CN103339394B - 具有间隔体的径向滚动轴承和组装滚动轴承的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有多个滚动体(6)的滚动轴承，其中，沿着轴承分度圆在两个直接相邻的滚动体(6)之间安置有选取的间隔件(9)，所述选取的间隔件(9)被设计用于在所述两个相邻的滚动体(6)之间保证预定的最小间距，其中，所述选取的间隔件(9)与所述滚动轴承的所有其它间隔件(8)物理上相隔，并且该选取的间隔件(9)由沿径向内置的第一部件(10)和沿径向外置的第二部件(12)组成，所述第二部件(12)与所述第一部件(10)形状接合、摩擦接合或材料接合地连接。

Description

具有间隔体的径向滚动轴承和组装滚动轴承的方法

技术领域

本发明涉及一种滚动轴承和尤其一种新的保持架设计方案，以及一种设计方案，其能够使滚动轴承内的多个滚动体相互间保持在限定的最小间距内。

背景技术

为了避免滚子或滚动体在滚动轴承内相互接触或者助动，而使用滚动轴承保持架。为了提高滚动轴承的承载量可以增大滚动体自身的尺寸，从而产生总体上更大的轴承。可选地也可以尝试将更多数量的滚动体放置在大小不变的轴承内。后者经常与轴承产品或者在轴承保持架上的轴承组装的要求相矛盾。在轴承组装时必须较好地操作菊形保持架，因为其通过它的固有弹性保持滚动体，例如球轴承的滚珠，由此菊形保持架也可避免在装配后轴承的解体。但是，菊形保持架相对需要较多空间，因为在滚动体之间的菊形保持架的隔片必须相对较厚，以便能够产生必要的用于滚动体的保持力。因此，在使用菊形保持架时，将滚动体的数量提高到理论上的最大值是较困难的，该最大值通过在没有保持架的轴承内可能的滚动体的数量得出。

径向完全环绕的传统保持架还能够被这样设计，使得在各个滚动体之间的隔片相对较薄。但是，这种保持架的使用在轴承的组装中是有缺点的。对于球轴承，例如当轴承与两侧的滚珠完成自身装配后，保持架被安置在轴承上并且相互挤压、铆接或以其它方式沿轴向相互连接。对于一些滚动轴承类型，这种传统的轴承保持架在装配完成后被额外地装入，也就是说，轴承保持架的直径在保持架被安装后通过另一个加工步骤被减小，从而避免轴承解体。因此，这引起保持架在装配中通常首先必须沿轴向在档边上移动，因此保持架直径必须大于档边直径。但是，在运行时希望保持架直径小于档边直径，以便避免轴承或者滚动体解体。对于传统保持架在每个轴承将要安装较多的滚动体时，刚刚所述的方法会导致较高的装配成本。

因此，需要一种设计方案，其可以有效地避免滚动轴承的相邻的滚动体的接触，并且能够在轴承内设置尽可能多的滚动体。

在本发明的一些实施例中，在滚动轴承的两个直接相邻的滚动体之间使用独立的间隔件，如此确定所述间隔件的几何尺寸，使得在两个滚动体之间保证预定的最小间距。该间隔件设计为两部件的形式，即其由径向内置的第一部件和径向外置的第二部件组成。在本文中，径向内置意味着所述部件沿径向完全位于径向外置部件之内(即靠近轴承轴线)。也就是说，换言之径向外置部件沿径向向外完全遮盖内置部件。按习惯，轴向表示平行于轴承的旋转轴线的方向，并且径向表示与之垂直的每个可能方向。

两个部件相互间沿着分界面相连接，并且共同构成间隔件。这种连接可以是形状接合、摩擦接合或材料接合，并且所述分界面能够具有相应的几何形状。因此在一些实施例中，分界面可以具有T形槽的形状或者曲折延伸，以便例如在粘接时增加接触面并由此提高连接的稳定性。在其它一些实施例中，分界面例如这样设计，即将第一部件和第二部件通过咬合式机构相互连接。

