专利名称：用于圆柱滚动元件的轴向保持架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的一般特征的用于圆柱滚动元件的轴向保持架，且本发明特别有利地可在轴向滚针保持架中实现。
背景技术：
文献DE I 174 113 BI公开了用于轴向滚针轴承的一般轴向保持架，所述保持架大体上包括具有W形轮廓横截面的薄壁环形盘，由一体地形成在环形盘的内边沿上的径向内边缘、一体地形成在环形盘的外边沿上的径向外边缘和经由直线轮廓部分连接到边缘的且具有与边缘相同的径向延伸的U形卷边部形成所述环形盘的单独的轮廓分支。使卷边部凹陷成相互等距地布置的多个矩形保持架兜孔，兜孔幅板形成在所述保持架兜孔之间，所 述兜孔幅板将边缘相互连接，通过所述兜孔幅板，构造为轴承滚针的圆柱滚动元件被保持在保持架兜孔内且在周向方向上被引导。然而，从实践中充分地已知的是，在轴承运行期间，在该轴向保持架中出现由作用在轴承滚针上的离心力导致的所谓的针孔。由于该针孔，轴承滚针以其外端面与其保持架兜孔的圆角半径摩擦接触。由于该摩擦接触，设置在这些点处的意图于增强轴向保持架的剪切强度和形状稳定性的圆角半径被磨损，直至最终轴向保持架断裂或过早失效。为避免由针孔导致的轴向保持架的这种过早失效，DE 101 43 089A1因此提出将轴向保持架的内边缘和/或外边缘构造为使得边缘包括在到直线轮廓部分的过渡区域内的周向隆起的部分，且边缘在其自由轮廓端的区域内与周向收缩部融合。该周向收缩部突出到保持架兜孔内，且与轴承滚针的端面在两个接触点处支承地接触，使得轴承滚针能够不再在离心力的影响下抵靠保持架兜孔的圆角半径支承。然而，在该自身非常有利的解决方案中已确定，从生产的角度只有以额外的花费或以完全修改的方法技术才能实现该解决方案。已知的，用于制造轴向保持架的通常的无切屑的方法技术包括由连续的金属板条在多个加工步骤中使用逐步冲压和拉伸工具来形成轴向保持架的步骤，其中首先将边缘加工成金属板条，然后冲出保持架兜孔和轴向保持架的内径，然后一体地形成在边缘之间的卷边部，且最后也冲出轴向保持架的外径。在单独的加工步骤结束时，完成的轴向保持架仍仅通过形成在其外边缘上的两个侧向保持腹板连接到金属板条，在最后的加工步骤中将轴向保持架从所述保持腹板分开。然而，如果如在所述的解决方案中，该边缘包括融合到周向隆起的区域的周向收缩部，则由于布置在保持腹板下方的隆起的区域而不可能将完成的轴向保持架在边缘处直接从侧向保持腹板支架分开，因为否则将发生隆起区域的损坏。因此必须在金属板条的内边缘处执行轴向保持架与保持腹板的分开，使得保持腹板首先仍存在于分开的轴向保持架上，且必须以高成本分分别地去除。制造以上所述的轴向保持架的另一个方法是从分开的金属板环形坯料制成所述轴向保持架。然而，该方法需要将圆形金属板坯料进一步从一个工作步骤运输到另一个工作步骤的复杂且昂贵的运输装置，正是由于此原因从而导致该制造方法的成本不利地升闻。
