CN102575709A - 滚动轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚动轴承(1、28)，所述滚动轴承(1、28)具有至少一列第一列(2)滚动体(3)和至少第二列(4)滚动体(3)、用于这两个列(3、4)的中间圈环(5)、用于第一列(2)的内轴承圈(7、29)以及用于第二列(4)的外轴承圈(6)。

Description

滚动轴承

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承，所述滚动轴承具有：至少一列第一列滚动体和至少第二列滚动体、用于这两个列的中间圈环、用于第一列的内轴承圈以及用于第二列的外轴承圈，其中：

-该中间圈环设有用于第一列的滚动体的外滚道以及用于第二列的滚动体的内滚道；

-第一列的滚动体分别与内轴承圈处于碰触式接触中，第二列的滚动体分别与外轴承圈处于碰触式接触中；

-所述圈环以与滚动轴承的旋转轴线同中心的方式来布置；

-在内轴承圈与中间圈环之间构造第一环形缝隙，第一列滚动体布置在第一环形缝隙中；

-在中间圈环与外轴承圈之间构造有第二环形缝隙，第二列滚动体布置在该第二环形缝隙中；

-环形缝隙在滚动体的两侧密封。

背景技术

在DE 103 24 259A1中详细介绍了这样的滚动轴承。该滚动轴承是角接触球轴承，其具有至少一列第一列呈球形式的滚动体以及至少一列第二列呈球形式的滚动体。角接触球轴承也可以被称为三圈轴承，这是因为该角接触球轴承具有：用于这两个列的中间圈环、用于第一列的内轴承圈以及用于第二列的外轴承圈。内轴承圈具有用于第一列的球的内滚道。用于第一列的球的外滚道构造在两个列共用的中间圈环上。中间圈环也具有用于第二列的球的内滚道。外轴承圈设有用于第二列的球的外滚道。

这些圈环以与滚动轴承的旋转轴线同中心的方式地布置，并且至少部分地轴向彼此套嵌地推移，从而外轴承圈分别至少在旋转对称的部段上在周向侧上包绕中间圈环，而中间圈环分别至少在旋转对称的部段上在周向侧上包绕内轴承圈。

这些圈环以如下方式彼此套嵌地布置，即：这些圈环径向地将滚动体纳入其间，并且在径向方向上界定环形缝隙，这些环形缝隙被部分地由球、球的保持架以及油脂填充。

在滚动体的两侧，环形缝隙被以密封件进行密封。密封过程同样可以理解为：在密封区处利用缝隙密封件进行无碰触的密封，就像刮擦式密封接触那样。密封区是如下的区，在所述区上，滚动轴承的彼此相对运动的元件轴向向外或者向内对环形缝隙加以密封。

在转速较高进而离心力影响增大的情况下和/或由于相对较小的稠度在温度较高的情况下，在滚动接触部中以及在滚动轴承中难于保留润滑脂。因而在这种轴承中往往实现有特别构型的保持架和复杂的密封件，这也造成滚动轴承更昂贵。

在具有双离合器的传动系中，总是使用直径相对较大并且标称转速高的轴承。此外，这些轴承由于其靠近内燃机和离合器，而由于通过离合器磨损引起的尘屑而经受附加的负荷以及高温。

DE103 14 259A1在离合器分离轴承(Ausrücklager)中设置为每列有两个密封系统，这两个密封系统在三列式轴承的其中一侧具有缝隙密封件，并且在另一侧具有密封贴合的密封唇。密封唇虽然在密封区处能很好地进行密封，然而由于刮擦式密封接触而产生摩擦。此外，尤其是当该密封系统用在无切削式制造的由片材制成的角接触球轴承中时，用于密封的成本要占到滚动轴承全部成本的一半。

