包括具有兩部件的殼體的滾動(dòng)軸承以及制造該軸承的方法
【專利摘要】滾動(dòng)軸承包括：內(nèi)圈（1），外圈（2），在內(nèi)圈和外圈（1，2）之間的至少一排滾動(dòng)元件（3），以及圍繞至少其中一個(gè)圈（2）的環(huán)形殼體（5），所述外圈（2）包括兩個(gè)分開的部件（2a，2b），殼體（5）包括用于保持所述外圈（2）的部件（2a，2b）的兩個(gè)不同的部件（17，18）以及用于固定不同的部件（17，18）在一起的固定裝置。殼體（5）的第一部件（17）包括用于徑向保持所述外圈（2）的內(nèi)軸向圓柱部分（19），并且殼體（5）的第二部件（18）包括圍繞所述內(nèi)軸向圓柱部分（19）的外軸向圓柱部分（21）。
【專利說明】包括具有兩部件的殼體的滾動(dòng)軸承以及制造該軸承的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滾動(dòng)軸承，特別地，具有內(nèi)圈和外圈，一排或多排滾動(dòng)元件通過保持架保持在設(shè)置在兩個(gè)圈中的滾道之間的滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)元件可以例如是球。滾動(dòng)軸承可以例如是用于工業(yè)電動(dòng)機(jī)或機(jī)動(dòng)車齒輪箱中的滾動(dòng)軸承。在這些應(yīng)用中，軸承主要是徑向承載，相比于使用的軸承的能力，經(jīng)常使用相對(duì)弱的負(fù)載。在該應(yīng)用中的旋轉(zhuǎn)速度是3000轉(zhuǎn)/分的情況。
【背景技術(shù)】
[0002]美國(guó)專利3，876，266公開了一種滾動(dòng)軸承，包括內(nèi)圈，由兩部件制成的外圈，保持所述圈的兩部件的殼體，以及由保持架保持的一排球。外圈的其中一個(gè)部件與殼體一起限定了空間，在該空間中容置軸向預(yù)加載彈性元件。
[0003]該文件也公開了一種制造該滾動(dòng)軸承的方法，包括如下步驟:將滾動(dòng)元件插入有關(guān)的保持架，將該次組件安裝在內(nèi)圈上。接著圍繞該排球定位外圈的兩個(gè)部件，安裝該次組件和彈性預(yù)加載元件在具有外圓柱部件的L形殼體中，折疊所述圓柱部件越過一個(gè)閉合的空間和一個(gè)圈直至它包圍所述一個(gè)圈和所述滾動(dòng)元件。給出制造這些滾動(dòng)軸承的方式，且特別地，事實(shí)是殼體被折疊以形成第二徑向板，這相對(duì)難以保證期望的軸向間隙或者，預(yù)定的軸向預(yù)加載。此外，必需提供彈性軸向預(yù)加載元件，其增加了滾動(dòng)軸承的成本。
[0004]專利申請(qǐng)F(tuán)R2945090通過提出一種滾動(dòng)軸承解決了這些問題，該滾動(dòng)軸承包括由固定在一起的兩個(gè)不同的部件制造的殼體。殼體包括用于軸向保持外圈的部件的兩個(gè)徑向凸緣，以及連接至其中一個(gè)凸緣且與所述外圈的部件徑向接觸且通過徑向凸出部向外徑向延伸的軸向圓柱部分。其中一個(gè)徑向凸緣固定至徑向凸出部。
[0005]然而，該滾動(dòng)軸承需要特定的接收孔用于具有臺(tái)階狀的滾動(dòng)軸承。此外，當(dāng)組裝該滾動(dòng)軸承時(shí)，軸向圓柱部分的外表面的輕微的變形可以修改外圈的兩個(gè)單獨(dú)的部分的定位。該滾動(dòng)軸承沒有防止固體和液體污染物進(jìn)入凸緣和徑向凸出部之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是克服上述的缺陷。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)特別的目標(biāo)是提供一種簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的滾動(dòng)軸承，其易于組裝，經(jīng)濟(jì)的，且其中一旦該軸承已經(jīng)進(jìn)行組裝，在組裝操作和維護(hù)期間，期望的間隙或者軸向預(yù)加載可以易于獲得。
