CN101918726A - 用于滚动体的保持架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于滚动体的保持架(1)，例如用于轴向轴承或平导轨，该保持架(1)在纵剖面内以大约呈W形的方式构造，带有形成W形臂的侧壁(2、3)和连接这些侧壁(2、3)的连接片(4)，在这些连接片(4)之间容纳滚动体(6)，其中，连接片(4)的型廓适用于将滚动体的活动自由界定在至少两个自由度以内。此外，依据本发明设置：连接片(4)的型廓通过如下方式构成，即，能够将滚动体的活动自由界定在至少一个其他的自由度以内。

Description

用于滚动体的保持架
技术领域
本发明涉及一种用于滚动体的保持架，例如用于轴向轴承或平导轨(Flachführung)，该保持架在纵剖面内以大约呈W形的方式构造，带有形成W形臂的侧壁和连接这些侧壁的连接片，在这些连接片之间容纳滚动体，其中，连接片的型廓适用于将滚动体的活动自由界定在至少两个自由度以内。
背景技术
众所周知，用于滚动体的保持架的用途在于，在彼此相对旋转的滚动体运行轨道之间可靠地引导滚动体并且注意保持间距。只有这样才可以实现均匀地分配负载，避免滚动体互相阻碍并且因此确保滚动轴承功能无瑕疵。此外，本领域专业人员致力于也许将尽可能多的滚动体以紧凑的方式安置在滚动轴承中，以便能够通过高滚动体密度来提供适合于最高要求的滚动轴承。然而这就要求在滚动体保持架中完成相应很多的凹处或自由空间并且这在另一方面导致了保持架结构上的削弱。结果是，保持架刚性不足并且在运行中发生机械故障的危险增加。
在轴向滚针轴承领域内，在这种关联中，横截面呈W形或呈∑形的
Figure BPA00001182546600011
保持架被证明是可行的。这些保持架通常一体式地构成并且在可实现的高滚动体密度的情况下具有相对大的刚性。
由DE 1 840 219 U公知一种用于滚动体的依据分类的保持架。在此，保持架被设计用于圆柱形滚动体并且具有带有特别地构造的型廓的连接片，该型廓通过如下方式构造，即，平行于滚动体水平接合面分布的连接片区段具有的宽度大于横向于滚动体水平接合面分布的连接片区段的宽度，并且因此对滚动体的引导仅仅通过平行于滚动体接合面分布的连接片区段来进行。连接片的型廓适用于将滚动体的活动自由界定在两个自由度以内(滚动体在这些自由度内甚至几乎被固定)，即，既在保持架的圆周方向上又在保持架的轴向方向上。
在保持架出现通常通过外部作用而引发的机械故障的情况下(侧壁之一断裂)，可能发生的是，导致滚动体在受损保持架的区域内“碾过(überrollen)”，也就是说，滚动体在径向方向上离开其运行轨道直径或功能直径(Funktionsdurchmesser)。这导致轴承承载能力的区域性削弱并且可能会导致其他损坏。
在DE 10 2006 015 547 A1中描述了一种由塑料一体式制造而成的用于球形滚动体的保持架，其中，通过轴向于保持架伸出的凸起部完成针对单个滚动体的细胞状的小室并且因此确保了滚动体在圆周方向上的间隔。滚动体在保持架上的装配可以部分地通过直接相隔开的、特别为此成型的凸起部的夹子式撑开来进行。细胞状的小室的直径在此通过如下方式来确定尺寸，即，为滚动体实现相当大的间隙，以便可以在径向上和在圆周方向上改变滚动体相对于小室的位置。
发明内容
本发明的任务在于，通过如下方式改进用于滚动体的依据分类的保持架，即，使对滚动体的引导相对于公知的解决方案来说得以改善。
本发明基于如下认识：通过适当地选择保持架的连接片型廓可以决定性地改善保持架的引导特性。
因此，依据主权利要求的特征，本发明的出发点是用于滚动体的保持架，例如用于轴向轴承或平导轨，该保持架在纵剖面内以大约呈W形的方式构造，带有形成W形臂的侧壁并且带有连接这些侧壁的连接片，在这些连接片之间容纳滚动体，其中，连接片的型廓适用于将滚动体的活动自由界定在至少两个自由度以内。此外，在这种滚动体保持架中，依据本发明设置：连接片的型廓通过如下方式构成，即，可以将滚动体的活动自由界定在至少一个其他的自由度以内。通过这种结构实现的是，明显改善对滚动体的引导。
从属权利要求描述了本发明的优选改进方式或构造方式。
