CN103727132B - 用于滚动轴承特别是汽车电动助力转向轴承的轴承罩 - Google Patents

Abstract

滚动轴承的罩，其中罩用于确保成排滚动元件的圆周间隔，并包括成排第一滚动元件用的第一轴承窝28和成排第二滚动元件用的第二轴承窝26，第一轴承窝提供有用来将罩轴向保持在所述第一滚动元件上的轴向保持装置38,46，而第二轴承窝不具有将罩保持在所述滚动元件上的轴向保持装置，第一轴承窝绕着罩圆周的分布是不均匀的。

Description

用于滚动轴承特别是汽车电动助力转向轴承的轴承罩

技术领域

本发明涉及滚动轴承领域，特别地涉及用于汽车电动助力转向的滚动轴承领域。

更特别地，本发明涉及保持罩，其保证了滚动轴承的滚动元件之间的圆周空间。

背景技术

汽车电动助力转向大体上包括位于转向柱或下部部件上的电动机械致动装置，该下部部件包括用于保证车辆转向轮成角度定位的机械部件。电动机械致动装置包括旋转电动机，其轴可以直接由至少一个滚动轴承支撑或者藉由滚珠螺杆系统由该至少一个滚动轴承支撑。

滚动轴承通常包括内圈、外圈以及成排的滚动元件，通常为设置在圈之间的滚珠。

滚动轴承用的保持罩包括容纳滚珠的多个轴承窝，且每一个轴承窝部分地由相反于位于所述罩跟部设置的两个爪件限定，该两爪件可从文献FR-A1-2911934中得知。这样的罩完全满足了多种应用。然而，在涉及低转速或者旋转方向逆转得较为严重的应用中，这种类型的罩面临到各种困难。特别是，在滚珠的作用下，该罩可经受到范围较广的变形，且与内圈接触，导致轴承受损甚或破损。

此外，当载荷施加到轴承的方向改变时，随着其比如，当车辆的轮子安装有如上所述的电动助力转向，随着停车的时候驾驶者控制向左、向右转动，该轮子转动，该罩同样会严重变形，或者甚至破损。因而，这证明了很难将这样的罩安装在滚珠上。

还已经知晓这样的罩，其用于滚动轴承且包括滚珠用且提供有用于使得罩保持在滚珠上的轴向保持爪的第一轴承窝以及未提供有轴向保持爪的第二轴承窝。第一和第二轴承窝交替地在圆周方向上分布，从而在滚珠上提供了罩的均匀轴向保持力。

然而，在涉及到被称为直角转弯的应用中，滚动轴承不会旋转而是震动，这样的罩会在被称为载荷扇区的角度扇区中承受较重的轴向和径向载荷。在这个区域中，罩不为滚动元件提供足够的自由使其移动，且这将导致严重的局部罩变形。

发明内容

本发明的一个目的是为克服这个缺陷。

更特别地，本发明旨在提供适于直角转弯应用并提供良好可靠性的滚动轴承罩。

在一个实施方式中，用于保证成排滚动元件圆周空间的滚动轴承罩包括成排的第一滚动元件用的第一轴承窝，该轴承窝提供有轴向保持装置，用以将罩轴向地保持在所述滚动元件上，以及包括成排第二滚动元件用的第二轴承窝，该轴承窝不具有将罩保持在滚动轴承上的轴向保持装置。第一轴承窝绕着罩圆周的分布是不均匀的。

在一个实施方式中，罩包括至少两对第一轴承窝，每一对轴承窝相邻，且还包括至少一个额外的第一轴承窝，其与至少一所述成对的第二轴承窝在圆周方向上间隔开。成对第一轴承窝之间的圆周间隔可比所述一对轴承窝和额外轴承窝之间的圆周间隔要大。优选地，一对第一轴承窝和额外第一轴承窝之间的圆周间隔等于第一轴承窝与所述额外轴承窝中另一对之间的圆周间隔。

