滾動軸承保持架段、滾動軸承保持架以及用來組合滾動軸承保持架的方法

滾動軸承保持架段、滾動軸承保持架以及用來組合滾動軸承保持架的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于滾動軸承(60；100)的軸承保持架(50；55)的設計方案，該軸承保持架具有至少一個支承環(21；22；23；24；25)和多個各具有兩個沿周向延伸的圓周過梁(11)和連接所述圓周過梁的連接件(12)的塑料軸承保持架段(10；30；70；80；90)。每個塑料軸承保持架段(10；30；70；80；90)具有連接裝置(13)，該連接裝置被這樣設計，用來借助咬合連接將軸承保持架段(10；30；70；80；90)安置在至少一個支承環(21；22；23；24；25)上。所述連接裝置(13)包括在至少一個圓周過梁(11)內形成的、用于形狀配合地容納至少一個支承環(21；22；23；24；25)的彈性容納槽(14；16)，其中，所述彈性容納槽具有用于與至少一個支承環(21；22；23；24；25)咬合連接的溝槽部段(14；16)，其中，所述溝槽部段在第一圓周過梁朝向第二圓周過梁的一側內形成。
【專利說明】滾動軸承保持架段、滾動軸承保持架以及用來組合滾動軸承保持架的方法
[0001]本發明涉及用于滾動軸承的軸承保持架段、由這種軸承保持架段構成的軸承保持架和用于制造這種軸承保持架的方法。
[0002]用于滾動軸承的軸承保持架通常由兩個沿軸向間隔安置的側環和多個連接這種側環并且沿軸承保持架的周向相繼安置的接合件所組成，該接合件成對地構成用于容納滾動體的兜孔。軸承保持架借助為此設置的凹槽使滾動體相互保持間距，并且避免相鄰滾動體的直接接觸，使得在軸承內的摩擦和由此產生的熱量被明顯地降低。此外，該軸承保持架有利于滾動體在保持架或滾動軸承上均勻分布，并且因此能夠實現均勻的負載分布，以及實現安靜且均勻的運行。
[0003]滾動軸承保持架在工作時被機械式地劇烈加載了摩擦力、拉力和慣性力。此外，還可能通過特定的添加劑和物質產生化學作用。因此，造型和材料選擇總體上對于保持架的功能可靠性以及對于軸承的工作穩定性是具有決定性作用的。
[0004]滾動軸承保持架通常包括沖制保持架和整體保持架。用于滾動軸承的沖壓保持架主要由鋼板制成，在一些情況下也由黃銅板制成。用于滾動軸承的整體保持架能夠例如由黃銅、鋼、鋁、聚合物或者酚醛樹脂制造。
[0005]塑料整體保持架通常借助注塑法制成，其特征在于良好地接合了強度和彈性。塑料在被潤滑鋼面上的良好滑動性和保持架表面在與滾動體接觸位置上的較低粗糙度可導致較低的保持架摩擦、在軸承內相應地較低的產熱和幾乎無法被測量到的磨損。由于較低的材料密度，就連由保持架質量慣性產生的力也保持在較低水平。歸功于塑料保持架非常良好的防摩擦性，軸承在完全沒有潤滑的情況下仍能在一段時間內自行保持效能，而不阻滯軸承或者出現進一步的損傷。
[0006]用于常規注塑的滾動軸承保持架的塑料例如可以是聚酰胺66、聚酰胺46、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛樹脂或者其他聚合材料。
[0007]但是，在純粹的塑料保持架中通常存在這樣的問題，為中型乃至大型軸承直徑、例如大于大約300mm直徑所制造的塑料保持架在制造技術上只能勉強達到或達不到所要求的質量。此外，塑料的熱膨脹系數明顯地要大于鋼的熱膨脹系數，從而在產熱過程中在塑料保持架內可能導致對滾動體的夾緊作用。由于較高的熱膨脹系數，也不能確保塑料保持架的軸肩導引。此外，由于較高的熱膨脹系數還會使在軸承保持架直徑方面的尺寸穩定度降低。塑料的強度在軸向上與金屬相比也是明顯地受到制約。為了制造具有這種較大直徑的塑料保持架，還需要復雜的注塑工具，這也會導致難以接受的高制造成本。
[0008]因此，本發明所要解決的技術問題在于，為中型乃至300mm以上的大型軸承直徑制備軸承保持架，該軸承保持架具有常見于較小塑料保持架的、對強度、彈性和滑動性的良好結合。
[0009]從本發明可認識到，所述技術問題能夠通過組合的金屬-塑料軸承保持架或者碳-塑料軸承保持架所解決，該軸承保持架具有由塑料軸承保持架段和至少一個由金屬或者碳制成的支承環構成的組合，沿著該支承環的周向安置塑料保持架段。根據本發明，多個塑料軸承保持架段還能夠在至少一個支承環上組合成環架(Ringkorpus)。
