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Title:
CYLINDRICAL ROLLER BEARING AND FIXED/FLOATING BEARING ASSEMBLY HAVING A CYLINDRICAL ROLLER BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/179581
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cylindrical roller bearing (1) comprising cylindrical rollers (2) and an outer ring (3), wherein: the cylindrical rollers (2) are provided with a length (L) and a roller diameter (DR); a first ratio (L:DR) of the roller length (L) relative to the roller diameter (DR) is the numerical value 3; the outer ring (3) has a ring body (4) with a cross-section determined by an axial width (B) and a radial height (H); the ring body (4) has an outer cylindrical surface (11) on the outside having an outer diameter (DA); the outer ring (3) is provided with an inner raceway (6); the inner raceway (6) has a first inner cylindrical surface (12) with a first inner diameter (DI); the raceway (6) is facing radially inwards towards an axially oriented axis of rotation (5) of the cylindrical roller bearing (1); the outer ring (3) is provided with a first edge (7) and a second edge (8) as one part and from one material; the edges (7, 8) protrude out of the ring body (4) radially in the direction of the axis of rotation (5) and a height (BH) of the edges projects radially further than the inner raceway (6), perpendicularly to the axis of rotation (5); the inner raceway (6) is formed axially between the edges (7, 8) that are axially spaced apart from one another at a distance (A); and the width (B) of the outer ring is the sum of the axial distance (A) between the edges (7, 8), the width (BB1) of the first edge (7) and the width (BB2) of the second edge (8).

Inventors:
VON PETERY, Georg (Koboldstr. 30, Wiesenbronn, 97355, DE)
NEUDECKER, Andreas (Amselstr. 22, Lonnerstadt, 91475, DE)
LUDWIG, Daniel (Am Setzen 74, Gochsheim, 97469, DE)
MALIK, Reinhart (Lange Striche 6, Herzogenaurach, 91074, DE)
Application Number:
DE2019/100270
Publication Date:
September 26, 2019
Filing Date:
March 21, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG (Industriestraße 1-3, Herzogenaurach, 91074, DE)
International Classes:
F16C19/26; F16C19/22; F16C33/34; F16C33/58
Foreign References:
EP3073138A12016-09-28
DE102014206517A12015-10-08
DE102006031048A12007-01-25
DE19814309C11999-10-21
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Claims:
Patentansprüche

1. Zylinderrollenlager (1 ) mit Zylinderrollen (2) und mit einem Außenring (3), wobei

- die Zylinderrollen (2) mit einer Länge (L) und einen Rollendurchmesser (DR) versehen sind,

- der Außenring (3) einen Ringkörper (4) mit einem durch eine axiale Breite (B) und eine radiale Höhe (H) bestimmten Querschnitt aufweist

- der Ringkörper (4) außen eine außenzylindrische Fläche (11 ) mit einem

Außendurchmesser (DA) aufweist,

- der Außenring (3) mit einer Innenlaufbahn (6) versehen ist,

- die Innenlaufbahn (6) eine erste innenzylindrische Fläche (12) mit einem ersten Innendurchmesser (Dl) aufweist,

- die Laufbahn (6) radial nach innen zu einer axial ausgerichteten Rotations- achse (5) des Zylinderrollenlagers (1 ) gewandt ist,

- der Außenring (3) einteilig-einmaterialig mit einem ersten Bord (7) sowie ei- nem zweiten Bord (8) versehen ist,

- die Borde (7, 8) radial in Richtung der Rotationsachse (5) aus dem Ringkör- per (4) hervorstehen und dabei über die Innenlaufbahn (6) in radialer Rich- tung mit einer Bordhöhe (BH) radial senkrecht zur Rotationsachse (5) ge- richtet hinaus ragen,

die Innenlaufbahn (6) axial zwischen den axial zueinander mit einem Ab- stand (A) beanstandeten Borden (7, 8) ausgebildet ist,

- die Breite (B) des Außenrings die Summe aus dem axialen Abstand (A) zwischen den Borden (7, 8), der Breite (BB1 ) des ersten Bordes 7 und der Breite (BB2) des zweiten Bordes (8) ist,

wobei ein erstes Verhältnis (L:DR) von Rollenlänge (L) zum Rollendurchmes- ser (DR) kleiner dem oder gleich dem Zahlenwert 3 ist, und wobei die Breite (BB1 , BB2) von wenigstens einem der Borde (7, 8) kleiner oder gleich 11 % der Breite (B) des Außenrings (3) ist.

2. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein zwei- tes Verhältnis (DR:H) vom Rollendurchmesser (DR) zur Höhe H zwischen den zylindrischen Flächen (11 , 12) kleiner als oder gleich dem Zahlenwert 5 ist.

3. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Borde (7, 8) gleich breit sind (BB1 =BB2).

4. Zylinderrollenlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bord- höhe (BH) kleiner als 16 % des Rollendurchmessers (DR) ist.