避免在轴向保持架内的所述不利的针孔的另一个可能性已另外地在EP2103825A1中公开。该文献提出，在保持架兜孔内在布置在轴向保持架的边缘之间的直线轮廓部分上在每个边缘侧上形成两个楔形的金属板片。当离心力作用在轴承滚针上时，所述楔形片与支承点接触而使得轴承滚针的端面处在其中心纵向轴线的高度上。然而，以上所述类型的解决方案也被证明是不利的，因为楔形金属板片布置在直线轮廓部分上且这些直线轮廓部分通常形成了轴向保持架的最深的平面。为了能够将直线轮廓部分在结构上升起到中心纵向轴线的高度上，轴向保持架的边缘必须包括在与通过加工的卷边部形成的保持架腹板的相反的方向上的径向延伸。然而，这又对于轴向保持架的总体稳定性具有不利的影响且类似地另外地造成了技术制造问题，因为在从金属板条分开之后，这样的轴向保持架通常连接在用于运输到最终加工场所的连接盒内。由于从直线轮廓部分在与边缘相反的方向上自由突出的兜孔腹板，产生了轴向保持架在连接盒内由于其兜孔腹板而相互纠缠的风险。这因此仅能通过设置另外的堆叠装置来避免该风险，这类似地增加了这种轴向保持架的制造成本
发明内容
考虑到以上所述的现有技术中已知的解决方案的缺点，本发明的目的是构思一种用于圆柱滚动元件的轴向保持架，使用所述轴向保持架能够避免已知的针孔及其相关的问题，同时以所述的通常的方法技术实现了成本有效的制造、而无技术制造问题。根据本发明，利用根据权利要求I的前序部分的用于圆柱滚动元件的轴向保持架通过如下事实实现以上目的，即轴向保持架的外边缘被构造为具有冠形瓶盖状总体形状，由于该冠形瓶盖状总体形状，在每个保持架兜孔的区域内，边缘包括收缩部，该收缩部轴向延伸到保持架兜孔内、且与滚动元件的端面支承地接触，且在每个兜孔腹板的区域内，边缘具有与轴向保持架的外径对应的部分。因此，本发明基于如下知识，即轴向保持架的外边缘的冠形瓶盖状构造使得在不修改已被证明的轴向保持架的W轮廓的情况下，一方面由于外边缘的与滚动元件的端面支承地接触的部分收缩部能够有效地避免在轴向保持架内的针孔，且另一方面能够同时以成本有效的方法技术用金属板条制造轴向保持架，因为外边缘对应于轴向保持架的外径的部分适合于将侧向保持腹板一体地形成到金属板条，同样适合于将完成的轴向保持架从这些保持腹板直接在外边缘处分开。将在从属权利要求中描述根据本发明构造的轴向保持架的优选的特征和扩展。因此，根据权利要求2，在根据本发明构造的轴向保持架中，外边缘的收缩部在优选的第一实施例形式中具有锥形轮廓横截面，且与滚动元件的端面在滚动元件的中心纵向轴线的高度上支承地接触。通过收缩的锥形构造，实现了与滚动元件的端面的简单点接触，且该点接触被证明特别地具有低摩擦属性。根据权利要求3，根据本发明的轴向保持架的进一步特征在于，外边缘的收缩部在替代的第二实施例的形式中被构造为具有径向直线轮廓横截面，且与滚动元件的端面在滚动元件的中心垂向轴线的高度上支承地接触。收缩部的径向直线构造要求较少的加工花费，且由于收缩部的凹性能够实现与滚动元件的端面的简单线接触，这类似地被证明特别地具有低摩擦属性。
根据权利要求4，根据本发明构造的轴向保持架的进一步特征在于，保持架兜孔的在外边缘侧上的圆角半径被增大，所述增大的尺寸对应于收缩部突出到保持架兜孔内的尺寸。这被证明在使得相当明显地降低该区域内的缺口效应以及提高轴向保持架的总体稳定性的意义上是特别有利的。最后，权利要求5提出根据本发明构造的轴向保持架的进一步有利的特征，以将边缘的与轴向保持架的外径对应的部分构造为具有另外的径向凹部。这些另外的凹部用于当包括轴向保持架的止推轴承使用在汽车的机械变速器内且润滑油流动通过轴承时改进所述油从该止推轴承的排出。
