滚动轴承的导向圈.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380051056.3

申请日:

2013.09.20

公开号:

CN104704251A

公开日:

2015.06.10

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):F16C 33/374申请日:20130920|||公开

IPC分类号:

F16C33/374; F16C19/40; F16C23/08

主分类号:

F16C33/374

申请人:

SKF公司

发明人:

H.林登; N.曼尼; P.詹姆斯

地址:

瑞典哥德堡

优先权:

1200599-7 2012.10.04 SE

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所11105

代理人:

葛飞

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内容摘要

本发明涉及一种用于控制滚动元件位置和/或相对于滚动轴承的内圈控制轴承保持架位置的环形导向圈(1),该导向圈(1)包括基部(2),从基部(2)的第一轴向端部(6a)向径向方向延伸的第一侧部(3a),以及从基部(2)的第二轴向端部(6b)向径向方向延伸的第二侧部(3b),其中第一侧部(3a)和第二侧部(3b)与一体式片材的基部(2)形成整体。本发明还涉及一种用于制造滚动轴承的导向圈的方法。

权利要求书

权利要求书
1.  一种滚动轴承用于控制滚动元件和/或轴承保持架相对于的内圈控制 位置的导向圈(1),
该导向圈(1)为沿着中心轴线(C)具有中心轴向开口的环形形状, 该导向圈包括:
基部(2),其在轴向方向延伸,
第一侧部(3a),其从所述基部(2)的第一轴向端部(6a)向径向方 向延伸,以及
第二侧部(3b),其从所述基部(2)的第二轴向端部(6b)向径向方 向延伸,
其中所述第一侧部(3a)和第二侧部(3b)与一体式片材的所述基部 (2)形成整体。

2.  根据权利要求1所述导向圈(1),其中
所述第一侧部(3a)包括用于控制滚动元件位置的轴向外部第一控制 表面,以及
所述第二侧部(3b)包括用于控制滚动元件位置的轴向外部第二控制 表面。

3.  根据权利要求2所述的导向圈(1),其中,所述第一控制表面以 及所述第二控制表面是弯曲的。

4.  根据前述权利要求中任一项所述的导向圈(1),还包括用于支撑 和径向定位径向外部轴承保持架的径向外部保持架支撑部(4a,4b;4)。

5.  根据前述权利要求中任一项所述的导向圈(1),其中,导向圈有 通过所述第一侧部和第二侧部(3a,3b)形成的楔形横截面,该楔形横截 面围绕中心轴线环形地延伸。

6.  根据前述权利要求中任一项所述的导向圈(1),其中,所述基部 (2)、第一侧部(3a)以及第二侧部(3b)围绕中心轴线环形地延伸。

7.  根据前述权利要求中任一项所述的导向圈(1),其中,在所述第 一侧部与第二侧部(3a,3b)之间轴向地形成中空空间(8),该中空空间 围绕中心轴线环形地延伸。

8.  根据前述权利要求中任一项所述的导向圈(1),其中,所述导向 圈布置成弯曲的,以便所述第一侧部和第二侧部(3a,3b)在轴向方向朝 彼此移动。

9.  根据前述权利要求中任一项所述的导向圈(1),还包括:
第一弯,其在片材中形成,该第一弯形成所述基部(2)的第一轴向 端部(6a;7a),以及
第二弯,其在片材中形成,该第二弯形成所述基部的第二轴向端部 (6b;7b)。

10.  一种包括根据权利要求1-9中任一项所述的导向圈(1)的滚动 轴承(40),该滚动轴承还包括滚动元件,其中
所述第一侧部(3a)邻接所述导向圈(1)的第一轴向侧上的第一排 滚动元件中至少一个滚动元件(41a)的轴向端部(43a),以及
所述第二侧部(3b)邻接布置在所述导向圈的第二轴向侧上的第二排 滚动元件中至少一个滚动元件(41b)的轴向端部(43b)。

11.  根据权利要求10所述的滚动轴承(40),其中
所述第一侧部(3a)布置成限制所述第一排滚动元件中滚动元件的偏 移运动,以及
所述第二侧部(3b)布置成限制所述第二排滚动元件中滚动元件的偏 移运动。

