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WO2024074165A1 - Wälzlager und verfahren zur herstellung eines wälzlagers - Google Patents

Wälzlager und verfahren zur herstellung eines wälzlagers Download PDF

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Publication number
WO2024074165A1
WO2024074165A1 PCT/DE2023/100563 DE2023100563W WO2024074165A1 WO 2024074165 A1 WO2024074165 A1 WO 2024074165A1 DE 2023100563 W DE2023100563 W DE 2023100563W WO 2024074165 A1 WO2024074165 A1 WO 2024074165A1
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WO
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Prior art keywords
rolling bearing
bearing according
insulation
rth
rolling
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/100563
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Paetzold
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. 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 Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2024074165A1 publication Critical patent/WO2024074165A1/de

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    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the invention relates to a rolling bearing comprising an outer ring, an inner ring and rolling elements arranged therebetween, rolling on raceways provided on the outer and inner rings.
  • Such rolling bearings are used in a wide variety of areas.
  • rolling bearings In order to prevent the passage of current, it is known to equip the rolling bearing with an insulating layer, so that no current can pass through due to this electrical insulation. It is known to design rolling bearings as ceramic bodies, usually ceramic balls, which means that the rolling elements themselves form the insulating layer. Alternatively, it is also known to cover one of the rings with an oxide ceramic layer, which also has an insulating effect. However, these bearing designs are very complex and expensive to manufacture.
  • the invention is therefore based on the problem of specifying a rolling bearing which is improved compared to the invention.
  • a rolling bearing of the type mentioned above is characterized in that the outer ring on the outer circumference or the inner ring on the inner circumference has an insulation made of a thermosetting plastic and that the surface of the Outer or inner ring in the contact area with the duroplast is provided with a surface structure that is continuous over the circumference with a roughness depth Rth and a cutting corner radius Rs, which is additionally superimposed with a vibration amplitude A.
  • bearings processing steps are minimized wherever possible in order to produce a product that is as cost-efficient as possible.
  • the ring blank is only roughly machined, as this is then covered with a plastic layer and the final contour is set using the plastic.
  • the insulation of the rolling bearing according to the invention consists of a thermosetting plastic, i.e. a plastic that is applied either to the outer circumference of the outer ring or to the inner circumference of the inner ring.
  • the insulation has sufficient electrical insulation properties so that the passage of current through the rolling bearing can be reliably prevented.
  • a thermosetting plastic can be used, for example, a plastic based on polypropylene (PP), polyamide (PA), polypropylene styrene (PPS), polyether ether ketone or a suitable resin, for example an epoxy resin or a formaldehyde resin or materials based on these.
  • the rolling bearing itself is preferably a high-speed bearing, such as those used in electric motors. However, it can also be a standard bearing, as it is used in a flow-critical area but is exposed to lower speeds.
  • f is the feed rate
  • Rth the roughness depth
  • Rs the cutting edge radius, which is additionally superimposed with an oscillation amplitude A.
  • the roughness depth Rth is at least 28 m, which ensures particularly good adhesion with efficient production.
  • the rolling bearing thus has an ideal form fit between the thermoset and the metal bearing ring, with no axial or radial movement being possible between the two elements.
  • a fiber-reinforced thermoset in particular a glass fiber-reinforced thermoset, is used to adjust the mechanical properties of the insulation or to adapt them to the requirements.
  • the surface structure of the inner and outer rings by means of vibration-superimposed turning.
  • vibration-superimposed turning the surface structure is influenced by the vibration amplitude in addition to the turning process and changes cyclically over the angle of rotation.
  • the phase position makes it possible to create a non-continuous, uniform roughness profile as in conventional turning processes.
  • the plastic matrix then flows into this contour, for example during injection molding. After curing, no axial or radial movement is possible due to the form fit.
  • the conventional turning process produces a geometrically definable and calculable surface roughness caused by the feed.
  • the surface roughness depends on the corner radius and the feed.
  • a high feed f is required in conjunction with a small corner radius.
