DE102015223064A1 - Rolling, transmission and motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager für ein Getriebe, mit einem Innenring und Wälzkörpern, die in einer Innenringlaufbahn laufen, wobei die Innenringlaufbahn im Querschnitt wenigstens zwei unterschiedliche Krümmungsradien aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringlaufbahn in axialer Richtung bezogen auf die Mittenlinie asymmetrisch geformt ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a rolling bearing for a transmission, with an inner ring and rolling elements, which run in an inner ring raceway, wherein the inner ring raceway in cross-section has at least two different radii of curvature, characterized in that the inner ring race is asymmetrically shaped in the axial direction with respect to the center line. In addition, the invention relates to a transmission. In addition, the invention relates to a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager für ein Getriebe mit einem Innenring und Wälzkörpern, die in einer Innenringlaufbahn laufen, wobei die Innenringlaufbahn im Querschnitt wenigstens zwei unterschiedliche Krümmungsradien aufweist. The invention relates to a rolling bearing for a transmission with an inner ring and rolling elements, which run in an inner ring raceway, wherein the inner ring raceway has at least two different radii of curvature in cross section.

Es ist bekannt, dass die Laufbahnen eines Innenrings eines Wälzlagers im Querschnitt die Form eines Kreissegments haben können. Darüber hinaus ist es bekannt, dass auch von einem Kreissegment abweichende Formen möglich sind. Beispielsweise geht aus der DE 198 54 277 C1 ein Wälzlager hervor, bei der die Radien der Kreisringsegmente veränderlich sind. Hierfür wird ein Piezoelement verwendet. It is known that the raceways of an inner ring of a rolling bearing in cross section may have the shape of a circular segment. In addition, it is known that different forms of a circle segment are possible. For example, goes from the DE 198 54 277 C1 a rolling bearing, in which the radii of the circular ring segments are variable. For this purpose, a piezoelectric element is used.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Wälzlager der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem sich Belastungsspitzen bei Axialbewegung des Wälzlagers vermeiden lassen. Proceeding from this, it is an object of the present application to provide a rolling bearing of the type mentioned, with which can avoid peak loads during axial movement of the bearing.

Zur Lösung dieses Problems ist es vorgesehen, dass die Innenringlaufbahn in axialer Richtung bezogen auf die Mittenlinie asymmetrisch geformt ist. To solve this problem, it is provided that the inner ring raceway is asymmetrically shaped in the axial direction with respect to the center line.

Im Gegensatz zu bekannten Wälzlagern wird also bezogen auf die Mittenebene in axialer Richtung in zwei seitliche Axialbewegungen des Wälzlagers unterschieden und dementsprechend auch die Innenringlaufbahn ausgelegt. Dadurch kann das Wälzlager höhere Lasten aufnehmen. Bei gleichbleibenden Lasten kann dabei die Lebensdauer des Wälzlagers verlängert werden. In contrast to known rolling bearings, therefore, a distinction is made with respect to the center plane in the axial direction into two lateral axial movements of the rolling bearing and, accordingly, the inner ring raceway is also designed. This allows the rolling bearing to absorb higher loads. At constant loads while the life of the bearing can be extended.

Dabei ist in diesem Fall die Mittenebene die Ebene, die den Innenring und gegebenenfalls den Außenring schneidet und senkrecht auf diesen steht, wenn man einen Querschnitt in axialer Richtung heranzieht. Damit ist auch die Mittenlinie definiert. Es ist die Linie an der Oberfläche der Innenringlaufbahn, die in Umfangsrichtung verläuft und in der Innenringlaufbahn am niedrigsten Punkt liegt. Dies ist zumeist in der Mitte der Fall. In this case, in this case, the center plane is the plane which intersects the inner ring and optionally the outer ring and is perpendicular to this, if one uses a cross-section in the axial direction. This also defines the center line. It is the line on the surface of the inner raceway, which runs in the circumferential direction and lies in the inner ring raceway at the lowest point. This is usually the case in the middle.