12.  一种包括根据权利要求1-9中任一项所述的导向圈(1)的滚动 轴承(40),该轴承还包括内圈(46)、滚动元件(41a,41b)以及用于控 制所述滚动元件位置的保持架(44),
其中,所述导向圈(1)的径向外部保持架支撑部(4a,4b;4)邻接 用于支撑的所述轴承保持架(44)并且相对于所述内圈(46)径向定位 所述轴承保持架。

13.  一种用于制造控制滚动元件位置和/或相对于滚动轴承的内圈控 制轴承保持架位置的导向圈的方法,所述方法包括:
将提供片材工件以形成所述导向圈,
将通过弯曲作用形成工件,以便所述工件设置具有中心轴线(C)的 环形形状,
将通过形成所述工件提供第一侧部(3a),以及
将通过形成所述工件提供第二侧部(3b),
其中,所述工件的基部(2)形成在所述第一侧部与第二侧部(3a, 3b)之间,该基部在轴向方向上延伸,
所述第一侧部(3a)从所述基部(2)的第一轴向端部(6a)向径向 方向延伸,并且
所述第二侧部(3b)从所述基部(2)的第二轴向端部(6b)向径向 方向延伸。

14.  根据权利要求13所述的方法,其中,提供所述第一侧部和/或第 二侧部的步骤包括旋转所述工件并且通过运用旋转的根据预定模式的工 件上的第一工具形成具有第一工具的工件。

