CN106989103A - 两部分式轴承保持架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种两部分式轴承保持架，用于滚动轴承中，具有第一保持架半体和第二保持架半体，所述第二保持架半体优选与所述第一保持架半体构造成相同的，其中每个保持架半体包括环状座体和从环状座体上轴向延伸出的插脚、和互补地设置的插脚容置槽，其中一个保持架半体的插脚啮合入另一个保持架半体的插脚容置槽内，且伴随啮合入所述插脚容置槽，所述插脚形成轴承保持架连接梁，在所述保持架连接梁之间形成用于容纳所述滚动轴承的滚动体的轴承保持架兜孔，每个插脚容置槽包括在径向外部设置的轴向延伸圈部，所述轴向延伸圈部在径向外部支撑每个啮合入所述插脚容置槽的插脚。

Description

两部分式轴承保持架
技术领域
本发明涉及一种用于滚动轴承的两部分式轴承保持架。
背景技术
两部分式轴承保持架在现有技术中是公知的，例如专利DE69925976或DE102012222799中的保持架由相同的轴承保持架半体组成。然而，现有技术中公知的这些轴承保持架的不利之处在于，用于连接所述轴承保持架半体的支架在有高旋转速度时沿径向向外弯曲，使得所述保持架扩大因此与外圈接触，于是导致摩擦力增大或滚动体的夹紧。
轴承保持架在现有技术(例如，专利DE102010007789)中也是公知的，其中，保持凸起实际上是径向支撑的，但是为了能够设计保持凸起、保持凹槽、和滚动体兜孔(pocket)的布置，所述保持架特殊的设计只允许偶数数量的滚珠。此外为了连接所述保持架半体，所述保持凸起在径向和轴向方向上都受压力，所以倘若一个或多个保持凸起失效，所述保持架径向和轴向的支撑都消失，紧接着导致轴承失效。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种两部分式轴承保持架，甚至适用于高旋转速度和承受高的径向和轴向载荷。
这个目的是通过根据本发明的轴承保持架实现的。
接下来描述一种用于滚动轴承的两部分式轴承保持架，具有第一保持架半体和第二保持架半体，所述第二保持架半体优选与所述第一保持架半体构造成相同的，其中每个保持架半体包括环状座体和在环状座体上轴向延伸的插脚，且互补地形成插脚容置槽。这里其中一个保持架半体的插脚啮合入另一个保持架半体的插脚容置槽内，且伴随啮合入所述插脚容置槽，所述插脚形成轴承保持架连接梁，在所述保持架连接梁之间形成用于容纳所述滚动轴承的滚动体的轴承保持架兜孔。为了即使在高旋转速度时，所述插脚也不会沿径向向外张开，每个插脚容置槽包括在径向外部设置的轴向延伸圈部，所述轴向延伸圈部在径向外部支撑每个啮合入所述插脚容置槽的插脚。因为为每个插件提供了径向支撑，可确保即使在高旋转速度时所述轴承保持架也不会与外圈接触，所以可预料到既不会增大摩擦轴承也不会过早的失效。
这里特别优选的是，所述轴向延伸圈部在所述保持架半体的环状座体上(over)形成。由于所述轴向延伸圈部和所述环状座体的一体设计，在所述圈部引进的径向力可以转移到所述座体上，所以即使所述圈部有高的压力，也可以防止所述保持架沿径向向外的张开。
根据进一步优选的实施例，每个插脚包括沿径向向外的与所述插脚容置槽的圈部配合的台阶(gradation)，以使得由所述插脚和所述插脚容置槽形成的所述保持架连接梁具有齐平的外表面。所述齐平的外表面使得以下情况变为可能，例如，位于所述轴承区域或所述轴承保持架区域的润滑剂不会集中到所述保持架体的凹部，从而导致所述润滑剂流动，从而所述滚动体能够获得润滑。此外所述齐平的外表面使得所述滚动体的通过所述保持架连接梁无障碍引导成为可能。