在一个实施方式中，罩包括环形跟以及从所述跟延伸并在第一和第二轴承窝之间限定的分隔部分。

该罩可包括每一包括在圆周方向上延伸并形成轴向保持装置的至少一爪的第一组分隔部分，以及不包括爪的第二组分隔部分。有利地，所述第一组包括分隔部分，每一分隔部分包括了在圆周方向上相对着延伸的两个爪，且每一混合分隔部件包括单个爪及柱形突起。所述第一组的每一分隔部分可包括形成在所述分隔部分厚度方向上并轴向地在相反于轴承窝一侧打开的凹穴。在一个实施方式中，每一分隔部分中的凹穴打开进入到相邻分隔部分的凹穴中。罩可比如由合成材料，优选地聚合物一体制成。

根据第二方面，本发明涉及的滚动轴承包括内圈、外圈、设置在内外圈之间的至少一排滚动元件、以及如上所述的罩。

根据第三方面，本发明涉及的汽车电动助力转向包括如上所述的至少一个滚动轴承。

附图说明

本发明将从通过阅读整体非限定实施例给出并由附图诠释的一些实施方式的详细说明而能更好地理解，其中：

-图1为根据本发明第一实施例的滚动轴承的透视图，且

-图2和3为图1轴承罩的透视图。

具体实施方式

如图1可见，滚动轴承10包括外图12，内圈14，此处制造为滚珠形式的多个滚动元件16，以及使得滚动元件保持均匀圆周间隔的罩18。外圈12和内圈14是实心的。“实心圈”是指该圈的形状是对管件、条状物、锻造和/或轧坯进行机加工移除碎屑(车，磨)而获得。

外圈12包括在其孔的区域中的深槽滚道，该轨道在横截面上具有配合滚动元件16的内凹轮廓，所述滚道径向向内面对。内圈14也包括在其柱状外表面上的深槽滚道，该轨道在横截面上具有配合滚动元件16的内凹轮廓，所述滚道径向向外面对着。罩18径向地设置在内圈14外表面和外圈12的孔之间。

如图2和3所示，罩18包括设计为轴向地设置在滚动元件一侧并形成跟部的环形轴向部分20，以及第一和第二分隔部分22，24或者分隔指，以及从轴向部分20轴向地在相反于所述部分径向端面20a的一侧上延伸的混合分隔部分26。分隔部分22到26与轴向部分20一体，且在它们之间限定出第一和第二轴承窝28，30，滚动元件在轴承窝中设置，之后会对此更为详细地说明。

第一分隔部分22为夹子形式，其从轴向部分20轴向地突起，所述部分通过与轴向部分20的孔对齐的内表面以及与所述轴向部分的外表面对齐的外表面径向限定。该分离部分22在圆周方向上被大体上柱状并至少部分地限定出轴承窝30的侧壁限定。限定出每一轴承窝30侧壁的柱其直径大于滚动元件的直径，这样所述滚动元件可以获得一些间隙，可相对于轴承窝30径向地并圆周地移动。每一轴承窝30径向向着内侧打开以及向着外侧打开，且在相反于轴向部分20的一侧上轴向打开，从而使得罩18得以安装。轴承窝30具有轴向开孔，其提供有柱状壁或者边缘，从而减少了滚动元件与罩摩擦的摩擦力。

每一分隔部分22包括形成在其自由端并在相反于轴向部分20的一侧上轴向打开的凹槽32。凹槽32向着罩的内侧和外侧径向地打开。每一凹槽32在相关的分隔部分22限定出大体上柱状的两个轴向突起34，其在相反于轴向部分20的一侧上轴向定位，且轴向地延伸所述分隔部分的侧壁。突起34不适于提供罩在滚动轴承上的轴向保持力。轴承窝30不提供这样的轴向保持装置。

每一分隔部分22包括形成在所述部分厚度上并从根部端面20a延伸进入到接近凹槽32的凹穴36。每一凹穴36在相反于轴承窝26，28的一侧上向着端面20a轴向打开，并且由相关分隔部分的内表面和外表面径向限定。