发明内容

本发明的任务是，完成如下的滚动轴承，该滚动轴承的密封系统尽管有对该密封系统提出的较高要求，仍然能简单而且廉价地制造。

该任务利用权利要求1的主题以及其他从属权利要求的主题得到解决。

该滚动轴承可以具有作为滚动体的球和/或滚子，该球和/或滚子的直径相同的直径或者具有按列有所区别的直径。该滚动轴承可以是两列式的或者多列式地构造。在相邻列之间分别布置有共用的中间圈环。相邻列可以理解为：相邻列的滚动体位于直径相同的节圆上或者该相邻列的节圆有所区别。因而本发明适用于径向和/或轴向滚动轴承。

在各种情况下，所述中间圈环设有用于第一列的滚动体的外滚道以及用于第二列的滚动体的内滚道。共用的轴承圈可以理解为一体式或者由任意多个零件组合而成的构件，至少两个以节圆或者类型相区别的列的滚动体在如下构件上滚动，所述构件作为中间圈环布置在所述列之间，因而中间圈环以轴承的整体转速的一半的转速进行旋转。

此外，滚动轴承还具有至少一个内轴承圈(内圈)或者至少一个外轴承圈(外圈)。在滚动轴承具有多于一列第一列或者第二列的情况下，内轴承圈和/或外轴承圈同样可以被构造成中间圈环。在轴承圈上，分别构造用于该列的滚动体的内滚道和外滚道。

还可以想到的是，内轴承圈、中间圈环和外轴承圈具有多于一个的同样类型的或者就实施方案而言有所不同的内和/或外滚道。

第一列与第二列以其节圆直径和/或轴承系统类型相区别。在此，滚动轴承具有多少第一列和第二列是不重要的。然而轴承的所有第一列具有相同节圆和/或是相同的轴承类型。相应地，滚动轴承的所有第二列彼此间同样具有相同节圆和/或是相同的轴承类型。还可以想到的是，本发明滚动轴承具有第三、第四和第n列滚动体，这些列与其他列以其他节圆和/或轴承类型相区别。那么可以想到的是，在轴承系统中，深沟球轴承可以与角接触球轴承和/或四点接触轴承组合。

本发明适用于如下的滚动轴承，在其中，所述列的所有承力的滚动体彼此具有相同或者不同的直径。

内滚道是如下列的滚道，所述滚道比在相同列中的外滚道更接近旋转轴线。内滚道的轮廓绕旋转轴线通过外圆周来表现，外滚道的轮廓通过内圆周来表现。也允许这样定义滚道，即，一个列的内滚道整个或者一部分通过如下外圆周来表现，所述外圆周大于对一个或者多个其他列的外滚道加以表现的内圆周。所述滚道构造在如下构件上，所述构件要么是典型的滚动轴承圈，要么直接是任意类型的轴、螺栓、壳体和空心圆柱形构件。

滚动轴承的轴承圈以与滚动轴承的旋转轴线同中心地轴向相邻和/或相连的方式布置。在径向滚动轴承中，外轴承圈优选在周向侧上包绕中间圈环的至少一部分。同时和/或另选的是，内轴承圈的一部分被中间圈环包绕。

本发明的应用优选设置在角接触球轴承中。角接触球轴承可以理解为这样的轴承系统，在这种轴承系统中，压力线不像在深沟球轴承中那样径向于轴承中轴线地分布，而是相对于该中轴线倾斜地分布。在此，压力线在滚动体在内滚道及外滚道上的接触部之间分布。压力线在假想的、轴向沿着滚动轴承旋转轴线分布的、穿过滚动体和滚道而设定的剖切平面中延伸。所述剖切平面穿过滚动体与内滚道和外滚道的接触部地分布。

所述圈环以彼此间的径向间距或者轴向间距这样布置，即，在所述圈环之间分别构造有环形缝隙。所述环形缝隙大致可以具有球形、空心圆柱形或者圆盘形或者说任意的其他待密封的基本形状。一个或多个相应的列位于环形缝隙中。

根据本发明设置为，两个所述环形缝隙至少在所述列的一侧共同借助于仅一个密封系统来密封。另一从属权利要求设置为，密封系统具有至少一个至少部段式呈盘片状的密封元件，所述密封元件从其中一个轴承圈出发，并且在此首先径向跨越其中一个环形缝隙，之后继续与所述中间圈环无碰触地朝向另外那个轴承圈的方向定向。

