CN111684166A - 球轴承保持架和球轴承 - Google Patents

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丹尼尔·阿玛尼
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Goldford Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种球轴承保持架和一种具有这样的球轴承保持架的球轴承。该球轴承保持架(2),两件式的球轴承保持架(2),具有两个、尤其至少大体上相同的保持架部分(4,6),这些保持架部分形成偶数多个球兜(8),这些球兜用于容纳对应数量的具有可预先确定的球直径(12)的球(10)。每个保持架部分(4,6)具有环形的主体(14,16),在该环形的主体上布置有在周向方向(24)上大体上均匀地分布的、用于形成这些球兜(8)接片(18),其中相应地在该周向方向上相邻的两个接片(18)在该周向方向(24)上的间距大致对应于两倍的球直径(12)与该接片(18)在该周向方向(24)上的宽度(22)之和。

Description

球轴承保持架和球轴承
本发明涉及一种球轴承保持架和一种具有这样的球轴承保持架的球轴承。
滚动轴承是这样的轴承,其中在所谓的内环与外环之间滚动的主体(即滚动体)使摩擦阻力减小。这些滚动轴承用作轴(Achse)和轴(Welle)的固定,其中这些滚动轴承(根据结构形式)吸收径向力和/或轴向力,并且同时能够实现使轴旋转或使因此被安装在轴上的构件(例如轮)旋转。
球轴承是这样的滚动轴承的子组,其中球用作滚动体用于(其他的滚动轴承子组例如是圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、桶形滚子轴承或环形滚子轴承——各自具有对应的滚动体,例如圆柱滚子、圆锥滚子等)。
同样已知这样的球轴承保持架,该球轴承保持架用于布置球轴承的各个球或球轴承的球组(即所有以周向排列的方式布置在球轴承中的球)的各个球,并且具有将(球轴承中的球组的)球在球轴承的周向方向上以大致相同的间距固持在位的任务。在此或为此,球各自被容纳在由球轴承保持架所形成的所谓的球兜中。
还已知这样的球轴承保持架的不同的实施方式,例如窗式保持架(有时也被称为实心保持架)和单件式的或两件式的菊形保持架。
在球轴承的窗式保持架中,滚动体(即,球)被置入由窗式保持架(一般来说一体式地)形成的闭合的轮廓件(即,球兜)中。
而在球轴承的菊形保持架中,球通过(在环形的主体、所谓的保持架背部上轴向伸出地并且在球轴承的周向方向上大体上均匀分布地布置的)接片固持在位。在此,相应地在球轴承的周向方向上相邻地布置的两个接片在这样的菊形保持架中形成用于容纳球的球兜,该球兜的(由于并不形成为闭合的轮廓件的)菊形开口(即在球轴承的周向方向上相邻的两个接片端部之间的“自由”间距)通常小于容纳在该球兜中的球的相应球直径(相应地在周向方向上相邻的两个接片在周向方向上的平均间距大约对应于球直径),由此该球兜或该球轴承保持架在装配球轴承时藉由球“咬合”。
除了(于是第一)保持架部分(即,设有伸出的接片的保持架背部)之外,两件式的菊形保持架为此提供形成配对件的第二保持架部分,该第二保持架部分(同样在大多数情况下被设计为环形的部分)“闭合/锁定”第一保持架部分的菊形开口并且因此增强/加固该第一保持架部分。
在具有这样的球兜的此类球轴承保持架中,所谓的球兜间隙相对于球轴承保持架的磨损性能而言具有重要意义。球兜间隙被限定为在该球兜中的球的轴向可移动性和球沿球轴承保持架的周向方向的可移动性。以直观的方式观察或以简化的方式表达,球兜大致复制了球的最大的截面,因此该球兜的轴向增大部(“增大的(兜)宽度”)和/或在周向方向上的增大部(“长孔”)的球兜间隙超过大致最大的球截面。
由于在壳体中或在支承部位倾斜的情况下轴承或球轴承的所谓的对齐误差,球组的球能够以不同的速度移动。这导致前面的或后面的球意图远离球兜的位置移动,并且相应地在球轴承的周向方向上向球轴承保持架施加力,这些力(在菊形保持架的情况下)必须被接片和保持架背部吸收。
这可能在那里导致球轴承的菊形保持架的球兜过度磨损并且在最不利的情况下可能导致保持架背部断裂。在这种保持架背部断裂的时间点,(菊形)保持架由于作用于该保持架的离心力如蹄式制动器一样起作用,从而导致轴承或球轴承立即失效。
从DE 699 25 976 T2已知具有两件式的菊形保持架的径向深沟球轴承。这个两件式的菊形保持架具有两个构造相同的单独部分或保持架部分/保持架半部,其中这两个保持架半部在装配在球组中之后相对于彼此咬合并且因此锁定或闭合球兜的菊形开口。
然而,从DE 699 25 976 T2已知的两件式的菊形保持架的这种保持架设计的缺点在于:出于制造原因无法将这种菊形保持架装入到微型球轴承中,该微型球轴承例如应用于牙科应用、尤其应用于牙科涡轮机。用于牙科涡轮机的球轴承的菊形保持架例如具有如下尺寸:大约4mm的内直径、5mm的外直径以及大约1.6mm的宽度。针对可在那里使用的保持架的这种尺寸设定,在DE 699 25 976 T2中所描述的菊形机构或在那里所描述的保持架设计是无法实现的。
本发明所基于的目的在于,克服现有技术中的缺点和限制。本发明所基于的目的尤其在于,提供一种球轴承保持架,该球轴承保持架具有经改善的磨损性能和结构构型,通过该构型在球轴承倾斜运转时明显较低的负载作用于保持架背部,从而可以避免保持架背部断裂。
本发明所基于的目的尤其还在于,提供一种球轴承保持架,该球轴承保持架具有针对微型球轴承的(应用)领域、尤其针对牙科应用可以实现的保持架尺寸。
这些目的通过具有根据相应的独立专利权利要求所述特征的球轴承保持架以及球轴承来实现。
