用于滚动轴承的板材保持架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于滚动轴承的板材保持架（1），该板材保持架用于滚子形的滚动体，包括在环（5）之间轴向延伸的一定数量的接片（3），其中，在两个相邻的接片（3）之间各形成用于容纳滚动体（19）的带拐角的保持架兜孔（7），并且其中，在保持架兜孔（7）的拐角（9）中各径向地引入用于倒圆拐角（9）的凹部（11）。在这种情况中，倒圆的凹部（11）各通过斜面部（13）在径向方向上向内扩宽。此外，本发明涉及用于制造前面提到的板材保持架（1）的方法。该板材保持架在凹部半径增大的情况下保证了接片所必需的强度。
【专利说明】用于滚动轴承的板材保持架
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于滚子形的滚动体的板材保持架，包括在环之间轴向延伸的一定数量的接片，其中，在两个相邻的接片之间各形成用于容纳滚动体的带拐角的保持架兜孔，并且其中，在保持架兜孔的拐角中各径向地引入用于倒圆拐角的凹部。
[0002]此外，本发明涉及制造用于滚子形的滚动体的板材保持架的方法。
【背景技术】
[0003]板材保持架用于容纳和引导滚动体并且为此通常布置在滚动轴承的两个轴承圈之间。板材保持架必须在滚动轴承的装入状态中，例如在机动车量中，具有足够用于均衡径向的和轴向的作用力的强度，以便无干扰地引导滚动体。在这种情况中，滚动体布置在保持架兜孔中，它的轮廓基本上由所使用的滚动体的类型和尺寸确定。
[0004]在使用滚动轴承时(其中，在板材保持架中引导滚子形的，即特别是圆柱形的、桶形的或锥形的滚动体)，必须确保如下，即，在保持架兜孔的拐角中不存在滚动体边缘和保持架拐角之间的接触。为了保证它，经常通过所谓的凹部(Freistich)来增大在保持架兜孔的拐角中的半径，从而可以避免所装入的滚动体的边缘和保持架兜孔的拐角之间的碰撞。
[0005]为此，由DE 10 2006 006 146 B3公知用于制造滚动轴承的实心保持架的方法。在这种情况中，首先在最初的铣削过程中将用于滚动体的在径向方向上观察呈四边形的一定数量的保持架兜孔引入到保持架的主体中并且之后用钻孔工具或者铣削工具在保持架兜孔的四边形轮廓的拐角中产生用于滚动体的后凹部。
[0006]然而，除了高昂的工作成本外，对保持架兜孔的拐角的这种加工和与此相关的半径的增大还带来如下缺点，即，接片在过渡到环的位置上被机械式削弱，由此不能够可靠地保证保持架的所必需的强度。增大半径使得接片横截面减小，由此降低了板材保持架的强度。额外地，保持架兜孔的拐角中的较小的半径会对应力集中效应产生负面影响。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的第一个任务是提供用于滚子形的滚动体的板材保持架，该板材保持架在凹部半径增大的情况下保证了接片所必需的强度。
[0008]本发明的第二个任务是提供用于制造前面所提到的板材保持架的方法。
[0009]通过用于滚子形的滚动体的板材保持架来解决本发明的第一个任务，该板材保持架包括在环之间轴向延伸的一定数量的接片，其中，在两个相邻的接片之间各形成用于容纳滚动体的带拐角的保持架兜孔，并且其中，在保持架兜孔的拐角中各径向地引入用于倒圆拐角的凹部。在这种情况中，倒圆的凹部各通过斜面部在径向方向上向内扩宽。
[0010]在第一步骤中，本发明考虑了如下事实，S卩，滚动轴承保持架的保持架兜孔的带拐角的几何形状在滚动体的碰触中被证实是有问题的，因为滚动体的边缘会撞击到保持架兜孔的拐角上并且因此损害滚动轴承的功能。然而迄今为止，改变保持架兜孔的几何形状对保持架的稳定性具有不希望的负面影响。例如，在通常的实心保持架中铣削的凹部在保持架兜孔的拐角中减小了接片的直径并且因此降低了保持架的稳定性。
