CN103429920B - 具有侧向填充口的滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滚动轴承（1；1’），其具有一件式的外轴承圈（3）和一件式的内轴承圈（2）以及具有在所述轴承圈（2,3）之间以至少一列布置的滚动体（4）。在这种滚动轴承中设置如下，所述外轴承圈（3）和/或所述内轴承圈（2）在端侧具有至少一个凹部（10），通过所述凹部能够使所述滚动体（4）填入到所述轴承圈（2,3）之间的空间中，所述凹部（10）能够以可逆地固定的封闭件（9）遮盖，并且，所述封闭件（9）形成用于引导所述滚动体（4）的边缘（11）。用于以滚动体填充所述滚动轴承（1）的侧向凹部（10）能够以段实施方案或带实施方案实现保持架解决方案，所述保持架解决方案比滚动体大进而能够容纳多个滚动体。由此提高滚动轴承的转速适宜性和刚性。

Description

具有侧向填充口的滚动轴承
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承，其具有一件式的外轴承圈和一件式的内轴承圈以及以至少一列布置在所述轴承圈之间的滚动体。
背景技术
按类属的滚动轴承被作为轴向-径向轴承或倾斜力矩轴承使用在机床中，例如使用者圆工作台中。但是它们也可以使用在对滚动轴承要求较低处，例如使用在操作自动装置的或太阳能电池板的转动轴线中。
用于这类使用目的的公知的滚动轴承类型为轴向-径向柱式滚子轴承、十字滚子轴承和向心推力滚子轴承，但是这些轴承具有部分不利的特性。即，这种柱式滚子轴承通常在高转速时具有小的适宜性并由于其通常多件式的结构方式而在其刚性方面具有结构性缺点。所提到的十字滚子轴承类型在高转速时仅具有受限的承载能力、刚性和适宜性。公知的按类属的向心推力滚子轴承也和十字滚子轴承一样不利地具有用于封闭轴承圈中的填入口的填充塞子，所述向心推力滚子轴承常常不能被旋紧，不能形成结构单元并且由此以公知的方式仅有条件地适用于机床。
由DE102007013994A1则公知有具有一件式的外轴承圈和一件式的内轴承圈的两列式的向心推力滚子轴承，在所述轴承圈之间柱式滚动体以O形布置地呈两列布置。以滚动体填充这种向心推力滚子轴承通过径向向外倾斜地引入到外轴承圈中并径向向内倾斜地引入到内轴承圈中的填入口来进行。在将滚动体填入到轴承圈之间的中间空间中之后，填入口以填充塞子封闭。填充塞子被作为合成材料球或作为 无切削制造的定心轴承来制造。这种向心推力滚子轴承中的缺点是，滚动体在经过填入口时暂时离开它的在其主要力方向上的滚道并与各填充体接触，以便随后又放到滚动体滚道上。滚动体的均匀滚动中的这种短暂中断和在穿过柱形填充塞子开口来填充滚道时不能或仅能在滚动体之间引入非常小的间距件的情况阻止了高转速、减小了轴承的最大承载能力并促使其磨损。
在DE112004000625T5中也公开了啮合的十字滚动体支承装置，其中，内轴承圈和外轴承圈分别设有一个用于容纳滚动体的填入口，在填入滚动体之后所述填入口分别以填充塞子封闭。这种轴承也具有已提到的缺点。
发明内容
本发明所基于的任务在于介绍一种开头所描述类型的能够利用一些滚动体穿过至少一个开口来填充的滚动轴承，其中，用于封闭该开口的填充塞子的应用不是必要的，并且其中，避免了仅能够单方面协调的设计，即要么优化转速要么优化刚性。