5. Zylinderrollenlager (1 ) mit Zylinderrollen (2) und mit einem Außenring (3), wobei

- die Zylinderrollen (2) mit einer Länge (L) und einen Rollendurchmesser (DR) versehen sind,

- ein erstes Verhältnis (L : DR) von Rollenlänge (L) zum Rollendurchmesser (DR) < dem Zahlenwert 3 ist,

der Außenring (3) einen Ringkörper (4) aufweist,

- der Ringkörper (4) außen eine außenzylindrische Fläche (11 ) mit einem

Außendurchmesser (DA) aufweist,

- der Außenring (3) mit einer Innenlaufbahn (6) versehen ist,

- die Innenlaufbahn (6) eine erste innenzylindrische Fläche (12) mit einem ersten Innendurchmesser (Dl) aufweist,

- die Laufbahn (6) radial nach innen zu einer axial ausgerichteten Rotations- achse (5) des Zylinderrollenlagers (1 ) gewandt ist,

- der Außenring (3) einteilig-einmaterialig mit einem ersten Bord (7) sowie ei- nem zweiten Bord (8) versehen ist,

- die Borde (7, 8) radial in Richtung der Rotationsachse (5) aus dem Ringkör- per (4) hervorstehen und dabei über die Laufbahn (6) in radialer Richtung mit einer Bordhöhe (BH) radial senkrecht zur Rotationsachse 5 gerichtet hinaus ragen,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bordhöhe (BH) kleiner als 16 % des Rollen- durchmessers (DR) ist.

6. Zylinderrollenlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bord- höhe (BH) kleiner als oder gleich 12 % des Rollendurchmessers (DR) ist.

7. Zylinderrollenlager (1 ) mit Zylinderrollen (2) und mit einem Außenring (3), wobei

- die Zylinderrollen (2) mit einem Rollendurchmesser (DR) versehen sind, - der Außenring (3) einen Ringkörper (4) mit einem durch eine axiale Breite (B) und eine Höhe (H) bestimmten Querschnitt aufweist,

- der Ringkörper (4) außen eine außenzylindrische Fläche (11 ) mit einem

Außendurchmesser (DA) aufweist,

- der Außenring (3) mit einer Innenlaufbahn (6) versehen ist,

- die Innenlaufbahn (6) radial nach innen zu einer axial ausgerichteten Rota- tionsachse (5) des Zylinderrollenlagers (1 ) gewandt ist,

- die Innenlaufbahn (6) eine erste innenzylindrische Fläche (12) mit einem ersten Innendurchmesser (Dl) aufweist,

- die Höhe (H) des Ringkörpers (4) senkrecht zur Rotationsachse (5) zwi- schen der ersten innenzylindrischen Fläche (12) und der außenzylindri- schen Fläche (11 ) ausgerichtet ist,

- ein Verhältnis (DR : H) vom Rollendurchmesser (DR) zur Höhe (H) zwi- schen den zylindrischen Flächen (11 , 12) größer als der oder gleich dem Zahlenwert 5 ist.

- der Außenring (3) einteilig-einmaterialig mit einem ersten Bord (7) sowie ei- nem zweiten Bord (8) versehen ist,

- die Borde (7, 8) radial in Richtung der Rotationsachse (5) aus dem Ringkör- per (4) hervorstehen und dabei über die Innenlaufbahn (6) in radialer Rich- tung mit einer Bordhöhe (BH) radial senkrecht zur Rotationsachse (5) ge- richtet hinaus ragen,

dadurch gekennzeichnet, dass die Bordhöhe (BH) kleiner als 16 % des Rollen- durchmessers (DZ) ist.

8. Zylinderrollenlager (1 ) mit Zylinderrollen (2) und mit einem Außenring (3), wobei

- die Zylinderrollen (2) mit einem Rollendurchmesser (DR) versehen sind,

- der Außenring (3) einen Ringkörper (4) mit einem durch eine axiale Breite (B) und eine Höhe (H) bestimmten Querschnitt aufweist,

- der Ringkörper (4) außen eine außenzylindrische Fläche (11 ) mit einem

Außendurchmesser (DA) aufweist,

- der Außenring (3) mit einer Innenlaufbahn (6) versehen ist,

- die Innenlaufbahn (6) radial nach innen zu einer axial ausgerichteten Rota- tionsachse (5) des Zylinderrollenlagers (1 ) gewandt ist, - die Innenlaufbahn (6) eine erste innenzylindrische Fläche (12) mit einem ersten Innendurchmesser (Dl) aufweist,

- die Höhe (H) des Ringkörpers (4) senkrecht zur Rotationsachse (5) zwi- schen der ersten innenzylindrischen Fläche (12) und der außenzylindri- schen Fläche (11 ) ausgerichtet ist,

- ein Verhältnis (DR : H) vom Rollendurchmesser (DR) zur Höhe (H) zwi- schen den zylindrischen Flächen (11 , 12) > 5 ist.

