專利名稱：用于滾珠軸承的保持架以及包括這種保持架的滾珠軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于滾珠軸承的保持架，其包括具有齒的環(huán)形單元，齒相對于環(huán)形單元延伸，保持架腔被包圍在相鄰齒對之間，上述每個齒對形成一個開口，通過此開口沿著相對于環(huán)形單元的軸向，一個滾珠可以被卡入而被容于保持架腔中。
眾所周知的這種保持架與滾珠被壓在一起裝配，因此上述滾珠被同時卡入各自的腔內(nèi)。腔具有這樣的形狀，即保持架被滾珠完全支撐，這意味著在保持架與軸承的內(nèi)圈或外圈之間不存在直接的接觸。
通過保持架，滾珠以預(yù)定的間隔被固定。結(jié)果當保持架與所有的滾珠相嚙合時，保持架承受變載荷，這種載荷是由軸承作為整體而受力的情況，即沒有對齊，以及加在(旋轉(zhuǎn)著的)內(nèi)圈上的載荷，如推力和加速力引起的。這種情況導(dǎo)致了在保持架間，尤其是保持架腔和其中的滾珠之間產(chǎn)生一種接觸力。
這種接觸力是由加在軸承的外部條件和滾珠在保持架腔內(nèi)的運動情況引起的。每個滾珠被容納于各自的保持架腔同時產(chǎn)生一些運動，這種運動使?jié)L珠沿著軸承圓周的方向產(chǎn)生相對的前/后運動。這樣，最大的接觸力產(chǎn)生在腔的前后端。
然而，軸承的內(nèi)圈相對于外圈只要有任何不對齊，在這個方面將產(chǎn)生作用。這種不對齊使得一個非對稱載荷加在滾珠和腔內(nèi)，這個非對稱載荷同滾珠相對于保持架的前后運動一起導(dǎo)致產(chǎn)生大的接觸力。這些力導(dǎo)致保持架的材料的過度磨損和過早的疲勞失效，以及軸承作為一個整體的非穩(wěn)定運轉(zhuǎn)性能。在高速運動工況下，這些現(xiàn)象會加重。
本發(fā)明的目的是為了提供一種解決這個問題的方案。該目的是這樣實現(xiàn)的，即在環(huán)形單元的圓周方向，至少一個保持架腔具有一個延長的形狀。
保持架腔的這種延長的形狀使得接觸力減小。從而，軸承的運轉(zhuǎn)性能得以改善，以及耐磨壽命提高等等。
保持架腔的延長的形狀可以通過幾種方法獲得。然而上述形狀也應(yīng)該保證其對滾珠的支撐功能。因此根據(jù)本發(fā)明，上述至少一個保持架腔包含具有球形形狀的內(nèi)表面的對稱的兩半，兩個保持架腔半之間的距離大于上述內(nèi)表面的圓球直徑。
優(yōu)選球形對稱的兩個保持架腔半包圍了一個中間保持架腔段。其他的形狀也可以，只要保證存在問題的滾珠的運轉(zhuǎn)軌跡合適。
當中間保持架腔段具有一個根據(jù)環(huán)形面彎曲的內(nèi)表面時，可以使?jié)L珠單元獲得一個合適的沿著圓周方向向前和向后的運動軌跡。而環(huán)形面的軸與環(huán)形單元的軸相對應(yīng)。尤其，中間保持架腔段的內(nèi)表面以及相鄰接的兩個保持架腔半的內(nèi)表面在它們的連接處通過環(huán)形單元的軸的平面上具有相同的彎曲以在上述表面間提供一個平穩(wěn)的過渡。
根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，每個齒均從一個中間齒體伸出，上述齒體位于每兩個相鄰保持架腔之間。中間齒體將兩個連續(xù)的保持架腔分離，并提供了齒所需的支撐強度以及將滾珠卡入保持架腔所需的彈性。
每個中間齒體與兩個相鄰齒的根部相連。
保持架腔可以有規(guī)則地間隔，另一方面，不規(guī)則地間隔也是可以的。優(yōu)選在環(huán)形單元的圓周方向所有的保持架腔具有一個延長的形狀。
本發(fā)明還涉及一種滾珠軸承，其包括內(nèi)圈和外圈，每個內(nèi)圈和外圈都包含有一個軸承座圈，環(huán)形單元具有相對于環(huán)形單元伸出的齒，保持架腔被包圍在相鄰一對齒之間，上述每對齒均確定一個開口，通過此開口滾珠沿著相對于環(huán)形單元的軸向被卡入而容納于保持架腔中，從而上述保持架被滾珠單元支撐。
根據(jù)本發(fā)明，在環(huán)形單元的圓周方向至少一個保持架腔具有一個延長的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的軸承，其中保持架被滾珠完全支撐。盡管上述保持架是為了適應(yīng)變載荷從而與滾珠嚙合，然而在保持架腔具有特殊的延長形狀時可以獲得良好的接觸力以及平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)性能。