  • a small corner radius cannot be achieved with a high feed in the conventional turning process, as this would inevitably lead to thermal overload due to overheating and mechanical overload due to tool breakage.
  • the surface roughness that can be produced in the conventional turning process is therefore technically limited.
  • a large feed rate is generally desirable.
  • the manufacturing process mentioned above has shown particularly good results with a feed rate of at least 0.3 mm.
  • the object of the invention is further achieved by a transmission with at least one shaft, wherein the shaft is mounted with a previously described rolling bearing.
  • an electrical machine comprising a rotor which is rotatably mounted relative to a stator of the electrical machine by means of a previously described rolling bearing.
  • Electrical machines are used to convert electrical energy into mechanical energy and/or vice versa, and generally comprise a stationary part referred to as a stator, stand or armature and a part referred to as a rotor or runner which is arranged to be movable relative to the stationary part.
  • the rotor can comprise a rotor body and a rotor shaft.
  • a rotor body is understood to mean the rotor without a rotor shaft.
  • the rotor body is therefore composed in particular of the rotor laminated core and the magnetic elements introduced into the pockets of the rotor laminated core or fixed circumferentially to the rotor laminated core, as well as any axial cover parts present for closing the pockets.
  • the rotor can preferably comprise a rotor shaft and one or more rotor bodies arranged in a rotationally fixed manner on the rotor shaft.
  • the rotor shaft can be hollow, which on the one hand results in a weight saving and on the other hand allows the supply of lubricant or coolant to the rotor body.
  • the electric machine can also have a hydraulic cooling circuit.
  • the hydraulic cooling circuit is particularly preferably operated with a flowable oil.
  • the hydraulic cooling circuit which is particularly closed, is very particularly preferably designed such that the flowable oil is used to lubricate a rolling bearing arrangement according to the invention for supporting the rotor of the electric machine.
  • the oil of the hydraulic cooling circuit is preferably passed through the rolling bearing.
  • Figure 1 is a schematic diagram of a rolling bearing according to the invention of a first embodiment, in section,
  • Figure 2 shows a schematic diagram of the rolling bearing in a second embodiment, in a sectional partial view
  • Figure 3 shows the resulting surface of a bearing ring in the circumferential direction
  • Figure 4 shows the resulting roughness depth of the surface of a bearing ring in axial direction
  • Figure 5 shows an electrical machine with a rolling bearing arrangement in a schematic axial sectional view.
  • Figure 1 shows a rolling bearing 1 according to the invention, comprising an outer ring 2 with a raceway 3 and an inner ring 4 with a raceway 5, as well as a ring comprising a multiplicity of rolling elements 7 held in a cage 6, here in the form of balls that roll on the raceways 3, 5.
  • the rolling bearing 1 is, for example, a high-speed bearing, such as can be used for supporting a rotor of an electric machine.
  • Such a bearing can be designed without seals in the case of an application with oil lubrication, as shown.
  • the bearing could also be filled with grease and axially closed on both sides by seals, for which purpose corresponding receptacles for the annular seals must be provided on the rings.
  • the bearing On the outer circumference of the outer ring 2, the bearing has an insulation 8 made of thermosetting plastic 9, optionally reinforced with glass fibers.
  • the surface 10 of the outer ring 2 is provided in the contact area with the thermosetting plastic 9 with a surface structure that is continuous over the circumference with a roughness depth Rth and a cutting edge radius Rs, which is additionally superimposed with a vibration amplitude A.
  • thermosetting plastic 9 The dimensions of the insulation 8, i.e. the thermosetting plastic 9, are such that the best possible current insulation of the rolling bearing against the passage of current is provided, while at the same time the thermosetting plastic 9 can be manufactured in the most geometrically favorable way possible.
  • the thermoset is one with sufficient electrical insulating properties. With regard to the thermal joining process, it can ideally be a plastic based on polypropylene (PP), polyamide (PA), polypropylene styrene (PPS), polyether ether ketone or a suitable resin, for example an epoxy resin or a formaldehyde resin or melamine-formaldehyde resin or materials based on these.