现在将更详细地在下文中参考多个实施例的优选形式且参考附图描述根据本发明构造的轴向保持架，各图为图I示出了根据本发明构造的用于轴向滚针轴承的轴向保持架的总体视图；图2示出了图I中的细节X，图中示出了根据本发明构造的轴向保持架的第一实施例形式；图3示出了图I中的细节X，图中示出了根据本发明构造的轴向保持架的第二实施例形式；图4示出了通过根据本发明构造的轴向保持架的实施例的第一形式截取的根据图2的截面A-A ；图5示出了通过根据本发明构造的轴向保持架的实施例的第二形式截取的根据图3的截面B-B ；图6示出了根据在图2中示出的本发明构造的轴向保持架的图示的下侧的视图；图7示出了根据本发明构造的轴向保持架的可选变体的图3的图示的前视图。
具体实施例方式图I清晰地公开了轴向保持架1，该轴向保持架I适合于在轴向滚针轴承中使用，所述保持架大体上由薄壁环形盘2制成，且所述轴向保持架I如在图4和图5中所示具有W形轮廓横截面。类似地在图4和图5中可见，由径向内边缘3、径向外边缘4和U形卷边部7形成轴向保持架I的单独的轮廓分支，其中所述径向内边缘3 —体地形成在环形盘2的内边沿上，所述径向外边缘4 一体地形成在环形盘2的外边沿上，所述U形卷边部7通过直线轮廓部分5、6连接到边缘3、4、且具有与边缘3、4相同的径向延伸度。观察图1，人们能够进一步清楚地看见，由卷边部7和毗邻的直线部分5、6凹陷成多个均匀分开的矩形的保持架兜孔8，在所述保持架兜孔8之间形成了将边缘3、4相互连接的保持架腹板9，且所述保持架腹板9将构造为轴承滚针的圆柱滚动元件10维持在保持架兜孔8内，且在周向方向上引导所述圆柱滚动元件10。
另外，图2和图3示出了轴向保持架I的外边缘4根据本发明被构造为具有冠形瓶盖状总体形状，因为冠形瓶盖状总体形状，外边缘4在每个保持架览孔8的区域内包括收缩部12，所述收缩部12轴向地突出到保持架兜孔8内、且与各滚动元件10的一个端面11支承地接触，且外边缘4在每个兜孔腹板9的区域内被构造为具有部分13，所述部分13对应于轴向保持架I的外径。从图4和图5中示出的图2和图3的截面A-A和B-B，显见外边缘4的收缩部12可以被构造为具有圆锥轮廓横截面且因而在滚动元件10的中心纵向轴线AL的高度处与滚动元件10的端面11点接触，或替代地所述收缩部12可以被构造为具有径向直线轮廓横截面且因而在滚动元件10的中心垂向轴线AV的高度处与滚动元件10的端面11线接触。在图6的图示中进一步可见，由于轴向保持架I的外边缘4上的收缩部12，不考虑收缩部的圆锥或径向直线的构造，能够将保持架兜孔8的在外边缘4侧上的圆角半径14、15增大，从而一致于收缩部12突出到保持架兜孔8内的尺寸，因此能够在轴向保持架I的该区域内实现明显的缺口效应的降低，以及轴向保持架I的总体稳定性的提高。最后，从图7中进一步显见，对应于轴向保持架I的外径的边缘4的部分13被构造为具有另外的径向凹部16，以改进油从轴向滚针轴承的排出，该轴向滚针轴承包括轴向 保持架1，且使用在汽车的机械变速器内，从而能够避免所谓的飞溅摩擦损失。附图标记列表I轴向保持架2环形盘3内边缘4 外边缘5 直线轮廓部分6 直线轮廓部分7 卷边部8 保持架兜孔9 兜孔腹板10 滚动元件11 10 的端面12 4上的收缩部13 4上的部分14 8的圆角半径15 8的圆角半径16 I3中的凹部AL 10的中心纵向轴线AV 10的中心垂向轴线
权利要求
