CN102537071B - 滚动轴承和用于滚动轴承的保持架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滚动轴承(200)，其具有内圈(210)、外圈(220)和环形的保持架(100)。用于容纳滚动轴承(200)的滚动体(110)的环形保持架(100)包括至少一个用于容纳滚动体(110)的兜孔(115)和至少在兜孔(115)轴向端部上具有滚动体(110)的小挡边(120)，其中，小挡边(120)相对于保持架(100)而言在径向上延伸。

Description

滚动轴承和用于滚动轴承的保持架
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承和用于滚动轴承的保持架，特别是角接触球轴承和用于角接触球轴承的保持架。
背景技术
正如图3中角接触球轴承的剖面图所示，传统的滚动轴承350由内圈360、外圈370和滚动体390组成，其中，滚动体由保持架380导引。作为滚动体在此方面例如使用球体、锥体、圆柱体等。下面以球轴承为例。此外，图3示出滚动轴承350设计为角接触球轴承，正如倾斜轴线400表示的那样。使保持架380得到多种功能。为导引滚动体，保持架具有里面可以装入滚动体的间隙或兜孔410。因此，保持架一方面在轴承350运行时将滚动体390引入为此所设计的兜孔410内，另一方面在轴承350组装时有助于稳定轴承或轴承部件。
图4示意示出保持架380的一部分，该保持架设计成环形并在剖面线420和430上拆开。图4此外示出两个兜孔410，它们设计用于容纳两个滚动体，例如球体和在它们之间具有隔板440。
目前的解决方案中公知菊形保持架，其在所有球体完全装入两个轴承圈之间(椭圆形夹紧)后侧面压到球体上。作为选择，菊形保持架也可以首先容纳所有球体，然后组装到一个圈(内圈或外圈)上，以便最后与第二个圈(外圈或内圈，利用公知的物理手段如加热、冷却、塑性变形等)最终组装成自保持的轴承装置。
另一个变型方案是挡边引导的、非菊形保持架，设置在内圈上的保持架首先容纳所有球体，这些球体必须借助附加的工具或介质保持，以便随后与外圈(必要时利用公知的物理手段如加热、冷却、塑性变形等)最终组装成轴承装置。
菊形保持架组装简单，但只能使用有限数量的滚动体，因为各兜孔之间的、保持架的隔板宽度由于咬合力必须设计得更大，也就是隔板440必须更宽，以便可以施加所需的力。非菊形保持架可以容纳更多的滚动体，因为在装入球体时绝不会在这种保持架上作用组装力。但球体不由保持架保持，从而轴承的最终组装必然明显更加麻烦，因为滚动体在圈组装期间存在脱落的危险。
据此使用导引滚动体的(菊形保持架)还有环形引导的保持架。后者与前者相比的优点是，滚动体之间的隔板440可以设计得更小并因此在相同的结构空间情况下可以组装更多的球体，从而轴承总体上具有更大的承载量。但缺点是滚动体(例如球体)不能被保持架固定并因此使组装过程变得困难。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种滚动轴承和保持架改进的设计方案。
该技术问题通过一种用于容纳滚动轴承的滚动体的环形保持架解决。按本发明的保持架具有至少一个用于容纳滚动体的兜孔以及至少在兜孔的一个轴向端部上具有用于滚动体的小挡边，其中，小挡边相对于保持架而言在径向上延伸。
本发明基于这种认识，即传统的挡边引导的保持架的缺点可以通过组装在保持架上的小挡边得以克服。由此防止滚动体在组装轴承时脱落。本发明的另一个核心思想在于，小挡边安装在保持架的轴向端部上。由此在轴承组装时会使滚动体，例如球体的插入进一步更容易。
因此，本发明的实施例可以提供一种用于组装挡边引导的(非菊形)的保持架的经济系统以及它用于在球轴承中容纳最大化的滚动体数量的结构方案。
