CN111536158A - 包括用于焊接的接头边缘的轴承保持架分段 - Google Patents

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哈拉尔德·梅茨
阿希姆·穆勒
阿尔弗雷德·拉迪纳
乔纳斯·席灵
马克西米利安·索尔纳
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Abstract

公开一种片材金属保持架的轴承保持架分段，特别地，所述轴承保持架分段用于滚针滚子轴承，该轴承保持架分段包括第一环部分(2)、至少一个第二环部分(3)以及将所述第一环部分(2)和所述至少一个第二环部分(3)连接到彼此的多个桥(4)，其中，用于接纳至少一个滚动元件的腔格(5)相应地形成在所述桥(4)之间，其中，在至少一个环部分(2、3)上，轴承保持架分段包括指向圆周方向的接头边缘(7)，所述接头边缘(7)被构造为待连接到另一接头边缘(8)，其中，所述接头边缘(7)布置在通过所述接头边缘(7)与所述另一接头边缘(8)的连接而待形成的腔格(14)的区域中，所述接头边缘(7)是通过激光切割形成的。

Description

包括用于焊接的接头边缘的轴承保持架分段
技术领域
本发明涉及一种根据技术方案1的前序部分的片材金属保持架的轴承保持架分段。此外，本发明涉及一种包括这种轴承保持架分段的片材金属保持架。
背景技术
从现有技术已知这样的轴承保持架，其由一个或多个由片材金属制成的圆形保持架分段组成，这些保持架分段分别在它们的接头边缘(/接合边缘)(joint edge)处互相连接，例如通过焊接而互相连接。
在此，已知通过冲裁(punching)和冲压(stamping)产生这种轴承保持架分段的结构和轮廓。为此目的，在第一步骤中，使金属带沿纵向方向间歇地运动，其中，通过冲压机(punch press)形成横向延伸的狭槽(slot)。在进一步的步骤中，使用横向切割装置将金属带切割至一定长度，从而形成梯状的片材金属部件，其中，该部件的“横档(rung)”形成轴承保持架分段的桥，部件的狭槽形成轴承保持架分段的腔格，部件的“侧轨(side rail)”形成轴承保持架分段的环部分。然后，在随后的步骤中，通过圆形模具(round mold)将环部分弯曲至期望的曲率半径。
在此，“切割至一定长度(/切割至适当的长度)(cutting-to-length)”通常在腔格的区域中进行，从而在每个环部分上形成接头边缘并且在接头边缘之间形成“部分腔格(/部分兜孔)(partial pocket)”。当将轴承保持架分段装配成最终的保持架时，这些接头边缘(经过后处理，这在下面将更详细地讨论)与以类似方式形成的另外两个接头边缘焊接在一起，从而通过连接“部分腔格”而形成“焊接腔格”。
“切割至一定长度”是一种冲裁工艺，在该冲裁工艺中发生组合的剪切切割和断裂。出于该原因，环部分的接头边缘(这些接头边缘是通过将片材金属切割至一定长度形成的并且指向圆周方向)在尺寸上不够稳定，无法直接用作焊接表面。因此，需要在此提到的后处理。另外，在切割至一定长度期间通常使用切割液，而针对进一步的处理，切割液仍必须被去除。
这里的后处理必然与材料去除相关联。因此，如果在已经将轴承保持架分段弯圆之后将后处理的接头边缘简单地焊接到在圆周方向上相对的对应的接头边缘，则在该连接点处将形成焊接腔格，从圆周方向上看，焊接腔格将具有比其他腔格小的宽度。出于该原因，根据现有技术，在切割至一定尺寸之后，首先将环部分缩短为大约为完整的腔格的宽度，然后仅进行后处理，从而相对于期望的腔格宽度，它们具有用于连接到相对的接头边缘的正确长度(/适当长度)。以这种方式，最后的腔格作为废料而损失。因此，除了后处理的附加工作之外，在此还发生明显的材料损失。
