CN103502667B - 用于径向滚动轴承，尤其是用于滚柱轴承或滚针轴承的轴承圈 - Google Patents
用于径向滚动轴承，尤其是用于滚柱轴承或滚针轴承的轴承圈 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于径向滚动轴承，尤其是滚柱轴承或滚针轴承的轴承圈（1），该轴承圈（1）在其径向表面区域（2、3）中的一个上包括滚道（4），该滚道（4）用于一组无保持架的或由保持架（5）引导的柱形滚动体（6），并且一个或两个对所述滚动体（6）的滚道（4）轴向地限界的引导凸缘（9、10）通过粘合剂粘结被紧固到所述轴承的轴向端面（7、8）。根据本发明，引导凸缘（9、10）每个都包括具有水平固定臂（11、13）和竖向凸缘臂（12、14）的矩形轮廓横截面，并且利用其水平固定臂（11、13），在每种情况下均粘性地结合在轴承圈（1）的轴向端面（7、8）中的环绕轴向凹槽（15、16）中，其中每个轴向凹槽（15、16）的宽度都大于每个固定臂（11、13）的材料厚度，并且每个引导凸缘（9、10）都能够利用所述引导凸缘的固定臂（11、13）的造型（21、22）而被在特定的轴向凹槽（15、16）中径向固定到位，所述造型（21、22）接触该相关的轴向凹槽（15、16）的外壁（17、19）和内壁（18、20）。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于径向滚动轴承的轴承圈，该轴承圈在其一个径向壳面上具有滚道，该滚道用于一组完全互补的滚柱元件或由保持架引导的滚柱元件，并且在该轴承圈的轴向前端面上通过粘合剂粘结固定有一个或两个对滚动元件的滚道限界的引导凸缘，本发明可具体地且有利地应用于滚柱轴承或滚针轴承的轴承圈。
背景技术
滚动轴承技术领域中公知的是，滚柱或滚针轴承的轴承圈上的凸缘通常用作对在轴承圈的壳面上滚动的滚动元件的轴向引导。通常，这些凸缘与轴承圈构成为一件式，并且通过对轴承圈进行加工而被制成。另外，长期以来众所周知的是，该凸缘也能够被制成为单独的组件，然后通过熔焊、钎焊或者甚至通过粘合剂粘结而被固定到轴承圈。
例如，从文献DE4133442A1已知一种具有被粘性地粘结的引导凸缘的普通滚动轴承滚道圈。在该滚动轴承滚道圈中，构造有平坦侧表面的引导凸缘通过邻接滚动元件的挡圈而被直接支撑在滚动轴承滚道圈上，并且用于接纳粘合剂的圆形间隙邻接挡圈的背离滚动元件的外周。
在从文献DE10200811A1已知的另一滚动轴承圈中，轴承圈的圈主体在其轴向前端面的区域中或者在其延伸面的区域中与两个引导凸缘的各自相对的接触面粘性地粘结。圈主体的前端面或者延伸面包括通过材料的排出而制成的多个局部凹陷，以及围绕这些凹陷的升高部，并且引导凸缘的接触面支承抵靠于这些升高部，从而在圈主体和引导凸缘之间形成用于接纳粘合剂的连续间隙。
此外，文献DE7603570U公开了一种滚动轴承滚道圈，其包括有与之粘性地粘结的引导凸缘，所述引导凸缘借助于扩散硬化的交联树脂（诸如酚醛树脂或甲醛树脂）所形成的中间粘性箔而被固定，包括滚道的圈主体则被固定在该中间粘性箔上。
然而，所有上述已知的在引导凸缘和轴承圈之间的粘性地粘结的接头的主要缺点在于，轴承圈和引导凸缘都不包括任何用于这两个部件相对于彼此的限定定位的装置，使得为了避免在粘合剂硬化之前引导凸缘滑出它们的准确位置，引导凸缘必须通过单独的辅助装置而被在轴承圈上固定到位。另外，在粘性地粘结的接头的最先两个实施例的情况中，存在以下危险：过量的粘合剂被排出到滚动元件的滚道上，并且在其硬化状态下，该粘合剂防碍滚动轴承的完美功能性。
发明内容
本发明的目标
因此，从已知现有技术的上述缺点出发，本发明的目标在于构思一种用于径向滚动轴承，具体地用于滚柱轴承或滚针轴承的轴承圈，其中引导凸缘在被粘性地粘结到轴承圈时具有限定的、在轴承圈上的位置固定，并且过量粘合剂到滚动元件的滚道上的排出被排除。