[0010]根據本發明的一個方面，為此設置了用于滾動軸承保持架的軸承保持架段，所述軸承保持架段具有兩個沿周向延伸的圓周過梁和至少一個連接圓周過梁的連接件，其中，所述軸承保持架段由塑料制成，并且具有連接裝置，該連接裝置被設計為，用于借助咬合連接將軸承保持架段安置在至少一個支承環上，從而可以借助兩個沿周向相鄰安置在支承環上的軸承保持架段構成至少一個用于容納滾動體的兜孔。
[0011]優選地，塑料軸承保持架段的實施例具有恰好一個連接圓周過梁的連接件，從而借助兩個沿周向相鄰地安置在支承環上的軸承保持架段也恰好僅構成一個用于容納滾動體的兜孔。
[0012]根據實施例，連接裝置可以包括在至少一個連接件內形成的用于形狀配合地容納至少一個支承環的容納槽。
[0013]在此，可以這樣設計塑料軸承保持架段，即兩個圓周過梁連接的連接件沿軸向延伸，以便使由塑料制成的兩個圓周過梁相互間保持預定的軸向距離。雖然原則上也可以這樣設置實施方式，其中，一個支承環就足以用來支承軸承保持架段，但在優選實施例中，連接裝置還是具有在兩個軸向間隔的圓周過梁中的每一個內形成的分別用于形狀配合地容納支承環的容納槽。在這種實施例中，塑料軸承保持架段也能夠借助在圓周過梁內形成的容納槽與兩個軸向間隔的支承環形狀配合地相連接。該容納槽也被設計用于夾卡或夾緊連接。
[0014]因此，連接裝置能夠被這樣設計，即分別設置在塑料軸承保持架段的周緣區域上或圓周過梁上的容納槽被設計為溝槽部段。這種安裝在圓周過梁上的溝槽部段例如可以被這樣設計，即溝槽部段將橫截面相應于要固持的支承環的截面這樣進行協調，從而使得塑料軸承保持架段能夠利用相對可負載的夾緊座被夾緊在至少一個支承環上。
[0015]此外，連接裝置能夠被這樣設計，保持架段基本上從外部被安置在至少一個支承環上。在此，用于所述至少一個支承環的容納槽能夠優選在第一圓周過梁朝向第二圓周過梁的側面上形成。換言之，在圓周過梁上形成的溝槽部段設在對置的圓周過梁的軸向相對的側面上，從而支承環不是在如此構成的軸承保持架的端面上，而是確切地說更靠近外環表面或內環表面。因此，軸承環能夠更接近滾動體、例如滾子，并且由此變得形狀穩定。因此，通常產生較少的停轉力矩。此外，能夠在軸向上節省空間，這也使得在總體上形成更為細長的軸承。
[0016]根據另一個優選實施例，塑料軸承保持架段的連接裝置還可以額外包括用于容納沿軸向起皺的支承環的凸起的導引槽，以便借助該凸起和為此設置的容納槽將軸承保持架段在起皺的支承環上在周向上進行固定，并且因此得到組合的金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架的較高的穩定性和承載能力。通過這種起皺的支承環能夠使得軸向安置的架段更精確地定位。由兩個架段所形成的保持架凹槽的縫隙能夠被更精確地確定。
[0017]根據本發明的另一個方面，還可設置這樣的用于滾動軸承的軸承保持架，所述軸承保持架由多個在至少一個支承環上安置的塑料軸承保持架段構成。
[0018]優選地，這種類型的軸承保持架包括第一和第二支承環，以及多個上述塑料軸承保持架段，塑料軸承保持架段借助所述的咬合連接裝置在兩個支承環上組合成環架。
[0019]本發明的其他優選實施例和設計方案由從屬權利要求和以下的詳細描述所給出。[0020]借助通過軸承保持架段和由金屬或碳(碳纖維復合材料)組成的支承環構成的架段結構，能夠在根據本發明的組合的金屬-塑料軸承保持架或碳塑料軸承保持架中的熱膨脹率降低到最小，尤其在中型乃至300mm以上的大型軸承直徑的情況下有積極影響。與純粹的塑料保持架相比，通過使用支承環(其中例如可以是鋼環)能夠實現強度、尤其在軸向上的強度的提高。因此，通過這種發揮支承體功能的支承環能夠將可達到的環直徑基本上無限向上提高。
[0021]此外，塑料軸承保持架段能夠這樣地與支承環相連接，即在組合軸承保持架的裝配狀態中不形成滾動體與金屬支承環之間的金屬接觸，因此能夠明顯地降低通過保持架接觸產生的磨損。相比于純粹的金屬保持架，上面所述的組合的金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架的防摩擦性能夠通過塑料軸承保持架段的使用以有利的方式得到改進。
[0022]由于塑料軸承保持架段的彈性，滾動體能夠嵌進由相鄰的架段構成的凹槽，由此實現對滾動體的固持功能。根據本發明的組合的軸承保持架能夠因此完全地與軸承分開地被裝配。
[0023]本發明的實施例的另一個優點在于，與常規的黃銅制或鋼制的整體保持架相比部分極其節省重量。這種重量的節省主要是通過使用根據本發明的塑料軸承保持架段實現的。因此，不必制造整個保持架，而只需制造單個的塑料軸承保持架段，這能夠借助簡單且較小的注塑工具來實現，這又實現對組合軸承保持架的成本低廉的制造。另外，這種軸承保持架其他優點在于，通過良好的減震、杰出的三維固定性能和突出的防摩擦性產生較低的運轉噪聲。