[0008]本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是提供一種滾動(dòng)軸承，具有良好的徑向剛性且其能夠以高效和經(jīng)濟(jì)的方式長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種滾動(dòng)軸承，其中半個(gè)圈的定位對(duì)于殼體的變形是不敏感的。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承包括內(nèi)圈，外圈，在內(nèi)圈和外圈之間的至少一排滾動(dòng)元件，以及圍繞至少其中一個(gè)圈的環(huán)形殼體，所述外圈包括兩個(gè)分開的部件。殼體包括用于保持所述外圈的部件的兩個(gè)不同的部件以及用于固定不同的部件在一起的固定裝置。
[0011]殼體的第一部件包括用于徑向保持所述外圈的內(nèi)軸向圓柱部分，并且殼體的第二部件包括圍繞所述內(nèi)軸向圓柱部分的外軸向圓柱部分。
[0012]組裝兩個(gè)單獨(dú)的部件或者零件以為了獲得保持圈的部件的封閉的圈或者殼體，使得組裝操作更容易且使得可以保證用于滾動(dòng)軸承的期望的操作間隙或者軸向預(yù)加載可以獲得。由于有效的內(nèi)部潤(rùn)滑，這因此提供了能夠長(zhǎng)時(shí)間操作的滾動(dòng)軸承。
[0013]殼體的第一部件優(yōu)選地包括徑向凸緣，其從內(nèi)圓柱部分向著內(nèi)圈徑向延伸且與外圈的其中一個(gè)部件限定了第一閉合空間。
[0014]殼體的第二部件優(yōu)選地包括徑向凸緣，其從外圓柱部分向著內(nèi)圈徑向延伸且與外圈的其中一個(gè)部件限定了第二閉合空間。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)閉合空間都容置潤(rùn)滑劑并作為潤(rùn)滑劑貯液器。潤(rùn)滑劑可以是脂或者油。當(dāng)潤(rùn)滑劑是油時(shí)，該油可以有利地被容置在安裝在閉合空間內(nèi)側(cè)的多孔元件中。
[0016]有利地，外圈的每個(gè)所述分開的部件包括用于容置在閉合的空間中的潤(rùn)滑劑的通
道裝置。
[0017]用于潤(rùn)滑劑的通道裝置可以包括設(shè)置在所述外圈的兩個(gè)分開的部件的每個(gè)的徑向部分的厚度中至少部分彼此面對(duì)的軸向孔，以使得兩個(gè)閉合的空間連通。優(yōu)選地提供特殊目的的通道裝置以允許潤(rùn)滑劑在閉合空間和滾道之間通過。通道裝置可以包括在所述圈的厚度中制造的孔或者通道。這些通道優(yōu)選地在所述圈的滾道上打開。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，殼體的不同的部件通過切割和沖壓金屬板制造。
[0019]固定裝置可以包括焊接或者銅焊或者膠接。可替換地，甚至可以使用卷曲，聯(lián)結(jié)，鉚接，卡扣固定等將兩個(gè)部件固定在一起。
[0020]根據(jù)另一個(gè)方面，提出一種制造上文公開的滾動(dòng)軸承的方法，包括如下步驟:
[0021]在殼體的第一部件中插入外圈的其中一個(gè)分開的部件，殼體的第一部件具有L形結(jié)構(gòu)，包括用于徑向保持所述外圈的內(nèi)軸向圓柱部分，
[0022]在殼體的第一部件中，插入內(nèi)圈和所述滾動(dòng)元件，
[0023]在殼體的第一部件中，插入外圈的另一個(gè)分開的部件，