特别是可以使角接触球轴承的组装更容易。在此，实施例包括用于滚动轴承，特别是双列角接触球轴承的保持架并使其组装变得容易。本发明的核心思想在于改造挡边引导的保持架，使其组装过程会得到明显简化，这一点由此实现，即保持架在兜孔一侧至少在保持架圆周的部分区域内具有小挡边，该小挡边是一个用于将球体装入球体兜孔内的辅助装置。这一点可以由此实现，即将本来球体轴向的插入方向转向为轴向/径向的组合插入方向。此外，在轴承的进一步组装期间，特别是在内圈组装时，可以防止球体从球体兜孔中意外脱落。
附图说明
下面借助附图详细说明本发明的实施例。附图中：
图1示出具有保持架的实施例的滚动轴承实施例；
图2a-f示出使用保持架的实施例时变得容易的组装过程；
图3示出具有传统保持架的传统滚动轴承；以及
图4示出传统保持架的一部分。
具体实施方式
图1示出滚动轴承200的实施例。滚动轴承200包括内圈210和外圈220。滚动轴承200在图1中例如设计为角接触球轴承，正如倾斜轴线300所示。处于内圈210与外圈220之间的是滚动体110和保持架100的一种实施例。保持架100为环形并设计用于容纳滚动轴承200的滚动体110。图1在此方面示出保持架100兜孔115的横截面，其中，箭头10表示轴向，箭头20预先规定径向。此外，图1示出小挡边120靠近轴承内圈210。总体上在其他实施例中也可以设想，小挡边120靠近轴承外圈220。实施例并不局限于图1的几何形状上。
在实施例中，保持架100具有至少一个用于容纳滚动体110的兜孔115并至少在兜孔115的轴向端部上，也就是左侧或右侧边缘上包括用于滚动体110的小挡边120，其中，小挡边120在径向上可以超出保持架100或相对于保持架100而言至少在径向上延伸。保持架100在兜孔115径向内置和/或外置的端部上可以具有小挡边120，其中，小挡边120也可以在轴向上延伸。小挡边120在此方面可以环形沿保持架100，例如沿其内或外圆周延伸并且设计成例如隔板或弹簧。在实施例中，小挡边120也可以是L形并因此在径向和轴向上延伸。可以设想各种各样的小挡边120，例如这种小挡边也可以以凹槽、凹处、缺口、隔板等形式存在。
在这些实施例中，保持架100和小挡边120一体成型，也就是说，在这里小挡边120可以是保持架100的一部分。但不一定非得如此，在其他实施例中，保持架100和小挡边120也可以由两部分或多部分构成。那么，这些部分就可以采用公知的方法如粘接、焊接或其他的摩擦接合式的连接方式相互连接。
因此，小挡边120向兜孔内部的方向或滚动体110的方向凸起。如图1进一步示出的那样，小挡边120在各实施例中沿径向超出兜孔壁。下面保持架100的壁高是指其在径向上的伸长量。在图1中，保持架100环绕兜孔115的壁高采用105a和105b标注并可以看出，保持架100在小挡边120部位上的壁高105b超出小挡边120区域之外的壁高105a。在几个实施例中，保持架100在小挡边120部位上的壁高105b的超出量可以恰恰为小挡边120在径向上的伸长量。
此外，在图1的实施例中可以看出，小挡边120也在轴向上延伸。兜孔壁的轴向伸长量在图1中采用105c标注。可以看出，在小挡边120的区域内的壁厚105d(轴向伸长量)超出小挡边120之外区域内的壁厚105c。在几个实施例中，保持架100在小挡边120部位上的壁厚105d的超出量可以恰恰为小挡边120轴向上的伸长量。因此，在这些实施例中，小挡边120既在轴向上，也在径向上超出保持架100。
