CN103608599A - 片段式保持架和用于装配滚动轴承的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于滚动轴承的保持架片段(2)，其具有至少一个用于滚动体的兜孔(4)并且包括第一片段部分(6a)和第二片段部分(6b)，其中第二片段部分(6b)沿轴向(8)与第一片段部分(6a)邻接并且与其形状配合地、摩擦配合地地或材料接合地相连。

Description

片段式保持架和用于装配滚动轴承的方法
本发明涉及一种利于装配的、滚动轴承的保持架，尤其涉及双构件式或多构件式保持架片段以及它们的装配。
为了避免滚动体在滚动轴承中相对滑动，为了使它们相互分隔而常常使用保持架。迄今例如对于球轴承主要使用由塑料制成的菊形保持架。在这种保持架中，保持架兜孔在侧向上单侧被打开，用于从侧面卡入球体。虽然在使用菊形保持架时可以高效地装配，但是由菊形保持架引导的球体可能在轴承处于较大倾斜位置中时而被卡在保持架兜孔中或被挤出保持架兜孔。
为了避免这种情况经常使用多个单独的保持架片段，其中滚动轴承的滚动体在其整个圆周上被保持架兜孔包围。因此确保了滚动体即使在外圈或内圈的倾斜位置中也能安全地在保持架中被引导。然而，例如在较大的轴承中，单构件式保持架片段在装配中很难操作，并且会导致明显的装配耗费。
对于特别大的滚动轴承也可以使用双构件式黄铜保持架，它们在装配之后在完整的圆周上包围滚动轴承。但是在这种保持架中由于单独的保持架半体的大小和重量也使得操作变得困难。此外由黄铜制成的保持架非常昂贵。
因此存在对更佳的保持架方案的需求，其能够保证可靠地引导滚动轴承的滚动体，而保持架还能高效地装配。
本发明的一些实施例能够通过以下方式满足这种需求，即，使用这样的滚动轴承保持架片段，其一方面具有至少一个用于滚动体的兜孔，另一方面由第一和第二片段部分构成。第一片段部分沿轴向与第二片段部分邻接并且与其形状配合地、摩擦配合地或材料接合地相连。这种装置可以实现设计或使用能可靠地引导滚动体的保持架。因为保持架片段不是沿轴承圆完整地环绕并且至少是双构件式的，所以单独的元件可以更简单和高效地装配。
保持架片段沿轴向划分，也就是说其由第一片段部分和第二片段部分构成，第一片段部分主要位于滚动体的一侧上，第二片段部分位于滚动体的沿轴向对置的一侧。两个片段部分相互连接并且通过相应的凹口构成保持架兜孔。在此，轴向在一般标记法中是指沿轴承的转动轴线的方向，而径向表示垂直于转动轴线的方向。切向在以下是指与轴承分度圆(例如与轴承内圈或外圈的滚道)相切地延伸的所有方向。
在装配过程中，两个片段部分布置在滚动体的两侧并且形状配合地、摩擦配合或材料接合地相连。这在一些实施例中实现了借助保持架片段构成轴承保持架，其中兜孔在至少一个平面(轴向平面)中完整地由保持架的材料包围。也就是说，位于兜孔中的滚动体完全被保持架包围并且由此在较大的轴承倾斜位置中仍可以被安全地引导。这在实现过程中不会带来在其它装配过程中常见的消极影响。
为了将两个片段部分相互连接，一些实施例分别在兜孔的两侧(沿切向，也就是沿相邻兜孔的方向)具有固定装置，借助该固定装置能够将第一片段部分与第二片段部分相连。在此，固定装置例如是螺纹，用于连接片段部分的螺栓可以旋拧在其中。在其它实施例中，固定装置可以是简单的孔，其中压入或粘接销轴，因此通过该孔将两个片段部分相互连接。在其它实施例中，固定装置还可以是简单的凹口，以便容纳用于材料接合地连接两个片段部分所需的粘接剂。因此适合于将两个片段部分相互连接的各种措施都可以理解为固定装置。
