专利名称：轴承组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴承组件，特别涉及一种球形轴承组件。
背景技术：
图1所示为一种已知类型的球形轴承1，包含轴承箱(housing)2和部分嵌入轴承箱2中的球体3。该轴承箱2包含具有球形轴承表面7的滚道4，围绕着滚道4的套筒5，以及放置和粘合在滚道4和套筒5之间的弹性体6。滚道4和套筒5按照轴承箱2的中心轴同轴排列。该球体3被安装在滚道4内，使得球体3可以在滚道4内自由的旋转而防止任何大的平移运动。
该弹性体6用于吸收球体3相对于轴承箱2在径向上的位移，所谓在径向上即为在正交于轴承箱2的中心轴的方向上。因此，轴承组件1能够抑制径向振动并且补偿安装了轴承组件1的物体中的微小的不对准。
图1的轴承组件1存在的问题是其在平行于轴承箱2的中心轴方向上因作用于球体3上的调节性力的装配缺陷，下文称作轴向力。作用在球体3上的轴向力导致球体3相对于轴承箱2的向轴的方向上，即在平行于中心轴的方向上，发生位移。由于滚道4与球体3的啮合，球体3的轴向位移导致滚道4在同样的方向上发生位移。相对于套筒5的滚道4的这种位移在滚道4和套筒5之间产生剪力。因此，滚道4相对于套筒5重复的和过度的轴向位移可以导致滚道弹性体以及套筒弹性体接触面中的一个或者二者随着弹性体6与滚道4和/或套筒5随后的分离而切断(shearing)。当这发生时，球体3和滚道4不受约束地从套筒5上分离，导致轴承1的损坏。
在球体3和轴承箱2之间有一个阈值转矩，低于该值，不会引起球体3相对于轴承箱2的运动。高于该阈值转矩，球体3会在轴承箱2中旋转。图1的轴承组件1因可以作用于轴承组件1的调节性旋转力，即导致球体3在轴承箱2中旋转的力低于阈值转矩而装配不良。由于作用于球体3和滚道4之间的摩擦力，球体3在滚道4中的旋转促使滚道4做相似的旋转。当轴承1通过干涉配合成为一体时尤为如此，这会导致轴承箱2被放射性地压缩。任何相对于套筒5的滚道4的旋转将再次产生剪力。其结果是，虽然轴承1设计成便于球体3在轴承箱2中旋转，但是当球体3低于阈值转矩重复旋转时，由于滚道弹性体和/或套筒弹性体接触面的切断，轴承1容易损坏。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种能够克服上述设计中的一个或多个所述缺陷的轴承组件。特别是，本发明的一个目的是提供一种在调节性轴向力和/或旋转力方面更有效的轴承组件。
因此，在第一个实施例中，本发明提供了一种轴承组件，包括轴承箱和至少部分嵌入该轴承箱中的球体，所述轴承箱包括具有凹形的轴承表面并容纳至少球体的一部分的滚道；围绕滚道的套筒；以及放置在滚道和套筒之间的弹性构件，其中，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面以及弹性构件的表面包括至少一对相互结合的凸起处和凹进处。
较佳地，所述至少一对凸起处和凹进处相互结合使得在滚道相对于套筒旋转时弹性构件被压缩。
更佳地，滚道和套筒按照中心轴同轴排列并且所述至少一对凸起处和凹进处相互结合使得滚道按照中心轴相对于套筒旋转时弹性构件被压缩。
较优地，至少一对相互结合的凸起处和凹进处是环形的。
便利地，各对凸起处和凹进处具有内凹轮廓。
较佳地，弹性构件厚度均匀并且滚道的邻接弹性构件的表面包括一个或多个凸起处和凹进处并且套筒的邻接弹性构件的表面包括一个或多个相互结合的凹进处或凸起处。
便利地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面分别是凸面的和凹面的。
较优地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面具有不同的曲率或椭圆率。
较佳地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面中的至少一个是波皱的。