  • the thermoset is preferably fiber-reinforced, for which glass fibers are suitable, but also carbon fibers.
  • Figure 2 shows a further embodiment of the rolling bearing 1, wherein the surface 11 of the inner ring 4 in the contact area with the thermoset 9 is provided with a surface structure that is continuous over the circumference with a roughness depth Rth and a cutting corner radius Rs, which is additionally superimposed with an oscillation amplitude A.
  • Figure 3 illustrates the resulting surface of a bearing ring in the circumferential direction, i.e. in the direction of rotation s of the rolling bearing. It is clear that tool paths vary in cyclic movements to the direction of rotation. This surface is preferably created by vibration-superimposed rotation. The surface structure is also influenced by the vibration amplitude and changes cyclically over the angle of rotation.
  • Figure 4 illustrates the resulting roughness depth of the surface of a bearing ring in the axial direction as a function of the bearing angular position WL.
  • This characteristic can preferably be created by vibration-superimposed turning, whereby the surface structure can ideally be additionally influenced by the vibration amplitude without restricting the feed and a corresponding cutting corner radius can be formed.
  • Figure 5 shows an electric machine 14 comprising a rotor 15, which is mounted relative to a stator 17 of the electric machine 14 by means of a rolling bearing 1, as is known from Figure 1.
  • Figure 2 also clearly shows that the rotor 15 of an electric machine 14 of a drive train of a hybrid or fully electric motor vehicle is mounted by a rolling bearing 1.

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Abstract

Wälzlager, umfassend einen Außenring (2), einen Innenring (4) und dazwischen angeordnete, auf am Außen- und am Innenring (2, 4) vorgesehenen Laufbahnen (3, 5) wälzende Wälzkörper (7), wobei der Außenring (2) am Außenumfang oder der Innenring (4) am Innenumfang eine Isolierung (8) aus Duroplast (9) aufweist. Die Oberfläche des Außen- oder Innenrings (2, 4) weist im Kontaktbereich mit dem Duroplast (9) eine über den Umfang stetige Oberflächenstruktur mit einer Rautiefe (Rth) und einem Schneideckenradius (RE) auf, die zusätzlich mit einer Schwingungsamplitude (A) überlagert ist.

Description

Wälzlager und Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, umfassend einen Außenring, einen Innenring und dazwischen angeordnete, auf am Außen- und am Innenring vorgesehenen Laufbahnen wälzende Wälzkörper.
Derartige Wälzlager kommen in den unterschiedlichsten Bereichen zur Anwendung.
Ein Beispiel ist der Einsatz in Elektromotoren, die ebenfalls in unterschiedlichsten Fällen zur Anwendung kommen, zunehmend beispielsweise im Automobilbereich als Antriebe für einen teilelektrischen oder vollelektrischen Fährbetrieb. Unter anderem werden Wälzlager zur Drehlagerung des Rotors eingesetzt, der zumeist mit hoher Drehzahl rotiert, weshalb üblicherweise Hochdrehzahllager eingesetzt werden, sogenannte High-Speed-Motor-Bearings (HSMB). Beim Betrieb von Elektromotoren kann es mitunter zu Lagerschäden aufgrund eines Stromflusses über das Wälzlager kommen. Ein solcher Stromdurchgang resultiert beispielsweise aus Zirkularströmen im Elektromotor. Resultierend aus dem Stromdurchgang kann es zu Blitzentladungen innerhalb des Wälzlagers kommen, die Schäden an den Laufbahnen, auf denen die Wälzkörper, bei denen es sich um Kugeln oder Rollen oder ähnliches handeln kann, wälzen, kommen kann. Im Extremfall können die Schäden derart gravierend sein, dass es zu einem Lagerausfall kommt. Um einen Stromdurchgang zu vermeiden, ist es bekannt, das Wälzlager quasi mit einer Isolationsebene auszurüsten, sodass aufgrund dieser elektrischen Isolierung kein Stromdurchgang möglich ist. Bekannt ist es, die Wälzlager als Keramikkörper, zumeist Keramikkugeln, auszuführen, das heißt, dass die Wälzkörper selbst die Isolationsebene bilden. Alternativ ist es auch bekannt, einen der Ringe mit einer Oxidkeramikschicht zu belegen, die ebenfalls isolierend wirkt. Diese Lagerausführungen sind jedoch in der Herstellung sehr aufwendig und teuer.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Wälzlager anzugeben.