下面用如圖所示的實施例描述本發(fā)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的保持架的透視圖。
圖2是根據(jù)圖1的保持架的展開俯視圖。
圖3是保持架腔放大比例后的詳細圖。
如圖1和圖2所示的保持架包含環(huán)形單元1和相對于環(huán)形單元1伸出的支撐齒2、3。每一對齒2、3包圍形成保持架腔4，并確定出開口5，其為保持架腔4提供入口。
如圖2展開視圖所示，滾珠6可以被容納于保持架腔4中。沿著環(huán)形單元1的軸向一列滾珠被卡入而和保持架裝配在一起。滾珠6通過在一對齒2、3之間形成的開口5進入相應(yīng)的保持架腔4。環(huán)形單元1和齒2在這個過程中發(fā)生變形，并且一旦滾珠6被卡入，它們以一種可靠的方式被保持在各自的保持架腔4中。
如圖2所示，沿著環(huán)形單元1的圓周方向保持架腔的形狀被或多或少地延長。因此從沿著環(huán)形單元的圓周方向看每個滾珠6有一些向前或向后的運動。根據(jù)本發(fā)明，不是所有的保持架腔必須具有延長的形狀。然而，至少一個保持架腔必須具有這種延長的形狀。
由此獲得的運動對運轉(zhuǎn)性能和加在滾珠6與每個保持架腔的相對壁7、8之間的載荷產(chǎn)生一個好的影響。
而且，內(nèi)壁，尤其是保持架腔的相對壁7、8兩部分可以與滾珠6的圓球形狀或多或少地一致。
在環(huán)形單元的側(cè)面，背離齒2、3的地方，為了便于加工提供了凹槽12。
從圖1，2中的實施例可以清楚地看到，兩個相鄰保持架腔4的齒2、3位于公共的中間齒體9上。這些齒體9沿著環(huán)形單元1的軸向延伸出一個特定的距離。齒2、3，尤其是其根部10被連接到齒體9上。齒2,3的根部10被連接到齒體9的表面12上，表面12距保持架腔4的底部11一定的距離。因此齒2、3相對短，但為將滾珠6卡入相應(yīng)的保持架腔4提供了足夠的彈性，同時仍能保證足夠的支撐力。
圖3所示的比例放大圖，每個保持架腔4由兩個對稱的球形腔半13、14組成，它們包圍形成中間腔段15。中間腔段15具有一個根據(jù)圓環(huán)面19成型的保持架內(nèi)表面，圓環(huán)面19同樣是假設(shè)的。上述內(nèi)表面通過(假想的)連接線17,18光滑地連接到保持架腔半13、14的球形內(nèi)表面。
由于保持架腔段15的介入，相鄰保持架腔半13,14的表面之間的間隔(或沿著環(huán)形單元1的圓周方向的最大相互距離)大于決定上述相鄰保持架腔半13、14的內(nèi)表面形狀的球的直徑。
上述保持架腔段15具有沿著環(huán)形面彎曲的內(nèi)表面。環(huán)形面的軸線與環(huán)形單元的軸線一致。
從而，滾珠6被可靠地固定在齒2、3和保持架腔4的彎曲部分之間。
權(quán)利要求
1．一種用于滾珠軸承的保持架，其包含一個具有齒(2,3)的環(huán)形單元(1)組成，齒(2,3)相對于環(huán)形單元(1)伸出，保持架腔(4)被包圍在相鄰齒對(2,3)之間，由上述每個齒對形成一個開口(5)，通過此開口沿著相對于環(huán)形單元(1)的軸向一個滾珠單元(6)可以被卡入而被容于保持架腔(4)中，其特征在于，在環(huán)形單元(1)的圓周方向，至少一個保持架腔(4)有一個延長的形狀。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的保持架，其特征在于，至少有一個保持架腔(4)包括兩個對稱的保持架腔半(13,14)，每一半具有球形的內(nèi)表面，兩半之間的間隔大于其內(nèi)表面的圓球直徑。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的保持架，其特征在于，具有圓球形狀對稱的保持架腔半(13,14)包圍了一個中間保持架腔段(15)。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的保持架，其特征在于，中間保持架腔段(15)具有一個根據(jù)圓環(huán)面(19)彎曲的內(nèi)表面，其內(nèi)表面的軸線與環(huán)形單元(1)軸線一致。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的保持架，其特征在于，中間保持架腔段(15)的內(nèi)表面和相鄰接的保持架腔半(13,14)的內(nèi)表面在它們的連接處通過環(huán)形單元(1)的軸線的平面上具有相同的曲率以在上述表面間提供一個平穩(wěn)的過渡。