Vorteilhafterweise können die Krümmungsradien in den Außenbereichen zumindest teilweise unterschiedlich sein. Eine Asymmetrie bezogen auf die Mittenlinie liegt grundsätzlich bei jeder Abweichung von der Symmetrie vor. Das heißt, dass die asymmetrische Ausbildung sowohl im Innenbereich der Laufbahn als auch in den Außenbereichen vorliegen kann. Die Druckspitzen, die aufgefangen werden sollen ergeben sich allerdings bei größeren seitlichen Bewegungen, weswegen die Optimierung der Außenbereiche einen größeren Nutzen hat. Advantageously, the radii of curvature in the outer regions may be at least partially different. An asymmetry with respect to the center line is always present at every deviation from the symmetry. This means that the asymmetrical design can be present both inside the raceway and in the outside. The pressure peaks that are to be collected, however, result in larger lateral movements, which is why the optimization of the outdoor areas has a greater benefit.

Dabei kann die Innenringlaufbahn grundsätzlich eine Vielzahl an Radien aufweisen, insbesondere kann die Innenringlaufbahn im Querschnitt annährend elliptisch geformt sein. Eine Asymmetrie liegt immer dann vor, wenn ausgehend von der Mittenlinie in beide axiale Richtungen nach außen eine Abweichung der Radien auftritt. Dabei wird selbstverständlich von einer planmäßigen Abweichung ausgegangen und nicht von Fertigungstoleranzen. In this case, the inner ring raceway basically have a plurality of radii, in particular, the inner ring raceway may be formed approximately elliptical in cross section. An asymmetry is always present when, starting from the center line in both axial directions to the outside, a deviation of the radii occurs. Of course, it is assumed that a planned deviation and not by manufacturing tolerances.

Vorteilhafterweise können die Schulterhöhen der Innenringlaufbahn gleich hoch sein. Das heißt, dass trotz unterschiedlicher Radien die Höhe der Laufbahn auf beiden Seiten gleich ist. Advantageously, the shoulder heights of the inner ring raceway can be the same height. This means that despite different radii, the height of the track is the same on both sides.

Vorteilhafterweise kann der Krümmungsradius der Innenringlaufbahn von innen nach außen zunehmen. Dementsprechend ist vorzugsweise der Krümmungsradius der Innenringlaufbahn in der Mitte am kleinsten. Dabei ist die Zunahme des Krümmungsradius auf den beiden Seiten der Innenringlaufbahn zumindest teilweise unterschiedlich, damit die Asymmetrie bezogen auf die Mittenlinie herstellbar ist. Advantageously, the radius of curvature of the inner ring raceway can increase from the inside to the outside. Accordingly, preferably, the radius of curvature of the inner ring raceway in the middle is the smallest. In this case, the increase in the radius of curvature on the two sides of the inner ring raceway is at least partially different, so that the asymmetry relative to the center line can be produced.

Vorteilhafterweise kann das Wälzlager eine Lagerführung aufweisen. Advantageously, the rolling bearing may have a bearing guide.

Bevorzugt kann das Wälzlager als Kugellager ausgebildet sein. Grundsätzlich sind asymmetrische Innenringlaufbahnen auch bei Nadellagern und anderen Wälzlagern möglich, bei Kugellagern ist der Grad der Verbesserung bezogen auf die Lastaufnahme aber am größten. Preferably, the rolling bearing may be formed as a ball bearing. Basically asymmetric inner ring raceways are also possible with needle bearings and other bearings, with ball bearings, the degree of improvement in relation to the load bearing but the greatest.

Bevorzugt kann das Wälzlager als Rillenkugellager ausgebildet sein. Preferably, the rolling bearing may be formed as a deep groove ball bearing.

Vorteilhafterweise kann das Wälzlager einen Außenring mit einer Außenringlaufbahn aufweisen. Dabei weist die Außenringlaufbahn vorzugsweise einen einzigen Krümmungsradius auf. Das heißt, dass die Außenringlaufbahn als Kreisringsegment geformt ist. Dann sind vorteilhafterweise auch die Schulterhöhen der Außenringlaufbahnen gleich hoch. Advantageously, the rolling bearing may have an outer ring with an outer ring raceway. In this case, the outer ring raceway preferably has a single radius of curvature. That is, the outer raceway is formed as a circular ring segment. Then advantageously the shoulder heights of the outer ring raceways are the same height.

