專利名稱：用于將雙列軸承安裝在鑄件中的方法，包括雙列軸承的輪子，以及具有該雙列軸承的結(jié)合件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序中限定的將雙列軸承安裝在鑄件中的方法，如權(quán)利要求5的前序中限定的包括雙列軸承的輪子，以及如權(quán)利要求15的前序中限定的具有雙列軸承的結(jié)合件(joint)。
背景技術(shù)：
在實(shí)質(zhì)上窄的輪子中，例如，在用于電梯中的轉(zhuǎn)向輪中，在用于自動(dòng)扶梯的支承輪中或在其他相應(yīng)的輪或支撐軸承中，一個(gè)球軸承的使用會(huì)產(chǎn)生一些問題。問題可由以下事實(shí)引起，即，球軸承的承載能力是有限的，使得根據(jù)承載能力必須選擇不必要地大的軸承為球軸承，在此情況下，待布置在該軸承中的軸也不必要地為結(jié)實(shí)的。另一個(gè)問題是，單個(gè)球軸承的滾道不是十分直的，而是在該球軸承中產(chǎn)生一些側(cè)面牽拉，并且由此至少產(chǎn)生額外的磨損。已經(jīng)通過將兩個(gè)球軸承并排設(shè)置為所謂的雙列軸承來努力解決承載能力問題和滾道問題。圖1的解決方案示出這種類型的現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，其底部被橫向剖開，示出設(shè)置有繩槽的鑄造轉(zhuǎn)向輪。彼此并排布置的兩個(gè)類似的球軸承設(shè)置在輪子的輪轂中，該球軸承的內(nèi)表面彼此接觸。這些軸承要么在鑄造之后安裝在輪子的輪轂中，要么輪子直接鑄造在軸承周圍。如果軸承的安裝是在鑄造之后進(jìn)行的，一個(gè)問題通常是昂貴的價(jià)格，因?yàn)樵诖饲闆r下需要許多工作步驟(phase)。另外，根據(jù)軸承制造商的說明，彼此配合的特定軸承應(yīng)當(dāng)被用作雙列軸承，其是昂貴的。如果由于成本原因不希望使用昂貴的軸承，那么這些軸承可選擇為比通常的大，然而這再次提高了價(jià)格并且改變了例如軸的結(jié)構(gòu)。另一方面，如果輪子被鑄造在軸承周圍，當(dāng)使用通常的軸承時(shí)，一個(gè)問題是在軸向方向即在軸承的寬度方向的公差，其會(huì)是如此大以使軸承的內(nèi)緣邊(rim)會(huì)比外緣邊更寬。在此情況下，例如，當(dāng)通過壓鑄制造輪子時(shí)，壓鑄模具將軸承的外緣邊擠壓在一起，即使內(nèi)緣邊比外緣邊寬。在此情況下，結(jié)果會(huì)是軸承損壞。已經(jīng)還通過將合適的間隔板放入到軸承殼體中用于在鑄造之前在軸承的內(nèi)緣邊形成間隙來努力解決該問題。然而，在鑄造之前，將這些類型的未附連的間隔板定位在模具中在壓鑄技術(shù)中是非常笨拙的。圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的第二解決方案。其中輪子是首先被鑄造，之后機(jī)加工軸承殼體，最后起到孔鎖定作用的槽被機(jī)加工在軸承殼體的緣邊的中心。之后，間隔環(huán)被放入合適位置并且球軸承在其兩側(cè)上，在此情況下為間隔環(huán)的厚度的間隙保持在軸承的內(nèi)表面之間。這是一種技術(shù)上可行的方法，但是在實(shí)踐中許多機(jī)加工步驟使得該解決方案制造起
來太昂貴
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要消除前述缺點(diǎn)并且要實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單的、操作可靠的且廉價(jià)的用于將雙列軸承安裝在鑄件中的方法。另外，本發(fā)明的目的是要實(shí)現(xiàn)一種非常實(shí)用且廉價(jià)的包括雙列軸承的輪子。根據(jù)本發(fā)明的方法特征在于權(quán)利要求1的特征部分中公開的內(nèi)容。 相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的輪子的特征在于權(quán)利要求5的特征部分中公開的內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合件的特征在于權(quán)利要求15的特征部分中公開的內(nèi)容。本發(fā)明的其他實(shí)施例的特征在于其他權(quán)利要求中公開的內(nèi)容。