用于滚动轴承的保持架
本申请是2010年10月14日提交的中国申请号为200980113741.8(国际申请号为PCT/DE2009/000457)、发明名称为“用于滚动轴承的保持架”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于滚动轴承的滚动体的保持架。
背景技术
这种保持架由实践或者说由EP 1 262 256 B1得到公开,并且其突出之处在于,滚动体、大多数是圆柱滚子压入中间的接片部分和两个邻接侧环的接片部分之间,使得保持架能够制造成装备有滚动体的自保持的保持架。在此,滚动体在导向面上靠在分度圆外部的两个邻接侧环的接片部分上以及分度圆内部的中间接片部分上。在此,保持架的主体通常由钢板制成,其中通过变形方法制造径向断开的中间的接片部分。在变形方法中要注意,中间接片部分的宽度不应该小于进行变形的钢板的厚度,使得中间的接片部分在切向的切割平面中例如沿着分度圆具有普遍方形的横截面。虽然这种保持架制造简单,但是在承载量和转速较高时却有困难,因为圆柱形的滚动体在邻接侧环的接片部分的区域内并且由此在分度圆外部布置在用于滚动体的引导面上。在此,在运行中尤其在保持架加速时也会出现切向的力,该力在接片部分上导入保持架中。在此出现了倾向于将接片径向向外挤压并且将侧环相互分开挤压的力,从而不能再确定地保持滚动体并且保持架也整体出现故障。
发明内容
本发明的目的是这样地构造一种开头所述类型的保持架,即该保持架能够经受较高的机械负荷。
根据本发明,该目的通过具有权利要求1所述特征的保持架实现。
通过支撑件获得的增强的并且相互支撑的第一和第二接片部分能够更好地承受作用力。由此总是能够根据已知的由薄金属板进行变形的方法制造具有中间的接片部分的保持架,其中钢板的厚度作为限制变形方法的可实施性的因素保持不变。尤其不需要保持架本身的结构变化,而一次制成的保持架随后设有支撑件就足够了。
在力导入时,两个接片部分以及由此接片整体不再径向向外弯曲。因为支撑件连接两个侧环,所以反作用于在导入力时进一步出现改变侧环间距的趋势。
此外有利的是,在中间的接片部分和支撑件之间形成的空间能够容纳储油器,使得保持架在第一次开始运行时经受足够的润滑。
优选地提出,支撑件至少分段地平行于中间的接片部分定向。由此能够将保持架的至少一个支撑件设计成配合保持架的弯曲的外轮廓的圆柱体区段。支撑件能够布置在两个邻接侧环的接片部分的延长部分中并且固定在这两个接片部分上。由此,支撑件与其余的保持架的外轮廓平齐地关闭。作为替代方案,可以将支撑件固定在第一和第二这两个接片部分上或者固定在两个侧环的外面的罩面上。在这种情况下,支撑件突出超过保持架的外轮廓;在此,支撑件的径向指向外的一侧可以具有使得保持架的滑动变得简单的涂层。
优选的是,支撑件的在两个接片部分之间的区域内的宽度大于中间的接片部分的宽度。因为支撑件在其制造中不像其余保持架经受变形过程的限制,所以可以如此选择支撑件的宽度,使得容纳在凹口中的滚动体不再接触支撑件并且仅仅保持在由支撑件增强的第一和第二接片部分上进行引导。具有沿切向的切割平面在分度圆的高度上矩形的不再是正方形的横截面的支撑件示出了两个侧环之间特别稳定的连接。
优选地提出,支撑件借助于卷边固定在侧环之一上。卷边要么可以通过将支撑件的边缘段转向到侧环或者说接片部分之一上来构成,要么可以通过将接片部分之一的或者说侧环的边缘区段转向到支撑件上来构成。这种卷边可以简单地实现并且将支撑件基本上线性地固定在侧环上或者说接片部分上,这种固定方法在制成元件的区域内或者说接片部分的区域内通过滚动体可以比将支撑件仅仅点状地固定在侧环上更好地承受导入的力。