[0024]具有多個塑料保持架段的軸承保持架(其在至少一個支承環上組合成環架)理論上能夠用于所有的滾動軸承類型和其變型。這種軸承保持架能夠被構造為外環導引、內環導引和滾動面導引。
[0025]所述類型的軸承保持架例如還可以被用于這樣的環境下，在其中不可使用黃銅材料，例如在所謂的酸性汽油應用環境下(“含硫汽油”應用環境)或者氨氣用壓縮機(氨氣壓縮機)中。在所述軸承保持架中，在支承環和滾動體方面還可應用標準件。
[0026]下面，結合附圖詳細闡述本發明的實施例。在附圖中:
[0027]圖1示出根據本發明實施例的用于環形滾動軸承的塑料保持架段的示意圖；
[0028]圖2示出根據本發明的多種實施例的不同支承環的示意圖；
[0029]圖3示出根據本發明的另一個實施例的塑料保持架段的部分放大示圖；
[0030]圖4示出根據本發明實施例的組合的金屬-塑料軸承保持架的裝配示圖；
[0031]圖5示出根據本發明實施例的金屬-塑料保持架的示意圖；
[0032]圖6示出根據本發明實施例的具有組合的金屬-塑料保持架的圓柱滾子軸承的示意圖；
[0033]圖7示出根據本發明實施例的不對稱的塑料保持架段的正視圖；
[0034]圖8示出根據本發明實施例的用于錐形滾子軸承的不對稱的塑料保持架段的正視圖；
[0035]圖9示出根據本發明另一個實施例的用于錐形滾子軸承的塑料保持架段的示意圖；[0036]圖10示出根據本發明另一個實施例的具有組合的金屬-塑料保持架的錐形滾子軸承的示意圖；
[0037]圖11示出具有附帶內環滾動面支撐(導引)的保持架的圓柱滾子軸承的剖面圖；
[0038]圖12示出具有附帶組合的內環滾動面支撐(導引)和軸肩支撐(導引)的保持架的圓柱滾子軸承的剖面圖；和
[0039]圖13示出具有由根據圖9所示保持架段構成的軸承保持架的錐形滾子軸承的剖面圖。
[0040]圖1以示意圖方式示出根據本發明實施例的用于環形滾動軸承保持架的軸承保持架段10。
[0041]該軸承保持架段10包括至少兩個沿周向延伸的圓周過梁11，如圖所示，所述圓周過梁可以分別被設計為兩部件式(11-1、11_2和11-3、11-4)。此外，設有連接圓周過梁11的連接件12。軸承保持架段10由塑料構成或制成，并且包括連接裝置13，該連接裝置被設計用于借助咬合連接或者卡槽連接將軸承保持架段10安置在至少一個例如金屬支承環(未示出)上，從而可以借助兩個沿周向相鄰地安置在支承環上的軸承保持架段10構成用于容納滾動軸承的兜孔或者窗口。
[0042]為此，優選為每個軸承保持架段10設置恰好一個連接件12，所述連接件則在裝配到支承環上的狀態下沿軸向、即沿軸承旋轉軸的方向延伸。連接所述兩個相互對置的(可能相應地設計為兩部件式)圓周過梁11的連接件12沿軸向延伸，以便使兩個(兩部件組成的)圓周過梁11-1、11_2和11-3、11-4相互間保持預定的軸向間距、例如取決于滾子長度的軸向間距。在這種情況下，滾動體兜孔由兩個相鄰地安置在支承環上的軸承保持架段10構成，其中，該兜孔或者窗口被沿周向相鄰的軸承保持架段10的圓周過梁11和連接件12限制，在下面敘述中還會進行闡釋。在此，在該實施例中，圓周過梁11在軸承保持架的裝配狀態下構成端側朝向滾動體安置的導引板。
[0043]根據優選實施方式，軸承保持架段10完全一體式地由塑料制成，例如借助注塑方法制成。如上面所述，在塑料方面可以使用例如聚酰胺66、聚酰胺46、聚醚醚酮(PEEK)、酚醛樹脂或者也可以是其他聚合材料。
[0044]所述兩個(兩部件式)圓周過梁11-1、11_2和11-3、11_4不只可以位于連接件12的下方，如圖1所示，而且還可設在連接件12(朝向外徑)的上側。根據實施例，連接裝置13包括在至少一個圓周過梁11內形成的彈性容納槽，用來形狀配合地容納至少一個由例如金屬或者碳制成的支承環。支承環的幾個可能的實施方式在圖2中示出，并且用附圖標記21至25表示。由于容納槽的彈性，支承環21例如能夠咬合進該容納槽，并且由此將支承環21和塑料軸承保持架段10相互連接。
[0045]根據在圖1所示的實施例中，沿周向兩部件組成的圓周過梁11-3、11_4具有用于容納支承環21的至少一個溝槽部段14。根據本實施例，所述彈性容納槽因此具有彈性的在軸承保持架段10的塑料部分內形成的溝槽14，該溝槽具有與支承環21匹配的橫截面，以便能夠在環和軸承保持架段10之間實現能負重的咬合連接。根據圖1，在兩部件式圓周過梁11-3，11-4或者說圓周過梁部段11-3和11-4上分別設置這樣的溝槽部段14，所述溝槽部段被設計用于從內部或從下方容納或包繞支承環21。在連接兩個圓周過梁部段11-3和11-4的中間部段15上，為了連接軸承保持架段10和支承環21而設有另一個溝槽部段16，與沿周向設在外部的溝槽部段14相比，該溝槽部段能夠從外側或上方包繞支承環21。通過分別設在下方和上方的溝槽部段14和16不僅從內部而且從外部對支承環21的包繞，能夠實現對塑料軸承保持架段10與支承環21特別穩定且能承載的連接。