代替在轴承的每侧有两个密封系统地，优选在两侧设有仅一个密封系统。所述密封系统至少由一个以及另选由两个和更多密封元件形成，其中，至少一个密封元件在从密封件载体朝向中间圈环的方向上主要径向取向，并且因此轴向完全遮盖所述环形缝隙，之后在所述中间圈环处从旁延伸经过，并且一并密封另外那个环形缝隙。

这种布置方案的优点在于，该布置方案相对于现有技术的滚动轴承减少了密封系统，进而减少了密封元件。所述滚动轴承能够以简单和廉价的方式制造。

此外还可以减少密封区的数目，从而更好地密封滚动轴承。因此，本发明的一构造方案设置为，所述密封系统仅具有一个外置的密封区。该轴向外置的密封区是滚动轴承的轴承内部与滚动轴承的外部之间的被密封的接合部。所述密封区可以由刮擦式密封件形成，或者如根据本发明一实施方式所设置的那样，由缝隙密封件形成。

通过应用缝隙密封件，一方面可以减少滚动轴承中的磨损，另一方面可以取消使用昂贵的弹性密封唇。可以应用盘片状的密封元件，这些密封元件能够以几乎任意的形式简单而廉价地通过冲压、弯曲、压印和拉延而由片材制成。特别简单的缝隙密封件例如由密封盘片以及在所述密封盘片与轴承圈的配套内圆柱形或外圆柱形平面之间的密封缝隙形成。

此外，由片材制成的、多个盘片状或者以任意横截面型材化的密封圈彼此可以组合成迷宫式密封件。

本发明另一构造方式设置为，其中一个所述密封元件与其中一个所述轴承圈一体式地构造。这种密封元件例如是径向法兰，所述径向法兰由钵形的并且制造为拉延件的轴承圈的凸缘或者打孔的底部构成。优选在所述法兰与其中一个所述轴承圈之间构造有至少一个密封缝隙，从而完全可以取消单独的密封元件，并且还能够以更廉价的方式制造滚动轴承。

按照可选方式，将根据本发明的滚动轴承的内轴承圈、外轴承圈或者中间圈环设置为用于密封元件的载体。按照可选方式，在所述密封元件自身之间或者在密封元件与前述轴承圈的其中一个或者多个之间产生密封缝隙。

这些密封元件与相应密封件载体一体式地构造或者作为独立构件置于密封件载体上。所述密封元件是所有如下的构件，即，所述构件连同密封系统的至少一个其它元件一起形成密封件。所述密封元件是如下的唇片，即，所述唇片连同一个或者多个密封面一起构成密封件。然而另选的是，所述密封元件优选是呈密封板、离心盘片和密封圈形式的片材圈环，所述片材圈环连同一个或者多个密封缝隙一起构成缝隙密封件或者迷宫式密封件。因为这种缝隙密封件是无碰触的而且相应在滚动轴承中没有产生摩擦，所以这种缝隙密封件是优选的。

对附图的详细说明

具有相同含义的构件设有相同附图标记。

图1以沿着其旋转轴线18的纵剖面示出被实施为角接触球轴承的滚动轴承1。滚动轴承1具有至少一列第一列2的滚动体3以及第二列4的滚动体3。滚动体3被实施为球。此外，滚动轴承设有中间圈环5并且具有用于第一列2的内轴承圈7以及用于第二列4的外轴承圈6。

内轴承圈7是沿纵剖切平面观察呈钵形的构件，该构件具有打孔的底部，该底部具有径向向外指向的边缘，该边缘也被称为法兰7a。外轴承圈6是如下的钵形构件，其在底部具有凹进部6b，并且在轴承圈与凹进部6b之间具有径向向内指向的法兰6a。