便利地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面包括至少一对凸起处和凸起处或凸起处和凹进处，当滚道相对于套筒移位时，它们彼此啮合，从而防止滚道相对于套筒的进一步的移位。
在第二个实施例中，本发明提供了一种轴承组件，包括轴承箱和至少部分嵌入该轴承箱中的球体，所述轴承箱包括具有凹形轴承表面并容纳至少球体的一部分的滚道；围绕滚道的套筒；以及放置在滚道和套筒之间的弹性构件，其中，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面具有不同的曲率。
便利地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面之一是平的环形表面。
可选地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面分别是凸面的和凹面的。
较佳地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面中的至少一个具有非球形的曲率，即非零椭圆率。
较优地，弹性构件的厚度是非均匀的。
较佳地，弹性构件在轴承箱中心的厚度大于在轴承箱末端的厚度。
可选地，弹性构件在轴承箱末端的厚度大于在轴承箱中心的厚度。
便利地，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面以及弹性构件的表面包括至少一对相互结合的凸起处和凹进处。
较优地，球体和滚道的轴承表面是球形的。
便利地，球体包括一个或多个臂。
可选地，球体包括钻孔。
较优地，自润滑衬套放置在滚道和球体之间。
在第三个实施例中，本发明提供了一种制造轴承组件的方法，包括下列步骤提供一个球体；用一个具有凹形轴承表面的滚道围绕球体；用一个套筒围绕滚道；并且在滚道和套筒之间设置弹性构件，其中，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面以及弹性构件的表面包括至少一对相互结合的凸起处和凹进处。
较佳地，用滚道围绕球体的步骤包括在球体上型锻(swaging)滚道。
较优地，用套筒围绕滚道以及在滚道和套筒之间设置弹性构件的步骤包括用弹性构件围绕滚道并且在弹性构件上型锻套筒。
便利地，设置弹性构件的步骤包括通过注入工艺在滚道上模制弹性体。
较佳地，弹性体被额外地模制在套筒上。
为了使本发明可以被容易地理解，并使得其进一步的特征可以被认知，本发明的实施例，将通过实例的方式，参照附图来说明。其中图1是一种已知的轴承组件的横截面图；图2是按照本发明的第一实施例的轴承组件的横截面图；图3是按照本发明的第二实施例的轴承组件的横截面图；图4a和4b是表示本发明的轴承组件的轴承箱部位的分解横截面图；图5是按照本发明的第三实施例的轴承组件的横截面图；和图6是按照本发明的第四实施例的轴承组件的横截面图。
具体实施例方式
图2的轴承组件10包括轴承箱11，内有部分嵌入并且可旋转安装的球体12。
较佳地，球体12是球形的。然而，如下面提请注意的，球体12的形状可选球状体(spheroid)。表示在图2中的轴承组件10的球体12是一个完全的球体。然而，球体12的只是与轴承箱11啮合(即接触)的部分需要是球形。因此，球体12可选为不完全的球体或者球状体，如图3和5中所示。
球体12附有一对臂13，各臂在球体12的对侧、远离轴承箱11的方向上延伸。较佳地，球体12和臂13是整体的从而形成单一部件。臂13用于将轴承组件10安装在其他的部件上，而且可以设有诸如螺纹26或钻孔27。
球体12可附有单臂13以替代一对臂13，如图3的实施例中所示。另外，如图5中所示，球体12可以不附有臂，取而代之包括用于容纳杆、轴等的钻孔20。
轴承箱11包含具有凹形轴承表面17的滚道14，安排在滚道14周围的套筒15以及放置在滚道14和套筒15之间的弹性构件16。滚道14和套筒15按照轴承箱11的中心轴同轴排列。