[0046]優選地，用于至少一個支承環的彈性溝槽部段14和16在圓周過梁11-3、11_4的朝向軸向相互對置的圓周過梁11-1、11_2的側面內形成，從而使在圓周過梁11-1、11_2和11-3、11-4上形成的溝槽部段14，16位于相互對置的圓周過梁11_1、11_2和11_3、11_4的軸向相對的側面上。由碳或金屬制成的支承環21因此不是被固持在如此構成的軸承保持架的端面上，而是更確切地說被固持在由軸向相互對置的圓周過梁部段的間距所限定的軸承保持架的軸向距離內。因此，軸承環能夠靠近地支撐在滾動體上、例如滾子上，并且由此變得形狀穩定，且產生很少的停轉力矩。由于呈溝槽部段14、16形式的咬合件沒有在軸向上凸起，所以沿著軸向能夠省下空間，這能夠形成整體上更為細長的軸承。這對于軸向被限制的結構空間是尤其有利的。
[0047]如結合圖1很明顯可以看出的，軸承保持架段10能夠如此對稱地設計，即相同的連接件14、16還位于與兩部件式圓周過梁11-3，11-4軸向對置的圓周過梁11_1、11_2上。軸承保持架段10的連接裝置13在兩個軸向相鄰的圓周過梁11-1、11-2和11-3、11-4上或內具有所述形成的、彈性容納槽14、16，用于分別形狀配合地容納所配屬的支承環。
[0048]還從圖1中可以看出，同時在兩個相鄰的滾動體兜孔或窗口之間起到隔離板作用的連接件12還能夠具有形成的或模制的導引部段17，該導引部段用于導引滾動體、例如圓柱滾子、圓筒或者圓錐。根據在圖1所示的實施例中，滾動體導引部段17可以是在連接件12上模制的導引突出部或者導引唇，該導引部段的形狀與滾動體外表面的拱頂相適配。一般來說，連接件12指向周向的一側使其形狀與滾動體尺寸相適配，即例如相應于滾動體表面而具有拱頂。這能夠在裝配狀態下實現對滾動體更好的和更穩定的導引。通過這種模制的導引突出部或者導引唇例如可以在圓柱滾子軸承中將滾子組防脫落地安置在保持架內，由此能夠在沒有額外裝配輔助的情況下實現單個軸承件的獨立裝配。
[0049]圖3示出根據本發明另一個實施例的塑料保持架段30的局部放大立體圖。
[0050]圖3所示的塑料保持架段30與所述的塑料保持架段10的區別在于，連接裝置13還包括導引槽31，該導引槽用于容納沿軸向起皺的支承環23(參見圖2)的凸起26，以便借助該凸起26將軸承保持架段30在起皺的支承環23上z在周向上進行固定。連接兩個圓周過梁部段11-1和11-2的中間部段15為此根據圖3所示在其沿軸向位于下方的端部具有垂直向上指向的拱頂31，以便在該拱頂31內容納拱形的或起皺的支承環23的相應拱形的部段(凸起26)。該軸承保持架段30能夠這樣安置在起皺的支承環23上，使得凸起26接合進為此設置的容納槽31內，并且由此將塑料軸承保持架段30在起皺的支承環23上在周向上進行固定。
[0051]正如通過在圖2中所明示的在相應構造的金屬環或者碳環22內的凹部27可以看出，根據另一個實施例，沿軸向向外起皺的部段31還可以被軸向向內彎曲的部段或突出部所代替，該部段或突出部隨后可以接合進為此設置的支承環22的凹部27內，以便將這種設計的塑料軸承保持架段(未示出)固定在該支承環上。
[0052]此外，本發明的實施例還包括用于環形滾動軸承的組合金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架，這種軸承保持架由多個安置在至少一個支承環上的根據本發明的塑料軸承保持架段構成，以下敘述中還會詳細闡述用于制造或裝配這種類型軸承保持架的方法或工藝步驟。
[0053]在圖4中示出，根據本發明的金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架的裝配首先包括準備至少一個支承環21。此外，還需要準備多個根據本發明的塑料軸承保持架段10，該塑料軸承保持架段分別具有兩個沿周向延伸的圓周過梁11和至少一個連接圓周過梁的連接件12，其中，每個軸承保持架段10具有連接裝置13，所述連接裝置被設計用于借助咬合連接將軸承保持架段10安置在至少一個支承環21上。最后，軸承保持架段10如此咬合在至少一個支承環21上，使得借助兩個個沿周向相鄰地安置在支承環21上的軸承保持架段10構成至少一個用于容納滾動體的兜孔。為了將軸承保持架段10與支承環21咬合，軸承保持架段10在圓周過梁上分別具有彈性的溝槽部段14、16，其中，該溝槽部段14、16在某個圓周過梁朝向與其對置的圓周過梁的側面內形成。即，軸承保持架段10分別在其圓周過梁的內側上與至少一個支承環21咬合。
