CN101358623B - 滚动轴承笼架和制造滚动轴承笼架的方法 - Google Patents

滚动轴承笼架和制造滚动轴承笼架的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种滚动轴承笼架(10)，它具有至少一个设置在滚动轴承笼架(10)的至少一个轴向边缘(12)上的、轴向定向的连接元件(20)，其中所述连接元件(20)具有一保持结构(24)，借助于该保持结构能够实现与另一个滚动轴承笼架(10)至少基本上形锁合的并且沿轴向位置固定的连接，其中，所述保持结构(24)设计成能够按分散的步骤改变所述滚动轴承笼架(10)和所述另一个滚动轴承笼架(10)之间的轴向距离(26)。本发明还涉及一种滚动轴承笼架(10)，其中，所述保持结构(24)至少基本上沿切向形成。此外本发明还涉及一种滚动轴承笼架(10)的制作方法，其中，为了制成至少一个设置在滚动轴承笼架(10)的至少一个轴向边缘(12)上的、轴向定向的连接元件(20)和至少一个与所述连接元件(20)相配的保持结构(24)，采用无屑分离工艺。

Description

滚动轴承笼架和制造滚动轴承笼架的方法
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承笼架，具有至少一个设置在滚动轴承笼架的轴向边缘上的、轴向定向的连接元件，其中所述连接元件具有保持结构，借助于所述保持结构可以实现至少基本上形锁合的(formschlüssig)并且沿轴向位置固定的与另外的滚动轴承的连接。此外本发明还涉及一种制造滚动轴承笼架的方法。
背景技术
DE 19860688B4记载了一种具有设置在其两个轴向端部的笼架边缘的滚动轴承笼架，其中笼架边缘在第一轴向端部设有径向定向的环绕的槽，而笼架边缘在第二轴向端部设有凸起，所述凸起可以接合作用在另一个笼架的第一轴向端部的笼架边缘上的槽中。这里，所述凸起作为保持凸块可以卡接到所述另一个笼架的槽中。在所述两个笼架卡接的状态下，这两个笼架可以相对于彼此转动并且在第一笼架边缘的槽和第二笼架边缘的保持凸块之间存在较小的径向和/轴向间隙。所记载的、包括径向定向的环绕的槽和与所述槽对应的凸起的保持结构使得可以实现两个滚动轴承笼架的形锁合的并且沿轴向位置固定的连接。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种滚动轴承笼架以及一种用于制造前面所述类型的滚动轴承笼架的方法，所述滚动轴承笼架和所述方法使得能够以改进的方式实现两个滚动轴承笼架沿轴向位置固定的连接。
根据本发明，所述目的通过具有下述特征的两种滚动轴承笼架以及通过具有下述特征的制造滚动轴承笼架的方法来实现。
本发明基于这样的认知，即，可以在较宽地分级的轴向长度尺寸(范围)上获得用于滚柱轴承，特别是用于滚针轴承的滚动轴承笼架。由于具有对于特殊应用场合希望具有的轴向长度尺寸的滚动轴承笼架的制造特别耗费时间并且成本特别高，在根据本发明的滚动轴承笼架中设想，将保持结构设计成可以改变所述滚动轴承笼架和所述另外的滚动轴承笼架之间的轴向间距。
由此使得可以提供一种多排的滚动轴承笼架，即，一个滚动轴承笼架用于多个沿轴向并排布置的滚动体排，所述滚动轴承笼架的轴向长度尺寸可以根据特殊的应用场合适应调整。即，可以这样调整所述滚动轴承的轴向长度尺寸，即，例如在径向贴靠在滚动轴承上的构件之间提供特别宽的并由此位置固定的支承面。
可选地或补充地，所述单个的滚动轴承笼架可以这样设置，即存在对滚动体最佳的力加载。例如可以确保，可以通过滚动体提供给力加载点特别宽的支承基础(Lagerbasis)，即，使滚动体相对于轴向长度基本上居中地位于力加载点的下面。此外，通过对多排的滚动轴承笼架轴向长度尺寸进行适配，还可以实现，对用于滚动轴承的轴向支承部位之间的容差进行补偿。由此可以在布置或形成轴向支承部位时容忍存在必要时较小的精度。