球体12被安装在滚道14内，使得球体12可以在滚道14内在至少一个方向上(最好在所有方向上)自由地旋转。滚道14的轴承表面17的形状或者曲率最好与球体12的保持一致。另外，球体12和滚道14的轴承表面17最好都是球形的。也就是说，轴承表面17和球体12安装在滚道14内的部分具有球面曲率。在使用球形的球体(sphericalball)12和轴承表面17时，球体12可以在滚道14内在所有方向上自由地旋转。然而，会有一些场合需要非球形的球体12和轴承表面17(例如扁圆的或者扁长的球状体)，例如当需要抑制球体12在特定方向上的旋转时。
轴承表面17的直径最好只稍稍大于球体12的直径，使得球体12既可以旋转，同时又可以防止球体12在滚道14内的任何大的平移运动。
弹性构件16最好完全围绕滚道14的最外表面18延伸，从而在滚道14和套筒15之间形成一个套环。另外，弹性构件16最好由弹性材料，诸如橡胶制成。然而，也可以使用其它提供弹力的方式，诸如密封的液体。
滚道14的邻接弹性构件16的最外表面18是凸面的并且套筒15的邻接弹性构件16的最内表面19是凹面的。滚道14和套筒15的邻接弹性构件16的表面18，19具有相对应的外形。也就是说，表面18，19的曲率或者椭圆率的程度相同。
由于滚道14和套筒15邻接弹性构件16的弯曲表面18，19，无论何时滚道14和套筒15在轴向上，即平行于轴承箱11的中心轴的方向上，彼此相对运动时，弹性构件16被压缩。另外，当滚道14和套筒15相对于彼此在轴的方向上进一步发生移位时，弹性体16进一步被压缩。因此，该轴承组件10装配得能够很好地吸收作用在轴承组件上的轴向力，即可造成球体12相对于轴承箱11在朝向滚道14的开放端方向移位的力。而且，该轴承组件10特别能够适合于很好地阻止过度的轴向力，否则这些轴向力会导致图1中的球形轴承的弹性接触面切断。
滚道14邻接弹性构件16的最外表面18包括环形凹进处或凹槽21并且套筒15邻接弹性构件16的最内表面19包括环形凸起处22。凹进处21和凸起处22对准并相互结合使得弹性构件16被收入凹进处21中并且还被凸起处22围绕。
弹性构件16被凹进处21收入的结果是，滚道14相对于弹性构件16的任何运动造成弹性构件被压缩。只有一个例外，这就是当滚道14相对于弹性构件16按照与限定环形凹进处21相同的轴旋转时，在图2所示的实施例中，滚道14与轴承箱11的中心轴一致。另外，当弹性构件16围绕凸起处22时，套筒15相对于弹性构件16的任何运动造成弹性构件16被压缩；再者，具有相同的例外。因此，任何时候滚道14和套筒15相对于彼此发生移位时，相互结合的凹进处21和凸起处22使得弹性构件16被压缩。而且，当滚道14进一步相对套筒15移位时，由相互结合的凹进处21和凸起处22产生的弹性构件16的压缩增大。
因此，凹进处21和凸起处22相互结合可以阻止作用在轴承组件10上的力。例如，当轴向力作用在球体12上时，滚道14相对于套筒15在轴的方向上移位。然后，相互结合的凹进处21和凸起处22造成弹性构件16被压缩，从而对滚道14相对于套筒15的轴向移位提供渐增的阻力。以此方式，弹性构件16和相互结合的凹进处21和凸起处22发生作用从而抑制轴向力并且防止会导致弹性构件16与滚道14和/或套筒15的接触面发生切断的过度的轴向力。
相互结合的凹进处21和凸起处22还用于吸收作用在球体12和轴承箱11之间的旋转力。由于作用在球体12和滚道14的轴承表面17之间的摩擦力，任何时候球体12在滚道14内旋转时，滚道14都要经受力。当轴承组件10通过干涉配合成为一体时尤为如此。由于干涉配合导致轴承箱11的放射性压缩，滚道14通常被压在球体12上。因此，球体12和滚道14之间的摩擦力可能会相当大。当球体12在滚道14内旋转时，滚道14在球体12的旋转方向上经受移位。滚道14相对于套筒13的这个移位产生剪力，它会导致弹性构件16与滚道14和/或套筒15的接触面损坏。当滚道14的最外表面18和/或套筒15的最内表面19是球状地弯曲时，尤为如此。
当滚道14和套筒15的邻接弹性构件16的接触表面18，19上具有相互结合的凹进处21和凸起处22时，任何时候滚道14相对于套筒15旋转时，弹性构件16被压缩。因此，该轴承组件10不仅能够调节放射和轴向力，也能够调节旋转力。
