CN1302358A - 滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种滚动轴承,包括一个内圈(10)、一个外圈(30),一组在内圈(10)和外圈(30)之间滚动的滚子(12)以及一个将所述滚子(12)隔开的保持架(100)。该保持架(100)具有两个保持架环圈(101、102),它们之间伸展着一些过梁(104),这些过梁设有用于保持所述滚子(12)的凸起。所述内圈(10)具有环形法兰(10b、10c),所述滚子(12)的端面(12b)在其间被导向。所述过梁(104)在朝向轴承轴线(40a)的方向上逐渐变薄,所述凸起由设置在过梁端部的楔形侧面区段(104b)形成。

Description

滚动轴承
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的滚动轴承。
例如从DT-C3-1400324、DE-A1-3134241、DE-C2-3424741、DE-A1-4442269、DE-A1-19619712、DE-A1-19654584、EP-B1-0225508和EP-1l-0392146已知这样的滚动轴承或用于这种滚动轴承的保持架。
在这些已知的滚动轴承或滚子轴承中，保持架的过梁具有相当大的宽度，这样只能在轴承中安放很少数量的滚子，而由此使得滚子轴承的承载能力较小。
本发明的任务在于，提供一种开头所述种类的滚动轴承，在这种轴承中，滚子的排列密度高并且这种轴承很容易安装。
根据本发明，这一任务将通过权利要求1的特征来完成。
可以看到，当所涉及的轴承是一种基本上由三个部分和一组滚子组成的轴承时，本发明无论如何是可以实现的。所述的滚子位于一个外圈和一个内圈之间，并通过保持架隔开。所述保持架的特别之处在于，它是由两个具有不同直径的保持架环圈和一些设计成规则楔形的过梁组成的，这些过梁可以保证滚子彼此以最小间距排列。在所述内圈和/或外圈中，有规则地设有一些环形凹槽或法兰，它们保证保持架能够特别形状吻合地安放在这些圈内。同时还可以因此确保所述保持架在轴向插接到两个圈之间，但不会穿过去。
所述滚子的排列密度因此可以比已知的滚子轴承大些，这样便可以传递更大的力。滚子轴承的安装可以如此容易地进行，以致可以从一个环形的储料槽将滚子装备到已推到机器轴上的轴承内圈中，在此，所述滚子被润滑脂夹持。之后，可以将装有内圈和滚子的轴插入到装有保持架的外圈中。所述保持架可以任意方式固定在外圈上，而楔形过梁可以布置在滚子之间。通过滚子与保持架的楔形侧面区段间具有的很小的接触面，可以将滚子与保持架间的磨擦减小到最低程度。
引导所述滚动轴承的滚动面当然还可以在外圈本身上形成，也就是说不在内圈上，这样所述保持架要作相应的改变并且要安装在内圈上。
本发明的不同实施形式的共同点是，所述保持架用来将规则圆柱形滚动体隔开，被安装在轴承的外圈或内圈中并且可以在轴承的轴向插接。
本发明的其他实用的和优选的结构将由从属权利要求得到。
本发明的特别实用的结构是，在考虑滚子外径的情况下，所述保持架环圈的外径和内径与所述圈的内径或外径相配合。通过这些措施可以保证，具有规则异同直径的保持架环圈能够插入到所述内外圈之间，而不会穿过所述轴承。
本发明的另一种实用结构是，所述环形法兰指向所述滚子的轴线。通过这些措施可以保证，对滚子的引导要么通过一个或通过另一个保持架环圈，要么通过两者共同完成。
此外，本发明的一种实用结构是，所述过梁设计成凸起，这些凸起具有一个大致为梯形或三角形的横截面。在本发明构思的范围内，实用的是，所述过梁具有楔形侧面区段。借此一方面可以确保保持架的稳定性，而另一方面还可以确保在各两两相邻的滚子之间的间距能够保持最小。
根据本发明的另一种构成，所述过梁在楔形侧面区段的宽度是这样选择的，以致所述滚子的彼此间距仅是能够进行轴承润滑的最小值。由此可以形成滚子的最佳排列密度，这可导致在轴承内部进行良好的力传递。
