专利名称：多列对称的滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对称的滚动轴承，特别是涉及一种多列对称的滚 动轴承。
背景技术：
参照用于机动车(如皮卡车、轻型卡车或运动型多用途车(suv)) 的驱动轮或非驱动轮的车轮轴承单元说明本发明。但指出，本发明也 可用在其它的滚动轴承中。
滚动轴承由现有技术已知，这种滚动轴承具有外环、内环和设置 在这些环之间的滚动体。由现有技术还已知，所述滚动体设置在多列
中。例如由DE 100 60 638 Al已知一种两列滚动轴承。用这种方式可 以将作用在轴承上的栽荷分配到滚动体的多列上并且从而分配到多个 滚动体上。
就此而言，在这种双列滚动轴承中使用球是不利的，因为该滚动 轴承不适合于大的轴向负荷。在双列车轮轴承中使用圆锥滚子具有以 下缺点，即由此产生高的摩擦力矩。
具有超过两列的滚动轴承在制造方面相对复杂，此外在制造时须 确定适当的几何尺寸。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种滚动轴承，该滚动轴承适合于大的 轴向负荷并且还能以合理的费用制造和安装。此外应提供一种滚动轴 承，该滚动轴承相对于常规滚动轴承可用圆锥滚子更换。
根据本发明，所述目的由按照权利要求1的滚动轴承来实现。有 利的实施形式和改进方案是从属权利要求的主题。
根据本发明的滚动轴承具有第一轴承环和第二轴承环。在这些轴
承环之间设有多个滚动体。根据本发明，滚动体设置在至少四列中， 其中至少两列具有第一节圆直径，而另外两列具有与第一节圆直径不 同的第二节圆直径。在此，具有相应相同的节圆直径的那些列关于垂 直于轴承纵向方向上的平面对称设置。
节圆直径是指从一个滚动体的对称轴线到与该滚动体在相同列刚 好相对置的滚动体的对称轴线的距离。
通过设置至少四列，可将作用在轴承上的载荷分配到多个列上并 且从而分配到多个滚动体上。因此，轴承总体上适合于承受较高的载 荷。
通过设置不同的节圆直径，轴承能以特别合适的方式调节用于承 受作用在不同方向上的力。具有较大节圆直径的那些列适合于承受较 大的力。此外，通过应用不同的节圆直径可实现圆锥形滚动体的优点， 即较高的承载能力，而不必忍受圆锥形滚动体的缺点，即较大的摩擦、 较大的重量和轴承环的相对移动。
所述列关于一位于轴承纵向方向上的平面对称设置，在此所述平 面优选中平面。因此，根据本发明的滚动轴承是指对称的滚动轴承。
滚动轴承优选具有大于35mm的总宽度。在复杂的研究中发现， 具有大于35mm的总宽度的滚动轴承特别适合于承受产生的作用在轴 承上的力。
位于外侧的列的节圆直径优选大于位于内侧的列的节圆直径。通 过这种实施形式可实现其直径由外向内减小的圆锥形滚动体的功能。
在一优选的实施形式中，至少两列滚动体的滚动体直径是不同的， 特别优选的是，位于外侧的列的滚动体的滚动体直径大于位于内侧的 列的滚动体的滚动体直径。通过由外而内减小的滚动体直径同样可实 现圆锥形滚动体的优点，而在此不必忍受上述缺点。
有利的是，轴承的支承侧的外直径比支承侧节圆直径和支承侧滚 动体的滚动体直径的总和大超过6mm。下面将也支承侧的列称为设置 在车辆内侧的列。为了实现轴承的足够的稳定性以及同时使得轴承具 有尽可能小的重量，如上所迷地选择支承侧的外直径在深入的研究中 被证明是特别合适的折中方案。
在另一优选的实施形式中，法兰侧的轴承外直径比法兰侧节圆直
径和法兰侧滚动体的滚动体直径的总和大超过6mm。下面也将法兰侧 的列称为设置在车辆外侧的列。特别优选的是，上述几何尺寸既适用 于轴承的支承侧外直径也适用于轴承的法兰侧外直径。
在另一优选的实施形式中，位于内侧的列的节圆直径比滚动体的 孔直径大超过3.5mm。其中，孔直径优选与轴承环的内直径相当。
在另一优选的实施形式中，第一列和与该第一列隔开的第二列之 间的轴向距离小于第二列和与该第二列隔开的第三列之间的轴向距 离。特别优选的是，第一和第二列以及第三和第四列串连布置，在第 二列和第三列之间设有外环和/或内环的中间挡边。