15.  根据权利要求13-14中任一项所述的方法,其中,提供所述第一 侧部和/或第二侧部的步骤包括传递工件抵靠所布置成形成所述工件的至 少一个滚子。

说明书

说明书滚动轴承的导向圈
技术领域
本发明涉及滚动轴承以及滚动轴承组件,并且更明确地涉及用于滚动轴 承的导向圈。本发明还涉及一种用于制造滚动轴承的导向圈的方法。
例如,导向圈可用于控制滚动元件在诸如滚子轴承的滚动轴承或等效物 中的位置,其中各滚动元件的定位可相对于彼此并相对于滚动轴承的滚道来 控制。导向圈还可用于相对于滚动轴承装置的内圈,外圈和/或滚动元件控制 滚动轴承保持架的位置。
背景技术
为了提供包括布置在内圈和外圈的滚道之间的滚动元件的滚动轴承的 合适的操作特性,已知的是提供导向圈。通常,导向圈布置在轴承的内圈与 外圈之间并与诸如滚子的滚动元件接触,以便在操作期间引导各滚动元件使 其相对于内圈和外圈上的滚道以期望的方式沿预定路径运行。例如,导向圈 以期望的方式限制滚动元件的运动,诸如,防止滚子的不期望的偏移运动。 操作期间,在滚动元件轴承中,导向圈还可布置成支撑轴承保持架,该轴承 保持架布置成相对于彼此控制各滚动元件位置。例如,轴承保持架可依靠在 径向布置在轴承保持架内的导向圈上。
使用涉及切削工具通过切削作用从固体金属工件中切除材料的传统车 削和镗削技术或者通过导致更加多孔的固体导向圈的烧结技术来制造导向 圈,取决于滚动轴承的尺寸。
然而,对于包括导向圈的滚动轴承或轴承组合件,导向圈所增加的重量 使总重量以及旋转组件的转动惯量增加。导向圈还阻碍轴承的性能并增加处 理和制造的成本。因此,有必要提供允许改进性能以及更高效制造的改进的 滚动元件轴承保持架。
发明内容
鉴于上述缺陷以及现有技术的其他缺陷,本发明的总体目标是提供一种 用于滚动元件轴承的改进的以及更高效的导向圈。
这些以及其他的目标通过一种导向圈以及一种根据独立权利要求制造 导向圈的方法来实现。本发明的优选实施例呈现在从属权利要求中。
根据本发明的第一方面,本发明涉及一种用于控制滚动元件位置和/或相 对于滚动轴承的内圈控制保持架位置的导向圈,该导向圈为沿中心轴线具有 中心轴向开口的环形形状,并且该导向圈包括在轴向方向延伸的基部、从基 部的第一轴向端部向径向方向延伸的第一侧部、以及从基部的第二轴向端部 向径向位置延伸的第二侧部,其中第一侧部和第二侧部与一体式片材的基部 形成整体。
本发明基于的认识是,一种用于滚动轴承的改进的以及更高效的导向圈 是通过形成弯曲或形成期望形状的片材的导向圈来提供。因此,导向圈或者 包括导向圈的完整轴承装置的厚度和重量可减小,相应的减小导致改进的和 更高效的滚动轴承的转动惯量。其他的优点是,导向圈可以以高效和改进的 方式由更薄和更轻的片材形式的工件制造。尤其是,诸如处理和制造的方面 被显著的改进并且可以以更具有成本效益的方式执行。例如,导向圈可有利 地通过下述方式来制造:提供包括基部以及第一侧部和第二侧部的中空轮廓 的金属钢,以及弯曲轮廓为环形并且例如通过焊接将相切边缘部接合至彼此 以提供持久的接合。例如,导向圈还可使用例如CNC机床以及一个或多个 配备金属成形工具的工具架以涉及压力车削或金属旋压或者诸如片状金属 的片状金属工件的挤压成形的制造工艺来形成。导向圈还可以使用辊轧成形 技术来高效的制造,诸如,连续弯曲制造,其中片形工件穿过滚子或者安装 在连续支架上的多组滚子执行弯曲操作。因此,导向圈的本体可有利地使用 低擦伤率以及低工具成本的制造技术在制造工艺线上由工件制成产品,同时 允许高生产率、高精度以及低材料成本。
例如,导向圈可安装并使用在滚动轴承中,用于防止诸如滚子的滚动元 件的偏移。换言之,操作期间滚子的运动过程中,滚子由导向圈限制或防止 围绕垂直于滚子-滚道界面的轴线旋转。产生的偏移可作为滚子轴承运动学 效应的一部分并且对轴承寿命产生负面影响。例如,导向圈还可使用在滚动 轴承中,用于相对于滚动轴承的内圈和/或滚动元件支撑和径向定位轴承保持 架。
