用于滾動軸承的板材保持架的制作方法
【專利摘要】本發明涉及用于滾動軸承的板材保持架（1），該板材保持架用于滾子形的滾動體，包括在環（5）之間軸向延伸的一定數量的接片（3），其中，在兩個相鄰的接片（3）之間各形成用于容納滾動體（19）的帶拐角的保持架兜孔（7），并且其中，在保持架兜孔（7）的拐角（9）中各徑向地引入用于倒圓拐角（9）的凹部（11）。在這種情況中，倒圓的凹部（11）各通過斜面部（13）在徑向方向上向內擴寬。此外，本發明涉及用于制造前面提到的板材保持架（1）的方法。該板材保持架在凹部半徑增大的情況下保證了接片所必需的強度。
【專利說明】用于滾動軸承的板材保持架
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于滾子形的滾動體的板材保持架，包括在環之間軸向延伸的一定數量的接片，其中，在兩個相鄰的接片之間各形成用于容納滾動體的帶拐角的保持架兜孔，并且其中，在保持架兜孔的拐角中各徑向地引入用于倒圓拐角的凹部。
[0002]此外，本發明涉及制造用于滾子形的滾動體的板材保持架的方法。
【背景技術】
[0003]板材保持架用于容納和引導滾動體并且為此通常布置在滾動軸承的兩個軸承圈之間。板材保持架必須在滾動軸承的裝入狀態中，例如在機動車量中，具有足夠用于均衡徑向的和軸向的作用力的強度，以便無干擾地引導滾動體。在這種情況中，滾動體布置在保持架兜孔中，它的輪廓基本上由所使用的滾動體的類型和尺寸確定。
[0004]在使用滾動軸承時(其中，在板材保持架中引導滾子形的，即特別是圓柱形的、桶形的或錐形的滾動體)，必須確保如下，即，在保持架兜孔的拐角中不存在滾動體邊緣和保持架拐角之間的接觸。為了保證它，經常通過所謂的凹部(Freistich)來增大在保持架兜孔的拐角中的半徑，從而可以避免所裝入的滾動體的邊緣和保持架兜孔的拐角之間的碰撞。
[0005]為此，由DE 10 2006 006 146 B3公知用于制造滾動軸承的實心保持架的方法。在這種情況中，首先在最初的銑削過程中將用于滾動體的在徑向方向上觀察呈四邊形的一定數量的保持架兜孔引入到保持架的主體中并且之后用鉆孔工具或者銑削工具在保持架兜孔的四邊形輪廓的拐角中產生用于滾動體的后凹部。
[0006]然而，除了高昂的工作成本外，對保持架兜孔的拐角的這種加工和與此相關的半徑的增大還帶來如下缺點，即，接片在過渡到環的位置上被機械式削弱，由此不能夠可靠地保證保持架的所必需的強度。增大半徑使得接片橫截面減小，由此降低了板材保持架的強度。額外地，保持架兜孔的拐角中的較小的半徑會對應力集中效應產生負面影響。
【發明內容】
[0007]因此，本發明的第一個任務是提供用于滾子形的滾動體的板材保持架，該板材保持架在凹部半徑增大的情況下保證了接片所必需的強度。
[0008]本發明的第二個任務是提供用于制造前面所提到的板材保持架的方法。
[0009]通過用于滾子形的滾動體的板材保持架來解決本發明的第一個任務，該板材保持架包括在環之間軸向延伸的一定數量的接片，其中，在兩個相鄰的接片之間各形成用于容納滾動體的帶拐角的保持架兜孔，并且其中，在保持架兜孔的拐角中各徑向地引入用于倒圓拐角的凹部。在這種情況中，倒圓的凹部各通過斜面部在徑向方向上向內擴寬。
[0010]在第一步驟中，本發明考慮了如下事實，S卩，滾動軸承保持架的保持架兜孔的帶拐角的幾何形狀在滾動體的碰觸中被證實是有問題的，因為滾動體的邊緣會撞擊到保持架兜孔的拐角上并且因此損害滾動軸承的功能。然而迄今為止，改變保持架兜孔的幾何形狀對保持架的穩定性具有不希望的負面影響。例如，在通常的實心保持架中銑削的凹部在保持架兜孔的拐角中減小了接片的直徑并且因此降低了保持架的穩定性。