保持架100在图1所示的实施例中设计用于组装在滚动轴承200的内圈210与外圈220之间，并且设计用于容纳与内圈210和外圈220的直径相适配的、最大数量的滚动体110。换句话说，可以利用保持架导引的滚动体的最大数量取决于隔板的宽度，正如上面借助图4详细介绍的那样。由此显而易见的是，处于轴承的轴承分度圆上最大数量的滚动体由轴承分度圆的周长和滚动体的直径确定。最小的隔板宽度在确定隔板的尺寸时也应考虑，因为需要保持保持架的导引特性。轴承的轴承分度圆在这里和下面是指轴承运行中滚动体的中心运动的轨迹。该轴承分度圆的直径例如可以相当于轴承内圈210和轴承外圈220直径的算术平均值。如果滚动体在轴承分度圆上所有间距的总和大于单个滚动体的直径，那么滚动体的数量就不是最大的，因为轴承分度圆上还可以容纳滚动体并可以相应缩小隔板，而保持架的引导特性不会由此而受到损害。
因此，在一种实施例中，轴承上存在最大数量的滚动体，也就是说，保持架100具有最大数量的兜孔115。换句话说，保持架100具有大量的兜孔115，经过这些兜孔滚动体110在滚动轴承200的轴承分度圆上彼此也具有预先确定的间距以及其中所有间距的总和小于一个滚动体110的八倍直径，其中，考虑最小的隔板宽度以保持保持架100的导引特性。
如图1所示，在一种实施例中，环形保持架100在靠近内圈210的一侧具有小挡边120。在其他实施例中，也可以考虑，环形保持架100在靠近外圈220的一侧具有小挡边120。
在一些实施例中，小挡边120可以设计成，使其安装时防止滚动体100从保持架100中脱落。在这些实施例中，环形保持架100可以挡边引导和/或设计成非菊形。
下面借助图2a-2f详细介绍轴承的组装过程。总体上实施例也可以包括用于组装滚动轴承200的方法。该方法在此方面包括将保持架100组装在第一轴承圈上，其中，第一轴承圈可以是轴承200的内圈或外圈。保持架100在此方面具有至少一个用于容纳滚动体110的兜孔115以及至少在兜孔115的轴向端部上具有滚动体110的小挡边120，其中，小挡边120相对于保持架100而言在径向上延伸。
此外，该方法包括以一种相对于保持架100而言既具有径向运动分量，也具有轴向运动分量的运动过程将滚动体110装入保持架100。由此该实施例可以使小挡边120在组装时得到充分利用，因为该小挡边可以使滚动体从便于组装的方向插入。此外，该方法还包括将第二轴承圈组装到由第一轴承圈、保持架100和滚动体110组成的组合体上的步骤。
图2a-2f分别示出一个轴承外圈220，其中，再次以该轴承设计成角接触球轴承为出发点，这一点通过倾斜轴线300表示。此外，图2a-2f示出带有小挡边120的保持架100经过兜孔115的横截面，其中，兜孔出于概览的原因在图2a-2f中没有附图符号。
此外，图2a示出在小挡边120与相对的兜孔边缘之间形成的开口宽度d。图2b示出与图2a相同的部件。此外，图2b示出插入兜孔的、具有直径D的滚动体110。为了可以很容易地插入，在这些实施例中，小挡边120与兜孔115边缘之间的最小开口尺寸d大于为其设计兜孔115的滚动体110的直径D。
图2c示出滚动体110可以经过小挡边120装入保持架100的兜孔内。图2d示出处于保持架100内的滚动体110，其中，该滚动体由轴承外圈220保持在右侧并通过小挡边120避免滚动体110向左侧滚落。不言而喻，在其他实施例中也可以设想达到同样效果的其他几何形状。在图2e所示的下个组装步骤中，组装轴承内圈210。在该实施例中，轴承内圈210从上面推入由保持架100、滚动体110和轴承外圈220组成的装置内。在该组装步骤中，小挡边120防止滚动体110滚落。最后图2f示出轴承处于已组装状态。此外，在这种状态下，在轴承内圈210与轴承外圈220之间还可以插入隔板或护板310，例如为了预防轴承内部受到污染。
在这些实施例中，根据图2a-2f所介绍的组装过程或者制造或组装方法也可以以其他顺序进行。尤其可以组装其他类型的轴承。这里所介绍的实施例表明，通过小挡边120使组装过程变得容易，因为滚动体不会滚落。
这些实施例在此方面并不局限于单列轴承结构上，特别是双列角接触球轴承的组装通过本发明的实施例会变得明显更容易。