本发明基于这样的认识，即，通过在轴承圈中构造易于触及并可见的端侧凹部，滚动体能够比以前更简单和更可靠地被填入到滚动轴承中，并且通过以封闭件可逆地遮盖填入口能够放弃填充塞子的应用。端侧凹部和它的封闭件处于主负载方向之外，不被滚动体滚过，由此不会弱化轴承的承载能力并且可比通过公知的填充塞子钻孔引入更多的保持架解决方案。
本发明相应从具有一件式的外轴承圈和一件式的内轴承圈以及具有在所述轴承圈之间以至少一列布置的滚动体的滚动轴承出发。为了解决该任务，在该滚动轴承中设置，外轴承圈和/或内轴承圈在轴向端侧具有至少一个凹部，通过该凹部能够使所述滚动体填入到所述轴承圈之间的空间中，凹部能够被可逆地固定的封闭件遮盖，并且，封闭 件形成用于引导滚动体的边缘。
所述滚动轴承可以构造为单列式或多列式的向心推力滚子轴承、柱式滚子轴承或组合的轴向-径向轴承。
与公知的、按类属的、具有填充塞子的滚动轴承相反，在根据本发明的滚动轴承中，封闭件没有位于用于在轴承的主负载方向上的滚动体的填入通道的内部，而是位于所配属的滚动体滚道的轴向和径向端部上。由此，轴承保持架或滚动体能够直接地、几乎无负载并少摩擦地在这样的封闭件上轴向靠置。
根据本发明的滚动轴承的另一优点是，一件式地构造内轴承圈和外轴承圈。此外，特别是在滚动轴承的轴向长度中的紧凑的尺寸能够首次实现具有改进的使用特性的圆轴线轴承单元，例如在滚动体滚道或主负载方向上没有干扰的填充塞子。
在本发明的一个实施方式中设置如下，滚动体在一些滚道上滚动，所述滚道相对于轴承纵轴线倾斜一定角度地取向，所述滚动体以呈O形布置地彼此放置的两列布置，并且，所述外轴承圈具有两个凹部，所述凹部能够以各一个封闭件可逆地遮盖或封闭，其中，所述封闭件形成一些轴向引导所述滚动体的边缘。
根据另一实施方式可以替选地设置如下，所述滚动体在一些滚道上滚动，所述滚道相对于轴承纵轴线倾斜一定角度地取向，所述滚动体以呈X形布置地彼此放置的两列布置，并且，所述内轴承圈具有两个凹部，所述凹部能够以各一个封闭件可逆地遮盖，其中，所述封闭件形成一些边缘。
这些边缘的用于滚动体的、所提到的靠置面优选与滚动体转动轴线垂直地构造。也可想到的是，将这些边缘的所提到的靠置面构造得 相对于滚动体转动轴线呈略大于90度的角度，即，实施为斜边缘。
这种根据本发明的滚动轴承，例如两列式的向心推力滚子轴承的特点在于一件式的并由此呈固有刚性的轴承圈，该轴承圈的滚道在负载方向上不被填充塞子所中断。所述滚道可通过侧向的封闭件易于触及并且由此能够比之前以糟糕的视线通过狭窄的填充通道来实现更简单地利用滚动体填充滚动轴承，并且能够实现对轴承圈之间的径向滚道间隙中的滚动体的方位正确的位置的影响可能性。
根据另一实施方式设置如下，所述凹部关于周边相互错开地布置，可以用各一个封闭件可逆地遮盖或封闭。
此外优选设置如下，至少一个封闭件和所配属的凹部是如此之大，使得通过至少一个凹部能够将使滚动体间隔开的间距件、保持架段或保持架带导入到轴承圈之间。相应地，轴承的相对宽的侧开口使得引入整个保持架段或保持架带成为可能，而不中断或弱化力流方向上的滚道几何结构。
封闭件优选以固定元件可逆地固定在轴承圈上。螺栓、销或其他适用于将封闭件固定在轴承圈上的构件可充当固定元件。如果固定元件为螺栓，则轴承圈在其所配属的端侧上具有钻孔，该钻孔带有用于容纳该螺栓的螺纹。
取代通常在十字向心推力滚子轴承中布置在滚道间隙中的、连同滚动体一起在轴承系统中需要完整供使用的空间的间距件，根据本发明的另一优选实施方式，滚动体被容纳在使滚动体相互保持间距的保持架段中。
