CN106996421A - 设置有线材和增加的插入部件的滚珠轴承保持架 - Google Patents

Abstract

一种用于滚珠轴承的保持架(30)设有线材，所述线材包括沿圆周方向互相分离开并且形成第一非连续环(35)的第一组跟部(40)、沿圆周方向互相分离开并且形成第二非连续环(36)的第二组跟部(48)，和每个在第一组跟部(40)中的一个和第二组跟部(48)中的一个之间延伸的多个连接部分(38)。连接部分(38)和第一组跟部(40)和/或所述第二组跟部界定多个空间(50)，其每个用以接收轴承(2)的滚珠(7)。保持架(30)还包括布置在各空间(50)内的至少一个插入部件(34)，所述至少一个插入部件(34)设置有用于容纳滚珠(7)的主体(52)以及用于将主体(52)紧固至界定空间(50)的线材的连接部分(38)中的至少一个的联接器件(58、60、68)。插入部件(34)的主体(52)中的每一主体(52)完全地沿圆周方向位于界定所述空间(50)的线材的连接部分(38)之间。

Description

设置有线材和增加的插入部件的滚珠轴承保持架

技术领域

本发明涉及滚珠轴承类型的旋转支承件领域，且更具体地，涉及这种滚珠轴承所配备的保持架的领域。

背景技术

滚珠轴承可被用于多个应用领域，以便在两个部件之间提供“旋转”或者“枢转”类型的机械连接。这种滚珠轴承通常包括用以固定到第一部件的内座圈、用以固定到第二部件的外座圈和每个均在设置在内座圈和外座圈之间的空间中延伸的多个滚珠。这些滚珠通常由保持架保持为在周向上分离开。

常规地，通过模制合成材料来制造保持架，并且，保持架多个隔室，其中每一个形成用于所述滚珠中的一个的空间。

通过模制来制造保持架通常会遇到的问题在于频繁出现的制造缺陷，特别是表面缺陷，尤其是出现在用以接触座圈的表面上、或者在用以接触滚珠的表面上。保持架质量相对于在两个轴承座圈之间自由余留的体积越大，则这些制造缺陷越发频繁。

为补救这一缺点，通常使用对于每种保持架设计专用的用于制造滚珠轴承保持架的特定工具。但是，这一方案并不完全令人满意，因为对与每个滚珠轴承产生附加的生产成本，而且制造批量越小，该成本越高。

发明内容

本发明旨在补救这些缺点。

更具体地，本发明旨在提供一种能够经济地制造、并且确保更有效地保持轴承滚珠的功能的滚珠轴承保持架。

为此，提出一种用于滚珠轴承的保持架，所述保持架设有线材，该线材包括沿圆周方向互相分离开并且形成第一非连续环的第一组跟部、沿圆周方向互相分离开并且形成第二非连续环的第二组跟部和均在第一组跟部中的一个和第二组跟部中的一个之间延伸的多个连接部分。连接部分和第一组跟部和/或第二组跟部界定多个空间，其每个用以接收轴承滚珠。保持架还包括布置在每个空间内的至少一个插入部件，该至少一个插入部件设置有用于容纳滚珠的主体和用于将所述主体紧固至界定所述空间的线材的连接部分中的至少一个的联接器件。插入部件的主体中的每一个完全地沿圆周方向位于界定所述空间的线材的连接部分之间。

特别地，设置有线材和附接到线材的多个插入部件的这种保持架能够采用多种材料制成，与现有技术已知的保持架相比，其具有较小的体积。结果，生产这种保持架的各个部件更为容易，并且降低了出现制造缺陷的频率。

