CN111771068B - 无保持架的满装滚子的滚动支承件和行星传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种满装滚子的滚动支承件，所述滚动支承件具有多个滚动体、以具有柱形的外直径的轴或轴线为形式的内部的支承体以及与所述内部的支承体同心地布置的、具有内钻孔的外部的支承体。所有滚动体具有相同的外直径并且如此布置在所述内部的支承体与所述外部的支承体之间，使得所述滚动体在所述内部的支承体的外直径上并且在所述外部的支承体的内钻孔上滚动，由此，所述外部的支承体相对于所述内部的支承体能够转动地得到支承。根据本发明设置成，所述滚动支承件具有刚好六个滚动体，其中，所述滚动体的外直径基本上相应于所述内部的支承体的外直径，并且其中，所述外部的支承体的内钻孔的直径略大于所述内部的支承体的外直径的三倍。

Description

无保持架的满装滚子的滚动支承件和行星传动机构
技术领域
本发明涉及一种具有下述特征的满装滚子的滚动支承件以及一种具有这样的滚动支承件的行星传动机构：所述满装滚子的滚动支承件具有多个滚动体、以具有柱形的外直径的轴或轴线为形式的内部的支承体和与所述内部的支承体同心地布置的、具有内钻孔的外部的支承体，其中，所有滚动体具有相同的外直径并且如此布置在所述内部的支承体与所述外部的支承体之间，使得所述滚动体在所述内部的支承体的外直径上并且在所述外部的支承体的内钻孔上滚动，由此，所述外部的支承体相对于所述内部的支承体能够转动地得到支承，并且其中，所述滚动支承件无保持架地进行实施。
背景技术
满装滚子的滚动支承件具有多个滚动体、以具有柱形的外直径的轴或轴线为形式的内部的支承体以及与所述内部的支承体同心地布置的、具有内钻孔的外部的支承体。所有滚动体具有相同的外直径并且如此布置在内部的支承体与外部的支承体之间，使得滚动体在内部的支承体的外直径上并且在外部的支承体的内钻孔上滚动，由此，外部的支承体相对于内部的支承体能够转动地得到支承。此外，这种类型的满装滚子的滚动支承件无保持架地进行实施。
满装滚子的滚动支承件例如从DE 10 2014 115227 A1中已知。在所述滚动支承件的情况下，设置有多个滚动体，所述滚动体与内部的支承体的外直径相比具有相对小的外直径。在DE 10 2000 9058811 A1中所描述的无保持架的满装滚子的滚针支承件的情况下，其表现也类似。所述印刷文献提出，为了减少摩擦并且为了优化承载量，滚动体如此进行设计，使得两个相邻的滚动体在相接触的表面处具有不同的表面特性。DE 10 2014 215967A1也描述了另外的满装滚子的无保持架的滚动支承件。在所述支承件的情况下也设置有多个滚动体，所述滚动体与内部的支承体的外直径相比具有相对小的外直径。印刷文献DE4133443 A1描述了如下的满装滚子的滚动支承件，所述滚动支承件具有保持架。如此设计所述支承件，使得一个或多个保持架接片的沿相反方向的负载是不可行的。
发明内容
本发明的任务是，提供一种满装滚子的无保持架的滚动支承件，所述滚动支承件适用于高的径向负荷并且具有高效率。此外，本发明的任务是，尽可能紧凑地保持滚动支承件。滚动支承件应该尤其适用于支承具有小于100 mm的直径的、特别紧凑的行星传动机构的行星齿轮。此外，滚动支承件应该能够简单地进行制造并且能够简单地进行设计。
所述任务通过下述技术方案来解决：满装滚子的滚动支承件，具有多个滚动体、以具有柱形的外直径的轴或轴线为形式的内部的支承体和与所述内部的支承体同心地布置的、具有内钻孔的外部的支承体，其中，所有滚动体具有相同的外直径并且如此布置在所述内部的支承体与所述外部的支承体之间，使得所述滚动体在所述内部的支承体的外直径上并且在所述外部的支承体的内钻孔上滚动，由此，所述外部的支承体相对于所述内部的支承体能够转动地得到支承，并且其中，所述滚动支承件无保持架地进行实施，其中，所述滚动支承件具有刚好六个滚动体，其中，所述滚动体的外直径基本上相应于所述内部的支承体的外直径，并且其中，所述外部的支承体的内钻孔的直径略大于所述内部的支承体的外直径的三倍。因此，在上述的满装滚子的滚动支承件的情况下，当所述滚动支承件具有刚好六个滚动体，其中，滚动体的外直径基本上相应于内部的支承体的外直径，并且其中，外部的支承体的内钻孔的直径略大于内部的支承体的外直径的三倍时，存在有所述任务的根据本发明的解决方案。
