具有圆筒形引导接触表面和径向向外转动的向内凸缘的球形滚柱轴承保持架的制作方法

本申请是于2014年5月2日向国际局提出、于2015年11月6日进入中国国家阶段、国家申请号为201480026030.8、发明名称为“具有圆筒形引导接触表面和径向向外转动的向内凸缘的球形滚柱轴承保持架”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请数据

本申请要求2014年4月25日提交的目前未决的申请序列号为14/262,100的申请的权益；2013年9月25日提交的目前未决的序列号为14/036,350的非临时申请的权益；和2013年5月7日提交的序列号为61/820,239的临时申请的权益，其公开内容以引用方式并入本文中。

背景技术：

本公开涉及一种滚柱轴承，其具有外座圈、内座圈、多个辊子和一对保持架。保持架可具有径向向外转动的向内凸缘。保持架可具有形成在保持架的向外凸缘部上的引导表面，用于引导辊子。引导表面具有圆筒形接触表面，其接触辊子的轴向端部，所以辊子可使用跨辊面的完全接触线被引导，无论外凸缘部是在其设计位置还是由于加载或制造误差而歪斜。

附图说明

包含在说明书中并形成说明书的一部分的附图示出了实施例。在附图中：

图1示出了轴承保持架的透视图。

图2示出了图1的轴承保持架的前视图。

图3示出了图1的轴承保持架的剖面图。

图4示出了轴承的局部放大剖面图，该轴承与图1的轴承保持架组装。

图5示出了图1中的轴承保持架的替代实施例的局部放大透视图，辊子以阴影示出。

图6示出了图5的轴承保持架的局部放大透视图。

图7a示出了图5的轴承保持架的局部放大剖视图。

图7b示出了图7a的详细视图7b。

图8示出了图1的轴承保持架的一个替代实施例的局部放大前视图。

图9示出了图8的轴承保持架的局部放大透视图，其中辊子在剖面中示出。

图10示出了图8的轴承保持架的局部放大透视图。

图11示出了图1的轴承保持架的一个替代实施例的局部放大透视图，其包括两件式组件，其中径向延伸构件被附连到定位器以形成轴承保持架的向内凸缘。

图12示出了轴承保持架的一个替代的实施例的前视图。

图13示出了图12的轴承保持架的剖面图。

图14示出了图12中的保持架，其以剖视的方式描绘了辊子/保持架/内圈组件。

图15是图12的保持架的向外凸缘部的放大细节图。

图16是图12的保持架的向外凸缘部的放大细节图，辊子以阴影示出。

图17是从径向向外看的内径的视角(得到的)保持架的向外凸缘部的放大细节图，其中辊子以剖面示出以显示由形成在向外凸缘上的引导表面所创建的线接触。

图18是辊子/保持架组件的放大细节侧视图，以及接触辊子的轴向面的圆柱形引导表面的另一个放大详图。

图19是辊子/保持架组件的放大细节侧视图，以及接触辊子的轴向面的圆柱形引导表面的另一个放大详图。

图20是保持架的替代实施例，其中引导表面包括两个或更多个跨兜孔的长度间断地隔开的突起，其中辊子以阴影示出。

具体实施方式

图1示出了示例性保持架20，其可以用于滚柱轴承，例如自动调心球形滚柱轴承。保持架20可通过加压成型或冲压金属板或通过注塑成型合成树脂形成。保持架具有主体部22，在径向方向上从主体部的一侧向外延伸的向外凸缘部24，和在径向方向上从主体部的相对侧向外延伸的向内凸缘部26。多个兜孔28形成于主体部22上。每个兜孔28保持可在其中旋转的单个大致圆柱形的辊子30。在图1中，设置在兜孔28之间的主体部22限定了保持架d3的内径表面，并且向内凸缘26从其向外延伸。图4示出了另外的细节，其具有由d3表示的保持架的内部最内直径。因而设置在兜孔28之间的主体部22限定了桥部，并且向内凸缘26从其径向向外延伸。向内凸缘26可以从主体部22径向向外转动，使得主体部22，例如由兜孔所限定的桥部，可限定保持架的最内表面。如图3所示，主体部22可以是圆锥形的，所以向外凸缘部从主体部的较大直径侧径向向外延伸，并且向内凸缘部从主体部的小直径侧径向向外延伸，较小直径部由d3表示。主体部也可以是圆柱形而不是圆锥形的。通过从主体部径向向外转动向内凸缘，保持架的整体刚度可以被保持并为具有扩展的内圈轴承式样的保持架的使用提供必要的间隙，如下所述(例如参见图4)。优选地，向内凸缘相对于桥部被转动角度90°。