根据本发明的另一种构成，所述滚子的间距最好只有十分之几毫米。
本发明的另一种构成是这样的，所述外圈具有一个侧向的、环形的凹槽，具有较大内径的保持架环圈形状吻合地在其中配合。这种类型的滚子轴承适合作为双轴承，其中，两个外圈的设有凹槽的侧面相互接触。其配合最好可以是2级精度压配合(DIN标准)。
通过本发明所达到的优点特别在于，所建议的轴承不仅在轴和结构件的同心支承情况下可以使用，而且在偏心支承情况下也可以使用。在偏心支承情况下，有附加力出现，因此，不仅所述轴承本身，而且所述保持架都有特殊要求。在已知情况下，所述保持架在滚子上被径向引导，并且由此在偏心支承情况下，由滚子负担了过多的负荷。与此相反，根据本发明，保持架的引导在外圈和/或内圈上进行，因此，特别是在结构件的偏心支承情况下使用所述保持架可以是有利的。由此不会因滚动轴承的附加力而对保持架有过分的要求。所述保持架的结构无需特别坚固。同时保持架的特别有利的安装是可能的。
最后，有意义的是，根据本发明的保持架允许滚动轴承有很小的宽度，因为所述的保持架环圈的横截面可以很窄。同时所述保持架环圈足够高，因为在径向对于其横截面高度来说具有足够的空间。所述保持架的重要任务在于将滚子隔开，在此还同时保证了所述滚子在其滚动面的圆周上的均匀分布。所述保持架通常是由塑料制成的并且可以通过注射成型来制造。
下面将借助实施例对本发明进行详细阐述。其中：
图1是滚子轴承的透视分解图，
图2是图1的装配滚子轴承的一个径向剖视图，
图3是图1的装配滚子轴承的另一个径向剖视图，
图3a是图3的滚子轴承，但没有保持架，
图4是图1所示保持架的轴向视图，带有一个外缘局部剖Ⅵ，
图5是沿图4中保持架Ⅴ-Ⅴ线的剖视图，
图6是图4中局部剖Ⅵ的放大视图，
图7是图8中的局部Ⅶ的放大视图，
图8是图4中保持架的缩小透视图，
图9是第二实施例的装配滚子轴承的一个径向剖视图，
图10是第二实施例的装配滚子轴承的另一个径向剖视图，
图10a是图10的滚子轴承，但没有保持架，
图11是图9所示保持架的轴向视图，带有一个外缘局部剖ⅩⅢ，
图12是沿图11保持架的Ⅻ-Ⅻ线的剖视图，
图13是图11的局部剖ⅩⅢ的放大视图，
图14是图15中局部ⅩⅣ的放大视图，
图15是图9中所示保持架的缩小透视图，
图16是第三实施例的装配滚子轴承的一个径向剖视图，
图17是第三实施例的装配滚子轴承的另一个径向剖视图，
图17a是图17的滚子轴承，但没有保持架，
图18是图17所示保持架的轴向视图，带有一个外缘局部剖ⅩⅩ，
图19是沿图18保持架的ⅩⅨ-ⅩⅨ线的剖视图，
图20是图18局部剖ⅩⅩ的放大视图，
图21是图22中局部ⅩⅪ的放大视图，
图22是图16所示保持架的缩小透视图，
图23是第四实施例的装配滚子轴承的一个径向剖视图，
图24是第四实施例的装配滚子轴承的另一个径向剖视图，
图24a是图24的滚子轴承，但没有保持架，
图25是图23所示保持架的轴向视图，带有一个外缘局部剖ⅩⅩⅦ，
图26是沿图25保持架ⅩⅩⅥ-ⅩⅩⅥ线的剖视图，
图27是图25局部剖ⅩⅩⅦ的放大视图，
图28是图29中局部ⅩⅩⅧ的放大视图，和
图29是图23所示保持架的缩小透视图。
图1中的滚子轴承由一个内圈10、一组圆柱滚子12、一个保持架100以及一个外圈30组成，并且安装成可以绕着轴线40a转动。
内圈10在其轴向端部分别设有一个环形法兰10b或10c，这些环形法兰限定一个用于滚子12的滚动面10a。通过环形法兰10b、10c，可以防止所述滚子12出现轴向移动。滚子12彼此的间距A在装配到内圈10中的状态下最好是大约0.1mm。滚子12例如可以从一个未示出的、带润滑脂的环形储料槽出来安装到内圈10中。滚子12的轴向长度大致与环形法兰10b和10c相互间的间距相同。