此外这样还可以避免专门制造具有希望的轴向长度尺寸的滚动轴承笼架。这种滚动轴承笼架有利地使得可以特别快速和经济地用于测试、需要较少件数的情况或用于售后服务中，在这些情况下，都是可以基于有限数量的分别具有确定轴向长度尺寸的滚动轴承设定具有不同轴向长度尺寸的多排式的滚动轴承笼架。
与根据DE19860688B4的现有技术不同，根据本发明的滚动轴承笼架使得可以有利地实现沿轴向位置固定的连接，因为两个相邻的相连的滚动轴承笼架之间的轴向距离是可以改变的。
在本发明的一种有利的实施形式中，保持结构具有多个沿轴向错开布置的保持元件，用于改变所述轴向距离。例如设计成钩元件的保持元件使得可以按不连续的/离散(diskret)步骤实现两个相邻的滚动轴承笼架特别简单的、形锁合的并且沿轴向位置固定的连接。作为可选的可以特别简单地相互接合的保持元件可以设想采用包括销和对应的凹口、筋和对应的沟道和/或突起与对应的槽的组合。
已经证明特别有利的是，保持元件设置成相互等距的。这一方面使得可以以统一的、不连续的步骤改变所述轴向距离，另一方面由此可以特别简单地实现两个相互连接的其保持结构相互形锁合地接合滚动轴承笼架的保持结构相对应的配合形状。
根据本发明的另一个方面设想，保持结构至少基本上沿切向形成，保持结构在切向方向上具有至少一个保持元件。与根据DE19860688B4的现有技术不同，这使得可以沿至少一个方向不可相对转动地连接两个其保持结构相互形锁合地接合的滚动轴承笼架。
此外，切向地形成保持结构使得可以通过采用具有特别小的制造容差的无屑分离工艺，例如通过从一工件中冲裁或通过裁剪，特别简单和经济地制造具有连接元件和保持结构的滚动轴承笼架。相反，根据所述现有技术的滚动轴承笼架的保持结构的形成要求采用有屑或去除材料式的成型，以制成沿径向定向环绕的槽以及与所述槽相对应的突起。根据本发明的滚动轴承笼架使得可以以较好的方式实现沿轴向位置固定的连接，因为用于连接滚动轴承笼架的切向定向的保持结构可以特别简单地形成。
这里可以设想，滚动轴承笼架的保持结构附加地设计成，可以按不连续的步骤改变滚动轴承笼架和另一个滚动轴承笼架之间的轴向距离。
在本发明的另一个实施形式中，所述保持结构沿周向延伸地形成。由此两个相互连接的滚动轴承笼架的保持结构和连接元件可以形成沿滚动轴承笼架的周向延伸的形锁合部，其中保持结构的径向高度不超过滚动轴承笼架的径向高度。
在本发明的一个特别有利的实施形式中，保持结构的径向高度等于滚动轴承笼架的径向高度。特别是对于具有较小径向高度的滚动轴承笼架，这样可以实现保持结构具有高强度的特别稳定的构型。由此两个滚动轴承笼架的连接也特别牢固并且可承受特别高的载荷。
此外，已经证明特别有利的是，每个连接元件分别与滚动轴承笼架的一个腹板或一个开口相配，其中，通过腹板限定用于接纳滚动体的开口。由此在滚动轴承笼架与另一个滚动轴承笼架形锁合地并且沿轴向位置固定地连接时，可以使多个保持结构相互接合。这使得可以实现所述两个滚动轴承笼架特别良好地位置固定的连接以及实现所述两个相互连接的滚珠轴承笼架相互间相对于旋转的高稳定性。
此外有利的是，连接元件和/或保持结构的切向尺寸基本上与至少在两个相邻的连接元件和/或在两个相邻的保持结构之间的中间空间的切向尺寸相等。由此，借助于两个相互连接的滚动轴承笼架的相互接合的保持结构，形成一在周向侧环绕的、基本上闭合的连接区。例如通过连接两个单排的滚动轴承笼架形成的双排滚动轴承笼架由此由于闭合的连接区具有特别高的强度。特别是可以实现防止两个相连的滚动轴承笼架相互旋转的高稳定性。
在本发明的另一个有利的实施形式中，连接元件的中轴线与腹板的中轴线对齐地或与由腹板限定的、用于接纳滚动体的开口的中轴线对齐地分布。通过将一连接元件的中轴线与腹板中轴线对齐的单排滚动轴承笼架与另一连接元件的中轴线与开口对齐的单排滚动轴承笼架连接，则可以形成一双排滚动轴承笼架，其中(两个单排滚动轴承笼架的)开口以及由此还有滚动轴承的滚动体相互对齐。
