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DE102008059566A1 - Antifriction bearing arrangement for tensioning, pressuring or deflecting device of traction mechanism drive, has antifriction bearing for rotary support of drive traction pulley - Google Patents

Antifriction bearing arrangement for tensioning, pressuring or deflecting device of traction mechanism drive, has antifriction bearing for rotary support of drive traction pulley Download PDF

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DE102008059566A1
DE102008059566A1 DE102008059566A DE102008059566A DE102008059566A1 DE 102008059566 A1 DE102008059566 A1 DE 102008059566A1 DE 102008059566 A DE102008059566 A DE 102008059566A DE 102008059566 A DE102008059566 A DE 102008059566A DE 102008059566 A1 DE102008059566 A1 DE 102008059566A1
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traction
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Application number
DE102008059566A
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German (de)
Inventor
Michael Bogner
Rainer Schenk
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
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Abstract

The antifriction bearing arrangement has an antifriction bearing (2) for rotary support of a drive traction pulley (1) that is brought with a traction mechanism in active contact. A ventilation device is provided with blades (4). The blades of the ventilation device have a curved shape in a plane that stands perpendicular to a rotational axis (r).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Wälzlageranordnung einer Spann-, Andruck- oder Umlenkrolleneinrichtung eines Zugmitteltriebes, umfassend wenigstens ein Wälzlager zur drehbaren Abstützung einer mit einem Zugmittel in Wirkkontakt bringbaren Zugmittelscheibe sowie eine Lüftungsvorrichtung mit Schaufeln, wobei die Lüftungsvorrichtung konzentrisch zur Rotationsachse der Zugmittelscheibe angeordnet ist.The The invention relates to a roller bearing assembly of a tension, Pressure or deflection roller device of a traction mechanism drive, comprising at least one rolling bearing for rotatable support one can be brought into operative contact with a traction means pulley and a ventilation device with blades, wherein the Ventilation device concentric with the axis of rotation of the Zugmittelscheibe is arranged.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Derartige Wälzlageranordnungen werden beispielsweise in Zusammenhang mit Zugmitteltrieben von Verbrennungsmotoren eines Kraftfahrzeugs verwendet. Im Fahrzeug- bzw. Motorenbau werden zunehmend Zugmitteltriebe eingesetzt, die im Ölbad laufen. Derartige Zugmitteltrieb-Konfigurationen finden vorzugsweise im Steuerbetrieb eines Verbrennungsmotors Anwendung, wobei der Steuertrieb eine Kurbelwelle mit mindestens eine Nockenwelle antriebswirksam miteinander verbindet. Üblicherweise werden in diesem Zusammenhang Wälzlager in ungedichteter Ausführung eingesetzt. Man geht hierbei davon aus, dass der im Bereich des Wälzlagers vorhandene Ölnebel ausreicht, um eine zuverlässige Schmierung des Wälzlagers zu gewährleisten.such Rolling bearing arrangements are related, for example used with traction drives of internal combustion engines of a motor vehicle. In vehicle and engine construction increasingly traction drives are used who run in an oil bath. Such traction drive configurations are preferably used in the control mode of an internal combustion engine, wherein the control drive a crankshaft with at least one camshaft drive-effectively connects with each other. Usually In this context rolling bearings in un-sealed design used. It is assumed here that in the area of Rolling bearing existing oil mist is sufficient to a to ensure reliable lubrication of the rolling bearing.

Des Weiteren sind bei einer solchen Wälzlageranordnung die Spann- bzw. Umlenkrollen im Allgemeinen am Motorblock befestigt, wodurch Wärme auf die Spannrolle und auch auf das Wälzlager übertragen wird. Durch eine zu große Erwärmung kann jedoch ebenfalls die einwandfreie Funktion des Wälzlagers beeinträchtigt werden.Of Further, in such a rolling bearing assembly, the Tensioning pulleys generally attached to the engine block, whereby heat is transferred to the tension roller and also to the rolling bearing becomes. However, too much warming can also impaired the proper functioning of the rolling bearing become.