本发明的说明
根据本发明，以上目标通过依照权利要求1的前序部分制成的轴承圈实现，这在于：每个引导凸缘都包括具有水平固定臂和竖向凸缘臂的矩形轮廓横截面，每个引导凸缘都通过其水平固定臂被粘性地粘结在轴承圈的轴向前端面中的相应的连续轴向凹槽中，每个轴向凹槽的宽度都大于每个固定臂的材料厚度，并且每个引导凸缘都能够通过其固定臂的造型而在相应的轴向凹槽中被径向地固定到位，其中所述造型接触相关联的轴向凹槽的外壁和内壁两者。
将在从属权利要求中描述根据本发明的轴承圈的优选实施例和有利发展。
根据权利要求2，在根据本发明构造的轴承圈中，每个引导凸缘的固定臂和凸缘臂两者都具有正n角多边形的形状，每个固定臂通过多边形的角部而被固定到轴向凹槽的外壁上，并且通过多边形的边的中心而被固定在轴向凹槽的内壁上。已经证明，每个引导凸缘的整体形状被构造成n角多边形在关于用于其通过深拉成形的优选非机加工制造的工具的成本方面是最经济的方法。然而，也可能按常规对凸缘臂的自由径向边缘构造有圆形形状。同样可能地，代替固定臂的多边形构造，使其具有正弦波的形状，使得固定臂能够通过其波峰被固定在轴向凹槽的外壁上并且通过其波谷被固定在轴向凹槽的内壁上。
根据权利要求3，根据本发明构造的轴承圈的另一特征在于：能够作为引导凸缘的材料厚度和轴承圈的尺寸的函数，并且也作为轴承圈的轴向前端面中的轴向凹槽的外壁和内壁的直径的函数，限定引导凸缘的多边形的角部的数目，该直径限定多边形的外接圆和内接圆。因而，较宽的轴向凹槽和引导凸缘的较小材料厚度允许具有较少多边形角部的多边形形状，而窄的轴向凹槽和引导凸缘的较大材料厚度必然要求适当的多角的多边形的形状。然而，由于在轴承圈的轴向前端面中的较宽轴向凹槽，同样必然需要轴承圈的适当材料厚度，这样的凹槽仅能够在相应地大的轴承圈中制成，从而在该情况下，如同样在大多数其它情况下那样，对多边形的角的最小数目设置自然下限。
此外，根据权利要求4，根据本发明构造的轴承圈的另一特征在于：轴承圈的轴向前端面中的一个或两个中的连续轴向凹槽的深度大于每个引导凸缘的固定臂的长度，并且每个引导凸缘都能够通过其凸缘臂邻接在轴承圈的轴向前端面上而被轴向地固定在轴向凹槽中。因此，每个引导凸缘的固定臂自由地凸出到轴承圈的前端面中的各自的轴向凹槽中，从而其后侧端面提供了有助于增强粘合剂粘结的强度的另外粘结面。另外，凸缘臂直接邻接在轴承圈的轴向前端面上的优点在于，假定精确制造了轴承圈的宽度，则本领域已知的因粘合剂层的厚度变化导致的滚动元件的轴向引导间隙的波动不会再发生。
此外，根据权利要求5，在根据本发明构造的轴承圈的有利发展中，为了支撑轴承运行期间因粘性地粘结的引导凸缘而发生的轴向力，每个引导凸缘的固定臂的长度均对应于每个引导凸缘的凸缘臂外径的至少0.125至0.2倍。纯算术而言，固定臂的长度的值处于凸缘臂外径的八分之一至五分之一之间已被证明对于通常发生的轴向力是优选的，但在更高或更低的轴向力的情况下，并不排除在偏离优选值的情况下将固定臂制成为更长和更短并且适当地修改在轴承圈的前端面中的轴向凹槽的深度。
最后，作为根据本发明构造的轴承圈的有利实施例，在权利要求6中进一步提出：在轴承圈的轴向前端面中的轴向凹槽内的全部自由空间被完全地用粘合剂填充，优选地，粘合剂出自双组分粘合剂组或者出自厌氧粘合剂组，粘合剂可选地与球状填充材料混合，例如氧化钛或铝粉。双组分粘合剂的特征在于在高达100℃的温度下具有良好的抗老化性和高强度，而厌氧的单组分粘合剂适合于在-60℃至+150℃之间的温度下使用，并且特征在于无需溶剂，以及它们的强度和扩散硬化特性在室温下在无空气氧气时通过与金属接触实现的可调节性。