在本发明的其它实施例中，固定装置还这样设计，使得借助该固定装置既可以将一个保持架片段的两个片段部分相互连接，也可以将相邻的不同保持架片段相连。也就是说，通过固定装置还可以产生与沿保持架周向相邻的保持架片段的、承受力的连接。这可以优化整个保持架的稳定性，因此滚动体的引导质量可以被进一步优化，而不必在装配保持架时产生附加的耗费。
在相邻保持架片段相互连接的其它实施例中，两个片段部分错位地相互布设。也就是说，片段部分不仅具有一个共同的构成至少一个兜孔的重叠区域。第一片段部分还附加地沿切向延伸超出第二片段部分，而第二片段部分沿反向于所述切向的方向延伸超过第一片段部分。因此在第一片段部分和第二片段部分相连时，由第一和第二片段部分直接构成至少一个保持架片段兜孔。当相邻的保持架片段以它们各自突出的片段部分与第一保持架片段突出的第一或第二片段部分相连时，则得到另外的兜孔，因此在该“重叠区域”中通过分别属于其它保持架片段的片段部分构成兜孔。由于可承受更多负载的连接这可以附加地提高整个保持架的稳定性。
在一些实施例中，保持架片段由塑料制成，这可以明显降低生产成本并且提高可能的保持架的形状多样性。
因此，使用按照本发明的保持架片段的实施例的滚动轴承能够可靠地引导滚动体，其中可同时减少装配费用，而不会影响整个系统的稳定性和性能。
在此和以下，保持架片段应该理解为保持架的未完整地沿着轴承分度圆延伸的部分。因此保持架片段可以覆盖整个轴承圆周的任意的角度，例如覆盖30°、60°或90°。换句话说，保持架片段含有至少一个用于滚动体的兜孔，但是也可以根据设计要求具有2个、3个或任意数量的兜孔。
虽然参照附图描述的本发明单独的实施例分别显示了用于球轴承的保持架，但不言而喻地是，备选的保持架片段也可以设计用于各种其它的滚动体形状。例如圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆筒滚子轴承或类似结构都能作为备选结构。在附图中：
图1示出保持架片段的一个实施例；
图2示出保持架片段的另一实施例；
图3示出图2的保持架片段实施例在装配状态中的情形；并且
图4示出用于装配轴承的方法的实施例。
图1显示了保持架片段2的一个实施例，其具有用于滚动体的兜孔4并且由第一片段部分6a和第二片段部分6b构成，其中第二片段部分6b沿轴向8与第一片段部分6a邻接，并且与其形状配合地、摩擦配合地或材料接合地相连。
通常图1所示的塑料保持架或保持架片段用于通过分隔滚动轴承中的滚动体而避免滚动体的接触。
在图1所示的实施例中，兜孔4的轮廓与球体的形状相适配，在此指的是用于球轴承的保持架片段。在此不言而喻地是，在备选的实施例中所述保持架片段也可以用于其它的滚动轴承类型。对于圆柱滚子轴承，兜孔的形状相应是圆柱形或平行六面体形的或者其横截面是方形或矩形的。
虽然在以下讨论的实施例中显示了轴肩引导的保持架变型或保持架片段，如其在图3中更清楚地显示，但不言而喻的是，在备选的实施形式中也可以使用滚动体引导的保持架片段。
由于保持架片段6a和6b沿轴向8的分隔，如其在图1中所示，通过首先从轴承的两侧安置保持架片段，此后将保持架片段相互连接，可以例如在已经完全填充滚动体的轴承中装配保持架。为了实现第一片段部分6a与第二片段部分6b的连接，两个片段部分在保持架兜孔4的两侧分别具有作为固定装置的孔10a至10b。通过例如在所述孔中压入、拧入或粘接销轴，可借助这些孔将片段部分6a和6b相互连接。此外，在图1所示的实施例中固定装置这样构造，使得借助相同的固定装置(通过孔10a至10d)也可以将相邻的保持架片段相互连接。