当由至少两个部件组成的间隔件最后被装配时，由两个部件组成的间隔件的使用能够使得滚动体的数量例如进一步得到增加。在这种情况下，在轴承分度圆上的可用空间或者在前述滚动体之间的自由空间能够被最小化，因为由于两部件的形式而无需倾斜地放入或者装配前述间隔件。更确切地说，在应用两部件式间隔件时首先可以装入内置部件或者外置部件，并且同样地被如此定位，使得在第二部件沿轴向同样地被装入两个轴承圈之间之前，已装入的部件在内圈或者外圈内的凹槽内延伸。在最终的定向位置上，两个部件随后能够连接成间隔件。因此，用于组装前述间隔件所需要的空间可被最小化，并且由此通过最大化滚动体的数量而提高承载能力。

在本发明的一些其它实施例中，分别在彼此直接相邻的滚动轴承内的滚动体之间相应使用独立的保持元件，其被如此确定几何尺寸，即保证在两个滚动体之间预定的最小间距。因此，借助间隔件可实现，在每两个相邻的滚动体之间保持最小间距，并且所述相邻的滚动体不会直接接触或者相互助动。此外，单个的间隔件(隔片)能够被制造得极其薄，其能够使得尽可能最多数量的滚动体装入滚动轴承内，并由此对于给定大小的滚动轴承实现承载能力的最大化。

如传统的保持架或保持架部件的情况，即同时借助一体式或者多部件组合式的保持架来填补多个滚动体的间距，取而代之的是在直接相邻的滚动体之间分别使用独立的间隔件。“独立的”意味着每个间隔件与在轴承内使用的其余间隔件既不刚性连接、也不柔性连接，每个间隔件都与其余的间隔件物理上间隔。此外，这能够实现一种简单的装配，因为间隔件能够与滚动体一起被填充或者放入轴承内。因此，能够省去用于安装轴承保持架的附加的装配步骤。

根据本发明的间隔件的实施例的应用能够实现使用尽可能多的滚动体，而不额外造成装配成本的提高。

在此，根据滚道或轴承的几何结构，间隔件能够在填充或者装配滚动轴承的过程中被放在或者装入轴承内的滚动体旁边。如果需要的话，在装配轴承或外圈或者内圈时，间隔件首先沿着与轴承分度圆相切的方向延伸，被装入两个轴承圈之间，以便随后在最终的、径向定向的位置上倾斜。有利的是，间隔件的部件沿径向在轴承内圈或者轴承外圈内的凹槽内延伸。在这种实施例中，避免了间隔件在轴承的组装状态下可能从轴承中脱落。

附图说明

下面结合附图详细阐述本发明优选的实施例。在附图中:

图1示出具有多个滚动体和间隔件的滚动轴承的实施例；

图2示出间隔件的实施例的立体图；

图3示出剖切图2所示间隔件所得的剖面图，以及

图4示出装配滚动轴承的方法的实施例。

具体实施形式

虽然下述实施例以球轴承示出，但是应该理解到，在根据本发明的滚动轴承的另一些实施例中能够所有其它的轴承类型、如圆柱滚子轴承、圆锥鬼子轴承等。间隔件的备选实施例同样能够应用在上面所述的轴承类型中。

图1示出球轴承的侧面图，即沿轴向的轴承的视图。球轴承或滚动轴承具有轴承内圈2以及轴承外圈4。此外，滚动轴承还具有作为滚动体6的大量滚珠。滚珠6被安置在轴承内圈2和轴承外圈4之间，并且可在滚道上滚动，该滚道沿径向7向内或向外在内圈或外圈上延伸出一个滚道深度。滚珠6与滚道的接触面在这里分别用虚线表示。