- der Außenring (3) einteilig-einmaterialig mit einem ersten Bord (7) sowie ei- nem zweiten Bord (8) versehen ist,

- die Borde (7, 8) radial in Richtung der Rotationsachse (5) aus dem Ringkör- per (4) hervorstehen und dabei über die Innenlaufbahn (6) in radialer Rich- tung mit einer Bordhöhe (BH) radial senkrecht zur Rotationsachse (5) ge- richtet hinaus ragen,

- die Breite (B) des Außenrings die Summe aus dem axialen Abstand (A) zwischen den Borden (7, 8), der Breite (BB1 ) des ersten Bordes 7 und der Breite (BB2) des zweiten Bordes (8) ist.

dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (BB1 , BB2) von wenigstens einem der Borde (7, 8) kleiner als oder gleich 11 % der Breite (B) des Außenrings (3)

9. Fest-Loslageranordnung (15) einer Getriebewelle (16) mit einem Festlager (17) durch welches die Getriebewelle (16) an der einen Seite radial gegenüber einem Getriebegehäuse (17) gelagert ist, und mit einem als Zylinderrollenlager (1 ) ausgebildeten Loslager (18) nach einem der Ansprüche 1 -8, wobei das Zy- linderrollenlager (1 ) wahlweise eine an einem Innenring (18) oder direkt auf ei- nem Wellenabschnitt (20) der Getriebewelle (16) ausgebildete Außenlaufbahn

(19) aufweist, wobei weder die am Innenring (18) noch die am Wellenabschnitt

(20) ausgebildete Außenlaufbahn (19) zwischen Borden ausgebildet ist und wobei die Zylinderrollen (2) gegenüber der Außenlaufbahn (19) oder dem Wel- lenabschnitt (20) bzw. die Getriebewelle (16) mit dem Innenring (18) und/oder der Außenlaufbahn (19) gegenüber den Zylinderrollen (2) verschiebbar ist.

Description:
Zylinderrollenlaqer und Fest-Loslaqeranordnunq mit einem Zylinderrollenlaqer

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Zylinderrollenlager mit Zylinderrollen und mit einem Au- ßenring sowie eine Fest-Loslageranordnung mit einem derartigen Zylinderrollenla- ger.

Hintergrund der Erfindung

DE 10 2006 031 048 A1 beschreibt ein Fahrzeuggetriebe. Eine Abtriebswelle dieses Fahrzeuggetriebes ist mit einer Fest-Loslageranordnung in dem Fahrzeuggetriebe ge- lagert. Das Festlager ist ein Kugellager und das Loslager ist ein Hülsen-Rollenlager. DE 19814309 C1 offenbart ein Achsgetriebe. In dem Achsgetriebe ist ein Differenzial mittels einer Fest-Loslageranordnung rotativ gelagert. Die Festlagerstelle ist durch zwei gegeneinander angestellte Schräglager gebildet. Das Loslager ist ein Zylinderrol- lenlager mit zwei Lagerringen. Der Innenring des Zylinderrollenlagers ist ohne axiale Borde. Der Außenring ist mit axialen Borden versehen.

Das Hülsen-Rollenlager und das Zylinderrollenlager weisen beide zylindrische Rollen als Wälzkörper auf. Zumeist sind diese in Käfigen geführt. Der wesentliche Unter- schied zwischen einem Hülsen-Rollenlager und einem Zylinderrollenlager liegt in der Bauweise des Außenrings.

Beim Hülsen-Rollenlager ist der Außenring eine Rollenhülse. Die Rollenhülse wird in der Regel aus Blech gezogen. Dazu wird zunächst aus einer Platine ein Napf mit ei- nem zylindrischen Teil und einem Boden geformt. Der Boden des Napfes wird so ge- locht, dass ein radial nach innen weisender Rand an dem zylindrischen Teil verbleibt. Dieser Rand bildet einen der Borde des Außenrings. Die axiale Dicke des Bordes ent- spricht in der Regel der Dicke des Ausgangsmaterials der Platine und ist deshalb auch noch dicker als die Wand des zylindrischen Teils. Das dem Boden gegenüber- liegende Ende der Hülse wird radial nach innen zum Beispiel durch Bördeln so umge- formt, das der andere Bord gebildet ist. Die axiale Wandstärke dieses Bordes ist um- formungstechnisch bedingt etwas geringer als die Wandstärke des zylindrischen Teils der Hülse.

Für die Herstellung der Rollenhülse wird Stahl verwendet, der sich umformen lässt und deshalb von Natur aus wenig Kohlenstoff aufweist. Zum Härten des Materials muss deshalb die Oberfläche aufgekohlt oder anderweitig angereichert werden. Beim Oberflächenhärten, wie zum Beispiel beim Einsatzhärten, wird dementsprechend nur die Oberfläche bis zu einer gewissen Einsatz-Härtetiefe gehärtet. Der Kern des Mate- rials bleibt weich.