中间圈环设有用于第一列2的滚动体3的外滚道8以及用于第二列4的滚动体3的内滚道37。第一列2的滚动体3分别在内滚道9上与内轴承圈7处于碰触式接触中，而第二列4的滚动体3分别在外滚道10上与外轴承圈6处于碰触式接触中。

圈环5、6和7以与滚动轴承1的旋转轴线同中心的方式布置。外轴承圈6在周向侧上包绕在基本上呈空心圆柱形的中间圈环5。同样中间圈环5包绕内轴承圈7。

在内轴承圈7与中间圈环5之间构成有第一环形缝隙11。第一列滚动体3布置在第一环形缝隙11中，并且利用球保持架19得到引导。在中间圈环5与外轴承圈6之间构成有第二环形缝隙12。第二列4的滚动体3借助于球保持架20保持在第二环形缝隙12中。

环形缝隙11和12在左侧利用仅一个密封系统13密封，而在右侧利用仅一个密封系统14密封，并且至少部分地填充润滑脂。

外轴承圈6是密封件载体15，并且承载密封系统13的密封元件16。因而密封件载体15是独立于中间圈环5的构件。密封元件16是由片材制成的密封盘片17，密封盘片17由空心圆柱形的支座17a和遮盖盘片17b构成。空心圆柱形的支座17a和遮盖盘片17b在通过冷改型产生的双重叠合部17c处过渡为彼此。当密封元件16压入外轴承圈6中时，双重叠合部17c充当轴向止挡。

在密封系统13中，两个环形缝隙11和12通过密封元件16基本上得到密封。密封元件16形成两个缝隙密封件。密封盘片17轴向完全遮盖环形缝隙12，并且在此与中间圈环5无碰触。为此，尽可能朝向内轴承圈7的方向径向取向的遮盖盘片17b在径向高度上略微向外弯曲突出

，并且出于形成密封系统13的第一缝隙密封件的目的，该遮盖盘片17b对在遮盖盘片17b与中间圈环5的端侧5a之间的轴向密封缝隙21加以界定。

此外，密封系统13还具有独立于外轴承圈6的密封元件22，密封元件22由内轴承圈7的盘片状法兰7a形成，内轴承圈7在这种情况下是密封件载体25。密封元件22连同独立于内轴承圈7的密封元件15一起形成密封系统13的第二缝隙密封件，第二缝隙密封件由遮盖盘片17b、法兰7a以及在遮盖盘片17b与法兰7a之间的轴向密封缝隙23形成。密封缝隙23是密封系统13的唯一轴向外置的密封区。密封系统13具有第三缝隙密封件，该第三缝隙密封件由法兰7a的朝向径向外部的端侧7b、中间圈环5的内侧以及径向密封缝隙24形成。

因而，密封系统13由呈密封盘片17形式的至少部分地为盘片状的第一密封元件16构成，第一密封元件16从外轴承圈6出发，轴向遮盖其中一个环形缝隙12，并且在至少一个密封区27处利用滚动轴承1的至少一个呈法兰7a形式的其它元件来密封另外那个环形缝隙11。

此外，滚动轴承1还设有密封系统14，密封系统14具有呈外轴承圈6的盘片状法兰6a形式的密封元件26，该盘片状法兰6a与密封件载体15一体式构造。法兰6a与密封盘片17相对置，并且轴向完全遮盖第二环形缝隙12，与中间圈环5不碰触。为了形成缝隙密封件，在圆柱形凹进部6b与内轴承圈7的外圆柱形部段之间构造有密封缝隙27，从而密封系统14利用仅一个基于密封缝隙27的密封区而无碰触地密封两个环形缝隙11和12。

图2以沿着其旋转轴线18的横截面示出被实施为角接触球轴承的滚动轴承28。滚动轴承28具有至少一列第一列2的滚动体3以及第二列4的滚动体3。该滚动体3被实施成球。此外，滚动轴承设有中间圈环5，并且具有用于第一列2的内轴承圈29和用于第二列4的外轴承圈6。