为了能够支撑轴向作用力和防止所述保持架半体的分离，至少一个所述插脚和/或至少一个所述插脚容置槽具有至少一个起连接结构作用的轴向的过盈配合。这里尤其优选地是，在所有所述插脚或所有所述插脚容置槽形成所述起连接结构作用的轴向的过盈配合，为了在装配过程中不建立任何首选的装配。当然，然而，也可以只在一些插脚上形成所述起连接结构作用的轴向的过盈配合。
根据进一步优选的实施例，所述过盈配合连接结构通过插脚和插脚容置槽之间的楔形榫头(dovetail)连接提供。这里，所述插脚(例如，在其进入所述插脚容置槽的一端)包括能卡接入在所述插脚容置槽底部处的被加宽的容置槽的加宽部。
这里尤其优选的是，所述插脚上的加宽部在所述保持架装配过程中弹性变形，并随后可弹性地压入所述插脚容置槽底部处的被加宽的容置槽。
可选地或进一步地，所述过盈配合连接结构也可以配置成每个保持架半体的至少一个插脚包括卡扣凸起和卡扣凹部，其中所述卡扣凸起和卡扣凹部被配置成使得一个所述保持架半体的卡扣凸起能够卡接入另一个所述保持架半体的卡扣凹部。通过配置成这种方式的轴向的过盈配合的连接结构，所述保持架或所述保持架半体的装配和制造大大的便利了。
根据进一步优选的实施例，其他过盈配合的连接结构进一步地或可选地为，在每个保持架半体的至少一个插脚上形成包括周向延伸保持边缘的轴向延伸保持凸起，其中一个所述保持架半体的至少一个保持凸起被设计成接合在另一个所述保持架半体的至少一个保持凸起的保持边缘或者轴向支撑至少一个保持凸起的保持边缘。该设计在所述轴承保持架半体彼此之间的轴向固定的操作中，也能体现简单制造和方便使用。
替代单纯的过盈配合，所述轴向连接结构也可以通过摩擦配合连接构件提供。所以例如，插脚和/或插脚容置槽可包括至少一个具有高的表面粗糙度的侧壁，该侧壁可阻止所述插脚从所述插脚容置槽中滑出。这里所述表面粗糙度例如可以通过锯齿状突起(serration)提供，所以被引进所述插脚容置槽的插脚由于所述过盈配合连接和/或所述摩擦配合连接夹持在所述插脚容置槽中。当然，替代所述锯齿状突起，所述表面也可以用其他方式(例如，喷砂)变得粗糙。
所述表面粗糙度具有进一步的优点，即(尤其是如果所述插脚或所述插脚容置槽沿圆周延伸的侧壁具有增大的表面粗糙度时)可以提供径向支撑或连接。
根据进一步优选的实施例，在至少一个插脚面对所述插脚容置槽的圆周面上，形成缺口，通过所述缺口，能够观察所述插脚在所述插脚容置槽内的容纳情况。通过作为检测窗口的所述缺口，能够保证两个保持架半体轴向和径向地彼此啮合，以及所述连接构件彼此之间在轴向和径向上的完全啮合。因此可以防止关于装配情况的误判。这里所述缺口可以被配置成，使得例如，在组装不规范时，在插脚和检测窗口的边缘之间留有间隙，这就表明了该装配不规范。
根据进一步优选的实施例，每个保持架半体包括半壳式的保持架兜孔，其中所述保持架兜孔整体具有环形兜孔形状。与球形滚动体匹配，优选所述兜孔形状为在径向内部适于球形表面，在径向外部沿圆柱形延伸。由于所述环形兜孔的形状，所述滚动体，尤其是滚珠，能够在径向内部完全被围住，可以导致所述滚动体特别良好的导向。相比之下，兜孔形状的圆柱形的外部设计，允许很好的提供润滑剂，这是因为滚动体在径向外部不直接被围住，而是在滚动体和和兜孔之间留有间隙，润滑剂可以很容易通过该间隙渗入。
根据进一步优选的实施例，所述轴承保持架由塑料制成，尤其是由可注塑成型的塑料制成。这里尤其优选使用具有或不具有纤维增强材料的的聚醚醚酮(PEEK)制成。实际上，这种塑料保持架生产容易且以两部分的形式装配简单，但是正是采用塑料保持架，在高度旋转速度下的所述保持架的扩张有待观察。由于这个原因，如果要求高旋转速度时，所述轴承保持架由金属(例如，铜)生产。然而，这将会明显更难生产，且具有两部分式轴承保持架仅通过铆钉连接，这会导致时间和成本增大。然而上述插脚的支撑使得在高旋转速度时使用由塑料制成的轴承保持架成为可能。
进一步的好处和优选的实施例在说明书、附图和权利要求中限定了。这里尤其是在说明书和附图中特征的组合纯粹是示例性的，所以所述特征可以单独存在也可以以其他方式组合。
