用于控制在滚动轴承中的内滚道和外滚道之间的滚动元件的位置的滚动轴承保持架以及 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滚动轴承和滚动轴承部件，更具体地，涉及一种用于控制在滚动轴承中的内滚道和外滚道之间的滚动元件的位置的滚动轴承保持架。本发明还涉及一种用于制造滚动轴承保持架的方法。
[0002]例如，所述滚动轴承保持架可以用于控制在滚子轴承或球轴承或者等同物中的滚动元件的位置，其中滚动元件的定向可以相对彼此以及相对于滚动轴承的滚道得到控制。
【背景技术】
[0003]为了分离和控制滚动元件轴承的滚动元件的位置，公知的是提供一种轴承保持架。该轴承保持架防止滚动元件比如滚珠、滚子或圆锥滚子相互摩擦，并且以适当的方式相对于滚动轴承滚道弓I导滚动元件。
[0004]在本领域中，公知的是使用由金属片制成的轴承保持架。例如，在US5152615中，描述了一种滚动元件轴承组件，其包括由具有彼此连接的对接端部的金属片弯曲条带制成的保持架，该保持架包括两个端环和保持架框架，其包围保持滚动元件的多个窗口。然而，从保持架增加到轴承组件的重量增加了组件的总重量以及旋转部件的惯性力矩。保持架还阻碍了轴承的性能，并且增加了处理及制造成本。因此，有必要提供改进的滚动元件轴承保持架，其允许改善性能及制造效率。
【发明内容】
[0005]考虑到现有技术的上述及其他缺点，本发明的总体目的是提供一种用于滚动元件轴承中的滚动元件的改进的且更有效的滚动轴承保持架。
[0006]这些及其它目的通过根据独立权利要求所述的滚动元件保持架以及用于制造滚动轴承保持架的方法来实现。本发明的优选实施例表现在从属权利要求中。
[0007]根据其第一方面，本发明涉及一种用于控制在滚动轴承中的内滚道和外滚道之间的滚动元件的位置的滚动轴承保持架。所述滚动轴承保持架包括保持架体，其包括:圆形第一凸缘部；多个肋部，其相对彼此以周向间隔开的配置从所述第一凸缘部延伸，以及多个窗口，其形成在相邻的间隔开的肋部之间，用于接收和控制所述滚动元件的位置，其中，所述保持架体的第一凸缘部和多个肋部由单件片材形成，并且设置有波浪形结构。
[0008]本发明基于这样的认识，也就是提供了滚动轴承保持架的改进的结构强度，因为波浪形或波纹结构允许相对于形成其的片材的厚度增加保持架体的刚度。由此，可以减小保持架体的厚度和重量，这反过来又降低了其惯性分量，导致改进的且更有效的滚动轴承。
[0009]形成保持架体的片材的波浪形结构进一步增加了保持架体的整个表面面积。例如，通过增加表面面积，增加了用于保持和储存润滑剂比如油脂或油的面积。特别地，所述波浪形结构形成的润滑剂储存器在更长的时间段中保持可消散到滚动轴承的滚动元件和滚道的增加量的润滑剂，从而增加其设置有根据本发明的滚动轴承保持架的轴承装置的寿命和/或减少维护时间。此外，可以减少或避免辅助润滑系统的需要和需求，这导致成本降低以及空间要求降低。
[0010]进一步的优点在于，所述保持架体可以以一种有效且改进的方式由工件制造，工件由更薄更轻的片材形成。特别是，处理和制造得到相当大的改进，并且可以以更经济的方式进行。例如，保持架体可以在涉及片材金属工件比如薄片金属盘的压力车削、或金属旋压、或流旋成形的制造过程中形成，例如通过使用CNC车床和配有金属加工工具的一个或多个刀架。还可以通过使用滚压成形技术来有效地制造保持架体，比如片材成形工件穿过安装在连续台架上的各组滚子的连续弯曲操作，其中，各组滚子例如执行增量弯曲操作，直到获得具有波浪形结构的所需横截面轮廓的保持架体。因此，通过使用具有低擦伤率和低工具成本同时允许高生产率、高精度和低材料成本的制造技术，滚动轴承保持架可以有利地在制造工艺线中由工件制造成广品。