本发明的实施例提供的优点是，很大程度地改进了非菊形保持架加装最大数量滚动体的现有设计，从而减少滚动体在轴承组装时易于丢失的主要缺点。由此可以设计具有最大承载量的滚动体，也就是说，使用最大数量的滚动体。同时克服由此带来的使组装复杂化的缺点，因为可以取消组装时用于滚动体的固定工具。这一点可以通过上述保持架110上的小挡边120实现。
附图符号
100 保持架
105a 保持架的壁高
105b 保持架和小挡边的壁高
105c 保持架的壁厚
105d 保持架和小挡边的壁厚
110 滚动体
115 兜孔
120 小挡边
200 滚动轴承
210 内圈
220 外圈
300 倾斜轴线
310 护板
350 滚动轴承
360 内圈
370 外圈
380 保持架
390 滚动体
400 倾斜轴线
410 兜孔
420 剖面线
430 剖面线

Claims (10)

1.一种用于容纳滚动轴承(200)的滚动体(110)的环形保持架(100)，其中，所述保持架(100)具有至少一个用于容纳滚动体(110)的兜孔(115)以及仅在所述至少一个兜孔(115)的一个轴向端部上具有用于所述滚动体(110)的小挡边(120)，其中，所述小挡边(120)在径向上超出所述保持架(100)，使得以一种相对于所述保持架(100)而言既具有径向运动分量，也具有轴向运动分量的运动过程将滚动体(110)装入所述保持架(100)中，并且所述小挡边(120)在轴向上延伸，其中，小挡边区域内的壁厚(105d)超出小挡边(120)之外区域内的壁厚(105c)。
2.按权利要求1所述的环形保持架(100)，其中，所述保持架(100)在所述兜孔(115)的径向内端和/或径向外端上具有所述小挡边(120)。
3.按权利要求1或2所述的环形保持架(100)，该保持架设计用于组装在所述滚动轴承(200)的内圈(210)与外圈(220)之间和用于容纳与所述内圈(210)和所述外圈(220)的直径相应的最大数量的滚动体(110)和/或其中所述保持架(100)具有大量的兜孔(115)，所述滚动体(110)通过这些兜孔在滚动轴承(200)的轴承分度圆上彼此具有预先确定的间距以及其中所有间距的总和小于一个滚动体(110)直径的八倍。
4.按权利要求1或2所述的环形保持架(100)，所述保持架在靠近内圈(210)的一侧具有所述小挡边(120)。
5.按权利要求1或2所述的环形保持架(100)，其中，所述小挡边(120)设计用于防止所述滚动体(110)从所述保持架(100)上脱落。
6.按权利要求1或2所述的环形保持架(100)，所述保持架设计成挡边引导保持架和/或非菊形保持架。
7.按权利要求1或2所述的环形保持架(100)，其中，所述小挡边(120)与所述兜孔(115)的边缘之间的最小开口尺寸(d)大于所述滚动体(110)的直径(D)，所述兜孔(115)设计用于所述滚动体的该直径。
8.一种滚动轴承(200)，其具有内圈(210)、外圈(220)和按前述权利要求之一所述的环形保持架(100)。
9.按权利要求8所述的滚动轴承(200)，该滚动轴承设计成单列或双列角接触球轴承。
10.一种用于组装滚动轴承(200)的方法，具有以下步骤：
将保持架(100)组装在第一轴承圈上，其中，所述保持架(100)具有至少一个用于容纳滚动体(110)的兜孔(115)以及仅在所述兜孔(115)的一个轴向端部上具有用于所述滚动体(110)的小挡边(120)，其中，所述小挡边(120)在径向上超出所述保持架(100)；
以一种相对于所述保持架(100)而言既具有径向运动分量，也具有轴向运动分量的运动过程将滚动体(110)装入所述保持架(100)中；以及
将第二轴承圈组装在由所述第一轴承圈、所述保持架(100)和所述滚动体(110)组成的组合体上。
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