在所示实施例中这样实现连接，即保持架片段6a和6b分别具有凸缘12a和12b，它们的几何形状这样选择，使得它们分别与相邻的保持架片段的对应凸缘相互重叠，从而借助唯一的销轴或唯一的螺栓既可以将片段部分6a和6b相互连接又可以将保持架片段2与相邻的保持架片段相连。因此形成了这样的保持架，其虽然由单独的片段组合而成，但这些片段分别与相邻的片段连接并且由此构成完全环绕的保持架。
为了实现这种情况，凸缘12a至12d连同轴向延伸的孔10a至10d沿切向14或者与所述切向14反向地延伸，以便与沿切向14相邻的保持架片段相重叠，这种重叠可用于与相邻的保持架片段连接。
图2示出保持架片段2的备选实施例，其同样由第一片段部分6a和第二片段部分6b构成。在图2所示的实施例中，保持架兜孔4也通过两个相互连接的片段部分6a和6b构成，为此它们分别具有与兜孔形状配合的凹口13，所述凹口与滚动体的形状相适配。不同于图1所示的情况，这样实现用于使保持架片段与相邻保持架片段相连的重叠，即两个片段部分6a和6b相对地仅在重叠区域沿其切向延伸相互遮盖或相互直接邻接。第一和第二片段部分6a和6b附加地沿着或反向于切向14延伸出重叠区域20。通过这种布置可以既将单独的保持架片段2的片段部分6a和6b相互连接，也可以将相邻的保持架片段相互连接。这在此可以通过容纳销轴或螺栓或类似零件的孔16实现。作为备选，片段或片段部分也可以相互粘接或以其它形式摩擦配合地、形状配合地或材料接合地相互连接。
虽然在前述实施例中保持架片段2的兜孔4由不同的片段部分6a和6b中的两个对称的凹口13构成，但相应的凹口在备选的实施例中也可以是不对称的，也就是说两个不同的片段部分具有不同的形状。对于圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承，所述凹口甚至可以仅在片段部分6a或6b之一上构成。
在保持架片段的其它实施例中，例如结合图3中球轴承的俯视图所示，例如以图1的实施例为基础也可以这样变型，使得每个保持架片段包括两个兜孔。由此，相比图2的实施例，用于使保持架片段或片段部分相互连接所需的孔可以被省略。
在此，图3示出按照本发明的保持架片段组装在径向轴承或球轴承中的实施例。该径向轴承具有内圈30和外圈32，该外圈32沿径向34与内圈30相分离并且与其同心地布置。滚动体(在此是球)在内圈30和外圈32之间运行，其借助按照本发明的保持架片段2的实施例被引导。保持架片段2分别具有两个保持架兜孔4并且与各自相邻的保持架片段通过连接孔36相连，所述连接孔沿轴向延伸穿过保持架2的凸缘，如参照图1所述的那样。
其它孔38分别大致位于各片段2的中央并且用于加固各保持架片段的片段部分6a和6b的连接。
概括地说，本发明的实施例既可以用作轴肩引导的变型方案也可以用作滚动体引导的变型方案。为了既可以简单地操作保持架，又可以在保持架兜孔中安全地引导滚动体，用于滚动轴承的塑料保持架由单独的保持架片段构成，它们组合成一个保持架。保持架片段可以具有不同数量的保持架兜孔。这可以是一个或多个保持架兜孔。保持架可以由两个或多个组合的片段构成，其中在每个片段中具有一个或多个保持架兜孔。在保持架片段的两端设置具有轴向孔的凸缘，借助它们可以将用于补足保持架或保持架半体的其它片段定向或固定。沿周向观察在每个保持架兜孔上都有用于连接保持架片段以及保持架半体的横向孔。在组装情况下，单独的保持架片段在轴承中组合成一个保持架。例如相对于用于球轴承的塑料菊形保持架，由单独片段构成的保持架变型方案具有的优点在于，即使在较大的倾斜位置中也可以保证轴承的性能。
图4示意性示出用于装配滚动轴承的方法的实施例，其包括：
在准备步骤50中，提供保持架片段的第一片段部分和第二片段部分，该保持件片段具有至少一个用于滚动体的兜孔并且由第一片段部分和第二片段部分构成，其中第二片段部分沿轴向与第一片段部分邻接，并且能够与其形状配合地、摩擦配合地或材料接合地相连。