本發(fā)明的某些實(shí)施例還在本申請(qǐng)的說明書中部分中進(jìn)行了論述。本申請(qǐng)的發(fā)明內(nèi)容還可限定為與以下提供的權(quán)利要求不同。發(fā)明內(nèi)容還可包括幾個(gè)單獨(dú)的發(fā)明，特別是如果鑒于措辭或隱含的子任務(wù)考慮本發(fā)明或從實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)或幾類優(yōu)點(diǎn)的視角考慮本發(fā)明。在此情況下，包含在以下權(quán)利要求中的某些特征從單獨(dú)的發(fā)明構(gòu)思的視角看會(huì)是多余的。同樣地，提供的與每個(gè)實(shí)施例有關(guān)的不同細(xì)節(jié)還可應(yīng)用到其他實(shí)施例中。另外，可以說，至少某些從屬權(quán)利要求至少在某些情況下可被認(rèn)為其本身是具有創(chuàng)造性的。在實(shí)踐中，對(duì)雙列軸承輪子進(jìn)行的好的解決方案是將環(huán)狀間隔裝置設(shè)置在雙列軸承的軸承單元之間，第一部分的間隔裝置通過它的外緣邊支撐軸承單元，第二部分的間隔裝置從彼此支撐軸承單元，軸承的分隔部分的厚度的厚間隙保持在軸承單元之間。該間隙總是布置成如此大以使雖然雙列軸承的軸承單元的外緣邊可能經(jīng)由非常薄的間隔裝置彼此連接，但是軸承單元的內(nèi)緣邊保持彼此分開。在實(shí)踐中，在軸承的軸的方向上軸承單元的內(nèi)外緣邊的尺寸公差設(shè)定為間隔部分的最小厚度。根據(jù)本發(fā)明的解決方案適于所有類型的設(shè)置有軸承的旋轉(zhuǎn)元件，更具體地，例如適于用于電梯中的轉(zhuǎn)向輪，用于自動(dòng)扶梯中的支承輪或其他相應(yīng)的輪子和支撐軸承，同樣地，替代在所述實(shí)施例中描述的壓鑄方法，其他鑄造方法適用于根據(jù)本發(fā)明的解決方案中， 例如灌鑄。本發(fā)明可有利地應(yīng)用以使到雙列軸承的軸承單元之間的間隔裝置具有和鑄造在雙列軸承周圍的鑄件大致相同的材料。為輪子或其他物件制作的雙列軸承的間隔裝置可以是金屬、塑料或其他合適的某一材料。其還可以是這樣一種材料，即該材料使得間隔裝置連同鑄件部分地或全部地熔化到要被鑄造的輪子或其他物件的材料中。優(yōu)選地，間隔裝置具有和要鑄造的鑄件，例如輪子，基本相同的材料。當(dāng)使用熱塑性材料或相應(yīng)使用的材料時(shí)，當(dāng)通過熔化的間隔裝置制造鑄件時(shí)，優(yōu)選地，適配與正在制造的物件的自然冷卻和/或輔助冷卻有關(guān)的要鑄造的材料的量和溫度，以使間隔裝置充分熔化以與冷卻的鑄造材料形成為均勻的實(shí)體，優(yōu)選在它們之間沒有分界面，但是，其中在另一方面間隔裝置沒有被熔化，因此在鑄造過程中保持其承載能力，用于將軸承彼此定位。相應(yīng)地，當(dāng)使用化學(xué)地或否則單獨(dú)地，例如用UV光，硬化的鑄造材料時(shí)，化學(xué)地或者以其他方式軟化將位于鑄件的側(cè)部上的間隔裝置的表面會(huì)是必需的。因此，這樣，間隔裝置首先熔化或軟化，可能與鑄件混合，或與鑄件至少形成基本無邊界的結(jié)合件，然后隨著鑄件硬化再次硬化。根據(jù)本發(fā)明的解決方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是軸承緣邊在鑄造步驟例如壓鑄步驟中不會(huì)被損壞，因?yàn)檩S承的內(nèi)緣邊沒法彼此接觸，即使用便宜的軸承。另外，在該方法中，更便宜和更小的軸承可安全地用作雙列軸承，在此情況下，制造成本降低。同樣地，可靠性提高了，因?yàn)殡p列軸承可以以更小的成本投入使用，因此更大的單個(gè)軸承，其中同樣存在前述的側(cè)面
5牽拉的問題，將不需被使用。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是例如在自動(dòng)化(robotic)生產(chǎn)中將存在更少的軸承掉落，因?yàn)檫@些軸承可在鑄造之前被彼此附連。本發(fā)明還可應(yīng)用到制造具有軸承的結(jié)合件。在此情況下，這些軸承以與該申請(qǐng)中提供的用于將雙列軸承制造在鑄造輪中相應(yīng)的方式從它們的外緣邊鑄造成要被結(jié)合的第二物件。與在該申請(qǐng)中提供的輪子和輪子軸承的制造有關(guān)的原則可直接轉(zhuǎn)用到結(jié)合件的軸承并制造結(jié)合軸承。