该球轴承保持架、即两件式的球轴承保持架(下文中在大多数情况下仅简称为“球轴承保持架”)具有两个、尤其至少大体上相同的保持架部分,这些保持架部分在已装配球轴承保持架的情况下形成偶数多个球兜,这些球兜用于容纳对应数量的具有可预先确定的球直径的球。也就是说,在已装配球轴承保持架的情况下所形成的每个球兜都可以容纳球或者都用于容纳球。
“两件式”在此(仅)涉及两个保持架部分(作为球轴承保持架的部分)并且并不排除该球轴承保持架(本身或总体上)具有另外的部分并且/或者保持架部分本身相应地也具有另外的部分。
此外,这个球轴承保持架的每个保持架部分均具有环形的主体(“保持架背部”),在该环形的主体上布置有在保持架部分或球轴承保持架的周向方向上大体上均匀地分布的、尤其大体上相同地形成的用于形成球兜的接片。
以简化且直观的方式表达,在相应的保持架部分的环形的主体或保持架背部上,分别以在周向方向上相同分布的方式布置有轴向(即球兜在两件式的球轴承保持架的轴向方向上、或在球轴承保持架的宽度方向上的延伸方向)伸出的接片,这些接片至少大体上在周向方向上限制可由其形成的球兜。
这些接片尤其能够具有双凹形状,该形状的拱起部/曲面(向“内”)适配于球的形状(“圆形/圆弧形”)。
(在保持架部分或球轴承保持架的周向方向上)相应地在周向方向上相邻的两个接片之间的间距在此大致对应于两倍的球直径与该接片或一个这样的接片在周向方向上的宽度之和。
在周向方向上相邻的两个接片之间的这个“间距”被设定尺寸,即,可以被测量,尤其在球兜的轴向(即球兜在两件式的球轴承保持架的轴向方向上的延伸方向)中心处、以及大致在一个接片或多个接片的平均径向(即接片径向朝向或背离两件式的球轴承保持架的中心点M的延伸方向)高度处,并且是对应的、在两个接片之间与之相关地形成的圆弧的长度(参见图1)。
接片的“宽度”尤其是指接片的延伸尺寸,以直观的方式观察,是指在两件式的球轴承保持架的周向方向上的(圆弧)长度(参见图1)。
用“大致的”总和可以表示:在对间距进行求和/尺寸设定(由两倍球直径和该接片或这样的接片在周向方向上的宽度组成)时还可能出现公差,然而尤其也可以计算或考虑球兜间隙。
以直观且简化的方式表达,在保持架部分的相应地在周向方向上相邻的两个接片在周向方向上(较远地)间隔开或彼此远离(在该环形的主体或在相应的保持架部分的保持架背部上布置),其方式为使得在相邻的两个接片之间(在已装配球轴承保持架的情况下)能够形成两个球兜(因此在两件式的球轴承保持架中还为偶数多个球兜),即于是或即由此,当这两个保持架部分在装配两件式的球轴承保持架之时或之后相对于彼此咬合到球组中时,一个保持架部分的接片(大致居中地)轴向“浸入”或者位于另一个保持架部分的在周向方向上相邻的两个接片之间。
换言之,一个保持架部分的接片和另一个保持架部分的接片(在已装配球轴承保持架的状态下)交替地或相应更替地限制该球轴承保持架中的各个球兜。
因此,该球轴承保持架(即该两件式的球轴承保持架)提供两个、尤其至少大体上相同的保持架部分(“保持架半部”),其两个保持架部分/保持架半部能够在装配该球轴承保持架的情况下相对于彼此咬合到球轴承的球组中(“进行(菊形)锁定”/“菊形锁定装置”),其中因此,在将球轴承保持架或保持架半部装配在球轴承中之后,形成球轴承保持架的(偶数个)球兜。
如果该球轴承保持架(即该两件式的球轴承保持架)提供这两个保持架部分/保持架半部作为相对于彼此“能够咬合”到球组中的保持架部分/保持架半部(“菊形保持架”),那么这能够使得这些“能够咬合的”保持架部分/保持架半部能够(还进一步地)在球轴承保持架或球轴承的周向方向上相对于彼此可变化地移动。
由此,倾斜地运转的球组的前面的球能够在该周向方向上创造额外的自由空间(不同于在窗式保持架中在已知的“一件式地形成的”、牢固地闭合的、容纳球的轮廓件/球兜的情况下并且不同于在具有“一件式地形成的”、(在其宽度和长度方面)固定的球兜的已知的、一件式的/两件式的菊形保持架的情况下),并且由此使对这两个保持架半部的保持架背部和球兜的负载最小化。
同时这两个保持架部分/保持架半部的轴偏移在与之相关的球轴承倾斜的情况下也是可以实现的,其中两个保持架部分/保持架半部可以相应地在球轴承的相应内环或外环的内环肩部或外环肩部上被引导,从而使得由此对保持架背部和球兜产生的负载也较小。
通过以下事实,即球轴承保持架的每个保持架部分/保持架半部可以单独地在内环肩部/外环肩部上被引导,还可以以有利的方式对出现的振动加阻尼。
在该球轴承保持架中还被证实为有利的是,其设计能够实现将这个球轴承保持架应用于微型球轴承,例如通常用于牙科应用的、例如在牙科涡轮机中的球轴承。
(两件式的)球轴承保持架/菊形保持架的这两个保持架部分/保持架半部的(菊形)锁定装置可以藉由与一件式的菊形保持架相比更窄的菊形开口来实现,从而使在球轴承保持架运行期间解体的危险进一步最小化。
除了(两件式的)球轴承保持架之外,该球轴承还具有内圈、外圈和具有可预先确定的球直径多个球,其中这些球的数目对应于由该(两件式的)球轴承保持架(在已装配球轴承保持架的情况下)形成的球兜的数量(“球组”)并且(该球组)的这些球中的一个球相应地被容纳在这些球兜中的一个球兜中。
具有(两件式的)球轴承保持架的这样的球轴承尤其可以是径向深沟球轴承、角接触轴承、轴向深沟球轴承、向心推力球轴承、四点轴承或分离型向心推力球轴承。
该外圈和/或该内圈例如能够由铬钢制成,例如100Cr6(材料编号1.3505),具有大约1%的碳含量和1.5%的铬含量的钢。用于外圈和/或内圈的其他可能的钢例如是100CrMn6和100CrMo6;合金元件锰(Mn)和钼(Mo)在此用于更好的淬透性。
对于球轴承在腐蚀性环境中的应用而言,在内圈和/或外圈中也能够使用高合金的钢X65Cr13(材料编号1.4037)和X105CrMo17(材料编号1.4125)或X30CrMoN15-1(材料编号1.4108)。后一种钢也可以在人类机体中使用(至少几天)。