6．根據(jù)以上任意一個權(quán)利要求的保持架，其特征在于，齒(2,3)均從中間齒體(9)延伸，上述中間齒體(9)均位于兩個相鄰的保持架腔(4)之間。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的保持架，其特征在于，每一個中間齒體(9)與兩個相鄰的齒(2,3)的根部(10)相連。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的保持架，其特征在于，沿著軸向，每個齒(2,3)的根部(10)距保持架腔(4)的底部(11)一定距離，底部(11)與由齒(2,3)決定的開口(5)相對。
9．根據(jù)以上任意一個權(quán)利要求的保持架，其特征在于，在環(huán)形單元(1)的圓周方向，所有的保持架腔(4)有一個延長的形狀。
10．滾珠軸承，其包括內(nèi)圈和外圈，每個內(nèi)圈和外圈都包含有一個軸承座圈；與內(nèi)外圈的座圈相接觸的滾珠單元(6)；以及包含具有齒(2,3)的環(huán)形單元(1)的保持架，所述齒相對于環(huán)形單元(1)伸出，保持架腔(4)被包圍在相鄰一對齒(2,3)之間，上述每對齒均決定一個開口(5)，通過此開口滾珠單元(6)沿著相對于環(huán)形單元的軸向被卡入而容納于保持架腔中，從而上述保持架被滾珠單元支撐，其特征在于，在環(huán)形單元(1)的圓周方向，至少一個保持架腔(4)有一個延長的形狀。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的滾珠軸承，其特征在于，至少有一個保持架腔(4)包含兩個對稱的保持架腔半(13,14)，每一半具有球形的內(nèi)表面，兩半之間的間隔大于其內(nèi)表面的圓球直徑。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的滾珠軸承，其特征在于，具有圓球形狀對稱的保持架腔半(13,14)包圍了一個中間保持架腔段(15)。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的滾珠軸承，其特征在于，中間保持架腔段(15)具有一個根據(jù)圓環(huán)面(19)彎曲的內(nèi)表面，其內(nèi)表面的軸線與環(huán)形單元(1)的軸線一致。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的滾珠軸承，其特征在于，中間保持架腔段(15)的內(nèi)表面和相鄰接的保持架腔半(13,14)的內(nèi)表面在它們的連接處(17,18)通過環(huán)形單元的軸的平面上具有相同的曲率以在上述表面間提供一個平穩(wěn)的過渡。
15．根據(jù)權(quán)利要求10-14之一的滾珠軸承，其特征在于，齒(2,3)均從中間齒體(9)延伸，上述中間齒體(9)均位于兩個相鄰的保持架腔(4)之間。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的滾珠軸承，其特征在于，每一個中間齒體(9)與兩個相鄰的齒(2,3)的根部(10)相連。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的滾珠軸承，其特征在于，沿著軸向，齒(2,3)的根部(10)均距保持架腔(4)的底部(11)一定距離，底部(11)與由齒(2,3)決定的開口(5)相對。
18．根據(jù)權(quán)利要求10-17之一的滾珠軸承，其特征在于，在環(huán)形單元(1)的圓周方向，所有的保持架腔(4)有一個延長的形狀。
全文摘要
一種滾珠保持架包含一個環(huán)形單元(1),其中齒(2,3)相對于環(huán)形單元伸出,保持架腔(4)被包圍在相鄰齒對(2,3)之間,由上述每個齒對形成一個開口(5),通過此開口沿著相對于環(huán)形單元(1)的軸向一個滾珠可以被卡入而被容于保持架腔(4)中。在環(huán)形單元(1)的圓周方向,至少一個保持架腔(4)有一個延長的形狀。
文檔編號F16C33/41GK1297516SQ99805202
公開日2001年5月30日 申請日期1999年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月20日
發(fā)明者揚妮克·皮埃爾·胡貝特·菲林, 本特·埃里克·萊納特·呂德爾, 拉爾斯－埃里克·施塔克 申請人:Skf工程研究中心公司