen klei¬ neren Durchmesser als die Lagerkugeln (9, 10) des Hauptlagers (2) aufwei¬ sen.
5. Kugellager (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der La¬ geraußenring (4) einstückig ausgebildet ist.
6. Kugellager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerau¬ ßenring (4) zweistückig ausgebildet ist und von einer seine Mantelfläche umfassenden Hülse (14) umgriffen ist.
7. Kugellager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außen¬ ring (4) durch eine Dopplung (4.6) verstärkt ist, die in axialer Richtung ver¬ längert ist und eine Außenlaufbahn für das Vorspannungslager (3) bildet.
8. Kugellager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es als eine unverlierbare Baueinheit ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der
Kugelkränze (11 ) des Lagerinnenringes (5) und/oder des Lageraußenringes
(4) des Vorspannungslagers (3) durch eine in Umfangsrichtung verlaufende
Schnappstufe (5.4.1 , 4.3) verliersicher gehalten ist.
9. Kugellager (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es als eine unverlierbare Baueinheit ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Kugelkränze (9, 10) des Lagerinnenringes (5) und/oder des Lageraußenrin¬ ges (4) des Hauptlagers (2) durch eine in Umfangsrichtung verlaufende Schnappstufe (5.3.1 ) verliersicher gehalten ist.
10. Kugellager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die La¬ gerringe (4, 5) einem Wärmebehandlungsverfahren zur Steigerung der Här¬ te unterworfen sind.
11. Kugellager (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es zur Lagerug einer Welle (13) in einem Zahnräderwechselgetriebe für ein Kraft¬ fahrzeug eingesetzt ist.
12. Kugellager (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es zur Lagerung einer Kegelritzelwelle in einem Achsverteilergetriebe eingesetzt ist.
13. Kugellager (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ku¬ gellaufbahnen des Hauptlagers (2) und/oder des Vorspannungslagers (3) mit einer Hartstoffbeschichtung versehen sind.
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