在每两个直接相邻的滚动体6之间，分别安置间隔件8，用来避免相邻的滚动体6直接地接触。通过使用间隔件8所保证的最小间距，与间隔件8的几何形状相关，并且尤其保持极小的间距。相邻滚动体6之间的最小间距大约出现在由理想的圆定义的轴承分度圆上，所述轴承分度圆穿过单个滚珠6的中心延伸，并且其中点位于轴承的旋转轴线上。

如上述设计方案，在两个直接相邻的滚动体6之间分别设置独立的间隔件，也就是沿着滚动轴承的圆周安置的逐个的间隔件，相互间既不是柔性的，也不是刚性地连接，并且彼此不接触。通过使用间隔件8提供了上面所述的、在轴承内滚珠或滚动体6可能的数量方面和在轴承装配方面的优点。

此外，相比于传统的例如由黄铜或者金属板制成的轴承保持架，独立的间距保持件还具有优点是，减少材料的使用和由此节省成本。

与塑料菊形保持架或者类似装置相比，逐个的间隔件8的使用附加地具有这样的优点，在较高的倾斜位置上保证轴承的性能，即轴承在较高的倾斜位置上也能可靠地完成他的任务。

如图1所示，以及下面在图2中还会详细展示，在一些实施例中间隔件8的助动面即面向相邻的滚动体6的该间隔件8的侧面，与相应邻接的滚动体6的表面轮廓相匹配。所述匹配意味着，例如滚动体6和间隔件8的相互接触的或者相互对置的轮廓可以被这样相互协调，使得润滑得到改善并且在滚动体6和间隔件8之间的摩擦被最小化。在此，间隔件8的轮廓例如能够与相邻的滚动体6的轮廓相一致，以便实现尽可能大的接触面。在可选的实施例中，例如可以规定，间隔件8和相邻的滚动体6只在一个点上接触。通常，滚动体6的表面曲率和与之邻接的间隔件8的表面的曲率之间的关系可被任意调整。

可以这样理解，虽然在图1中只示范性地示出四个滚动体6和三个在滚动体之间的间隔件8，但是在可选的实施例中能够设置任意数量的滚动体6和间隔件8。在图1中，填充轴承的其它的滚动体出于视野的原因没有被示出。“多个”的定义尤其也被描述为一种具有第一滚动体、第二滚动体、第三滚动体和第四滚动体的实施例，其中第一间隔件被安置在第一滚动体和第二滚动体之间，第二间隔件被安置在第二滚动体和第三滚动体之间，并且第三间隔件被安置在第三滚动体和第四滚动体之间。

图2示出选取出的在图1所示的轴承中使用的间隔件9的实施例。

在图2中所示的实施例被设计为两部件形式，并且由内置部件10和外置部件12组成。虽然根据图2和图3下面讨论两部件形式的选取的间隔件9，其如上面所述例如能够在装配滚动轴承时被用作上述间隔件，但是几何形状上的思路和考虑同样也适用于例如在图1中示出的单件式的间隔件8。

图3示出径向剖切在球轴承内的安装状态下由图2所示选取的间隔件9所得的剖面图。图2和3下面一起描述，其中为了说明，间隔件8或者选取的间隔件9的各个特征结合相应的较好匹配的附图来说明。

如在图3中可以看出，选取的间隔件9反向于径向7在槽14内延伸，该凹槽14沿径向在轴承内圈或者第一轴承圈2内延伸。在另一个实施例中间隔件沿径向7附加或备选地在外圈4上的凹槽内延伸。该凹槽在下面构成用于滚珠6的滚动面。在另一个实施例中，被滚动面分开的凹槽也能够设在轴承圈内，其出于导引选取的间隔件9的目的在轴承圈内延伸。

选取的间隔件9能够在轴承运行期间既在凸肩上、也就是在外圈凸肩16或者内圈凸肩18上、还在滚道上，也就是通过凹槽14被导引。选取的间隔件9或者间隔件8能够在可选的实施例中在凹槽内延伸超过图3所示的的延伸长度20，使得滚道被选取的间距元件9接触，并且可以被用于导引。此外，还应该理解到，在可选的实施例中，选取的间隔件9也能够被相反的设置，使得其不在轴承内圈2的滚道内延伸、而在轴承外圈4的滚道内延伸。在图3所示的具有凸肩导引的情况中，在选取的间隔件9和滚道的表面之间的径向间距22大于0(在底部部分具有径向间隙)，从而避免滚道导引。