Vorteilhafterweise kann zwischen dem Außenring und dem Innenring wenigstens ein Dichtelement angeordnet sein. Vorteilhafterweise sind zwei Dichtelemente angeordnet, sodass der Innenraum des Wälzlagers verschlossen ist. Die Dichtelemente sorgen dafür, dass keinerlei Schmutz in das Innere des Wälzlagers gelangt und das Schmierstoffe innerhalb des Wälzlagers nicht nach außen treten können. Advantageously, at least one sealing element can be arranged between the outer ring and the inner ring. Advantageously, two sealing elements are arranged, so that the interior of the rolling bearing is closed. The sealing elements ensure that no dirt gets into the interior of the rolling bearing and the lubricants can not pass outward within the rolling bearing.

Daneben betrifft die Erfindung ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Welle und wenigstens einem Wälzlager zum Lagern der Welle. Das Getriebe zeichnet sich dadurch aus, dass das Wälzlager wie beschrieben ausgebildet ist. In addition, the invention relates to a transmission for a motor vehicle with at least one shaft and at least one rolling bearing for supporting the shaft. The transmission is characterized in that the rolling bearing is designed as described.

Vorteilhafterweise kann das Wälzlager an ein Losrad und/oder Losradlager angrenzen. Insbesondere kann das Wälzlager vorteilhafterweise eine Vorgelegewelle lagern. Advantageously, the rolling bearing adjacent to a loose wheel and / or idler gear. In particular, the rolling bearing can advantageously store a countershaft.

Besonders bevorzugt kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein. Doppelkupplungsgetriebe können eine oder zwei Vorgelegewellen aufweisen. Bevorzugt kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein und zwei Vorgelegewellen aufweisen. Particularly preferably, the transmission can be designed as a double-clutch transmission. Dual clutch transmissions may have one or two countershafts. Preferably, the transmission can be designed as a double-clutch transmission and have two countershafts.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Getriebe wie beschrieben ausgebildet ist. In addition, the invention relates to a motor vehicle with a transmission. The motor vehicle is characterized in that the transmission is designed as described.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Figuren und Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of figures and embodiments. Showing:

1 ein bekanntes Rillenkugellager (Stand der Technik), und 1 a known deep groove ball bearing (prior art), and

2 ein Rillenkugellager. 2 a deep groove ball bearing.

1 zeigt ein bekanntes Rillenkugellager mit einem Innenring 2, einem Außenring 3 und einem Wälzkörper 4. Die Innenringlaufbahn 5 ist als Kreissegment ausgebildet und weist den Krümmungsradius r1 über die gesamte Laufbahnfläche auf. Dabei ist das Wälzlager 1 in einem Halbschnitt dargestellt, es ist lediglich ein Schnitt durch das ringförmige Wälzlager gezeigt. Die Schultern 6 und 7 des Innenrings sind gleich hoch, der Krümmungsradius in axialer Richtung ausgehend von einer Schulter, beispielsweise der Schulter 6 zur anderen Schulten ist wie beschrieben konstant. 1 shows a known deep groove ball bearing with an inner ring 2 an outer ring 3 and a rolling element 4 , The inner ring track 5 is formed as a circle segment and has the radius of curvature r 1 over the entire raceway surface. Here is the rolling bearing 1 shown in half section, it is only a section through the annular rolling bearing shown. Shoulders 6 and 7 of the inner ring are the same height, the radius of curvature in the axial direction starting from a shoulder, for example the shoulder 6 to the other Schulten is constant as described.

Der Krümmungsradius der Außenringlaufbahn 8 kann sich vom Krümmungsradius der Innenringlaufbahn 5 unterscheiden. Auch der Außenring 3 besitzt am Ende der Außenringlaufbahn 8 zwei Schultern 9 und 10. Auch diese sind bevorzugt gleich hoch. The radius of curvature of the outer ring raceway 8th can differ from the radius of curvature of the inner ring raceway 5 differ. Also the outer ring 3 has at the end of the outer ring raceway 8th two shoulders 9 and 10 , These too are preferably the same.