中间圈环5设有用于第一列2的滚动体3的外滚道8以及用于第二列4的滚动体3的内滚道37。第一列2的滚动体3分别在内滚道9上与内轴承圈29处于碰触式接触中，而第二列4的滚动体3分别在外滚道10上与外轴承圈6处于碰触式接触中。

圈环5、6和29以与滚动轴承28的旋转轴线18同中心的方式布置。外轴承圈6在周向侧上包绕空心圆柱形的中间圈环5的部段。同样地，中间圈环5包绕内轴承圈29。

在内轴承圈29与中间圈环5之间构造有第一环形缝隙11。第一列滚动体3布置在第一环形缝隙11中，并且利用球保持架19得到引导。在中间圈环5与外轴承圈6之间构造有第二环形缝隙12。第二列4的滚动体3借助于球保持架20保持在第二环形缝隙12中。

环形缝隙11和12在左侧利用仅一个密封系统30加以密封，而在右侧利用仅一个密封系统14加以密封，并且至少部分地填充润滑脂。

外轴承圈6是密封件载体15，并且承载密封系统30的密封元件31。因而，密封件载体15是独立于中间圈环5的构件。密封元件31是由塑料制成的盖帽32，盖帽32利用空心圆柱形支座32b扣合到外轴承圈6上。

在密封系统30中，两个环形缝隙11和12共用通过具有两个密封元件31和33的密封件加以密封，这两个密封元件31和33彼此协同工作地至少形成密封系统30的唯一轴向外置的密封区34。

盖帽32轴向完全遮盖环形缝隙12，并且在此与中间圈环5不碰触，并且出于形成该密封系统的第一缝隙密封件的目的，该盖帽32对盖帽32与中间圈环5的端侧5a之间的轴向密封缝隙21加以界定。

此外，密封系统30还具有独立于外轴承圈6和内轴承圈29的密封元件33，密封元件33由离心盘片35形成，离心盘片35置于构造为密封件载体25的内轴承圈29上。

密封元件31连同独立于内轴承圈29的密封元件33一起形成密封系统30的缝隙密封件，该缝隙密封件通过盖帽32的圆柱形轴领32a、圆柱形支座35a以及通过轴领32a与支座35a之间的径向密封缝隙36来形成。密封系统30具有第三缝隙密封件，第三缝隙密封件由离心盘片35的空心圆柱形部段35b、中间圈环5的内侧以及在该空心圆柱形部段35b与中间圈环的内侧之间的径向密封缝隙24来形成。

因而，密封系统30由呈盖帽32形式的至少部分地为盘片状的第一密封元件31形成，第一密封元件31从外轴承圈6出发，轴向遮盖其中一个环形缝隙12，并且在至少一个密封区34处利用滚动轴承1的至少一个呈离心盘片35形式的其它元件无碰触地密封另外那个环形缝隙11。

此外，滚动轴承1还设有密封系统14，密封系统14具有呈外轴承圈6的盘片状法兰6a形式的密封元件26，该盘片状法兰6a与密封件载体15一体式构造。法兰6a与盖帽32相对置，并且轴向完全遮盖第二环形缝隙12，与中间圈环5不碰触。为了形成缝隙密封件，在圆柱形凹进部6b与内轴承圈29的外圆柱形部段之间构造密封缝隙27，从而密封系统14利用仅一个密封区来密封两个环形缝隙11和12。

附图标记

1滚动轴承

2第一列滚动体

3滚动体

4第二列滚动体

5中间圈环

5a中间圈环的端侧

6外轴承圈

6a法兰

6b凹进部

7内轴承圈

7a法兰

8外滚道

9内滚道

10外滚道

11环形缝隙

12环形缝隙

13密封系统

14密封系统

15密封件载体

16密封元件

17密封盘片

17a空心圆柱形支座

17b遮盖盘片

17c双重叠合部

18旋转轴线

19球保持架

20球保持架

21密封缝隙

22密封元件

23密封缝隙

24密封缝隙

25密封件载体

26密封元件

27密封缝隙

28滚动轴承

29内轴承圈

30密封系统

31密封元件

32盖帽

32a轴领

32b空心圆柱形支座

33密封元件

34密封区

35离心盘片

35a支座

35b部段

36密封缝隙

37内滚道

Claims (10)