通过连接两个连接元件的中轴线分别与腹板的中轴线对齐的单排滚动轴承笼架，可以形成这样一种双排滚动轴承笼架，其中(两个单排滚动轴承笼架的)开口以及由此还有滚动轴承的滚动体相互错开布置。这样可以实现滚动轴承特别低噪声的运行。由此根据要求的应用场合不同，通过将具有与对滚动轴承的特殊要求相匹配的布置结构的单个滚动轴承笼架相连接，可以使用多排的滚动轴承笼架。
此外有利的是，连接元件和/或保持结构关于一中轴线设计成基本上对称的。由此可以特别简单地制造具有连接元件或保持结构的滚动轴承笼架，该滚动轴承笼架具有与所述另外的滚动轴承笼架的连接元件或保持结构相对应的配合形状。
在本发明的一个可选的有利的实施形式中，滚动轴承笼架由塑料或由金属，特别是钢制成。由金属，特别是钢制成的滚动轴承笼架在连接两个滚动轴承笼架时确保了高强度，而通过由塑料制成的滚动轴承笼架可以得到为了实现保持结构形锁合的相互接合而希望的特别高的弹性。
最后，已经证明有利的是，滚动轴承笼架通过无屑分离工艺制造。由此能够以特别简单的方式在一个工步中连同滚动轴承笼架中用于滚动体的开口一起快速经济地制造具有制造容差特别低的保持结构的连接元件。
根据本发明的另一个方面设想，用于制造滚动轴承笼架(10)的方法，包括以下步骤：a)制备半成品；b)在所述半成品中：制备用于滚动体的开口，制备至少一个设置在滚动轴承笼架的至少一个轴向边缘上的、轴向定向的连接元件，其中，制备至少一个与所述连接元件相配的保持结构，该保持结构沿切向具有至少一个保持元件，借助于该保持结构能够实现与另一个滚动轴承笼架至少基本上形锁合的并且沿轴向位置固定的连接，其中，在步骤b)中采用无屑分离工艺，借助于这种工艺，所述保持结构至少基本上在用于滚动体的开口的平面内延伸地形成。
结合本发明的滚动轴承笼架说明的优选实施形式及其优点，在适当的情况下，也相应地适用于根据本发明用于制造滚动轴承笼架的方法。
附图说明
本发明其它的优点和细节由下面对优选实施例的说明并借助于附图得到，在所述附图中相同或功能相同的元件具有相同的附图标记。其中：
图1示出两个具有不同的轴向长度尺寸的滚动轴承笼架展开的俯视图；
图2示出一双排滚动轴承笼架的展开俯视图，该滚动轴承笼架通过连接两个单排滚动轴承笼架形成；
图3示出三个双排滚动轴承笼架的实施例的展开俯视图，所述滚动轴承笼架通过连接两个具有不同轴向长度尺寸的单排滚动轴承笼架形成；以及
图4以展开的俯视图根据图2的双排滚动轴承笼架，具有两个相连的单排滚动轴承笼架之间最小的轴向距离。
具体实施方式
图1用展开的俯视图示出具有轴向长度LE1的第一滚动轴承笼架10。滚动轴承笼架10的一个轴向边缘12通过腹板14与相对的轴线边缘12相连。所述腹板14限定用对当前没有示出的滚动体的开口16，所述滚动体设计成滚柱，特别是滚针，并在滚动轴承中安装在所述开口16中。此外，在图1中还示出了开口16的中轴线18。
在图1中示出的另一个滚动轴承笼架10与第一滚动轴承笼架10的区别仅在于它具有较大的轴向长度LE2。在所示的(两个)滚动轴承笼架10中，为一个应用场合所提供的总滚动轴承宽度LG对应于轴向长度LE1或轴向长度LE2。
在图2中两个所示出的相互连接的单排滚动轴承笼架10都具有连接元件20。所述两个滚动轴承笼架10的连接元件20分别设置在滚动轴承笼架10相互朝向的轴向边缘12上，其中连接元件20沿轴向定向。每个连接元件20都包括一连接在轴向边缘12上的颈部(Stutzen)22以及一连接在颈部22上的保持结构24。所述保持结构24沿切向形成。
保持结构24设计成使得滚动轴承笼架10和另外的滚动轴承笼架10之间的轴向距离26可以按不连续的步骤改变。为此所述保持结构具有沿轴向错开设置的保持元件28，所述保持元件在当前情况下设计成相互等距设置的钩元件。
在图2中所示的两个滚动轴承笼架10的一个中，连接元件20的中轴线30与腹板14的中轴线32对齐地布置。在所示两个滚动轴承笼架10中的另一个中，连接元件20的中轴线30与用于接纳滚动体的开口16的中轴线18对齐地布置。