下面，將借助于一些實(shí)施例并且通過參照簡(jiǎn)化的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中圖1示出一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)置有繩槽的鑄造轉(zhuǎn)向輪，其是從側(cè)面進(jìn)行觀察并且底部橫向剖開；圖2示出第二個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)置有繩槽的鑄造轉(zhuǎn)向輪，其是從側(cè)面進(jìn)行觀察并且底部橫向剖開；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)置有繩槽的鑄造轉(zhuǎn)向輪，其是從側(cè)面進(jìn)行觀察并且底部橫向剖開；圖4示出根據(jù)圖3的解決方案的軸承系統(tǒng)的一個(gè)細(xì)節(jié)，其是從側(cè)面進(jìn)行觀察并且橫向剖開；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的解決方案的軸承系統(tǒng)的一個(gè)替代細(xì)節(jié)，其是從側(cè)面進(jìn)行觀察并且橫向剖開；圖6示出根據(jù)本發(fā)明的解決方案的軸承系統(tǒng)的第二替代細(xì)節(jié)，其是從側(cè)面進(jìn)行觀察并且橫向剖開；圖7示出根據(jù)圖3-5的間隔環(huán)類型的側(cè)視圖，其被橫向剖開并放大；以及圖8示出根據(jù)圖6的間隔環(huán)類型的側(cè)視圖，其被橫向剖開并放大。
具體實(shí)施例方式圖3-5和7示出根據(jù)本發(fā)明的與雙列軸承有關(guān)的一種類型的解決方案的前視圖。 圖3包含在其外緣邊上設(shè)置有繩槽的鑄造轉(zhuǎn)向輪1，該轉(zhuǎn)向輪的底部部分為了圖示目的橫向剖開以使半個(gè)雙列軸承4是可見的。轉(zhuǎn)向輪1包括輪轂2，其包括用于前述雙列軸承4的中心孔3。雙列軸承4包括兩個(gè)軸承單元，其基本相似，例如球軸承，它們彼此并排布置。環(huán)狀間隔裝置5設(shè)置在球軸承之間，該間隔裝置包括支撐部分6，其適配成通過球軸承的外緣邊支撐球軸承；以及間隔部分7，其適配成在軸承之間向內(nèi)朝向軸承的旋轉(zhuǎn)軸延伸以使間隔部分7的厚度的間隙保持在球軸承之間。橫截面形狀基本對(duì)稱的間隔裝置5的支撐部分6的內(nèi)表面，即軸承側(cè)上的表面，包括大致在軸承的旋轉(zhuǎn)軸方向上的支撐表面8，在間隔部分7的兩側(cè)上各一個(gè)。相應(yīng)地，間隔部分7包括在兩側(cè)上的側(cè)部支撐表面9，該側(cè)部支撐表面相對(duì)于軸承的旋轉(zhuǎn)軸，即在軸承的緣邊的側(cè)表面的方向，基本成直角，并且適配成倚靠在軸承的外緣邊的彼此面對(duì)的側(cè)表面上。圖6和8示出根據(jù)本發(fā)明的與雙列軸承有關(guān)的第二解決方案的前部截面圖。在該解決方案中，環(huán)狀間隔裝置如被裝配在球軸承之間，該間隔裝置其橫截面成形為像大寫L 并且包括支撐部分6和間隔部分7，并且該間隔裝置適配成在軸承之間向內(nèi)朝向軸承的旋轉(zhuǎn)軸延伸以使間隔部分7的厚度的間隙保持在球軸承之間。在此相對(duì)于早前描述的解決方案的不同之處在于，支撐部分6適配成通過其外緣邊僅支撐雙列軸承的一個(gè)球軸承。間隔裝置fe的支撐部分6的內(nèi)表面，即軸承側(cè)的表面，包括在間隔部分7的一側(cè)上的支撐表面8，其基本在軸承的旋轉(zhuǎn)軸方向上。相應(yīng)地，間隔部分7包括在兩側(cè)上的側(cè)部支撐表面9，該側(cè)部支撐表面相對(duì)于軸承的旋轉(zhuǎn)軸，即基本在軸承的緣邊的側(cè)表面的方向， 基本成直角，并且適配成倚靠在軸承的外緣邊的彼此面對(duì)的側(cè)表面上。間隔部分7在徑向方向上的長(zhǎng)度，即軸承的側(cè)表面的方向上的可達(dá)范圍，即支撐表面8的半徑和間隔裝置5，fe的中心孔的半徑的差，可以變化，但是重要之處在于，該可達(dá)范圍沒有延伸到軸承的內(nèi)緣邊。優(yōu)選地，該可達(dá)范圍比在徑向方向上軸承的外緣邊厚度更短。同樣地，間隔部分7的厚度可變化，如通過圖4，5和6的例子示出的。在該情況下， 軸承對(duì)4還可用在更寬的輪子中或相應(yīng)元件中。