依据第一优选改进方式设置：滚动体的活动自由通过连接片的型廓在保持架的轴向、切线方向和径向上受到限制。由此使得在受损情况下滚动体碾过保持架部件的危险得以明显降低。滚动体因此单独通过连接片始终保持在其功能直径上或保持在轴承部件的滚动体运行轨道上。
本发明的第二优选改进方式设置：连接片具有由侧壁起倾斜地分布的连接片区段，并且对滚动体在径向上的活动自由的限制通过配属于倾斜地分布的连接片区段的引导面来实现。在此，当在连接片的配属于滚动体的每个侧面上引导面共同围成各自小于180度的角度时，被认为是非常符合目的的。由此，在保留W形或∑形型廓(Sigma-Profil)的条件下可以利用简单的机构实现对滚动体的径向引导。
非常具有优点的是，倾斜地分布的连接片区段过渡成大约水平分布的连接片区段，其中，连接片的水平分布的连接片区段与相邻连接片的水平分布的连接片区段一起分别形成内间距A，该内间距A小于容纳在连接片之间的滚动体。通过该措施可以实现将滚动体轻易地夹持式地装配到位于连接片之间的中间空隙中，这是因为在装配时，滚动体弹性地压向相邻的连接片，并且在到达滚动体的功能位置时，连接片重新弹回其初始位置中。
在此可以具有优点地设置：中间空隙具有沿着侧壁分布的侧面，这些侧面的间距小于在中间空隙中容纳的滚动体，由此，以结构上简单的方式还确保了在保持架轴向上对滚动体的固定。
本发明思想的最符合目的的构造方式设置：在连接片之间形成的中间空隙在俯视图中具有近似正方形的轮廓，其中，该正方形轮廓的边借助半径过渡到彼此之中。这一方面可以实现明显地减低该区域内的缺口应力集中效应(Kerbwirkung)，这另一方面有助于提高充填密度(Packungsdichte)或滚动体密度。当然，充填密度也可以通过减小连接片宽度来提高。
优选地，当连接片具有的高度H大于配属于侧壁的高度h时，可以对保持架的稳定性产生积极影响。此外，通过连接片的高度可以影响滚动体的轴向活动自如性。
符合目的地，滚动轴承结构单元应该以带有至少一个依据本发明的保持架的方式构造，以便改善滚动轴承结构单元的功能可靠性。
附图说明
下面借助附图结合优选实施例对本发明进行详述。其中：
图1示出依据本发明的保持架的第一实施例的透视图，
图2示出依据图1中的剖面分布Ⅱ-Ⅱ的剖面视图，
图3示出图1中细节视图Ⅲ-Ⅲ的俯视图，
图4示出依据本发明带有已装配的滚动体的俯视图，
图5示出依据图4中的剖面分布Ⅴ-Ⅴ的剖面视图，
图6示出依据图4中的剖面分布Ⅵ-Ⅳ的剖面视图，
图7示出图6中的细节视图Ⅶ，
图8示出依据图1的保持架带有已装配的滚动体的透视图，以及
图9示出依据本发明的保持架的第二实施例带有已装配的滚动体的透视图。
具体实施方式
首先参考图1至3。其中以不同视图示出依据本发明的保持架1的第一优选实施例。保持架1具有通过连接片4相互连接的径向外侧壁2和径向内侧壁3。连接片4以相同的间距分布在保持架1的圆周上的方式布置并且在相邻的连接片4之间构成中间空隙5，在中间空隙5中可以装配滚动体6，这在图4至9中可清楚得知。连接片4具有由侧壁2、3起首先向上倾斜或轴向在外分布的连接片区段40，该连接片区段40过渡成大约水平分布的倾斜区段41，该倾斜区段41具有高度H(图2)。而侧壁2、3分别具有高度h。倾斜地布置的连接片区段40在其面向已装配的滚动体6的侧上具有用于滚动体6的引导面400并且共同围出一角度α＜180度。
尤其如图3示出的那样，中间空隙5具有在俯视图中以轮廓近似呈正方形的形状，该正方形的形状带有显著倒圆的棱角，并且该中间空隙带有两个沿侧壁2、3平行分布的侧面51、52，其中，这些侧面51、52通过半径r与连接片4连接。
保持架1优选一体式地由拉伸和冲压而成的钢板制成。钢板的厚度s(参看图2)可以根据滚动体6的球直径和结构单元的功能来相应地适配。在引导保持架的功能中，滚动体6应该相对于保持架1的轴向扁平侧仅略微伸出或者完全不伸出。在这种情况下可以选择相对地厚的钢板(钢带厚度/滚动体直径的比例＝约30％)。在引导滚动体的功能中适用降低的钢板厚度s(钢带/滚动体直径的比例＜＝约25％)。