优选的是,支撑件借助于焊接、尤其借助于点焊固定在两个接片部分的至少一个上。在接片部分中的焊接特别是点焊确保了接片部分和支撑件之间的接合基本上沿着力的作用方向进行,滚动体将力传递到由接片部分和支撑件构成的结合物上。如果支撑件在接片部分的外面借助于尤其点状的接合方法特别是点焊固定在侧环上,那么由滚动体传递到保持架上的力引起了围绕接合点的扭矩,力强烈地将支撑件固定在侧环上并且能够在高载荷时轻易地松开。
当然,作为卷边的补充方案或者替代方案,也可以设置焊接尤其点焊作为接合方法。
优选的是,支撑件借助于压印固定在侧环上。压印可以作为焊接尤其点焊以及卷边的替代方案或者补充方案。在此,压印示出了支撑件和侧环之间的尤其也在接片部分的区域中的至少分段面状的近似形状配合的连接,该连接简单地构造成在形成两个构造在支撑件和侧环上的相向定向的卷边时的冲压或者铆接。
优选在接片部分的区域内设置滚动面。滚动面能够构造成简单倾斜的区段或者具有基本上调整到容纳在凹口中的滚动体的形状上的造型;滚动面例如能够具有与滚动体的形状互补的轮廓。滚动面避免了滚动体和保持架之间的摩擦并且实现了在接片区域中在滚动体和保持架之间的确定的力导入。
优选在支撑件的区域中设置滚动面。在此,滚动体的力在中间连接支撑件的情况下间接地导入保持架上。在此,保持架承担容纳并且保持滚动体的功能,而支撑件承受在运行中由滚动体导入的力。
当然,滚动面不仅能够设置在接片上而且能够设置在支撑件上。能够如此相互调整滚动面,使得接片部分和支撑件的滚动面形成共同的大滚动面,或者使得两个滚动面中的仅仅一个滚动面在运行状态下承担力导入的作用并且另一个滚动面仅仅在第一滚动面失灵时有效,从而能够满足紧急运行功能。
优选的是,保持架包括至少两个支撑件,并且每两个相邻的支撑件组成一个框架,该框架围成凹口。支撑件是框架的组成部分,该框架还额外地包括支撑件之间的连接件。连接件能够布置在两个支撑环的外面的罩面上。这种框架能够简单地通过将窗口冲压到板材下料中进行制造。框架如此固定在保持架上,使得框架的窗口位于保持架的凹口上。尤其能够由框架包围保持架的每第二个凹口,从而整体实现保持架的机械支撑。
作为由两个或者更多个支撑件组成一个或者多个框架的替代方案,优选保持架的每个接片包围支撑件,并且支撑件组成包围保持架的支撑保持架,该支撑保持架的各个窗口配属于保持架的凹口之一。支撑保持架能够源于各个支撑件,使得每两个相邻的支撑件借助于至少一个布置在侧环的外面的罩面上的连接件进行连接,从而获得围绕保持架的保持架状的装置。在支撑保持架的每两个支撑件之间不与支撑件接触地构造窗口,在窗口之间布置滚动体。在此,支撑保持架的每个窗口相应于保持架的凹口。这种支撑保持架能够快速并且简单地由板材下料通过冲压出窗口并且随后弯曲板材下料制成。尤其在制造支撑保持架时不会进行变形步骤,在该变形步骤中材料厚度改变了,从而可以制造任意厚度的支撑保持架。
如果将支撑件构造成框架或者支撑保持架,那么框架或者说支撑保持架能够借助于边缘侧的卷边固定在保持架上,或者说借助于框架的接片部分区域中的或者支撑保持架的区域中的焊接特别是点焊来固定,或者借助于压印来固定。如果框架或者说支撑保持架要借助于卷边固定在保持架上,那么只能分段地构造卷边,例如使得在框架或者说支撑保持架的边缘侧的棱边上切断转向的接片或者舌片。
如果支撑件组合成框架或者尤其组合成支撑保持架,那么可以在框架上或者说在支撑保持架上设置滚动面,在滚动面上与处于凹口中的滚动体进行接触。在此,框架或者说支撑保持架承受由滚动体导入的力,而保持架只是容纳或者说支承滚动体本身。由此,只有很小的力导入保持架本身中,从而能够将保持架构造成轻质结构,并且保持架对于滚动体来说能够构造成自保持的。保持架尤其能够装备有滚动体,而不需要用于将滚动体保持在保持架中的辅助装置。尤其可以在中间的区段的范围内设置固定点,固定点防止导入凹口中的滚动体在保持架导入轴承中之前从凹口中脱落。