2 zeigt ein beanspruchungsoptimiertes Rillenkugellager 12. Der Außenring 3 ist dabei im Vergleich zum bekannten Rillenkugellager 1 unverändert. Es ist aber selbstverständlich möglich, auch den Außenring 3 analog zum Innenring 2 abzuändern. 2 shows a stress-optimized deep groove ball bearings 12 , The outer ring 3 is in comparison to the well-known deep groove ball bearing 1 unchanged. It is of course possible, but also the outer ring 3 analogous to the inner ring 2 amend.

Der Innenring 14 ist gegenüber dem Innenring 2 dahingehend verändert, dass die Innenringlaufbahn 16 unterschiedliche Radien in axialer Richtung, also von der Schulter 6 zur Schulter 7 hin, aufweist. Die Mittenlinie der Laufbahn 16 verläuft wie der Name sagt in ihrer Mitte, und zwar in Umfangsrichtung. Der Pfeil 18 verdeutlicht die Lage der Mittenlinie 20. Im Bereich um die Mittenlinie 20 herum hat die Innenringlaufbahn 16 den kleinsten Krümmungsradius, zu den Außenbereichen hin wird der Krümmungsradius größer. Die Änderung der Krümmungsradien ist dabei asymmetrisch, auf der Seite der Schulter 6 ist dementsprechend ein Krümmungsradius rx eingezeichnet und auf der Seite der Schulter 7 ein Krümmungsradius rx+n. Darüber hinaus kann sich der Krümmungsradius ausgehend von der Mittenlinie 20 nach außen zu den Schultern 6 und 7 hin grundsätzlich beliebig ändern, das Wälzlager 12 hat jedoch mindestens drei unterschiedliche Radien. Insbesondere unterscheiden sich die Radien in den Außenbereichen und im Mittelbereich, sodass wenigstens drei unterschiedliche Krümmungsradien aufeinander folgen. Dabei sind wie beschrieben die Krümmungsradien im äußeren Bereich größer als der Krümmungsradius im mittleren Bereich. Somit ist die Innenringlaufbahn 16 im Wesentlichen elliptisch geformt. Demgegenüber ist die Außenlaufbahn 8 als Kreissegment ausgebildet. The inner ring 14 is opposite the inner ring 2 changed so that the inner ring raceway 16 different radii in the axial direction, ie from the shoulder 6 to the shoulder 7 towards, has. The middle line of the raceway 16 runs as the name says in their midst, in the circumferential direction. The arrow 18 clarifies the situation of the middle line 20 , In the area around the middle line 20 around has the inner ring raceway 16 the smallest radius of curvature, towards the outer areas, the radius of curvature becomes larger. The change in the radii of curvature is asymmetrical, on the side of the shoulder 6 Accordingly, a radius of curvature r x is drawn in and on the side of the shoulder 7 a radius of curvature r x + n . In addition, the radius of curvature may be from the centerline 20 out to the shoulders 6 and 7 basically any change, the rolling bearing 12 but has at least three different radii. In particular, the radii differ in the outer regions and in the middle region, so that at least three different radii of curvature follow one another. As described, the radii of curvature in the outer region are greater than the radius of curvature in the middle region. Thus, the inner ring raceway 16 essentially elliptical in shape. In contrast, the outer career 8th designed as a circle segment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Rillenkugellager Deep groove ball bearings
2 2
Innenring inner ring
3 3
Außenring outer ring
4 4
Wälzkörper rolling elements
5 5
Innenringlaufbahn Inner ring raceway
6 6
Schulter shoulder
7 7
Schulter shoulder
8 8th
Außenringlaufbahn Outer ring raceway
9 9
Schulter shoulder
10 10
Schulter shoulder
12 12
Rillenkugellager Deep groove ball bearings
14 14
Innenring inner ring
16 16
Innenringlaufbahn Inner ring raceway
18 18
Pfeil arrow
20 20
Mittenlinie centerline
r1 r 1
Radius radius
rK r K
Radius radius
rx r x
Radius radius
rx+1 r x + 1
Radius radius
rx+n r x + n
Radius radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19854277 C1 [0002] DE 19854277 C1 [0002]