第二分隔部分24和混合分隔部分26限定出轴承窝28，该轴承窝提供有将所述罩保持在滚动元件上的轴向保持装置。轴承窝28具有球状的整体形状，趋向于封住相关的滚动元件。每一混合分隔部分26与相邻于第一分隔部分22一起限定轴承窝30。在所示的实施方式中，罩18包括六个混合分隔部分30，其中两个限定出轴承窝28中的一个，其中四个，与分隔部分24成对，限定出四个其他的轴承窝28。第一和第二分隔部分22，24分别为成对的四个和两个，且有七个轴承窝26。

轴承窝28在圆周方向上不均匀地间隔。两个连续轴承窝28之间的圆周间隔在罩的圆周上不是常量。在所示实施方式中，罩18包括成对设置的四个轴承窝28，每一对轴承窝直接相邻，且第五个轴承窝28与每一对间隔开两个连续轴承窝30。三个轴承窝30设置在两对轴承窝28之间。第五个轴承窝28由两相邻混合分隔部分26形成，且其他四个轴承窝28中的每一个由相邻的混合部分26和第二分隔部分24形成。七个轴承窝30中的六个中的每一由混合分隔部分26和相邻的第一分隔部分22限定，第七轴承窝30由两个相邻的分隔部分22限定。

混合分隔部分26为指状或者夹子装形式，其从轴向部分20轴向突起，且由分别与孔和所述轴向部分20的外表面对齐的内和外表面在径向上限定。每一混合分隔部分26，在圆周方向的一侧上，具有大体上柱状的侧壁，这样由于相邻的分隔部分22其形成了轴承窝30之一，并在另一侧上具有球状的、连接到相邻混合分隔部分26球状壁的壁，从而形成了相邻于所述轴承窝30的轴承窝28。

每一混合分隔部分26包括爪38，其在相反于轴向部分20的一侧上轴向延伸，且其自由端在圆周方向上延伸，从而限定了相关的轴承窝28。在轴承窝28由两个相邻的混合分隔部分26形成的情况下，分隔部分中某一个的爪38向相反于另一个分隔部分的爪延伸，从而限定出所述轴承窝28。每一爪38的内凹表面形成了轴承窝28球状壁的一部分。两个爪38的自由端以小于相关滚动元件直径的间距间隔开。所述轴承窝28的爪38能够通过夹入设置在所述轴承窝中的滚动元件上而轴向地保持住罩18。罩18部分地通过爪38轴向地保持在成排的滚动元件上。

每一混合分隔部分26也包括柱状的轴向突起40，其在相反于轴向部分20的方向上轴向延伸。每一混合分隔部分26的突起40与相邻分隔部分22的部分突起34限定出一个轴承窝30，轴承窝30不设置有轴向保持装置。每一突起40不能提供相对于设定在相邻于轴承窝28的轴承窝30中的滚动元件的罩的轴向保持力。

每一混合分隔部分26的爪38和突起40在圆周方向上通过空腔42隔开，这样爪38具有相对较小的圆周厚度及一定程度的柔韧性，当轴向冲击力在所述滚动元件的方向上施加到罩的轴向部分20时，使得罩18通过爪38的圆周部分夹入到滚动元件上。每一轴承窝28径向向着内侧和外侧打开，并在相反于轴向部分20的一侧上轴向地打开，从而使得罩18得以安装。

每一混合分隔部分26进一步包括形成在所述部分的厚度中、并从根部的端面20a延伸到凹槽42附近的凹穴44。每一凹穴44在相反于轴承窝26，28的一侧向着端面20a轴向地打开，并由相关分隔部分的内外表面径向限定。在轴承窝28由两相邻混合分隔部分26形成的情况下，凹穴44在圆周方向上彼此打开。

两个分隔部分24为指状或者夹子状形式，其相对于轴向部分20轴向延伸，并由分别与孔和所述轴向部分20的外表面对齐的内表面和外表面径向限定。每一分隔部分24，在圆周方向的每一侧上，具有球状壁，其与相邻混合分隔部分26的球状壁连接起来，从而形成相关的轴承窝28。