有利地，每个空间专有地由跟部和/或从所述跟部延伸的至少一个连接部分界定。

根据一种实施方式，每个空间通过跟部和从所述跟部延伸的两个相继的连接部分界定。

有利地，每个插入部件的联接器件包括从所述插入部件的主体的外表面延伸的至少一个肋，所述至少一个肋设有被成形为通过和保持线材的凹槽。

优选地，所述凹槽被成形用于通过并保持线材的所关联的连接部分。

在一种实施方式中，对于每个空间，保持架包括恰好两个插入部件。

在一种实施方式中，还可以使得每个插入部件的联接器件包括第一、第二和第三肋，该第一、第二和第三肋的每个从所述插入部件的主体的外表面延伸，第一和第二肋中的每一个设有用于通过并保持线材的所关联的连接部分的凹槽，第三肋具有与线材的所关联的跟部相接触的前表面。有利地，所述前表面是平坦的。

仍在本实施例中，还可以使得每个插入部件的联接器件包括至少第一和第二肋，所述至少第一和第二肋的每个从所述插入部件的主体的外表面延伸，第一肋包括用于通过并保持线材的所关联的连接部分的凹槽，并且第二肋包括用于通过并保持线材的所关联的跟部的凹槽。

在另一实施例中，保持架具有对应于每个空间的单个的插入部件，每个插入部件的联接器件包括从所述插入部件的主体的外表面延伸的至少两个肋，并且所述至少两个肋的每个设置由用于通过并保持线材的两个单独的连接部分的凹槽。

优选地，所述外表面与线材的跟部点接触。

根据一个有利实施例，插入部件是相同的。

根据另一方面，本发明提供了一种包括内座圈、外座圈、至少一排滚珠和至少一个如上文所限定的保持架的滚珠轴承。

附图说明

通过阅读以下仅作为非限制性示例并参考附图所给出的说明书，本发明进一步的目的、特征和优势将变得显而易见，在附图中：

-图1示出了设置有根据本发明第一示例性实施例的保持架的滚珠轴承的透视图；

-图2示出了配备有多个滚珠的、图1中的轴承保持架的另一透视图；

-图3示出了图2中的保持架的线材的透视图；

-图4是图2中的保持架的局部俯视图；

-图5示出了根据本发明第二示例性实施例的保持架以及配合在该保持架中的多个滚珠的透视图；

-图6是图5中的保持架的局部俯视图；

-图7示出了根据本发明第三示例性实施例的保持架以及配合在该保持架中的多个滚珠的透视图；

-图8是图7中的保持架的局部俯视图。

具体实施方式

参考图1，滚珠轴承2包括外座圈4(部分地示出)、内座圈6和插入设置在所述外座圈4和内座圈6之间的一排滚珠7。外座圈4和内座圈6均是圆筒形的，并且相对于彼此同轴布置。对于本说明书，除非另有说明，轴线方向和径向方向相对于滚珠轴承2的轴线限定。

外座圈4包括圆柱形外表面8、沿径向背离外表面8设置的圆柱形孔道10、以及在轴向上界定外表面8和孔道10的两个相反的径向前表面12、14。同样地，内座圈6包括圆柱形孔道16、在径向上背离孔道16设置的圆柱形外表面18、以及和在轴向上界定孔道16和外表面18的两个相反的径向前表面20、22。轨道24、26分别在座圈4、6中制成，以形成用于滚珠7的滚珠滚道。

轴承2还包括用于保持滚珠7的在周向上的间隔的保持架30。保持架30在径向上布置在外座圈4和内座圈6之间。保持架30的功能在于为轴承2的每个滚珠7限定外壳，以及将所述滚珠7保持在它们各自的外壳内侧。为此，保持架30特别地具有线材32和多个插入设置的部件34。

现在参考图3，线材32是闭合的。线材32形成第一非连续环35、第二非连续环36、以及在非连续环35、36之间延伸的多个连接部分38。非连续环35、36彼此平行，而连接部分38基本上垂直于环35和36的平面而延伸。借助于线材32的蜿蜒(sinuous)形状，限定了用于容纳滚珠7的多个空间50。如在图2中可见的，借助于插入部件34将滚珠7保持为互相分离开。更具体地，应注意到，保持架的线材32不接触滚珠7。通过避免线材32和滚珠7之间的接触，滚珠7和保持架30之间的接触完全地经由插入部件34传递。这使得可以通过适当选择插入部件的材料和形状，以使由于滚珠的抵靠保持架的滑动所引起摩擦最小化。