[0011]在考慮前述內容的情況下，本發明意外地認識到如下，即，當用于倒圓拐角而引入的凹部通過斜面部在徑向方向上向內擴寬時，可以避免這樣的問題。換言之，通過向著功能側的擴寬而增大凹部的半徑。擴寬相應于滾子輪廓。而在保持架的外側上，凹部可以保留有相對小的半徑。通過如此的擴寬僅略微地進一步減小了保持架的接片的橫截面。以這種方式可以總體上得到相對小的應力集中系數并且達到抗斷裂的高強度。對于接片，則在最薄弱的位置上保留了相對大的橫截面。換言之，通過擴寬在保持架兜孔的拐角中的凹部可以確保如下，即，一方面避免滾動體的端部的碰觸并且另一方面通過構造倒圓的拐角盡可能少量地機械式削弱保持架結構。
[0012]保持架兜孔的幾何形狀依賴于所裝入的滾動體。例如在圓柱形滾動體的情況中，保持架兜孔具有矩形的幾何形狀。在錐形滾子的情況中，梯形地構造保持架兜孔。例如，可以通過切削或者模壓將保持架兜孔引入到之后形成保持架側面的板材中。在保持架兜孔的拐角中的凹部同樣可以通過模壓引入到板材中。保持架兜孔基本上也可以引入到環形的坯件中。
[0013]在本發明的有利的設計方案中，凹部的斜面部或者擴寬部通過材料擠壓形成。換言之，在凹部中的材料為了擴寬非切削加工地變形。通過保持架兜孔的拐角的這種構造可以放棄去除用于增加拐角半徑的材料。重要的區域，即保持架的接片和環之間的接觸位置保持穩定并且同時具有足夠大的半徑，以便阻止滾動體的碰觸或者傾斜，盡管增大了凹部半徑卻保證了接片的進而保持架的強度。
[0014]斜面部優選沖壓(einpragen)到凹部中。在這種情況中，使用沖壓方法特別地使板材保持架用為保持架成為可能。沖壓過程優選由保持架內周邊出發地進行并且借助相應的沖壓模具可簡單地和成本低廉地轉換。通過沖壓，在保持架兜孔的拐角中的材料有針對性地可塑地變形，從而使得拐角中的斜面部可以與所裝入的滾動體一致。在這種情況中，有斜面部地構成的凹部的形狀和半徑特別地通過沖壓模具的選擇來確定。
[0015]另外，基本上如下也是可能的，即，由保持架的外周邊出發地引入擴寬部到兜孔拐角中。
[0016]凹部優選僅在徑向的部分區段中擴寬。通過僅局部擴寬凹部可以保證如下，S卩，接片的橫截面僅在用于滾動體邊緣和保持架兜孔拐角之間的無接觸引導所需要的地方減小。因此保持了接片的強度并且同時實現在保持架兜孔中的滾動體的可靠的放置。
[0017]在周向方向上，接片在徑向上外部比內部適當地更寬。這種設計方案是有意義的，因為滾子形的滾動體通常僅以其直徑的一部分容納在保持架兜孔中并且因此得到所必需的限制。
[0018]優選接片在徑向方向上有斜面部地構成。這個斜面部使所裝入的滾動體的良好的滾動成為可能，所述滾動體僅以其直徑的一部分容納在保持架兜孔中。在這種情況中，同樣可以借助沖壓引入斜面部，其中，斜面部的形狀特別地通過在制造中使用的沖壓模具預先
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[0019]在本發明的特別有利的設計方案中，接片的斜面部各延伸到凹部中。這種設計方案對滾動體的引導和滾動產生積極影響。通過接片的沖壓面到凹部中的延伸，能夠以簡單的方式用唯一的沖壓模具增大橫截面進而增大保持架兜孔中的拐角半徑。在這種情況中，接片形狀相應于所裝入的滾動體的形狀。共同的沖壓模具是可能的，該沖壓模具不僅可以用于有斜面部地構成接片也可以用于引入和有斜面部地構成或者說擴寬保持架兜孔的拐角。
[0020]適當地一體式制造環和接片。由此，例如避免如安裝接片和環的工作步驟，并且因此在制造保持架時保持低成本。
[0021]依據本發明，通過制造用于滾子形的滾動體的板材保持架的方法來解決本發明的第二個任務，其中，提供由板材制成的帶有兩個環以及帶有軸向布置在環之間的一定數量的接片的主體，其中，在環和接片之間引入帶有徑向分布的凹部的帶拐角的一定數量的保持架兜孔，并且其中，凹部通過沖壓在徑向方向上向內擴寬。