Der Vorteil der Hülsen-Rollenlager liegt zum einen in dem geringen radialen Platzbe- darf des Außenrings und zum anderen in dem elastischen Verhalten der Wand des Außenrings. Außerdem sind die Borde relativ schmal, sodass nahezu die gesamte Breite dieses des Außenrings für die Laufbahn der Rollen und die Rollen hinzugezo- gen werden kann. Das Gewicht des Lagers ist aufgrund des dünnwandigen Außen- rings gering. Die Anwendung eines Hülsen-Rollenlagers ist insbesondere in Fahr- zeuggetrieben mit geringen Achsabständen der Getriebewellen vorteilhaft, da den La- gerstellen aufgrund der geringen Achsabstände nur wenig radialer Bauraum zur Ver- fügung steht. Allerdings geht dies nur, wenn die Belastungen der Lagerstelle nicht zu hoch sind. Die nur an der Oberfläche gehärtete Laufbahn ist hinsichtlich ihrer Tragfä- higkeit eingeschränkt.

Der Außenring des Zylinderrollenlagers ist vergleichsweise zur Rollenhülse massiv ausgebildet, d. h., er weist eine relativ große radiale Bauhöhe auf, und hat deshalb hohe Tragfähigkeiten. Als Material wird Wälzlagerstahl eingesetzt, der sich gut und vorzugsweise durchhärten lässt. Die radialen Abmessungen des Außenrings sind rela- tiv groß. Daraus ergeben sich große Durchmesser der Außenabmessungen der Zylin- derrollenlager. Sie sind schwer.

Beschreibung der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Rollenlager und ein Loslager vom Typ des Rollenlagers zu schaffen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Es ist vorgesehen, dass ein erstes Verhältnis von Rollenlänge zum Rollendurchmes- ser kleiner oder gleich dem Zahlenwert 3 ist, wobei die Breite von wenigstens einem der Borde kleiner oder gleich 11 % der Breite des Außenrings ist. Die Breite des Au- ßenrings ist dabei als die Summe aus dem axialen Abstand zwischen den Borden des Außenrings und der Breite des ersten Bordes und der Breite des zweiten Bordes des Außenrings.

Das Positive am erfindungsgemäßen Zylinderrollenlager ist, dass dieses die Vorteile der Hülsen-Rollenlager und der massiven Rollenlager in sich vereint. D.h., einerseits steht durch die axial schmal ausgebildeten Borde nahezu die gesamte Breite des Au- ßenrings und oder des Innenrings für die Laufbahn der Rollen zur Verfügung. Die Rol- len können entsprechend länger ausgebildet sein und die Tragzahlen des Lagers werden insgesamt bei geringer Gesamtbreite des Lagers höher. Andererseits kann aufgrund der größeren radialen Wandstärken der Außenringe oberhalb ihrer Innen- laufbahn die hohe Tragfähigkeit der Zylinderrollenlager ausgenutzt werden. Die Her- stellung kann von den gewählten Losgrößen abhängig mit relativ geringen Investitio- nen für Werkzeuge einhergehen.

Das Konzept der Loslager wird in der Regel in Fest-Loslageranordnungen zur Rotativ- Lagerung von Wellen und Maschinenelementen eingesetzt. Wellen sind zum Beispiel Getriebewellen und Maschinenelemente und können zum Beispiel Zahnräder von Fahrzeuggetrieben sein. Die Welle ist an zwei Lagerstellen gelagert. Die Wellen und Maschinenelemente sind an beiden Lagerstellen mittels Wälzlagern radial gelagert. Eine Lagerstelle ist mit wenigstens einem Festlager bestückt. Durch das Festlager werden axiale Kräfte in beide Richtungen aufgenommen. In Zylinderrollenlagern zum Beispiel sind beide Lagerringe mit axialen Borden versehen, zwischen denen die Rol- len axial angeordnet und gegen Axialschub abgestützt sind. Beide Lagerringe sitzen fest im bzw. auf dem Lagersitz. Demnach weist die Festlagerstelle axial keinen Frei- heitsgrad auf.

Die andere Lagerstelle wird ist eine Loslagerstelle. In dieser Loslagerstelle werden die Welle bzw. das Maschinenelement mittels des Wälzlagers zwar radial abgestützt an- sonsten aber axial frei beweglich geführt. Mit einer derartigen Anordnung können Wärmedehnungen und axiale Längentoleranzen des Systems ausgeglichen bzw. kompensiert werden. An Loslagerstellen sind entweder die Wälzlager gegenüber der Umgebungskonstruktion beweglich aufgenommen oder die Wälzlager weisen innere axiale Freiheitsgrade auf. Wälzlager sind gegen die Umgebungskonstruktion bei- spielsweise dann beweglich, wenn der Innenring zum Wellensitz oder der Außenring zu seinem Gehäusesitz axial verschiebbar ist, oder, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Außenlaufbahn für die Zylinderrollen direkt auf der Welle ausgebil- det ist.