然而，為了軸承對(duì)4之間的間隔工作可靠， 間隔部分7的最小厚度必須具有確定的量值。足夠安全的最小厚度大于軸承寬度公差的兩倍，即L > 2*t，其中L =間隔部分的厚度，t =軸承的寬度公差。間隔裝置5，fe的材料可以是金屬、塑料或其他某一合適的材料。其也可以是這樣一種材料，即，該材料使得間隔裝置5，fe連同鑄件一起鑄造到要被鑄造的輪子1的材料中。 在此情況下，其可例如為與要鑄造的鑄件例如輪子1基本相同的材料。間隔裝置5在其橫截面使得僅側(cè)部支撐表面9和一個(gè)/多個(gè)支撐表面8倚靠在軸承的外緣邊上時(shí)位于其最佳的合適位置。在此情況下，側(cè)部支撐表面9和支撐表面8之間的內(nèi)拐角沒有倚靠在軸承的外拐角上而是在其之間保持一間隙。在此情況下，例如，間隔裝置5的側(cè)部支撐表面9和支撐表面8之間的內(nèi)拐角可以是直角，或例如從側(cè)部支撐表面9 和支撐表面8之間的剪切面向內(nèi)延伸以使間隔裝置5的間隔部分7的厚度和支撐部分6的厚度在內(nèi)拐角的位置處比在支撐表面8和側(cè)部支撐表面9的位置處更薄。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，雙列軸承如下地安裝在鑄件中首先，通過將球軸承彼此并排地挨著布置，并且通過將間隔裝置5，fe布置在球軸承之間以使間隔裝置5，如倚靠在軸承外緣邊的外表面的至少一個(gè)上或兩個(gè)上以及間隔裝置5，fe的間隔部分7設(shè)置在所述外緣邊的彼此面對(duì)的側(cè)表面之間，雙列軸承4由兩個(gè)基本相似的球軸承，即軸承單元，形成。因此，通過間隔裝置5，5a，在球軸承之間在它們的軸向方向上形成間隙，該間隙防止了球軸承的內(nèi)緣邊彼此接觸。以上述方式形成的雙列軸承4在此之后被放置在鑄造模具的正確位置，并且，鑄件，例如輪子，被鑄造在雙列軸承4周圍，在此情況下，雙列軸承4在鑄造完成之后在輪子1 的輪轂中保持在其合適的位置。間隔裝置5，fe的間隔部分7在鑄造過程中保持球軸承彼此分開，同時(shí)防止鑄造材料從軸承的外緣邊之間進(jìn)入到軸承的內(nèi)部部分中。對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明顯的是，本發(fā)明的不同實(shí)施例不限于上述例子，而是它們可在以下提供的權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。因此，例如，該方法的步驟的數(shù)量和順序可不同于以上所提供的。對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明顯的是，可使用其他軸承，例如滾子軸承，而不是球軸承。 對(duì)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員還明顯的是，間隔裝置的橫截面形狀可不同于以上所述的。
權(quán)利要求
1.一種用于將雙列軸承(4)安裝在鑄件中的方法，所述雙列軸承(4)包括彼此基本相似的至少兩個(gè)軸承單元，優(yōu)選兩個(gè)球軸承單元，其特征在于，該方法包括至少以下的步驟通過將兩個(gè)軸承彼此相鄰地并排地布置以及通過放置在所述軸承之間形成間隙的間隔裝置(5，5a)以使該間隔裝置(5，5a)倚靠在至少一個(gè)軸承的外緣邊的外表面上以及所述間隔裝置(5，5a)的間隔部分(7)布置在所述軸承的外緣邊的彼此面對(duì)的側(cè)部表面之間，從而形成雙列軸承(4)，形成的所述雙列軸承(4)被放置在鑄造模具中的正確位置，在所述雙列軸承(4)周圍鑄造鑄件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在鑄造之前，所述間隔裝置( 被支撐在兩個(gè)軸承的外緣邊的外表面上，并且所述間隔裝置(5)的間隔部分(7)被設(shè)置在所述軸承的外緣邊的彼此面對(duì)的側(cè)部表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述鑄件被鑄造在雙列軸承(4)周圍作為壓鑄件。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述間隔裝置( 被布置成至少部分地熔化或軟化并且允許所述間隔裝置隨著所述鑄件的硬化再次硬化。