优选在构造支撑保持架方面提出,在支撑保持架的窗口的对置的棱边之间的轴向距离小于凹口区域中第一和第二侧环之间的轴向距离。这实现了滚动体在支撑保持架上的轴向引导,该支撑保持架沿轴向相对于保持架的配属的凹口尺寸不足,从而卸载保持架本身。此外,在制造技术方面证实有利的是,在制造支撑保持架的窗口时其尺寸可以在冲压时轻易地进行调节,而保持架的凹口的轴向尺寸只能以很高的花费事先进行调节,因为保持架的凹口通过变形过程进行制造,该变形过程与材料流程相联系。
优选的是,支撑件、尤其框架或者支撑保持架由纤维增强的合成材料制成。因为支撑件不与滚动体接触,所以支撑件由机械稳定的但是不耐磨损的材料制成就已足够了,其中该材料具有很小的比重。当然,不仅支撑件本身,而且框架或者说支撑保持架也可以整体由纤维增强的合成材料制成。作为替代方案,支撑件或者说框架或者支撑保持架能够由金属制成,尤其由轻金属制成。
在构造支撑保持架时,优选的是如此相互调整侧环的材料厚度和支撑保持架的材料厚度,使得支撑保持架实现了保持架的外边引导和内边引导。
作为替代方案,尤其在支撑保持架的外面的罩面上分段地设置使得支撑保持架的滑动变得简单的辅助件。这种辅助件可以包括至少分段地设置在支撑保持架的外面的罩面上的涂层或者安置在该罩面上的滑垫或者滑块,其中涂层例如可以由金属材料如钢或黄铜或者由烧结材料或者由合成材料制成。同样可以设置金属涂层的合成材料作为辅助件用于支撑保持架的滑动。
保持架以及包围保持架的支撑保持架优选构造成板材弯曲件或者说冲压的板材下料,其要么由碳氮共渗的板材制成,要么由设有碳氮共渗的表面的板材制成。
支撑件能够通过点焊、线焊或者其它焊接方法、通过钎焊、粘贴、热压配合、咬口连接、卷边、铆接或者其它接合方法安置在保持架上。尤其在形状配合、材料配合或者摩擦配合地接合支撑件方面,在保持架上存在有待在制造技术方面有利地使用的自由度。
相应地适用在框架或者说支撑保持架中容纳支撑件;在此,框架或者说支撑保持架也可以在支撑件的外面例如在连接支撑件的连接件的区域内固定在保持架上。如果设置支撑保持架,那么可以放弃将支撑保持架固定在保持架上,因为在机械加载时将保持架朝支撑保持架挤压,并且在此在保持架和支撑保持架之间实现至少摩擦配合的连接。在装配时通过在保持架的凹口之一中的每个滚动体也分段地穿过支撑保持架的配属于保持架的凹口的窗口,确保了支撑保持架的支撑件与保持架的接片的位置正确的配属关系。
本发明的其它优点和特征从对两个实施例的描述中以及从属权利要求中获得。
附图说明
下面参照附图对本发明进行详细描述和解释。
图1局部地示出了根据本发明的保持架的第一实施例,
图2局部地示出了根据本发明的保持架的第二实施例,
图3局部地示出了图2中的第二实施例的另外的剖面图,
图4局部地示出了根据本发明的保持架的第三实施例的剖面图,
图5局部地示出了根据本发明的保持架的第四实施例的剖面图,
图6局部地示出了根据本发明的保持架的第五实施例的俯视图,以及
图7示出了根据本发明的保持架的第六实施例的部分剖面图。
具体实施方式
图1示出了沿着保持架2的接片1的径向剖面,其中接片1包括第一接片部分3、第二接片部分4以及与这两个接片部分3、4连接的相关于这两个接片部分3、4径向错开的中间的接片部分5。两个接片部分3、4以及中间的接片部分5与保持架2的没有示出的侧环以及保持架2的其余主体一体地根据变形方法进行制造,其中在实施变形方法时要注意,中间的接片部分5的沿着垂直于图纸平面的方向的延伸长度不应该小于保持架2的主体例如在接片部分3、4区域中的宽度。接片部分3、4分别具有校正到中间的接片部分5上的区段25、26(图4)。该中间的接片部分5固定在接片部分3、4的校正的区段25、26上并且尤其过渡到接片部分3、4中。
设置有支撑件6,该支撑件加固了第一接片部分3和第二接片部分4并且连接两个侧环。支撑件6对于两个接片部分3、4的支撑作用在于,该支撑件6压制了两个接片部分3、4在沿图纸平面从下面作用的力的作用下向上弯曲。该支撑件6布置在两个接片部分3、4的假想的延长部分中并且借助于点焊固定在两个接片部分3、4上。