In Wälzlagern der betrachteten Gattung, also denen mit inneren axialen Freiheitsgra- den, ist entweder der auf der Welle festsitzende Innenring gegenüber den Wälzkör- pern axial verschiebbar und die Wälzkörper sind mit relativ geringem Spiel zwischen zwei axialen Borden des Außenrings geführt oder die Wälzkörper sind gegenüber dem fest im Gehäuse sitzende Außenring axial verschiebbar und die Wälzkörper laufen am Innenring mit geringem axialen Spiel zwischen zwei axialen Borden. Loslager sind demzufolge nicht zur Aufnahme von axialen Kräfte vorgesehen. In Zylinderrollenla- gern der Gattung weist zum Beispiel nur einer der Lagerringe, entweder der Innenring oder der Außenring, beidseitig axiale Borde auf. Der andere Lagerring, entweder der Innenring oder der Außenring ist zylindrisch ohne Borde.

Axiale Borde sind Seitenränder, die am Innenring von der Rotationsachse des Wälz- lagers weg radial nach außen über die Rollenlaufbahn des Innenrings hinausstehen, wobei sich ein Seitenrand seitlich links an die Rollenlaufbahn und ein Seitenrand seit- lich rechts an die Rollenlaufbahn axial anschließt. Axiale Borde am Außenring sind ra- dial nach innen in Richtung der Rotationsachse des Wälzlagers über die Rollenlauf- bahn des Außenrings hinausstehende Seitenränder, von denen sich ein Seitenrand seitlich links an die Rollenlaufbahn und ein Seitenrand seitlich rechts an die Rollen- laufbahn axial anschließt. Die Borde sind wahlweise einteilig-einmaterialig mit dem jeweiligen Lagerring ausgebildet oder separat zu dem jeweiligen Lagerring angeord- net. Es gibt auch Lagerringe, Innenringe oder Außenringe, die jeweils nur einen Bord aufweisen. Weiterhin gibt es auch Lagerringe, an denen ein Bord einteilig- einmaterialig und der andere als separates Bauelement ausgeführt ist.

Der Werkstoff des Außenrings ist Wälzlagerstahl, der vorzugsweise zum Durchhärten geeignet ist.

Alternative Härteverfahren sind alle denkbaren Härteverfahren für Stahl, vorzugsweise Durchhärten, Randschichthärten usw.. Die Breite des jeweiligen Bordes sollte am Außenring des erfindungsgemäßen Zylin- derrollenlagers 1 ,5 mm nicht unterschreiten.

Die Erfindung sowohl für Zylinderrollen als auch für Wälzlaufbahnen des Außen- oder Innenrings mit zylindrischen Laufflächen und/oder balligem Laufflächen.

Erfindungsgemäß gilt wahlweise oder zugleich:

- Das Verhältnis der Rollenlänge der Zylinderrollen zu deren Rollendurchmesser ist kleiner oder gleich dem Zahlenwert 3. Die Breite des Außenrings bzw. des Ringkörpers entspricht dem axialen Abstand zwischen den Borden zuzüglich der axialen Breiten der Borde. Die Breite von wenigstens einem der Borde, vor- zugsweise beider Borde, aber eines jeden für sich, ist kleiner oder gleich 11 % der Breite B des Außenrings. Die Borde sind demnach im Vergleich zum Stand der Technik sehr schmal, was sich positiv auf den Materialverbrauch bei der Herstellung des Lagers und auf dessen Gewicht auswirkt. Die symmetrische Ausbildung von Borden gleicher Breite vereinfacht die Fertigung und vermeidet den Zwang orientierter Montage. Gleiche axiale Lagerbreite vorausgesetzt, kann deshalb mehr Kapazität der Lagerbreite vorteilhaft für höhere Tragzahlen des Zylinderrollenlagers genutzt werden.

- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Verhältnis des Rollen- durchmessers der Zylinderrollen dem Fünffachen der radialen Höhe des Ring- körpers entspricht oder weniger als das Fünffache ist. Die radiale Höhe ist also die senkrecht zur Rotationsachse gemessener Höhe. Der Außenring des Zylinder- rollenlagers ist vergleichsweise zur Rollenhülse massiv ausgebildet, d. h., er weist eine relativ große radiale Bauhöhe zwischen der Innenlaufbahn und sei- nem außenzylindrischen Sitz auf und hat deshalb hohe Tragfähigkeiten.

- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die radiale Höhe der Borde des Außenrings, gemessen auf Höhe der Innenlaufbahn, bis zu den der Rotationsachse zugewandten innenzylindrischen Flächen der Borde kleiner als 16 % - 23%, vorzugsweise 20% des Rollendurchmessers der Zylinderrollen ist. Damit ist die radiale Höhe hinsichtlich des Verhaltens beim Härten und funkti- onsbedingt optimal der geringen Breite der Borde angepasst. Die Borde sind demnach im Vergleich zum Stand der Technik radial relativ niedrig, was sich positiv auf den Materialverbrauch bei der Herstellung des Lagers und auf des- sen Gewicht auswirkt. - Der vorgenannte Vorteil greift auch, wenn gemäß einem weiteren unabhängi- gen Anspruch für ein gattungsgemäßes Zylinderrollenlager mit beliebigem Ver- hältnis von Breite der Borde zur Breite des Außenrings, jedoch mit einem Ver- hältnis der Rollenlänge zum Rollendurchmesser kleiner oder gleich dem Zah- lenwert 3, die Bordhöhe vorzugsweise kleiner als 16 % des Rollendurchmes- sers der Zylinderrollen ist.

