专利名称：滚动轴承，特别是汽车交流发电机的后轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于旋转机械的滚动轴承。
它尤其适用于汽车交流发电机的后轴承。
一般，轴承的滚动部分通过防护罩或塑料垫圈或钢嵌配件(如定位圈)维持在其支座上。本文中，交流发电机的后轴承均指位于所述交流发电机上与传动装置相反的一边的轴承。
上述不同的方法旨在使工作的稳定性(轴的轴向维持)与装配的灵活性相结合。
不过，滚动轴承的安装和不受限制地工作所需的间隙是有害的，在受到高速振动的情况下，可能引起多种故障。
特别是滚动轴承的外套圈可能转动毁坏轴承。
轴承的轴向间隙和高速振动还可能毁坏套圈上的滚道。
由所述间隙造成的振动和撞击还可能引起滚动部分或它位于轴承座上的槽过早地磨损。
FR-A-1135 722号文件描述了带有旋转轴的机器的轴承，轴承的滚动部分装配在轴承座和旋转轴之间。滚动部分的外套圈硬性固定在轴承座上，其内套圈可相对于旋转轴滑动。由两组弹簧—支架构成的支杆插置在内套圈和旋转轴的凸肩之间，以施加一个使两者分开的力，用以消除轴向工作间隙。不过，弹簧—支架组的硬度太大，所以，只在强应力的情况下才具有有效的弹性。由此可见，只有部件上具有相应的轴向强应力才能消除轴向间隙，这妨碍轴承正常工作。
因此，本发明旨在提出一种用于旋转机械中的滚动轴承，它可保证—准确的定位，—稳定性好，即部件间无工作间隙，无过大的轴向应力，—外套圈固定不转动，—装配自如，不出现热膨胀，—滚动部分能有效冷却。
为此，本发明提出一种用于带有旋转轴的机械的、滚动部分装配在轴承座和旋转轴之间的轴承。滚动部分具有一个外套圈和一个内套圈，内外套圈之间插装有滚动元件。外套圈硬性保持在轴承座上，内套圈与旋转轴一个相对于另一个可以滑动。轴承至少包括一个垫圈，垫圈安装在内套圈和旋转轴凸肩之间，并在内套圈和凸肩之间施加一个使两者分开的力，以便消除工作间隙。该轴承的特征是垫圈具有一个扁平环和多个梯形弹性爪齿，后者从环开始径向延伸，且有一个相对于环平面倾斜的部分，其扁平末端与环平面平行。
在轴向应力的作用下，径向爪齿各自单独弹性变形。因此，带有径向爪齿的垫圈比大小相仿的弹簧—支架组的硬度小。这样，垫圈可以施加一个弹性力，不使部件上有过大的轴向应力而消除部件间的轴向间隙。
根据本发明的可单独采用的其它有利特征，或者根据它们的各种技术上可行的组合—垫圈具有一个外环和多个弹性爪齿，爪齿从该环开始在该环的主平面的两边交替向所述垫圈的内部延伸，环平面一边的爪齿支撑在滚动部分的内套圈上，环平面另一边的爪齿支撑在凸肩上；—轴承含有两个叠置的垫圈，每个垫圈均有一个内环和多个从环向外延伸的弹性爪齿，两个垫圈的弹性爪齿在它们的端部交会使两个内环保持相互分开，一个环支撑在凸肩上，另一个环支撑在套圈上；—一个环形硬性垫圈抵靠在旋转轴的凸肩上，一个弹性垫圈有一个内环，通过它，弹性垫圈依靠在滚动部分的内套圈上，弹性垫圈还有多个弹性爪齿，爪齿从所述内环延伸并支撑在硬性垫圈上；—外套圈通过压靠在轴承座的槽的底座壁上固定在装有滚动部分的轴承座的槽中；—一个板通过螺钉连接在轴承座的与所述底座相反的面上；—外套圈镶装在装有滚动部分的轴承座的槽中；—槽的底座壁有一个环形凸向槽内的支承面，外套圈支撑在该支承面上。
本发明还涉及一种特别是汽车的交流发电机的后轴承以及具有这种轴承的交流发电机。
本发明的其它特征和优点在下列说明中将阐述得更加清楚明了。
该说明只是解释性的，不具有限制性，应对照附图阅读。附图中
图1为根据本发明第一实施例的交流发电机后轴承的轴向剖视图；图2为图1所示的轴承的弹性垫圈的正视图；图3为沿图2中III-III线的剖视图；图4至图6为类似于图1至图3的根据本发明的另一个可能的实施例的轴承的视图；图7至图9为类似于图1至图3的根据本发明的又一个可能的实施例的轴承的视图。
图1所示的交流发电机的后轴承具有一个滚动部分1，后者装配在交流发电机末端的法兰盘3上开的槽2中。该轴承保证交流发电机的标号为A的旋转轴的旋转。
滚动部分1包括一个硬性安装在槽2中的外套圈4和一个滑动安装在旋转轴A上的内套圈5。滚动元件为装在两个套圈4和5的滚道之间的滚珠6。
装有滚动部分1的槽2具有圆柱形的内部轮廓，其直径与套圈4的外径相一致。
该槽2由一个底座2a在法兰盘3的外表面的一端封闭。