在具有凸肩导引的一些实施例中，轴承在外圈凸肩16或者内圈凸肩18和选取的间隔件9之间具有一定的径向间隙24。也就是说，选取的间隔件9沿径向的尺寸是这样的，使得从内圈2到外圈4的距离与选取的间隔件9的径向延伸距离之间存在与径向间隙24相应的差别。在此，径向间隙24能够被这样选择，使得通过该径向间隙24避免选取的间隔件9在轴承内出现卡死或倾斜的情况。在一些实施例中，内置部件10(下部部分)上的延伸长度20大于径向间隙24，由此避免(该部分的)已装配的选取的间隔件9发生掉落。

所示的两部件形式的选取的间隔件9具有分界面26，在该分界面26上，内置部件10和外置部件12相互限定边界并且相互接触。因此，分界面26的特征在于，其主要沿轴向延伸，并且将选取的间隔件9分成两个部件，其中，分界面26在具体的实施例中也没有延伸至部件之一的径向端部。换言之，分界面26在所示实施例中基本上水平地(沿轴向)而不是垂直地延伸。

在另一些实施例中，分界面26可以具有另一种几何形状，以便例如在将部件接合起来时通过内置部件10或者外置部件12的对各个部件的夹紧或者挤压产生一种持久的连接。通常，部件10和12的这种连接可以是形状接合、摩擦接合或者材料接合的。

在图2和3的具体实施例中，所述连接是形状接合的。为此，分界面26也被设计为T形槽28的形状，从而在接合时两个部件中的一个嵌接入另一个部件的槽28内。当两个部件完全沿轴向会合时，借助位于T形槽端部上的锁定薄片30进行最终的连接。内置部件10具有螺纹孔32，借助该螺纹孔锁定薄片30能够被螺栓34拧紧在内置部件10上。由此避免从T形槽28中滑出，并且由此在内置部件10和外置部件12之间建立形状接合的连接。

从图2中可以看出，选取的间隔件9的面向相邻滚珠6的助动面40还可与相邻的滚动体6的球形表面轮廓相匹配。也就是说，助动面40具有与相邻滚珠6相似的或者相同的半径，以便保证对滚动体或者滚珠6的良好的润滑条件。

图4示出根据本发明的在使用选取的、两部件形式的间隔件9的情况下用于装配滚动轴承的方法的实施例。

在部件定位步骤54a中，第一径向内置部件10被安置在两个相邻的滚动体之间，使得该第一部件10反向于径向7从分界面26向轴承内圈2延伸。

在第二部件定位步骤54b中，第二径向外置部件12被安置在相邻的滚动体6之间，使得第二部件12沿着径向7从分界面26向轴承外圈4延伸。

在连接步骤54c中，第一部件10和第二部件12形状接合地、摩擦接合地或材料接合地相互连接。

在该方法中，可选地在定位步骤50中，能够附加地将多个滚动体6安置在轴承内圈2和轴承外圈4之间。

在可选的制造完成步骤52中，能够附加地将独立的间隔件8安置在两个分别直接彼此相邻的滚动体6之间，其中，每个间隔件8被这样设计，以便在两个相邻的滚动体6之间保证预定的最小间距，并且其中，间隔件8被设计为分别与滚动轴承的所有其它间隔件8物理上相隔。