- Der vorgenannte Vorteil greift auch, wenn gemäß einem weiteren unabhängi- gen Anspruch für ein gattungsgemäßes Zylinderrollenlager mit beliebigem Ver- hältnis von Breite der Borde zur Breite des Außenrings sowie beliebigen Ver- hältnis von Rollenlänge zu Rollendurchmesser, jedoch einschließlich eines Verhältnisses vom Rollendurchmesser zur Höhe des Ringkörpers größer oder gleich dem Zahlenwert 5 ist. Die Höhe des Ringkörpers ist dabei der radiale Abstand am Lagerring zwischen dem Lagersitz und der Wälzlaufbahn, also die radiale Dicke des Lagerrings ohne Borde. Zugleich ist gemäß Definition dieses unabhängigen Anspruchs die radiale Bordhöhe beider gleichhohen Borde klei- ner als 16 % des Rollendurchmessers DR der Zylinderrollen. Die Bordhöhe wird beginnend auf Höhe der innenzylindrischen Fläche der Innenlaufbahn bis hin zu den Abschlüssen der in Richtung Rotationsachse ragenden freien Enden der Borde gemessen.

- Der vorgenannte Vorteil greift auch, wenn gemäß einem weiteren unabhängi- gen Anspruch für ein gattungsgemäßes Zylinderrollenlager mit beliebigem Ver- hältnis von Breite der Borde zur Breite des Außenrings sowie beliebigem Ver- hältnis von Rollenlänge zu Rollendurchmesser, jedoch einschließlich eines Verhältnisses vom Rollendurchmesser zur Höhe des Ringkörpers, größer oder gleich dem Zahlenwert 5 ist. Die Höhe des Ringkörpers ist dabei der radiale Abstand am Lagerring zwischen dem Lagersitz und der Wälzlaufbahn, also die radiale Dicke des Lagerrings ohne Borde. Zugleich ist gemäß Definition dieses unabhängigen Anspruchs die Breite von wenigstens einem der Borde, vor- zugsweise jeweils bei beiden (aber dabei von jedem für sich), kleiner oder gleich 11 % der Breite des Außenrings. Die Breite des Außenrings ist dabei die Summe aus dem axialen Abstand zwischen den Borden, der Breite des ersten Bordes und der Breite des zweiten Bordes. - Die Anwendung eines erfindungsgemäßen Zylinderrollenlagers als Loslager in einer Loslagerstelle zur Lagerung einer Getriebewelle eines Fahrzeuggetriebes ist vorgesehen. Bei den Getriebebauern oder Fahrzeugherstellern wird in der Regel um jeden Millimeter an Bauraumersparnis gekämpft. Dies zum einen, weil der generell zur Verfügung stehende Bauraum begrenzt ist und die Funkti- onalität der Getriebe sich jedoch zunehmend erhöht. Letzteres kann bedeuten, dass mehr oder belastbarer dimensionierte Bauteile im Getriebeinneren ange- ordnet werden müssen, obwohl nicht mehr Bauraum zur Verfügung steht. Ein vergleichsweise schmaleres Zylinderrollenlager als das herkömmliche oder ein gleich breites Zylinderrollenlager wie das herkömmliche jedoch mit höheren Tragzahlen bietet dementsprechend Vorteile. Zum anderen kann jeder Gramm Materialeinsparung an einem Einzelteil in der Gesamtsumme von vielen Bautei- len zur Einsparungen am Gewicht des Getriebes und dementsprechend zu Verbrauchseinsparungen am Gesamtfahrzeug beitragen.

Generelle für den Gegenstand der Erfindung definierende Festlegungen sind:

- Axial ist mit der Rotationsachse des Wälzlagers gleichgerichtet.

- Radial ist quer zur Rotationsachse des Wälzlagers ausgerichtet.

- Die Innenlaufbahn muss nicht direkt axial mit den Borden abschließen. Vor- zugsweise sind links und rechts neben der Innenlaufbahn radiale Freistiche in dem Ringkörper zwischen der Innenlaufbahn und dem jeweiligen Bord ausgebildet. Als Breite der Innenlaufbahn gilt trotzdem der axiale Abstand zwischen den Borden.

- Die radiale Höhe des Außenrings wird jedoch von der Innenlaufbahn aus zur außenzylindrischen Fläche des Außenrings gemessen.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zylinderrollenlager 1. Figur 2 zeigt schematisch eine Fest-Loslageranordnung 15, in der eine Getriebewelle 16 mit einem Festlager 17 und einem Loslager 18 gelagert ist.

Figur 3 zeigt eine alternative Ausbildung des Loslagers 18 aus der Fest- Loslageranordnung 15 nach Figur 2.