当凹进处21和凸起处22是环形的，任何时候滚道14和套筒15按照限定环形凹进处21的轴相对于彼此旋转时，弹性构件16不被压缩。这可以通过采用非环形凹进处和凸起处达到目的。可选地，多于一对的凸起处和凹进处可以被设置在滚道14和套筒15的接触面18，19上。事实上，接触面18，19可以采用各种形式的凸起处和相互结合的凹进处。例如，凸起处22和凹进处12可以是从轴承表面17的一个开口端到另一端的螺旋形式，多个凹痕和突块，或者接触面18，19可以是波纹的从而提供波状的外形。
同时参照已经说明过的滚道14的最外表面18上的凹进处21和套筒15的最内表面19上的凸起处22，将可以理解，当取而代之凹进处21被形成在套筒15的表面19上并且凸起处22被形成在滚道14的表面18上时，可以获得相同的技术效果。事实上，当采用超过一对相互结合的凸起处和凹进处时，滚道14和套筒15的各表面18，19既可以包括凸起处也可以包括凹进处。
各凸起处和凹进处的外形最好是光滑的，即，没有任何的尖锐的角。那么就会简化轴承箱11的制造和装配，如下所述。
弹性构件16最好粘合在滚道14和套筒15二者上。然而，当凸起处22和凹进处21的作用是使弹性构件16保持在适当的位置上时，弹性构件16没有必要与滚道14或者套筒15粘合起来。
如已提示的，滚道14和套筒15的邻接弹性构件16的表面18，19最好是弯曲的，使得在任何时候滚道14和套筒15在轴向上相对于彼此运动时，弹性构件16可被压缩。虽然分别具有凸面的和凹面的外形的滚道14和套筒15的表面18，19已经进行了说明，当然表面18，19显然可以分别具有凹面的和凸面的外形。另外，由于凸起处22和凹进处21的要求，滚道14和套筒15的邻接弹性构件16的表面18，19不需要是弯曲的而且可以同为平面的。
按照如上所述的和图2中所示的轴承组件10的实施例中，弹性构件16的邻接滚道14和套筒15的表面没有凹进处21和凸起处22。然而，如现在将要参照图3说明的，凹进处21和凸起处22可以同样地形成在弹性构件16的表面上。
图3所示为按照本发明的轴承组件10的可选实施例。再一次，轴承组件10包括轴承箱11，内有嵌入并且可旋转安装的球体12。然而，不同于图2的实施例，图2中的球体12是一个完全的球体，本实施例的球体12仅仅是部分的球体。另外，该球体12被完全地嵌入轴承箱11中，不同于图2的实施例那样部分地嵌入。
球体2连接有单臂13，它远离轴承箱11延伸。再次，臂13可以设有，举例说，螺纹26或者钻孔27。
滚道14和套筒15的邻接弹性构件16的表面18，19是平面的，即没有曲率。然而，表面18，19中的一个或者二者同样可以是弯曲的。另外，表面18，19的曲率或者椭圆率可以彼此不同。例如，滚道14的最外表面18的曲率可以是球形的(即具有零椭圆率)，同时套筒15的最内表面19的曲率可以是类似球体的(即具有非零椭圆率)。
弹性构件16被粘合在滚道14的最外表面18上并且最好被粘合到套筒15的最内表面19上。然而，如下所述，套筒15和弹性构件16的邻接表面18，24具有相互结合的凸起处22和凹进处21，并因此，弹性构件16无需粘合在套筒15上。滚道14的最外表面18和弹性构件16的邻接表面23是光滑的，即没有任何凸起处或者凹进处。另一方面，套筒15的最内表面19包括一对环形凸起处22，它与形成在弹性构件16的邻接表面24上的一对环形凹进处21(即凹槽)相互结合。这对凹进处21和凸起处22再次相互结合，使得任何时候，无论是轴向力还是旋转力作用的结果，滚道14和套筒15相对彼此发生移位时，弹性构件16被压缩。
在轴承组件10遭受反复的或者过度的轴向或者旋转力后，当极可能切断的接触面是在套筒15和弹性构件16之间时，该轴承组件10的这种设计是特别的有利。