[0054]在圖5a和5b中相應地示意性示出了制備完成或裝配好的金屬-塑料軸承環或碳-塑料軸承環。
[0055]在此，圖5a示出組合的金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架50，所述軸承保持架由夾持在兩個起皺的支承環23上的塑料軸承保持架段30構成。在該示圖中可明顯地看出，滾動體兜孔51通過兩個沿周向相鄰的軸承保持架段30所構成。相鄰的保持架段30的連接件12構成對兜孔51在周向上的限制。兩個相鄰保持架段30的以端側安置在軸承保持架50上的圓周過梁11構成要引入兜孔51內的滾動體的軸向或端側基板。
[0056]在圖5b中所示的裝配好的軸承保持架55具有與圖5a中的軸承保持架50相應的結構，該軸承保持架55由兩個無起皺的支承環21和夾持在該支承環上的軸承保持架段10構成。
[0057]在圖6中以立體圖方式示意性示出了具有根據本發明的軸承保持架的完整的環狀滾動軸承以及在其中被導引的滾動體的直觀情況。
[0058]圖6以立體圖方式不出具有內環61和外環62的滾子軸承60。在內環61與外環62之間存在根據本發明的軸承保持架50或55連同在其每個兜孔內被導引的滾動體63。由于塑料軸承保持架段的彈性，滾動體63能夠良好地咬合進兜孔51內。
[0059]圖11示出軸承60的示意性截面圖。該軸承為內環無擋邊圓柱滾子軸承(NU設計)。即，NU構造的軸承具有兩個在軸承外環62上固定的導引板和沒有基板的可軸向移動的軸承內環61。(所述內環和外環的設計在一定限度內在軸承內部允許在軸與殼體之間沿兩個方向進行軸向移動、即不受限的縱向膨脹補償。)塑料軸承保持架段的左側和右側延伸的圓周過梁11被這樣設計，從而在此確保通過軸承內環61的滾動面的導引。由此，尤其在臨界最低負載的條件下以及在快速加速和制動的情況下可將被污染的風險最小化。此外，導引板的任務還在于，有利地，塑料軸承保持架段在中間部段15上左右兩側延伸的圓周過梁11帶有沿軸向內置的溝槽部段14，這實現了導引板的功能。為此，溝槽部段14能夠在其朝向圓柱滾子63端面的一側相應地被如此幾何設計，以便能夠對圓柱滾子63或其端面在軸承內環61上進行良好的導引。此外，從圖11中清楚地看出，支承環被沿軸向內置的溝槽部段14保持在滾動體63與圓周過梁11之間，該支承環在滾動體63裝配完成后以有利的方式防脫落地保持在軸承裝置60內。支承環在裝配狀態下通過咬合連接這樣防脫落地被“抓”在滾動體63與塑料軸承保持架段的左右兩側延伸的圓周過梁11之間，由此能夠避免組合的金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架相互間松散開。
[0060]根據本發明的軸承保持架設計特別優選適用于具有大于300mm的直徑的軸承或軸承保持架，因為如上所述的整體塑料保持架在這種大型裝置中只是相對較難實現。因此，本實施例包括具有300mm和300mm以上、尤其為350mm和350mm以上直徑的組合的金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架。
[0061]下面將根據本發明示例性闡述一些其他塑料軸承保持架段的實施例。為此，圖7示出非對稱設計的塑料軸承保持架段70 (用于內環-軸肩導引和滾動面導引的圓柱滾子軸承，如圖12所示)的另一個實施例的正視圖。
[0062]結合圖7可以看出，該實施例相比于前面所述的塑料軸承保持架段變型方案，沒有大體成U型的截面。取而代之的是，沿軸向從連接件12的一端延伸到其中一個圓周過梁11的支板或中間部段15’短于軸向對置的支板或中間部段15。例如當將軸承保持架段70或多個這種軸承保持架段裝配在不同大小的支承環上時，就能夠以有利的方式使用這種類型的塑料軸承保持架段。這與在隨后圖12的截面圖中所示的內環單擋邊設計(即NJ設計)的圓柱滾子軸承相同。(在此，“不同大小”的支承環的意思是具有不同大小的直徑。如上面所述，根據本發明實施例的軸承保持架段優選這樣定尺寸，使得所述保持架段可以在由金屬或碳制成的具有大于300mm直徑的支承環上裝配成組合的金屬_塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架。)