Figur 1 - Das Zylinderrollenlager 1 weist einen Außenring 3, Zylinderrollen 2 und ei- nen Innenring 22 auf. Aus dem Teilschnitt geht nur eine Zylinderrolle 2 bildlich hervor, jedoch sind im Zylinderrollenlager 1 umfangsseitig des Innenrings 22 mehrere der Zy- linderrollen 2 in einem Käfig 23 geführt. Die Zylinderrollen 2 sind radial zwischen einer Innenlaufbahn 6 des Außenrings 3 und einer Außenlaufbahn 19 des Innenrings 22 in dem Käfig 23 geführt. Radial ist dabei quer zur Mittelachse 24 der Zylinderrolle 2, d.h. , dass die Mittelachse 24 in Längsrichtung axial ausgerichtet ist.

Die Zylinderrollen 2 weisen die Länge L und den Rollendurchmesser DR auf. Der Au- ßenring 3 ist aus einem Ringkörper 4 gebildet, der einen durch eine axiale Breite B und eine radiale Höhe H beschriebenen Querschnitt aufweist. Der Ringkörper 4 ist außen mit einer außenzylindrischen Fläche 11 mit einem Außendurchmesser DA ver- sehen. Die Innenlaufbahn 6 ist im dargestellten Fall eine innenzylindrische Fläche 12 mit einem ersten Innendurchmesser Dl. Der Außenring 3 ist einteilig-einmaterialig mit einem ersten Bord 7 sowie einem zweiten Bord 8 versehen.

Die Borde 7 und 8 stehen radial nach innen in Richtung des Innenrings 22 aus dem Ringkörper 4 hervor und ragen dabei in radialer Richtung mit einer Bordhöhe BH radi- al senkrecht über die Innenlaufbahn 6 hinaus und sind axial mit einem Abstand A zu- einander beabstandet. Die axial gerichtete Rollenlänge L der jeweiligen Zylinderrolle 2 entspricht nahezu dem Abstand A der Borde 7 und 8, jedoch ist die jeweilige Zylinder- rolle 2 mit einem Axialspiel S zwischen den Borden 7 und 8 eng geführt. Das Axial- spiel S zwischen der Zylinderrolle 2 und dem Bord 7 und/oder 8 ist sehr gering und ist deshalb als Abstand in Figur 1 nicht abbildbar. Die Beziehung zum Abstand A ist je- doch durch die Summe A=L+S verdeutlicht. Die Breite der Innenlaufbahn 6 wird ver- einfacht und deshalb unbeachtlich eventueller Freistiche als der Abstand A angese- hen. Der Abstand A ist also als axialer Abstand zwischen den einander zugewandten Flächen 13 und 14 der Borde 7 und 8 definiert.

Der Käfig 23 ist aus Seitenrändern 25 und Längsstegen 26 gebildet, zwischen denen die Zylinderrollen 2 angeordnet sind. Die Breite BK des Seitenrands 25 des Käfigs ist kleiner, gleich oder größer der Breite BB1 oder BB2 des jeweiligen Bords 7 oder 8, vorzugsweise jedoch kleiner als die jeweilige Breite BB1 oder BB2.

Das Verhältnis von Rollenlänge L der Zylinderrollen 2 zum Rollendurchmesser DR ist kleiner oder gleich dem Zahlenwert 3. Die Breite B des Außenrings 3 bzw. des Ring- körpers 4 entspricht dem Abstand A zwischen den Borden 7 und 8 zuzüglich der Brei- ten BB1 und BB2 der Borde 7 und 8: B = A + BB1 + BB2.

Die Breite BB1 , BB2 von wenigstens einem der Borde 7 oder 8, vorzugsweise beider Borde (d. h., von jedem für sich) ist kleiner oder gleich 11 % der Breite B des Außen- rings. Das Verhältnis von Rollendurchmesser DR der Zylinderrollen 2 zu der radialen Höhe H des Ringkörpers 4 entspricht dem Fünffachen oder weniger als das dem Fünf- fachen. Der Außenring 3 des Zylinderrollenlagers 1 ist vergleichsweise zur Rollenhül- se massiv ausgebildet, d. h., weist eine relativ große radiale Bauhöhe H auf. Die ra- diale Höhe BH der Borde 7 und 8, gemessen auf Höhe der Innenlaufbahn bis zu den der aus Figur 1 nicht ersichtlichen Rotationsachse 5 (siehe Figur 2) zugewandten in- nenzylindrischen Flächen 9 und 10 der Borde 7 und 8 kleiner als 16 % - 23%, vor- zugsweise 21 % des Rollendurchmessers DR der Zylinderrollen 2 ist.