图1的球形轴承1的轴承箱2一般通过将弹性体6直接模制在滚道4的最外表面上，在弹性体6的暴露表面上施加粘合剂，然后在弹性体6上型锻套筒5，来制造。其结果是，弹性体6粘合在滚道4上比粘合在套筒5上更牢固。因此，轴承组件1的任何剪切力很可能发生在套筒5和弹性体6的接触面处。另一方面，对于本发明的轴承组件10，形成在套筒15和弹性构件16的邻接表面19，24上的凹进处21和凸起处22相互结合以防止，或至少极大地降低在该接触面的切断发生的可能性。
当然可以理解，凹进处21和凸起处22可以额外地，或者可选地，形成在滚道14的最外表面18和弹性构件16邻接滚道14的表面23上。再次，凹进处21和凸起处22可以为各种形式，例如螺旋形，凹痕/突块，波皱形。
关于本发明的轴成组件10，凹进处21和凸起处22被设置在滚道14，套筒15和弹性构件16的两个或多个邻接表面18，19，23，24上。其结果是，作用在轴承组件10上的轴向力和/或旋转力不可能导致在滚道14和弹性构件16之间以及在套筒15和弹性构件16之间的接触面的损坏。然而，有可能一个或者两个接触面会损坏。另外，轴承组件10可能会遭受弹性构件16自身的损坏。例如，弹性构件16会通过中心切断或者在凸起处22和/或凹进处21处撕裂。弹性构件16或者其接触面的损坏可能会潜在地导致滚道14从套筒15中分离，从而导致球体12从轴承箱11中分离。
为了防止由于弹性构件16或者其接触面的损坏导致的滚道14和套筒15的分离，滚道14和套筒15邻接弹性构件16的表面18，19最好是弯曲的。另外，套筒15最好在平行于轴承箱11的中心轴的方向上沿滚道14延伸，使得在轴承箱11的端部处套筒15的内径(即套筒15的最内表面19的直径)小于轴承箱11的中心或者赤道处的滚道14的外径(即滚道14的最外表面18的直径)。由此，一旦接触面或者弹性构件16损坏，就能够防止在平行于轴承箱11的中心轴方向上滚道14与套筒15分离。
可选地，或者额外地，滚道14和套筒15邻接弹性体16的表面18，19中的一个(下文中所指第一表面)包括至少一个凸起处并且滚道14和套筒15的另外一个表面18，19(下文中所指第二表面)包括至少一个凹进处和/或凸起处，当弹性构件16损坏时，它与第一表面的凸起处啮合。在此例中的啮合应该被理解为，只要滚道14和套筒15相对于彼此运动时，第一表面的凸起处用于防止第二表面的凸起处或者凹进处通过。因为第一表面的凸起处不能通过第二表面的凸起处/凹进处，所以可以防止滚道14和套筒15的分离。
图4a和4b表示形成在滚道14和套筒15的表面18，19上的凹进处21和凸起处22的可能的例子，当弹性构件16损坏时，它们啮合起来。
在图4a中，凹进处21形成在滚道14的表面18上并且相互结合的凸起处22形成在套筒15的表面上。弹性构件16具有均匀的厚度且没有任何的凹进处或凸起处。凹进处21的深度和凸起处22的高度均大于弹性构件16的厚度。因此，一旦弹性构件16或其与滚道14或套筒15的接触面出现损坏时，可防止凸起处22从凹进处21脱离。
在图4b中，一对凸起处22a形成在滚道14的表面18上，且单一的凸起处22b形成在滚道14的两个凸起处22a之间位置处的套筒15的表面19上。本例子中的弹性构件16包括三个凹进处21，各凹进处21形成在凸起22a和22b处并与凸起处22a和22b相互结合。各凸起处22a和22b的高度大于弹性构件16正常厚度的一半。更精确地，任何一对啮合凸起处22a和22b的总高度均大于弹性构件16的厚度。结果，当弹性构件16或其接触面损坏时，套筒15的单一的凸起处22b可被防止通过滚道14的任意一个凸起处22a。
图5表示按照本发明的轴承组件10的另外的实施例。在此进一步的实施例中，组件10的球体12是完全嵌入轴承箱11内部的不完全的球体并具有穿过中心接纳杆、轴等等的钻孔20。如同在图2和3中表示的轴承组件10的实施例一样，作为选择球体12可是完全的球体(或完全的/部分的球状体)并可以包括连接到球体12上的一个或多个臂。
滚道14的最外表面18是凸面的，同时套筒15的最内表面19是凹面的。套筒15的最内表面19的曲率或椭圆率的程度大于滚道14的最外表面18的曲率或椭圆率的程度，即套筒15的表面19与滚道的表面18是凸面的相比是更凹。因此，弹性构件16具有非均匀的厚度且其在轴承箱11的中心或赤道线处比在轴承箱11的末端处厚。