虽然在示例性实施方式中示出线材32被制成为单一部件，但在，可以设想由多个部件结合在一起制成的线材，而不脱离本发明范围。

插入部件34被成形以便借助于联接器件固定至线材32，如将在下文中进一步说明的。这些联接器件被设计成允许插入部件34围绕连接部分38枢转，这导致保持架30在滚珠7施加的压力作用下更大的挠性(flexibility)且由此导致摩擦力的额外减小。另外，致使安装和移除操作更加容易。

如在图3中可见的，第一非连续环35大致呈正多边形(regular polygon)形状，其每一侧边用以紧邻轴承的滚珠7而布置。在所示的示例性实施例中，第一非连续环35大致呈正八边形，由此适于整合在具有八个滚珠的轴承中。第一非连续环35由第一组跟部(heel)40组成。在所示的示例性实施例中，第一组跟部包括八个跟部40。这些跟部40周向上互相分离开。这些跟部40由线材32中的大致直的部分组成、其长度大致相等，并且均大致在同一平面中延伸。每个跟部40具有第一端42和背离第一端42的单独第二端44。跟部40的长度大于用以与保持架30配合的一个滚珠7的直径，并且优选地小于这一直径乘以因子1.5。

连接部分38的每一个从跟部40的一端42或者44延伸。更具体地，对于每个跟部40，恰好延伸两个连接部分38，一个连接部分38从端部42延伸，而另一个从端部44延伸。由此，在所示的示例性实施例中，保持架30具有十六个连接部分38。连接部分38中的每一个大体沿着与跟部40限定的平面正交的方向延伸。另外，这些连接部分38均沿着相同方向从跟部40限定的平面延伸，并且具有大致相同的形状和尺寸。每个连接部分38包括大致沿着正交于跟部40所限定的平面的方向指向的直线部分45。作为结果，每个连接部分38的直线部分45大致垂直于邻近所述连接部分38的跟部40。连接部分38的各自的直线部分45的长度大致相同，即在用以与保持架30协作的滚珠7的直径的二分之一和四分之三之间。每个连接部分38还包括弯曲部分46，用以分别地将连接部分38的直线部分45连接到端部42、44中的一个。

第二非连续环36由沿圆周方向互相分离开的第二组跟部48组成。在所示的示例性实施例中，第二组跟部包括八个跟部48，以用于连接成对的连接部分38。更具体地，每个跟部48一方面连接从第一跟部40的一端42延伸的连接部分38，并且另一方面连接从独立于第一跟部的第二跟部40的一端44延伸的连接部分38，第一组中的第一跟部和第二跟部40是多边形的非连续环35的两个相邻的侧边。

第一组中的跟部40中的每一个利用从它的端部延伸的两个连接部分38界定用以接收滚珠7的空间50。由此，在示出的示例性实施例中，保持架30中的每个空间50由跟部40和分别与之相邻的两个连接部分38界定。在图3所示的示例性实施例中，由此八个空间50的每个通过关联于所述空间50的跟部40和关联于所述空间50的两个连接部分38界定。

第二组中的跟部48中的每一个利用从它的端部延伸的两个连接部分界定空间51。空间51可以例如采用油脂填充，以便在保持架30整合在滚珠轴承中时降低所述保持架30抵靠滚珠轴承的座圈的摩擦力。

参考图2，保持架30具有多对成对的插入部件34，每一对分别地被设置以分别地与滚珠7之一协作，以便将其保持就位。在所示的示例性实施例中，八对插入部件34分别紧固到八个空间50的内侧，每对插入部件34分别附接到八个滚珠7之一。插入部件34可由聚合物材料或者金属材料制成。插入部件34可以通过模塑、冲压或者3D打印方法制造。

现在参考图4，空间50包括大体布置在所述空间50内侧的两个插入部件34。应注意到，关于图4所示的两个插入部件34的以下描述同样适用于保持架30中的其它插入部件。在所示的示例性实施例中，插入部件34均彼此相同。可选地，不脱离本发明地，可以设想安装在空间50内侧的每一对中的插入部件34可以具有彼此不同的设计。