附图说明
接下来，将参考附图中描述的具体实施例进一步详细描述本发明。这里所述具体实施方式中的实施例及其组合纯粹是示例性的，不旨在限定本发明的范围，所述范围仅由未决的权利要求书限定。
图1示出实施例一的两部分式轴承保持架的立体示意图；
图2示出图1中描绘的轴承保持架的保持架半体的空间立体示意图；
图3a、3b示出图2中描绘的保持架半体的详细示意图；
图4示出实施例二的保持架半体的立体示意图；
图5a、5b示出图4中描绘的保持架半体的详细示意图；
图6-图7示出图1中的轴承保持架的详细示意图。
在下文中，相同的或功能等同的构件由相同的参考编号指示。
参考标记列表：
1 轴承保持架
100、200 轴承保持架半体
2 连接梁
4 保持架兜孔
6 插脚
8 插脚容置槽
10 环状座体
12 轴向延伸圈部
14 外表面
16 台阶
20 卡扣凸起
22 卡扣凹部
24 切向侧面
26 保持凸起
28 保持边缘
30、32、34 插脚或插脚容置槽的侧壁
36 检测缺口
38 缺口边缘
40 间隙
具体实施方式
图1示出滚珠轴承的轴承保持架1的立体示意图，所述轴承保持架由第一保持架半体100和第二保持架半体200组成。这里所述轴承保持架半体100和200为相同设计。从图1中进一步看出，所述轴承保持架1具有连接梁2，所述连接梁在其之间形成保持架兜孔4，滚动体(未示出)容纳在所述兜孔内。这里所述保持架兜孔4具有环形形状；也就是所述保持架兜孔4在其径向内部4-1被配置成球形的，同时所述保持架兜孔4在其径向外侧面被配置成圆柱形的。所述环形设计使得所述滚动体(如滚珠)很好的被导向成径向向内的且完全被所述兜孔4围住，同时在其径向外部区域4-2处，距所述轴承保持架具有一定间距以使得润滑剂能够渗入滚动体和轴承保持架之间的间隙，因此所述滚珠之间可实现特别好的润滑。从图1中进一步看出，所述保持架连接梁2通过所述保持架半体100、200上的插脚6-1、6-2在相应插脚容置槽8-1、8-2内相互啮合形成。这里所述插脚6-1、6-2在相应插脚容置槽8-1、8-2内的啮合被配置成使得所述保持架半体100、200的径向固定和轴向固定成为可能。
在图3a、3b、5a和5b的放大的详细视图中，所述径向固定和轴向固定是清晰的，尤其是考虑所述保持架1的保持架半体100。从图中可看出，每个保持架半体100包括环状座体10，所述插脚6从所述环状座体10向外延伸，所述插脚容置槽8形成在所述环状座体10内。这里每个插脚容置槽8包括在所述插脚上延伸、容纳所述插脚以便在径向外部支撑所述插脚6的轴向延伸圈部12。所述轴向圈部12使得即使有高离心力，所述保持架插脚6不会沿径向向外弯曲且不会接触容纳所述轴承保持架1的轴承圈，所述沿径向向外弯曲、接触容纳所述轴承保持架1的轴承圈会导致增大摩擦力和提早的轴承故障。从图2-图5可进一步看出，所述圈部12与所述环状座体10一体成型。因此所述径向力可以被所述座体10支撑和转移，所以即使有高的径向载荷，也不会发生所述保持架1的弯曲的开口。
如图1所示，为了获得很好的啮合，和在所述轴承保持架100上获得齐平的外表面14，所述插脚6包括与所述圈部12配合的台阶16。从图3a、3b、5a和5b的放大的局部视图中也可以看到所述插脚6和所述插脚容置槽8的设计。此外，从图2中尤其是从图3a、3b中可看出，为了两个所述轴承保持架半体的轴向连接，所述插脚6上形成切向的卡扣凸起20和与其互补的卡扣凹部22，其中所述卡扣凹部22设计成容纳插入所述插脚容置槽8的插脚(未示出)的卡扣凸起20。