在支撑件6和中间的接片部分5之间设置了没有示出的储油器。该支撑件6平行于中间的接片部分5定向。
图2示出了保持架2的接片1,其中接片1包括第一接片部分3、第二接片部分4以及布置在这两个接片部分3、4之间的与这两个接片部分连接的并且关于这两个接片部分3、4径向错开的中间的接片部分5。
为接片1分配了支撑件6,该支撑件布置在保持架2的主体的指向外的罩面上并且借助于点焊固定在两个接片部分3、4上。支撑件6平行于中间的接片部分5,然而不再与两个接片部分3、4平齐布置。
图3示出了图2中的保持架的截取部分的剖面图,其剖平面沿着基本上在两个侧环之间的分度圆平面。该剖平面分别在中间的接片部分5和加固元件6之间切割两个接片1。在两个接片1的两个第一接片部分3的区域内可以看到倾斜的滚动面7,容纳在接片1之间的滚动体靠在该滚动面上。该滚动体不与相应的支撑件6接触。接片1和滚动面7与第一侧环8是一体的。两个支撑件6通过连接件9与支撑保持架10连接,该支撑保持架通过两个形象示出的接片1沿着保持架2的圆周延伸并且套环状地包围保持架。
支撑保持架10借助于点焊与保持架2连接。关于保持架2如此构造并且设计支撑保持架10的大小,从而在运行中实现保持架2的外边引导。
图4示出了没有详细示出的保持架的接片1连同支撑件6,该支撑件是对保持架进行支撑的支撑保持架的一部分。支撑件6借助于卷边11固定在具有接片部分3、4的侧环上。如此构造卷边11,使得第一接片部分3的侧棱12以大约90°沿着朝支撑件6的方向轴向转向,使得侧棱12搭接保持架的支撑件6的侧棱13。在此,第一接片部分3的侧棱12的端部段基本上与通过支撑件6定义的平面平齐地关闭。
以相应的方式设置用于将支撑件6固定在第二接片部分4的区域中的卷边。
图5示出了没有详细示出的保持架的接片1连同支撑件6,该支撑件是对保持架进行支撑的支撑保持架的一部分。该支撑件6同样借助于卷边11固定在具有接片部分3、4的侧环上。如此构造卷边11,使得支撑件6的侧棱13沿着第一接片部分3的方向轴向转向,使得侧棱13搭接第一接片部分3的侧棱12。
相应地设置另外的用于将支撑保持架的接片部分6固定在第二接片部分4的区域中的卷边。
如此构造在前面所描述的第三和第四实施例中分别设置的卷边11,使得第一接片部分3的或者说支撑件6的侧棱12、13分别以大约90°转向一次。不言而喻,各个侧棱12、13也可以以大约90°转向两次,从而将相应另外的侧棱围住。
在前面所描述的第三和第四实施例中设置的卷边11中分别提出,转向的侧棱12、13沿着整个轴向延伸方向搭接围绕的侧棱13、12。不言而喻,这在转向的侧棱12、13分别只沿着轴向延伸方向的一部分搭接围绕的侧棱13、12时是足够的。
在上面所描述的第三和第四实施例中,卷边11分别构造成侧棱12、13的完全围绕支撑保持架的转向部分。不言而喻,可以将接片或者舌片切入支撑保持架中,将该接片或者舌片转向,从而沿着支撑保持架的圆周仅仅局部地设置卷边11。
图6作为第五实施例示出了支撑保持架10的局部的俯视图,该支撑保持架构造成冲压的带段。在接片元件的第一接片部分3的区域中,支撑件6借助于点焊14固定在第一接片部分3上并且由此固定在保持架的侧环8上。关于在保持架运行时出现的通过滚动体的力(箭头16),如此放置点焊14的位置,使得点焊14处于导入保持架中或者说导入支撑保持架中的力的延长部分中。对于点焊的位置的其它选择、例如在保持架侧环8的区域中在接片1外部的位置,会在导入力(箭头16)时引起围绕点15(箭头17)的扭矩,该扭矩松开保持架和支撑保持架之间的连接。此外,扭矩(箭头17)使得应力出现,该应力尤其会在从接片1到侧环8的过渡区域附近在凹痕18的区域中引起裂纹19。