[0063]圖12示出呈NJ設計的具有軸承保持架的軸承120的截面圖，該軸承保持架由裝配在不同大小的支承環上的塑料軸承保持架段70組成。NJ構造的軸承具有兩個在外環上的固定基板和一個在內環上的固定基板，該內環上的固定基板能夠沿一個方向軸向導引波形。軸承120具有內環121，圓柱滾子123能夠在該內環上滾動，并且該內環為此在軸向端部上具有保持板124。在軸向對置的端部上，內環121反而不具有導引板或保持板。這里，在較長的中間部段15上延伸的塑料軸承保持架段70的圓周過梁11帶有軸向內置的溝槽部段14，這實現了對滾子123的導引。另外，這里還通過塑料軸承保持架段70的兩個不同延伸的圓周過梁11確保了通過滾動面和軸承內環61的固定板的導引。
[0064]在圖8中示出一種類似的實施例，其中，對置的圓周過梁11和11’被設計為不同的/即不是相互對稱的。這種實施例優選用于根據圖10所示的錐形滾子軸承。
[0065]當在其中一側(左側)上的連接安置不僅具有能夠在下面接合支承環的溝槽部段14，而且具有能夠在上面接合支承環的溝槽部段16時，在軸向對置一側(右側)上就不用設置向下接合支承環的溝槽部段14，而取而代之地設置了壓制的、在半周在上面接合支承環的溝槽部段16’。這種類型的保持架段80能夠例如是有利的，用于能夠實現對借此被導引的滾動體更容易的可接觸性。由此可以使對裝配好的根據本發明的滾動軸承的維修工作更容易，因為很容易觸及滾動體，尤其從(右)側面沒有在下面接合支承環的溝槽部段。裝配好的保持架段80能夠以這種方式在實際中容易地被向上翻起。
[0066]在圖9中示出根據本發明的用于軸承保持架的另一種可行的實施例。該實施例能夠優選用于根據圖13所示的錐形滾子軸承。
[0067]在此示出的軸承保持架段90具有比根據圖1至7所示的實施方式更緊湊的構造。對置的圓周過梁11在此分別被設計為一體式的，以取代兩部件式。連接對置的圓周過梁11的連接件12在該實施方式中具有大體上成V形的橫截面、即連接件12在指向周向的一側上是傾斜的，并且此外在必要時還可能更劇烈地彎曲，從而使在這一側經過的滾動體表面、例如圓柱外表面或者錐形外表面在滾動時可以被這一側引導。如通過附圖標記91所示，連接件12還能夠額外地具有用于裝配滾動體的“彎折區”。
[0068]在裝配錐形滾子軸承時存在保持架、錐形滾子與內滾動連接環方面的問題。為了將錐形滾子軸承的保持架、錐形滾子與內滾動環相連接，該保持架通常在裝配時必須彈性變形。該保持架必須被擴大制造，或者首先被這樣擴大，使得能夠通過內環的保持板移動保持架以及滾子，從而將滾子貼靠在滾動面上(參見圖13)。接著，保持架必須被重新裝上，即借助專用工具再次使得保持架這樣塑性變形，使得由軸承內環、錐形滾子和保持架組成的單元不能再彼此松散開。上述專用工具尤其對于具有較大直徑的軸承是非常昂貴且成本過聞的。
[0069]在軸承保持架段90的連接件12內的彎折區91標記從連接件12的第一區域92 (該區域與要導引錐形滾子的錐形輪廓相匹配)到相對于錐形輪廓被設計拓寬的第二區域93的過渡部位。即，第一區域92可以基于其與錐形滾子大小相匹配的輪廓而在運行時導引錐形滾子，相對而言，錐形滾子在第二區域93內被保留在錐形滾子外表面與連接件12之間的縫隙內。第一區域92還具有與錐形滾子外表面的斜面相匹配的斜面，與此相對地例如將第二區域93設計得稍微少些傾斜，從而在這里在裝配狀態下在錐形外表面與連接件12的第二區域93之間形成開放的縫隙。但是在裝配時，錐形滾子由于拓寬設計的區域93能夠在彎折區91上傾斜。由兩個相鄰安置的保持架段90構成的滾動體兜孔由此具有與錐形滾子的錐形輪廓相匹配的第一區域和相對于該錐形滾子的錐形輪廓擴寬的區域，其中，第一區域是較大滾子直徑的區域，而第二區域是較小滾子直徑的區域。第二區域在此在所構成兜孔的長度的25%至65%、優選35%至50%的長度上延伸。從第一區域92到第二區域93的過渡部位91能夠不僅設計為倒圓的，還設計為彎折的，并且表示為彎折區，在該區域內錐形滾子在裝配的情況下能夠相對于其旋轉軸傾斜，以便通過保持板被導引。
