CN103270328B - 球轴承保持架和具有该保持架的深沟球轴承 - Google Patents

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Abstract

一种用于球轴承单元的保持架，包括两个半保持架（51、52），二者彼此连接且关于轴承的中心平面（P）对称。每个半保持架具有环形体（53），提供在相反的方向上径向延伸的两个同轴且圆周连续的径向脊（56、57），其第一脊（56）延伸在径向向外的方向上用于密封地接合轴承单元的外圈中形成的凹槽（25），并且第二脊（57）延伸在径向向内的方向上用于密封地接合轴承单元的内圈中形成的凹槽（35）。

Description

球轴承保持架和具有该保持架的深沟球轴承
技术领域
本发明涉及用于球轴承的球保持架。本发明还涉及深沟球轴承，在该领域中由首字母缩写DGBB表示。
背景技术
已经知晓包括由两个对称半保持架连接在一起形成的球保持架的轴承单元，其中每个半保持架具有与相对半保持架相互连接的装置，并且提供多个部分半球腔体，其轴向面对该相对半保持架的半球腔体，从而与后者的腔体一起形成球保持凹腔。
发明内容
本发明的总目标是提供上述类型的保持架和轴承，其使装配工艺简单且经济。本发明的另一个目标是改善轴承单元内的润滑脂密封和分布。
下面将更加清楚，这些和其它目标和优点根据本发明由如权利要求1限定的保持架实现。根据本发明的另一个方面，提供如权利要求14所限定的轴承单元。本发明的优选实施例限定在从属权利要求中，其内容看作本说明书的整体部分。
附图说明
现在参考附图描述本发明的优选而非限定性的实施例，附图中：
图1是包括根据本发明实施例的包括保持架的轴承单元的轴向截面的局部视图；
图2是图1的轴承单元的外圈的轴向截面的局部视图；
图2A和2B是图2中由2A和2B表示的两个细节的放大图；
图3是图1的轴承单元的内圈的轴向截面的局部视图；
图3A是图3中由3A表示的细节的放大图；
图4是图1的轴承单元的透视图，为了说明的目的已经从其去除了外圈；
图5是图4所示组件的透视图，已经从其去除了部分保持架；以及
图6是沿着图1的轴承单元的径向平面剖取的截面透视图。
具体实施方式
在对本发明的实施例给出详细描述前，必须强调本发明不限于其应用于说明书中引用或附图中示出部件的细节和构造。本发明可以以各种方式实施。在此采用的措辞和术语仅为了说明的目的不作为限制。术语“包括”、“包含”、“形成“及其变形的使用不仅覆盖这些词语涉及的元件，而且覆盖这些元件的任何等同物。
首先参见图1，球轴承单元，总体上以10表示，包括固定的外圈20、关于旋转轴x可旋转的内圈30、插设在外圈和内圈之间的一组球40、以及球保持架50。轴承单元10是深沟球轴承单元（DGBB）。
保持架50由彼此连接的两个半保持架51、52组成，保持架有利地为彼此相同且以相对于通过轴承的径向中心平面P基本上对称的方式设置，球40的中心C位于该径向中心平面P上。半保持架优选由塑料材料制造，例如，PA66（聚酰胺66）或者聚六亚甲基酰胺，它们已经用于制造保持架，由于它们即使在重负荷下使用的耐磨性、低摩擦系数、成形性和耐老化性。作为对塑料材料的替换，可采用诸如钢的金属。
由于半保持架的对称性，下面的描述仅专门地涉及两个半保持架之一，附带地，没有描述的部分看作与描述的部分相同或基本相同。每个半保持架包括基本环形体53，其一侧在这里限定为轴向外侧，参考在完全装配的条件下保持架在轴承单元中使用设定的位置。每个半保持架由平面径向表面54限定在其轴向外侧，使用中平面径向表面54优选设置为与外圈和内圈的各自的侧面21、31对齐。环形凹槽55形成在半保持架的轴向外侧中的实际中心位置，以便进一步增加半保持架的柔性，并且便于其安装在轴承上，如下所述。