进一步地，在所述插脚6的切向表面24，尤其是如图3b所示，形成包括保持边缘28的保持凸起26。所述保持边缘28用于轴向支撑啮合入所述容置槽8的插脚的保持边缘。为了更好的理解所述啮合，参考图6，其中图6描绘了所述轴承保持架沿所述连接梁2的截面图。这里可以看出，所述第一保持架半体100的保持凸起26-1用其保持边缘28-1支撑在所述第二保持架半体200的保持凸起26-2的保持边缘，所以不可能轴向推动以分离开所述轴承保持架半体100、200。
进一步地，至少侧壁30、32、34中的一个具有高的表面粗糙度，例如具有沟槽或者物理上的粗糙的表面，例如通过喷砂(sandblasting)成型，可进一步地或可选地设置在所述插脚6上或所述插脚容置槽8内。表面粗糙度的增加不仅能实现所述插脚6和所述插脚容置槽8的过盈配合连接(interference-fit connection)，还能实现所述插脚6和所述插脚容置槽8的摩擦配合连接(friction-fit connection)。这里尤其优选所述插脚6或所述插脚容置槽8的切向表面30、34具有这样的表面粗糙度，以使得所述径向支撑和径向支撑力可以进一步支撑特别高离心力。
进一步地，为了检测所述保持架1的装配情况，例如，从图3b可以看出，所述插脚6的切向表面24上形成缺口36，通过所述缺口，配置在所述插脚容置槽8中的插脚6的位置可观察到。因此，例如，如图7所示，在所述缺口36从所述轴承保持架外部看的视图，其中所述缺口36包括轴向缺口边缘38。如图7所示，如果在所述缺口边缘38和容纳在所述插脚容置槽内的插脚6之间形成间隙40，然后该间隙40表明所述插脚6没有完全被所述容置槽8容纳，因此还没有实现所述轴承保持架半体100、200彼此之间弯曲轴向和径向的连接。当然其他检查功能的组件也是可以的。
整体而言，提出的轴承保持架1，设置两部分式轴承保持架1，即使有高离心力也不会分开。因为所述轴承保持架半体100、200为相同配置，在制造过程中只需要一个注塑模具(injection mold)，这大大简化了制造过程。如果两个保持架半体100、200和设置在其上面的所有构件也都相同，然后所述轴承之间半体100、200可以直接设置在彼此上面，不需要进一步的装配辅助装置，装配成轴承保持架1。
即使有高离心力，为了避免所述插脚6向外弯曲，每个插脚容置槽8进一步包括轴向延伸圈部12沿在径向外部支撑所述插脚。为了所述轴承半体的轴向固定各种的过盈配合连接和摩擦配合连接是可能的，其中尤其是上面描述的卡扣连接使得所述轴承半体彼此之间简单和快速的连接变为可能。进一步地，通过表面粗糙度，可以引进摩擦配合部件，一方面可以支撑所述过盈配合部件；另一方面还能由所述摩擦配合部件完全替代所述过盈配合部件。这样的保持架尤其简单和快速的由塑料(plastic)制造，尤其由具有或不具有填充材料(filler material)的聚醚醚酮(polyether ether ketone)(PEEK)制造。所述塑料注塑成型，由此使得快速和简单的制造成为可能，即使是大型复杂的结构。所述塑料保持架同时使上述卡扣连接成为可能，所以连接单元本身即使为昂贵的连接，例如通过铆钉，能够省略。因为所有的插脚都在径向外部被支撑，即使在由塑料制成的保持架的实施例中，即使具有高旋转速度以及即使没有与容纳所述保持架的轴承外圈发生接触，所述轴承保持架能保持其形状。

Claims (12)

1.一种两部分式轴承保持架(1)，用于滚动轴承中，所述两部分式轴承保持架(1)具有第一保持架半体(100)和第二保持架半体(200)，所述第二保持架半体(200)优选与所述第一保持架半体(100)构造成相同的，其中每个保持架半体包括环状座体(10)、从所述环状座体(10)轴向延伸出的插脚(6)、和互补地设置的插脚容置槽(8)，其中一个保持架半体(100、200)的插脚(6)啮合入另一个保持架半体(200、100)的插脚容置槽(8)内，且伴随啮合入所述插脚容置槽(8)，所述插脚(6)形成轴承保持架连接梁(2)，在所述保持架连接梁(2)之间形成用于容纳所述滚动轴承的滚动体的轴承保持架兜孔(4)，其特征在于，每个插脚容置槽(8)包括在径向外部设置的轴向延伸圈部(12)，所述轴向延伸圈部(12)在径向外部支撑每个啮合入所述插脚容置槽(8)的插脚。