根据导向圈的一示例性实施例,第一侧部包括用于控制滚动元件位置的 轴向外部第一控制表面,并且第二侧部包括用于控制滚动元件位置的轴向外 部第二控制表面。有利地,控制表面允许用于改进运动控制以及与相应的控 制表面轴向相邻布置的或者与相应的控制表面滑动接触的滚动元件偏移的 限制。例如,围绕中心轴线环状延伸的每个控制表面是围绕中心轴线旋转对 称并且通过法线方向的倾斜在径向向内的方向倾斜。每个控制表面还可基本 上为直形。根据一示例性实施例,第一控制表面和/或第二控制表面还可以相 对于导向圈的轴向中心轴向向内或向外弯曲。例如,控制表面的弯曲度可适 于滚动元件的形状,尤其是滚动元件的导向圈接触表面,诸如,滚子形式的 滚动元件的轴向端部的导向圈接触表面。
根据一示例性实施例,导向圈还包括用于支撑和径向定位径向外部轴承 保持架的径向外部保持架支撑部。外部保持架支撑部的优点在于,操作期间 外部保持架支撑部允许用于改进控制轴承保持架在滚动轴承中的位置,其 中,保持架支撑部确保保持架在滚动轴承中径向定位于期望的位置。例如, 保持架可通过导向圈以有利的方式悬挂于内圈与外圈之间,同时减小轴承保 持架与滚动元件之间的径向接触和摩擦。
根据一示例性实施例,导向圈由第一侧部和第二侧部形成楔形横截面, 该楔形横截面围绕中心轴线环形延伸。通过为楔形,提供远离导向圈的倾斜 的滚动元件的改进的引导,诸如,具有在朝中心轴线的方向倾斜的旋转轴线 的滚子。根据一示例性实施例,如第一侧部和第二侧部的轴向外部表面所限 定,楔形横截面的构造在径向向内的方向朝中心轴线集中。
根据导向圈的一示例性实施例,基部、第一侧部以及第二侧部围绕中心 轴线环形延伸。
根据导向圈的一示例性实施例,在第一侧部与第二侧部之间轴向地形成 中空空间,该中空空间围绕中心轴线环形延伸。因此,实现重量轻和改进的 导向圈。根据一示例性实施例,中空空间由第一侧部和第二侧部轴向限制并 且由基部径向限制。
根据一示例性实施例,导向圈布置成弯曲的,使得第一侧部和第二侧部 在轴向方向朝彼此移动。有利地,弯曲的导向圈允许滚动元件在滚动轴承中 改进的和更通用的引导,其中,操作期间滚动元件相对于导向圈的运动可引 起导向圈的侧部轴向向内弯曲。因此,可实现滚动元件在轴承内改进的运动。 例如,基于滚动元件在滚动轴承中的位置,例如,如果滚动元件在轴承的负 载区域或卸载区域,弯曲的导向圈允许导向圈不同的引导特性。此外,通过 提供弯曲的导向圈,相对于轴承滚道,可实现改进的载荷分布以及滚动元件 的统一的运行。
根据一示例性实施例,导向圈还包括在片材中形成的第一弯以及在片材 中形成的第二弯,其中,第一弯形成基部的第一轴向端部,第二弯形成基部 的第二轴向端部。因此,提供紧凑和高效的导向圈,其可以以改进的方式来 制造。形成导向圈的一体式片材工件可弯曲为形成中心基部,中心基部在轴 向对置侧弯曲以形成第一弯和第二弯,其中每个弯延伸至第一侧部和第二侧 部。此外,第一弯和第二弯可有利地形成布置为允许第一侧部和第二侧部弯 曲的导向圈的弹性部。
根据本发明的另一实施例,本发明涉及一种包括导向圈的滚动轴承,该 滚动轴承还包括滚动元件,其中第一侧部邻接即接触导向圈的第一轴向侧上 的第一排滚动元件的至少一个滚动元件的轴向端部,并且第二侧部邻接即接 触布置在导向圈的第二轴向侧的第二排滚动元件的至少一个滚动元件的轴 向端部。从而,提供具有改进性能的滚动轴承以及可以以更有效的方式制造 的滚动轴承。根据滚动轴承的一示例性实施例,第一侧部布置成限制第一排 滚动元件中滚动元件的偏移运动,并且第二侧部布置成限制第二排滚动元件 中滚动元件的偏移运动。
根据本发明的另一实施例,本发明涉及一种包括导向圈的滚动轴承,该 滚动轴承还包括内圈、滚动元件以及用于控制滚动元件位置的轴承保持架, 其中导向圈的径向外部保持架支撑部邻接即接触用于支撑的轴承保持架并 且相对于内圈径向定位轴承保持架。
根据一示例性实施例,滚动轴承是诸如双排球面滚子轴承(SRB)的双 排滚动元件轴承,其中导向圈安装在第一排滚动元件与第二排滚动元件之间 的轴向中间位置。
根据一示例性实施例,滚动元件是诸如对称滚子的滚子。根据一示例性 实施例,滚动元件是SRB滚子。
根据一示例性实施例,片材由片状金属或片状钢形成。根据一示例性实 施例,片材的厚度介于0.2mm与5mm之间或者介于0.5mm与3mm之间。