[0022]為此，例如將沖壓模具由板材保持架的內周邊壓入板材保持架的保持架兜孔中。通過沖壓，材料在保持架兜孔的拐角中有針對性地可塑地變形并且相應地擴寬。優選同時伴隨有斜面部地構成接片地引入這個步驟。在這種情況中，接片的和凹部的擴寬部的與斜面部的形狀特別地通過選擇所使用的沖壓模具來確定。
[0023]在本發明的有利的設計方案中，保持架兜孔和/或凹部通過模壓(Stanzen)引入到主體中。模壓是特別適用于加工薄材料(如此處由板材制成的保持架)的方法。在這種情況中，例如用壓制或者鍛壓以及切削工具制造所希望的幾何形狀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]下面借助圖示詳細地闡釋本發明的實施例。其中:
[0025]圖1在三維視圖中示出帶有有斜面部構成的凹部的保持架的截段；
[0026]圖2依據圖1示出保持架的經放大的截段；
[0027]圖3在三維視圖中示出穿過板材保持架的橫截面；
[0028]圖4示出帶有裝入的滾動體的依據圖3的穿過板材保持架的橫截面；
[0029]圖5示出沖壓模具。
【具體實施方式】
[0030]圖1在三維視圖中示出用于滾子形滾動體的保持架I的截段。保持架I由板材制造并且由在兩個環5之間軸向延伸的一定數量的接片3組成。在兩個相鄰的接片3之間各構造有帶拐角的保持架兜孔7，該保持架兜孔用于容納滾動體。滾動體在圖4中示出。
[0031]在保持架兜孔7的拐角9中各模壓有凹部11。所述凹部11用于拐角9的倒圓。凹部11通過斜面部13在徑向方向上向內擴寬。在這種情況中，斜面部13由保持架I的內周邊出發地沖壓到凹部11中。通過沖壓，保持架I的材料在保持架兜孔7的拐角9上有針對性地可塑地變形，因而致密并且不必被除去。斜面部13可以相應地與所裝入的滾動體一致。
[0032]總而言之，通過這樣的斜面部在功能側上，即在所示出的保持架I的內側上擴寬了凹部11的直徑。在這種情況中，板材保持架I的接片3的橫截面僅略微地減小并且在保持架兜孔7的拐角9中相應地增大了半徑。由此阻止滾動體在裝入狀態中的碰觸，同時限制了接片3的或者說其橫截面的削弱。
[0033]在這種情況中，凹部11僅在徑向的部分區段15中擴寬。以這種方式額外地確保了保持架I的接片3的橫截面僅如下程度地改變，即，如為了所裝入的滾動體的邊緣和保持架兜孔7的拐角9之間的無接觸地引導所需要的那樣。可以相對小地選擇在保持架I的外側上的凹部11的半徑。
[0034]接片3在徑向方向上也構造有斜面部17。接片3的斜面部17當前地延伸到凹部11中。通過沖壓面到凹部11中的延伸，能夠以簡單的方式增大橫截面進而增大保持架兜孔7中的拐角半徑。在這種情況中，接片3的形狀相應于所裝入的滾動體的形狀。為了引入接片3的斜面部17和為了引入保持架兜孔7的拐角9的斜面部或者說擴寬部，在制造中可以使用共同的沖壓模具。
[0035]在圖2中可觀察到依據圖1的板材保持架I的經放大的截段。板材保持架I在相鄰的接片3之間各具有用于容納滾動體的保持架兜孔7。借助圖2可以明顯地識別保持架兜孔的拐角9和在那里模壓的帶有其斜面部13的凹部11。從圖2也可以獲知，斜面部13僅在內周邊上的徑向部分區段15中引入到凹部11中。
[0036]針對板材保持架I的細節描述，在這個位置上參見圖1。
[0037]圖3在三維視圖中依據圖1以截斷的接片3的視角示出板材保持架I。在這種情況中，可明顯觀察到在保持架兜孔7的拐角9中的凹部11的增大的半徑，通過該增大的半徑可以避免所裝入的滾動體和保持架兜孔7的拐角9之間的碰撞。用于滾動體的功能側或者說滾動側在圖3中處于下方。因為通過在保持架兜孔7的拐角9中的材料擠壓來實現半徑的增大，所以限制了接片3的橫截面的削弱。以這種方式可以得到盡可能小的應力集中系數并且達到抗斷裂的高強度 。在保持架I的外側上的接片寬度是足夠大的。
[0038]在圖4中示出帶有裝入的滾子形滾動體19的依據圖3的穿過板材保持架I的橫截面。在這種情況中，通過凹部11的擴寬部或者說斜面部13確保如下，即，一方面阻止滾動體19的端部碰觸并且另一方面通過構造倒圓的拐角9盡可能少量地機械式削弱保持架結構。