根据本发明的滚动支承件不仅能够涉及滚子支承件而且能够涉及滚针支承件。滚动体优选是简单的柱形的滚子或滚针。进一步优选地，所述滚动体具有与外部的支承体的内钻孔或内部的支承体的为了支承而使用的或起作用的长度大致相同的轴向长度。进一步优选地，滚动体的外直径精确地相应于内部的支承体的外直径。
根据本发明的满装滚子的滚动支承件能够特别简单地进行设计，因为滚动体和内部的支承体具有相同的外直径。因此，内钻孔的直径能够以简单的方式设计成略大于内部的支承体或滚动体的外直径的三倍，由此实现非常小的间隙，所述间隙防止滚动体相互卡住。在根据本发明的滚动支承件的情况下，在几何上得出，滚动体的中心或几何轴线到达处于虚拟的六边形上，所述六边形的中点处于内部的支承体的中心中，其中，所述虚拟的六边形的角相对于所述中点具有相应于滚动体的直径的间距。此外，根据本发明的满装滚子的滚动支承件非常简单地进行构造并且因此能够极其紧凑地进行制造。在此，尽管如此，所述滚动支承件适用于承受高的径向负荷并且此外具有高效率。
根据本发明的特别优选的实施方式，外部的支承体的内钻孔的直径比内部的支承体的外直径的三倍大了0.05%与1%之间。在所述实施方式中,一方面保证滚动体没有被卡住，另一方面在所述实施方式中的滚动支承件特别适用于承受高的径向负荷。
根据本发明的另外的优选的实施方式，为了降低摩擦，将润滑剂或油引入到滚动支承件中。为此，滚动支承件优选被封装。
根据本发明的另外的优选的实施方式，内部的支承体具有至少一个环绕的槽作为用于润滑剂或油的储存器。在此，槽宽小于滚动体的轴向长度并且优选最大为滚动体的轴向长度的50%，从而保持在内部的支承体与滚动体之间的最佳的力传递得到保证。可行的是，代替唯一的槽设置有内部的支承体的多个槽。例如，所述槽能够实施为简单的环形槽，所述槽轴向地与彼此间隔开。
根据本发明的另外的优选的实施方式，所述槽的深度最大为内部的支承体的外直径的15%，优选最大为内部的支承体的外直径的5%。因此，内部的支承体的足够的稳定性得到保证。
根据本发明的另外的实施方式，所述槽环形地进行构造。在此优选地，所述槽关于滚动体的几何轴线轴向地在中间进行布置。由此实现润滑剂或油的均匀的输出并且由此实现滚动支承件的最佳的润滑。此外，在所述实施方式中，径向负荷还被均匀地传递到内部的支承体的前方和后方的部分上。
根据本发明的备选的实施方式，所述槽关于内部的支承体的几何轴线倾斜地或螺旋形地进行实施。由此得出还更好的或更均匀的润滑。在所述实施方式中，还能够考虑的是，设置有多个槽。例如，所述槽能够如多线螺纹的螺纹线那样相对于彼此错位地进行布置。
根据本发明的另外的优选的实施方式，滚动体和/或内部的支承体和/或外部的支承体由金属或陶瓷构成。尤其氧化锆陶瓷特别好地适用于制造所提到的构件。进一步优选地，在此使用开孔的（offenporige）材料，所述材料能够用油或润滑剂进行浸渍或是用所述油或润滑剂浸渍的。优选地，为此使用烧结材料。优选地，所述烧结材料在应用粗粒状的颗粒的情况下进行制造。由此，具有均质地分布的孔的特别简单的并且成本适宜的制造是可行的。用于容纳油或润滑剂的开孔的结构还能够借助于粉末注射成型由金属或陶瓷来产生。代替粗粒状的颗粒的应用，还能够应用占位件材料（Platzhalterwerkstoff）。备选地，所述开孔的结构还能够由金属泡沫、陶瓷泡沫或空心球结构来产生。还可行的是，借助于选择性激光烧结、选择性激光熔化或电子束熔化来执行所述制造。
只要滚动体和/或支承体由钢构成，那么所述滚动体和/或支承体就优选地以非常硬的、摩擦优化的并且由此减轻磨损的类似金刚石的碳层进行涂层，以用于提高滚动支承件的使用寿命。
根据本发明的另外的优选的实施方式，滚动体实施为套筒。由此，一方面得出节省重量并且另一方面在套筒之内的空腔能够用作润滑剂储存器。在所述实施方式中，滚动体优选由钢构成，其中，当然能够设置有上面所提及的具有碳层的涂层。
本发明还提供一种具有行星架和至少一个能够转动地支承在行星架处的行星齿轮的行星传动机构，其中，行星齿轮借助于前面所描述的根据本发明的满装滚子的滚动支承件能够转动地支承在行星架处。
根据所述行星传动机构的一个实施方式，内部的支承体抗转动地与行星架连接或与行星架一件式地进行实施，其中，外部的支承体抗转动地与行星齿轮一起来实施或通过行星齿轮本身来形成。在所述实施方式中，内部的支承体由此形成从行星架轴向地伸出的固定的轴线。