Aus der DE 10 2008 016 303 A1 sind gattungsgemäße Wälzlageranordnungen bekannt. Die dort gezeigten Lüftungsvorrichtungen sind mit Schaufeln versehen, die in einer senkrecht zur Rotationsachse stehenden Ebene eine geradlinige Form aufweisen. Insgesamt soll mit den dort gezeigten Wälzlageranordnungen eine deutliche Verringerung der Temperatur des Wälzlagers möglich sein.From the DE 10 2008 016 303 A1 generic rolling bearing arrangements are known. The ventilation devices shown there are provided with blades which have a rectilinear shape in a plane perpendicular to the axis of rotation. Overall, should be possible with the rolling bearing assemblies shown there a significant reduction in the temperature of the bearing.

In der DE 102 20 690 A1 ist ebenfalls eine gattungsgemäße Wälzlageranordnung mit einer Zugmittelscheibe beschrieben, bei der Radialstreben mit Öffnungen für einen Luftstrom ausgebildet ist. Die Zugmittelscheibe ist mit einem mit Schaufeln ausgebildeten Deckel versehen, der zur Ansaugung von Luft dient und ein Entweichen von Luft aus der Zugmittelscheibe erlaubt. Der Deckel ist an der Zugmittelscheibe rastend befestigt. Die Schaufeln des Deckels weisen in einer senkrecht zur Rotationsachse stehenden Ebene ebenfalls geradlinige Form auf.In the DE 102 20 690 A1 is also a generic rolling bearing assembly described with a traction pulley, is formed in the radial struts with openings for an air flow. The pulley is provided with a lid formed with blades, which serves for the suction of air and allows the escape of air from the pulley. The cover is mounted latching on the pulley. The blades of the lid also have a rectilinear shape in a plane perpendicular to the axis of rotation.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wälzlageranordnung bereitzustellen, welche die Schmierbedingungen im Wälzlager optimiert.Of the Invention is based on the object, a generic Rolling arrangement to provide the lubrication conditions optimized in the rolling bearing.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die geometrische Ausgestaltung der Schaufeln die Betriebs- bzw. Schmierbedingungen im Wälzlager entscheidend beeinflusst werden können.Of the Invention is based on the knowledge that by the geometric Design of the blades the operating or lubricating conditions in Rolling bearings can be decisively influenced.

Die Erfindung geht daher aus von einer Wälzlageranordnung einer Spann-, Andruck- oder Umlenkrolleneinrichtung eines Zugmitteltriebes, umfassend wenigstens ein Wälzlager zur drehbaren Abstützung einer mit einem Zugmittel in Wirkkontakt bringbaren Zugmittelscheibe sowie eine Lüftungsvorrichtung mit Schaufeln, wobei die Lüftungsvorrichtung konzentrisch zur Rotationsachse der Zugmittelscheibe angeordnet ist. Zudem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schaufeln der Lüftungsvorrichtung in einer senkrecht zur Rotationsachse stehenden Ebene eine gekrümmte Form aufweisen.The The invention is therefore based on a rolling bearing assembly of a Clamping, pressure or deflection roller device of a traction mechanism drive, comprising at least one rolling bearing for rotatable support one can be brought into operative contact with a traction means pulley and a ventilation device with blades, wherein the Ventilation device concentric with the axis of rotation of the Zugmittelscheibe is arranged. In addition, the invention provides that the blades of the ventilation device in a vertical to the axis of rotation plane a curved shape exhibit.

Durch diesen Aufbau wird ein im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen sehr viel stärkerer Strom von mit Öltröpfchen versetzter Luft in unmittelbarer Nähe des Wälzlagers erzeugt und dadurch eine Optimierung der Schmierbedingungen im Wälzlager erreicht. Dadurch wird gewährleistet, dass immer eine ausreichende Menge an Schmierstoff bzw. Ölnebel in das Wälzlager eingebracht werden kann.By This structure becomes a lot compared to known devices much stronger stream of with oil droplets staggered air in the immediate vicinity of the rolling bearing generates and thereby optimize the lubrication conditions in the rolling bearing reached. This ensures that there is always enough Quantity of lubricant or oil mist in the rolling bearing can be introduced.

Gemäß einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Krümmungen aller Schaufeln identisch sind, also in die gleiche Richtung weisen. Hierdurch lassen sich günstige Strömungsbedingungen des Fluids innerhalb der Wälzlageranordnung realisieren.According to one first embodiment of the invention is provided that the curvatures all blades are identical, pointing in the same direction. This allows favorable flow conditions realize the fluid within the rolling bearing assembly.