对于特别的运行条件而言,相对于侵蚀性的酸或碱液在化学工业和食品工业中该球轴承也可以被设置为复式轴承(两种材料),其中轴承环或运行环由钢组成并且球由陶瓷组成,例如在用于机床的主轴轴承中;或者可以被设置为陶瓷轴承,其中运行环和球由陶瓷组成;或者也可以被设置为塑料轴承,其具有由玻璃或陶瓷制成的球。
也可以提出的是:该球轴承保持架在球轴承中被实施为由内环引导的保持架或由外环引导的保持架,尤其被实施为由内环引导的保持架。在此,球轴承保持架的外周在外圈的内周上滑动,或者球轴承保持架的内周在内圈的外周上滑动。
本发明的优选改进方案还自从属权利要求中得出。改进方案既涉及球轴承保持架,又涉及球轴承。
改进地,因此可以提出的是:至少一个保持架部分、尤其每个保持架部分在轴向方向上具有柱形的外表面。这种构型或这种保持架设计可以优选在深沟球轴承中使用,其中截球形鼻形件受转速所决定地并不由于在该球轴承中出现的离心力而向外弯曲。
替代于此,还可以提出的是:至少一个保持架部分、尤其每个保持架部分在轴向方向上具有锥形的外表面,尤其具有介于大约2°与大约20°之间、尤其介于大约7°与大约12°之间的锥角。由此,截球形鼻形件可能受转速所决定地由于在该球轴承中出现的离心力而向外弯曲,并且可以防止随后向外弯曲的截球形鼻形件与外圈的肩部或滚道面产生接触。
此外,还可以改进地提出的是:至少一个保持架部分至少部分地由塑料组成或制成,尤其由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰亚胺(PI)或酚醛树脂(PF)、尤其棉织物增强的酚醛树脂(PF)组成或制成。
在一个改进方案中还可以提出的是:这两个保持架部分由一种相同的材料、例如耐磨损的或滑动改进的材料组成,或者由多种相同的材料组成。
也可以提出的是:这两个保持架部分至少部分地或整体上由不同的材料组成。优选地,例如在此可以提出的是:该第一保持架部分由耐磨损的材料组成,该第二保持架部分由滑动改进的材料组成。
此外,还可以改进地提出的是:相应地在周向方向上相邻的两个接片在周向方向上在该保持架部分的外周的间距大于这两个接片在保持架部分的内周上的间距。
在内周或外周上不同的间距大小(在已装配球轴承保持架的情况下)尤其于是使得这些(在已装配球轴承保持架的情况下)形成的球兜分别(在周向方向上)在球轴承保持架的外周或内周上具有不同的球兜长度(球兜具有“漏斗形状”)。
DE 10 2014 008 763 B4(Gebrüder Reinfurt GmbH&Co.KG,2015年12月17日(公开日),第[0018]段及其下几段)通过在那里的图5至7和图10或图15至17和图20尤其针对一件式的由内环或外环引导的菊形保持架描述这样的保持架设计(在球轴承保持架的外周或内周上具有不同的球兜长度)(及其生产),该菊形保持架的与之相关的内容因此成为本实施方式的组成部分(在DE 10 2014 008 763 B4中通过“球兜在球轴承保持架的外周上的长度大于球兜在球轴承保持架的内周上的长度。”进行了描述(参见DE 10 2014 008 763 B4第[0028]段))。
优选地,该球轴承保持架可以通过以下方式制造:切削成形、增材制造、尤其3D打印或注塑模制。
优选地,还可以提出的是:该球轴承保持架使用于或用于单排的径向深沟球轴承。
还可以优选提出的是:该球轴承保持架应用于高速应用或者在高速应用中使用,例如在牙科技术中,例如在具有大约n×dm≥1000000mm/min范围内的转速特性值的牙科涡轮机中,其中n对应于内圈的转速,并且dm对应于平均的轴承直径。平均的轴承直径dm被计算为介于球轴承的外直径与孔直径之间的平均值。
在一个改进方案中可以提出的是:(具有球轴承保持架的)球轴承的球具有小于5mm的可预先确定的球直径。
优选地,该轴承(和/或该球轴承保持架)可以在牙科设备、尤其牙科涡轮机中使用。
优选地,按照如下步骤如下地装配具有球轴承保持架的球轴承:
-将这些球彼此抵靠地引入外圈中,
-将内圈首先从偏心位置嵌入到外圈中,并且在大致同心的位置将其带到外圈中,
-如下地分配这些球,即,使得这些球在周向方向上相对于彼此具有大约相同的间距,
-依次从两侧起将这两个保持架部分引入到介于内圈与外圈之间,其中这两个保持架部分相对于彼此咬合到球组中。
本发明的有利设计方案的以上说明包含许多特征,这些特征在单独的从属权利要求中以部分地归纳成多个特征的方式展现。然而,本领域技术人员还将单独地观察这些特征并将其概括成其他的合理的组合。
所描述的本发明的特性、特征和优点以及其实现方式,在结合以下结合附图详细阐释的对一个或多个实施例的说明的情况下将变得更清楚且更容易理解。
然而,本发明并不局限于在该或这些实施例中给出的特征组合,也不局限于有关功能性特征。因此,还可以明确分离地观察每一个实施例的适合于此的特征、将其从实施例中去掉、为了补充另外的实施例将其引入另外的实施例中。
在图中由相同的附图标记标示相同的构件、部件等。虚线展示截面;实线(完整线)指示边缘。
在附图中:
图1示出根据第一实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(透视图),
图2示出根据第一实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(侧视图),
图3示出根据第一实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(侧视图的截面),
图4示出根据第一实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(正视图的截面),
图5示出根据替代性的第一实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(正视图的截面,“漏斗形状”),
图6示出根据第一实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的两个保持架半部(透视图),