1.滚动轴承(1、28)，所述滚动轴承(1、28)具有至少一列第一列(2)滚动体(3)和至少第二列(4)滚动体(3)、用于这两个列(3、4)的中间圈环(5)、用于所述第一列(2)的内轴承圈(7、29)以及用于所述第二列(4)的外轴承圈(6)，其中：

-所述中间圈环(5)设有用于所述第一列(2)的滚动体(3)的外滚道(8)以及用于所述第二列(4)的滚动体(3)的内滚道(37)；

-所述第一列(2)的滚动体(3)分别与所述内轴承圈(7)处于碰触式接触中，所述第二列(4)的滚动体(3)分别与所述外轴承圈(6)处于碰触式接触中；

-所述圈环(6、7)以与所述滚动轴承(1、28)的旋转轴线(18)同中心的方式布置；

-在所述内轴承圈(7)与所述中间圈环(5)之间构造有第一环形缝隙(11)，所述第一列(2)滚动体(3)布置在所述第一环形缝隙(11)中；

-在所述中间圈环(5)与所述外轴承圈(6)之间构造第二环形缝隙(12)，所述第二列(4)滚动体(3)布置在所述第二环形缝隙(12)中；

-所述环形缝隙(11、12)在滚动体(3)的两侧密封，

其特征在于，这两个环形缝隙(11、12)至少在所述列(2、4)的一侧共同借助于密封系统(13、14、30)密封。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述密封系统(13、14、30)仅具有一个轴向外置的密封区。

3.根据权利要求2所述的滚动轴承，其特征在于，所述密封区是缝隙密封件的密封缝隙(23、27、34)。

4.根据权利要求3所述的滚动轴承系统，其特征在于，所述缝隙密封件通过至少部段式呈盘片状的密封元件(16、26)以及通过在所述密封元件(16、26)与其中一个所述轴承圈(5、7)之间的所述密封缝隙(23、27)来形成。

5.根据权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述密封系统(13、14、30)通过至少部段式呈盘片状的第一密封元件(16、22、26、31、33)来形成，所述第一密封元件(16、22、26、31、33)从其中一个所述轴承圈(6、7)出发，轴向遮盖其中一个所述环形缝隙(12)，并且在至少一个密封区处利用所述滚动轴承81、28)的至少一个其它元件(6、7、16、22、26、31、33)来密封另外那个所述环形缝隙(12)。

6.根据权利要求5所述的滚动轴承，其特征在于，所述其它元件是其中一个所述轴承圈(6、7)。

7.根据权利要求5所述的滚动轴承，其特征在于，所述其它元件是所述密封系统(30)的至少部段式呈盘片状的第二密封元件(33)，其中，在所述第一密封元件(31)与所述第二密封元件(33)之间构造有至少一个密封区(34)。

8.根据权利要求1的前序部分所述的滚动轴承，其特征在于，密封系统(13、14、30)具有至少一个至少部段式呈盘片状构造的密封元件(16、26、31)，所述密封元件(16、26、31)从其中一个所述轴承圈(6)出发，并且在此首先径向跨越其中一个所述环形缝隙(12)，之后继续与所述中间圈环(5)无碰触地朝向另外那个所述轴承圈(7)的方向定向。

9.根据权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，所述密封元件(26)与轴承圈(6)一体式地构造。

10.根据权利要求8所述的滚动轴承，其特征在于，两个缝隙密封件借助于所述密封元件(16)形成，其中，第一缝隙密封件通过所述密封元件(16)以及在所述中间圈环(5)与所述密封元件(16)之间的密封缝隙(21)来形成，第二缝隙密封件通过所述密封元件(16)以及在其中一个所述轴承圈与所述密封元件(16)之间的密封缝隙(23)来形成。

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