[0011]由波浪形结构提供的保持架体的增加的结构稳定性可以进一步允许抑制在动态(通常是周期性的)操作期间发生在滚动轴承中的振动。例如，波浪形结构的方向和/或尺寸，比如宽度或周期长度，可以适于减少具有与滚动轴承的特定操作条件比如某些旋转速度或动态负载相关联的某些频率或频率间隔的某些振动。波浪形结构还允许减少与设置有根据本发明的滚动轴承保持架的滚动轴承的操作相关联的疲劳和噪声问题。
[0012]例如，窗口的尺寸设置成装配预期的滚动元件。形成在肋部之间的窗口的尺寸可以进一步布置成通过卡扣作用锁定来固定滚动元件，其中肋部布置成接收滚动元件，同时至少部分地柔性弯曲远离每个，以允许将滚动元件插在其之间。由此，滚动元件的固定可以得到进一步提高。此外，由波浪形结构所提供的结构强度可被布置并且对齐成加强保持架体的柔性弯曲和/或卡扣作用锁定功能。
[0013]例如，滚动轴承保持架可以用于保持滚动元件均匀地分布在整个圆周上，以提供均匀的负载分布及安静均匀的运行，其中肋部沿切向设置在滚动元件之间，用于引导无负载区中的滚动元件，以提高轴承的滚动状况并且防止破坏滑动运动，和/或用于保持滚动元件，其中轴承是可分离的设计，在安装或拆卸过程中去除一个轴承环。
[0014]根据滚动轴承保持架的示例性实施例，所述波浪形结构具有波状形状，其包括多个连续重复部。例如，波浪形结构的波状形状由具有正弦波形、矩形波形、三角波形、锯齿波形、或这些波形组合的重复部形成。
[0015]根据示例性实施例，所述滚动轴承保持架还包括与所述第一凸缘部同轴的圆形第二凸缘部，其中，所述多个肋部中的每一个从所述第一凸缘部延伸到所述第二凸缘部。由此，用于接收滚子元件的每个窗口由第一和第二凸缘部和一对肋部限制，该肋部在该第一和第二凸缘部之间平行地，大致平行地或者相对于中心点向彼此单向布置地延伸。根据示例性实施例，所述第二凸缘部同样设置有波浪形结构。
[0016]根据示例性实施例，所述波浪形结构延伸横跨所述第一凸缘部的一部分、横跨所述多个肋部中的每一个、以及横跨所述第二凸缘部的一部分。例如，所述波浪形结构横跨多个肋部从第一凸缘部连续地延伸到第二凸缘部。
[0017]根据示例性实施例，所述波浪形结构在所述圆形第一凸缘部的切线方向上围绕所述保持架沿周向部分地或完全地延伸。换句话说，波浪形结构的延伸的方向环绕轴承体的中心轴线，其中波浪形结构的延伸的方向垂直于保持架体的表面中的凹部(该凹部形成波浪形结构)的延伸的方向，类似于行进波前的前进方向。
[0018]根据示例性实施例，所述波浪形结构在所述圆形第一凸缘部的轴向和/或径向方向上围绕所述保持架沿周向延伸。
[0019]此外，根据示例性实施例，所述保持架体的波浪形结构是均匀的。例如，波浪形结构大致具有波浪形结构的波状形状的相同周期长度或者在整个波浪形结构上或在距圆形第一凸缘部的轴线的给定的径向距离处的波浪形结构的顶点或脊之间的相同距离。
[0020]根据示例性实施例，所述片材由金属片或钢片制成。例如，根据示例性实施例，所述金属片或钢片具有的厚度在0.5和5毫米之间或者在I和3毫米之间。
[0021]根据示例性实施例，所述波浪形结构整体地形成在金属/钢片中并且/或者延伸通过其完整厚度/横截面。
[0022]例如，所述保持架体的主要部分设置有波浪形结构，比如保持架体的至少50%、或75 %、或90 %、或95 %或者完整的保持架体。
[0023]根据示例性实施例，所述波浪形结构的周期长度为所述肋部的纵向长度延伸的1-50%。换句话说，波浪形结构具有重复形状的部分，其具有以规则间隔重复的周期长度，其中，这些部分的周期长度对应于任一肋部的长度的1%和50%之间的长度。由此，每个肋部包括波浪形结构的至少两个或更多个完整的重复部。波浪形结构的周期长度可以进一步是肋部的纵向长度延伸的3%