图7示出根据第一实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架(具有内环和球)的两个保持架半部(透视图),
图8示出根据第一实施方式具有由内环引导的、带有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的径向深沟球轴承(侧视图的截面),
图9示出根据第二实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(透视图),
图10示出根据第二实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(侧视图),
图11示出根据第二实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(侧视图的截面),
图12示出根据第二实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(正视图的截面),
图13示出根据替代性的第二实施方式示出具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的一个保持架半部(正视图的截面,“漏斗形状”),
图14示出根据第二实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的两个保持架半部(透视图),
图15示出根据第二实施方式具有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架(具有内环和球)的两个保持架半部(透视图),
图16示出根据第二实施方式具有由内环引导的、带有两个相同的保持架半部的两件式菊形保持架的径向深沟球轴承(侧视图的截面)。
实施例:
两件式的球轴承保持架或菊形保持架2(图1至图16)
图1至图8(以各种视图,以透视图、侧视图和截面图示,并且还附加地装入单排的径向深沟球轴承40中)示出两件式的球轴承保持架或两件式的菊形保持架2的第一实施方式(“具有柱形的外表面的两件式的球轴承保持架或菊形保持架2”);图9至图16(同样以对应的各种视图,以透视图、侧视图和截面图示,并且进而还附加地装入单排的径向深沟球轴承40中)示出两件式的球轴承保持架或两件式的菊形保持架2的第二实施方式(“具有锥形的外表面的两件式的球轴承保持架或菊形保持架2”)。
这些两件式的球轴承保持架或两件式的菊形保持架2(以其两个(近似地)相同的(保持架)部分4、6,即两个相同的保持架半部4、6)形成球兜8,这些球兜用于容纳球轴承40的或者在这种情况下单排的径向深沟球轴承40的球10(参见图7和图8或图15和图16)。
在此,两件式的球轴承保持架或菊形保持架2的每个所形成的球兜8容纳球10。在两件式的球轴承保持架或菊形保持架2的所形成的球兜8中所容纳的所有球10在其整体上也被称为(该球轴承的或单排的径向深沟球轴承40的)球组50。
所使用的球组50的球10具有可预先确定的直径12(例如1mm),由此于是在这种情况下对应的(具有这些球10或球组50的)球轴承40应用于微型应用的领域(例如牙科应用,如在牙科涡轮机中)。
-具有柱形的外表面26、28的两件式的球轴承保持架或菊形保持架2(图1至图8)
图1至图5各自示出根据第一实施方式(“柱形的外表面26、28”)的两件式的球轴承保持架2或两件式的菊形保持架2(下面仅简称为菊形保持架2)的保持架半部4、6。菊形保持架2的两个保持架半部4、6是彼此相同地形成的(参见图6和图7)。
例如图1至图5各自示例性地针对两个(相同的)保持架半部4、6之一示出,每个保持架半部4、6具有环形的保持架背部14、16以及其上(在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上大致均匀地分布地)轴向54(或在菊形保持架2或保持架半部4、6的宽度方向54上)伸出地布置的接片18。
接片18——如在图1至图3以及图6至图7示出,这些接片在其轴向方向或宽度方向54上具有双凹的走向/双凹的形状,其拱起部/曲面(向“内”)分别适配于球10的球截面(“圆/圆弧”)——因此(随之)形成球兜8,其方式为使得这些球在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上限制球兜8。
所形成的球兜8的宽度64(在轴向方向54上)相应地略大于球10的球直径12。
如在图1至图7中还示出,保持架部分4、6在轴向方向54上具有柱形的外表面26、28。这种第一实施方式或这种保持架设计可以优选在这样的单排的径向深沟球轴承40中使用,其中截球形鼻形件受转速所决定地并不由于在单排的径向深沟球轴承40中出现的离心力而向外弯曲。
与迄今常见的菊形保持架或具有在那里形成球兜的接片的保持架部分相异或不同,在此(即在本发明的菊形保持架2或在本发明的保持架半部4、6中,例如尤其图1至图5展示地)在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上、相应地在周向方向24上相邻的两个接片18之间的间距20对应于为球兜8所设置的球10的两倍球直径12与该或这样的接片18在周向方向24上的宽度22之和。可以(在总和中)计算或考虑可能的公差和/或球兜间隙。
由此,即保持架半部4、6的或在保持架半部中的在/介于间接片18之间的这样的间距20下,能够在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上相应地在保持架半部4、6的在周向方向24上相邻的两个接片18之间(不同于其他情况下常见地)形成两个球兜8并且因此容纳两个球10。