该底座2a具有一个凸向槽2内的环形支承面2b，外套圈4支撑在该支承面上。环形支承面2b的内径稍大于外套圈4的内径，所以内套圈5和底座2a之间有间隙。
外套圈4通过环形板9压在槽2中，环形板9连在法兰盘3的内表面上并通过多个螺钉10固定在所述法兰盘3上。该板9的内径稍小于滚动部分的外套圈4的外径，所以该板9部分地与外套圈4的侧边成直角而延伸。螺钉使套圈4紧靠在环形支承面2b上。
法兰盘3的外表面有一个垂直于支承面2b的环形加强筋3a。该加强筋3a的外径大于槽2的内径。
在交流发电机中，轴承具有一个弹性垫圈7，后者套在旋转轴A上。该垫圈7轴向安装在旋转轴A的环形凸肩8和滚动部分1的内套圈5之间。垫圈7在该凸肩8和内套圈5之间被弹性压缩，它将所述内套圈5轴向推向底座2a，因此消除了所有的工作间隙。
凸肩8超出法兰盘3的内表面向交流发电机机壳内延伸。
采用上述结构，滚动部分1的外套圈4硬性固定在由法兰盘3构成的轴承座上。内套圈5和旋转轴A一个相对另一个轴向地在两个方向上滑动。工作间隙由所述套圈5和凸肩8之间的垫圈7施加的力来消除。
当然，根据本发明轴承结构的弹性垫圈7可以采用不同的配置。
图1至图3所示的弹性垫圈7是一个具有一个扁平外环11和多个梯形弹性爪齿12的金属件或塑料件，梯形弹性爪齿12从所述外环11开始径向朝所述垫圈7的内部延伸。
这些弹性爪齿12的长的底边位于扁平外环11处。每个爪齿12在其末端短底边处都有一个平行于扁平环平面的支撑扁平件12a。该支撑扁平件12a通过一个弹性部分12b连在扁平环11上，弹性部分12b交替向垫圈7圆周上的扁平环11的平面的一边或另一边倾斜。
这样，支撑扁平件12a交替地一部分支撑在内套圈5的侧平面上，另一部分支撑在凸肩8上。因此，它们通过使滚动部分1和旋转轴A面对面的接触而保证滚动部分1和旋转轴A承受到预应力。这些支撑扁平件12a为弹性垫圈7确定的内径值随弹性垫圈7所受的挤压的大小而变化。
值得注意的是弹性爪齿12有利地选择了偶数(如8、10或12)。
本实施例具有一个垫圈，制造和装配都特别经济节省。
在图4至图6所示的变型中，对于在该变型中重新出现的图1至图3中的元件，采用相同的标号加上100。
图4至图6中的轴承包含一个装在法兰盘103的槽102中的滚动部分101。该滚动部分101由一个外套圈104、一个内套圈105和滚珠106构成。
环形弹性件117弹性插装在内套圈105和交流发电机的旋转轴A的凸肩108之间。
弹性件117由两个垫圈118组成。这两个垫圈118每个都有一个扁平内环119和多个梯形弹性爪齿120，后者自所述内环119开始径向向外延伸。
每个爪齿120都有一个相对于环平面倾斜的弹性部分120b，后者与扁平端120a(平行于扁平环的平面)相连，爪齿的末端位于扁平环119上的爪齿的短底边处。两个垫圈118的扁平端120a相互依靠且相互通过例如电焊连接在一起。两个环119通过弹性部分120b相互分开。
当弹性体117安装在轴承上的时候，两个环119一个和凸肩108接触，另一个和滚动部分101的内套圈105接触，一个向着另一个弹性挤压。这些环的内径是恒定的。
爪齿120确定的片数及尺寸由垫圈118的厚度根据所需的力和行程而调整。
该弹性件为一体式，安装特别简便。
在图7至图9所示的变型中，对于在该变型中重新出现的图1至图3中的元件，采用相同的标号加上200。
图7至图9中的轴承包括一个装在法兰盘203的槽202中的滚动部分201。该滚动部分201由一个外套圈204、一个内套圈205和滚珠206构成。
一个环形弹性件217将内套圈205弹性推向槽202的底座。该弹性件217为一个弹性垫圈，类似于图4至6所示变型的垫圈118，其内环标号为219，依靠在内套圈205的侧面上，其扁平端标号为220a，支撑在硬性金属垫圈218上，后者顶靠在交流发电机旋转轴A的凸肩208上。
当然，还可有其它的变型实施例。特别是滚动部分的外套圈也可以通过镶装保持在法兰盘的槽中。
上述根据本发明的结构具有很多优点。
旋转轴和轴承滚动部分的轴向间隙可以吸收旋转轴A和其轴承之间的差动膨胀；一旦滚动部分装配在法兰盘上，该间隙还可以使当轴承安装在旋转轴上时在滚动部分上没有附加应力。
轴承滚动部分相对于轴承座(法兰盘)的间隙减小了，所以限制了转子的轴向跳动。尤其在后轴承的情况下，这种跳动可能造成前面的滚动部分崩缺损坏。
采用这样的轴承结构，轴承滚动部分的工作温度也降低了，便于获得良好的润滑效果。
由于滚动部分的外套圈是硬性固定的，所以在出现振动时不会转动，这样可避免装有滚动部分的槽的壁的磨损。