在此，焊接接头的质量特别重要，因为成品轴承保持架的性能很大程度上取决于焊接接头的质量。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种轴承保持架分段，其能够以较低的花费进行制造且具有高可靠性。
该目的通过根据技术方案1的轴承保持架分段来实现。
在下文中，提供一种片材金属保持架的轴承保持架分段，特别是用于滚针滚子轴承，所述轴承保持架分段包括第一环部分、至少一个第二环部分以及将所述第一环部分和所述至少一个第二环部分连接到彼此的多个桥，其中，用于接纳至少一个滚动元件的腔格相应地形成在所述桥之间。在此，本发明基于这样的构思：在至少一个环部分上，所述轴承保持架分段包括指向圆周方向的接头边缘，所述接头边缘被构造为待连接到另一接头边缘，其中，所述接头边缘布置在通过所述接头边缘与所述另一接头边缘的连接而待形成的腔格的区域中，其中，所述接头边缘是通过激光切割形成的。
在此，所述轴承保持架分段可以被构造用于单列轴承保持架或多列轴承保持架。
通过激光切割可以如此精确地形成所述接头边缘，使得所述接头边缘直接适合作为焊接边缘。以这种方式，不需要针对可靠的焊接连接而进行焊接边缘的后处理。另外，可以通过激光切割单独地制造轴承保持架分段，例如，可以通过由金属片材切割出来单独地制造轴承保持架分段，使得所述接头边缘不需要通过切割至一定长度来形成。以这种方式，也可以避免如在上述现有技术中出现的材料损失。因此，制造变得较简单。
根据一个示例性实施方式，所述接头边缘在径向外侧和/或径向内侧包括倒角。这种设计可以使得在产生焊接连接期间，不形成在径向上或在轴向上突出超过相应的环部分的区域，特别地，不形成突出的焊缝(所谓的上焊珠(upper bead))。
当通过重新整形工艺(例如，通过轧制或铣削)形成所述倒角时，可以特别简单地制造所述倒角。
根据一个示例性实施方式，整个待形成的腔格是被激光切割的，其中，优选地，其他腔格是被冲裁的。由于待形成的腔格的激光切割，可以对应地有利地构造所述接头边缘。然而，有利地，“标准”或“完整”腔格的产生(/形成)可以通过简单且快速的冲裁来实现(/进行)。
根据一个示例性实施方式，所述接头边缘相对于待形成的腔格近似居中地布置。以这种方式，相对于焊接连接的平面，呈现出特别对称的设计，如此可以实现能够在成品轴承保持架的操作期间避免作用在连接(部分)上的不期望的非均匀的力，或者可以实现使该不期望的非均匀的力至少特别地低。
根据一个示例性实施方式，所述环部分包括在待形成的腔格的区域中的接头边缘。因此，在所有的环部分中呈现上述优点。
根据本发明的另一方面，提供一种片材金属保持架，特别地，所述片材金属保持架用于滚针滚子轴承，所述片材金属保持架包括至少一个上述轴承保持架分段。在此，所述至少一个轴承保持架分段或多个轴承保持架分段在它们的接头边缘处经由材料结合连接而进行连接，特别地，所述至少一个轴承保持架分段或多个轴承保持架分段在它们的接头边缘处经由焊接而进行连接。因此，整体上可以特别有利地制造所述片材金属保持架。在此，电阻焊接(electrical resistance welding)或激光焊接特别适合用作焊接。因此，可以实现焊缝特别小。所述片材金属保持架可以被构造为单列或多列。
说明书、附图和权利要求书中提供了其他优点和有利的实施方式。在此，特别地，说明书中和附图中指明的特征的组合仅仅是示例性的，使得特征也可以单独存在或以其他方式组合。
在下文中，将使用在附图中描绘的示例性实施方式来更详细地描述本发明。在此，示例性实施方式和在示例性实施方式中示出的组合仅仅是示例性的，并不意图限定本发明的范围。该范围仅由未决权利要求限定。
