专利名称：具有过滤保持架的圆锥滚柱轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及滚柱轴承以及用于安装在该滚柱轴承中的保持架。 更具体地，本发明涉及圆锥滚柱轴承(即，具有包括斜滚道的
5—个内圈和一个外圏的轴岸、斜滚道之间i殳置有圆锥滚动体)。
背景技术：
更具体地，由于能够承受较大的轴向力和径向力，该轴承适用 于车轮相对于所述车辆构架的转动。
该类轴承的 一个问题在于润滑以及防止外界污染固体颗粒，诸 10 :^灰尘。
^^知的滚柱轴承是这样的，在其中，内圈和外圈之间安装有保 持架，该保持架一方面具有确定滚动体彼此之间位置的作用，另一 方面具有过滤的作用，即，对固体颗粒的通过起屏障作用的同时， 允许轴/K润滑流体通过。
15 根据已知实施例，保持架包括环形体，在环形体的横向边上，
油环大致径向延伸。
更具体地，文献EP-A-0 644 343描述了包括保持架的圓锥滚柱 轴承，该保持架装有封闭内圈和外圈之间空间的密封装置。在为密 封装置中设置开口的同时形成了过滤器。
i"旦是，在所获得的润滑的质量方面，该实施例不完全令人满意。 事实上，所定位的且基本为轴向的开口使得，不可能使足量润滑液 有规律且均勾地流入轴承中。那么，轴承会因为显著的径向和轴向 作用而承担快速磨损的风险。
5 此外，这样的开口不适合如下的圆锥滚柱轴承的润滑，在所述
圆锥滚柱轴承中，滚动体与滚道之间的斜接触通常使得润滑液从轴 承大直径侧的横向边缘朝向轴承小直径侧的横向边缘发生位移。
此外，与内圏和外圈接触的密封装置产生摩擦力偶(friction couple )，这种摩〗察力偶会在内外圏的相对转动方面影响轴承的性 10能，并且会导致密封装置磨损。
此外，上述实施例使圆锥滚柱轴承的装配更为复杂，其中，在 将滚动体设置在内圈上之后再将外圈装配在内圈之上。该发明的目 的是，通过提供包括如下保持架的圆锥滚柱轴承来解决该问题，所 述保持架容易组合而且提高滚动体定位功能和过滤功能。
15
发明内容
因此，本发明4是供一种滚柱轴承，所述轴承至少包括内圈和 外圈，所述内外圏包括斜滚道，斜滚道之间设置有均具有自转轴的 圆锥滚动体，以便所述圈可以相对旋转；以及保持架，所述保持架 包括装配在内圏和外圏之间的大致锥形的环形体，所述环形体包括
20均匀分布的开口，在每个开口中，滚动体大致沿其自转轴设置，所 述保持架还包4舌大致径向地延伸至每个环形体4黄向边的环形油环， 每个环形油环包括至少一个大致径向的内部凸起和一个大致径向 的外部凸起，所述凸起在环形体的任一侧上分别朝向内圈和外圈延 伸，每个凸起的自由端被设置成与相应圈相对并远离该相应圈，以
25i"更轴7 义在凸起与圏之间具有轴向和径向有效间隙，所述间隙的尺寸
让轴承润滑液能够通过，而且能够对固体颗粒的通过起到屏障作 用。
因此，^4居本发明的滚柱轴承示出了四个径向和轴向间隙的组 合，以便让足量的润滑液可以有头见律地通过。此夕卜，由于凸起和圈
5之间没有4妄触，简化了轴7了义的装配，并且4吏得可以在用作固体颗粒
通过的屏障的同时，不增加摩擦力偶。
根据具体实施例，至少一个外圏横向边缘设置在内圏的横向边 缘之间，相应的环形油环的外部凸起和内部凸起使其自由端分别设 置成与外圈的径向表面和内圏的轴向表面相对。
10 该实施例适合于圆锥滚动轴承中润滑液的移动，以便提供符合
要求的轴承润滑。
根据第二方面，本发明涉及用于安装在才艮据第一方面的滚柱轴 承中的保持架，所述保持架包括大致锥形的环形体，所述环形体包 括均匀分布的开口，在每个开口中，滚动体趋向于大致沿其自转轴