在周向方向24上相邻的两个接片18之间的这个“间距”20被设定尺寸,即,可以被测量,如尤其在图1至图5中展示地,在球兜8的轴向54(即球兜8在菊形保持架2或保持架半部4、6的轴向方向54(也宽度方向54)上的延伸方向)中心58处、即在一个接片18或多个接片18的平均径向56(即接片18径向56朝向或背离菊形保持架2的中心点M 62的延伸方向)高度60处,并且是对应的、在两个相邻的接片18之间与之相关地形成的圆弧的长度20(圆弧长度20)(尤其参见图1至图5)。
接片18的“宽度”22是指其延伸尺寸22,(以直观的方式观察)(圆弧)长度22,在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上,在此于是在球兜8的轴向中心58处以及在该/一个接片18或多个接片18的平均径向高度60上(尤其参见图1至图5)。
以直观且简化的方式表达,保持架半部4、6的相应地在周向方向24上相邻的两个接片18在周向方向24上(根据所设置的间距20)(较远地)间隔开或彼此远离(在相应的保持架半部4、6的保持架背部14、16上布置),其方式为使得在相邻的两个接片之间(在以装配菊形保持架2的情况下,参见图6和图7)能够形成两个球兜8(用于容纳两个球10),即于是或即由此,当这两个保持架半部4、6在装配菊形保持架2之时或之后相对于彼此咬合到球组50中时(参见图7),一个保持架半部4、6的接片18(大致居中地)轴向“浸入”或者位于另一个保持架半部4、6的在周向方向24上相邻的两个接片18之间。
换言之,一个保持架部分4、6的接片18和另一个保持架部分4、6的接片18(如图6和图7展示地,在已装配菊形保持架2的状态下)交替地或相应更替地限制在菊形保持架2中的各个球兜8。
菊形保持架2因此提供两个相同的保持架半部4、6,该菊形保持架的两个保持架半部4、6在装配菊形保持架2的情况下能够相对于彼此咬合到球组50的球轴承40中(“进行(菊形)锁定”/“菊形锁定装置”),其中因此,在将球菊形保持架2或保持架半部4、6装配在球轴承40中之后,形成菊形保持架2的(偶数个)球兜8。
图4和图5示出在菊形保持架2的第一实施方式中(即在具有柱形的外表面26、28的菊形保持架2中)的两个可能的、替代性的(子)设计方式。
如图4示例性地针对菊形保持架2的两个相同的保持架半部4、6中的一个保持架半部4、6示出,在这个第一(子)设计方式中提出的是:相应地在周向方向上相邻的两个接片18在周向方向24上在保持架半部4、6的外周32、34上的间距72大约与这两个接片18在保持架半部4、6的内周36、38上的间距74(即与间距20,其大致是为球兜8所设置的球10的两倍球直径12与这样的接片18在周向方向24上的宽度22之和)一样大。
如图4,这个尺寸设定(以截面)展示地(图4是在球兜8的轴向中心58中平行于菊形保持架2的半径R 68的菊形保持架2的(横)截面),接片18的壁部66(这些壁部在周向方向24上限制球兜8)朝向菊形保持架2的中心点M 62的方向以会聚的方式延伸,使得(假设的)延长线70在菊形保持架2的径向方向上在其中心点M 62“之前”交叉。
相比之下,替代性的第二(子)设计方式提出的是:如图5,同样再次示例性地针对菊形保持架2的两个相同的保持架半部4、6中的一个保持架半部4、6示出,相应地在周向方向24上相邻的两个接片18在周向方向24上在保持架半部4、6的外周32、34上的间距72(在这种情况下)大于两个接片18在保持架半部4、6的内周36、38上的间距74(可以忽略地且无损地,大于所设置的间距20,其大约是为球兜8所设置的球10的两倍球直径12与这样的接片18在周向方向24上的宽度22之和,在球兜8的轴向中心58处以及在一个接片18或多个接片18的平均径向高度60上)。
如图5,这个尺寸设定(同样以截面)展示地(图5同样是在球兜8的轴向中心58中平行于菊形保持架2的半径R 68的菊形保持架2的(横)截面),接片18的壁部66(这些壁部在周向方向24上限制球兜8)朝向菊形保持架2的中心点M 62的方向以会聚的方式延伸,使得(假设的)延长线70在菊形保持架2的径向方向上在其中心点M 62交叉。
(在替代性的第二(子)设计方式中)在内周32、34或外周36、38上不同的间距大小(在已装配菊形保持架2的情况下)尤其于是使得这些(在已装配菊形保持架2的情况下)形成的球兜8分别(在周向方向24上)在菊形保持架2的外周32、34或内周36、38上具有不同的球兜长度(球兜8具有“漏斗形状”)。
菊形保持架2由高性能塑料制成,例如由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)或聚酰亚胺(PI)制成。
图8示出在内圈42以及外圈44之间具有将球10固持在位的、装入的菊形保持架2的单排的径向深沟球轴承40。菊形保持架2被实施为由内环引导的球轴承保持架2,即菊形保持架2的内周36、38或两个保持架半部4、6的内周36、38在内圈42的外周76上滑动。
通过以下事实,即在此菊形保持架2的每个保持架半部4、6可以在单排的径向深沟球轴承40中单独地在内圈42的内环肩部78上被引导,能够以有利的方式对出现的振动加阻尼。
单排的径向深沟球轴承40的外圈44和内圈42由铬钢制成,例如100Cr6(材料编号1.3505),具有大约1%的碳含量和1.5%的铬含量的钢。
在装配100单排的径向深沟球轴承40时,首先将球10彼此抵靠地引入102到外圈44中。
接着,将内圈42首先从偏心位置嵌入到外圈44中,并且随后在大致同心的位置将其带到104外圈中44。
进一步地,随后如下地分配球10分配,即,使得这些球相对于彼此在周向方向24上具有106大约相同的间距。
紧接于此,依次从两侧46、48起将这两个保持架半部4、6引入到介于内圈42与外圈44之间,其中这两个保持架部分相对于彼此咬合108到球组50中。
-具有锥形的外表面26、30的两件式的球轴承保持架或菊形保持架2(图9至图16)
