特別用于機(jī)動車電動轉(zhuǎn)向軸承的滾動軸承保持架的制作方法
【專利摘要】滾動軸承保持架旨在提供一排滾動元件的周向間隔，并且包括：用于該排第一滾動元件的第一凹口32，這些凹口設(shè)置有用于將該保持架保持在所述滾動元件上的軸向保持裝置34；用于該排第二滾動元件的第二凹口24，其沒有設(shè)置有用于將該保持架保持在所述滾動元件上的軸向保持裝置；以及其間限定第一和第二凹口的分隔部22、30。限定第一凹口之一的每個分隔部30包括切口40，其在所述分隔部的每一側(cè)上軸向打開且徑向打開。
【專利說明】特別用于機(jī)動車電動轉(zhuǎn)向軸承的滾動軸承保持架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滾動軸承領(lǐng)域，特別是在機(jī)動車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中使用的滾動軸承。
[0002]更具體地，本發(fā)明涉及在滾動軸承的滾動元件之間設(shè)置周向間隔的保持架。
【背景技術(shù)】
[0003]機(jī)動車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常包括位于轉(zhuǎn)向柱上或者下部組件上的機(jī)電致動器，其包括旨在實(shí)現(xiàn)車輛轉(zhuǎn)向輪的角度定位的機(jī)械部件。機(jī)電致動器包括旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，其軸由至少一個滾動軸承直接或經(jīng)由滾珠絲杠系統(tǒng)支撐。
[0004]滾動軸承通常包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)和設(shè)置在這些環(huán)之間通常為滾珠的一排滾動元件。
[0005]由文件FR-A1-2911934可知，滾動軸承的保持架包括用于容納滾珠的多個凹口，其中的每個由布置在所述保持架的后跟部的相對側(cè)上的兩個爪部部分地限定。這樣的保持架在很多應(yīng)用中是完全令人滿意的。然而，在涉及低轉(zhuǎn)速的應(yīng)用中，或者在旋轉(zhuǎn)方向急劇反向的應(yīng)用中，這種保持架遇到各種困難。具體而言，在滾珠的作用下，保持架可能經(jīng)受廣泛的變形且與內(nèi)環(huán)接觸，導(dǎo)致其受到損壞，甚至毀掉。
[0006]另外，當(dāng)負(fù)荷施加到軸承的方向變化時，例如，當(dāng)配備有如上所述的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛的輪子因駕駛員操作停車時而左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)時，保持架同樣嚴(yán)重變形，甚至毀掉。而且，可以證明很難在滾珠上裝配這樣的保持架。
[0007]由文件FR-A1-2883941還可知，保持架用于滾動軸承，并且包括用于滾珠的設(shè)置有用于將保持架保持在滾珠上的軸向保持爪部的第一凹口以及沒有設(shè)置有軸向保持爪部且確定尺寸的第二凹口，從而為相關(guān)的滾珠提供相對大的自由度，以便它們可以相對于所述第二凹口徑向和周向運(yùn)動。
[0008]由于具有這樣的保持架，減少了第二凹口中容納的滾珠和保持架之間的相互作用。另外，滾珠能相對彼此運(yùn)動，限制了在兩個相鄰滾珠相反運(yùn)動的情況下變形的風(fēng)險。而且，就僅凹口的部分配備有軸向保持爪部來說，更容易將保持架裝配在滾珠上。
[0009]然而，在裝配保持架時將爪部夾持在滾珠上可能導(dǎo)致在所述保持架上出現(xiàn)小裂紋，并且這可能導(dǎo)致在使用中更加迅速的惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的一個目的是克服這些缺陷。
[0011]更具體而言，本發(fā)明旨在提供一種用于滾動軸承的易于裝配且提供良好可靠性的保持架。
[0012]本發(fā)明還旨在提供一種小尺寸、限定重量且在使用中沒有很大變形的保持架。
[0013]在一個實(shí)施例中，旨在提供一排滾動元件的周向間隔的滾動軸承保持架包括:用于該排第一滾動元件的第一凹口，這些凹口設(shè)置有用于將保持架保持在所述滾動元件上的軸向保持裝置；用于該排第二滾動元件的第二凹口，其沒有設(shè)置有用于將保持架保持在所述滾動元件上的軸向保持裝置；以及其間限定第一和第二凹口的分隔部。限定第一凹口之一的每個分隔部包括切口，其在所述分隔部的每一側(cè)上軸向打開且徑向打開。
[0014]最好地，所述切口使連接至相關(guān)第一凹口的壁的片保持在所述分隔部。
[0015]在一個實(shí)施例中，所述切口在凹口的相對側(cè)上軸向打開。
[0016]保持架可包括分隔部從其突出的軸向部。分隔部的切口可在軸向保持裝置的相對側(cè)上的軸向部的端面的方向上軸向打開。