15 而i殳置，所述保持架还包括大致径向地延伸至每个环形体4黄向边缘 的环形油环，每个环形油环至少包括一个大致径向的内部凸起和一 个大致径向的外部凸起，所述凸起在环形体的任一侧上延伸，每个 环形油环的尺寸^f吏得每个凸起的自由端祐 没置成与相应的圏相对 并远离该相应的圈，并且容许凸起和圏之间具有轴向和径向的有效
20 间隙，所述间隙的尺寸使得轴承润滑液可以通过，并且所述间隙可 以起到对于固体颗粒通过的屏障的作用。
通过以下参照附图的描述，本发明的更多目标和优点将变得显 而易见，附图中
图1是根据第一实施例的包括保持架的圓锥滚柱轴承的纵向剖 视图，该视图示出了设置在内圈和外圈上的斜滚道之间的圓锥滚动 体4皮此之间的位置，所述保持架包括位于锥形环体每个端部的环形 油环，每个油环具有连续的环形凸起，轴向和径向的有岁文间隙形成
5 在凸起和圏之间；
图2是图1锥形球轴承的小直径侧的立体图3是图1保持架的在锥形球轴承小直径侧的横向表面视图4是图3中沿线IV-IV的纵向剖一见图5是4艮据第二实施例的包括保持架的滚柱轴承的纵向剖一见 10图，每个油环包括多个相邻凸起，每个油环的外部横向表面朝向另 一个油环弯曲；
图6是图5保持架的在锥形球轴承小直径侧的立体图7是图5保持架的在锥形球轴承小直径侧的横向表面的视
15 图8是图7中沿线VIII-V1H的纵向剖视图9是根据第三实施例的包括保持架的滚柱轴承的纵向剖视 图，位于大直径侧的油环通过辅助装置与环形体的4黄向边结合；
图10是图9中保持架的在锥形球轴承大直径侧的立体图11是图9中保持架的在锥形球轴承小直径侧的横向表面的 20 视图12是图11中沿线XII-XII的纵向剖^L图13a和图13b是图12中的细节A与B的部分—见图，分别示 出了将油环与环形体结合的装置，所述装置包括^没置在环形体的才黄 向边缘的调心衬垫(centering pads )和钩以及设置在环形油环上的 5 孔；
图14是图11中沿线XIV-XIV的皇从向剖^见图； 图15是图14中细节C的立体图16a和图16b分别是图9中油环大直径侧和保持架的视图， 油环与环形体分离。
10
具体实施例方式
参照附图，描述了具有轴D的滚柱轴承。该滚柱轴承包括同轴 的第一圏1和第二圏2，并且每个圏包4舌与轴D交叉的滚道3。
但是，参照该实施例所进行的描述直接适用于包括第一圏l和 第二圈2的轴承，每个圏上i殳置有两个滚道3，同时第一圈l和第 15二圈2由两部分制成，每部分包括滚道3。
在以下描述中，"轴向，，或者"纵向，，或者"侧向"和"径向" 分别指的是与轴D相平4亍和垂直的平面。此外，"外部"和"内部" 分别指的是远离和靠近轴D的纵向平面，或者是靠近或远离轴承横 向边纟彖的一黄向平面。
20 滚道3倾斜得使滚道3之间的径向间隙和每个滚道3与轴D之
间的径向间隙一起减小。于是，滚柱轴承在靠近所述圈1、 2的滚 道3之间的径向间隙为最大的横向边缘处具有大直径，而在靠近所
述圈1、 2的滚道3之间的径向间隙为最小的横向边缘处具有小直径。
相同的圓锥滚动体4安装在斜滚道3之间以《更第一圈1和第二 圈2相对于轴D可以相对旋转，其中每个圓锥滚动体具有自转轴R。
5 在第一内圏l和第二外圈2之间，通过安装在所述圏之间的保
持架，圆锥滚动体4相对于彼此保持在适当位置。
保持架包括大致锥形的环形体5，该锥形环形体具有相对于轴 D倾斜的内部表面和外部表面。环形体5的整体倾角基本上与滚道 3的倾角相同，而且环形体的轴向尺寸基本上与滚道3的轴向尺寸 10 相对应。此夕卜，环形体5的厚度，即环形体内部表面和外部表面之 间的径向间距，通常小于圓锥滚动体4的圆形截面的直径。此外， 该厚度从轴承的小直径侧到轴承的大直径侧充分地增加。