保持架段在相应的兜孔中优选容纳各两个滚动体，并且在外轴承圈和内轴承圈上被径向引导。通过保持架段上的连接条，滚动体被可 靠并少摩擦地相互间隔开，以及通过这些连接条在周边方向上被引导，并且此外在滚动体之间还可有许多用于容纳润滑剂的空间。这提高了使用寿命、运转安全性和滚动轴承针对较高转速的适宜性。
保持架段优选在径向上弯折地构造，以便能够实现尽可能大的滚道宽度，这此外还提高了其稳定性。优选以如下方式构造保持架段，使得能够利用滚动体的完整滚动面。
保持架段或保持架带具有，优选在端侧具有密封条或靠置条或密封连接条或靠置连接条，由此使各保持架段在封闭件的边缘上的摩擦最小化。保持架段的密封条或靠置条同时承担针对润滑剂流出的密封功能或阻止脏污进入到外轴承圈与内轴承圈之间。保持架段优选由合成材料构成并可根据需求在导入滚道间隙中时与分别相邻的保持架段锁止。为此设置如下，保持架段在其端部上具有锁止部，通过这些锁止部能够将该保持架段与相邻的保持架段连接。
为此替选地，保持架段也可以以其他材料与轴承的各种使用相协调地实施，例如针对较高的温度或提高的机械负载而以黄铜或铝实施。保持架段的特别的、弯曲的兜孔形状导致在滚动体上的固有支撑，从而保持架很大程度上通过滚动体引导，由此能够在广阔的区域中在设计上与使用相关地自由实施滚道的宽度。例如可以通过有针对性地免去边缘侧来获得更多用于油脂存储的自由空间，或者通过滚道的任意倾斜位置或宽度设计，为了进一步通过最小化摩擦提高转速来优化轴承。
因此可以设置如下，以如下方式构造在外圈上、在内圈上和/或在封闭件上的边缘，使得这些边缘仅在滚动体的轴向端侧的一部分上接触滚动体，并且，使得沿滚动体的轴向端侧的剩余部分在边缘中和/或在轴承圈中构造用于容纳润滑剂的兜孔。
侧向的封闭件优选在所涉及的轴承圈的未淬火时加工阶段（车和钻）中已经引入到轴承圈的平整面中并且为了进一步处理、如硬化和磨削或轴承圈上的最终处理而保持在平整面中。由此，连同固定元件，例如沉头螺栓一起，能够在装配时可靠地确保封闭件的用于之后以滚动体填充的、重要的、可重复产生的定位。由此，在为了以保持架段和滚动体填充滚动轴承而拆卸封闭件和随后将它们固定在轴承圈上时也确保如下，即，在边缘上不产生干扰的过渡。因此，滚动体和保持架段无级地并总是均匀无碰撞地在各轴承圈的填入口区域中的能够总是重复产生的分隔面上滑动。
附图说明
下面根据附图以两个实施方式进一步阐明本发明。其中：
图1根据本发明的向心推力滚子轴承的轴向视图，
图2在穿过图1中示出的向心推力滚子轴承的直线A-A上的横截面图，
图3保持架段的三维图，和
图4相对于图1略改动的向心推力滚子轴承的视图。
具体实施方式
图1以端侧视图并且图2以根据图1的直线A-A的纵剖面图示出根据本发明的滚动轴承，该滚动轴承在该实施方案中作为具有呈O形布置的两个滚动体列的向心推力滚子轴承，该滚动轴承具有一体式的内轴承圈2和一体式的外轴承圈3。在轴承圈2,3之间布置有容纳在保持架段5中的柱形滚动体4。保持架段5具有密封条或靠置条6，这些密封条或靠置条用于使保持架段5在轴承圈边缘上以及在端侧的封闭件9上轴向靠置并因此轴向引导滚动体，并且该密封条或靠置条还密封此外构造在轴承圈2,3之间的间隙7。
根据图1的端侧视图，内轴承圈2和外轴承圈3具有大量端侧钻孔8，所述钻孔用于容纳紧固件，例如螺栓，在将滚动轴承1安装到例 如机床中时，轴承圈2,3能够利用所述紧固件固定在转动或静止的构件上。