2.根据权利要求1所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，在所述保持架半体(100、200)的环状座体(10)的周围形成所述轴向延伸圈部(12)。
3.根据权利要求1或2所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，每个插脚(6)包括沿径向向外的、与所述插脚容置槽(8)的圈部(12)配合的台阶(16)，以使得由所述插脚(6)和所述插脚容置槽(8)形成的所述保持架连接梁(2)具有齐平的外表面(14)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，至少一个所述插脚(6)和/或至少一个所述插脚容置槽(8)具有至少一个起连接结构作用的轴向的过盈配合。
5.根据权利要求4所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，所述过盈配合通过插脚(6)和插脚容置槽(8)之间的楔形榫头连接提供。
6.根据前述权利要求中任一项所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，每个保持架半体(100、200)的至少一个插脚(6)在切向上包括卡扣凸起(20)和卡扣凹部(22)，其中一个所述保持架半体(100、200)的卡扣凸起(20)卡接入另一个所述保持架半体(200、100)的卡扣凹部(22)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，在每个保持架半体(100、200)的至少一个插脚(6)上形成具有周向延伸保持边缘的轴向延伸保持凸起，其中一个所述保持架半体(100)的至少一个保持凸起(26-1)被配置成接合在另一个所述保持架半体(200)的至少一个保持凸起(26-2)的保持边缘(28-2)，或者轴向支撑至少一个所述保持凸起(26-1)的保持边缘(28-2)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，至少一个插脚(6)在所述插脚容置槽(8)中摩擦配合连接，其中优选至少一个插脚(6)和/或至少一个插脚容置槽(8)包括至少一个具有高表面粗糙度的侧壁(30；32；34)。
9.根据权利要求7所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，所述高表面粗糙度通过在至少一个侧壁(30；32；34)中的沟槽提供，和/或通过至少一个插脚(6)和/或至少一个插脚容置槽(8)的喷砂表面提供。
10.根据前述权利要求中任一项所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，在至少一个插脚(6)的、圆周上面对所述插脚容置槽(8)的表面(24)上形成缺口，通过所述缺口，能够观察所述插脚(6)在所述插脚容置槽(8)内的容纳情况。
11.根据前述权利要求中任一项所述的两部分式轴承支架(1)，其特征在于，每个保持架半体(100、200)包括半壳式的保持架兜孔，其中在所述保持架兜孔(4)中具有在径向内部适于球形表面，在径向外部沿圆柱形延伸的环形的兜孔形状。
12.根据前述权利要求中任一项所述的两部分式轴承支架(1)，所述保持架由塑料制成，尤其是由能够注塑成型的塑料制成，优选由PEEK制成。
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