优选至少一个轴承环、特别优选内环由两个内环半体构成。通过 这种结构简化了轴承的装配。在此，这两个内环半体优选在滚动轴承 的轴向方向上通过巻边相互夹紧。每个内环半体优选具有两个用于滚 动体的滚道。但也可以借助于巻边使一体的轴承内环夹紧。外环优选 i殳计成一体的。
在法兰体上优选设置有至少一个、特别优选设置有一个布置在径 向内侧的用于滚动体的滚道。在此，该法兰体通过内环或内环半体夹 紧，即相对于该内环或内环半体不可转动。在这种实施形式中，设有 两列滚道，即例如在内环半体中的支架侧的列的滚道。在这种实施形 式中未设置第二内环半体，取而代之，直接在法兰体上或法兰体中设 有用于法兰侧列的滚道，在该法兰体上也设有车轮法兰。以这种方式 可减小用于按照本发明的轴承的装配费用。
滚动体优选从包括球、圆柱滚子、圆锥体等的一组滚动体中选择。 在所有列中优选存在相同类型的滚动体，但也可以在不同列中设置不 同类型的滚动体。
在另一优选的实施形式中，至少两列的压力角彼此不同。压力角 是指这样的角，在该压力角下压力从外环经滚动体传递到内环或内环 半体上。更确切地说，滚动体沿着相对于滚动轴承的纵向方向倾斜延
伸的接触线被夹紧。压力角被限定在这些接触线和中间面之间。优选 的是，外侧列的压力角大于内侧列的压力角。特别优选的是，内侧列 的压力角和外侧列的压力角均分别大小相等。通过不同的压力角可以 最佳地匹配轴承的承受载荷。
在另一优选的实施形式中，滚动轴承具有用于检测车轮转速的装 置。在此，例如涉及由于转动而向传感器发出变化的信号的磁盘。
本发明还涉及一种具有上述类型的滚动轴承的车轮轴承。
其它的优点和实施形式由附图中得出。
附图中
图1示出根据本发明的滚动轴承的示意图；以及 图2示出图1中的具有绘出的几何尺寸的视图。
具体实施例方式
在图1中示出的滚动轴承具有四列11、 12、 13和14，在这些列 中分别设置有滚动体5。在此，滚动体5分别设置在环中，并在与图 面垂直的平面内延伸。各个滚动体5可在(未详细示出的)轴承保持 架中延伸。为了简化，在图l和2中仅示出一个轴承半体。
如图1所示，各列11、 12、 13和14具有不同的节圆直径Tkl、 Tk2、 Tk3和Tk4，如开头所述，这些节圆直径由一滚动体的滚动体 中心到 一相对置的滚动体的滚动体中心的距离得到。
在图l所示的实施形式中，两列11和14的节圆直径Tkl、 Tk4 比列12和13的节圓直径大。列11和14的节圆直径相等，并且列12 和13的节圆直径Tk2和Tk3也相等。因此，在图1所示的滚动轴承 关于中平面ME在列的数量和相应的节圆直径方面均对称。
列11和14的滚动体还具有比列12和13大的滚动体直径。以这 种方式可通过歹'J 11和12的串联式布置(Tandemanordiiung)和歹'13 和14的串联式布置可实现在该轴承中可不使用由现有技术已知的圆 锥滚子并可利用圆锥滚子的优点。
在轴承外环2上设有法兰24,该法兰也用于连接在一(未示出的)
支架上。在两列12和13之间，外环2具有基本上径向向内指向的中 间挡边23。在图l所示的实施形式中，法兰24沿纵向方向不是精确 地设置在滚动轴承的中心，而是向法兰17的方向偏置。
在这种实施形式中，法兰17与法兰体18设计成一体的，在该法 兰体上设有轴承内环3的内环半体3a和3b。更确切地，内环半体3a、 3b借助于巻边21和设置在法兰体18中的凸肩22在滚动轴承的轴向 方向上夹紧。
在图1所示的实施形式中，在两个内环半体3a和3b上分别设有 两个用于滚动体的滚道9。但也可以不使用内环半体3a而将相应的滚 道9设置在法兰体18中。相反，也可不使用内环半体3b。
附图标记19是指内环3或内环半体3b的径向向外指向的外挡边。 该外挡边连接在列14的滚道9上。