[0017]在一個實(shí)施例中，第一凹口包括恒定厚度的球形壁。
[0018]限定第一凹口之一的每個分隔部可包括爪部，其朝著相鄰分隔部的爪部周向延伸且形成軸向保持裝置。
[0019]在一個實(shí)施例中，限定第二凹口的分隔部別包括凹處，其在凹口的相對側(cè)上軸向打開且朝著內(nèi)部徑向打開。作為選擇，或作為結(jié)合，所述分隔部別包括凹處，其在凹口的相對側(cè)上軸向打開且朝著外部徑向打開。
[0020]在另一個實(shí)施例中，限定第二凹口之一的每個分隔部包括凹處，其在凹口的相對側(cè)上軸向打開且在所述分隔部的每一側(cè)上徑向打開。
[0021]限定第二凹口之一的每個分隔部可包括切口，其在與凹口的相同側(cè)上軸向打開，并且在所述分隔部的每一側(cè)上徑向打開。第二凹口可具有基本上呈圓柱形的側(cè)壁。
[0022]例如，保持架可以以合成材料制成單件，優(yōu)選的是采用聚合物材料。
[0023]本發(fā)明的第二方面涉及一種滾動軸承，其包括外環(huán)、內(nèi)環(huán)、設(shè)置在這些環(huán)之間的至少一排滾動元件、以及如上文所定義的保持架。
[0024]本發(fā)明的第三方面涉及一種機(jī)動車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括如上文所定義的至少一個滾動軸承。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]通過詳讀以非限定性示例給出且由附圖示出的具體實(shí)施例的詳細(xì)說明，可以更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0026]-圖1是根據(jù)本發(fā)明第一示例的滾動軸承的透視圖，
[0027]-圖2和3是圖1的軸承的保持架的透視圖，以及
[0028]-圖4至6是根據(jù)本發(fā)明第二、第三和第四示范性示例的保持架的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在圖1中可以看出，滾動軸承10包括外環(huán)12、內(nèi)環(huán)14、多個滾動元件16以及保持架18,多個滾動元件16在這里被制成滾珠的形式,保持架18保持滾動元件的均勻周向間隔。外環(huán)12和內(nèi)環(huán)14是實(shí)心的?！皩?shí)心環(huán)”是指這樣的環(huán)，也就是其形狀是通過機(jī)械加工從管子、棒料、鑄造和/或軋制的毛坯中去除切削物(車削、磨削)而獲得的。
[0030]外環(huán)12在其孔區(qū)域中包括在橫截面上具有與滾動元件16匹配的凹形內(nèi)輪廓的深凹槽滾道，所述滾道面朝徑向向內(nèi)。內(nèi)環(huán)14在其圓柱形外表面中也包括在橫截面上具有與滾動元件16匹配的凹形內(nèi)輪廓的深凹槽滾道，所述滾道面朝徑向向外。保持架18徑向地設(shè)置在內(nèi)環(huán)14的外表面和外環(huán)12的孔之間。
[0031]如圖2和3更加明顯地所示，保持架18包括設(shè)計(jì)成軸向地布置在滾動元件的一側(cè)上且形成后跟部的環(huán)形軸向部20，和從在所述部分的徑向端面20a的相對側(cè)上的軸向部20軸向延伸的分隔部22或分隔指件。分隔部22與軸向部20為一件，并且在它們之間限定有切口 24，滾動元件布置在這些切口中。
[0032]分隔部22采用從軸向部20軸向突出的銷釘?shù)男问剑霾糠钟膳c軸向部20的孔對齊的內(nèi)表面和由與所述軸向部的外表面對齊的外表面徑向限定。分隔部22通過限定了切口 24的基本上圓柱形的軸向側(cè)壁而被限定在圓周方向上。限定每個切口 24的壁的圓柱直徑大于滾動元件的直徑，從而可給所述滾動元件提供一些間隙以相對于切口 24在徑向和周向上運(yùn)動。每個切口 24朝著內(nèi)部且朝著外部徑向打開，并且在軸向部20的相對側(cè)上軸向打開，以便允許保持架18被裝配。切口 24具有設(shè)置有圓柱邊緣或壁的軸向開口，從而減小摩擦所述保持架的滾動元件的摩擦。
[0033]每個分隔部22包括形成在其自由端且在軸向部20的相對側(cè)上軸向打開的切口26。切口 26朝著保持架的內(nèi)側(cè)和外側(cè)徑向打開。換言之，每個切口 26在相關(guān)分隔部22的每一側(cè)上徑向打開。每個切口 26在相關(guān)分隔部22上限定基本上為圓柱形狀的兩個軸向凸部28，其軸向地位于軸向部20的相對側(cè)上，且軸向地延伸所述分隔部的側(cè)壁。凸部28不適合提供保持架的軸向保持力于滾動元件上。切口 24不設(shè)置有這樣的軸向保持裝置。
[0034]保持架18還包括混合分隔部30，其限定設(shè)置有軸向保持裝置的切口 32，用于將所述保持架保持在滾動元件上。如下面所描述，混合分隔部30具有中空結(jié)構(gòu)以提高切口 32的柔性。