遍及本说明书和权利要求书，表示位置和方向的任何术语和词语，例如，“径向”和“轴向”应理解为参照轴承单元的旋转轴x。
在其径向内表面上，外圈20具有中心球滚道22，并且在中心球滚道22的每一侧上的对应的中间环形凹槽23，其具有在轴向向外方向上发散的圆锥表面24（图2B）和优选为梯形形状的侧向环形凹槽25（图2A），其更靠近轴承的轴向外侧。
在内球滚道32的每一侧上，侧向环形凹槽25的每一个与内圈的径向外表面中形成的各个侧向环形凹槽35径向对齐（图3和3A）。
每个半保持架具有基本上同轴且圆周上连续的两个径向脊，其第一脊在径向向外方向56上突出且与外圈中形成的侧向凹槽25接合而提供迷宫密封作用，并且其第二脊57在径向向内方向上突出且与内圈中形成的侧向凹槽35密封接合。脊56和57的每一个从环形体53的各边缘58、59延伸，各边缘58、59分别从径向外周边和从径向内周边在轴向向内方向上突出。该构造给边缘58、59提供较大的柔性，能使两个半保持架咬合配合在各安装凹槽25、35中。
从轴向内侧，半保持架具有朝着球打开的环形容器60、61。容器60、61的功能是用作临时累积润滑脂的储槽。容器向着球打开，各自的圆锥表面62、63向着球滚道发散，以促使润滑脂朝着球滚道且朝着中间凹槽23重新分布。
在其轴向内侧上，换言之在使用中面向球的侧面上，每个半保持架的基本环形体53提供多个部分半球腔体64，其每一个由一对轴向凸起65形成，轴向凸起65的各凹面表面66设在相同的理想球面上且基本上成对地彼此面对。两个半保持架的半球座在装配条件下的轴向方向上彼此面对，并且组合限定多个部分球凹腔，用于在轴承圈的滚道22、23之间以相等的圆周间隔保持球40。每个凹腔是各球表面的部分，其中心C位于径向中心平面P上。
另外，多个轴向连接凸起67从每个半保持架的基本环形体53的轴向内侧延伸，这些凸起与成对的轴向凸起65交替设置。连接凸起67的每一个具有部分半球凹面座，适合于形成用于在装配条件下保持对应球的凹腔。在凹面座68的的两侧，关于圆周方向，每个连接凸起具有相互连接装置用于连接到相对半保持架。在所示的特定实施例中，相互连接装置由轴向突出的销69和对应的凹陷70形成，其中销69可有利地咬合锁定。在所示的示例中，销69弹性地分叉。
如图4所示，在装配条件下凸起65和67的轴向端面彼此接触且位于轴承的径向中心平面P上。
每个半保持架具有在圆周方向上连续的两个凸起65和67之间的部分72，部分72从半保持架的基本环形体的轴向内侧轴向延伸，延伸的距离小于凸起65和67的轴向延伸。部分72在优选实施例中为截头锥体形状，轴向上短于其它的凸起65和67，并且因此与后者以及与在相对保持架上的类似形状组合以形成多个径向通道73。这些通道带来位于保持架和内球滚道之间的环形空间，与位于保持架和外球滚道之间的环形空间直接流体相通。这两个空间如所知的填充有润滑脂。
为了促使润滑脂在轴承中流动，并且因此保证其分布，部分72具有以向外展开成对设置的倾斜表面74从而在轴向向外方向发散。为了借助于在保持架旋转期间具有的离心力促进润滑脂进一步流动，倾斜表面74略微的凹入。
可理解的是，由于存在也用作密封元件的保持架以防止润滑脂流出和污染物进入轴承，可省略两个密封壳体，这两个密封壳体传统上设置在轴承的侧面以密封轴承的内圈和外圈之间的环形间隙。由于脊56和57由半保持架形成，有利于构成轴承单元而没有任何其它的特定密封装置。
两个部件的消除产生生产和装配时间和成本上的直接减少。因为内圈的外直径减小而产生容纳每个半保持架所需的空间，特别是在形成用于半保持架的安装凹槽25的区域，所以实现了材料和重量上的进一步成本减小和节约。对应的材料和重量上的减小还实现在轴承的外圈上，其内径在侧向区域上增加以接收半保持架的径向外部部分。