根据本发明的其它方面,本发明涉及一种用于制造控制滚动元件位置和 /或相对于滚动轴承的内圈控制轴承保持架位置的导向圈的方法,该方法包括 提供要形成导向圈的片材工件,通过弯曲作用形成工件以便工件设置成有中 心轴线的环形形状,通过形成工件提供第一侧部,以及通过形成工件提供第 二侧部,其中,第一侧部与第二侧部之间形成工件的基部,该基部在轴向方 向延伸,第一侧部从基部的第一轴向端部向径向方向延伸,并且第二侧部从 基部的第二轴向端部向径向方向延伸。该方法允许以更有效的方式制造改进 的导向圈。该方法以涉及本发明的第一方法所描述的类似的方式进行是更有 利的。
根据方法的一示例性实施例,提供第一侧部和/或第二侧部的步骤包括旋 转工件以及通过根据预定模式在旋转工件上运用第一工具形成具有第一工 具的工件,其中预定模式为诸如限定数量的预定模式并且用计算机数字控制 机床(CNC)可执行的预定模式。例如,依靠模具的诸如由片状金属形成的 金属管工件的工件可通过控制配备的工具的工具架的运动来加工,其中用工 具制造依靠模板的工件,同时工件和模板相对于工具旋转。工件还可以在通 过控制配备相应的诸如滚子的工具的工具架的两个或多个运动之间来制造, 其中工件布置成在工具之间旋转,同时多个工具被控制成合作的移动以形成 包括基部、第一侧部以及第二侧部的片材的预期轮廓。
根据方法的另一示例性实施例,提供第一侧部和/或第二侧部的步骤包括 传递工件依靠或者穿过所布置成形成工件的至少一个滚子。因此,通过辊轧 形成技术,基部、第一侧部和/或第二侧部可有利地设置在一体式片材工件中。 可选择地或可替代地,可穿过连续的多组滚子传递工件,其中每组滚子根据 预定模式执行工件的增量弯曲操作。
根据一实施例,导向圈由扁平金属条片或布置在连续金属辊上的金属条 形成的工件形成,金属条送进辊轧形成装置以形成有预期轮廓的金属,该装 置包括一个滚子或所布置的一系列连续的滚子。例如,第一组滚子提供增量 弯曲步骤并且最后一组滚子提供最终弯曲步骤。此外,中间组的滚子可布置 在第一组滚子与最后一组滚子之间用于提供先于最后一组滚子的最终弯曲 步骤的进一步增量弯曲步骤。
导向圈的挤压形成和/或辊压形成制造可有利地涉及高强度钢或高强度 不锈钢的片状金属工件,因为这些制造工艺构成例如涉及增量弯曲操作的缓 和的成形工艺。
通常,从下文详细的公开、所附从属权利要求以及同样可能在本发明范 围内的附图中,本发明其它的目的、特征和优点将更加明显。
附图说明
现在,通过示例的方式并参照所附附图将描述本发明的实施例,其中:
图1a是根据本发明的导向圈的一示例性实施例的示意性侧视图。
图1b是图1a中导向圈实施例的示意性放大剖面图。
图2a-f是根据本发明的导向圈的示例性实施例的示意性剖面图。
图3是根据本发明的导向圈的一示例性实施例的示意性剖面图。
图4a-b是根据本发明的导向圈的示例性实施例的示意性剖面图。
图5是包括根据本发明的一实施例的导向圈的滚动轴承的示意性剖面 图。
图6a-c是包括根据本发明的不同实施例的导向圈的滚动轴承的示意性 剖面图。
图7是根据本发明用于引导滚子轴承滚子的导向圈的一示例性实施例的 示意性透视图。
应当理解的是,附图并非按真实比例绘制,本领域技术人员容易理解, 附图中示出尺寸之外的尺寸在本发明的范围内同样是可能的。
具体实施方式
在附图中,相似或相同的元件采用相同的附图标记。
在图1a-b中示出根据本发明的导向圈1的一实施例。在图1a中,从侧 面示出导向圈1,并且在图1b中示出导向圈1的放大的剖面图,如通过在图 1a中的虚线指示。
如图所示,导向圈1是沿中心轴线C具有中心轴向开口的环形形状。导 向圈1还包括围绕中心轴向开口环形延伸的径向内部基部2,并且该径向内 部基部有沿中心轴线C轴向延伸的圆柱形形状。导向圈1还包括从基部2的 第一轴向端部6a在径向向外的方向延伸的第一侧部3a,该第一轴向端部6a 围绕相对于中心轴线C倾斜的配置中的中心轴向开口环形的延伸。导向圈还 包括从基部2的第二轴向端部6b在径向向外的方向延伸的第二侧部3b,该 第二轴向端部6b围绕相对于中心轴线C在相反的倾斜配置中的中心轴向开 口环形的延伸。此外,第一侧部3a和第二侧部3b与一体式片材的基部2形 成整体。换言之,导向圈由已经设置的形成基部2以及第一侧部3a和第二 侧部3b的形状的一体式片材形成,如图所示。第一侧部3a和第二侧部3b 在布置于滚动轴承中的操作期间进一步形成用于接触例如由滚子形成的滚 动元件的侧部的控制表面。