附图标记15是指用于滚动轴承的密封件。这里，该密封件设计成 盒式密封件并在设置在外环2上的护板20上具有三个密封唇15a、"b 和15c。所述密封唇中的一个15a在周向侧径向压紧在内环3或其内 环半体3b上。另一密封唇15b轴向贴靠在离心板上。第三密封唇径 向贴靠在离心板上。
根据轴承实施形式的不同，也可以不使用一个或这两个法兰17、
24。因此，在另一(未示出的)实施形式中，在外环2上仅设有一个 法兰24并且该法兰位于车辆侧的支架上。
在另一实施形式中，仅设有一个法兰17，该法兰可与一(未示出 的)车轮相连接并与法兰体18设计成一体的。
图2示出1中的用于说明几何尺寸的视图。在图2中，附图标记 B表示轴承总宽度，附图标记D表示轴承高度，即在省略法兰24的 情况下在轴承内环3的径向朝内的表面和轴承外环2的径向朝外的表 面之间的距离。附图标记F表示法兰侧的外环外径，而附图标记E表 示车辆内侧的或支架侧的滚动轴承外径。
附图标记A表示滚动轴承的孔径。附图标记Dw表示各滚动体的 各个直径，因此例如附图标记Dwl表示列11中的滚动体5的直径。附图标记Tkl至Tk4表示各列的各个节圆直径。附图标记Dbl至Db4 表示各列的各孔径。但为清楚起见，仅示出附图标记Tkl和Db4。
附图标记DI1-DI4表示各滚道基本直径并由滚道31的位于径向内 侧的那一段测得，但其中仅示出直径DIl。附图标记n表示列12和 13之间的中间挡边的宽度。
附图标记m表示在朝向车辆内侧的一侧上的内环或内环半体3b 的挡边宽度。附图标记al-a4表示各压力角。
轴承总宽度B大于所有滚动体直径加上内环的挡边宽度m和中间 挡边宽度n的总和。此外，轴承总宽度大于35mm。
位于外侧的各列具有较大的节圆直径。这意味着，列11的节圆直 径Tkl大于列12的节圆直径Tk2，歹'J 14的节圆直径Tk4大于列13 的节圆直径Tk3。
在图2所示的实施形式中，支架侧的外环外径E大于节圆直径 Tk4和列14中的滚动体的直径Dw4的总和。支架侧的外径E优选比 上述总和大至少6mm。
节圆直径Tk3优选比孔径A大至少3.5mm。法兰侧的外径F优 选比列11的节圆直径Tkl加上滚动体直径Dwl大超过6mm。
此外，在图2所示的实施形式中，列11和14的相应的压力角al 和a4比列12和13的压力角a2和a3大。在此，角相对于中间面ME 观察。这意味着，外侧列的压力角(即力从外环传递到内环的角度) 在外侧的列中比内侧的列的压力角大。但也可以将所有列的压力角选 择成相同的。
所有在申请文件中公开的特征作为本发明的重要部分被申请要求 保护，只要它们单独或组合地相对于现有技术具有新颖性。
附图标记列表
1 车轮轴承
2 轴承外环
3 轴承内环 3a、 3b 内环半体 5 滚动体
9 滚道
11、12、 13、 14列
15密封装置
15a、15b、 15c密封唇
17法兰
18法兰体
20护板
21翻巻的边缘
22凸肩
23外环的中间挡边
24法兰
31滚道的位于径向内侧的部分
ME中间面
A孔径
B轴承总宽度
D轴承高度
E车辆内侧或支架侧的外径
F法兰侧的外径
M轴承中心
n中间挡边宽度
m内环的挡边宽度
Dbl-Db4各列的挡边直径DI1-DI4滚道基本直径 Dwl-Dw4各滚动体的直径 Tkl-Tk4节圆直径 al、 a2、 a3、 a4压力角
权利要求
1. 一种滚动轴承(1)，包括第一轴承环(2)、第二轴承环(3)以及多个设置在第一轴承环(2)和第二轴承环(3)之间的滚动体(5)，其特征在于，所述滚动体(5)设置在至少四列(11、12、13、14)中，至少两列(11、14)具有第一节圆直径(Tk1，Tk4)，至少另外两列(12、13)具有与所述第一节圆直径(Tk1，Tk4)不同的地第二节圆直径(Tk2，Tk3)，具有相应相同节圆直径的那些列关于一规定的垂直于轴承纵向方向(LR)的平面(ME)对称设置。
2. 按照权利要求l所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承 具有大于35mm的总宽度(B )。
3. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于，位 于外侧的列(11、 14)的节圆直径(Tkl、 Tk4)大于位于内侧的列(12、 13)的节圆直径(Tk2 、 Tk3)。
4. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于，所 有列(ll、 12、 13、 14)的滚动体具有相同的滚动体直径(Dwl、 Dw2、 Dw3、 Dw4)。
5. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于，位 于外侧的列(11、 14)的滚动体直径(Dwl、 Dw4)大于位于内侧的 列(12、 13)的滚动体直径(Dw2、 Dw3)。
6. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于，轴 承的支架侧外径(E)比支架侧节圆直径(Tk4)和支架侧滚动体(5) 的滚动体直径(Dw4)的总和大超过6mm。
7. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于，轴 承的法兰侧外径(F)比法兰侧节圓直径(Tkl)与法兰侧滚动体(5) 的滚动体直径(Dwl)的总和大超过6mm。
8. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于，位 于内侧的列(13)的节圆直径(Tk3)比滚动轴承的孔径(A)大超过 3.5mm。
9. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于，在 第一列(11)和与该第一列相邻的第二列(12)之间的轴向距离比在 第二列(11)和与该第二列相邻的第三列(13)之间的轴向距离小。
10. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于， 所述第二轴承环(3)具有两个轴承环半体(3a、 3b)。
11. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于， 至少一个优选位于径向内侧的用于滚动体的滚道(9)设置在法兰体(18)上。
12. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于， 所述滚动体从包括球、圆柱滚子、圆锥体等的一组滚动体中选择。
13. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于， 至少两列的压力角(al、 a2、 a3、 a4)不同。
14. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于， 所述外侧列(11、 14)的压力角(al、 a4)大于内侧列(12、 13)的压 力角(a2、 a3)。
15. 按照上述权利要求至少一项所述的滚动轴承，其特征在于， 所述滚动轴承具有用于检测轮速的装置。
16. 具有根据上述权利要求中至少一项所述的滚动轴承的车轮支架。
全文摘要
本发明涉及一种滚动轴承(1)，包括第一轴承环(2)、第二轴承环(3)以及多个设置在第一轴承环(2)和第二轴承环(3)之间的滚动体(5)。其中，所述滚动体(5)设置在至少四列(11、12、13、14)中，至少两列(11、14)具有第一节圆直径(Tk1，Tk4)，至少另外两列(12、13)具有与所述第一节圆直径(Tk1，Tk4)不同的节圆直径(Tk2，Tk3)，并且具有相应相同节圆直径的列关于一规定的垂直于轴承纵向方向(LR)的平面(ME)对称设置。
文档编号F16C19/50GK101379311SQ200780004181
公开日2009年3月4日 申请日期2007年1月17日 优先权日2006年1月31日
发明者C·莫克, P·尼布林, R·海斯 申请人:谢夫勒两合公司