为了防止大致圆柱形辊子在径向方向上从兜孔拉出，舌部或辊子保持件也可以毗邻兜孔被提供。图5-7a以及图7b示出了具有形成在向外凸缘24上的辊子保持器32’的保持架的一个实施例。图8-11示出了具有形成在向内凸缘26上的辊子保持器32的保持架的一个实施例。辊子保持器32，32’优选地被设置在兜孔28中的每个兜孔的中心中并且接合在辊子30的轴向面中的凹部34。辊子凹部34的形状可以是圆形的，并且位于鼓形辊子30的端部的中心。形成在鼓形辊子的端部上的凹部也可具有与鼓形辊子同心的环形形状。形成在向内凸缘上的辊子保持特征部或保持器32，32’可以被加工，冲压或铸造。

图4示出了示例性的扩展内圈轴承，其可与上述轴承保持架结合使用。扩展内圈轴承50具有带有扩展部52的内圈51和超邻接内圈的外圈54，辊子30设置在内圈和外圈之间。因为向内凸缘26径向向外延伸，该轴承保持架30具有径向间隙，以允许其与具有内圈扩展部51的轴承50结合使用。通常，扩展内圈轴承的内圈扩展部52具有外径表面，其直径d1的尺寸比内圈座圈的外径表面的直径d2大。通过形成滚柱轴承保持架向内凸缘26以径向向外延伸，该轴承保持架20的内部最内直径d3可以被确定尺寸成允许它越过内圈扩展部52的外径表面d1被引导。通过向外转动向内凸缘26，足够的材料可以被添加到向内凸缘(即相对大的外径)上，以为轴承保持架提供整体的刚度和强度。主体部22的桥部可以以直径，例如，直径d3，被形成在保持架内，所述直径d3小于辊距d4。这消除了使用其它组件的需求，所述其他组件例如为导环和以大于辊距的直径分隔辊子的其它桥部。此外，向外转动的内凸缘在内凸缘上为辊子保持器32提供了位置。当被组装在轴承50内时，一对保持架20的向外凸缘部24以抵接的布置被设置。

如在图5-11中最好地示出的，轴承保持架可以设置有引导表面60，其被形成在向外凸缘24上，用于引导辊子30。引导表面可具有圆柱形接触表面，其接触辊子的轴向端部30，所以辊子可以使用跨辊面的完全接触线62(图8)被引导，无论外凸缘部是在其设计位置中或由于加载或制造误差而歪斜。

圆筒状引导表面60可被形成在向外凸缘部24上，毗邻在向外凸缘部的内侧表面上的兜孔28。引导表面可以被铸造成圆筒形状(图5，6)或以其它方式形成为突起(图7a，7b)。引导表面60可以沿兜孔28(图8)是连续的或可以是间断的(图5，6)。如图8最佳示出的，引导表面60可以沿跨兜孔的直线62设置，从而在向外凸缘上限定引导表面的多边形取向。多边形的边的数目可以对应于轴承的辊子和兜孔的数量。如图2中，具有18个限定18个边的多边形的兜孔。引导表面被设置为对应于多边形的每个边70。

引导表面60可以是圆柱形并抵靠辊子的轴向端面，其与跨辊子的轴向端面的线接触62大致一致。线接触改善了应存在于辊面和引导表面之间的润滑膜。此外，跨辊面提供完全的线接触，允许大致圆柱形的辊子以最小歪斜被引导表面引导，不管保持架的凸缘部是否与设计时一样被冲压在适当位置或者向内或向外倾斜。此外，接触线使得辊子的引导能够在更大的制造公差内进行。例如，在冲压中可以允许更大的变化，并且辊子将在辊子上的不同高度处接触圆柱形引导表面，但具有完全线接触。圆筒形设计增强了辊子和保持架引导表面之间的润滑，而与旋转方向或与冲压相关联的制造差异无关。通过形成向内凸缘以径向向外延伸，向内凸缘可与辊子保持器一起形成，并且向外凸缘可以被设置有更坚固的引导表面特征部。