[0024]固定殼體的第二部件，殼體的第二部件具有L形結(jié)構(gòu)，包括外軸向圓柱部分，以使得圍繞所述內(nèi)軸向圓柱部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]通過研究由整體以非限制性例子考慮和由附圖示意的大量實(shí)施例的詳細(xì)說明，將更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0026]圖1是在第一實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的軸向半截面；
[0027]圖2是第二實(shí)施例的軸向半截面；
[0028]圖3至5是根據(jù)本發(fā)明的制造方法的步驟；
【具體實(shí)施方式】
[0029]首先參照?qǐng)D1，其示出了根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的實(shí)施例；所述軸承包括內(nèi)圈1，外圈2，在示出的例子中由球構(gòu)成的一排固定元件3，由保持架4保持在內(nèi)圈I和外圈2之間，以及圍繞外圈2的環(huán)形殼體5。
[0030]內(nèi)圈I是實(shí)心的且在它的外圓柱表面Ia上具有螺線管形凹槽6，其彎曲的半徑稍微大于滾動(dòng)元件3的半徑且形成用于滾動(dòng)元件3的軸承滾道。內(nèi)圈I可以通過機(jī)加工或者沖壓鋼坯制造，其接著被研磨且可選擇地在軸承滾道6處拋光以為了給圈I它的幾何特性和它的最終的表面光潔度。
[0031]保持架4包括設(shè)計(jì)為容置滾動(dòng)元件3的多個(gè)腔7且保持它們均勻的圓周間隔。腔7有利地是球形，其具有比滾動(dòng)元件3的直徑稍大的直徑。腔7設(shè)置在保持架4的徑向厚度中，保持架4具有徑向部分8，其徑向面對(duì)外圈2且由圓錐部分9徑向向內(nèi)延伸。圓錐部分定位為徑向面對(duì)內(nèi)圈I且軸向向著滾動(dòng)元件3延伸。徑向部分8和圓錐部分9限定了腔7。圓錐部分9形成了用于滾動(dòng)元件3的引導(dǎo)部分。
[0032]在該實(shí)施例中，外圈2包括兩個(gè)分開的部件2a，2b或者半圈。為了減少制造成本，分開的部件2a，2b是相同的且關(guān)于軸承的對(duì)稱的軸向平面對(duì)稱。這兩個(gè)外半圈2a，2b可以有利地通過切割和鍛造金屬板制造，獲得的件接著通過熱處理硬化。意在用于滾動(dòng)元件3的軸承滾道可以被研磨和/或拋光以為了給它們提供它們的幾何特性和它們最后的表面光潔度。在該例子中，因?yàn)閮蓚€(gè)半圈2a，2b是相同的，僅具有附圖標(biāo)記“a”的它們其中一個(gè)將在此說明，應(yīng)該理解的是另一個(gè)半圈2b的相同元件在附圖中使用附圖標(biāo)記“b”。
[0033]外圈2的半圈2a包括外軸向圓柱部分11a，徑向部分12a，螺線管形部分13a以及內(nèi)軸向圓柱部分14a。徑向部分12a被連接至外軸向部分Ila和螺線管性部分13a。螺線管形部分13a限定了用于滾動(dòng)元件3的滾道15a的部件。滾道15a的彎曲半徑稍微超過滾動(dòng)元件3的半徑。螺線管部分13a向著具有內(nèi)軸向部分14a的滾動(dòng)軸承的外側(cè)軸向延伸。兩個(gè)外半圈2a，2b布置有徑向部分12a，12b的軸向內(nèi)徑向面16a，16b，其大致在滾動(dòng)元件3的徑向?qū)ΨQ平面中軸向彼此接觸。
[0034]殼體5，其有利地由鍛造的金屬板制成，包括圍繞兩個(gè)外半圈2a，2b的兩個(gè)不同的環(huán)形部件17，18以使得在軸向方向牢固地保持它們?cè)谝黄稹んw5的部件17，18可以有利地通過切割和沖壓，以經(jīng)濟(jì)的方式從單個(gè)金屬板制造。每個(gè)不同的部件17，18具有L形結(jié)構(gòu)。