环形体5包4舌均匀分布的开口 6,在每个开口中，；衮动体4大 致沿着其自转轴R设置。在图中，滚动体4的自转轴R位于环形体
15 5的内部表面之下。乂人而，在两个相邻的开口6之间，环形体5包 *括具有大致锥体形状的材泮+桥(material bridge) 7,材泮+桥的底部 形成了环形体5的外部表面。靠近于大直径侧，在材料桥7的每个 侧面的部分区域上形成轴向凹槽9。从而，材并牛桥7在所述部分区 域上提供了基本平行的表面，该表面间的横向间隙小于底部边缘8
20 的横向间隙。
4吏用圆锥滚柱轴岸义(即，包括杀+滚道3的轴岸义，在杀牛滚道之间 i殳置有圆锥〉衮动体4)以仅J寻与其中一个圏成一体的第一部分可以 在7K受显著的轴向和径向载荷的同时相对于与另外一个圈成一体 的第二部分进;f于相对转动。更具体地，使用该轴承以使得车轮可以
25 相7于于所述车辆构架4争动。
因此，为了获得具有符合要求的使用寿命的轴承，轴承的润滑
及其防止外部污染固体颗粒(诸如灰尘)进入圏1、 2之间是必要 的。
除了在圏1、 2之间相对于4皮此地定位滚动体4的功能之外，
5还提供了，保持架也能实现过滤功能，即，允许轴承润滑液通过并 且对固体颗粒的通过起屏障作用。
因此，保持架还包括大致径向延伸至环形体5的每个横向边缘 的环形油环IO。那么，4呆持架包括位于轴7K大直径侧的4交大直径的 环形油环10和^f立于轴岸义小直径侧的4交小直径的环形油环10。每个
10 环形油环10至少包括一个内部凸起11和一个外部凸起12，所述内 部凸起和外部凸起大致是径向的并且在环形体5的任一侧上分别朝 向内圈1和外圈2延伸。设置每个环形油环10的径向和轴向尺寸， 使得每个凸起11、 12的自由端被定位成与相应的圈相对并且远离 该相应的圈1、 2。该轴岸义在内部凸起11和内圈1之间以及外部凸
15起12和外圈2之间也具有轴向和径向的有岁丈间隙。
有效间隙13的尺寸使得过滤功能最佳。另外，通过组合凸起 11、 12和圏1、 2之间的四个轴向和4圣向的有步丈间隙，力口强了过滤 功能的实施。it匕外，在凸起ll、 12和圏1、 2之间没有摩才察接触的 情况下，有效间隙13可能防止外部污染物颗粒的通过。从而避免 20 了，在圈1、 2相对旋转过程中增加摩^"力偶进而影响轴承特性。 此外，如刚才所述，由于有效间隙13 4吏外圏2可以安装在内圏1 上，所以可以容易地安装轴承，其中，内圏上装配有设置在保持架 内的圓锥滚动体4。
此外，由于不要求特殊机加工，因此可容易地实现过滤功能。 25例如，从而避免在内圏1和外圏2上设置接触面，并且该圏可以是 标准圈。还可以避免在油环10内i殳置孑L。
图中提出，外圈2的至少一个横向边缘将设置在内圏l的横向 边缘之间。更具体地，与内圏l相比外圏2具有较小的轴向尺寸， 内圈1和外圏2的位于轴岸义小直径侧上的4黄向边》彖基本上i殳置在同 一平面内，但是外圏2的位于大直径侧上的横向边缘设置在内圈1 5 的4黄向边纟彖之间。
除了减小轴承轴向的总体尺寸之外，该实施例尤其适用于提高 圆锥滚柱轴承中保持架的过滤功能。
事实上，在大直径侧，可以4吏环形油环10的外部凸起12和内 部凸起11的自由端#1定位成分别与外圏2的径向表面14和内圈1 10 的4由向表面15相》寸。