[0039]也可在徑向方向上明顯地識別接片3的斜面部17。這個斜面部17使所裝入的滾動體19的良好的滾動成為可能，該滾動體僅以其直徑的一部分容納在保持架兜孔7中。借助沖壓，該斜面部與凹部11的斜面部13同時引入到板材保持架I中。
[0040]在圖5中示出沖壓模具31。用沖壓模具31同時引入凹部11的擴寬部以及接片3的斜面部。沖壓模具31的主體由帶有在軸向方向上分布的槽33的基本上呈矩形的鑄錠組成。在這種情況中，槽33形成用于板材保持架I的接片3的陰模。軋邊部35在鑄錠的側端上各徑向向上地延伸，所述軋邊部側向地限定槽33。軋邊部35示出了接片3的斜面部的陰模。此外，額外的沖壓面39、41處于沖壓模具31的軸向端部37上，所述沖壓面用于在板材保持架I的保持架兜孔7的拐角中的凹部11的斜面部或者說擴寬部。
[0041]附圖標記列表
[0042]I板材保持架
[0043]3接片
[0044]5環
[0045]7保持架兜孔
[0046]9拐角
[0047]11底切部[0048]13 斜面部
[0049]15部分區段
[0050]17斜面部
[0051]19滾動體
[0052]31沖壓模具
[0053]33槽
[0054]35軋邊部
[0055]37軸向端部
[0056]39沖壓面
[0057]41沖壓面
【權利要求】
1.用于滾子形的滾動體的板材保持架(I)，包括在環(5)之間軸向延伸的一定數量的接片(3)，其中，在兩個相鄰的所述接片(3)之間各形成用于容納滾動體(19)的帶拐角的保持架兜孔(7)，并且其中，在所述保持架兜孔(7)的拐角(9)中各徑向地引入用于倒圓所述拐角(9)的凹部(11)，其特征在于，倒圓的所述凹部(11)各通過斜面部(13)在徑向方向上向內擴寬。
2.根據權利要求1所述的用于滾動軸承的板材保持架(1)，其特征在于，通過材料擠壓形成所述凹部(11)的所述斜面部(13)。
3.根據權利要求1或2所述的用于滾動軸承的板材保持架(1)，其特征在于，將所述斜面部(13)沖壓到所述凹部(11)中。
4.根據前面的權利要求中的一個所述的用于滾動軸承的板材保持架(1)，其特征在于，所述凹部(11)各在徑向的部分區段(15)中擴寬。
5.根據前面的權利要求中的一個所述的用于滾動軸承的板材保持架(1)，其特征在于，在周向方向上觀察，所述接片(3)在徑向上外部比內部更寬。
6.根據前面的權利要求中的一個所述的用于滾動軸承的板材保持架(1)，其特征在于，所述接片(3 )在徑向方向上有斜面部地構成。
7.根據權利要求6所述的用于滾動軸承的板材保持架(I)，其特征在于，所述接片(3)的斜面部(17)各延伸到凹部(11)中。
8.根據前面的權利要求中的一個所述的用于滾動軸承的板材保持架(1)，其特征在于，一體式地制成所述環(5 )和所述接片(3 )。
9.制造用于滾子形的滾動體的板材保持架(I)的方法，其中，提供由板材制成的、帶有兩個環(5)以及帶有軸向布置在所述環(5)之間的一定數量的接片(3)的主體，并且其中，在所述環(5)和所述接片(3)之間引入帶拐角的一定數量的保持架兜孔(7)，所述保持架兜孔(7)帶有在拐角(9)上的、徑向分布的凹部(11)，其特征在于，所述凹部(11)借助沖壓在徑向方向上向內擴寬。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，借助模壓引入所述保持架兜孔(7)和/或所述凹部(11)。
【文檔編號】F16C33/46GK103697066SQ201210370794
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月27日 優先權日:2012年9月27日
【發明者】亞歷山大·舒爾茨, 孟憲偉 申請人:謝夫勒科技股份兩合公司