保持架100具有一个前保持架环圈102、一个后保持架环圈101和一组与滚子数量相对应的过梁104，这些过梁在保持架环圈101、102之间横向延伸并均匀地分布在保持架100的圆周上。所述过梁104的横截面呈楔形，在此是梯形的，特别如图4和6所示。过梁通常是这样设计的，即，它们在朝向滚子12轴线12c的方向上逐渐变薄。如图7中最清楚地所示的那样，所述过梁104在其端部分别具有设计成凸起的楔形侧面区段104a和104b，与它们相比，中间的楔形侧面区段104c则向内错位。所述的楔形侧面区段104a、104b用于导向滚子12，而所述的楔形侧面区段104c则不与滚子12接触。过梁104与滚子12的接触面因此非常小。所有的滚子12均可绕其轴线12c转动并设有圆柱形滚动面12a。所述滚子12的一个轴向端面12b与面101b保持接触。前保持架环圈102的内径d1(图3)大于外圈30的内径d2，而后保持架环圈101的外径d3则小于外圈30的内径d2。这样，在滚子轴承的安装过程中，一方面，可以将保持架100装到滚子12上，或相反，将滚子12装到保持架100中，而另一方面，可以将保持架100装入到外圈30中。在装配的滚子轴承中，每个滚子12的后端面12b碰到保持架环圈101的内面101b上(图3)。
在外圈30的前侧壁中设有一个直径为d4的环形凹槽30’，通过该凹槽形成了一个垂直接收面30’a和一个水平接收面30’b。外圈的径向内面则为滚子12限定了另一个滚动面31(图2、3a)。前保持架环圈102这样配合在该凹槽30’中，其内面102a与垂直外面30’a相对，而保持架环圈102的外缘面102b则与水平接收面30’b相对。在这种情况下，保持架环圈102的外面102c差不多与外圈30的前侧面齐平或者相对于该前侧面向内错位。保持架100在外圈上的支承可以以任意方式实现。但最好是通过将前保持架环圈102容纳到凹槽30’中来实现这种支承，在该凹槽中，它带有间隙并且浮动。
由图2得知，每个过梁104的外面104d相对于后保持架环圈101的外缘面101a向内错位，这样在外圈30的滚动面31和过梁外面104d之间就形成了一个更大的间隙29。该间隙可以确保润滑脂能更好地通过。在图4、5和8中所述的带保持架环圈101、102的保持架100在径向方向具有尺寸d1、d5和d3。较大的保持架环圈102具有两个径向面102a和102c以及一个轴向面102b，而较小的保持架环圈101则具有表面101a、101c和101b(参照图3)。在此，d3≤d2≤d1和d5≤d4。
在此，尺寸是这样选择的，即，保持架在其径向间隙范围内不“落到”滚子上，否则会发生所不希望的保持架在滚子上径向导向。相反，保持架通过其轴向面101a和102b在表面30′b和31上被导向。
在图9至15中描述了本发明的第二实施例，在此，与图1至8中所示部分具有相同功能的部分带有后标“1”。本实施例的特别之处在于，内圈10.1只具有一个环形法兰10b.1，外圈30.1具有一个环形法兰30".1，而保持架100.1是这样成形的，它可以根据功能被安置在两个圈之间。
所述保持架100.1的特别之处在于，其后保持架环圈101.1是阶梯状的，在此，其表面101a.1和101b.1与法兰30″.1配合工作。所述滚子12在环形法兰10b.1和30".1之间被引导。在此，d3≤d6≤d1≤d2≤d5≤d4。
在图16至22中描述了本发明的第三实施例，在此，与图1至8中所示部分具有相同功能的部分带有后标“2”。
图16至22所描述的本发明的第三实施例具有的特别之处是，所述外圈30.2设有两个环形法兰30′.2和30".2，而所述内圈10.2则一方面没有环形法兰而另一方面具有一个环形的凹槽10′.2。所述保持架100.2也与此相应地被构造，在此，其过梁在从中轴线40a向外的方向上逐渐变薄。本发明的这一实施例与图1所述的第一实施例的区别在于，所述外圈30.2具有环形法兰30′.2、30".2并且所述凹槽10′.2设在内圈10.2上。在此涉及的是特定工能部件的某种运动学逆反问题。在此，d4≤d5≤d1≤d2≤d3。
