專利名稱：滾動軸承，特別是汽車交流發電機的后軸承的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于旋轉機械的滾動軸承。
它尤其適用于汽車交流發電機的后軸承。
一般，軸承的滾動部分通過防護罩或塑料墊圈或鋼嵌配件(如定位圈)維持在其支座上。本文中，交流發電機的后軸承均指位于所述交流發電機上與傳動裝置相反的一邊的軸承。
上述不同的方法旨在使工作的穩定性(軸的軸向維持)與裝配的靈活性相結合。
不過，滾動軸承的安裝和不受限制地工作所需的間隙是有害的，在受到高速振動的情況下，可能引起多種故障。
特別是滾動軸承的外套圈可能轉動毀壞軸承。
軸承的軸向間隙和高速振動還可能毀壞套圈上的滾道。
由所述間隙造成的振動和撞擊還可能引起滾動部分或它位于軸承座上的槽過早地磨損。
FR-A-1135 722號文件描述了帶有旋轉軸的機器的軸承，軸承的滾動部分裝配在軸承座和旋轉軸之間。滾動部分的外套圈硬性固定在軸承座上，其內套圈可相對于旋轉軸滑動。由兩組彈簧—支架構成的支桿插置在內套圈和旋轉軸的凸肩之間，以施加一個使兩者分開的力，用以消除軸向工作間隙。不過，彈簧—支架組的硬度太大，所以，只在強應力的情況下才具有有效的彈性。由此可見，只有部件上具有相應的軸向強應力才能消除軸向間隙，這妨礙軸承正常工作。
因此，本發明旨在提出一種用于旋轉機械中的滾動軸承，它可保證—準確的定位，—穩定性好，即部件間無工作間隙，無過大的軸向應力，—外套圈固定不轉動，—裝配自如，不出現熱膨脹，—滾動部分能有效冷卻。
為此，本發明提出一種用于帶有旋轉軸的機械的、滾動部分裝配在軸承座和旋轉軸之間的軸承。滾動部分具有一個外套圈和一個內套圈，內外套圈之間插裝有滾動元件。外套圈硬性保持在軸承座上，內套圈與旋轉軸一個相對于另一個可以滑動。軸承至少包括一個墊圈，墊圈安裝在內套圈和旋轉軸凸肩之間，并在內套圈和凸肩之間施加一個使兩者分開的力，以便消除工作間隙。該軸承的特征是墊圈具有一個扁平環和多個梯形彈性爪齒，后者從環開始徑向延伸，且有一個相對于環平面傾斜的部分，其扁平末端與環平面平行。
在軸向應力的作用下，徑向爪齒各自單獨彈性變形。因此，帶有徑向爪齒的墊圈比大小相仿的彈簧—支架組的硬度小。這樣，墊圈可以施加一個彈性力，不使部件上有過大的軸向應力而消除部件間的軸向間隙。
根據本發明的可單獨采用的其它有利特征，或者根據它們的各種技術上可行的組合—墊圈具有一個外環和多個彈性爪齒，爪齒從該環開始在該環的主平面的兩邊交替向所述墊圈的內部延伸，環平面一邊的爪齒支撐在滾動部分的內套圈上，環平面另一邊的爪齒支撐在凸肩上；—軸承含有兩個疊置的墊圈，每個墊圈均有一個內環和多個從環向外延伸的彈性爪齒，兩個墊圈的彈性爪齒在它們的端部交會使兩個內環保持相互分開，一個環支撐在凸肩上，另一個環支撐在套圈上；—一個環形硬性墊圈抵靠在旋轉軸的凸肩上，一個彈性墊圈有一個內環，通過它，彈性墊圈依靠在滾動部分的內套圈上，彈性墊圈還有多個彈性爪齒，爪齒從所述內環延伸并支撐在硬性墊圈上；—外套圈通過壓靠在軸承座的槽的底座壁上固定在裝有滾動部分的軸承座的槽中；—一個板通過螺釘連接在軸承座的與所述底座相反的面上；—外套圈鑲裝在裝有滾動部分的軸承座的槽中；—槽的底座壁有一個環形凸向槽內的支承面，外套圈支撐在該支承面上。