1.一种用于圆柱滚动元件的轴向保持架(1)，所述轴向保持架(I)大体上包括薄壁的环形盘(2)，所述环形盘(2)具有W形轮廓横截面，由径向内边缘(3)、径向外边缘(4)和U形卷边部(7)形成所述轴向保持架的单独的轮廓分支，其中所述径向内边缘(3) —体地形成在所述环形盘(2 )的内边沿上，所述径向外边缘(4 ) 一体地形成在所述环形盘(2 )的外边沿上，并且所述U形卷边部(7)经由直线轮廓部分(5、6)连接到所述边缘(3、4)，且所述U形卷边部(7)与所述边缘(3、4)具有相同的径向延伸度，多个均匀隔开的矩形保持架兜孔(8)从所述卷边部(7 )和毗邻的直线轮廓部分(5、6 )凹陷，兜孔腹板(9 )被形成在所述保持架兜孔(8)之间，所述兜孔腹板(9)将所述边缘(3、4)相互连接，且所述兜孔腹板(9)将所述圆柱滚动元件(10 )保持在所述保持架5 孔(8 )中，且在周向方向上引导所述滚动元件(10 ),其特征在于，所述轴向保持架(I)的外边缘(4)被构造为具有冠形瓶盖状总体形状，由于该冠形瓶盖状总体形状，在每个保持架兜孔(8)的区域中，所述边缘(4)包括收缩部(12)，所述收缩部(12)轴向地延伸到所述保持架兜孔(8)中，且与所述滚动元件(10)的端 面(11)支承地接触，并且，在每个兜孔腹板(9)的区域中，所述边缘(4)具有与所述轴向保持架(I)的外径相对应的一部分(13)。
2.根据权利要求I所述的轴向保持架，其特征在于，所述外边缘(4)的收缩部(12)被构造为具有圆锥轮廓横截面，且所述外边缘(4)的收缩部(12)与所述滚动元件的端面(11)在所述滚动元件(10)的中心纵向轴线(AL)的高度处点接触。
3.根据权利要求I所述的轴向保持架，其特征在于，所述外边缘(4)的收缩部(12)被构造为具有径向直线轮廓横截面，且所述外边缘(4)的收缩部(12)与所述滚动元件(10)的端面(11)在所述滚动元件(10)的中心垂向轴线(AV)的高度处线接触。
4.根据权利要求I所述的轴向保持架，其特征在于，所述保持架兜孔(8)的在外边缘(4)侧上的圆角半径(14、15)增大，其中增大的尺寸对应于所述收缩部(12)突出到所述保持架兜孔(8)中的尺寸。
5.根据权利要求I所述的轴向保持架，其特征在于，所述边缘(4)的与所述轴向保持架(O的外径对应的所述部分(13)被构造为具有另外的径向凹部(16)，所述另外的径向凹部(16)用于将油从包括所述轴向保持架(I)的止推轴承排出。
全文摘要
本发明涉及一种用于圆柱滚动元件的轴向保持架(1)，该轴向保持架(1)大体上由薄壁的环形盘(2)构成，所述环形盘(2)具有W形轮廓横截面，由一体地模制在环形盘(2)的内边沿上的径向内边缘(3)、一体地模制在环形盘(2)的外边沿上的径向外边缘(4)、和经由直线轮廓部分(5、6)连接到边缘(3、4)且具有与边缘(3、4)相同的径向延伸度的U形卷边部(7)形成所述轴向保持架的单独的轮廓分支。多个相互等距地均匀分开地布置的矩形保持架兜孔(8)由卷边部(7)和毗邻的直线部分(5、6)加工出。在所述保持架兜孔(8)之间存在将边缘(3、4)相互连接的兜孔腹板(9)，其中所述兜孔腹板将圆柱滚动元件(10)保持在保持架兜孔(8)内，且在周向方向上引导所述圆柱滚动元件(10)。根据本发明，轴向保持架(1)的外边缘(4)设计为冠形瓶盖状总体形状，其结果是，在每个保持架兜孔(8)的区域内，边缘(4)具有轴向地延伸到保持架兜孔内且与滚动元件(10)的端面(11)支承地接触的收缩部(12)，且在每个兜孔腹板(9)的区域内，边缘具有与轴向保持架(1)的外径对应的一部分(13)。
文档编号F16C19/30GK102869893SQ201180022300
公开日2013年1月9日 申请日期2011年4月5日 优先权日2010年5月3日
发明者沃尔夫冈·富格尔, 安德烈亚斯·基施纳 申请人:谢夫勒科技股份两合公司