根据所述行星传动机构的备选的实施方式，内部的支承体抗转动地与行星齿轮连接或与行星齿轮一件式地进行实施，其中，外部的支承体抗转动地与行星架一起来实施或通过行星架本身来形成。如果后者是这种情况，则外部的支承体的内钻孔是相对于行星架的轴线偏心地引入到行星架中的钻孔。
根据本发明的另外的优选的实施方式，所述行星传动机构涉及具有最大为100 mm的直径的小型结构的行星传动机构。已经证实的是，根据本发明的滚动支承件能够非常好地用在这样的紧凑结构的行星传动机构中。优选地，行星传动机构的至少一个行星齿轮的直径最大为40 mm。当然，如在传统的行星传动机构中常见的那样，每个传动级能够设置有多个行星齿轮，所述行星齿轮在周缘上优选均匀分布地进行布置。
附图说明
在下面，借助附图对本发明的实施例进行更详细地阐释。其中：
图1以平行于行星传动机构的轴线的视图示出具有行星齿轮的行星传动机构的示意性的细节视图，所述行星齿轮借助于根据第一实施例的根据本发明的满装滚子的滚动支承件能够转动地支承在所属的行星架处，
图2示出通过源于图1的行星传动机构的纵剖面，
图3示出通过具有根据第二实施例的根据本发明的满装滚子的滚动支承件的行星传动机构的纵剖面，
图4示出源于图1至3的根据本发明的滚动支承件的内部的支承体的细节斜视图，并且
图5示出源于图4的根据变型方案的内部的支承体的细节斜视图。
具体实施方式
对于如下实施方案适用的是，相同的部件通过相同的附图标记来标记。只要在图中包含有在所属的附图说明中没有更详细地探讨的附图标记，则参考之前的或随后的附图说明。
图1和2分别示意性地示出行星传动机构6的细节。行星传动机构6的齿圈8的区段以及行星架7的区段被示出。此外，示出多个在行星传动机构的周缘上均匀分布地布置的行星齿轮3中的一个，所述行星齿轮相应地与齿圈8的内齿部相啮合。
行星齿轮3借助于根据本发明的满装滚子的滚动支承件能够转动地支承在行星架上。滚动支承件包括以柱形的销为形式的、固定地与行星架7连接的内部的支承体2以及与所述内部的支承体同心地布置的外部的支承体，所述外部的支承体借助于多个滚动体1相对于内部的支承体能够转动地进行支承。在根据图1和2的实施例中，内部的支承体2由此形成固定的轴线。外部的支承体通过行星齿轮3本身来形成并且具有内钻孔4。滚动体1如此布置在内部的支承体与外部的支承体之间，使得滚动体在内部的支承体的外直径上并且在外部的支承体的内钻孔上滚动。
根据本发明，设置有刚好六个滚动体。滚动体的外直径相应于内部的支承体的外直径。内钻孔4的直径略大于内部的支承体或滚动体的外直径的三倍，以用于防止滚动体相互卡住。更准确地说，内钻孔的直径比内部的支承体的外直径的三倍大了0.05%与1%之间。
如在图2中所示出的那样，内部的支承体2具有环形的环绕的槽5，为了降低摩擦，将润滑剂或油引入到所述槽中。由此，所述环绕的槽用作用于润滑剂或油的储存器。所述槽的深度最大为内部的支承体的外直径的15%。所述槽关于滚动体的几何轴线轴向地在中间进行布置，以用于保证最佳的润滑和负荷分布。图4示出具有环形的环绕的槽5的、内部的支承体2的细节斜视图。就此而言要再次强调的是，附图仅仅具有示意性的性质。滚动支承件优选被封装，这如滚动体或内部的支承体的必要的轴向的固定那样同样未在图中示出。
在图3中示出备选的实施例。与源于图1和2的实施例相反，在此，内部的支承体2没有固定地与行星架7连接，而是与行星齿轮3连接或与行星齿轮3一件式地进行实施。因此，内钻孔4处于行星架7中。滚动体1布置在内部的支承体的外直径与行星架7的内钻孔之间。
最后，图5示出内部的支承体2的备选的实施方案。代替环形的环绕的槽，在所述实施方案中设置有螺旋形地走向的槽5。所述实施方式允许在内部的支承体与滚动体之间的再次得到优化的润滑。
在所有实施例中，滚动体、内部的支承体和外部的支承体优选由金属或陶瓷构成。尤其氧化锆陶瓷特别适用于制造所提到的构件。为了改善润滑，所提到的构件能够由开孔的材料构成，所述材料是用油或润滑剂浸渍的。只要滚动体和/或支承体由钢构成，那么所述滚动体和/或支承体就优选以非常硬的、摩擦优化的并且由此减轻磨损的类似金刚石的碳层进行涂层，以用于提高滚动支承件的使用寿命。此外，滚动体能够实施为套筒，以用于一方面得到节省重量并且另一方面在套筒之内的空腔能够用作润滑剂储存器。
所示出的行星传动机构涉及具有最大为100 mm的直径的紧凑的行星传动机构。所示出的行星齿轮的直径最大为40 mm。

Claims (16)