本發明還涉及一種特別是汽車的交流發電機的后軸承以及具有這種軸承的交流發電機。
本發明的其它特征和優點在下列說明中將闡述得更加清楚明了。
該說明只是解釋性的，不具有限制性，應對照附圖閱讀。附圖中
圖1為根據本發明第一實施例的交流發電機后軸承的軸向剖視圖；圖2為圖1所示的軸承的彈性墊圈的正視圖；圖3為沿圖2中III-III線的剖視圖；圖4至圖6為類似于圖1至圖3的根據本發明的另一個可能的實施例的軸承的視圖；圖7至圖9為類似于圖1至圖3的根據本發明的又一個可能的實施例的軸承的視圖。
圖1所示的交流發電機的后軸承具有一個滾動部分1，后者裝配在交流發電機末端的法蘭盤3上開的槽2中。該軸承保證交流發電機的標號為A的旋轉軸的旋轉。
滾動部分1包括一個硬性安裝在槽2中的外套圈4和一個滑動安裝在旋轉軸A上的內套圈5。滾動元件為裝在兩個套圈4和5的滾道之間的滾珠6。
裝有滾動部分1的槽2具有圓柱形的內部輪廓，其直徑與套圈4的外徑相一致。
該槽2由一個底座2a在法蘭盤3的外表面的一端封閉。
該底座2a具有一個凸向槽2內的環形支承面2b，外套圈4支撐在該支承面上。環形支承面2b的內徑稍大于外套圈4的內徑，所以內套圈5和底座2a之間有間隙。
外套圈4通過環形板9壓在槽2中，環形板9連在法蘭盤3的內表面上并通過多個螺釘10固定在所述法蘭盤3上。該板9的內徑稍小于滾動部分的外套圈4的外徑，所以該板9部分地與外套圈4的側邊成直角而延伸。螺釘使套圈4緊靠在環形支承面2b上。
法蘭盤3的外表面有一個垂直于支承面2b的環形加強筋3a。該加強筋3a的外徑大于槽2的內徑。
在交流發電機中，軸承具有一個彈性墊圈7，后者套在旋轉軸A上。該墊圈7軸向安裝在旋轉軸A的環形凸肩8和滾動部分1的內套圈5之間。墊圈7在該凸肩8和內套圈5之間被彈性壓縮，它將所述內套圈5軸向推向底座2a，因此消除了所有的工作間隙。
凸肩8超出法蘭盤3的內表面向交流發電機機殼內延伸。
采用上述結構，滾動部分1的外套圈4硬性固定在由法蘭盤3構成的軸承座上。內套圈5和旋轉軸A一個相對另一個軸向地在兩個方向上滑動。工作間隙由所述套圈5和凸肩8之間的墊圈7施加的力來消除。
當然，根據本發明軸承結構的彈性墊圈7可以采用不同的配置。
圖1至圖3所示的彈性墊圈7是一個具有一個扁平外環11和多個梯形彈性爪齒12的金屬件或塑料件，梯形彈性爪齒12從所述外環11開始徑向朝所述墊圈7的內部延伸。
這些彈性爪齒12的長的底邊位于扁平外環11處。每個爪齒12在其末端短底邊處都有一個平行于扁平環平面的支撐扁平件12a。該支撐扁平件12a通過一個彈性部分12b連在扁平環11上，彈性部分12b交替向墊圈7圓周上的扁平環11的平面的一邊或另一邊傾斜。
這樣，支撐扁平件12a交替地一部分支撐在內套圈5的側平面上，另一部分支撐在凸肩8上。因此，它們通過使滾動部分1和旋轉軸A面對面的接觸而保證滾動部分1和旋轉軸A承受到預應力。這些支撐扁平件12a為彈性墊圈7確定的內徑值隨彈性墊圈7所受的擠壓的大小而變化。
值得注意的是彈性爪齒12有利地選擇了偶數(如8、10或12)。
本實施例具有一個墊圈，制造和裝配都特別經濟節省。
在圖4至圖6所示的變型中，對于在該變型中重新出現的圖1至圖3中的元件，采用相同的標號加上100。
圖4至圖6中的軸承包含一個裝在法蘭盤103的槽102中的滾動部分101。該滾動部分101由一個外套圈104、一個內套圈105和滾珠106構成。