Zur Lösung dieses Problems ist ein Wälzlager eingangs genannter Art dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring am Außenumfang oder der Innenring am Innenumfang mit einer Isolierung aus einem Duroplast aufweist und dass die Oberfläche des Außen- oder Innenrings im Kontaktbereich mit dem Duroplast mit einer über den Umfang stetigen Oberflächenstruktur mit einer Rautiefe Rth und einem Schneideckenradius Rs versehen ist, die zusätzlich mit einer Schwingungsamplitude A überlagert ist. Bei Lagern werden nach Möglichkeit Bearbeitungsschritte minimiert, um ein möglichst kosteneffizientes Produkt zu erzeugen. Gerade bei beschichteten oder mit Kunststoff belegten Lagern wird der Ringrohling nur grob bearbeitet, da dieser im Anschluss noch mit einer Kunststoffschicht überzogen wird und die Endkontur über den Kunststoff eingestellt wird. Dahingegen wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Gegensätzliches umgesetzt, nämlich eine Weiterbearbeitung der Ringoberfläche im Kontaktbereich mit dem Duroplast um eine möglichst geeignete Oberfläche hinsichtlich Haftung des Letzteren zu erzeugen. Erstaunlicherweise hat sich gezeigt, dass eine stetige Oberflächenstruktur, damit ist eine über den Umfang verlaufende Struktur wie etwa aus Drehprozessen resultierend, welche zusätzlich mit einer Schwingungsamplitude A überlagert ist, einen besonders hohen Haftungswert im Zusammenhang mit Duroplastbeschichtungen oder -Umspritzungen erzeugt.
Die Isolierung des erfindungsgemäßen Wälzlagers besteht aus einem Duroplast, also einem Kunststoff, der entweder auf den Außenumfang des Außenrings oder auf den Innenumfang des Innenrings aufgebracht ist. Die Isolierung weist hinreichende elektrische Isolationseigenschaften auf, sodass darüber ein Stromdurchgang über das Wälzlager sicher verhindert werden kann. Als Duroplast kann beispielsweise ein Kunststoff basierend auf Polypropylen (PP), Polaymid (PA), Polypropylenstyrol (PPS), Poly- Ether-Ether-Keton oder ein geeignetes Harz verwendet werden, beispielsweise ein Epoxidharz oder ein Formaldehydharz respektive auf dieser Basis beruhende Materialien.
Das Wälzlager selbst ist zweckmäßigerweise ein Hochdrehzahllager, wie es in Elektromotoren verwendet wird. Es kann sich aber auch um ein Standardlager handeln, da es in einem ström kritischen Bereich eingesetzt wird, aber niedrigeren Drehzahlen ausgesetzt ist.
Es hat sich weiterhin als besonders geeignet herausgestellt, die Rautiefe Rth der
Oberflächenstruktur folgend einer Funktion Rth=(f+A)/8Rs einzustellen. Dabei be- schreibt f den Vorschub, Rth die Rautiefe und Rs den Schneideckenradius, die zusätzlich mit einer Schwingungsamplitude A überlagert ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt die Rautiefe Rth mindestens 28 m, was eine besonders gute Haftung bei effizienter Fertigung realisiert. Das Wälzlager weist somit nach der Fertigung einen idealen Formschluss zwischen Duroplast und metallischen Lagerring auf, wobei zwischen den beiden Elementen keine axiale und keine radiale Bewegung mehr möglich ist.
Bevorzugt kommt ein faserverstärkter Duroplast, insbesondere ein glasfaserverstärkter Duroplast zur Verwendung, um die mechanischen Eigenschaften der Isolierung einzustellen respektive an die Anforderungen anzupassen.