因此， 一方面是凸起ll、 12相对于圈1、 2表面的特殊位置， 另一方面是凹槽9的出现，两者在轴承的大直径侧结合。这种结合 有可能实现足量润滑液有规律地通过。此外，该结合适合于圆锥滚 柱轴承的特殊润滑，其中，由于倾斜的滚道和圆锥滚动体4的存在， 15 润滑液通常乂人大直径侧流向小直径侧。事实上，润滑液可以"存4诸" 在内圏1的轴向壁15上和凹槽9中，以便润滑液在轴承内均匀分布。
才艮据图1至图4所示的第一实施例，环形体5和环形油环10 是一体祷件。油环10具有大致向外部凸起的外部横向表面16，并 20且包4舌环形的且连续的内部凸起11和外部凸起12。
才艮据图5至8所述的第二实施例，油环10包括多个邻近的内 部凸起11和外部凸起12。凸起11、 12设置在开口 6的横向边缘上， 以1更环形油环具有在一黄向边上的交^办的翼片17和在开口 6之间的 凹口 18。
为了防止与保持架接触的固体颗粒进入，每个油环10的外部 才黄向表面16朝向另一个油环10弯曲。
作为一个变型例(未示出)，保持架可具有根据上述第一实施 例或第二实施例的环形油环的组合。具体地，其中一个油环10或 5 者两个油环10可以在油环体的一侧上设置有环形的连续的凸起， 并且在油环体的另一侧上设置有交替翼片17和凹口 18。此外，其 中一个油环10可具有朝外凸出的外部4黄向表面16，另一个油环10 可具有朝向具有朝外凸出的外部冲黄向表面16的所述油环10凸出的 外部纟黄向表面16。
10 进一步，保持架可由通过适合装置连接起来的几个部分制成。
更具体地，环形体5可包括几个部分，尤其是两部分。4艮据图9至 图16中示出的第三实施例，具有4交大直径的环形油环IO可以通过 适合的辅助装置与环形体5的横向边缘结合。作为可能的额外变型 例，具有小直径的油环10可以通过适合的辅助装置与环形体5结
15 合。
辅助装置可包括设置在环形体5的横向边缘上的调心衬垫19 和钩20，调心衬垫19和钩20与i殳置在环形油环10上的孔21配合。
在图16b中，环形体5设置有5个均匀分布在材料桥7的延伸 部上的钩20和5个调心坤于垫19，每个调心^H"垫^皮定^f立成^巨两个相 20邻钩20等距。此外，为了提高孔21中的钩的性能，油环10可以 具有乂人外部凸起12径向延伸并且部分地封闭每个孔21的凸边22。
权利要求
1.一种滚柱轴承，至少包括一个内圈(1)和一个外圈(2)，所述内圈和外圈包括斜滚道(3)，所述斜滚道之间设置有具有自转轴(R)的圆锥滚动体(4)，以便所述圈可以相对旋转；保持架，所述保持架包括装配在所述内圈(1)与所述外圈(2)之间的大致锥形的环形体(5)，所述环形体包括均匀分布的开口(6)，在每个所述开口中都有滚动体(4)大致沿其自转轴(R)设置，所述保持架还包括大致径向地延伸至每个所述环形体(5)横向边缘的环形油环(10)，所述轴承的特征在于，每个所述环形油环(10)至少包括一个大致径向的内部凸起(11)和一个大致径向的外部凸起(12)，所述内部和外部凸起在所述环形体(5)的任一侧上分别朝向所述内圈(1)和所述外圈(2)延伸，每个所述凸起(11、12)的自由端被定位成与相应的所述圈(1、2)相对并离开所述相应圈(1、2)，以便所述轴承在所述凸起(11、12)与所述圈(1、2)之间具有轴向和径向的有效间隙，所述间隙的尺寸使得轴承润滑液可以通过，而且所述间隙对固体颗粒的通过起到屏障作用。
2. 根据权利要求1所述的滚柱轴承，其特征在于，所述外圈(2) 的至少一个所述横向边缘设置在所述内圏(1 )的所述横向边 缘之间，所述环形油环(10 )的相应的所述外部凸起(12 )和 内部凸起(11 )使其自由端被定位成与所述外圏(2)的径向 表面(14 )和所述内圏(1 )的轴向表面(15 )相对。
