滚珠轴承的制作方法

本发明涉及滚珠轴承、特别是用于涡旋压缩机的动涡旋件的滚珠轴承。该滚珠轴承具有滚珠轴承保持架，该滚柱轴承保持架构造为外部导引的塑料保持架。

背景技术：

1、具有滚珠轴承保持架的滚珠轴承有时必须满足公差、平稳运行、圆度和表面质量方面的最高要求。滚珠轴承保持架用于各种应用领域、例如用于支承涡旋压缩机的动涡旋件。

2、在现有技术中，滚珠轴承保持架由诸如聚酰胺-酰亚胺、聚醚醚酮的塑料制成，或者由具有细网状棉织物的酚醛树脂制成。替代性地，滚珠轴承保持架也由钢或有色金属制成。

3、除了外侧导引和内侧导引的滚珠轴承保持架之外，铆接滚珠轴承保持架或者具有各种内部轮廓和外部轮廓的滚珠轴承保持架也是已知的。

4、作为示例，ep 2 932 118b1教示了一种具有形成保持爪部的多个叉状部的两件式滚珠轴承保持架。

5、de 35 10 467a1公开了一种用于径向滚珠轴承的滚珠轴承保持架，该滚珠轴承保持架由弹性材料制成的环形本体构成，该环形本体具有用于以卡扣配合的方式接纳滚珠的凹穴和用于将滚珠引导到该凹穴中的导引销。导引销上的保持环限制了环形本体的变形。这防止在轴承的运行期间环形本体在滚珠与保持架之间产生的接触力的影响下被弹出。

6、de 199 51 387a1教示了一种由可弹性变形的塑料材料制成的滚珠轴承保持架，该滚珠轴承保持架具有布置在凹穴中的球形滚珠坐置表面。轴承滚珠坐置在凹穴中，该凹穴通过增加的凹穴游隙来适应长度的变化。

7、在某些应用领域中，对滚珠轴承和滚珠轴承保持架有特殊的要求。将滚珠轴承用于涡旋压缩机的动涡旋件是对所采用的滚珠轴承和滚珠轴承保持架有特殊要求的这样的一种应用。

8、由于涡旋件在涡旋压缩机中的绕动运动，滚珠轴承额外地受到离心力的作用。该力取决于涡旋件的质量、绕动半径和旋转速度。

9、在涡旋压缩机用于机动车辆的制冷剂回路中的模板式应用中，需要增加回路中的制冷剂的质量流量，以实现对车辆中的各种部件以及乘客舱本身的充分冷却。制冷剂回路中制冷剂的质量流量的增加会导致所采用的涡旋压缩机的更高负载和更高速度。这两个因素也使滚珠轴承的离心力增加。

10、根据现有技术设计的滚珠导引的金属保持架超过了它们的负载极限，并且经验表明它们相对地经常发生故障。

11、在滚珠轴承中，外部导引的塑料保持架通常比滚珠引导的金属保持架更合适，但是它们在滚珠轴承保持架的最薄区域中存在强度问题。该最薄区域也被称为桥接部，其是滚珠所需的。受到滚珠轴承的内圈和外圈的限制，该空间没有大到足以形成适当坚固的塑料保持架。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的是提供一种滚珠轴承，该滚珠轴承能够承受由滚珠轴承中的离心力引发的增加的机械要求。因此，该目的是在不改变滚珠轴承尺寸的情况下通过广泛的材料增强来提高滚珠轴承的使用寿命。

3、问题的解决方案

4、该目的通过根据专利权利要求1的主题来实现。在从属专利权利要求中具体说明了其他改进方案。

5、更具体地，本发明的目的通过一种用于涡旋压缩机的涡旋件的滚珠轴承来实现，该滚珠轴承具有外圈、内圈以及设置在它们之间的多个滚珠，其中，这些滚珠保持在滚珠轴承保持架中并在滚珠轴承保持架中被引导。滚珠轴承保持架形成为具有由金属制成的加强结构件的外部引导的塑料保持架，从而作为混合保持架。术语“混合保持架”应当理解为是指由不同材料构成的滚珠轴承保持架，这些材料通过彼此牢固地结合而一起形成混合保持架。

6、滚珠轴承保持架形成为卡扣保持架类型的单侧保持架，其在滚珠轴承的一侧将滚珠侧向地接纳在塑料保持架的凹部中。在组装期间，滚珠以卡扣式动作被塑料保持架接纳，并且塑料保持架的悬置区域朝向滚珠轴承的相反的第二侧包围滚珠。在塑料保持架中设置有金属加强结构件，该金属加强结构件赋予滚珠轴承保持架其机械强度和阻力。

