保持器和包含其的靜音軸承的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種保持器和包含其的靜音軸承，該保持器包括兩個相互扣合的環形片，每一環形片上設置有多個半球兜，該些半球兜在該些環形片相互扣合時形成多個球兜，沿著軸承旋轉方向，每一球兜的內壁面包括依次相互連接的第一弧形段、第二弧形段和第三弧形段，該第二弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離大于該第一弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離，該第二弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離大于該第三弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離。通過將該球兜的內壁面劃分成不同的弧形段能夠減小保持器相對于滾動體的下沉量，抑制細微振動和噪音，提升靜音品質。
【專利說明】保持器和包含其的靜音軸承
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及靜音軸承領域，特別涉及一種保持器和包含其的靜音軸承。
【背景技術】
[0002]軸承用以支撐和定位轉軸，以便使其做定軸轉動。軸承一般可細分為滑動軸承與滾動軸承，滑動軸承與轉軸做面接觸運轉，而滾動軸承與轉軸做點接觸運動或線接觸運動。一般而言，由于滾動軸承的接觸面積較小，故其轉動效果較為流暢。
[0003]由于高精密度的結構和流暢的轉動效果，滾動軸承廣泛地應用于高精密制造業，例如儀器儀表、家用電器以至于航天器。滾動軸承包含有內環、外環、滾動體(通常為鋼珠)和保持器(亦稱為保持架)，滾動體設置于內環與外環之間，并在保持器的定位和約束下做環滾運動。
[0004]一般的場合，軸承的運轉是相對安靜的，其它器具的聲響與震動遠高于軸承中保持器所引起的聲響。但如果用于家庭電器，軸承運轉的靜音變得格外重要，例如使用于吊扇、冰箱、空調系統，當夜深人靜時，上述電器用品就有可能因保持器的震動而產生其它異音，導致夜間無法入睡。
[0005]為了改善生活質量，滿足家庭或辦公室靜音之需，研究并開發一種保持器和包含其的靜音軸承尤為必要。
實用新型內容
[0006]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中的靜音軸承的保持器的噪音較大的缺陷，提供一種保持器和包含其的靜音軸承，該保持器能夠抑制細微振動和噪音，提升靜音品質。
[0007]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
[0008]一種保持器，包括兩個相互扣合的環形片，每一環形片上設置有多個半球兜，該些半球兜在該些環形片相互扣合時形成多個球兜，沿著軸承旋轉方向，每一球兜的內壁面包括依次相互連接的第一弧形段、第二弧形段和第三弧形段，該第二弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離大于該第一弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離，該第二弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離大于該第三弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離。在需要提高球兜的內壁面質密度或耐磨度情況下，還可以使用電鍍工藝和光飾工藝在球兜的內壁面制作一個光潔度較高的耐磨層，以便降低摩察系數以及提高球兜的使用壽命。
[0009]較佳地，該第一弧形段的曲率半徑和該第三弧形段的曲率半徑相等，該第一弧形段的長度和該第三弧形段的長度相等，且該第一弧形段的長度大于該第二弧形段的長度。通過改進保持器的內壁面的結構，可以在不改變內環深溝的參數和外環深溝的參數的情況下，降低球兜和滾動體之間的振動和摩擦，提升了靜音效果。
[0010]較佳地，該第一弧形段的曲率半徑和該第二弧形段的曲率半徑均為具體數值，且該第一弧形段的曲率半徑大于該第二弧形段的曲率半徑。該第一弧形段的曲率半徑的下限值最好保持在徑向游隙的數值的一半加上鋼珠的曲率半徑的數值。
[0011 ] 較佳地，該第二弧形段的曲率半徑為無窮大。
[0012]較佳地，每一球兜的環形外邊緣均具有沖壓凸塊。
[0013]較佳地，該第一弧形段和該第三弧形段上均設置有至少一個半球形凸起。
[0014]一種靜音軸承，包括一個內環、一個外環、多個滾動體，其特點在于，該靜音軸承還包括如上所述的保持器，該些滾動體嵌置于該些球兜內。