Gemäß einer zweiten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Schaufeln ein Abstand gebildet ist, der in radialer Richtung veränderlich ist. Dies ermöglicht eine optimale Abstimmung der Strömungsbedingungen des Fluids innerhalb der Wälzlageranordnung an die konkret vorliegenden Anforderungen.According to one second embodiment of the invention, it is provided that between each two adjacent blades a distance is formed in Radial direction is variable. This allows a optimal coordination of the flow conditions of the fluid within the rolling bearing assembly to the concrete present Conditions.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgedankens kann der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Schaufeln in radialer Richtung nach außen zunehmen.According to one Another advantageous embodiment of the inventive concept, the Distance between each two adjacent blades in radial Increase towards the outside.

Wenn die Schaufeln in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung einstückig mit der Zugmittelscheibe verbunden sind, lässt sich die Herstellung der Wälzlageranordnung vereinfachen und die Teilevielfalt verringern. So können die Schaufeln beispielsweise einfach an die Zugmittelscheibe angespritzt sein. Zudem führt dies zu einer zusätzlichen Versteifung der Zugmittelscheibe.If the blades are connected in an expedient embodiment of the invention in one piece with the pulley, the production can be simplify the rolling bearing assembly and reduce the variety of parts. For example, the blades can simply be molded onto the pulley. In addition, this leads to an additional stiffening of the pulley.

Alternativ und höchst vorteilhaft können die Schaufeln jedoch auch einstückig mit einem Deckel verbunden sein, der an der Zugmittelscheibe befestigbar, vorzugsweise verrastbar ist. Dies ermöglicht, den Deckel mitsamt der Schaufeln nachträglich als eine Art Nachrüstlösung an der Zugmittelscheibe zu befestigen. Der Deckel ist vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt.alternative however, the blades can be most beneficial also be integrally connected to a lid, the the Zugmittelscheibe fastened, preferably can be latched. This allows the lid together with the blades later as a kind of retrofit solution on the pulley to fix. The lid is preferably made of a plastic manufactured.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Darin zeigtThe The invention will be described below with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment explained in more detail. It shows

1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung, 1 a side view of a rolling bearing assembly according to the invention,

2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung gemäß dem Schnittverlauf II-II in 1, 2 a sectional view of the rolling bearing assembly according to the invention according to the sectional course II-II in 1 .

3 einen Teilschnitt der erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung gemäß Schnittverlauf III-III in 1. 3 a partial section of the rolling bearing assembly according to the invention according to section line III-III in 1 ,

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

Zunächst wird auf die 1 und 2 Bezug genommen. Darin ist eine erfindungsgemäße Wälzlageranordnung mit einer Zugmittelscheibe 1 ersichtlich, welche über ein Wälzlager 2 drehbar um eine Rotationsachse r gehalten ist. Das Wälzlager 2 weist einen Innenring 21 und einen Außenring 22 auf, zwischen denen kugelförmige Wälzkörper 23 in Laufbahnen rollend geführt sind. Die Zugmittelscheibe 1 ist im Ausführungsbeispiel als Zahnriemenscheibe mit einer Verzahnung 10 (vergleiche 3) ausgebildet, da sie im Steuerbetrieb eines Verbrennungsmotors zum Umlenken und/oder Spannen eines Zahnriemens (nicht gezeigt) dient.First, on the 1 and 2 Referenced. This is a rolling bearing assembly according to the invention with a pulley 1 visible, which about a rolling bearing 2 is rotatably held about a rotation axis r. The rolling bearing 2 has an inner ring 21 and an outer ring 22 on, between which spherical rolling elements 23 in rolling tracks are guided. The pulley 1 is in the embodiment as a toothed belt pulley with a toothing 10 (see 3 ), since it is used in the control operation of an internal combustion engine for deflecting and / or tensioning a toothed belt (not shown).