環形彈性件117彈性插裝在內套圈105和交流發電機的旋轉軸A的凸肩108之間。
彈性件117由兩個墊圈118組成。這兩個墊圈118每個都有一個扁平內環119和多個梯形彈性爪齒120，后者自所述內環119開始徑向向外延伸。
每個爪齒120都有一個相對于環平面傾斜的彈性部分120b，后者與扁平端120a(平行于扁平環的平面)相連，爪齒的末端位于扁平環119上的爪齒的短底邊處。兩個墊圈118的扁平端120a相互依靠且相互通過例如電焊連接在一起。兩個環119通過彈性部分120b相互分開。
當彈性體117安裝在軸承上的時候，兩個環119一個和凸肩108接觸，另一個和滾動部分101的內套圈105接觸，一個向著另一個彈性擠壓。這些環的內徑是恒定的。
爪齒120確定的片數及尺寸由墊圈118的厚度根據所需的力和行程而調整。
該彈性件為一體式，安裝特別簡便。
在圖7至圖9所示的變型中，對于在該變型中重新出現的圖1至圖3中的元件，采用相同的標號加上200。
圖7至圖9中的軸承包括一個裝在法蘭盤203的槽202中的滾動部分201。該滾動部分201由一個外套圈204、一個內套圈205和滾珠206構成。
一個環形彈性件217將內套圈205彈性推向槽202的底座。該彈性件217為一個彈性墊圈，類似于圖4至6所示變型的墊圈118，其內環標號為219，依靠在內套圈205的側面上，其扁平端標號為220a，支撐在硬性金屬墊圈218上，后者頂靠在交流發電機旋轉軸A的凸肩208上。
當然，還可有其它的變型實施例。特別是滾動部分的外套圈也可以通過鑲裝保持在法蘭盤的槽中。
上述根據本發明的結構具有很多優點。
旋轉軸和軸承滾動部分的軸向間隙可以吸收旋轉軸A和其軸承之間的差動膨脹；一旦滾動部分裝配在法蘭盤上，該間隙還可以使當軸承安裝在旋轉軸上時在滾動部分上沒有附加應力。
軸承滾動部分相對于軸承座(法蘭盤)的間隙減小了，所以限制了轉子的軸向跳動。尤其在后軸承的情況下，這種跳動可能造成前面的滾動部分崩缺損壞。
采用這樣的軸承結構，軸承滾動部分的工作溫度也降低了，便于獲得良好的潤滑效果。
由于滾動部分的外套圈是硬性固定的，所以在出現振動時不會轉動，這樣可避免裝有滾動部分的槽的壁的磨損。
由于槽和滾動部分之間具有最佳的同心性，所以可避免現有技術的軸承由于轉子的偏心而引起的磁噪聲。
此外，本發明所提供的方案的軸向和徑向尺寸小，所以成本低。
根據實施例，一個或多個墊圈對內套圈和凸肩施加一個使兩者彈性分開的力，以保證消除間隙且部件上不存在過大的軸向應力。
有利的是，一個或多個墊圈依靠在旋轉軸的凸肩上，而不是依靠在硬性固定在旋轉軸上的部件上。實際上，后一種情況將組件的制造和裝配復雜化了。
權利要求
1.用于帶有旋轉軸的機器中的軸承，它包括一個安裝在軸承座(3、103、203)和旋轉軸(A)之間的滾動部分(1、101、201)，滾動部分具有一個外套圈(4、104、204)和一個內套圈(5、105、205)，在兩個套圈之間插裝有滾動元件(6、106、206)，外套圈硬性保持在軸承座上，內套圈和旋轉軸一個相對另一個滑動；軸承至少有一個墊圈(7、117、217)，墊圈裝配在內套圈和旋轉軸的凸肩(8、108、208)之間，并在內套圈和凸肩之間施加一個將它們分開的力，以消除工作間隙；其特征是墊圈具有一個扁平環和多個梯形彈性爪齒，梯形彈性爪齒自扁平環開始徑向延伸且具有一個相對于環平面傾斜的傾斜部分，其末端為一個與環平面平行的扁平端。