在填充步骤52中，在滚动轴承的轴承外圈和轴承内圈之间设置滚动体。
在第一定向步骤54中，在滚动轴承的轴承外圈和轴承内圈之间设置第一片段部分，因此滚动体处于用于第一片段部分中的兜孔的凹口中。
在第二定向步骤56中，将第二片段部分设置在滚动体的与第一片段部分沿轴向对置的侧面上。
在连接步骤58中，将第一片段部分和第二片段部分形状配合地、摩擦配合地或材料接合地相连。
附图标记清单
2   保持架片段
4   兜孔
6a  第一片段部分
6b  第二片段部分
8   轴向
10a至10d 孔
12a至12d 凸缘
14  切向
13  凹口
16  孔
30  内圈
32  外圈
36  连接孔
38  其它孔
50  准备步骤
52  填充步骤
54  第一定向步骤
56  第二定向步骤
58  连接步骤

Claims (10)

1.一种用于滚动轴承的保持架片段(2)，其具有至少一个用于滚动体的兜孔(4)并且包括第一片段部分(6a)和第二片段部分(6b)，其中第二片段部分(6b)沿轴向(8)与第一片段部分(6a)邻接并且与所述第一片段部分(6a)形状配合地、摩擦配合地或材料接合地相连。
2.按照权利要求1所述的保持架片段(2)，其沿垂直于轴向(8)的切向(14)在所述兜孔(4)的两侧具有固定装置(10a-d,12a-d;16;36)，固定装置这样设计，使得第一片段部分(6a)能够借助所述固定装置(10a-d,12a-d;16;36)与第二片段部分(6b)相连。
3.按照权利要求1所述的保持架片段(2)，其中，所述固定装置(10a-d,12a-d;16;36)还设计用于将保持架片段(2)与沿切向(14)邻接的其它保持架片段相连。
4.按照权利要求2或3所述的保持架片段(2)，其中，所述固定装置(10a-d,12a-d;16;36)包括孔(10a-d;22;36)，所述孔沿轴向(8)延伸穿过保持架片段(2)。
5.按照前述权利要求之一所述的保持架片段(2)，其中，所述兜孔(4)在轴向平面中完全被保持架片段(2)的材料包围。
6.按照前述权利要求之一所述的保持架片段(2)，其中，保持架片段(2)由塑料构成。
7.按照前述权利要求之一所述的保持架片段(2)，其中，第一片段部分(6a)沿切向(14)与所述兜孔(4)相间隔地附加具有用于第二兜孔的凹口(13)，并且第二片段部分(6b)沿与所述切向相反的方向与所述兜孔(4)相间隔地附加具有用于第三兜孔的凹口(13)。
8.一种滚动轴承，具有至少一个滚动体和按照权利要求1至7之一所述的保持架片段(2)，其中，滚动体设置在保持架片段(2)的兜孔(4)中。
9.按照权利要求8所述的滚动轴承，其中滚动体是球。
10.一种用于装配滚动轴承的方法，包括：
提供保持架片段(2)，该保持件片段具有至少一个用于滚动体的兜孔(4)，并且包括第一片段部分(6a)和第二片段部分(6b)，其中第二片段部分(6b)沿轴向与第一片段部分(6a)邻接并且能够与所述第一片段部分(6a)形状配合地、摩擦配合地或材料接合地相连；
在滚动轴承的轴承外圈(32)和轴承内圈(30)之间设置滚动体；
在滚动轴承的轴承外圈(32)和轴承内圈(30)之间设置第一片段部分(6a)，因此滚动体处于第一片段部分(6a)中的与兜孔(4)对应的凹口(13)中；
将第二片段部分(6b)设置在滚动体的与第一片段部分(6a)沿轴向(8)对置的侧面上；并且
将第一片段部分(6a)和第二片段部分(6b)形状配合地、摩擦配合地或材料接合地相连。
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