Die radiale Höhe BH der Borde 7 und 8, gemessen beginnend auf Höhe der Innen- laufbahn 6 bis hin zu den der Rotationsachse 5 (der Getriebewelle 16 bzw. des Zylin- derrollenlagers 1 (vgl. Figur 2) zugewandten innenzylindrischen Flächen 9 und 10 der Borde 7 und 8, ist kleiner als 16 % des Rollendurchmessers DR der Zylinderrollen 2. Die Bordhöhe BH ist vorzugsweise kleiner als 12 % des Rollendurchmessers DR der Zylinderrollen 2. Die radiale Bordhöhe BH beider gleich hohen Borde 7 und 8 ist ins- gesamt kleiner als 16 % des Rollendurchmessers DR der Zylinderrollen. 4. Das Ver- hältnis vom Rollendurchmesser DR zur Höhe H des Ringkörpers 4, zwischen den zy- lindrischen Flächen 11 und 12 senkrecht gemessen, ist größer oder gleich dem Zah- lenwert 5.

Figur 2 - zeigt schematisch eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Zylinderrol- lenlagers 1 als Loslager 18 in der Fest-Loslageranordnung 15 zur rotierenden Lage- rung der Getriebewelle 16 um eine Rotationsachse 5 in einem ansonsten nicht darge- stellten Fahrzeuggetriebe. Die Rotationsachse 5 des Zylinderrollenlagers 1 entspricht der der Getriebewelle 16. Die Getriebewelle 16 ist an einer Festlagerstelle 27 und an der Loslagerstelle 28 um ihre Rotationsachse rotierbar in einem nicht näher darge- stellten Getriebegehäuses 29 gelagert. Die Funktion des Loslagers 18 ergibt sich aus den baulichen Merkmalen des Zylinderrollenlagers 1. Der Außenring 3 sitzt fest in dem Getriebegehäuse 29. Die Zylinderrollen 2 sind axial eng zwischen den Borden 7 und 8 und damit gegenüber dem Getriebegehäuse 29 in einer„Festlagerfunktion“ ge- führt. Die Außenlaufbahn 19 des Zylinderrollenlagers 1 ist direkt an der Getriebewelle 16 ausgebildet und seitlich nicht durch Anschläge begrenzt. Daraus ergibt sich die „Loslagerfunktion“ in Form einer„Schnittstelle“, an der die Getriebewelle 16 gegen- über den Zylinderrollen 2 ungehindert axial beweglich ist. An der Festlagerstelle kön- nen ein oder mehrere beliebige als Festlager 17 funktionierende Wälzlager verbaut sein. Die Getriebewelle 16 ist an der Festlagerstelle 27 axial abgestützt, jedoch an der Loslagerstelle 18 mit dem Wellenabschnitt 20 gegenüber den Zylinderrollen 2 und damit gegenüber dem Getriebegehäuse 29 beweglich.

Figur 3 - In der mit Figur 3 dargestellten Anordnung weist die Loslagerstelle 28 einen Innenring 22 des Zylinderrollenlagers 1 auf. Der Innenring 22 sitzt fest auf einem Wel- lenabschnitt 20 und sichert die„Loslagerfunktion“ ab. Dafür ist die Außenlaufbahn 19 des Innenrings 22 links- und rechtsseitig frei von Anschlägen, d. h., der Innenring 22 ist ohne Borde. Die Funktion des Loslagers ergibt sich analog zu der mit Figur 2 dar- gestellten Anordnung aus den baulichen Merkmalen des Zylinderrollenlagers 1. Der Außenring 3 sitzt fest in dem Getriebegehäuse 29. Die Zylinderrollen 2 sind axial eng zwischen den Borden 7 und 8 in einer„Festlagerfunktion“ und damit axial unbeweglich gegenüber dem Gehäuse 29 geführt. Die Getriebewelle 16 ist dagegen an der Losla- ger Stelle an einer Schnittstelle zwischen der Außenlaufbahn 19 des Innenrings 22 und den Zylinderrollen 22 gegenüber dem Getriebegehäuse 29 axial verschiebbar.

Bezuqszeichen Zylinderrollenlager

Zylinderrollen

Außenring

Ringkörper

Rotationsachse des Zylinderrollenlagers 1 Innenlaufbahn

erster Bord

zweiter Bord

innenzylindrische Fläche des Bordes 7 innenzylindrischen Fläche des Bordes 8 Außenzylindrische Fläche des Ringkörpers 4 Innenzylindrischen Fläche der Innenlaufbahn 6 Fläche des Bordes 7

Fläche des Bordes 8

Fest-Loslageranordnung

Getriebewelle

Festlager

Loslager

Außenlaufbahn

Wellenabschnitt

nicht belegt

Innenring

Käfig 24 Mittelachse

25 Seitenrand

26 Längssteg

27 Festlagerstelle

28 Loslagerstelle

29 Getriebegehäuse

A axialer Abstand zwischen den Flächen 13 und 14

B Breite des Ringkörpers 4

BB1 axiale Breite des ersten Bordes 7

BB2 axiale Breite des zweiten Bordes 8

BH Höhe der Borde 7 und 8

DA Außendurchmesser der außenzylindrischen Fläche 11 Dl Innendurchmesser der innenzylindrischen Fläche 12

DR Rollendurchmesser der Zylinderrollen 2

H Höhe des Ringkörpers 4




 
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