2.根據權利要求1所述的軸承，其特征是墊圈具有一個外環(11)和多個彈性爪齒(12)，彈性爪齒(12)從該環(11)開始交替地在所述環(11)主平面的一邊和另一邊向所述墊圈(7)的內部延伸，環平面一邊的爪齒(12)支撐在滾動部分(1)的內套圈(5)上，環平面另一邊的爪齒支撐在凸肩(8)上。
3.根據權利要求1所述的軸承，其特征是它包括兩個疊置的墊圈(118)，每一個墊圈都有一個內環(119)和多個彈性爪齒(120)，彈性爪齒從所述環(119)向外延伸，兩個墊圈(118)的彈性爪齒(120)在它們的端部(120a)會合，使兩個內環(119)保持相互分開，所述環(119)中的一個依靠在凸肩(108)上，另一環依靠在滾動部分(101)的內套圈(105)上。
4.根據權利要求1所述的軸承，其特征是它具有一個環形硬性墊圈(218)和一個彈性墊圈(217)，硬性墊圈(218)抵靠在旋轉軸(A)的凸肩(208)上，彈性墊圈(217)具有一個用以支撐在滾動部分(201)的內套圈(205)上的內環(219)和多個從所述內環(219)開始延伸并支撐在硬性墊圈(218)上的彈性爪齒(220)。
5.根據上述權利要求之一所述的軸承，其特征是外套圈(4、104、204)通過壓靠住槽的底座(2a)的壁而固定在軸承座(3、103、203)的槽(2、102、202)中。
6.根據權利要求5所述的軸承，其特征是板(9、109、209)通過螺釘(10、110、210)連接在軸承座(3、103、203)的與所述底座(2a、102a、202a)相對的面上。
7.根據權利要求5或6所述的軸承，其特征是外套圈鑲裝在容納滾動部分的軸承座的槽中。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的軸承，其特征是槽(2、102、202)的底座(2a、102a、202a)的壁具有一個凸向槽(2、102、202)內的環形支承面(2b、102b、202b)，外套圈頂靠在該支承面上。
9.根據上述權利要求之一所述的交流發電機的后軸承，特別是汽車的交流發電機的后軸承。
10.根據權利要求9所述的交流發電機，特別是汽車的交流發電機。
全文摘要
用于帶有旋轉軸的機器中的軸承具有一個裝配在軸承座(3、103、203)和旋轉軸(A)之間的滾動部分(1、101、201)，滾動部分包括一個外套圈(4、104、204)和一個內套圈(5、105、205)，兩個套圈之間裝有滾動元件(6、106、206)，外套圈裝在軸承座上，內套圈和軸一個相對另一個滑動；軸承至少有一個墊圈(7、117、217)，后者裝在內套圈和軸的凸肩(8、108、208)之間并在其間施加一個將兩者分開的力以消除工作間隙；其特征是墊圈有一個扁平環和多個梯形彈性爪齒，爪齒從扁平環徑向延伸且有一個相對于環平面傾斜的部分，其末端為與環平面平行的扁平端。
文檔編號F16C25/08GK1136649SQ9610045
公開日1996年11月27日 申請日期1996年1月17日 優先權日1995年1月17日
發明者馬塞爾·瓦格爾斯伯格, 丹尼爾·達瓦格諾 申請人:瓦萊奧電機設備公司