如果将根据本发明的滚动轴承1构造为两列呈O形布置的向心推力滚子轴承，如图1,2和4中所示，则滚动轴承针对每个轴承列分别具有至少一个侧向的封闭件9，该封闭件在圆周上延伸一个小的区域，从而在用于滚动体4的外轴承圈3中的构造在轴向后方的填入口被遮盖。由此，能够实现在较少负载的并且进而不那么关键的轴向滚道宽度（边缘）上的侧向填充。
在本发明的图1中所示的实施方式中，封闭件9彼此错开90度地布置并且通过作为固定元件10的沉头螺栓可松脱地固定。
图2示出根据本发明的滚动轴承1，该滚动轴承作为预紧的、两列的、在轴向上构造得短的、呈O形布置的、具有在一件式的内圈2和外圈3上的两个简单的斜式滚子滚道18,19的向心推力滚子轴承。滚动体4以O形布置地彼此相对地放置和预紧，由此，内轴承圈2和外轴承圈3中的两个滚道18,19能够成本低廉地利用同一修整金刚石刀具以直线车槽的方式（Geradeinstrich）制成。通过侧向的封闭件（或封闭盖）9，滚动轴承1在其安装时可从该侧触及地利用滚动体4填充。由此，滚道18,19可以无填充塞子地实施，并且进而可以比具有填充塞子的滚道无中断地以及运转可靠地容纳更高的负载。
如图2所示，封闭件9布置在外轴承圈3的凹部10中。此外封闭件9还在轴向内部形成倾斜的边缘11，各滚动体转动轴线12垂直于该边缘靠近滚动体的表面取向。由此示出滚动体4相对于封闭件9的边缘11的轴向外端侧，其被容纳在保持架段5中。
为了保障封闭件9不从外轴承圈3的凹部10中掉出，封闭件具有钻孔13，固定元件14穿过该钻孔并能够例如通过螺纹可逆地固定在外 轴承圈3的钻孔15中。
如以上已经提到的那样，滚动体4优选布置在保持架段5中。但是也可能的是，使用间距件或保持架带来作为保持架段5的替代物。
将相应两个滚动体4共同布置在一个保持架段5中并且由此省去传统的十字滚子轴承或向心推力滚子轴承中的间距件能够在被优化的滚动体靠置情况下实现大得多的油脂空间。由此，在高极限转速的情况下可实现更高的运行安全性。减小的接触面积降低摩擦，并且进而降低滚动轴承1的转动阻力。此外，它们比必须相应定位在两个相邻的滚动体4之间的单个间距件更容易装配。
图3示出合适的保持架段5的实施方式，该保持架段带有密封或靠置条6和一些带有为滚动而优化的连接条17的保持架兜孔16。此外在此，连接条17还为了改进其稳定性而在其安装方位方面径向弯折地构造在滚动轴承1中。
根据本发明的滚动轴承1适用于作为组合的轴向-径向轴承或作为倾斜力矩轴承来使用在机床中，例如使用在圆工作台、主轴轴承和进给主轴轴承中，但是也可以在具有较低要求的应用中使用它们，例如可支承自动机转动轴线且可支承太阳能电池板的转动轴线。
图4示出根据本发明构造的滚动轴承1’，该滚动轴承在很大程度上与在图1中示出的滚动轴承1一致。与后者不同的是，滚动轴承1’在两个滚动体列的滚道之间具有环绕的润滑剂兜孔20，有利于总地增大轴承中的润滑剂储存空间，内圈2的通过该润滑剂兜孔在轴向内部构造的边缘23,24被缩小。可识别地，这些轴向内部边缘23,24在内圈上的贴靠面没有伸展超过滚动体转动轴线12。轴向内部边缘23和24优选最大伸展到滚动体直径的大约三分之一处，以使摩擦最小化并使轴承中的润滑剂储存空间最大化。各边缘仅在十字滚子轴承或两列式 的向心推力滚子轴承的情况下优选延伸超过共同的滚动体直径。
此外，滚动轴承1’的外圈3在其边缘25的区域中具有环绕的润滑剂兜孔21，从而这里也存在缩短的、但足够的用于滚动体4的轴向支撑面积。至少一个封闭件9的边缘11也具有环绕的润滑剂兜孔22，该润滑剂兜孔也形成相比而言短的、但完全足够的用于滚动体4的轴向支撑面积，并且增大在滚动轴承1’中总共存在的润滑剂储存空间。