7、出于本发明的目的，加强结构件应当理解为是指环状元件，该环状元件由金属制成，并且由于金属与塑料保持件的连接而与塑料保持架相互作用并对后者进行机械加强。特别地，这增强了与作用的离心力有关的机械负载能力。

8、因此，滚珠轴承保持架由具有用于接纳滚珠的区域的塑料保持架形成，其由朝向第二侧部的悬置部限制。

9、有利地，加强结构件设置在塑料保持架的内部。因此，塑料材料完全接纳并包围加强结构件。

10、替代性地，加强结构件至少部分地设置在塑料保持架的外部，并且机械地牢固连接至滚珠轴承保持架，使得整个滚珠轴承保持架的加强由外部的加强结构件来实现。

11、优选地，加强结构件被设计为滚珠轴承保持架中的插入件，其中，塑料保持架的腹板区域受到特殊的机械加强。

12、滚珠轴承保持架的腹板区域是其中材料厚度被用于滚珠的凹部削弱最多的区域、即朝向侧部最薄的区域。

13、特别有利地，加强结构件由圆周形状的环状件或线材形成。因此，作为加强结构件，环状件或线材设置在滚珠轴承保持架的内部或外部。当设置在滚珠轴承保持架的内部或部分地设置在滚珠轴承保持架的外部时，环状件或线材通过用塑料材料对加强结构件进行包覆模制或进行部分包覆模制而制成并牢固连接至滚珠轴承保持架的塑料材料。

14、有利地，加强结构件形成为具有i形轮廓的圆周形状的环状件。i形轮廓设计在滚珠轴承的内圈与外圈之间的横截面中并且沿径向方向设置。i形轮廓件形成扁平的环状件，其中，该环状件在轴向方向上的宽度和在径向方向上的高度相对于滚珠轴承对准。

15、替代性地，加强结构件形成为具有h形轮廓的圆周形状的环状件，其中，h形轮廓的一个侧向侧部位于滚珠轴承保持架的塑料材料的内部，并且另一侧向侧部位于滚珠轴承保持架的塑料材料的外部。h形轮廓的侧向侧部由中央腹板连接，该中央腹板形成侧部的机械连接，并且因此借助于包覆模制区域和非包覆模制区域改进了轮廓的效果。

16、替代性地，加强结构件形成为具有x形轮廓的圆周形状的环状件，其中，一侧依次用彼此成角度设置的两个塑料材料的腹板包覆模制，其中，两侧或整个x形轮廓件被嵌入在滚珠轴承保持架的塑料材料中。

17、本发明的有利的替代性实施方式是，加强结构件形成为具有l形轮廓的圆周形状的环状件。

18、更优选地，加强结构件被设计为具有o形轮廓的圆周形状的环状件。o形轮廓件也称为o形环。这些轮廓件可以形成为实心轮廓件或空心轮廓件。

19、此外，对于加强结构件，可以实现各种横截面。具体地，这些形状可以适用于特定的应用。

20、塑料滚珠轴承保持架优选地由聚酰胺-酰亚胺、聚醚醚酮制成，或者由具有细网状棉织物的酚醛树脂制成。

21、为了在用于滚珠轴承保持架的空间有限的情况下实现所需的强度，根据这一构思开发了一种混合式解决方案。滚珠周围的桥接区域中的金属加强件吸收应力。这种加强件可以位于滚珠轴承保持架的主要塑料本体的内部或外部，只要确保不同材料之间的牢固连接即可。合适的加强件包括腹板区域中的插入件、圆周形状的环状件或线材、i形、l形、x形或o形轮廓件以及还有腹板。

22、由混合滚珠轴承保持架产生的有利的机械性能应当强调为特别有益的。它们将塑料材料的弹性与金属的稳定性相结合。由于离心力可以被更好地吸收，因此可以显著提高滚珠轴承的可靠性。这允许在用于制冷剂回路中的涡旋压缩机的应用中输送更大的质量流量，这具有工艺相关的优点。

23、另一个优点在于，通过采用具有由金属制成的加强结构件的滚珠轴承保持架，还可以减少滚珠轴承的安装空间。通过加强结构件实现的滚珠轴承保持架的加强导致强度增加，使得除此之外还可以省去通常突出的材料加强件，并且因此可以使滚珠轴承的整体尺寸变得更窄。