图9至图13各自示出根据第二实施方式(“锥形的外表面26、30”)的两件式的球轴承保持架2或两件式的菊形保持架2(下面再次仅简称为菊形保持架2)的保持架半部4、6。菊形保持架2的两个保持架半部4、6(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)是彼此相同地形成的(参见图14和图15)。
例如图9至图13各自示例性地针对两个(相同的)保持架半部4、6之一示出,每个保持架半部4、6(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)具有环形的保持架背部14、16以及其上(在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上大致均匀地分布地)轴向54(或在菊形保持架2或保持架半部4、6的宽度方向54上)伸出地布置的接片18。
接片18——如在图9至图11以及图14至图15示出,这些接片(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)在其轴向方向或宽度方向54上具有双凹的走向/双凹的形状,其拱起部/曲面(向“内”)分别适配于球10的球截面(“圆/圆弧”)——因此(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)(随之)形成球兜8,其方式为使得这些球在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上限制球兜8。
所形成的球兜8的宽度64(在轴向方向54上)(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)相应地略大于球10的球直径12。
如在图9至图15中还示出,与根据第一实施方式的菊形保持架2相异,保持架部分4、6在轴向方向54上具有锥形的外表面26、30。这个第二实施方式或这种保持架设计优选可以应用于这样的单排的径向深沟球轴承40,其中截球形鼻形件受转速所决定地由于在单排的径向深沟球轴承40中出现的离心力而向外弯曲,由此可以防止随后向外弯曲的截球形鼻形件与单排的径向深沟球轴承40外圈的肩部或滚道面产生接触。
在菊形保持架2的保持架部分4、6中这个锥形的外表面26、30的锥角52在这种情况下(如图9至图15、尤其还有图10和图11所展示地)为大约10°。
与迄今常见的菊形保持架或具有在那里形成球兜的接片的保持架部分相异或不同,在此(即在本发明的菊形保持架2或在本发明的保持架半部4、6中,例如尤其图9至图13展示地)(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上、相应地在周向方向24上相邻的两个接片18之间的间距20对应于为球兜8所设置的球10的两倍球直径12与该或这样的接片18在周向方向24上的宽度22之和。可以(在总和中)计算或考虑可能的公差和/或球兜间隙。
由此,即保持架半部4、6的或在保持架半部中的在/介于间接片18之间的这样的间距20下,能够在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上相应地在保持架半部4、6的在周向方向24上相邻的两个接片18之间(不同于其他常见地并且与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)形成两个球兜8并且因此容纳两个球10。
在周向方向24上相邻的两个接片18之间的这个“间距”20(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)被设定尺寸,即,可以被测量,如尤其在图9至图13中展示地,在球兜8的轴向54(即球兜8在菊形保持架2或保持架半部4、6的轴向方向54(也宽度方向54)上的延伸方向)中心58处、即在一个接片18或多个接片18的平均径向56(即接片18径向56朝向或背离菊形保持架2的中心点M 62的延伸方向)高度60处,并且是对应的、在两个相邻的接片18之间与之相关地形成的圆弧的长度20(圆弧长度20)(尤其参见图9至图13)。
接片18的“宽度”22是指(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)其延伸尺寸22,(以直观的方式观察)(圆弧)长度22,在菊形保持架2或保持架半部4、6的周向方向24上,在此于是在球兜8的轴向中心58处以及在该/一个接片18或多个接片18的平均径向高度60上(尤其参见图9至图13)。
以直观且简化的方式表达,保持架半部4、6的相应地在周向方向24上相邻的两个接片18在周向方向24上(根据所设置的间距20)(较远地)间隔开或彼此远离(在相应的保持架半部4、6的保持架背部14、16上布置),其方式为使得在相邻的两个接片之间(在以装配菊形保持架2的情况下,参见图14和图15)能够形成两个球兜8(用于容纳两个球10),即于是或即由此,当这两个保持架半部4、6在装配菊形保持架2之时或之后相对于彼此咬合到球组50中时(参见图15),一个保持架半部4、6的接片18(大致居中地)轴向“浸入”或者位于另一个保持架半部4、6的在周向方向24上相邻的两个接片18之间。
换言之,一个保持架部分4、6的接片18和另一个保持架部分4、6的接片18(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地),如图14和图15展示地,在已装配菊形保持架2的状态下交替地或相应更替地限制在菊形保持架2中的各个球兜8。