附图说明
图1示出了在本发明的轴承保持架分段的示例性实施方式中的连接区域的立体示图，
图2示出了在轴承保持架分段焊接之前轴承保持架分段的两个互相接触的接头边缘区域的截面示图，以及
图3示出了对应于图2在焊接之后的示图。
在下文中，相同或功能等同的元件由相同的附图标记表示。在下文中使用的方向标记(轴向、径向、周向)始终参照成品轴承保持架。
附图标记列表
1、1' 轴承保持架分段
2 第一环部分
3 第二环部分
4 桥
5 腔格
6 第一端部
7、8 接头边缘
9 第二端部
10 第一倒角
11 第二倒角
12 焊缝
14 焊接腔格
15 引导表面
具体实施方式
图1示出了片材金属保持架(sheet metal cage)的至少一个本发明的轴承保持架分段(/节段/段)(segment)1的示例性实施方式，示出了第一轴承保持架分段端部6和第二轴承保持架分段端部9之间的接头区域。在此，片材金属保持架可以由单个轴承保持架分段1形成，使得轴承保持架分段端部6、9(这里在下文中还简称为“端部”6、9)是仅一个轴承保持架分段1的两个周向端部。作为一种选择，片材金属保持架可以包括多个轴承保持架分段，其中，第一端部6是第一轴承保持架分段1的一个端部，第二端部9是第二轴承保持架分段1'的一个端部。
为了简单起见，在下文中假设两个轴承保持架分段1、1'在它们的端部6、9处抵接彼此。第一端部6和第二端部9由相同的轴承保持架分段1形成的情况显然以类似的方式呈现。
每个轴承保持架分段1、1'包括第一环部分2、第二环部分3以及将第一环部分2和第二环部分3彼此连接的多个桥4。在图1中，仅示出了第一端部6的最后桥4和第二端部9的最后桥4。替代在此示出的轴承保持架分段1的单列设计，轴承保持架分段1还可以构造为多列的，并且然后将包括第一环部分、第二环部分和其他环部分，每个环部分均通过桥彼此连接。
用于接纳至少一个滚动元件的腔格5分别形成在桥4之间。在示出的示例中，片材金属保持架是滚针滚子轴承保持架，并且腔格5均被构造用于接纳针状滚动元件。
在第一环部分2上，轴承保持架分段1在其第一端部6包括指向圆周方向的接头边缘(/接合边缘)(joint edge)7，接头边缘7被构造为待连接到第二轴承保持架分段1'的另一接头边缘8，在此，接头边缘8以类似方式在第一环部分2上形成在第二端部9上。
优选地，接头边缘7、8经由连接而彼此连接，特别地，接头边缘7、8经由材料结合连接而彼此连接，在此，接头连接7、8经由焊接连接而彼此连接。在此，激光焊接或电阻焊接(electrical resistance welding)特别适合于产生这种连接。
如从图1的立体图示可以看出，接头边缘7布置在待通过这种连接形成的腔格14的区域中，腔格14在此也称为“焊接腔格”14。相应地，第一“部分腔格”由第一端部6形成，对应的第二部分腔格22由第二端部9形成，其中，由于接头边缘7、8的连接，这些部分腔格形成待形成的腔格14或装配成待形成的腔格14。
在此，在圆周方向上看，接头边缘7、8相对于焊接腔格14近似居中地布置。特别地，该设计可以是使得接头边缘7、8位于表示针对待形成的腔格14的对称平面的平面中。然而，接头边缘7、8当然还可以非居中地设置和/或相对于彼此偏移(/错开)。
接头边缘7、8通过激光切割形成。优选地，第一轴承保持架分段1的第一端部6的整个部分腔格或第二轴承保持架分段1'的第二端部9的整个部分腔格通过激光切割形成。以这种方式，接头边缘7、8可以如此精确地成形，从而不再需要用于适合作为焊接表面的后处理。在此，通过激光切割工艺直接清洁表面。
优选地，连接区域在第二环部分3上的设计类似于在第一环部分2上的设计。