[0035]在所示的實(shí)施例中，保持架18包括六個混合分隔部30，其成對地限定三個切口32，而切口 24的數(shù)量是九，并且分隔部22的數(shù)量是六。切口 32具有往往包圍相關(guān)滾動元件的球形總體形狀。切口 32均勻地分布在圓周方向上，以便提供保持架18的均勻軸向保持力于滾動元件上。
[0036]混合分隔部30采取指件或銷釘?shù)男问剑瑥妮S向部20軸向突出且由與所述軸向部20的孔和外表面分別對齊的內(nèi)外表面徑向限定。每個混合分隔指件30在圓周方向的一側(cè)上具有基本上為圓柱形的側(cè)壁，從而它與相鄰分隔部22 —起形成相鄰于切口 32的切口 24之一，并且在另一側(cè)上具有球形壁，其與相鄰混合分隔部30的球形壁連接以適當(dāng)?shù)匦纬蓪?shí)際的切口 32。每個切口 32的壁是球形的并且形成恒定厚度的杯體以容納相關(guān)的滾動元件。這意味著可獲得提供良好柔性的切口 32。
[0037]每個分隔指件30包括爪部34，其在與軸向部20的相對側(cè)上軸向延伸并且其自由端在圓周方向上朝著相鄰混合分隔部30的相對爪部34延伸以限定相同的切口 32。每個爪部34的凹形內(nèi)表面形成切口 32的球形壁的部分。與切口 32相關(guān)的兩個爪部34朝向彼此延伸，它們的自由端分隔開的距離小于滾動元件的直徑。通過咬合在布置在所述切口中的滾動元件上，切口的爪部34能軸向地保持所述保持架18。保持架18由爪部34軸向地保持在一排滾動元件上。
[0038]每個混合分隔部30還包括在與軸向部20相反的方向上軸向延伸的圓柱形狀的軸向凸部36。每個混合分隔部30的凸部36與相鄰分隔部22的凸部28 —起部分地限定未設(shè)置有軸向保持裝置的切口 24之一。每個凸部36不能相對于布置在與切口 32相鄰的切口24中的滾動元件提供保持架的軸向保持力。
[0039]每個混合分隔部30的爪部34和凸部36在圓周方向上由凹處38分開，從而爪部34具有相對小的圓周厚度和一定程度的柔性，其在軸向推力沿所述滾動元件的方向被施加在保持架的軸向部20上時允許保持架18經(jīng)由爪部34的圓周部分被夾在滾動元件上。每個凹處38形成在相關(guān)混合分隔部30的自由端處，并且在軸向部20的相對側(cè)上軸向打開。每個凹處38朝著端面20a軸向延伸且朝著保持架的內(nèi)外部徑向打開。換言之，每個凹處38在相關(guān)混合分隔部30的每一側(cè)上徑向打開。每個切口 32朝著該內(nèi)外部徑向打開，并且也在軸向部20的相對側(cè)上軸向打開，從而允許保持架18被安裝。
[0040]每個混合分隔部30還包括從所述軸向部的端面20a軸向延伸的切口 40。切口 40軸向延伸直至靠近在爪部34和凸部36之間形成的凹處38，使得小厚度的連接到相關(guān)切口32的球形壁的片42軸向地保持在它們之間。總體上矩形形狀的切口 40軸向地位于凹處38的延長部分上。切口 40在切口 24、32的相對側(cè)上軸向打開。切口 40在相關(guān)分隔部30的每一側(cè)上徑向打開。切口 40在保持架的軸向部20的孔中朝著內(nèi)部徑向打開，并且在分隔指件的外表面朝著外部徑向打開。開口端的切口 40穿過分隔部30的厚度。切口 40在圓周方向上由混合分隔部30以及凹口 32的球形壁限定。切口 40在圓周方向上位于凹口32和相鄰凹口 24之間。
[0041]其間限定凹口 32之一的相鄰混合分隔部30在所述凹口的每一側(cè)上包括朝著所述軸向部的端面20a軸向打開且在所述內(nèi)外部上徑向打開的兩個切口 40和由所述切口限定的兩個柔性片42。每個凹口 32相對于爪部34朝著軸向部的端面20a軸向偏移。切口 40在保持架18上形成其中局部弱化所述保持架的機(jī)械強(qiáng)度的區(qū)域，以促進(jìn)片42在軸向部20的側(cè)面上軸向變形以及凹口 32的柔性。此外，切口 40通過減少所用的材料量而形成使保持架18變輕的凹處。通過模制聚合物材料比如聚酰胺，例如特別是PA66或PA46，或者聚醚醚銅(PEEK)，保持架18優(yōu)選地被制成單件。
[0042]圖4中相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記，在該圖中所示的另一形式的實(shí)施例區(qū)別僅在于保持架的每個分隔部22在其內(nèi)表面上包括從軸向部的端面20a軸向延伸進(jìn)入切口26附近的凹處50。凹處50在凹口 24和32的相對側(cè)上朝著端面20a軸向打開，朝著內(nèi)部徑向打開進(jìn)入保持架的軸向部的孔中，并且朝著外部由分隔部22徑向限定。每個凹處50總體上呈矩形形狀。
[0043]作為選擇，如圖5所示，其中相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記，保持架的每個分隔部22在其外表面上包括從軸向部的端面20a軸向延伸進(jìn)入切口 26附近的凹處52。凹處52在凹口 24和32的相對側(cè)上軸向打開，朝著外部徑向打開，并且朝著內(nèi)部由分隔部22徑向限定。每個凹處52總體上呈矩形形狀。