3. 根据权利要求2所述的滚柱轴承，其特征在于，所述外圈(2 ) 与所述内圏(1)相比具有较小的轴向尺寸。
4. 一种用于安装在才艮据权利要求1至3中任一项所述的滚柱轴承 中的保持架，所述保持架包括大致锥形的环形体(5)，所述环 形体包括均匀分布的开口 (6),滚动体(4)确定为大致沿其 自转轴(R)而设置在每个所述开口中，所述保持架还包括大 致径向地延伸至每个所述环形体(5)的4黄向边纟彖的环形油环(10)，每个环形油环(10)至少包括一个大致径向的内部凸 起(11)和一个大致径向的外部凸起(12)，所述凸起在所述 环形体(5)的任一侧上延伸，每个环形油环(10)的尺寸使 得每个所述凸起(11、 12)的所述自由端净皮定位成与相应的所 述图(1、 2)相对并离开所述相应的圈(1、 2)，并且容许所 述凸起(ll、 12)和圈(1、 2)之间具有轴向和径向的有岁丈间 隙(13)，所述间隙的尺寸4吏得轴7K润滑液可以通过，并且所 述间隙对固体颗粒的通过起到屏障作用。
5. 根据权利要求4所述的保持架，其特征在于，所述环形体(5 ) 包括位于所述开口 ( 6 )之间的材冲牛桥(7 ),在所述材料桥(7 ) 每个侧面的一部分上设置轴向凹槽(9 )，所述凹槽靠近具有大 直径的所述油环(10)而i殳置。
6. 根据权利要求4或5所述的保持架，其特征在于，至少一个环 形油环(10)的所述外部冲黄向表面(16)朝向另一个油环(10) 弯曲。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的保持架，其特征在于，油 环(10)包括至少一个连续的环形凸起(11、 12)。
8. 根据权利要求4至7中任一项所述的保持架，其特征在于，油 环(10)至少包括多个相邻的凸起(11、 12),所述凸起设置 在所述开口 (6)的4黄向边纟彖上，乂人而所述环形油环(10)具有在所述横向边缘上的交替翼片(17)和在所述开口 (6)之 间的凹口 ( 18)。
9. 根据权利要求4至8中任一项所述的保持架，其特征在于，至 少一个环形油环(10)通过辅助装置与所述环形体(5)的横 向边纟彖相结合。
10. 根据权利要求9所述的保持架，其特征在于，所述辅助装置包 括设置在所述环形体(5)的横向边缘上的调心衬垫(19)和 钩(20)，所述调心衬垫(19)和钩(20)与设置在所述环形 油环(10)上的孔(21 )配合。
全文摘要
本发明涉及一种圆锥滚柱轴承，具有设置在内圈(1)和外圈(2)之间的圆锥滚动体(4)；以及保持架，其具有环形截面的环形体(5)和用于环形体(5)并延伸至每个横向侧的环形挡油环(10)，每个挡油环(10)包括内部径向凸起(11)和外部径向凸起(12)，每个凸起(11，12)的自由端被布置成与相应的圈相对并与相应的圈(1，2)分隔，从而该轴承在凸起(11，12)和圈(1，2)之间具有轴向和径向间隙(13)，所述间隙使得轴承润滑液可以通过，并且形成固体颗粒通过的屏障。本发明还涉及一种装配在该滚柱轴承中的保持架。
文档编号F16C33/66GK101115933SQ200680004600
公开日2008年1月30日 申请日期2006年2月10日 优先权日2005年2月11日
发明者克里斯托弗·里莫斯, 山德里内·洛尔纳热, 斯特凡娜·贝卢菲, 朱利安·贝尔捷, 热拉尔·梅尔穆, 萨比娜·德拉福斯 申请人:S.N.R.鲁尔门斯公司