在图2至4中表示的轴承组件10的实施例中，滚道14的最外表面18和套筒15的最内表面19具有同样的曲率或椭圆率的程度；平面表面是一个没有曲率度或椭圆率等于1的表面。因此，弹性构件16可被看作具有均匀的厚度。即使当弹性构件16包括一个或多个凹进处或凸起处时，在各方面没有凸起处或凹进处的弹性构件16的厚度是不变的。相比之下，图5中的轴承组件10的弹性构件16在厚度上是变化的。
滚道14、套筒15和弹性构件16彼此邻接的表面18、19、23和24优选地是没有凹进处21和凸起处22。然而，可能仍然为表面18、19、23和24提供一对或多对相互结合的凸起处和凹进处。尤其一对或多对相互结合的凸起处和凹进处可能形成在滚道14的最外表面18和弹性构件16的邻接表面23上。
当轴承组件10受到重复的或过度的轴向力或旋转力，可能切断的接触面在套筒15和弹性构件16之间时，轴承组件10的这种设计，像图3那样，是较佳的。由于套筒15的表面19凹形的形状，滚道14相对于套筒15的任何的轴向位移都将引起弹性构件16向着套筒15的表面19被压缩。因此，防止滚道14和套筒15分离。
套筒15的最内表面19的曲率优选是非球形的，即具有非零的椭圆率。因此，滚道14相对于套筒15的任何旋转都将引起弹性构件16向着套筒15的凹形表面19被压缩；对此仅有的例外是当滚道14和套筒15按照轴承箱11的中心轴相对于彼此旋转时。优选地，套筒15的最内表面19是扁圆的，更加优选地是具有在0.80和0.97之间的扁圆率(平方根(1-(c/a)2))。
尽管对于具有凹形轮廓的套筒15的最内表面19已经进行了介绍，应该理解，在具有凸面的表面19中能取得同样的技术效果。在这种情况下，弹性构件16在轴承箱11的末端比在轴承箱11的中心或赤道线处厚。
滚道14的最外表面18优选是弯曲的(凸面的或凹面的)从而在滚道弹性构件接触面损坏时防止滚道14和套筒15额外地分离。然而，滚道14的表面18作为选择可是平面的，尤其当弹性构件16牢固地连接到滚道14时(例如通过直接将弹性构件16模制到滚道上)。
图5中表示的特定的实施例是在不耐用的套筒弹性构件接触面防止轴承组件10损坏而专门设计的。当然显而易见，一旦不耐用的接触面在滚道14和弹性构件16之间，则滚道14和套筒15的表面18和19的外形可以颠倒。
在上面描述的轴承组件10的所有实施例中，润滑剂或自润滑衬套(未显示)可以设置在球体12和滚道14的轴承表面17之间以减小摩擦。
图6表示轴承组件10的另外的实施例，其中弹性构件16被提供作为部分插入物(insert)25。插入物25包括内圆柱壁28和外圆柱壁29，外圆柱壁29环绕着内圆柱壁28并与内圆柱壁28同轴。弹性构件16被设置在插入物25的内圆柱壁28和外圆柱壁29之间。
在轴承组件10的制造期间，将插入物插入在滚道14和套筒15之间。一旦插入在滚道14和套筒15之间，插入物25的内壁28便形成滚道14的一部分，插入物25的外壁29便形成套筒15的一部分。
内壁28的最内表面30和外壁29的最外表面31是平的环形平面。相似地，滚道14的最外表面18和套筒的最内表面19也是平的环形平面。因此，插入物25可容易地被插入在滚道14和套筒15之间。将插入物25插入后，内壁28和外壁29的末端32是可变形的并被用柱支撑在滚道14和套筒15的末端上，从而可将插入物25稳固地保留在滚道14和套筒15之间。
内壁28和外壁29邻近弹性构件16的表面包括多对相互结合的凹进处21和凸起处22。就像上述关于图2至5的实施例所描述的，凹进处和凸起处可形成在从弹性构件16的表面和内壁28与外壁29邻近弹性构件16的表面中选择的任何两个和多个表面上。额外地，或作为选择，内壁28和外壁29的邻近弹性构件16的表面可具有不同的曲率从而弹性构件具有非均匀的厚度。