图11示出了轴承保持架的一个替代实施例，其具有包括两件式组件的向内凸缘26’。具体地讲，向内凸缘26’包括环状的、径向延伸构件80，其在桥部22的最向内部分被装配到定位器82上。例如，由于制造关系，可能不希望在向内凸缘上形成辊子保持特征部。因此，对于可制造性，包括两件式组件的向内凸缘使得辊子保持器32能够被形成在单独的环形径向延伸构件80上，其然后可在桥部的最向内部分处被固定到定位器82。

图12示出了保持架120的一个替代实施例，其也可用于滚柱轴承，例如自动调心球形滚柱轴承。保持架120也可以通过加压成型或冲压金属板或通过注塑成型合成树脂而形成。保持架具有主体部122，在径向方向上从主体部的一侧向外延伸的向外凸缘部124，和在径向方向上从主体部的相对侧向内延伸的向内凸缘部126。如图13所示，主体部可以是圆锥形的，所以向外凸缘部从主体部的大直径侧径向向外延伸，并且向内凸缘部从主体部的小直径侧径向向内延伸。主体部也可以是圆柱形而不是圆锥形的。

多个兜孔128(为了便于说明在图2中未示出)被形成在主体部122内。每个兜孔128均保持单个可在其中能滚动的单鼓形辊子130。为了防止鼓形辊子在径向方向上从兜孔中拉出，舌部或辊子保持器132被形成在向外凸缘部124的内周缘上以延伸进入兜孔。辊子保持器132优选地设置在每个兜孔128的中心，并接合在辊子130(图14)的轴向面的凹部134。辊子的凹部134的形状可以是圆形的，并且该凹部134位于鼓形辊子的端部的中心。形成在鼓形辊子的端部上的凹部也可具有环形的形状，其与鼓形辊子同心。当被组装在轴承内时，一对保持架的向外凸缘部以抵接的布置被与它们的外凸缘部组装在一起，如图14和图18所示。

如前面提到的，圆柱形引导表面140可以被形成在向外凸缘部124上，毗邻在向外凸缘部的内侧表面上的兜孔128。引导表面可以被铸造成圆筒状或以其它方式形成为突起。引导表面140可以是沿兜孔128连续的或可以是间断的(图20)。引导表面140可以被设置在跨兜孔的直线150上，从而限定向外凸缘上的引导表面的多边形取向。多边形的边的数目可以对应于轴承的兜孔和辊子的数目。如图12所示，存在18个限定18个边的多边形的兜孔。引导表面被设置为对应于多边形的每个边150。

引导表面可以圆筒形的并且抵靠辊子的轴向端面，其与跨辊子的轴向端面的线接触142(图17)大致一致。如之前所提到的，线接触改善了应存在于辊面和引导表面之间的润滑膜，并且跨辊面提供完全的线接触允许鼓形辊子以最小歪斜被引导表面引导，无论保持架的凸缘部是否与设计时一样被冲压在适当位置或向内或向外倾斜。此外，如前面提到的，接触线使得辊子的引导在更大的制造公差内进行，并且圆筒形设计增强了辊子和保持架引导表面之间的润滑，而与旋转方向或与冲压相关联的制造差异无关。

鉴于上述，将会看出本发明的几个优点得以实现和获得。实施例被选择并描述以最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得其他本领域技术人员能够以适于预期特定用途的各种实施例和各种修改最好地利用本发明。由于可以在本文所描述和示出的结构和方法中可以作出各种修改而不脱离本发明的范围，包含在前述说明中或示于附图中的所有内容应被解释为说明性的而不是限制性的。因此，本发明的广度和范围不应该由任何上述示例性实施例所限制，而是应当仅由所附的权利要求及其等同物限定。