[0035]第一部件17包括內(nèi)軸向圓柱部分19用于徑向保持所述外圈2a，2b。內(nèi)軸向圓柱部分19圍繞外圈2a，2b且與外圈2a，2b的軸向部分11a，Ilb的外表面接觸。第一部件17進(jìn)一步包括徑向凸緣20，其從內(nèi)軸向圓柱部分19向著內(nèi)圈I的外圓柱表面Ia的將要鄰接的位置處附近徑向延伸，以使得在徑向凸緣20的內(nèi)邊緣20a和內(nèi)圈I的圓柱表面Ia之間留下間隙。
[0036]殼體5的第二部件18包括圍繞第一部件17的內(nèi)軸向圓柱部分19的外軸向圓柱部分21。第二部件18進(jìn)一步包括徑向凸緣22，其從外圓柱部分21向著內(nèi)圈I的外圓柱表面Ia的將要鄰接的位置處附近徑向延伸，以使得在徑向凸緣22的內(nèi)邊緣22a和內(nèi)圈I的外圓柱表面Ia之間留下間隙。
[0037]通過在軸向部分11a，Ilb和所述內(nèi)軸向部分19的孔之間接觸，半圈2a，2b在殼體5的第一部件17的內(nèi)軸向部分19中對(duì)中。形成外軸向部分11a，Ilb的外邊緣的外徑向面123a，23b分別與殼體5的部件17，18的徑向凸緣20，22接觸，因此軸向夾緊兩個(gè)半圈2a，2b在一起。形成內(nèi)軸向部分14a，14b的外邊緣的外徑向面24a，24b也與徑向凸緣20，22接觸。
[0038]作為替換，軸向間隙(未示出)可以設(shè)置在內(nèi)軸向部分14a，14b的外邊緣24a，24b和殼體5的徑向凸緣20，22之間。
[0039]每個(gè)半圈2a，2b與殼體5限定環(huán)形閉合空間25a，25b。更具體地，閉合空間25a由外軸向部分11a，徑向部分12a，螺線管形部分13a以及內(nèi)軸向部分14a (且鄰接于這些部分)，殼體5的第一部件17的徑向凸緣20限定。兩個(gè)空間25a，25b的其中一個(gè)可以作為潤(rùn)滑劑貯液器，在這些空間25a，25b中容置的潤(rùn)滑劑沒有在圖中示出。使用的潤(rùn)滑劑可以是脂或者油。潤(rùn)滑劑可以被包裝在半圈2a和內(nèi)圈I之間、構(gòu)成第一潤(rùn)滑貯液器的空間25a中。潤(rùn)滑劑也被包裝進(jìn)第二空間25b且進(jìn)入在內(nèi)圈I和外圈2之間保留的容積。
[0040]外圈2的每個(gè)部件2a，2b包括用于容置在閉合空間25a，25b中的潤(rùn)滑劑的通道裝置。在圖1中示出例子中，這些通道裝置是幾種類型。首先，這些通道裝置包括設(shè)置在外半圈2a，2b的內(nèi)軸向部分14a，14b的厚度中的多個(gè)徑向通孔26a，26b?？椎牟贾媒Y(jié)構(gòu)允許容置在閉合空間25a，25b中的潤(rùn)滑劑通過重力直接向著滾動(dòng)元件3流動(dòng)。進(jìn)一步多個(gè)軸向通孔27a，27b可以設(shè)置在徑向部分12a，12b的厚度中，至少部分彼此面對(duì)，以使得將兩個(gè)閉合空間25a，25b連通。該布置結(jié)構(gòu)，其可以在組裝期間由設(shè)置在兩個(gè)半圈2a，2b上的適合的定位裝置或者通過角度分度(indexing)裝置(未示出)保持,允許兩個(gè)閉合空間25a, 25b相互連通。作為替換,對(duì)應(yīng)的徑向部分12a, 12b的每個(gè)內(nèi)徑向面16a, 16b可以設(shè)置有形成徑向通道或者管道的徑向凹槽(未示出)以使得徑向管道的外端部與對(duì)應(yīng)的通孔27a，27b連通且它的內(nèi)端部與螺線管形座圈15a，15b連通以使得直接引導(dǎo)潤(rùn)滑劑到球3上。在該例子中，應(yīng)該理解的是與徑向管道關(guān)聯(lián)的軸向通孔27a，27b可以容易地定位為不彼此面對(duì)。
[0041]通過焊接，銅焊或者膠接外軸向圓柱部分21固定至內(nèi)軸向圓柱部分19。