在图2a-f中示出了根据本发明的导向圈1的示例性实施例的示意性剖面 图。如果没有规定或者说明不同,每一个导向圈布置为如图1a-b所描述。此 外,每个导向圈包括限定在第一侧部3a与第二侧部3b之间并轴向的定位在 第一侧部3a与第二侧部3b之间的中空空间8,该中空空间8围绕中心轴线 环形地延伸。
在图2a中,导向圈1包括基本上直的侧部3a和3b,每个侧部形成基本 上直的轴向外部控制表面。导向圈还包括由布置用于支撑和径向定位径向外 部轴承保持架的保持架支撑部4a和4b形成的径向外部保持架支撑部。保持 架支撑部4a和4b由与基部2以及第一侧部3a和第二侧部3b相同的一体式 片材形成,并且保持架支撑部4a和4b彼此分开。如图所示,保持架支撑部 4a从第一侧部3a经由弯7a延伸,并且保持架支撑部4b从第二侧部3b经由 弯7b延伸。此外,保持架支撑部4a和4b围绕导向圈1并围绕中心轴线环 形延伸并且由径向外部开口5分开。径向外部开口5允许第一侧部3a和保 持架支撑部4a相对于第二侧部3b和保持架支撑部4b的轴向弯曲运动。例 如,保持架可靠在面向径向向外方向的保持架支撑部4a和4b的径向外部支 撑表面上。
在图2b中,导向圈1有不同的径向外部配置,此配置在径向向外方向 是开放的或全开的,其中导向圈1通过各自直的侧部3a和3b的径向外部端 部在径向向外方向上终止。如图所示,外部开口5在各自直的侧部3a和3b 的径向外部端部之间的完整的轴向距离之间延伸。此外,各自直的侧部3a 和3b的径向外部端部可用作保持架支撑部。
在图2c中,导向圈1设置全部封闭的横截面轮廓,该轮廓封闭由在径 向外部弯7a与7b之间延伸的连续的保持架支撑部4提供的内部中空空间8, 该弯7a和7b分别连接保持架支撑部4与第一侧部3a和第二侧部3b。在图 2c中示出的导向圈设计允许用于相对于第二侧部3b具有降低弯曲的第一侧 部3a的更稳定和刚性的导向圈。
在图2d中,所示的导向圈1布置为如图2a中所描述,除非另有说明。 在图2e中,所示的导向圈1布置为如图2b中所描述,除非另有说明。在图 2f中,所示的导向圈1布置为如图2c中所描述,除非另有说明。如图所示, 在图2d-f中的导向圈1的不同在于,侧部3a和3b设置提供具有部分双面凸 起形状的导向圈的弯曲的几何构造,其中侧部3a和3b的径向中心部轴向向 外凸起。可替代地,导向圈可设置部分双面凸起的形状,其中侧部3a和3b 的径向中心部轴向向内凸起。
在图3中示出了根据本发明的导向圈1的一示例性实施例的示意性剖面 图,该导向圈1布置为如图2b中所描述。如图所示,导向圈示出在两种不 同的状态:由实线指出静止状态,并且由虚线指出弯曲状态。因此,如指出 的,导向圈1布置成弯曲的以便第一侧部3a和第二侧部3b在轴向方向朝着 彼此移动。更具体地,第一侧部3a可在A1方向弯曲成弯曲的位置3a′,并 且第二侧部3b可在A2方向弯曲成弯曲位置3b′。例如,第一侧部3a和第二 侧部3b的弯曲运动可分别通过由第一轴向端部6a和第二轴向端部6b形成 的弯的弯曲运动提供。弯曲运动也可以由将基部2弯曲成弯曲状态2′来提供。
图4a-b示出了根据本发明的导向圈31的示例性可选实施例的示意性剖 面图。导向圈31的实施例布置成如图1a-b中所描述的导向圈1,除非另有 说明或描述。特别是,导向圈31的实施例不同于在图1a-b中的导向圈1, 不同之处在于导向圈31包括布置在径向向外位置的基部32。导向圈31还包 括从基部32的第一轴向端部36a在径向向内方向延伸的第一侧部33a,该第 一轴向端部36a围绕相对于中心轴线C倾斜配置中的中心轴向开口环形的延 伸。导向圈31还包括从基部32的第二轴向端部36b在径向向内方向延伸的 第二侧部33b,该第二轴向端部36b围绕相对于中心轴线C在相反的倾斜配 置中的中心轴向开口环形的延伸。此外,第一侧部33a和第二侧部33b与一 体式片材的基部32形成整体。