菊形保持架2(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)因此提供两个相同的保持架半部4、6,该菊形保持架的两个保持架半部4、6在装配菊形保持架2的情况下能够相对于彼此咬合到球组50的球轴承40中(“进行(菊形)锁定”/“菊形锁定装置”),其中因此,在将球菊形保持架2或保持架半部4、6装配在球轴承40中之后,形成菊形保持架2的(偶数个)球兜8。
图12和图13(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)示出在菊形保持架2的第二实施方式中(即在具有锥形的外表面26、30的菊形保持架2中)的两个可能的、替代性的(子)设计方式。
如图12示例性地针对菊形保持架2的两个相同的保持架半部4、6中的一个保持架半部4、6示出,(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)在这个第一(子)设计方式中提出的是:相应地在周向方向上相邻的两个接片18在周向方向24上在保持架半部4、6的外周32、34上的间距72大约与这两个接片18在保持架半部4、6的内周36、38上的间距74(即与间距20,其大致是为球兜8所设置的球10的两倍球直径12与这样的接片18在周向方向24上的宽度22之和)一样大。
如图12,这个尺寸设定(以截面)展示地(图12是在球兜8的轴向中心58中平行于菊形保持架2的半径R 68的菊形保持架2的(横)截面),接片18的壁部66(这些壁部在周向方向24上限制球兜8)朝向菊形保持架2的中心点M 62的方向以会聚的方式延伸,使得(假设的)延长线70在菊形保持架2的径向方向上在其中心点M 62“之前”交叉。
相比之下,替代性的第二(子)设计方式提出的是:如图13,同样再次示例性地针对菊形保持架2的两个相同的保持架半部4、6中的一个保持架半部4、6示出,(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)相应地在周向方向24上相邻的两个接片18在周向方向24上在保持架半部4、6的外周32、34上的间距72(在这种情况下)大于两个接片18在保持架半部4、6的内周36、38上的间距74(可以忽略地且无损地,大于所设置的间距20,其大约是为球兜8所设置的球10的两倍球直径12与这样的接片18在周向方向24上的宽度22之和,在球兜8的轴向中心58处以及在一个接片18或多个接片18的平均径向高度60上)。
如图13,这个尺寸设定(同样以截面)展示地(图13同样是在球兜8的轴向中心58中平行于菊形保持架2的半径R 68的菊形保持架2的(横)截面),接片18的壁部66(这些壁部在周向方向24上限制球兜8)朝向菊形保持架2的中心点M 62的方向以会聚的方式延伸,使得(假设的)延长线70在菊形保持架2的径向方向上在其中心点M 62交叉。
(在替代性的第二(子)设计方式中)在外周32、34或内周36、38上不同的间距大小(在已装配菊形保持架2的情况下)尤其于是使得(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)这些(在已装配菊形保持架2的情况下形成的球兜8)分别(在周向方向24上)在菊形保持架2的外周32、34或内周36、38上具有不同的球兜长度(球兜8具有“漏斗形状”)。
菊形保持架2(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)由高性能塑料制成,例如由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)或聚酰亚胺(PI)制成。
图16(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)示出在内圈42以及外圈44之间具有将球10固持在位的装入的菊形保持架2的单排的径向深沟球轴承40。菊形保持架2(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)被实施为由内环引导的球轴承保持架2,即菊形保持架2的内周36、38或两个保持架半部4、6的内周36、38在内圈42的外周76上滑动。
通过以下事实,即在此(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)菊形保持架2的每个保持架半部4、6可以在单排的径向深沟球轴承40中单独地在内圈42的内环肩部78上被引导,能够以有利的方式对出现的振动加阻尼。
单排的径向深沟球轴承40的外圈44和内圈42(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)由铬钢制成,例如100Cr6(材料编号1.3505),具有大约1%的碳含量和1.5%的铬含量的钢。
在装配100单排的径向深沟球轴承40时,(与根据第一实施方式的菊形保持架2一致地或亦如在该菊形保持架的情况下一致地)首先将球10彼此抵靠地引入102到外圈44中。
接着,将内圈42首先从偏心位置嵌入到外圈44中,并且随后在大致同心的位置将其带到104外圈中44。
进一步地,随后如下地分配球10分配,即,使得这些球相对于彼此在周向方向24上具有106大约相同的间距。
紧接于此,依次从两侧46、48起将这两个保持架半部4、6引入到介于内圈42与外圈44之间,其中这两个保持架部分相对于彼此咬合108到球组50中。
虽然已经通过优选实施例详细展示并说明了本发明,但本发明不受所公开的示例的限制,并且在不背离本发明保护范围的情况下,本领域技术人员可以推导出其他的变体。
附图标记清单
2 (两件式的)球轴承保持架,(两件式的)菊形保持架
4 (第一)保持架部分,(第一)保持架半部
6 (第二)保持架部分,(第二)保持架半部
8 球兜
10 球
12 球直径
14 第一保持架部分/保持架半部4的环形的主体/保持架背部
16 第二保持架部分/保持架半部6的环形的主体/保持架背部
18 接片
20 (保持架半部/保持架部分4、6的相邻的两个接片18之间的)间距,圆弧长度