[0044]在圖6所示的另一形式的實(shí)施例中，其中相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記，保持架的每個分隔部22包括從軸向部的端面20a軸向延伸進(jìn)入切口 26附近的凹處54。凹處54在凹槽24和32的相對側(cè)上軸向打開，朝著內(nèi)部徑向打開進(jìn)入保持架的軸向部20的孔中，并且在分隔指件的外表面的區(qū)域中朝著外部徑向打開。每個凹處54總體上呈矩形形狀。
[0045]通過本發(fā)明，配備有在其上有保持力的裝置或夾持在滾動元件上的裝置的保持架凹口在軸向方向上具有較大的柔性，使得可以在保持架通過軸向推力被裝配到滾動元件上時避免裂紋的出現(xiàn)。切口允許保持架的柔性被局部增加。
【權(quán)利要求】
1.滾動軸承保持架，旨在提供一排滾動元件的周向間隔，并且包括:用于該排第一滾動元件的第一凹口(32)，這些凹口設(shè)置有用于將所述保持架保持在所述滾動元件上的軸向保持裝置(34);用于該排第二滾動元件的第二凹口(24)，其沒有設(shè)置有用于將所述保持架保持在所述滾動元件上的軸向保持裝置；以及其間限定第一和第二凹口的分隔部(22、30)，其特征在于，限定第一凹口之一的每個分隔部(30)包括切口(40)，其在所述分隔部的每一側(cè)上軸向打開且徑向打開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保持架，其中所述切口使連接至相關(guān)第一凹口(32)的壁的片(42)保持在所述分隔部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保持架，其中所述切口(40)在凹口(24、32)的相對側(cè)上軸向打開。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架，包括分隔部(22、30)從其突出的軸向部(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保持架，其中所述分隔部的切口(40)在軸向保持裝置(34)的相對側(cè)上的軸向部的端面(20a)的方向上軸向打開。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架，其中第一凹口(32)包括恒定厚度的球形壁。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架，其中限定第一凹口之一的每個分隔部(30)包括爪部(34)，其朝著相鄰分隔部(30)的爪部周向延伸且形成所述軸向保持裝置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架，其中限定第二凹口的分隔部(22)分別包括凹處(50)，其在凹口(24、32)的相對側(cè)上軸向打開且朝著內(nèi)部徑向打開。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架，其中限定第二凹口的分隔部(22)分別包括凹處(52)，其在凹口(24、32)的相對側(cè)上軸向打開且朝著外部徑向打開。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的保持架，其中限定第二凹口之一的每個分隔部(22)包括凹處(54)，其在凹口(24、32)的相對側(cè)上軸向打開且在所述分隔部的每一側(cè)上徑向打開。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架，其中限定第二凹口之一的每個分隔部(22 )包括切口( 26 )，其在與凹口( 24、32 )的相同側(cè)上軸向打開且在所述分隔部的每一側(cè)上徑向打開。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架，其中第二凹口(24)具有基本上為圓柱形的側(cè)壁。
13.滾動軸承，包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)、設(shè)置在所述環(huán)之間的至少一排滾動元件、以及根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保持架。
14.用于機(jī)動車的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的至少一個滾動軸承。
【文檔編號】F16C33/38GK103629242SQ201310365472
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】L.瓦諾克斯, T.阿達(dá)內(nèi), T.佩羅汀 申請人:Skf公司