换言之,导向圈31由已经设置的形成基部32 以及第一侧部33a和第二侧部33b的形状的一体式片材形成,如图所示。第 一侧部33a和第二侧部33b在布置于滚动轴承中的操作期间进一步形成用于 接触例如由滚子形成的滚动元件的侧部的控制表面。此外,每个导向圈31 包括限定在第一侧部33a与第二侧部33b之间并轴向定位在第一侧部33a与 第二侧部33b之间的中空空间8,该中空空间8围绕中心轴线环形的延伸。 此外,基部32可形成用于支撑和径向定位径向外部轴承保持架的保持架支 撑部34。外部保持架支撑部34是有利的,因为它允许用于操作期间改进滚 动轴承中轴承保持架的位置的控制,其中保持架支撑部确保保持架径向定位 在滚动轴承中期望的位置。
如图4a中所示,导向圈31可布置成弯曲的,以便第一侧部33a和第二 侧部33b在轴向方向朝着彼此移动。更具体地,第一侧部33a可在A1方向 弯曲,并且第二侧部33b可在A2方向弯曲。此外,侧部33a和33b基本上 是直的并且相对于导向圈31的中心轴线在径向向内的方向向内倾斜。如图 4b中所示,侧部33a和33b设置为允许用于造作期间在滚动轴承内降低与滚 动元件接触面积的弯曲的形状。
在图5中示出了包括根据本发明的导向圈1的浮动型实施例的滚动轴承 40的示意性剖面图。滚动轴承40包括第一排滚动元件41a以及第二排滚动 元件41b。导向圈1的第一侧部邻接或接触布置在导向圈1的第一轴向侧上 的第一排滚动元件的滚动元件41a的轴向端部43a,并且第二侧部邻接或接 触布置在导向圈1的第二轴向侧上的第二排滚动元件的滚动元件41b的轴向 端部43b。因此,导向圈1布置在滚动元件之间的轴向中间位置,其中导向 圈各个的侧部与轴向端部接触以采取行动控制滚动路径以及在滚动轴承40 中滚动元件的定位。
如图所示,滚动轴承40还包括设置第一内滚道46a的内圈46以及设置 第一外滚道47a的外圈47,第一滚道与第一排滚动元件41a配合。内圈46 还包括第二内滚道46b,并且外圈47还包括第二外滚道47b,第二滚道与第 二排滚动元件41b配合。外滚道47a和47b相一致以形成布置为允许内圈46 与外圈47之间角度偏差的球面滚子轴承的几何构造。换言之,滚动轴承在 外圈47中有共同的球面外滚道,并且两个内圈滚道46a和46b关于轴承轴 线以一角度倾斜。
操作期间,诸如对称滚子的滚动元件的旋转运动相对于外圈产生一明显 的离心力,由于外滚道47a和47b的球面几何构造,离心力运作以沿着各自 的滚道朝彼此轴向地推动滚动元件,即,朝向导向圈1。因此,滚动轴承增 加的操作速度导致作用于朝导向圈轴向移动的滚动轴承的力增加,相应的, 这便于导向圈1的作用以相对于内圈46和/或外圈47沿滚动元件的运动路径 对齐滚动元件,例如,防止滚动元件的偏移运动。离心力是拉拽旋转的滚动 元件远离滚动轴承的中心轴线的明显向外的力并且由每个滚动元件主体的 惯性导致。
例如,操作期间,导向圈1允许控制卸载的滚动元件,即,滚动元件未 在滚动轴承的承载区域。另外,导向圈便于控制滚动元件,以便滚动元件在 改进的和更有效的位置进入滚动轴承的承载区域。此外,操作期间,导向圈 引起更低的摩擦,这提供了更稳定的温度运行状况和/或更安静的操作。
由于是浮动型导向圈,导向圈相对于滚动轴承的内圈和/或外圈自由旋转 地布置。导向圈还可以相对于滚动轴承的内圈和/或外圈在轴向方向自由的移 动。然而,导向圈的轴向运动通常由在导向圈的各轴向侧与导向圈邻接布置 的滚动元件限制。
此外,浮动型导向圈可与滚动轴承的内圈和/或外圈滑动接触。导向圈还 可以通过滚动元件或通过径向布置在浮动的导向圈内的滚动轴承保持架悬 挂于滚动轴承的内圈与外圈之间。
在图6a-c中示出了包括不同设计、根据本发明的不同导向圈1的实施例 以及可替代的轴承保持架44,44a和44b的示例性滚动轴承40的示意性剖 面图。例如,保持架可以通过例如钢、黄铜、塑料或者其它适合的滚动轴承 保持架材料的其它形成技术加工、压制或成形。
在图6a中,滚动轴承设置双尖端分叉的保持架44用于控制第一排和第 二排滚动元件的位置。保持架44径向外侧布置并且由导向圈1支撑,导向 圈1运作以确保保持架44相对于内圈46、外圈47和/或滚动元件的正确的 径向位置。导向圈1集中在内圈46上。