[0070]在此，圖13示出剖切錐形滾子軸承130的剖面圖，其中錐形滾子133在軸承130的內環131的相應設計的滾動面內滾動。每個錐形滾子133通過由軸承保持架段90構成的軸承保持架來導引。為了形成內環131、錐形滾子133與保持架的穩定連接，該內環131具有保持板134和滾動板135，它們實現對滾子133的軸向固定。但是，在裝配過程中滾子133必須將其最窄直徑處越過保持板134。這傳統上通過軸承保持架的塑性變形來實現。但是，根據實施例則不把必要這樣做，因為由兩個相鄰的保持架段90構成的保持架兜孔具有這樣的幾何形狀，其能夠使得錐形滾子133傾斜，從而使滾子能夠以其最窄的直徑越過保持板134。連接件12或在此形成的用于單個錐形滾子133的保持架兜孔的形狀被這樣設計，在裝配軸承時錐形滾子133能夠向滾子133的咬合處在板134上偏轉微小的角度，即傾斜角。借助軸承保持架段90或特別形成的連接件12也能夠實現，在軸承內環131、保持架和錐形滾子133的組合構造情況下可以不用使保持架塑性變形就進行對錐形滾子133的裝配。
[0071]在圖10中示出滾動軸承100的立體圖，在該滾動軸承內內裝有具有塑料軸承保持架段80的軸承保持架。在這種結構形狀中，示出了滾子軸承組的另一種裝配可能性。軸承外環在這種附圖中沒有示出，但是其在所有軸承部件組裝完成后被用作保險件，借此使塑料部件的徑向傾斜側在此承受負載時不會離開它的位置。
[0072]在本發明的實施例中，至少一個支承環、優選兩個支承環通過夾鎖或咬合從內部(或外部)形狀配合地固持在預定位置的塑料部件內，或反之亦可。因此，每個塑料軸承保持架段相互形狀穩定。在此，支承環可以是封閉的金屬環、例如鋼環或者尤其焊接的彈簧鋼環或者碳環。盡管應該會出現金屬-塑料連接位置或碳-塑料連接位置的“偏軟”，但根據本發明的組合的金屬-塑料軸承保持架或碳-塑料軸承保持架不會彼此松散開，因為在裝配軸承時滾子組避免支承環的掉落。通過建議的設計方案能夠制備滾動面導引或者軸肩導引的金屬-塑料保持架或碳-塑料軸承保持架。
[0073]附圖標記列表
[0074]10塑料軸承保持架段的設計
[0075]11圓周過梁
[0076]12連接件
[0077]13連接裝置
[0078]14下部溝槽部段
[0079]15中間部段
[0080]16上部溝槽部段
[0081]17滾動體導引
[0082]21可能的支承環
[0083]22可能的具有凹部的支承環
[0084]23可能的具有凸起的支承環
[0085]24可能的支承環
[0086]25可能的支承環
[0087]26突起、波峰
[0088]27 凹部
[0089]30塑料軸承保持架段的設計
[0090]31用于波峰的嵌入
[0091]50組合的軸承保持架
[0092]51用于滾動體的兜孔
[0093]55組合的軸承保持架
[0094]60滾動軸承
[0095]61 內環
[0096]62 外環
[0097]63滾動體
[0098]70塑料軸承保持架段的設計
[0099]80塑料軸承保持架段的設計
[0100]90塑料軸承保持架段的設計
[0101]91過渡部位
[0102]92第一接合件區域
[0103]93第二接合件區域[0104]100滾動軸承
[0105]120呈NJ設計的軸承
[0106]121軸承內環
[0107]122軸承外環
[0108]123圓柱滾子
[0109]124保持板
[0110]130錐形滾子軸承
[0111]131軸承內環
[0112]132軸承外環
[0113]133圓柱滾子
[0114]134保持板
[0115]135保持板
【權利要求】
1.一種用于滾動軸承保持架(50 ；55)的軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ;90)，該滾動軸承保持架段具有兩個沿周向延伸的圓周過梁(11)和連接圓周過梁的連接件(12)，其中，所述軸承保持架段由塑料制成，并且具有連接裝置(13)，該連接裝置被這樣設計，用來借助咬合連接將軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)安置在至少一個支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)上，從而可以借助兩個沿周向相鄰安置在支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)上的軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)構成用于容納滾動體(63)的兜孔，其中，所述連接裝置(13)包括在至少一個圓周過梁(11)內形成的、用于形狀配合地容納至少一個支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)的彈性容納槽(14 ;16)，其中，所述彈性容納槽具有用于與至少一個支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)咬合連接的溝槽部段(14 ; 16)，其中，所述溝槽部段在第一圓周過梁朝向第二圓周過梁的側面內形成。