22 接片18的宽度,接片18沿圆弧(圆弧长度)在周向方向24上的延伸尺寸
24 (两件式的)球轴承保持架2或(两件式的)菊形保持架2或保持架半部4、6或球轴承40的周向方向
26 外表面
28 柱形的外表面
30 锥形的外表面
32 第一保持架部分/保持架半部4或(两件式的)球轴承保持架2或(两件式的)菊形保持架2或球轴承40的外周
34 第二保持架部分/保持架半部6或(两件式的)球轴承保持架2或(两件式的)菊形保持架2或球轴承40的外周
36 第一保持架部分/保持架半部4或(两件式的)球轴承保持架2或(两件式的)菊形保持架2或球轴承40的内周
38 第二保持架部分/保持架半部6或(两件式的)球轴承保持架2或(两件式的)菊形保持架2或球轴承40的内周
40 球轴承,(单排的)径向深沟球轴承
42 内圈
44 外圈
46 球轴承40的第一侧
48 球轴承40的第二侧
50 球组
52 锥角
54 轴向方向,宽度方向
56 径向方向
58 球兜8的轴向中心
60 接片18的平均径向高度
62 (两件式的)球轴承保持架或(两件式的)菊形保持架2或球轴承40的中心点M
64 球兜8(在轴向方向/宽度方向54上)的宽度
66 球兜8的壁部
68 半径R
70 延长线
72 (保持架半部/保持架部分4、6的相邻的两个接片18之间的在其外周上的)间距,圆弧长度
74 (保持架半部/保持架部分4、6的相邻的两个接片18之间的在其内周上的)间距,圆弧长度
76 内圈42的外周
78 内圈42的内环肩部
100 用于装配球轴承40的方法
102 引入球10
104 引入内圈42并对其进行定中
106 分配球10
108 依次引入两个保持架部分/保持架半部4、6并使其咬合到球组50中

Claims (11)

1.一种两件式的球轴承保持架(2),该两件式的球轴承保持架具有两个、尤其至少大体上相同的保持架部分(4,6),这些保持架部分形成偶数多个球兜(8),这些球兜用于容纳对应数量的具有可预先确定的球直径(12)的球(10),
其特征在于,
每个保持架部分(4,6)具有环形的主体(14,16),在该环形的主体上布置有在周向方向(24)上大体上均匀地分布的、用于形成这些球兜(8)的接片(18),其中相应地在该周向方向(24)上相邻的两个接片(18)在周向方向(24)上的间距(20)大约对应于两倍的球直径(12)与该接片(18)在该周向方向(24)上的宽度(22)之和。
2.根据权利要求1所述的两件式的球轴承保持架(2),
其特征在于,
至少一个保持架部分(4,6)、尤其每个保持架部分(4,6)在该轴向方向(54)上具有柱形的外表面(26,28)或锥形的外表面(26,30),尤其具有介于大约2°与大约20°之间、尤其介于大约7°与大约12°之间的锥角(52)。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的两件式的球轴承保持架(2),
其特征在于,
至少一个保持架部分(4,6)至少部分地由塑料组成,尤其由聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰亚胺(PI)或酚醛树脂(PF)、尤其棉织物增强的酚醛树脂(PF)组成。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的两件式的球轴承保持架(2),
其特征在于,
这两个保持架部分(4,6)由该相同的材料或由这些相同的材料组成,或者这两个保持架部分(4,6)至少部分地或整体上由不同的材料组成。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的两件式的球轴承保持架(2),
其特征在于,
相应地在该周向方向(24)上相邻的两个接片(18)在该周向方向(24)上在该保持架部分(4,6)的外周(32,34)上的间距(72)大于在该保持架部分(4,6)的内周(36,38)上的间距(74)。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的两件式的球轴承保持架(2),
通过如下方式制造:
切削成形、增材制造、尤其3D打印或注塑模制。
7.根据前述权利1至6中至少一项所述的两件式的球轴承保持架(2)在单排的径向深沟球轴承(40)中的用途。
8.一种球轴承(40),该球轴承具有内圈(42)、外圈(44)、具有可预先确定的球直径(12)的多个球(10)以及根据前述权利1至6中至少一项所述的两件式的球轴承保持架(2),
其特征在于,
这些球(10)的数目对应于由该两件式的球轴承保持架(2)形成的球兜(8)的数量(“球组”50),并且这些球(10)中的一个球相应地被容纳在这些球兜(8)中的一个球兜中。
9.根据权利要求8所述的球轴承(40),
其特征在于,
这些球(10)具有小于5mm的可预先确定的球直径(12)。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的球轴承(40),
用于
牙科设备,尤其牙科涡轮机。
11.一种用于装配(100)根据前述权利8至10中至少一项所述的球轴承(40)的方法,
其特征在于,
-将这些球(10)彼此抵靠地引入(102)该外圈(44)中,
-将该内圈(42)首先从偏心位置嵌入到该外圈(44)中,并且在大致同心的位置将其带到(104)该外圈(44)中,
-如下地分配这些球(10),即,使得这些球相对于彼此在该周向方向(24)上具有(106)大约相同的间距,
-依次从两侧(46,48)起将这两个保持架部分(4,6)引入到介于该内圈与该外圈(42,44)之间,其中这两个保持架部分相对于彼此咬合(108)到该球组(50)中。
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