每个插入部件34包括用以容纳且保持滚珠7的主体52。为此，主体52包括顺应滚珠7的滚珠形的凹形内表面54。背离内表面54，主体52包括凸形的外表面56。插入部件34的主体52完全地位于所示的空间50内。换句话说，主体52完全地在圆周方向上位于界定所述空间50的两个连接部分38之间。另外，主体52完全地位于界定所述空间50的跟部40的一侧。

每个插入部件34的主体52还包括用于将所述插入部件34联接到线材32的联接器件。对于每个插入部件34，联接器件包括第一肋58和第二肋60。肋58和60都从主体52的外表面56延伸。更具体地，肋58和60中的每一个大致在垂直于连接部分38之一的直线部分45的方向的平面中延伸。肋58包括远离主体52的外表面56的端部62。同样地，肋60包括远离外表面56的端部64。肋58和60均包括凹槽66(图2)。每个凹槽66在关联的肋的相应的端部62、64处制成。插入部件34的肋58、60中各自的两个凹槽66被设置用于通过并保持同一个直线部分45，该直线部分属于两个连接部分38中的距该插入部件34最近的一个连接部分38。

另外，每个插入部件34包括从外表面56延伸的第三肋68。第三肋68大致在垂直于跟部40的方向的平面中延伸。在其远离主体52的外表面56的端部处，第三肋68包括用以与跟部40形成线性接触的平坦表面。

现在参考图2和4，因此，滚珠7和与之关联的两个插入部件34的内表面54形成滚珠形接触，内表面54保持滚珠7。在另一侧上，插入部件34二者均经由凹槽66与界定关联于滚珠7的空间50的连接部分38的直线性部件45形成表面接触。最后，两个插入部件34中每一个的肋68的平坦端面与界定所述空间50的跟部40形成线性接触。

考虑两个插入部件34中的一个，滚珠形接触、表面接触和线性接触的组合使得可以在滚珠7正确装配时，将所述插入部件34相对于线材32保持就位。相反，当滚珠7未被装配时，插入部件34可易于相对于线材32运动。

因此，由第一插入部件34、滚珠7和第二插入部件34组成的单位组件被固定到线材32，并以不动方式保持在空间50内。由此，保持架30保持滚珠轴承2的滚珠7之间的在圆周方向上的间隔。

根据本发明第二示例性实施例的保持架70在图5、6中示出。为使本发明易于理解，应注意，与图2、4分别地涉及第一示例性实施例的方式，图5和6涉及第二示例性实施例。此外，保持架70中的与保持架30的相同的元件被赋予相同的附图标记。具体地，保持架70包括具有与保持架30的特征相同的特征的线材32。此外，滚珠7已经安装在保持架70中。在本示例性实施例中，每个滚珠7也通过两个相同的插入部件72保持就位。

如图6所示，与第一示例性实施例的插入部件34不同，每个插入部件72的联接器件不包括肋60。如在图5中可见的，肋68包括位于其远离外表面56的端部上的凹槽76。凹槽76设置用于通过并保持跟部40。由此，在本示例性实施例中，联接器件包括肋62和肋68。

以这种方法，滚珠7总是与两个插入部件72的内表面54接触。插入部件72中的每一个经由凹槽66接触所关联的直线部分45，并且经由凹槽76接触跟部40。

以这种方法，当滚珠7正确装配时，两个插入部件72中的每一个相对于线材32保持就位。

根据本发明第三示例性实施例的保持架80在图7和8中示出。如同图5和6，以与图2和4分别地示出第一实施例相同的方式，图7和8涉及第三实施例。此外，相同的元件被赋予相同的附图标记，并且滚珠7示出为布置在它们各自的外壳中。在本示例性实施例中，每个滚珠7通过单个插入部件82在关联空间50内保持就位。