[0011]在考虑前述内容的情况下，本发明意外地认识到如下，即，当用于倒圆拐角而引入的凹部通过斜面部在径向方向上向内扩宽时，可以避免这样的问题。换言之，通过向着功能侧的扩宽而增大凹部的半径。扩宽相应于滚子轮廓。而在保持架的外侧上，凹部可以保留有相对小的半径。通过如此的扩宽仅略微地进一步减小了保持架的接片的横截面。以这种方式可以总体上得到相对小的应力集中系数并且达到抗断裂的高强度。对于接片，则在最薄弱的位置上保留了相对大的横截面。换言之，通过扩宽在保持架兜孔的拐角中的凹部可以确保如下，即，一方面避免滚动体的端部的碰触并且另一方面通过构造倒圆的拐角尽可能少量地机械式削弱保持架结构。
[0012]保持架兜孔的几何形状依赖于所装入的滚动体。例如在圆柱形滚动体的情况中，保持架兜孔具有矩形的几何形状。在锥形滚子的情况中，梯形地构造保持架兜孔。例如，可以通过切削或者模压将保持架兜孔引入到之后形成保持架侧面的板材中。在保持架兜孔的拐角中的凹部同样可以通过模压引入到板材中。保持架兜孔基本上也可以引入到环形的坯件中。
[0013]在本发明的有利的设计方案中，凹部的斜面部或者扩宽部通过材料挤压形成。换言之，在凹部中的材料为了扩宽非切削加工地变形。通过保持架兜孔的拐角的这种构造可以放弃去除用于增加拐角半径的材料。重要的区域，即保持架的接片和环之间的接触位置保持稳定并且同时具有足够大的半径，以便阻止滚动体的碰触或者倾斜，尽管增大了凹部半径却保证了接片的进而保持架的强度。
[0014]斜面部优选冲压(einpragen)到凹部中。在这种情况中，使用冲压方法特别地使板材保持架用为保持架成为可能。冲压过程优选由保持架内周边出发地进行并且借助相应的冲压模具可简单地和成本低廉地转换。通过冲压，在保持架兜孔的拐角中的材料有针对性地可塑地变形，从而使得拐角中的斜面部可以与所装入的滚动体一致。在这种情况中，有斜面部地构成的凹部的形状和半径特别地通过冲压模具的选择来确定。
[0015]另外，基本上如下也是可能的，即，由保持架的外周边出发地引入扩宽部到兜孔拐角中。
[0016]凹部优选仅在径向的部分区段中扩宽。通过仅局部扩宽凹部可以保证如下，S卩，接片的横截面仅在用于滚动体边缘和保持架兜孔拐角之间的无接触引导所需要的地方减小。因此保持了接片的强度并且同时实现在保持架兜孔中的滚动体的可靠的放置。
[0017]在周向方向上，接片在径向上外部比内部适当地更宽。这种设计方案是有意义的，因为滚子形的滚动体通常仅以其直径的一部分容纳在保持架兜孔中并且因此得到所必需的限制。
[0018]优选接片在径向方向上有斜面部地构成。这个斜面部使所装入的滚动体的良好的滚动成为可能，所述滚动体仅以其直径的一部分容纳在保持架兜孔中。在这种情况中，同样可以借助冲压引入斜面部，其中，斜面部的形状特别地通过在制造中使用的冲压模具预先
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[0019]在本发明的特别有利的设计方案中，接片的斜面部各延伸到凹部中。这种设计方案对滚动体的引导和滚动产生积极影响。通过接片的冲压面到凹部中的延伸，能够以简单的方式用唯一的冲压模具增大横截面进而增大保持架兜孔中的拐角半径。在这种情况中，接片形状相应于所装入的滚动体的形状。共同的冲压模具是可能的，该冲压模具不仅可以用于有斜面部地构成接片也可以用于引入和有斜面部地构成或者说扩宽保持架兜孔的拐角。
[0020]适当地一体式制造环和接片。由此，例如避免如安装接片和环的工作步骤，并且因此在制造保持架时保持低成本。
[0021]依据本发明，通过制造用于滚子形的滚动体的板材保持架的方法来解决本发明的第二个任务，其中，提供由板材制成的带有两个环以及带有轴向布置在环之间的一定数量的接片的主体，其中，在环和接片之间引入带有径向分布的凹部的带拐角的一定数量的保持架兜孔，并且其中，凹部通过冲压在径向方向上向内扩宽。