腔格5(除了“焊接腔格”14之外)全部可以通过冲裁形成。
如从图1可以看出的，腔格5的用于引导滚动元件的引导表面15可以形成在桥4上且可以形成在环部分2、3上。例如，这些引导表面15可以通过冲裁腔格5而形成。焊接腔格14也可以包括对应的引导表面15，在此优选地，引导表面15可以通过上述的对相应的部分腔格进行激光切割而直接形成。
图2示出了接头边缘7、8的连接区域中的第一环部分2的截面示图，其中，示出了接头边缘7、8彼此接触但还未焊接的状态。
如从图2可以看到的，接头边缘7、8还包括位于径向外侧的第一倒角10和位于径向内侧的第二倒角11。倒角10、11用于接纳可能因焊接工艺而产生的径向或轴向材料累积，例如，上焊珠。图3中示出了焊接之后的状态。在此可以看到通过焊接形成的焊缝12。由于倒角10、11，没有形成突起。
优选地，倒角10、11通过重新整形(/重新成形/再整形)(reshaping)工艺产生，例如，通过轧制或铣削产生。优选地，激光切割和重新整形借助于一个相同的机器进行，从而特别地轴承保持架分段1不需要被传送到另一工具来形成倒角10、11。
总之，提供这样一种轴承保持架分段，其包括适于直接用于焊接连接的激光切割的接头边缘。在此，接头边缘包括倒角，由此在焊接过程中避免突起的形成。

Claims (7)

1.一种片材金属保持架的轴承保持架分段(1)，特别是用于滚针滚子轴承，所述轴承保持架分段(1)包括第一环部分(2)、至少一个第二环部分(3)以及将所述第一环部分(2)和所述至少一个第二环部分(3)连接到彼此的多个桥(4)，其中，用于接纳至少一个滚动元件的腔格(5)形成在所述桥(4)之间，
其特征在于，在至少一个环部分(2、3)上，所述轴承保持架分段(1)包括指向圆周方向的接头边缘(7)，所述接头边缘(7)被构造为待连接到另一接头边缘(8)，其中，所述接头边缘(7)布置在通过所述接头边缘(7)与所述另一接头边缘(8)的连接而待形成的腔格(14)的区域中，其中，所述接头边缘(7)是通过激光切割形成的。
2.根据权利要求1所述的轴承保持架分段，其特征在于，所述接头边缘(7)在径向外侧和/或径向内侧包括倒角(10、11)。
3.根据权利要求2所述的轴承保持架分段，其特征在于，所述倒角(10、11)是被重新整形的，例如，所述倒角(10、11)是被轧制的或被铣削的。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段，其特征在于，整个所述待形成的腔格(14)是被激光切割的，优选地，其他腔格(5)是被冲裁的。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段，其特征在于，所述接头边缘(7)相对于所述待形成的腔格(14)近似居中地布置。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段，其特征在于，所述环部分(2、3)包括在所述待形成的腔格(14)的区域中的接头边缘。
7.一种片材金属保持架，特别是用于滚针滚子轴承，所述片材金属保持架包括根据前述权利要求中的任一项所述的至少一个轴承保持架分段，其中，所述至少一个轴承保持架分段或多个所述轴承保持架分段在其接头边缘(7、8)处经由材料结合连接而进行连接，特别地，所述至少一个轴承保持架分段或多个所述轴承保持架分段在其接头边缘(7、8)处经由焊接而进行连接，优选地，所述至少一个轴承保持架分段或多个所述轴承保持架分段在其接头边缘(7、8)处经由电阻焊接或激光焊接而进行连接。
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