附图标记列表
1,1’滚动轴承
2内轴承圈
3外轴承圈
4滚动体
5保持架段
6密封条，靠置条
7间隙
8钻孔
9封闭件
10凹部
11封闭件上的边缘
12滚动体转动轴线
13封闭件9中的钻孔
14固定元件
15外轴承圈3中的钻孔
16保持架兜孔
17连接条
18滚道
19滚道
20内圈中的润滑剂储存空间
21外圈中的润滑剂储存空间
22封闭件中的润滑剂储存空间
23内圈上的边缘
24内圈上的边缘
25外圈上的边缘

Claims (13)

1.滚动轴承(1)，其具有一件式的外轴承圈(3)和一件式的内轴承圈(2)以及具有在所述轴承圈(2,3)之间以至少一列布置的滚动体(4)，其特征在于，所述外轴承圈(3)和/或所述内轴承圈(2)在端侧具有至少一个凹部(10)，通过所述凹部能够使所述滚动体(4)填入到所述轴承圈(2,3)之间的空间中，所述凹部(10)能够以可逆地固定的封闭件(9)遮盖，并且，所述封闭件(9)形成用于引导所述滚动体(4)的边缘(11)，在外圈上、在内圈上和/或在封闭件上的边缘，使得这些边缘仅在滚动体的轴向端侧的一部分上接触滚动体，并且，使得沿滚动体的轴向端侧的剩余部分在边缘中和/或在轴承圈中构造用于容纳润滑剂的兜孔。
2.根据权利要求1的滚动轴承，其特征在于，所述滚动体(4)在滚道(18,19)上滚动，所述滚道相对于轴承纵轴线倾斜地取向，所述滚动体(4)以呈O形布置地彼此放置的两个列布置，并且，所述外轴承圈(3)具有两个凹部(10)，所述凹部能够以相应的封闭件(9)可逆地遮盖，其中，所述封闭件(9)形成边缘(11)。
3.根据权利要求1的滚动轴承，其特征在于，所述滚动体(4)在滚道上滚动，所述滚道相对于轴承纵轴线倾斜地取向，所述滚动体(4)以呈X形布置地彼此放置的两个列布置，并且，所述内轴承圈(2)具有两个凹部，所述凹部能够以相应的封闭件可逆地遮盖，其中，所述封闭件形成边缘。
4.根据权利要求1，2或3的滚动轴承，其特征在于，所述封闭件(9)形成边缘(11)，所述边缘的用于所述滚动体(4)的靠置面与滚动体转动轴线(12)垂直地构造。
5.根据前述权利要求2的滚动轴承，其特征在于，所述凹部(10)关于周边相互错开地布置。
6.根据前述权利要求1的滚动轴承，其特征在于，所述封闭件(9)能够以固定元件(14)可逆地固定。
7.根据前述权利要求1的滚动轴承，其特征在于，所述滚动体(4)布置在保持架段(5)或保持架带中，或者通过间距件相互间隔开。
8.根据前述权利要求7的滚动轴承，其特征在于，所述保持架段(5)在兜孔(15)中分别容纳多个滚动体(4)。
9.根据前述权利要求7的滚动轴承，其特征在于，构造所述保持架段(5)，使得所述滚动体的完整滚动面能够被利用。
10.根据前述权利要求7的滚动轴承，其特征在于，所述保持架段(5)径向弯折地构造。
11.根据前述权利要求7的滚动轴承，其特征在于，所述保持架段(5)或保持架带具有密封条(6)。
12.根据前述权利要求7的滚动轴承，其特征在于，所述保持架段(5)由合成材料、黄铜或铝构成。
13.根据前述权利要求7的滚动轴承，其特征在于，所述保持架段(5)在它的端部上具有锁止部，利用所述锁止部能够使所述保持架段与相邻的保持架段(5)连接。
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