在位置15的区域中能够进行接合,例如压印、特别是铆接,该铆接具有沿支撑件6的方向基本上线性的膨胀并且能够更好地承受扭矩(箭头17)。
因此,作为点焊14的补充或者替代点焊14,在接合位置15上设置了压印、特别是铆接。
图7示出了具有侧环8和支撑保持架10的保持架的第六实施例,该支撑保持架在凹口的范围内具有支撑件6。如此设计切割平面,从而能够将中间的接片部分5和接片1的支撑件6识别为切割平面。
示出了滚动体20,更确切地说在导入位置(位置21)中示出了该滚动体,在导入位置中滚动体20靠在止动钩23上,该止动钩构造在中间的接片部分5上。由此,即使保持架2设置在分度圆的外面,中间的接片部分5也实现了用于装备有滚动体20的保持架2的自保持功能。尤其不需要额外的辅助件,用以将导入的滚动体20支撑在保持架2中。
在滚动体20的工作位置(位置22)中,该滚动体不再靠在止动钩23上,而是靠在滚动面上,该滚动面在支撑件6的区域中设置在支撑保持架10上。滚动面7构造成支撑保持架10的支撑件6的指向凹口的区段的基本上倾斜的表面段。相反,在上面所描述的第二实施例中,滚动面7布置在保持架2的侧环8上。在工作位置中,不直接通过滚动体20将力导入保持架2中;因此,在支撑件6的滚动面7区域中将力导入支撑保持架10中。
因此,支撑保持架10卸载了保持架2,该保持架尤其在接片1的区域内具有如此狭窄的接片宽度,使得中间的接片部分5能够轻易地容纳弹入导入位置中的滚动体20。
图7还示出了支撑保持架10的连接件24,该连接件固定地连接支撑保持架10的两个相邻的形成凹口的支撑件6。该连接件24放在保持架2的侧环8上并且固定在其上。
在前面所描述的实施例中,释放了支撑件6和中间的接片部分5之间的空间,并且该空间能够包含储油器。不言而喻,支撑件6也可以具有沿着中间的接片部分5的方向的伸出部分。同样可以在中间的接片部分5和支撑件6之间设置额外增强的元件。
作为前面描述的第二实施例的替代方案,可以在支撑保持架10的外面的罩面上安置减少摩擦的涂层或者说减少摩擦的元件作为滑动的辅助;可以根据夹子的种类布置减少摩擦的元件,并且该减少摩擦的元件设有指向外的减少摩擦的涂层。
在上面所描述的第二或者说第六实施例中,分别设置了滚动面7,滚动面设置在保持架2(第二实施例)或者说支撑保持架10(第六实施例)上并且分别构造成倾斜的基本上平坦的表面,表面与滚动体20的圆柱形的外轮廓基本上构成了线接触。不言而喻,滚动面7能够设置在保持架上、保持架2和支撑保持架10上。还显而易见的是,例如能够设置基本上与滚动体20的形状互补的造型,从而形成引导面并且轻易地引导滚动体20,并且滚动面7设有很小的面积。
前面根据具有U型材或者说M型材作为接片设计方案的实施例对本发明进行描述。当然,本发明也可以应用到其它接片设计方案上。
在前面所描述的实施例中,接片1的支撑件6分别固定在接片部分3、4的基本上与中间的接片部分5平行的区段27、28(图4)上。当然作为替代方案或者补充方案,也可以将支撑件固定在接片部分3、4的断开的区段25、26上;尤其可以将支撑件6固定在中间的接片部分5上并且由此支撑并且连接两个接片部分3、4。
附图标记列表
1 接片
2 保持架
3 第一接片部分
4 第二接片部分
5 中间的接片部分
6 支撑件
7 滚动面
8 第一侧环
9 连接件
10 支撑保持架
11 卷边
12 第一接片部分3的侧棱
13 支撑件6的侧棱
14 点焊
15 接合位置
16 箭头(力导入)
17 箭头(扭矩)
18 凹痕
19 裂纹
20 滚动体
21 导入位置中的滚动体
22 工作位置中的滚动体
23 止动钩
24 连接件
25 第一接片部分3的断开的区段
26 第二接片部分4的断开的区段
27 第一接片部分3的平行的区段
28 第二接片部分4的平行的区段