总而言之，与现有技术的轴承圈相比，根据本发明构造的轴承圈具有下列优点：通过固定臂的造型，并且通过在轴承圈的轴向前端面中的轴向凹槽，本发明的轴承圈的被构造有矩形轮廓横截面的引导凸缘能够在被粘性地粘结到轴承圈上之前，已经相对于彼此在径向方向上并且在轴向方向上都被准确地固定到位。结果，引导凸缘不能再从它们的准确位置滑出，直至粘合剂已经硬化，并且为此不再需要单独的辅助装置形式的额外措施。此外，由于轴向凹槽在轴承圈的前端面上的布置，不再存在这样的危险，即：过量粘合剂被排出到滚动元件的滚道上，以及在粘合剂的硬化状态下阻碍滚动轴承的完美工作。为了完整性起见，可提及的是，即使代替在轴承圈的轴向前端面中的轴向凹槽，而仅加工两个肩部到轴承圈的外壳面的边缘中并且因此形成朝外部开放的类似的两个轴向凹槽，根据本发明构造的引导凸缘在轴承圈上的粘合剂粘结也起作用。虽然在该情况下，引导凸缘仅通过它们的多边形固定臂而在这些肩部的外径上被固定到位，并且因而使得固定臂和轴承圈之间的粘结面的数目被减半，但已经证明，该固定方式仍足以用于滚动元件的轴向引导。
附图说明
将在下文中参考附图，更详细地描述根据本发明构造的轴承圈的一个优选实施例。附图示出：
图1是具有多边形引导凸缘的根据本发明构造的轴承圈的顶视图；和
图2是根据本发明构造的轴承圈的根据图1的截面A-A的放大图。
具体实施方式
图1和2清楚地公开了一种用于径向滚针轴承的外部轴承圈1，该轴承圈1在其径向内壳面3上包括滚道4，该滚道4用于通过保持架5引导的一组柱形滚动元件6，并且在该轴承圈1的轴向前端面7、8上通过粘合剂粘结而固定有两个引导凸缘9、10，该两个引导凸缘9、10在轴向上对滚动元件6的滚道4限界。
在图2中，能够进一步看出，根据本发明，每个引导凸缘9、10具有由水平固定臂11、13和竖向凸缘臂12、14组成的矩形轮廓横截面，并且引导凸缘9、10通过其水平固定臂11、13被粘性地粘结在轴承圈1的轴向前端面7、8中的相应的连续轴向凹槽15、16中。同样能够清楚地看出，每个轴向凹槽15、16的宽度均大于每个固定臂11、13的材料厚度，并且每个引导凸缘9、10均通过图1所示的其固定臂11、13的造型21、22而在各自的轴向凹槽15、16中被径向地固定到位，该造型21、22接触相关联的轴向凹槽15、16的外壁17、19以及内壁18、20。另外，每个引导凸缘9、10的凸缘臂12、12的清楚可见地构造有的轮廓15、16具有例如正12角多边形21、22形状，每个固定臂11、13均通过多边形的角部23、24而被固定在轴向凹槽15、16的外壁17、19上，并且通过多边形的边25、26的中心而被固定在轴向凹槽15、16的内壁18、20上。然而，引导凸缘9、10的多边形的角部23、24的数目是可变的，并且首先取决于它们的材料厚度并且取决于轴承圈1的尺寸，并且也取决于在轴承圈1的前端面7、8中的轴向凹槽15、16的外壁17、19和内壁18、20的直径，该直径限定多边形21、22的外接圆和内接圆。
此外，在图2中公开了轴承圈1的两个轴向前端面7、8中的连续的轴向凹槽15、16的深度大于引导凸缘9、10的固定臂11、13的长度L，并且引导凸缘9、10由于其凸缘臂12、14在轴向凹槽15、16中抵靠轴承圈1的轴向前端面7、8，从而还被沿轴向方向固定。结果，如果轴承圈1的宽度被精确地制成，则不会再发生滚动元件6的轴向引导间隙的任何波动。与图1相结合，图2同样示出或者至少指示：为支撑在轴承运行期间因粘性地粘结的固定臂11、13的引导凸缘9、10引起的轴向力，每个引导凸缘9、10的长度L均对应于每个引导凸缘9、10的凸缘臂12、14的外径D的至少0.125至0.2倍。
通过图1的阴影部分和图2的斑点部分，图中进一步公开了：存在于轴承圈1的轴向前端面7、8中的轴向凹槽15、16内的全部自由空间27、28被完全地用双组分粘合剂填充，该双组分粘合剂与作为填充材料的氧化钛混合。该粘合剂的特征在于良好的抗老化性和高强度，并且出于成本经济性的原因，该粘合剂与氧化钛以2:1的比例混合。
附图标识符列表
1轴承圈
21的壳面
31的壳面