2.根據權利要求1所述的軸承保持架段(10；30 ；70 ；80 ;90)，其中，連接兩個圓周過梁(11)的連接件(12)沿軸向延伸，以便使所述兩個圓周過梁(11)相互間保持預定的軸向距離，并且其中，所述連接裝置(13)具有在兩個軸向間隔的圓周過梁中的每一個內形成的、分別用于形狀配合地容納支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)的彈性容納槽(14 ；16)。
3.根據權利要求1或2所述的軸承保持架段(10；30 ；70 ；80 ;90)，其中，所述彈性容納槽包括彈性的、在軸承保持架段的塑料部分內形成的溝槽，該溝槽具有與所述支承環相匹配的橫截面。
4.根據上述權利要求之一所述的軸承保持架段(10；30 ；70 ；80 ;90)，其中，所述連接裝置(13)還包括用于容納沿徑向起皺的支承環的凸起(26)的導引槽(31)，以便借助所述在起皺的支承環上的凸起將軸承保持架段在周向上進行固定。
5.根據上述權利要求之一所述的軸承保持架段(10；30 ；70 ；80 ;90)，其中，所述軸承保持架段一體式地由塑料構成。
6.一種用于滾動軸承(60;100)的軸承保持架(50 ;55)，所述軸承保持架由多個安置在至少一個支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)上的根據上述權利要求之一所述的軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)構成。
7.根據權利要求6所述的軸承保持架，其中，所述多個軸承保持架段(10；30 ；70 ；80 ；90)中的每一個分別在兩個圓周過梁內具有用于形狀配合地容納支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)的彈性容納槽(14 ;16)，其中，彈性容納槽(14;16)在第一圓周過梁朝向第二圓周過梁的側面內形成，并且其中，所述軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)沿周向被兩個固定在圓周過梁的容納槽內的支承環所固持。
8.用于制造滾動軸承(60;100)的軸承保持架(50;55)的方法，具有如下步驟: 制備至少一個支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)； 制備多個軸承保持架段(10 ;30 ；70 ；80 ;90)，所述軸承保持架段由塑料制成，并分別具有兩個周向延伸的圓周過梁(11)和至少一個連接圓周過梁的連接件(12)，其中，每個軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)具有連接裝置(13)，該連接裝置被這樣設計，用來借助咬合連接將軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)安置在至少一個支承環(21 ；22 ；23 ；24 ；25)上，其中，所述連接裝置(13)包括在其中至少一個圓周過梁(11)內形成的、用于形狀配合地容納至少一個支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)的彈性容納槽(14 ; 16)，其中，所述彈性容納槽具有用于與至少一個支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)咬合連接的溝槽部段(14 ; 16)，其中，所述溝槽部段在第一圓周過梁朝向第二圓周過梁的側面內形成；和 將所述多個軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)安置在至少一個金屬的支承環(21 ;22 ；23 ；24 ；25)上，從而借助兩個沿周向相鄰安置在支承環上的軸承保持架段(10 ；30 ；70 ；80 ；90)構成用于容納滾動體(63)的兜孔(51)。
【文檔編號】F16C33/46GK103502666SQ201280018916
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年2月16日 優先權日:2011年2月18日
【發明者】B.貝克, B.貝福斯, H-J.弗雷德里克, M.霍伊辛格, A.雷迪納, J.希爾林, W.施耐德, M.沃爾克穆特, J.威格萊恩 申請人:Skf公司