所述保持架环圈100.2在此设计成一个“外齿轮”，而图8的保持架100则是一个“内齿轮”。
在图23至29中描述了本发明的第四实施例，在此，与图1至8中所示部分具有相同功能的部分带有后标“3”。
图23至29所描述的本发明第四实施例具有的特别之处是，所述外圈30.3只有一个环形法兰30′.3，而所述内圈10.3一方面具有一个环形的凹槽10′.3，另一方面具有一个环形法兰10c.3。所述保持架100.3相应地匹配。在此，d4≤d5≤d1≤d2≤d6≤d3。

Claims (15)

1．一种滚动轴承，包括一个内圈(10)、一个外圈(30)，一组在内圈(10)和外圈(30)之间滚动的滚子(12)以及一个带有两个保持架环圈(101、102)的保持架(100)，两个环圈之间设置了一些将所述滚子(12)隔开的过梁(104)，其特征在于：所述内圈(10、10.1、10.2、10.3)和/或所述外圈(30、30.1、30.2、30.3)分别至少具有一个用于滚子(12)的环形法兰(10b、10c；10b.1、30".1；30′.2、30".2；30′.3、10c.3)，所述过梁(104,104.1,104.2,104.3)在径向方向逐渐变薄，并且所述内圈(10、10.1、10.2、10.3)和/或所述外圈(30、30.1、30.2、30.3)至少具有用于保持架环圈(101、102；101.1、102.1；101.2、102.2；101.3、102.3)之一的一个轴向敞开的凹槽(30′、30′.1、10′.2、10′.3)。
2．根据权利要求1的滚动轴承，其特征在于：所述保持架(100)在轴向可以插接到内外圈(10、30)之间并且可以在其内定位。
3．根据权利要求1或2的滚动轴承，其特征在于：在考虑滚子(12)外径的情况下，所述保持架环圈(101、102)的外径和内径与所述内外圈(10、30)的内径或外径相匹配。
4．根据权利要求1至3之一的滚动轴承，其特征在于：所述环形法兰(10b、10c)指向所述滚子(12)的轴线(12c)。
5．根据权利要求1至4之一的滚动轴承，其特征在于：所述过梁(104)设计成凸起。
6．根据权利要求1至5之一的滚动轴承，其特征在于：所述过梁(104)具有一个大致为梯形或三角形的横截面。
7．根据权利要求1至6之一的滚动轴承，其特征在于：所述过梁(104)具有楔形侧面区段(104a、104b)。
8．根据权利要求1至7之一的滚动轴承，其特征在于：所述过梁(104)在楔形侧面区段(104a、104b)的宽度是这样确定的，即，所述滚子(12)的彼此间距(A)仅是能够进行轴承润滑的最小值。
9．根据权利要求1至8之一的滚动轴承，其特征在于：所述滚子(12)相互间的间距为0.1-0.8mm。
10．根据权利要求1至9之一的滚动轴承，其特征在于：所述的侧向凹槽(30′)是环形的，所述的一个保持架环圈(102)在其中配合。
11．根据权利要求1至10之一的滚动轴承，其特征在于：在楔形侧面区段(104a、104b)之间设有一个向内错位并且不与所述滚子(12)保持接触的楔形侧面区段(104c)。
12．根据权利要求1至11之一的滚动轴承，其特征在于：大致居中设置的楔形侧面区段(104c)大于其余两个楔形侧面区段(104a、104b)的面积总和。
13．根据权利要求1至12之一的滚动轴承，其特征在于：所述凹槽(30′)的横截面为阶梯状。
14．根据权利要求1至13之一的滚动轴承，其特征在于：所述保持架环圈(101、102)轴向上的外面(101c、102c)布置在所述外圈(30)之内。
15．根据权利要求1至14之一的滚动轴承，其特征在于：所述保持架(100)由塑料制成。
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