[0022]为此，例如将冲压模具由板材保持架的内周边压入板材保持架的保持架兜孔中。通过冲压，材料在保持架兜孔的拐角中有针对性地可塑地变形并且相应地扩宽。优选同时伴随有斜面部地构成接片地引入这个步骤。在这种情况中，接片的和凹部的扩宽部的与斜面部的形状特别地通过选择所使用的冲压模具来确定。
[0023]在本发明的有利的设计方案中，保持架兜孔和/或凹部通过模压(Stanzen)引入到主体中。模压是特别适用于加工薄材料(如此处由板材制成的保持架)的方法。在这种情况中，例如用压制或者锻压以及切削工具制造所希望的几何形状。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面借助图示详细地阐释本发明的实施例。其中:
[0025]图1在三维视图中示出带有有斜面部构成的凹部的保持架的截段；
[0026]图2依据图1示出保持架的经放大的截段；
[0027]图3在三维视图中示出穿过板材保持架的横截面；
[0028]图4示出带有装入的滚动体的依据图3的穿过板材保持架的横截面；
[0029]图5示出冲压模具。
【具体实施方式】
[0030]图1在三维视图中示出用于滚子形滚动体的保持架I的截段。保持架I由板材制造并且由在两个环5之间轴向延伸的一定数量的接片3组成。在两个相邻的接片3之间各构造有带拐角的保持架兜孔7，该保持架兜孔用于容纳滚动体。滚动体在图4中示出。
[0031]在保持架兜孔7的拐角9中各模压有凹部11。所述凹部11用于拐角9的倒圆。凹部11通过斜面部13在径向方向上向内扩宽。在这种情况中，斜面部13由保持架I的内周边出发地冲压到凹部11中。通过冲压，保持架I的材料在保持架兜孔7的拐角9上有针对性地可塑地变形，因而致密并且不必被除去。斜面部13可以相应地与所装入的滚动体一致。
[0032]总而言之，通过这样的斜面部在功能侧上，即在所示出的保持架I的内侧上扩宽了凹部11的直径。在这种情况中，板材保持架I的接片3的横截面仅略微地减小并且在保持架兜孔7的拐角9中相应地增大了半径。由此阻止滚动体在装入状态中的碰触，同时限制了接片3的或者说其横截面的削弱。
[0033]在这种情况中，凹部11仅在径向的部分区段15中扩宽。以这种方式额外地确保了保持架I的接片3的横截面仅如下程度地改变，即，如为了所装入的滚动体的边缘和保持架兜孔7的拐角9之间的无接触地引导所需要的那样。可以相对小地选择在保持架I的外侧上的凹部11的半径。
[0034]接片3在径向方向上也构造有斜面部17。接片3的斜面部17当前地延伸到凹部11中。通过冲压面到凹部11中的延伸，能够以简单的方式增大横截面进而增大保持架兜孔7中的拐角半径。在这种情况中，接片3的形状相应于所装入的滚动体的形状。为了引入接片3的斜面部17和为了引入保持架兜孔7的拐角9的斜面部或者说扩宽部，在制造中可以使用共同的冲压模具。
[0035]在图2中可观察到依据图1的板材保持架I的经放大的截段。板材保持架I在相邻的接片3之间各具有用于容纳滚动体的保持架兜孔7。借助图2可以明显地识别保持架兜孔的拐角9和在那里模压的带有其斜面部13的凹部11。从图2也可以获知，斜面部13仅在内周边上的径向部分区段15中引入到凹部11中。
[0036]针对板材保持架I的细节描述，在这个位置上参见图1。
[0037]图3在三维视图中依据图1以截断的接片3的视角示出板材保持架I。在这种情况中，可明显观察到在保持架兜孔7的拐角9中的凹部11的增大的半径，通过该增大的半径可以避免所装入的滚动体和保持架兜孔7的拐角9之间的碰撞。用于滚动体的功能侧或者说滚动侧在图3中处于下方。因为通过在保持架兜孔7的拐角9中的材料挤压来实现半径的增大，所以限制了接片3的横截面的削弱。以这种方式可以得到尽可能小的应力集中系数并且达到抗断裂的高强度 。在保持架I的外侧上的接片宽度是足够大的。