[0042]在圖1的實(shí)施例中，徑向部分12a，12b的內(nèi)徑向面16a，16b彼此接觸。在徑向部分12a，12b之間的該接觸使得其可以獲得具有內(nèi)部預(yù)加載的滾動(dòng)軸承。
[0043]與圖2的實(shí)施例的唯一的不同，其中相同的元件使用相同的附圖標(biāo)記，是在徑向部分12a，12b的內(nèi)徑向面16a，16b之間存在軸向間隙28，以使得滾動(dòng)軸承可以沒有內(nèi)部預(yù)加載地運(yùn)行。在一些應(yīng)用中，優(yōu)選地是滾動(dòng)軸承具有內(nèi)預(yù)加載，也就是說在徑向和軸向方向二者上的預(yù)加載。例如，在用于機(jī)動(dòng)車的電力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，這樣的軸承有利地支撐機(jī)動(dòng)車馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)以為了防止任何咔咔噪音。然而，在其它應(yīng)用中，期望使用沒有內(nèi)部預(yù)加載的滾動(dòng)軸承，即，具有內(nèi)部間隙，為了例如減少摩擦和補(bǔ)償圈的熱膨脹。
[0044]在圖2的實(shí)施例中，徑向通孔已經(jīng)被移除且螺線管形部分13a，13b現(xiàn)在設(shè)置有通孔29a，29b，為了使得潤(rùn)滑劑直接在球3上流動(dòng)。當(dāng)然，作為變化，可以混合上述的所有類型的通道裝置。
[0045]基于圖3至5，現(xiàn)在對(duì)制造該種類型的軸承的方法進(jìn)行說明。在圖3上，外圈2的其中一個(gè)半圈2a被插入在殼體5的第一部件17的L形結(jié)構(gòu)中，半圈2a的徑向面23a, 24a位于徑向凸緣20的內(nèi)表面上且軸向部分Ila的外表面與第一部件17的內(nèi)軸向圓柱部分19接觸。在圖4上，內(nèi)圈I被接著安裝。已經(jīng)插入滾動(dòng)元件3進(jìn)入保持架4的腔7中且已經(jīng)安裝次組件在內(nèi)圈I上，在L形結(jié)構(gòu)17中，第二半圈2b圍繞該排滾動(dòng)元件3定位，徑向部分12a的徑向面16a與半圈2b的徑向部分12b的徑向面16b接觸。外軸向部分Ilb的外表面與內(nèi)軸向圓柱部分19的內(nèi)表面接觸。如圖5中所示，殼體5的第二部分18被接著定位以使得它的外軸向圓柱部分21圍繞第一部件17的內(nèi)軸向圓柱部分19。軸向部分11b，14b的外徑向面23b，24b與第二部件18的徑向凸緣22的內(nèi)徑向面22b接觸。殼體5的第二部件18被安裝以軸向保持半圈2a，2b。
[0046]對(duì)于每個(gè)實(shí)施例提及的具體的特征和特點(diǎn)可以被應(yīng)用至其它實(shí)施例而沒有大的修改。并且，雖然本發(fā)明被示出為使用單排球軸承，應(yīng)理解的是本發(fā)明可以被應(yīng)用至使用不是球的滾動(dòng)元件和/或具有幾排滾動(dòng)元件的軸承而沒有大的修改?？商鎿Q地，內(nèi)圈可以包括兩個(gè)半圈且由如上所述的具有兩個(gè)不同的部件的殼體圍繞。
[0047]由于由兩個(gè)L形部件制造的殼體，根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承對(duì)于殼體的第二部件的外圓柱部分的外表面的變形不那么敏感，且因此具有良好的徑向剛性。此外，該滾動(dòng)軸承防止了固體和液體污染物進(jìn)入滾動(dòng)軸承內(nèi)部。
【權(quán)利要求】
