滚动轴承的导向圈的制作方法
【技术领域】
[0001]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。
[0002]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】
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]根据一不例性实施例，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。
[0017]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。
[0018]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