Um das vorgenannte Lager besonders geeignet und kosteneffizient herstellen zu können, wird vorgeschlagen, die Oberflächenstruktur des Innen- respektive des Außenrings mittels schwingungsüberlagerten Drehens zu erzeugen. Beim schwingungsüberlagerten Drehen wird die Oberflächenstruktur zusätzlich zum Drehprozess durch die Schwingungsamplitude beeinflusst und ändert sich zyklisch über den Drehwinkel. Des Weiteren ist es durch die Phasenlage möglich, ein nichtdurchgängiges gleichförmiges Rauheitsprofil wie bei konventionellen Drehprozessen zu erzeugen. Die Kunststoffmatrix fließt anschließend, etwa beim Spritzgießen, in diese Kontur. Nach dem Aushärten ist durch den Formschluss keine axiale und keine radiale Bewegung möglich.
Im Vergleich dazu entsteht beim konventionellen Drehprozess, verursacht durch den Vorschub, eine geometrisch bestimmbare und berechenbare Rautiefe. Nach dem Beschichten oder Umspritzen des Lagerrings mit Duroplast kann es dabei immer noch möglich sein, den Kunststoff ähnlich einer Gewindeverbindung aus dem Metallring zu drehen. Generell ist die Rautiefe abhängig vom Eckenradius und vom Vorschub. Um eine hohe Rautiefe zu erzeugen wird ein hoher Vorschub f benötigt in Verbindung mit einem kleinen Eckenradius. Ein kleiner Eckenradius ist jedoch bei einem hohen Vorschub beim konventionellen Drehprozess nicht umsetzbar, da dieser unweigerlich zu einer thermischen Überlastung durch Überhitzen sowie einer mechanischen Überlastung durch Werkzeugbruch führen würde. Somit ist die herstellbare Rautiefe beim konventionellen Drehprozess technisch begrenzt. Wie zuvor festgestellt, ist grundsätzlich ein großer Vorschub wünschenswert. Das zuvor genannte Herstellverfahren hat hierbei besonders gute Resultate bei einem Vorschub von mindestens 0,3mm gezeigt.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Getriebe mit wenigstens einer Welle, wobei die Welle mit einem zuvor beschriebenen Wälzlager gelagert ist.
Im Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch eine elektrische Maschine umfassend einen Rotor, welcher mittels eines zuvor beschriebenen Wälzlagers drehbar gegenüber einem Stator der elektrischen Maschine gelagert ist. Elektrische Maschinen dienen zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und/oder umgekehrt, und umfassen in der Regel einen als Stator, Ständer oder Anker bezeichneten ortsfesten Teil sowie einen als Rotor oder Läufer bezeichneten und gegenüber dem ortsfesten Teil beweglich angeordneten Teil.
Der Rotor kann einen Rotorkörper und eine Rotorwelle umfassen. Unter einem Rotorkörper wird im Sinne der Erfindung der Rotor ohne Rotorwelle verstanden. Der Rotorkörper setzt sich demnach insbesondere zusammen aus dem Rotorblechpaket sowie den in die Taschen des Rotorblechpakets eingebrachten oder den umfänglich an dem Rotorblechpaket fixierten Magnetelementen sowie ggf. vorhandenen axialen Deckelteilen zum Verschließen der Taschen. Der Rotor kann bevorzugt eine Rotorwelle umfassen und einen oder mehrere drehfest auf der Rotorwelle angeordnete Rotorkörper. Die Rotorwelle kann hohl ausgeführt sein, was zum einen eine Gewichtsersparnis zur Folge hat und was zum anderen die Zufuhr von Schmier- oder Kühlmittel zum Rotorkörper erlaubt.