5.一種至少包括輪轂O)的輪子，該輪子包括中心孔(3)，雙列軸承(4)設(shè)置在所述中心孔中，其特征在于，所述雙列軸承的軸承單元通過倚靠至少一個(gè)軸承的外緣邊的外表面的間隔裝置(5，5a)在軸向方向上彼此分開。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪子，其特征在于，環(huán)狀的間隔裝置( 被設(shè)置在所述雙列軸承的所述軸承單元之間，該間隔裝置包括支撐部分(6)，該支撐部分適配成通過兩個(gè)軸承單元的外緣邊支撐所述兩個(gè)軸承單元；以及間隔部分(7)，該間隔部分適配成在所述軸承單元之間向內(nèi)朝向所述軸承的旋轉(zhuǎn)軸延伸以使所述間隔部分(7)的厚度的間隙保持在所述軸承單元之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的輪子，其特征在于，所述間隔裝置( 在其橫截面中基本對(duì)稱，并且所述間隔裝置(5)的支撐部分(6)的在軸承側(cè)的表面包括基本在所述軸承的旋轉(zhuǎn)軸的方向上的支撐表面(8)，在間隔部分(7)的兩側(cè)上各一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪子，其特征在于，環(huán)狀的間隔裝置(5a)被設(shè)置在所述雙列軸承(4)的軸承單元之間，該間隔裝置包括支撐部分(6)，該支撐部分適配成通過其外緣邊支撐一個(gè)所述軸承單元；以及間隔部分(7)，該間隔部分適配成在所述軸承單元之間向內(nèi)朝向所述軸承的旋轉(zhuǎn)軸延伸以使所述間隔部分(7)的厚度的間隙保持在所述軸承單元之間。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求5-8中的任一項(xiàng)所述的輪子，其特征在于，所述間隔部分(7)包括在兩側(cè)上的側(cè)部支撐表面(9)，該側(cè)部支撐表面基本在所述軸承的緣邊的側(cè)部表面的方向上并且適配成倚靠在所述軸承的外緣邊的彼此面對(duì)的側(cè)部表面上。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求5-9中的任一項(xiàng)所述的輪子，其特征在于，所述間隔部分(7)在所述軸承的側(cè)部表面的方向上的徑向可達(dá)范圍比所述軸承的外緣邊在徑向方向的厚度更短。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求5-10中的任一項(xiàng)所述的輪子，其特征在于，所述間隔部分(7)的厚度大于所述軸承的寬度公差的兩倍。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求5-11中的任一項(xiàng)所述的輪子，其特征在于，所述間隔裝置(5)具有與圍繞雙列軸承(4)鑄造的鑄件基本相同的材料。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求5-11中的任一項(xiàng)所述的輪子，其特征在于，所述間隔裝置(5)適配成防止鑄造材料經(jīng)由所述軸承的外緣邊進(jìn)入到所述雙列軸承的軸承單元之間的間隙中。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求5-13中的任一項(xiàng)所述的輪子，其特征在于，所述間隔裝置(5)包括與所述輪子的鑄造材料一起硬化的材料。
15.一種結(jié)合件，包括在結(jié)合物件中的軸承孔(3)，雙列軸承(4)設(shè)置在該軸承孔中，其特征在于，所述雙列軸承的軸承單元借助于倚靠至少一個(gè)軸承的外緣邊的外表面的間隔裝置(5，5a)在軸向方向上彼此間隔開。
全文摘要
本發(fā)明的目的是一種用于將鑄造的雙列軸承(4)安裝在鑄件中的方法，以及根據(jù)該方法制造的輪子。雙列軸承(4)包括基本相似的至少兩個(gè)軸承單元。該方法包括至少以下步驟通過將兩個(gè)軸承彼此相鄰并排地設(shè)置以及通過放置在所述軸承之間形成間隙的間隔裝置(5，5a)以使間隔裝置(5，5a)倚靠在至少一個(gè)軸承的外緣邊的外表面上以及所述間隔裝置(5，5a)的間隔部分(7)設(shè)置在所述軸承的外緣邊的彼此面對(duì)的側(cè)部表面之間，從而形成雙列軸承(4)；形成的雙列軸承(4)在鑄造模具中被放置在正確的位置；以及在雙列軸承(4)周圍鑄造鑄件。
文檔編號(hào)F16C35/06GK102308107SQ201080006972
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者林德福斯 E. 申請(qǐng)人:通力股份公司