在图6b中,滚动轴承设置两个窗型保持架44a和44b、无凸缘的内圈 46以及集中在内圈上的导向圈1,其中保持架44a和44b的每个轴向内部靠 在导向圈1的各侧部上。
在图6c中,滚动轴承设置两个冲压的窗型钢保持架44以及无凸缘内圈 4,其中导向圈1集中在保持架44上。
图7是用于引导滚子轴承中滚子轴承滚子41a的根据本发明的导向圈1 的示例性实施例的部分示意性透视图。操作期间,滚子41a沿内圈46的内 滚道46a运行,以便滚子41的中心轴线与滚道46a之间的相对运动与箭头E 一致,并且滚子46a围绕滚子旋转轴线的旋转运动基本上与箭头D一致。此 外,在滚子-滚道界面发生的内部摩擦力可引起滚子46围绕基本上垂直于滚 子-滚道界面的偏移轴线F的偏移运动,内部摩擦力可由滚子41的接触表面 的弯曲的轮廓和滚道46a引起。如图所示,部分导向圈1的侧部3a从基部2 延伸,以便侧部3a布置为与滚子46的轴向端部43a相邻,使得操作期间当 滚子46推向导向圈1时,有利地防止滚子46的偏移运动。
根据本发明的各种实施例,导向圈可在涉及压力车削、金属旋压或片状 金属工件的挤压成形的制造工艺或者涉及辊轧成形技术的制造工艺中形成, 辊轧成形中,片状成形工件穿过多组滚子传递并通过多组滚子形成。
例如,上文描述的导向圈1或31可由挤压成形装置形成,例如挤压成 形装置可形成包括计算机数字控制(CNC)操作的部分自动化生产线。挤压 成形装置可以例如包括布置成固定并相对于控制工具架和金属成形工具的 运动围绕旋转轴线旋转片状金属工件的主轴单元,该片状金属工件设置圆柱 形形状。例如,工具放置于旋转的圆柱形工件上并且在工件上施加导致金属 中材料变形的压力,以便工件弯曲成包括基部2以及侧部3a和3b的期望的 形状。
导向圈1以及31还可以通过辊轧成形装置形成,例如辊轧成形装置可 以形成包括计算机数字控制(CNC)操作的部分自动化生产线。辊轧成形装 置可以例如包括第一组滚子、第二组滚子以及最后一组滚子,每组滚子包括 片状工件穿过多组滚子传递时用于弯曲片状工件的各自的第一接触表面、第 二接触表面以及最终接触表面。例如,片状金属可以由扁平金属的切片形成, 但片状金属还可以由布置在通过滚子的成形工艺连续传递的金属辊上的连 续金属条形成。
根据一实施例,辊轧成形装置的滚子组或每个滚子组可包括布置成容纳 各接触表面之间的工件的两个配合的相反的滚子。可选地或可替代地,每个 滚子组可包括一个滚子以及不旋转的支撑表面,其中工件在滚子的接触表面 与支撑表面之间传递并且通过滚子的接触表面和支撑表面形成。滚子组还可 布置成提供具有环形形状的工件,其中工件的纵向端部例如通过焊接连接以 形成导向圈。
应该注意的是,参照几个实施例,本发明已经在上文进行了主要的描述。 然而,容易被本领域的技术人员理解的是,没有在上文公开的其它的实施例 同样可能在本发明的范围内,如由所附的本发明的权利要求书所限制。
还应该注意的是,在权利要求书中,术语“包括”不排除其它的元件或 步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个设备或其它单元可 以实现权利要求中例举的若干项的功能。在彼此不同的从属权利要求中例举 的一定特征或方法步骤的事实不能说明这些特征或步骤的组合不能用于一 项有利条件。

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本发明涉及一种用于控制滚动元件位置和/或相对于滚动轴承的内圈控制轴承保持架位置的环形导向圈(1),该导向圈(1)包括基部(2),从基部(2)的第一轴向端部(6a)向径向方向延伸的第一侧部(3a),以及从基部(2)的第二轴向端部(6b)向径向方向延伸的第二侧部(3b),其中第一侧部(3a)和第二侧部(3b)与一体式片材的基部(2)形成整体。本发明还涉及一种用于制造滚动轴承的导向圈的方法。。

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