1.满装滚子的滚动支承件，具有多个滚动体（1）、以具有柱形的外直径的轴或轴线为形式的内部的支承体（2）和与所述内部的支承体同心地布置的、具有内钻孔（4）的外部的支承体，其中，所有滚动体（1）具有相同的外直径并且如此布置在所述内部的支承体（2）与所述外部的支承体之间，使得所述滚动体（1）在所述内部的支承体（2）的外直径上并且在所述外部的支承体的内钻孔（4）上滚动，由此，所述外部的支承体相对于所述内部的支承体（2）能够转动地得到支承，并且其中，所述滚动支承件无保持架地进行实施，其特征在于，所述滚动支承件具有刚好六个滚动体（1），其中，所述滚动体（1）的外直径基本上相应于所述内部的支承体（2）的外直径，并且其中，所述外部的支承体的内钻孔（4）的直径略大于所述内部的支承体（2）的外直径的三倍。
2.根据权利要求1所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述外部的支承体的内钻孔（4）的直径比所述内部的支承体（2）的外直径的三倍大了0.05%与1%之间。
3.根据权利要求1或2所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，为了降低摩擦，将润滑剂或油引入到所述滚动支承件中。
4.根据权利要求3所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述内部的支承体（2）具有至少一个环绕的槽（5）作为用于所述润滑剂或油的储存器。
5.根据权利要求4所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述槽（5）的深度最大为所述内部的支承体（2）的外直径的15%。
6.根据权利要求4或5所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述槽（5）环形地进行构造并且关于所述滚动体（1）的几何轴线轴向地在中间进行布置。
7.根据权利要求4或5所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述槽（5）关于所述内部的支承体（2）的几何轴线倾斜地或螺旋形地走向。
8.根据权利要求1或2所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述滚动体（1）和/或所述内部的支承体（2）和/或所述外部的支承体由金属或陶瓷构成。
9.根据权利要求8所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述滚动体（1）和/或所述内部的支承体（2）和/或所述外部的支承体由开孔的、用油或润滑剂浸渍的材料构成。
10.行星传动机构（6），具有行星架（7）和至少一个能够转动地支承在所述行星架处的行星齿轮（3），其特征在于，所述行星齿轮借助于根据权利要求1至9中任一项所述的满装滚子的滚动支承件能够转动地支承在所述行星架处。
11.根据权利要求10所述的行星传动机构（6），其特征在于，所述内部的支承体（2）抗转动地与所述行星架（7）连接或与所述行星架（7）一件式地进行实施，其中，所述外部的支承体抗转动地与所述行星齿轮（3）一起来实施或通过所述行星齿轮（3）本身来形成。
12.根据权利要求10所述的行星传动机构（6），其特征在于，所述内部的支承体（2）抗转动地与所述行星齿轮（3）连接或与所述行星齿轮（3）一件式地进行实施，其中，所述外部的支承体抗转动地与所述行星架（7）一起来实施或通过所述行星架（7）本身来形成。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的行星传动机构（6），其特征在于，所述行星传动机构是具有最大为100 mm的直径的小型结构的行星传动机构。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的行星传动机构（6），其特征在于，至少一个行星齿轮（3）的直径最大为40 mm。
15.根据权利要求5所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述槽（5）的深度最大为所述内部的支承体（2）的外直径的5%。
16.根据权利要求8所述的满装滚子的滚动支承件，其特征在于，所述滚动体（1）和/或所述内部的支承体（2）和/或所述外部的支承体由氧化锆陶瓷构成。
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