根据图2，连接元件20的保持结构24沿切向在两侧分别具有三个设计成钩元件的保持元件28，所述保持元件关于连接元件20的中轴线30对称地布置。即所述保持元件28沿滚动轴承笼架10的周向延伸地形成。保持元件28的轴向长度HE这里对应于用于改变第一滚动轴承笼架10和所述另外的滚动轴承笼架10之间轴向距离26的不连续的步骤的长度。
根据图2，两个相互连接的滚动轴承笼架10的滚动轴承总宽度LG是通过相应滚珠轴承宽度LE1和LE2，通过连接元件20的轴向长度HG并通过可改变的步长SW确定的。在按不连续的步骤改变两个滚动轴承笼架10的轴向距离26时，步长SW在图2所示的实施形式中取决于颈部22的轴向长度HS、保持元件28的轴向长度HE和相对于彼此移动的保持元件28的数量。
在根据图2的实施例中，保持结构24在连接元件20的中轴线30两侧分别具有三个设计成钩元件的保持原件28，从而可以设定对应于三个不同步长SW的三个不同的、相互连接的滚动轴承笼架10之间的距离26。相互连接的滚动轴承笼架10的总滚动轴承宽度LG由此同样可以设定成三个不同的值。
当然可以设想，在图2中所示的滚动轴承笼架10的另一实施形式中，可以提高或减小保持元件的数量和/或轴向长度。同样可以设想，图2中所示的连接元件20设置在滚动轴承笼架10的两个轴向边缘12上。由此，可以沿轴向位置固定地连接多于两个滚动轴承笼架10，并且此时这样来调整每两个滚动轴承笼架10之间的轴向距离26，即，实现针对专门的应用场合的滚动轴承总宽度LG。
在图2中示出滚动轴承笼架10的实施例使得可以通过使用分割式的(zerteilend)分离工艺例如由以钢板形式存在的半成品简单地制造滚动轴承笼架10，例如通过冲裁或通过裁剪，制造用于滚动体的开口16、连接元件20以及保持结构24。这里保持元件24的径向高度可以和滚动轴承笼架10的径向高度相等，以实现一种特别稳定的保持结构24。这首先在将滚动轴承笼架10用于滚柱轴承，特别是用于滚针轴承时是重要的，因为，特别是滚针轴承必须在特别小的径向结构高度的同时具有特别高的承载能力。
图3示出两个相互连接的滚动轴承笼架10的一个实施形式。在该实施形式中，连接元件20的保持结构24只具有一个钩元件，所述钩元件作为保持元件28用于实现两个滚动轴承笼架10的沿轴向和切向位置固定的连接。图3中展开示出的滚动轴承笼架10的连接元件20的数量对应于滚动轴承笼架10的腹板14的数量或开口16的数量。所述两个滚动轴承笼架10的连接元件20分别在设置彼此朝向的轴向边缘12上。
具有保持结构24的连接元件20的切向尺寸基本上与两个相邻的连接元件20之间的中间空间的切向尺寸是相等的。通过两个相互连接滚动轴承笼架10的相互形锁合地接合的连接元件20，在相互连接滚动轴承笼架10的相对的轴向边缘12之间形成在周向侧环绕的闭合连接区34。
切向形成的保持结构24用于确保两个滚动轴承笼架10的沿轴向位置固定的、不可相对旋转的连接。特别是由于保持结构24的径向高度与滚动轴承笼架10的径向高度相等，可以实现滚动轴承笼架10承载能力特别高的连接。
图3示出如何通过两个具有两个不同的滚动轴承宽度LE1、LE2的滚动轴承笼架10实现三个不同的滚动轴承总宽度LG。这样两个相互连接的具有滚动轴承宽度LE1的滚动轴承笼架10可以得到比两个具有较小的滚动轴承宽度LE2的滚动轴承笼架10或具有较大滚动轴承宽度LE1的滚动轴承笼架10和具有较小的滚动轴承宽度LE2的滚动轴承笼架10的组合大的滚动轴承总宽度LG。由此可以实现，对于需要所述三个不同的滚动轴承总宽度LG的应用场合可以只利用两个相互连接的滚动轴承笼架10来实现，并且由此可以节省时间和成本。
图4示出根据图2的处于连接位置的相互连接的滚动轴承笼架10，在该位置中，两个滚动轴承笼架10之间的距离26对应于连接元件20的轴向长度HG，即所述两个滚动轴承笼架10以最大的尺寸相互合并。同时连接元件20的轴向长度HG对应于闭合的连接区34的轴向长度。