[0015]較佳地，該些球兜沿著該靜音軸承徑向的間隙為徑向游隙，該些球兜沿著該靜音軸承軸向的間隙為軸向游隙，該徑向游隙和該軸向游隙均為20微米至150微米。
[0016]較佳地，該徑向游隙和該軸向游隙均為60微米至90微米。
[0017]在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本實用新型各較佳實例。
[0018]本實用新型的積極進步效果在于:通過將該球兜的內壁面劃分成不同的弧形段能夠減小保持器相對于滾動體的下沉量，抑制細微振動和噪音，提升靜音品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例1的保持器的立體圖。
[0020]圖2為圖1中的保持器的環形片的立體圖。
[0021]圖3為本實用新型實施例1的第一種結構的保持器的結構示意圖。
[0022]圖4為本實用新型實施例1的第二種結構的保持器的結構示意圖。
[0023]圖5為本實用新型實施例2的保持器的結構示意圖。
[0024]圖6為本實用新型實施例3的保持器的結構示意圖。
[0025]圖7為本實用新型實施例4的保持器的加工過程示意圖。
[0026]圖8為本實用新型實施例4的保持器的結構示意圖。
[0027]圖9為本實用新型實施例4的靜音軸承的結構示意圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]
外環:I內環:2
保持器:3滾動體:4
沖壓模具:5靜音軸承:6
球兜:30環形片:31
內壁面:32半球形凸起:33
環形外邊緣:300第一弧形段:321
第二弧形段:322第三弧形段:323
【具體實施方式】
[0030]下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。[0031]實施例1
[0032]本實施例的保持器的結構如下:
[0033]請結合圖1-2予以理解，本實施例的保持器3包括兩個相互扣合的環形片31，每一環形片31上設置有多個半球兜，該些半球兜在該些環形片相互扣合時形成多個球兜30，球兜在本領域中亦稱為囊袋。請結合圖3予以理解，沿著軸承旋轉方向，每一球兜的內壁面32包括依次相互連接的第一弧形段321、第二弧形段322和第三弧形段323，該第二弧形段322的中心點到該球兜30的中心點的距離大于該第一弧形段321的中心點到該球兜30的中心點的距離，該第二弧形段322的中心點到該球兜30中心點的距離也大于該第三弧形段323的中心點到該球兜30的中心點的距離。
[0034]在本實施例中，請繼續結合圖3予以理解，該第一弧形段321的曲率半徑和該第三弧形段323的曲率半徑相等，該第一弧形段321的長度和該第三弧形段323的長度相等，且該第一弧形段321的長度大于該第二弧形段322的長度。該第二弧形段322的曲率半徑為無窮大，即該第二弧形段322也為直線或平面。
[0035]實際制作時，如圖4所示，也可以采用該第一弧形段321的曲率半徑為具體數值，即該第一弧形段321為曲線或曲面，該第二弧形段322仍然為直線或平面的結構。
[0036]該些球兜30的沿著保持器3的徑向(亦可以是靜音軸承徑向)的間隙為徑向游隙，該些球兜的沿著保持器3的軸向(亦可以是靜音軸承軸向)的間隙為軸向游隙，在該徑向游隙和該軸向游隙均為20微米至150微米情況下。需要說明，實驗過程中發現，在游隙小于20微米的情況下，球兜30和滾動體4之間的摩擦生熱現象較為明顯，在游隙大于150微米的情況下，球兜30和滾動體4之間會因振動而產生異音，因此，實際生產時，徑向游隙和軸向游隙較佳地控制在60微米至90微米的范圍內。
[0037]本實施例的保持器的工作原理和技術效果如下:
[0038]請結合圖3予以理解，在靜音軸承高速回轉的過程中，滾動體4 (鋼珠)內嵌于內環與外環之間，并在保持器3的定位和約束下做環滾運動。由于該第一弧形段321和該第三弧形段323近鄰該滾動體4，即該些球兜30的徑向游隙和軸向游隙均較小，因此，滾動體4和球兜30之間不會產生面接觸或貼合，降低了兩者之間的振動或撞擊，抑制細微振動和噪音，避免了異音的產生，提升了靜音品質。
[0039]另外，在滾動體4和內壁面32之間填充有潤滑劑，由于第二弧形段322距離球兜30的中心點較遠，兩者空間較大，因此潤滑劑能夠儲存于該第二弧形段322處，并持續的向第一弧形段321和第三弧形段323補給，因此延長了潤滑時間，避免灼傷滾動體或者保持器，提高了軸承的使用壽命。
[0040]實施例2
[0041]本實施例的保持器的結構如下:
[0042]請結合圖5予以理解，本實施例的保持器和實施例1的保持器具有較多相同之處，在此不再贅述，本實施例的保持器和實施例1的保持器的區別主要在于:該第一弧形段321、該第二弧形段322和該第三弧形段323均為曲線或曲面，該第一弧形段321的曲率半徑大于該第二弧形段322的曲率半徑。根據需要，該第二弧形段322的曲率半徑可以選擇大于500微米的任意一數值。
[0043]本實施例的保持器的工作原理和技術效果如下:[0044]請繼續結合圖5予以理解，工作時，滾動體4和球兜30的內壁面僅有局部面接觸，該第二弧形段322和滾動體4之間具有較大的潤滑油的儲存空間，因此不僅降低了滾動體4和球兜30之間的摩擦力，還極大地延長了保持器的使用壽命。另外，鑒于該第二弧形段322相當于彎曲的加強筋，具有較好的彈性性能，即便在受到沖擊力的極限情況下，滾動體4和球兜30之間的空間依然可以通過該第二弧形段322的彈性地伸縮變化而增大或縮小，繼而能夠抑制劇烈振動和噪音，達到了保持高靜音品質之功效。
[0045]實施例3
[0046]本實施例的保持器的結構和技術效果如下:
[0047]請繼續結合圖5予以理解，在實施例2中，滾動體4和第一弧形段321存在有局部面接觸的情況。在對靜音效果要求極為苛刻地場合，請結合圖6予以理解，該第一弧形段321和該第三弧形段323上設置有半球形凸起33，當然也可以采用橢球形凸起代替，此時即便在受到沖擊的環境下，滾動體4和球兜30的內壁面也只可能存在點接觸，而且是滾動體和半球形凸起33之間的滾動接觸，該接觸的摩察系數幾乎為零，滾動體4和球兜30之間的振動和噪音極為微弱。
[0048]實施例4
[0049]本實施例的保持器的結構和技術效果如下:
[0050]為了避免轉角和類倒角過大，以及降低保持器的下沉量(等于徑向游隙)，本實施例還提供了一種改進的保持器制程工藝。與現有技術相同，該保持器制程工藝也包括使用球體沖壓該環形片31，進而制作球兜30的步驟；與現有技術不同，請結合圖7予以理解，該保持器制程工藝還包括用沖壓模具5沖壓球兜30的環形外邊緣300，進而在其環形外邊緣的內側制作出沖壓凸塊的步驟。通過對上述各實施例的保持器的環形外邊緣進行沖壓，請結合圖8予以理解，每一球兜的環形外邊緣300均具有沖壓凸塊，沖壓凸塊能夠進一步地降低保持器的下沉量，提升靜音之功效。
[0051]本實施例的靜音軸承的結構如下:
[0052]請結合圖9予以理解，本實施例還提供一種靜音軸承6，包括一個外環1、一個內環
2、如上所述的保持器3和多個滾動體4，該些滾動體4嵌置于該保持器3的球兜內。
[0053]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種保持器，包括兩個相互扣合的環形片，每一環形片上設置有多個半球兜，該些半球兜在該些環形片相互扣合時形成多個球兜，其特征在于，沿著軸承旋轉方向，每一球兜的內壁面包括依次相互連接的第一弧形段、第二弧形段和第三弧形段，該第二弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離大于該第一弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離，該第二弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離大于該第三弧形段的中心點到該球兜的中心點的距離。
2.如權利要求1所述的保持器，其特征在于，該第一弧形段的曲率半徑和該第三弧形段的曲率半徑相等，該第一弧形段的長度和該第三弧形段的長度相等，且該第一弧形段的長度大于該第二弧形段的長度。
3.如權利要求2所述的保持器，其特征在于，該第一弧形段的曲率半徑和該第二弧形段的曲率半徑均為具體數值，且該第一弧形段的曲率半徑大于該第二弧形段的曲率半徑。
4.如權利要求2所述的保持器，其特征在于，該第二弧形段的曲率半徑為無窮大。
5.如權利要求1-4中任意一項所述的保持器，其特征在于，每一球兜的環形外邊緣均具有沖壓凸塊。
6.如權利要求5所述的保持器，其特征在于，該第一弧形段和該第三弧形段上均設置有至少一個半球形凸起。
7.一種靜音軸承，包括一個內環、一個外環、多個滾動體，其特征在于，該靜音軸承還包括權利要求1-6中任意一項所述的保持器，該些滾動體嵌置于該些球兜內。
8.如權利要求7所述的靜音軸承，其特征在于，該些球兜沿著該靜音軸承徑向的間隙為徑向游隙，該些球兜沿著該靜音軸承軸向的間隙為軸向游隙，該徑向游隙和該軸向游隙均為20微米至150微米。
9.如權利要求8所述的靜音軸承，其特征在于，該徑向游隙和該軸向游隙均為60微米至90微米。
【文檔編號】F16C19/06GK203585097SQ201320685270
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】湯榮濱 申請人:上海東培企業有限公司