现在将描述制造图2至5的轴承组件的方法。轴承组件10优选地通过首先在球体12上型锻滚道14而制造。于是任何的凸起处或凹进处在滚道14的最外表面18上用机器加工。然后将弹性构件16粘合到滚道14的最外表面18上。弹性构件16优选是通过注射模塑法直接铸造在滚道14的最外表面18上的弹性体。通过将弹性构件16直接铸造在滚道14上，弹性构件16填充形成在滚道14的最外表面18上任何的凹进处并环绕形成在滚道14的最外表面18上的任何的凸起处。形成在弹性构件16的最外表面24中的任何凸起处或凹进处优选地在模制过程中形成。于是用机器加工套筒15的最内表面19以包括任何必要的凸起处或凹进处。最后，在弹性构件16上型锻套筒15。在弹性构件16上型锻套筒15之前，优选地在套筒15和弹性构件16之间使用一层粘合剂，从而将弹性构件16粘合到套筒15上。
轴承组件10的弹性取决于弹性构件16在滚道14和套筒15之间被压缩的程度。优选地，均匀地压缩弹性构件16，即在弹性构件16的各个方面上压缩的程度是同样的，从而轴承组件10的弹性是恒定的。对于那些弹性构件16具有均匀厚度的轴承组件10的实施例，需要均匀地压缩弹性构件16的计算是相当简单的。特别，在弹性构件16上型锻套筒15以达到弹性构件16的均匀压缩做起来相当简单。
与其在滚道14上模制弹性构件16，然后在弹性构件16上型锻套筒15，不如首先将套筒15放置在滚道14周围，然后在滚道14和套筒15之间模制弹性构件16。以这种方式，直接将弹性构件16粘合到滚道14和套筒15上。
当然，应该理解在轴承组件制造中依惯例使用的其他方法可以作为选择或额外地在本发明的轴承组件的制造中使用，并且上述描述的过程仅通过举例的方式被提供。例如，可在单独的过程中模制弹性构件16，然后将其拉至滚道14的最外表面18上。另外，可将轴承箱11作为独立元件形成，然后在球体12上型锻。
关于本发明的轴承组件，其比公知的球形轴承更有效地吸收和抑制轴向力和旋转力。特别，轴承组件能够抵抗轴向力和旋转力，否则，该轴向力和旋转力会造成公知的球形轴承的弹性接触面切断。
当在本说明书和权利要求中使用时，术语“包括(comprises)”和“包括(comprising)”以及其变形是指包括的特定的特征、步骤或整体。该术语不能被解释成排除其他特征、步骤或组件的存在。
在前述的说明书，或下述的权利要求书，或附图中公开的，以其特定的形式或按照执行公开功能的装置，或达到公开结果的方法或过程表达的特征，适当的，可利用单独地或任何这些特征的结合以其各种各样的形式实现本发明。
权利要求
1.一种轴承组件，包括轴承箱和至少部分地嵌入该轴承箱中的球体，所述轴承箱包括具有凹形轴承表面并容纳至少球体的一部分的滚道；围绕该滚道的套筒；以及放置在该滚道和该套筒之间的弹性构件，其中，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面以及弹性构件的表面包括至少一对相互结合的凸起处和凹进处。
2.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，所述至少一对凸起处和凹进处相互结合，从而在滚道相对于套筒旋转时弹性构件被压缩。
3.如权利要求2中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒按照中心轴同轴排列并且所述至少一对凸起处和凹进处相互结合，从而滚道按照中心轴相对于套筒旋转时至少弹性构件的一部分被压缩。
4.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，至少一对相互结合的凸起处和凹进处是环形的。
5.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，各凸起处和凹进处具有内凹轮廓。
6.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，弹性构件厚度均匀并且滚道的邻接弹性构件的表面包括一个或多个凸起处和凹进处并且套筒的邻接弹性构件的表面包括一个或多个相互结合的凹进处或凸起处。
7.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面分别是凸面的和凹面的。