由于槽和滚动部分之间具有最佳的同心性，所以可避免现有技术的轴承由于转子的偏心而引起的磁噪声。
此外，本发明所提供的方案的轴向和径向尺寸小，所以成本低。
根据实施例，一个或多个垫圈对内套圈和凸肩施加一个使两者弹性分开的力，以保证消除间隙且部件上不存在过大的轴向应力。
有利的是，一个或多个垫圈依靠在旋转轴的凸肩上，而不是依靠在硬性固定在旋转轴上的部件上。实际上，后一种情况将组件的制造和装配复杂化了。
权利要求
1.用于带有旋转轴的机器中的轴承，它包括一个安装在轴承座(3、103、203)和旋转轴(A)之间的滚动部分(1、101、201)，滚动部分具有一个外套圈(4、104、204)和一个内套圈(5、105、205)，在两个套圈之间插装有滚动元件(6、106、206)，外套圈硬性保持在轴承座上，内套圈和旋转轴一个相对另一个滑动；轴承至少有一个垫圈(7、117、217)，垫圈装配在内套圈和旋转轴的凸肩(8、108、208)之间，并在内套圈和凸肩之间施加一个将它们分开的力，以消除工作间隙；其特征是垫圈具有一个扁平环和多个梯形弹性爪齿，梯形弹性爪齿自扁平环开始径向延伸且具有一个相对于环平面倾斜的倾斜部分，其末端为一个与环平面平行的扁平端。
2.根据权利要求1所述的轴承，其特征是垫圈具有一个外环(11)和多个弹性爪齿(12)，弹性爪齿(12)从该环(11)开始交替地在所述环(11)主平面的一边和另一边向所述垫圈(7)的内部延伸，环平面一边的爪齿(12)支撑在滚动部分(1)的内套圈(5)上，环平面另一边的爪齿支撑在凸肩(8)上。
3.根据权利要求1所述的轴承，其特征是它包括两个叠置的垫圈(118)，每一个垫圈都有一个内环(119)和多个弹性爪齿(120)，弹性爪齿从所述环(119)向外延伸，两个垫圈(118)的弹性爪齿(120)在它们的端部(120a)会合，使两个内环(119)保持相互分开，所述环(119)中的一个依靠在凸肩(108)上，另一环依靠在滚动部分(101)的内套圈(105)上。
4.根据权利要求1所述的轴承，其特征是它具有一个环形硬性垫圈(218)和一个弹性垫圈(217)，硬性垫圈(218)抵靠在旋转轴(A)的凸肩(208)上，弹性垫圈(217)具有一个用以支撑在滚动部分(201)的内套圈(205)上的内环(219)和多个从所述内环(219)开始延伸并支撑在硬性垫圈(218)上的弹性爪齿(220)。
5.根据上述权利要求之一所述的轴承，其特征是外套圈(4、104、204)通过压靠住槽的底座(2a)的壁而固定在轴承座(3、103、203)的槽(2、102、202)中。
6.根据权利要求5所述的轴承，其特征是板(9、109、209)通过螺钉(10、110、210)连接在轴承座(3、103、203)的与所述底座(2a、102a、202a)相对的面上。
7.根据权利要求5或6所述的轴承，其特征是外套圈镶装在容纳滚动部分的轴承座的槽中。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的轴承，其特征是槽(2、102、202)的底座(2a、102a、202a)的壁具有一个凸向槽(2、102、202)内的环形支承面(2b、102b、202b)，外套圈顶靠在该支承面上。
9.根据上述权利要求之一所述的交流发电机的后轴承，特别是汽车的交流发电机的后轴承。
10.根据权利要求9所述的交流发电机，特别是汽车的交流发电机。
全文摘要
用于带有旋转轴的机器中的轴承具有一个装配在轴承座(3、103、203)和旋转轴(A)之间的滚动部分(1、101、201)，滚动部分包括一个外套圈(4、104、204)和一个内套圈(5、105、205)，两个套圈之间装有滚动元件(6、106、206)，外套圈装在轴承座上，内套圈和轴一个相对另一个滑动；轴承至少有一个垫圈(7、117、217)，后者装在内套圈和轴的凸肩(8、108、208)之间并在其间施加一个将两者分开的力以消除工作间隙；其特征是垫圈有一个扁平环和多个梯形弹性爪齿，爪齿从扁平环径向延伸且有一个相对于环平面倾斜的部分，其末端为与环平面平行的扁平端。
文档编号F16C25/08GK1136649SQ9610045
公开日1996年11月27日 申请日期1996年1月17日 优先权日1995年1月17日
发明者马塞尔·瓦格尔斯伯格, 丹尼尔·达瓦格诺 申请人:瓦莱奥电机设备公司