图3所示的具有两个不同的滚动轴承宽度LE1和LE2的滚动轴承笼架10与如图2和图4中所示在连接元件20的中轴线30两侧分别具有三个对称设置的保持元件28的连接元件的组合，实现了设置九种不同的滚动轴承总宽度LG的可能性。
很明显，举例示出的保持元件28的数量和轴向长度LE都是可以这样改变的，即，通过提供具有这种连接元件20的滚动轴承笼架10，原理上通过稳定地连接具有较宽地分级的轴向长度尺寸的滚动轴承笼架10，可以实现滚动轴承每种所需要的滚动轴承总宽度LG。

Claims (14)

1.滚动轴承笼架(10)，具有
-至少一个设置在滚动轴承笼架(10)的至少一个轴向边缘(12)上的、轴向定向的连接元件(20)，
-其中所述连接元件(20)具有一保持结构(24)，借助于该保持结构能够实现与另一个滚动轴承笼架(10)至少基本上形锁合的并且沿轴向位置固定的连接，
其特征在于，
所述保持结构(24)设计成能够按不连续的步骤改变所述滚动轴承笼架(10)和所述另一个滚动轴承笼架(10)之间的轴向距离(26)。
2.如权利要求1所述的滚动轴承笼架，其特征在于，所述用于改变轴向距离(26)的保持结构(24)具有多个沿轴向错开设置的保持元件(28)。
3.如权利要求2所述的滚动轴承笼架，其特征在于，所述保持元件(28)相互等距地设置。
4.滚动轴承笼架(10)，具有
-至少一个设置在滚动轴承笼架(10)的至少一个轴向边缘(12)上的、轴向定向的连接元件(20)，
-其中所述连接元件(20)具有一保持结构(24)，借助于该保持结构能够实现与另一个滚动轴承笼架(10)至少基本上形锁合的并且沿轴向位置固定的连接，
其特征在于，
所述保持结构(24)至少基本上沿切向形成，所述保持结构(24)沿切向具有至少一个保持元件(28)。
5.如权利要求4所述的滚动轴承笼架，其特征在于，所述保持结构(24)沿周向延伸地形成。
6.如权利要求4或5所述的滚动轴承笼架，其特征在于，所述保持结构(24)的径向高度等于所述滚动轴承笼架(10)的径向高度。
7.如权利要求1至5中任一项所述的滚动轴承笼架，其特征在于，每个连接元件(20)分别与所述滚动轴承笼架(10)的一个腹板(14)或一个开口(16)相配，其中由所述腹板(14)限定用于接纳滚动体的开口(16)。
8.如权利要求1至5中任一项所述的滚动轴承笼架，其特征在于，连接元件(20)和/或保持结构(24)的切向尺寸基本上与至少在两个相邻的连接元件(20)和/或在两个相邻的保持结构(24)之间的中间空间的切向尺寸相等。
9.如权利要求1至5中任一项所述的滚动轴承笼架，其特征在于，连接元件(20)的中轴线(30)与腹板(14)的中轴线(32)对齐地或与由腹板(14)限定的、用于接纳滚动体的开口(16)的中轴线(18)对齐地分布。
10.如权利要求1至5中任一项所述的滚动轴承笼架，其特征在于，连接元件(20)和/或保持结构(24)关于中轴线(30)设计成基本上对称的。
11.如权利要求1至5中任一项所述的滚动轴承笼架，其特征在于，所述滚动轴承笼架(10)由塑料或由金属制成。
12.如权利要求11所述的滚动轴承笼架，其特征在于，所述滚动轴承笼架(10)由钢制成。
13.如权利要求1至5中任一项所述的滚动轴承笼架，其特征在于，所述滚动轴承笼架(10)借助于无屑分离工艺制造。
14.一种用于制造滚动轴承笼架(10)的方法，包括以下步骤：
a)制备半成品；
b)在所述半成品中：制备用于滚动体的开口(16)，制备至少一个设置在滚动轴承笼架(10)的至少一个轴向边缘(12)上的、轴向定向的连接元件(20)，
其特征在于，
制备至少一个与所述连接元件(20)相配的保持结构(24)，该保持结构沿切向具有至少一个保持元件(28)，借助于该保持结构能够实现与另一个滚动轴承笼架(10)至少基本上形锁合的并且沿轴向位置固定的连接，
在步骤b)中采用无屑分离工艺，借助于这种工艺，所述保持结构(24)至少基本上在用于滚动体的开口(16)的平面内延伸地形成。
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