In 1 ist an der linken Seite eine Lüftungsvorrichtung 3 angebracht. Die Lüftungsvorrichtung 3 weist einen Deckel 5 und acht in Rotationsrichtung R gleichmäßig verteilte und mit einem Abstand A beabstandete Schaufeln 4 auf. Die Schaufeln 4 können einstückig mit der Zugmittelscheibe 1 verbunden, insbesondere an diese angespritzt sein und bilden zusammen mit dem Deckel 5 Strömungskanäle 6 aus, die radial innen in etwa am Außendurchmesser des Innenringes 21 beginnen und sich in etwa bis zum Außenumfang der Zugmittelscheibe 1 erstrecken. Der Deckel 5 kann als separates Bauteil aufgeschnappt, aufgeklebt, reibverschweißt oder durch andere geeignete Verbindungsmaßnahmen befestigt werden. Alternativ ist es auch möglich, die Schaufeln 4 einstückig mit dem Deckel 5 zu verbinden, insbesondere an diesen anzuspritzen. Das bietet den Vorteil, dass der Deckel 5 mitsamt Schaufeln 4 auf die Zugmittelscheibe 1 aufgeschnappt bzw. aufgerastet werden und als Nachrüstlösung für bestehende Wälzlageranordnungen dienen kann.In 1 is a ventilation device on the left side 3 appropriate. The ventilation device 3 has a lid 5 and eight blades uniformly distributed in the direction of rotation R and spaced apart by a distance A. 4 on. The shovels 4 can be integral with the pulley 1 connected, in particular be molded on these and form together with the lid 5 flow channels 6 out, the radially inside approximately at the outer diameter of the inner ring 21 Start and extend approximately to the outer circumference of the pulley 1 extend. The lid 5 can be snapped as a separate component, glued, friction welded or secured by other suitable connection measures. Alternatively, it is also possible to use the blades 4 integral with the lid 5 to connect, in particular to these spray. That offers the advantage that the lid 5 with shovels 4 on the pulley 1 snapped or snapped and can serve as a retrofit solution for existing rolling bearing assemblies.

In 2 ist die genaue geometrische Form der Schaufeln 4 ersichtlich. Man kann sehen, dass alle Schaufeln 4 in einer senkrecht zur Rotationsachse r stehenden Ebene eine gekrümmte Form aufweisen, insbesondere die Krümmung aller Schaufeln 4 in die gleiche Richtung, nämlich die der Rotationsrichtung R weist. Des Weiteren ist ersichtlich, dass die Schaufeln 4 jeweils einen Abstand A zueinander aufweisen, welcher in einer radialen Richtung rad nach außen hin zunimmt.In 2 is the exact geometric shape of the blades 4 seen. You can see that all shovels 4 In a plane perpendicular to the axis of rotation r have a curved shape, in particular the curvature of all blades 4 in the same direction, namely the direction of rotation R has. Furthermore, it can be seen that the blades 4 each have a distance A from each other, which increases rad in a radial direction toward the outside.

Je nachdem, wie die Geometrie der Schaufeln 4 ausgebildet ist, wird entweder ein Unter- oder ein Überdruck im Wälzlager 2 erzeugt. Ferner wird abhängig von der Geometrie der Schaufeln 4 und der Rotationsrichtung R entweder das zur Schmierung verwendete Fluid seitlich in das Wälzlager 2 eingesaugt und radial wieder ausgeblasen oder es wird radial eingesaugt und seitlich durch das Wälzlager 2 wieder ausgeblasen (Pfeile in 3.) Welche konkrete technische Lösung am besten geeignet ist, hängt wesentlich vom jeweiligen Anwendungsfall und von den vorhandenen Strömungsbedingungen ab.Depending on how the geometry of the blades 4 is formed, either a negative pressure or an overpressure in the rolling bearing 2 generated. It also depends on the geometry of the blades 4 and the direction of rotation R either the fluid used for lubrication laterally into the rolling bearing 2 sucked in and radially blown out again or it is sucked in radially and laterally through the rolling bearing 2 blown out again (arrows in 3 .) Which concrete technical solution is most suitable depends essentially on the particular application and on the existing flow conditions.