Die elektrische Maschine kann ferner einen hydraulischen Kühlkreislauf aufweisen. Besonders bevorzugt wird der hydraulische Kühlkreislauf mit einem fließfähigen Öl betrieben. Ganz besonders bevorzugt ist der, insbesondere geschlossene, hydraulische Kühlkreislauf so ausgebildet, dass das fließfähige Öl zur Schmierung einer erfindungsgemäßen Wälzlageranordnung zur Lagerung des Rotors der elektrischen Maschine verwendet wird. Hierzu wird das Öl des hydraulischen Kühlkreislaufs bevorzugt durch das Wälzlager hindurchgeführt. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Diese sollend erklärend die Merkmale verdeutlichen und nicht einschränkend wirken. Es ist jeweils denkbar, einzelne Merkmale sowohl in der Ausführung als auch in Bezug auf die Verwendung an Außenring oder Innenring oder in Kombination vorzusehen. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Wälzlagers einer ersten Ausführungsform, im Schnitt,
Figur 2 eine Prinzipdarstellung des Wälzlagers in einer zweiten Ausführungsform, in einer geschnittenen Teilansicht,
Figur 3 eine Darstellung der resultierenden Oberfläche eines Lagerrings in Umfangsrichtung,
Figur 4 eine Darstellung der resultierenden Rautiefe der Oberfläche eines Lagerrings in Achsrichtung,
Figur 5 eine elektrische Maschine mit einer Wälzlageranordnung in einer schematischen Axialschnittansicht.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Wälzlager 1 , umfassend einen Außenring 2 mit einer Laufbahn 3 sowie einen Innenring 4 mit einer Laufbahn 5, sowie mit einem Kranz umfassend eine Vielzahl von in einem Käfig 6 gehalterten Wälzkörpern 7, hier in Form von Kugeln, die auf den Laufbahnen 3, 5 wälzen. Bei dem Wälzlager 1 handelt es sich beispielsweise um ein Hochdrehzahllager, wie es beispielsweise für die Lagerung eines Rotors einer Elektromaschine zum Einsatz kommen kann. Ein solches Lager kann im Falle einer Anwendung mit Ölschmierung ohne Dichtungen ausgeführt werden, wie gezeigt. Alternativ könnte das Lager auch fettgefüllt und axial beidseits auch über Dichtungen geschlossen sein, wozu an den Ringen entsprechende Aufnahmen für die ringförmigen Dichtungen vorgesehen sein müssen. Am Außenumfang des Außenrings 2 weist das Lager eine Isolierung 8 aus, gegebenenfalls mit Glasfasern verstärkten, Duroplast 9 auf. Die Oberfläche 10 des Außenrings 2 ist im Kontaktbereich mit dem Duroplast 9 mit einer über den Umfang stetigen Oberflächenstruktur mit einer Rautiefe Rth und einem Schneideckenradius Rs versehen ist, die zusätzlich mit einer Schwingungsamplitude A überlagert ist.
Die Dimensionen der Isolierung 8, sprich des Duroplasts 9 sind so bemessen, dass eine bestmögliche Strom isolation des Wälzlagers gegen einen Stromdurchgang gegeben ist, bei gleichzeitig möglichst geometrisch günstiger Fertigungsausführbarkeit des Duroplasts 9.
Bei dem Duroplast handelt es sich um ein solches mit hinreichender elektrischer Isoliereigenschaft. Es kann sich beispielsweise im Hinblick auf den thermischen Fügeprozess idealerweise um einen Kunststoff basierend auf Polypropylen (PP), Polaymid (PA), Polypropylenstyrol (PPS), Poly-Ether-Ether-Keton oder ein geeignetes Harz verwendet handeln, beispielsweise ein Epoxidharz oder ein Formaldehydharz oder Melamin-Formaldehydharz respektive auf dieser Basis beruhende Materialien. Der Duroplast ist bevorzugt faserverstärkt, wozu sich Glasfasern anbieten, aber auch Kohlenstofffasern.
Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Wälzlagers 1 , wobei hierbei die Oberfläche 11 des Innenrings 4 im Kontaktbereich mit dem Duroplast 9 mit einer über den Umfang stetigen Oberflächenstruktur mit einer Rautiefe Rth und einem Schneideckenradius Rs versehen ist, die zusätzlich mit einer Schwingungsamplitude A überlagert ist.