参考图8，每个插入部件82包括完全设置在空间50内的主体84。凹形的内表面86和凸形的外表面88界定主体84。另外，内表面86具有大致滚珠形的形状，从而能够包围滚珠7的外表面。在本示例性实施例中，主体84优选地具有一长度，以使得至少足以使内表面86接触滚珠7的外表面上的两个直径上相反的点接触。

另外，设置有二者均从外表面88延伸的第一肋90和第二肋91。更具体地，肋90和91两者在相同的平面中沿着相反方向延伸。换句话说，肋90从主体84朝向距端部42最近的连接部分38延伸，肋91从主体84朝向距端部44最近的连接部分38延伸。肋90和91在其中延伸的平面是与两个连接部分38的直线部件45之一的方向垂直的平面。在其远离主体84的端部处，肋90包括设置用于通过并保持距端部42最近的连接部分38的直线部分45的凹槽92。对与肋91而言，其包括在其远离主体84的端部上的、设置用于通过并保持距端部44最近的连接部分38的大致相同的凹槽93。外表面88是大致滚珠形的，以便能够与跟部40形成点接触或者线接触。

以这种方法，通过两处表面接触和一处点接触或线接触，插入部件82被保持就位。由此，当滚珠7正确插入到插入部件82中时，所述插入部件82相对于线材32在空间50内保持不动。

应注意到，在该第三示例性实施例中，插入部件82的主体84包括由内表面86界定的空腔。因此，滚珠必需被强制通过以便被引入到该空腔中或者从该空腔中取出。结果，滚珠7相对于保持架80更好地被保持，并且由此，全部的滚珠和保持架80安装在其中的滚珠轴承更为牢固。

不同地，在先前的两个示例性实施例中，构成两个单独部件的一对插入部件34或72形成外壳。对它们说来，这些示例性实施例是有利的，因为它们使得更易于将滚珠7引入到由插入部件形成的外壳中、或者从外壳中取出。

根据已经说明的三个示例性实施例，本发明使得可以借助于与传统保持架相比具有较小质量的保持架来维持滚珠7之间的周向间隔。由此，致使制造保持架更为容易，并且将保持架安装到滚珠轴承中、以及将保持架从滚珠轴承中移出也更为容易。

另外，这种包括线材和多个插入部件的保持架的适用性更强，尤其是具有一优势，即允许相对于滚珠轴承中的滚珠的直径设计而不是相对于全部滚珠的尺寸进行设计。由此，可将这种保持架安装在不同类型的滚珠轴承中，唯一约束在于滚珠具有相同的直径。

此外，设置有线材和多个插入部件的保持架在插入部件之一上发生制造缺陷时是有利的，因为仅需要改变呈现出缺陷的插入部件，而可以保留另一插入部件。

此外，这一保持架在滚珠轴承内形成的限定的容积允许更好地润滑轴承元件，并且限制了所述元件相对于座圈和保持架的摩擦力。由此，例如，本发明允许延长滚珠轴承的使用年限和/或使用限度(诸如最大工作速度)。

此外，应注意到，在这三个实施例中，轴承中的每个滚珠关联于用于形成用于该滚珠的外壳的至少一个增加部件(即插入部件)。另外，对于这些滚珠中的每个滚珠，关联于该滚珠的一个或多个增加部件用以专有地保持这一滚珠，且因此不与其它滚珠协作。这使得增强了轴承强度。

在示出的示例性实施例中，保持架的线材32成形为使得所有空间50在相对于轴线方向的第一非连续环35处闭合，而在第二非连续环36处打开。

可替换地，可以提供一保持架，其中，第二组的跟部48具有较大周向尺寸，例如基本上等于第一组的跟部40的周向尺寸。以这种方法，空间51能够接收滚珠7。然后，保持架包括用以接收滚珠的两组空间，第一组空间由空间50形成，该空间50由第一环35的跟部40关闭而在第二环36处打开，第二组空间由空间51形成，该空间51由第二环36上的跟部48关闭而在第一环35处打开。在这一替代实施例中，由此，滚珠7从第二环36的一侧引入第一组的空间50中，并且，滚珠7从第一环35的一侧引入第二组空间的空间51中。