1.一種滾動(dòng)軸承，包括:內(nèi)圈(I)、外圈(2)、在內(nèi)圈和外圈(1、2)之間的至少一排滾動(dòng)元件(3)、以及圍繞至少其中一個(gè)圈(2)的環(huán)形殼體(5)，所述外圈(2)包括兩個(gè)分開的部件(2a、2b )，該殼體(5 )包括用于保持所述外圈(2 )的該部件(2a、2b )的兩個(gè)不同的部件(17、18)以及用于固定該不同的部件(17、18)在一起的固定裝置，其特征在于: 該殼體(5)的該第一部件(17)包括用于徑向保持所述外圈(2)的內(nèi)軸向圓柱部分(19)，并且該殼體(5)的該第二部件(18)包括圍繞所述內(nèi)軸向圓柱部分(19)的外軸向圓柱部分(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動(dòng)軸承，其中:該殼體(5)的該第一部件(17)包括徑向凸緣(20)，其從該內(nèi)圓柱部分(19)向著該內(nèi)圈(I)徑向延伸，且與該外圈(2)的其中一個(gè)部件(2a)限定了第一閉合空間(25a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的滾動(dòng)軸承，其中:殼體(5)的該第二部件(18)包括徑向凸緣(22)，其從該外圓柱部分(21)向著該內(nèi)圈(I)徑向延伸且與該外圈(2)的其中一個(gè)部件(2b)限定了第二閉合空間(25b)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滾動(dòng)軸承，其中:兩個(gè)閉合空間(25a、25b)都容置潤(rùn)滑劑并作為潤(rùn)滑劑貯液器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的滾動(dòng)軸承，其中:該外圈(2)的每個(gè)所述分開的部件(2a、2b)包括用于容置在閉合的空間(25a、25b)中的該潤(rùn)滑劑的通道裝置(26a、27a、29a、26b、27b、29b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滾動(dòng)軸承，其中:用于該潤(rùn)滑劑的該通道裝置包括設(shè)置在所述外圈(2)的該兩個(gè)分開的部件(2a、2b)的每個(gè)的徑向部分(12a、12b)的厚度中至少部分彼此面對(duì)的軸向孔(27a、27b )，以使得該兩個(gè)閉合的空間(25a、25b )連通。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾動(dòng)軸承，其中:該殼體(5)的該不同的部件(17、18)通過切割和沖壓金屬板制造。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾動(dòng)軸承，其中:該固定裝置包括焊接或者銅焊或者膠接。
9.一種制造根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的滾動(dòng)軸承的方法，包括如下步驟: 在該殼體(5)的第一部件(17)中插入該外圈(2)的其中一個(gè)分開的部件(2a)，殼體(5)的第一部件(17)具有L形結(jié)構(gòu)，包括用于徑向保持所述外圈(2)的內(nèi)軸向圓柱部分(19)， 在該殼體(5 )的該第一部件(17 )中，插入該內(nèi)圈(I)和所述滾動(dòng)元件(3 )， 在該殼體(5)的該第一部件(17)中，插入該外圈(2)的另一個(gè)分開的部件(2b)， 固定該殼體(5 )的該第二部件(18 )，該殼體(5 )的該第二部件(18 )具有L形結(jié)構(gòu)，包括外軸向圓柱部分(21)，以使得圍繞所述內(nèi)軸向圓柱部分(19 )。
【文檔編號(hào)】F16C19/52GK103547823SQ201180070861
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月16日
【發(fā)明者】S.科迪埃, Y-A.利夫拉托, C.馬索托, P.特西尼 申請(qǐng)人:Skf公司