Claims (14)

1.用于球轴承单元的保持架，包括：
-多个凹腔，其每一个由中心(C)位于该轴承的径向中心平面(P)中的各球形表面限定；
-两个半保持架(51、52)，该两个半保持架(51、52)基本上关于该中心平面(P)对称且彼此连接，每个半保持架具有环形体(53)和多个部分半球腔体(64、66、68)，该多个部分半球腔体(64、66、68)轴向面对相对的半保持架的半球腔体，从而以其限定所述凹腔；
-连接装置(69、70)，所述连接装置(69、70)与每个保持架相关，用于将两个半保持架连接在一起；
该保持架的特征在于，对于每个半保持架(51、52)，它包括从每个环形体(53)在相反方向上径向延伸的两个基本上同轴且圆周连续的径向脊(56、57)，其第一脊(56)在径向向外的方向上延伸用于密封地接合该轴承单元的外圈中形成的凹槽(25)，并且其第二脊(57)在径向向内的方向上延伸用于密封地接合该轴承单元的内圈中形成的凹槽(35)，
其中，所述第一和第二脊(56、57)从该环形体(53)的各边缘(58、59)延伸，所述各边缘(58、59)分别从所述环形体的径向外周边部分和径向内周边部分在轴向向内的方向上突出；并且，
每个半保持架(51、52)提供朝着该中心平面(P)打开的两个同轴环形容器(60、61)，每一个所述环形容器(60,61)由所述各边缘(58、59)界定，并且适合于用作润滑脂的贮液器，
其中，构成该部分半球腔体的多个轴向凸起(65、67)从每个半保持架(51、52)的该环形体(53)朝着该中心平面(P)延伸，并且其中该圆周连续凸起(65、67)的至少一些由部分(72)结合，该部分(72)的轴向延伸短于与其接合在一起的该轴向凸起，因此较短部分(72)与相对的半保持架限定多个径向通道(73)；并且
其中，该较短部分(72)的表面(74)以倾斜角倾斜且成对向外展开以在轴向向外的方向上发散。
2.根据权利要求1所述的保持架，其特征在于，该环形容器(60、61)的每一个具有由各边缘(58、59)形成的且朝着该中心平面(P)发散的各自的边缘的圆锥表面(62、63)。
3.根据权利要求1所述的保持架，其特征在于，该表面(74)是凹入的。
4.根据权利要求1所述的保持架，其特征在于，该较短部分(72)基本上具有截头锥形形状。
5.根据权利要求1所述的保持架，其特征在于，限定该半球腔体的该多个轴向凸起(65、67)从该环形体(53)面向该中心平面(P)的一侧延伸，并且包括：
第一多个轴向凸起(65)，所述第一多个轴向凸起(65)具有各自的凹面表面(66)，所述凹面表面(66)位于相同的理想球形表面中且基本上成对地彼此面对，以及
第二多个轴向连接凸起(67)，圆周上厚于该第一多个轴向凸起(65)，与成对的第一轴向凸起(65)交替设置，每个轴向连接凸起(67)设置部分半球腔体，并且在圆周方向上在该腔体的两侧，设置用于与相对半保持架相互连接的连接装置(69，70)其中之一。
6.根据权利要求5所述的保持架，其特征在于，
该连接装置包括轴向凸起销(69)和用于咬合锁定该凸起销(69)的对应凹陷(70)。
7.根据权利要求6所述的保持架，其特征在于，该销(69)弹性地分叉。
8.根据权利要求5所述的保持架，其特征在于，该轴向凸起(65、67)的轴向端面位于该径向中心平面(P)中且放置为与相对半保持架的对应的轴向凸起的类似端面接触。
9.根据权利要求1所述的保持架，其特征在于，环形凹槽(55)形成在该半保持架的该环形体的轴向外侧中，该凹槽位于外部和内部周边部分之间的径向中间位置。
10.球轴承单元(10)，包括具有径向内表面提供有径向外滚道(22)的外圈(20)、具有径向外表面提供有径向内滚道(32)的内圈(30)、以及径向地插设在外滚道(22)和内滚道(32)之间的一组轴承球(40)，
其特征在于，该轴承单元包括根据权利要求1至9中任何一项所述的保持架(50)，并且在于该两个半保持架(51、52)的每一个具有第一脊(56)，第一脊(56)接合在该外圈(20)的径向内表面中形成的各自的圆周凹槽(25)中，同时提供迷宫密封作用，并且具有第二脊(57)，第二脊(57)接合在该内圈(30)的径向外表面中形成的各自的圆周凹槽(35)中，同时提供迷宫密封作用。
11.根据权利要求10所述的轴承单元，其特征在于，该外圈(20)在该滚道(22)的两侧上提供在该滚道和由该半保持架接合的凹槽(25)之间的各自的中间环形凹槽(23)。
12.根据权利要求11所述的轴承单元，其特征在于，该中间环形凹槽(23)具有在轴向向外方向上发散的中间环形凹槽的圆锥表面(24)。
13.根据权利要求11或12所述的轴承单元，其特征在于，该中间环形凹槽(23)轴向相邻于各自的边缘(58)的圆锥表面(62)，从而从各自的环形容器(60)接收润滑脂。
14.根据权利要求10所述的轴承单元，其特征在于，该轴承单元是深沟球轴承单元。
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