Claims (10)

1.一种用于滚珠轴承(2)的保持架(30、70、80)，其设置有线材(32)，所述线材(32)包括第一组跟部(40)、第二组跟部(48)和多个连接部分(38)，所述第一组跟部(40)沿圆周方向彼此分隔开、并且形成第一非连续环(35)，所述第二组跟部(48)沿圆周方向彼此分隔开、并且形成第二非连续环(36)，所述多个连接部分(38)的每一个在所述第一组跟部(40)中的一个和所述第二组跟部(48)中的一个之间延伸，其中：

-所述连接部分(38)和所述第一组跟部(40)和/或所述第二组跟部(48)界定多个空间(50)，所述多个空间(50)的每一个用以接收轴承(2)的滚珠(7)，

-所述保持架(30、70、80)还包括布置在每个空间(50)内的至少一个插入部件(34、72、83)，所述至少一个插入部件(34、72、83)设置有用于容纳滚珠(7)的主体(52、84)以及用于将所述主体紧固至界定所述空间(50)的线材的连接部分(38)中的至少一个的联接器件(58、60、68、90、91)，

-所述插入部件(34、72、82)的主体(52、84)中的每一个完全地沿圆周方向位于界定所述空间(50)的线材的连接部分(38)之间。

2.根据权利要求1所述的保持架(30、70、80)，其中，所述多个空间(50)的每一个由所述第一组跟部(40)和第二组跟部(48)中的一个跟部以及从所述跟部(40、48)延伸的两个相继的连接部分(38)界定。

3.根据权利要求2所述的保持架(30、70、80)，其中，所述多个空间(50)的每一个由所述第一组跟部(40)中的一个界定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的保持架(30、70、80)，其中，每个插入部件(34、72、82)的联接器件包括从所述插入部件的主体的外表面(56、88)延伸的至少一个肋(58、60、68、90、91)，所述至少一个肋(58、60、68、90、91)设置有被成形为用于通过并保持所述线材(32)的凹槽(66、76、92、93)。

5.根据权利要求4所述的保持架(30、70、80)，其中，所述凹槽(66、92、93)被成形为用于通过并保持所述线材(32)的所关联的连接部分(38)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的保持架(30、70)，对于每个空间(50)，所述保持架包括恰好两个插入部件(34、72)。

7.根据权利要求6所述的保持架(30)，其中，每个插入部件(34)的联接器件包括至少第一肋(58)和第二肋(60)，所述至少第一肋(58)和第二肋(60)中的每一个从所述插入部件(34)的主体的外表面(56)延伸，所述至少第一肋(58)和第二肋(60)的每一个设置有用于通过并保持所述线材(32)的所关联的连接部分(38)的凹槽(66)，每个插入部件(34)的主体包括从所述插入部件(34)的主体的外表面(56)延伸的第三肋(68)，并且，所述第三肋(68)具有与所述线材(32)的所关联的跟部(40、48)接触的前表面。

8.根据权利要求6所述的保持架(70)，其中，每个插入部件(72)的所述联接器件包括至少第一肋(58)和第二肋(68)，所述至少第一肋(58)和第二肋(58)中的每一个从所述插入部件(72)的所述主体(52)的外表面(56)延伸，所述第一肋(58)包括用于通过并保持所述线材(32)的所关联的连接部分(38)的凹槽(66)，并且所述第二肋(68)包括用于通过并保持所述线材(32)的所关联的跟部(40、48)的凹槽(76)。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的保持架(80)，对于每个空间(50)，所述保持架包括单个的插入部件(82)，每个插入部件(82)的联接器件包括从所述插入部件的主体的外表面(88)延伸的至少两个肋(90、91)，并且，所述至少两个肋(90、91)的每一个设置有用于通过并保持所述线材(32)的两个分离的连接部分(38)的凹槽(92、93)。

10.一种滚珠轴承(2)，其包括内座圈(6)、外座圈(4)、至少一排滚珠(7)以及至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的保持架(30、70、80)。