Claims (18)

Wälzlager (12) für ein Getriebe, mit einem Innenring (14) und Wälzkörpern (4), die in einer Innenringlaufbahn (16) laufen, wobei die Innenringlaufbahn (16) im Querschnitt wenigstens zwei unterschiedliche Krümmungsradien (rx, rx+1, rx+n) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringlaufbahn (16) in axialer Richtung bezogen auf die Mittenlinie (20) asymmetrisch geformt ist. Roller bearing ( 12 ) for a transmission, with an inner ring ( 14 ) and rolling elements ( 4 ) in an inner ring raceway ( 16 ), wherein the inner ring raceway ( 16 ) in cross-section at least two different radii of curvature (r x , r x + 1 , r x + n ), characterized in that the inner ring raceway ( 16 ) in the axial direction with respect to the center line ( 20 ) is asymmetrically shaped. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsradien (rx, rx+1, rx+n) in den Außenbereichen zumindest teilweise unterschiedlich sind Rolling bearing according to claim 1, characterized in that the radii of curvature (r x , r x + 1 , r x + n ) are at least partially different in the outer regions Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringlaufbahn (16) im Querschnitt annähernd elliptisch geformt ist. Rolling bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the inner ring raceway ( 16 ) is approximately elliptical in cross section. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterhöhen der Innenringlaufbahn (16) gleich hoch sind. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the shoulder heights of the inner ring raceway ( 16 ) are the same. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (rx, rx+1, rx+n) der Innenringlaufbahn (16) von innen nach außen zunimmt. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the radius of curvature (r x , r x + 1 , r x + n ) of the inner ring raceway ( 16 ) increases from the inside to the outside. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (rx+1) der Innenringlaufbahn (16) in der Mitte am kleinsten ist. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the radius of curvature (r x + 1 ) of the inner ring raceway ( 16 ) is smallest in the middle. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (12) eine Lagerführung aufweist. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bearing ( 12 ) has a bearing guide. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (12) als Kugellager ausgebildet ist. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bearing ( 12 ) is designed as a ball bearing. Wälzlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager als Rillenkugellager ausgebildet ist. Rolling bearing according to claim 8, characterized in that the rolling bearing is designed as a deep groove ball bearing. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (12) einen Außenring (3) mit einer Außenringlaufbahn (8) aufweist. Rolling bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bearing ( 12 ) an outer ring ( 3 ) with an outer ring raceway ( 8th ) having. Wälzlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenringlaufbahn (8) einen einzigen Krümmungsradius (rK) aufweist. Rolling bearing according to claim 10, characterized in that the outer ring raceway ( 8th ) has a single radius of curvature (r K ). Wälzlager nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterhöhen der Außenringlaufbahn (8) gleich hoch sind. Rolling bearing according to claim 10 or 11, characterized in that the shoulder heights of the outer ring raceway ( 8th ) are the same. Wälzlager nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außenring (3) und dem Innenring (12) wenigstens ein Dichtelement angeordnet ist. Rolling bearing according to one of claims 10 to 12, characterized in that between the outer ring ( 3 ) and the inner ring ( 12 ) At least one sealing element is arranged. Getriebe für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Welle und wenigstens einem Wälzlager (12) zum Lagern der Welle, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist. Transmission for a motor vehicle with at least one shaft and at least one roller bearing ( 12 ) for supporting the shaft, characterized in that the rolling bearing is designed according to one of the preceding claims. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager an ein Losrad und/oder Losradlager angrenzt. Transmission according to claim 14, characterized in that the rolling bearing adjacent to a loose wheel and / or idler gear. Getriebe nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (12) eine Vorgelegewelle lagert. Transmission according to one of claims 14 or 15, characterized in that the rolling bearing ( 12 ) stores a countershaft. Getriebe nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist. Transmission according to one of claims 14 to 16, characterized in that the transmission is designed as a double-clutch transmission. Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe einem der Ansprüche 14 bis 17 ausgebildet ist. Motor vehicle with a transmission, characterized in that the transmission is designed according to one of claims 14 to 17.
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