下面参考图4至8，在图4至8中示出依据本发明带有已装配的滚动体6的保持架1。滚动体6呈球形并且具有直径d。但该滚动体6也可以具有其他形状，例如呈圆柱体形。这需要在结构上对保持架1进行相应的适配。可以看出，沿侧壁3、2分布的侧面51和52相互间具有间距a，该间距a小于滚动体6的直径d。此外显而易见的是，连接片4的水平分布的连接片区段41与相邻连接片4的水平分布的连接片区段41一起分别形成内间距A，该内间距A小于容纳在连接片4之间的滚动体6的直径d。通过保持架1的上述构造形式可以实现的是，将滚动体6的活动自由界定在三个自由度以内，即在径向于保持架1存在的第一自由度F1内、在轴向于保持架1存在的第二自由度F2内和在相切于保持架1的第三自由度F3内(见图4、5和7)。
最后，在图9中示出依据本发明的保持架1′的第二实施例，在该实施例中，与图8所示的保持架1的区别在于，保持架1′具有更窄的连接片4′。这可以实现的是，提高带有滚动体6的保持架1的充填密度，并且由此实现这样构建的滚动轴承的更大的承载能力。
附图标记列表
1、1′保持架
2     保持架的径向外侧壁
3     保持架的径向内侧壁
4、4′连接片
40    倾斜分布的连接片区段
400   倾斜分布的连接片区段的引导面
41    水平分布的连接片区段
5     两个相邻连接片之间的中间空隙
51    中间空隙沿侧壁分布的侧面
52    中间空隙沿侧壁分布的侧面
6     滚动体
a     中间空隙在沿侧壁分布的侧面之间的间距
A     相邻的水平的连接片区段的间距
d     滚动体直径
F1    保持架在径向上的自由度，在该自由度内滚动体的活动自由受到限制
F2    保持架在轴向上的自由度，在该自由度内滚动体的活动自由受到限制
F3    保持架在切线方向上的自由度，在该自由度内滚动体的活动自由受到限制
h     侧壁高度
H     连接片高度
r     半径，沿侧壁分布的侧面通过该半径与连接片相连
s     保持架原料厚度
α    引导面共同围出的角度

Claims (9)

1.用于滚动体(6)的保持架(1、1′)，例如用于轴向轴承或平导轨，该保持架(1、1′)在纵剖面内以大约呈W形的方式构造，带有形成W形臂的侧壁(2、3)和连接这些侧壁(2、3)的连接片(4)，在所述连接片(4)之间容纳所述滚动体(6)，其中，所述连接片(4)的型廓适用于将所述滚动体(6)的活动自由界定在至少两个自由度以内，其特征在于，所述连接片(4)的所述型廓使得所述滚动体(6)的活动自由能够被界定在至少一个其他的自由度以内。
2.按权利要求1所述的保持架，其特征在于，所述滚动体(6)的活动自由通过所述连接片(4)的所述型廓而在所述保持架(1、1′)的轴向(F2)、切线方向(F3)和径向(F1)上受到限制。
3.按权利要求1或2所述的保持架，其特征在于，所述连接片(4)具有由所述侧壁(2、3)起倾斜地分布的连接片区段(40)，并且对所述滚动体(6)在径向上的活动自由的限制通过配属于所述倾斜地分布的连接片区段(40)的引导面(400)来实现。
4.按上述权利要求之一所述的保持架，其特征在于，在连接片(4)的配属于滚动体(6)的每个侧面上，所述引导面(400)共同围成各自小于180度的角度(α)。
5.按上述权利要求之一所述的保持架，其特征在于，所述倾斜地分布的连接片区段(40)过渡到大约水平分布的连接片区段(41)，其中，连接片(4)的水平分布的连接片区段(41)与相邻连接片(4)的水平分布的连接片区段(41)一起形成内间距(A)，该内间距(A)小于容纳在所述连接片(4)之间的滚动体(6)。
6.按上述权利要求之一所述的保持架，其特征在于，在所述连接片(4)之间形成中间空隙(5)，所述中间空隙(5)在俯视图中具有近似正方形的轮廓，其中，所述正方形的轮廓的边借助半径(r)过渡到彼此之中。
7.按权利要求6所述的保持架，其特征在于，所述中间空隙(5)具有沿着所述侧壁(2、3)的方向分布的侧面(51、52)，所述侧面(51、52)的间距(a)小于在所述中间空隙(5)中容纳的所述滚动体(6)。
8.按上述权利要求之一所述的保持架，其特征在于，所述连接片(4)的高度(H)大于配属于所述侧壁(2、3)的高度(h)。
9.滚动轴承结构单元，其带有至少一个按上述权利要求至少一个所述的保持架(1、1′)。
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