Figur 3 verdeutlich die resultierende Oberfläche eines Lagerrings in Umfangsrichtung, sprich in Rotationsrichtung s des Wälzlagers. Dabei wird deutlich, dass Werkzeugbahnen in zyklischen Bewegungen zur Rotationsrichtung variieren. Bevorzugt wird diese Oberfläche durch schwingungsüberlagertes Drehen erzeugt. Die Oberflächenstruktur wird zusätzlich durch die Schwingungsamplitude beeinflusst und ändert sich zyklisch über den Drehwinkel. Figur 4 verdeutlich die resultierende Rautiefe der Oberfläche eines Lagerrings in Achsrichtung in Abhängigkeit der Lager-Winkellage WL. Dabei kann die Rautiefe Rth mittels einer Funktion Rth=(f+A)/8Rs beschrieben werden, wobei f den Vorschub beziffert. Bevorzugt kann diese Ausprägung durch schwingungsüberlagertes Drehen er- zeugt werden, wobei dadurch in idealer Weise die Oberflächenstruktur zusätzlich durch die Schwingungsamplitude beeinflusst werden kann, ohne den Vorschub einzuschränken und ein entsprechender Schneideckenradius ausgebildet werden kann.
Figur 5 zeigt eine elektrische Maschine 14 umfassend einen Rotor 15, welcher mittels eines Wälzlagers 1 , wie es aus der Figur 1 bekannt ist, gegenüber einem Stator 17 der elektrischen Maschine 14 gelagert ist. Figur 2 ist auch gut entnehmbar, dass der Rotor 15 einer elektrischen Maschine 14 eines Antriebsstrangs eines hybriden oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs von einem Wälzlager 1 gelagert ist.
Bezuqszeichenliste
1 Wälzlager
2 Außenring
3 Laufbahn
4 Innenring
5 Laufbahn
6 Käfig
7 Wälzkörper
8 Isolierung
9 Duroplast
10 Oberfläche des Außenrings
11 Oberfläche des Innenrings
12 -
13 -
14 Elektrische Maschine
15 Rotor
16 Öl
17 Stator
A Amplitude f Vorschub
Rs Schneideckenradius
Rth Rautiefe
WL Lager-Winkellage

Claims

Patentansprüche Wälzlager (1 ), umfassend einen Außenring (2), einen Innenring (4) und dazwischen angeordnete, auf am Außen- und am Innenring (2, 4) vorgesehenen Laufbahnen (3, 5) wälzende Wälzkörper (7), wobei der Außenring (2) am Außenumfang oder der Innenring (4) am Innenumfang eine Isolierung (8) aus Duroplast (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (10, 11 ) des Außen- oder Innenrings (2, 4) im Kontaktbereich mit dem Duroplast (9) mit einer über den Umfang stetigen Oberflächenstruktur mit einer Rautiefe Rth und einem Schneideckenradius Rs versehen ist, die zusätzlich mit einer Schwingungsamplitude A überlagert ist. Wälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rautiefe Rth mittels einer Funktion Rth=(f+A)/8Rs beschrieben werden kann, wobei f den Vorschub beschreibt. Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rautiefe Rth mindestens 28 m beträgt. Wälzlager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (8) aus einem faserverstärkten, insbesondere glasfaserverstärkten Duroplast (9) besteht. Herstellverfahren für ein Wälzlager nach Anspruch 1 , wobei die Oberflächenstruktur mittels Schwingungsüberlagerten Drehens erzeugt wird. Herstellverfahren für ein Wälzlager nach Anspruch 5, wobei der Vorschub mindestens 0,3mm beträgt. Getriebe mit wenigstens einer Welle, wobei die Welle mit einem Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche gelagert ist. Elektrische Maschine umfassend einen Rotor, welcher mittels eine Wälzlagers nach einem der Ansprüche 1 -4 drehbar gegenüber einem Stator der elektrischen Maschine gelagert ist.
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