46的滑道
56的保持架
6滚动元件
71的前端面
81的前端面
9引导凸缘
10引导凸缘
119的固定臂
129的凸缘臂
1310的固定臂
1410的凸缘臂
157中的轴向凹槽
168中的轴向凹槽
1715的外壁
1815的内壁
1916的外壁
2016的内壁
219上的造型/多边形
2210上的造型/多边形
239的多边形的角部
2410的多边形的角部
259的多边形的边
2610的多边形的边
2715中的自由空间
2816中的自由空间
L11、13的长度
D9、10的外径
Claims (8)
1.一种用于径向滚动轴承的轴承圈(1)，所述轴承圈(1)在其径向壳面(2、3)中的一个径向壳面上包括滚道(4)，该滚道(4)用于一组完全互补的柱形滚动元件(6)或由保持架(5)引导的柱形滚动元件，并且在所述轴承圈(1)的轴向前端面(7、8)上，通过粘合剂粘结而固定有一个或两个在轴向上对所述滚动元件(6)的所述滚道(4)限界的引导凸缘(9、10)，其特征在于，所述引导凸缘(9、10)每个都包括具有水平固定臂(11、13)和竖向凸缘臂(12、14)的矩形轮廓横截面，且所述引导凸缘(9、10)每个都通过其水平固定臂(11、13)被粘性地结合在所述轴承圈(1)的轴向前端面(7、8)中的相应的连续轴向凹槽(15、16)中，每个轴向凹槽(15、16)的宽度都大于每个固定臂(11、13)的材料厚度，并且每个引导凸缘(9、10)都能够通过其固定臂(11、13)的造型(21、22)而被在相应的轴向凹槽(15、16)中径向地固定到位，所述造型(21、22)接触相关的所述轴向凹槽(15、16)的外壁(17、19)和内壁(18、20)。
2.根据权利要求1所述的轴承圈，其特征在于，每个引导凸缘(9、10)的所述固定臂(11、13)和所述凸缘臂(12、14)都具有正n角多边形(21、22)的形状，每个固定臂(11、13)都通过所述多边形的角部(23、24)被固定在所述轴向凹槽(15、16)的所述外壁(17、19)上，并且通过所述多边形的边(25，26)的中心被固定在所述轴向凹槽(15、16)的所述内壁(18、20)上。
3.根据权利要求2所述的轴承圈，其特征在于，能够作为所述引导凸缘(9、10)的材料厚度和所述轴承圈(1)的尺寸的函数，以及作为所述轴向凹槽(15、16)的所述外壁(17、19)和所述内壁(18、20)在所述轴承圈(1)的所述前端面(7、8)中的直径的函数，限定所述引导凸缘(9、10)的所述多边形的角部(23、24)的数目，所述直径限定所述多边形(21、22)的外接圆和内接圆。
4.根据权利要求1所述的轴承圈，其特征在于，所述轴承圈(1)的所述轴向前端面(7、8)中的一个或两个中的连续的所述轴向凹槽(15、16)的深度大于每个引导凸缘(9、10)的所述固定臂(11、13)的长度(L)，并且每个引导凸缘(9、10)都能够通过其凸缘臂(12、14)邻接在所述轴承圈(1)的所述轴向前端面(7、8)中的一个上而被轴向地固定在所述轴向凹槽(15、16)中。
5.根据权利要求1所述的轴承圈，其特征在于，为了支撑由于粘性地粘结的所述引导凸缘(9、10)而在轴承运行期间发生的轴向力，每个引导凸缘(9、10)的所述固定臂(11、13)的长度(L)均对应于每个引导凸缘(9、10)的所述凸缘臂(12、14)的外径(D)的至少0.125至0.2倍。
6.根据权利要求1所述的轴承圈，其特征在于，所述轴承圈(1)的所述轴向前端面(7、8)中的所述轴向凹槽(15、16)内的全部自由空间(27、28)被完全用粘合剂填充。
7.根据权利要求6所述的轴承圈，其特征在于，所述粘合剂出自双组分粘合剂组或厌氧粘合剂组。
8.根据权利要求6所述的轴承圈，其特征在于，所述粘合剂与氧化钛粉或铝粉混合。
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