In 3 ist die Wälzlageranordnung im Längsschnitt und stark vergrößert dargestellt. Hierbei ist die Verzahnung 10 der Zugmittelscheibe 1 schematisch durch eine gestrichelte Line angedeutet. Es ist erkennbar, dass der Außenring 22 des Wälzlagers 2 mit der Zugmittelscheibe 1 umspritzt ist, wobei Rippen 11 zur Versteifung vorgesehen sind. Ferner sind die Schaufeln 4 ersichtlich, deren Form anhand von 2 bereits beschrieben worden ist und die zusammen mit dem Deckel 5 die Strömungskanäle 6 ausbilden. Es ist gut zu erkennen, dass der Deckel 5 und die Schaufeln 4 sich in etwa beginnend vom Innenring 21 radial nach außen bis in etwa zum Außenumfang der Zugmittelscheibe 1 erstrecken. Anhand der Pfeile (gestrichelt bzw. durchgezogen) ist dargestellt, wie sich die Strömung der Öltröpfchen aufweisenden Luft in Abhängigkeit von der Form der Schaufeln 4, der Rotationsrichtung R und der Rotationsgeschwindigkeit innerhalb der Wälzlageranordnung ausbilden kann.In 3 the rolling bearing assembly is shown in longitudinal section and greatly enlarged. Here is the gearing 10 the pulley 1 schematically indicated by a dashed line. It can be seen that the outer ring 22 of the rolling bearing 2 with the pulley 1 is overmoulded, with ribs 11 are provided for stiffening. Further, the blades are 4 can be seen, whose form is based on 2 has already been described and which together with the lid 5 the flow channels 6 form. It is good to see that the lid 5 and the blades 4 starting approximately from the inner ring 21 radially outward to approximately the outer periphery of the pulley 1 extend. The arrows (dashed or solid) show how the flow of the oil droplets having air, depending on the shape of the blades 4 which can form rotational direction R and rotational speed within the rolling bearing assembly.

11
Zugmittelscheibepulley
22
Wälzlagerroller bearing
33
Lüftungsvorrichtungbreather
44
Schaufelnshovel
55
Deckelcover
66
Strömungskanäleflow channels
1010
Verzahnunggearing
1111
Rippenribs
2121
Innenringinner ring
2222
Außenringouter ring
2323
Wälzkörperrolling elements
AA
Abstand zwischen zwei Schaufelndistance between two blades
RR
Rotationsrichtungdirection of rotation
rr
Rotationsachseaxis of rotation
radwheel
radiale Richtungradial direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102008016303 A1 [0004] DE 102008016303 A1 [0004]
  • - DE 10220690 A1 [0005] DE 10220690 A1 [0005]

Claims (6)

Wälzlageranordnung einer Spann-, Andruck- oder Umlenkrolleneinrichtung eines Zugmitteltriebes, umfassend wenigstens ein Wälzlager (2) zur drehbaren Abstützung einer mit einem Zugmittel in Wirkkontakt bringbaren Zugmittelscheibe (1) sowie eine Lüftungsvorrichtung (3) mit Schaufeln (4), wobei die Lüftungsvorrichtung (3) konzentrisch zur Rotationsachse (r) der Zugmittelscheibe (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (4) der Lüftungsvorrichtung (3) in einer senkrecht zur Rotationsachse (r) stehenden Ebene eine gekrümmte Form aufweisen.Rolling bearing arrangement of a tensioning, pressure or deflection roller device of a traction mechanism drive, comprising at least one rolling bearing ( 2 ) for the rotatable support of a traction sheave which can be brought into operative contact with a traction means ( 1 ) as well as a ventilation device ( 3 ) with blades ( 4 ), wherein the ventilation device ( 3 ) concentric with the axis of rotation (r) of the pulley ( 1 ), characterized in that the blades ( 4 ) of the ventilation device ( 3 ) have a curved shape in a plane perpendicular to the axis of rotation (r). Wälzlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungen aller Schaufeln (4) in die gleiche Richtung (R) weisen.Rolling bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the curvatures of all blades ( 4 ) in the same direction (R). Wälzlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jeweils zwei benachbarten Schaufeln (4) ein Abstand (A) gebildet ist, der in radialer Richtung (rad) veränderlich ist.Rolling bearing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between each two adjacent blades ( 4 ) A distance (A) is formed, which is variable in the radial direction (rad). Wälzlageranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) in radialer Richtung (rad) nach außen zunimmt.Rolling arrangement according to claim 3, characterized characterized in that the distance (A) in the radial direction (rad) increases to the outside. Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (4) einstückig mit der Zugmittelscheibe (1) verbunden sind.Rolling bearing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the blades ( 4 ) in one piece with the pulley ( 1 ) are connected. Wälzlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (4) einstückig mit einem Deckel (5) verbunden sind, der an der Zugmittelscheibe (1) befestigbar ist.Rolling bearing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the blades ( 4 ) in one piece with a lid ( 5 ) connected to the pulley ( 1 ) is attachable.
DE102008059566A 2008-11-28 2008-11-28 Antifriction bearing arrangement for tensioning, pressuring or deflecting device of traction mechanism drive, has antifriction bearing for rotary support of drive traction pulley Withdrawn DE102008059566A1 (en)

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