在用于装配轴承的方法的实施例的应用过程中，无需付出较大的装配成本便可以在一个滚动轴承内使滚动体的数量最大化。

附图标记列表

2轴承内圈

4轴承外圈

6滚动体

7径向

8间隔件

9选取的间隔件

10内置部件

12外置部件

14凹槽

16外圈凸肩

18内圈凸肩

20延伸长度

22径向间距

24径向间隙

26分界面

28T形槽

30锁定薄片

32螺纹孔

34螺栓

40助动面

50定位步骤

52制造完成步骤

54a第一部件定位步骤

54b第二部件定位步骤

54c连接步骤

Claims (7)

1.一种具有多个滚动体(6)的滚动轴承，其中，沿着轴承分度圆在两个直接相邻的滚动体(6)之间安置有选取的间隔件(9)，所述选取的间隔件(9)被设计用于在两个相邻的滚动体(6)之间保证预定的最小间距，其中，所述选取的间隔件(9)与所述滚动轴承的所有其它间隔件(8)物理上相隔，并且该选取的间隔件(9)由沿径向内置的第一部件(10)和沿径向外置的第二部件(12)组成，所述第二部件(12)与所述第一部件(10)形状接合、摩擦接合或材料接合地连接；并且其中，所述选取的间隔件(9)沿着或者反向于径向(7)在轴承内圈(2)的凹槽(14)内延伸一段预定的长度(20)，其中，所述预定的长度(20)大于所述选取的间隔件(9)和与所述轴承内圈(2)对置的轴承外圈(4)之间沿径向(7)的间距。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其中，所述选取的间隔件(9)的朝向相邻的滚动体(6)的助动面(40)与相邻的滚动体(6)的表面轮廓相匹配。

3.根据上述权利要求之一所述的滚动轴承，所述滚动轴承还具有多个沿着轴承分度圆分别在两个直接相邻的滚动体(6)之间安置的间隔件(8)，所述间隔件(8)被设计用于在两个相邻的滚动体(6)之间保证预定的最小间距，其中，每个所述间隔件(8)分别与所述滚动轴承的所有其它间隔件(8)物理上相隔。

4.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其中，所述第一部件(10)从所述选取的间隔件(9)的朝向轴承内圈(2)的内侧延伸到分界面(26)，并且其中，所述第二部件(12)从所述分界面(26)延伸到所述选取的间隔件(9)的朝向轴承外圈(4)的外侧，其中，所述分界面(26)完全处于所述选取的间隔件(9)的外侧和内侧之间。

5.根据权利要求1或2所述的滚动轴承，其中，所述凹槽(14)具有用于所述滚动轴承的滚道。

6.一种具有多个滚动体(6)的滚动轴承，其中，沿着轴承分度圆在两个直接相邻的滚动体(6)之间安置有选取的间隔件(9)，所述选取的间隔件(9)被设计用于在两个相邻的滚动体(6)之间保证预定的最小间距，其中，所述选取的间隔件(9)与所述滚动轴承的所有其它间隔件(8)物理上相隔，并且该选取的间隔件(9)由沿径向内置的第一部件(10)和沿径向外置的第二部件(12)组成，所述第二部件(12)与所述第一部件(10)形状接合、摩擦接合或材料接合地连接；并且其中，所述选取的间隔件(9)沿着或者反向于径向(7)在轴承内圈(2)的凹槽(14)内延伸一段预定的长度(20)，其中，所述预定的长度(20)大于所述选取的间隔件(9)和轴承外圈之间沿径向的间距。

7.一种用于装配滚动轴承的方法，包括：

将间隔件(9)的径向内置的第一部件(10)安置在两个直接相邻的滚动体之间，使得该第一部件(10)反向于径向从分界面(26)向着轴承内圈(2)延伸，并且在轴承内圈(2)上的凹槽内延伸一段预定的长度(20)；

将径向外置的第二部件(12)安置在所述两个相邻的滚动体之间，使得该第二部件(12)沿径向从分界面(26)向着轴承外圈(4)延伸，其中，所述预定的长度(20)大于径向外置的部件和轴承外圈(4)之间的间距；和

将所述第一部件(10)和第二部件(12)形状接合、摩擦接合或材料接合地连接。