每一分隔部分24包括两个爪46，其在相反于轴向部分20的一侧上轴向地延伸，并与混合分隔部分26的爪38相同，且在相反方向上圆周地延伸。每一爪46在相邻混合分隔部分26的爪38的方向上延伸，从而限定相关轴承窝28。相邻两爪38，46的自由端以小于相关滚动元件的直径的间距相隔开。所述轴承窝28的爪38，46通过夹入设置在所述轴承窝中的滚动元件能够提供对罩18的轴向保持。罩18通过爪38，46轴向地保持在成排的滚动元件上。每一分隔部分24的爪46在圆周方向上由凹穴48隔开，这样它们每一都具有相对较小的圆周厚度以及一定程度的柔软性，这使得罩18可夹入到滚动元件上。

每一分隔部分24还包括形成在所述部分厚度中并从跟部端面20a延伸进入到凹槽48附近的凹穴50。每一凹穴50在相反于轴承窝26，28的一侧上向着端面20a轴向打开，并由相关分隔部分的内外表面径向限定。每一凹穴50的每一圆周端部打开进入到相邻混合分隔部分26的凹穴44中。

分隔部分的凹穴36，44，50，在罩18中形成所述罩机械强度的局部弱化区域，迫使其弯曲。此外，通过减少所使用材料的量，凹穴使得罩18质量减轻。罩18有利地通过将聚合材料，像比如，聚酰胺，特别地PA66或PA46，或者可选地聚醚醚酮(PEEK)，一体铸造而成。

由于轴承窝安装有保持装置或者紧固到滚动元件上的夹子装置，而轴承窝在圆周方向上的不均匀分布，能够，特别是在直角转弯应用中，也就是，在轴承最为严重受力的地方，提供罩的位置，安装有保持装置的轴承窝的数量受限制，从而使得在此区域中出现的滚动元件轴向和圆周方向上的移动更为容易，且防止罩变形。

Claims (11)

1.一种用于滚动轴承的罩，其中罩用于确保成排滚动元件的圆周间隔，并包括成排第一滚动元件用的第一轴承窝(28)和成排第二滚动元件用的第二轴承窝(26)，该第一轴承窝提供有用来将该罩轴向保持在所述第一滚动元件上的轴向保持装置(38，46)，该第二轴承窝不具有将该罩保持在所述滚动元件上的轴向保持装置，特征在于该第一轴承窝(28)绕着该罩圆周的分布是不均匀的。

2.根据权利要求1所述的罩，包括至少两对第一轴承窝(28)，每一对轴承窝相邻，还包括至少一个额外的第一轴承窝(28)，其在圆周方向上与至少一对第二轴承窝(26)隔开。

3.根据权利要求2所述的罩，其中成对第一轴承窝(28)之间的圆周间隔大于所述成对第一轴承窝的其中之一和额外的第一轴承窝(28)之间的圆周间隔。

4.根据权利要求2或3所述的罩，其中成对第一轴承窝(28)的一个和额外第一轴承窝(28)之间的圆周间隔等于另一对第一轴承窝和所述额外轴承窝之间的圆周间隔。

5.根据权利要求2或3所述的罩，包括环形跟部(20)和从所述环形跟部延伸的分隔部分(22，24，26)，并在它们之间限定出该第一和第二轴承窝(28，26)。

6.根据权利要求5所述的罩，包括第一组分隔部分(24，26)，其中每一个包括在圆周方向上延伸并形成轴向保持装置的至少一个爪(38，46)，并且包括不具有爪的第二组分隔部分(22)。

7.根据权利要求6所述的罩，其中所述第一组包括了每一包括在圆周方向上彼此面对着朝向而延伸的两个爪(46)的分隔部分(24)，以及每一包括单个爪(38)及柱状突起(40)的混合分隔部分(26)。

8.根据权利要求6或7所述的罩，其中所述第一组的每一分隔部分(24，26)包括形成在所述分隔部分厚度中并在相反于轴承窝(28，30)的一侧上轴向地打开的凹穴(44，50)。

9.根据权利要求8所述的罩，其中在每一分隔部分中的凹穴打开进入到相邻分隔部分的凹穴中。

10.一种滚动轴承，其包括内圈、外圈、设置在该内外圈之间的至少一排滚动元件、以及根据前述权利要求任一项所述的罩。

11.一种汽车电动助力转向，包括根据权利要求10所述的至少一个滚动轴承。