[0038]在图4中示出带有装入的滚子形滚动体19的依据图3的穿过板材保持架I的横截面。在这种情况中，通过凹部11的扩宽部或者说斜面部13确保如下，即，一方面阻止滚动体19的端部碰触并且另一方面通过构造倒圆的拐角9尽可能少量地机械式削弱保持架结构。
[0039]也可在径向方向上明显地识别接片3的斜面部17。这个斜面部17使所装入的滚动体19的良好的滚动成为可能，该滚动体仅以其直径的一部分容纳在保持架兜孔7中。借助冲压，该斜面部与凹部11的斜面部13同时引入到板材保持架I中。
[0040]在图5中示出冲压模具31。用冲压模具31同时引入凹部11的扩宽部以及接片3的斜面部。冲压模具31的主体由带有在轴向方向上分布的槽33的基本上呈矩形的铸锭组成。在这种情况中，槽33形成用于板材保持架I的接片3的阴模。轧边部35在铸锭的侧端上各径向向上地延伸，所述轧边部侧向地限定槽33。轧边部35示出了接片3的斜面部的阴模。此外，额外的冲压面39、41处于冲压模具31的轴向端部37上，所述冲压面用于在板材保持架I的保持架兜孔7的拐角中的凹部11的斜面部或者说扩宽部。
[0041]附图标记列表
[0042]I板材保持架
[0043]3接片
[0044]5环
[0045]7保持架兜孔
[0046]9拐角
[0047]11底切部[0048]13 斜面部
[0049]15部分区段
[0050]17斜面部
[0051]19滚动体
[0052]31冲压模具
[0053]33槽
[0054]35轧边部
[0055]37轴向端部
[0056]39冲压面
[0057]41冲压面
【权利要求】
1.用于滚子形的滚动体的板材保持架(I)，包括在环(5)之间轴向延伸的一定数量的接片(3)，其中，在两个相邻的所述接片(3)之间各形成用于容纳滚动体(19)的带拐角的保持架兜孔(7)，并且其中，在所述保持架兜孔(7)的拐角(9)中各径向地引入用于倒圆所述拐角(9)的凹部(11)，其特征在于，倒圆的所述凹部(11)各通过斜面部(13)在径向方向上向内扩宽。
2.根据权利要求1所述的用于滚动轴承的板材保持架(1)，其特征在于，通过材料挤压形成所述凹部(11)的所述斜面部(13)。
3.根据权利要求1或2所述的用于滚动轴承的板材保持架(1)，其特征在于，将所述斜面部(13)冲压到所述凹部(11)中。
4.根据前面的权利要求中的一个所述的用于滚动轴承的板材保持架(1)，其特征在于，所述凹部(11)各在径向的部分区段(15)中扩宽。
5.根据前面的权利要求中的一个所述的用于滚动轴承的板材保持架(1)，其特征在于，在周向方向上观察，所述接片(3)在径向上外部比内部更宽。
6.根据前面的权利要求中的一个所述的用于滚动轴承的板材保持架(1)，其特征在于，所述接片(3 )在径向方向上有斜面部地构成。
7.根据权利要求6所述的用于滚动轴承的板材保持架(I)，其特征在于，所述接片(3)的斜面部(17)各延伸到凹部(11)中。
8.根据前面的权利要求中的一个所述的用于滚动轴承的板材保持架(1)，其特征在于，一体式地制成所述环(5 )和所述接片(3 )。
9.制造用于滚子形的滚动体的板材保持架(I)的方法，其中，提供由板材制成的、带有两个环(5)以及带有轴向布置在所述环(5)之间的一定数量的接片(3)的主体，并且其中，在所述环(5)和所述接片(3)之间引入带拐角的一定数量的保持架兜孔(7)，所述保持架兜孔(7)带有在拐角(9)上的、径向分布的凹部(11)，其特征在于，所述凹部(11)借助冲压在径向方向上向内扩宽。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，借助模压引入所述保持架兜孔(7)和/或所述凹部(11)。
【文档编号】F16C33/46GK103697066SQ201210370794
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】亚历山大·舒尔茨, 孟宪伟 申请人:谢夫勒科技股份两合公司