8.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面具有不同的曲率。
9.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面中的至少一个是波皱的。
10.如权利要求1中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面包括至少一对凸起处和凸起处或凸起处和凹进处，当滚道相对于套筒移位时，它们彼此啮合，从而防止滚道相对于套筒的进一步的移位。
11.一种轴承组件，包括轴承箱和至少部分地嵌入该轴承箱中的球体，所述轴承箱包括具有凹形轴承表面并容纳至少球体的一部分的滚道；围绕滚道的套筒；以及放置在滚道和套筒之间的弹性构件，其中，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面具有不同的曲率。
12.如权利要求11中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面之一是平的环形表面。
13.如权利要求11中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面分别是凸面的和凹面的。
14.如权利要求11中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面中的至少一个具有非球形的曲率。
15.如权利要求11中所述的轴承组件，其特征在于，弹性构件的厚度是非均匀的。
16.如权利要求15中所述的轴承组件，其特征在于，弹性构件在轴承箱中心的厚度大于在轴承箱末端的厚度。
17.如权利要求15中所述的轴承组件，其特征在于，弹性构件在轴承箱末端的厚度大于在轴承箱中心的厚度。
18.如权利要求11中所述的轴承组件，其特征在于，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面以及弹性构件的表面包括至少一对相互结合的凸起处和凹进处。
19.如权利要求1、11中任一所述的轴承组件，其特征在于，球体和滚道的轴承表面是球形的。
20.如权利要求1、11中任一所述的轴承组件，其特征在于，球体包括一个或多个臂。
21.如权利要求1、11中任一所述的轴承组件，其特征在于，球体包括钻孔。
22.如权利要求1、11中任一所述的轴承组件，其特征在于，自润滑衬套放置在滚道和球体之间。
23.一种制造轴承组件的方法，包括下列步骤提供球体；用具有凹形轴承表面的滚道围绕球体；用套筒围绕滚道；并且在滚道和套筒之间设置弹性构件，其中，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面以及弹性构件的表面包括至少一对相互结合的凸起处和凹进处。
24.如权利要求23中所述的方法，其特征在于，用滚道围绕球体的步骤包括在球体上型锻滚道。
25.如权利要求23中所述的方法，其特征在于，用套筒围绕滚道以及在滚道和套筒之间设置弹性构件的步骤包括用弹性构件围绕滚道并且在弹性构件上型锻套筒。
26.如权利要求23中所述的方法，其特征在于，设置弹性构件的步骤包括通过注入工艺在滚道上模制弹性体。
27.如权利要求26中所述的方法，其特征在于，弹性体被额外地模制在套筒上。
全文摘要
一种轴承组件包括轴承箱和至少部分地嵌入该轴承箱中的球体，所述轴承箱包括具有凹形轴承表面的滚道；围绕滚道的套筒；以及放置在滚道和套筒之间的弹性构件，滚道和套筒的邻接弹性构件的表面以及弹性构件的表面较佳地包括至少一对相互结合的凸起处和凹进处。可供选择地，或者另外，滚轮和套筒的邻接弹性构件的表面具有不同的曲率。
文档编号F16C11/06GK1757944SQ20051010826
公开日2006年4月12日 申请日期2005年10月8日 优先权日2004年10月6日
发明者艾伦·克拉克, 保罗·史密斯 申请人:美蓓亚株式会社