专利名称：滚柱轴承隔离环及其装配方法
技术领域：
本发明涉及一种用于分离和导引滚柱轴承滚柱的隔离环及其一种装配方法。
已知的这些隔离环具有不同型号，并能由金属，例如钢或青铜甚至由塑料材料制成。本发明包括的隔离环涉及由塑料材料制成的一种两部件隔离环，该隔离环具有一个第一环形圈件和一个第二环形圈件。第一环形圈件具有许多隔离片，该隔离片沿周同均匀分布隔开并且轴向凸出于环形圈件的一面，第二环形圈件与隔离片的自由端相接以便形成该每一滚柱的嵌套。
在这种型式的轴承中，其外部滚圈和内部滚圈具有相对的滚道，其隔离环中的许多滚柱嵌入滚道间并且与该滚道相接触，滚柱和滚道具有的纵截面轮廓，其径向曲率大于外部滚道和轴承轴线之间距离，这些可由垂直于滚道测定，因而滚柱可沿着滚道轴向移动而不会在滚道内受轴向限制的阻碍，其目的是为了滚道的相对偏移和轴向移动，特别是对于那些小尺寸的轴承，隔离环的硬度足以经受发自偏移滚柱的作用力就很重要了，尤其是轴承装于其操作位置以前的时候。然而，本发明并不局限于这种类型的轴承，而是这种类型的隔离环，它能适用于任何在封闭嵌套内导引滚柱的滚柱轴承。
本发明与这种类型的滚柱隔离环相关，在这里其中的两个部件作为轴承装配的一个装配工步与一种装配装置直接相连接。
因此滚柱定位于两个轴承滚圈之间并且借助于一种伸展工具使滚柱分开配置，因而隔离环的第一环形圈件沿轴向被插入，并以一个凸出的隔离片隔开毗邻的每对滚柱，第二环形圈件与隔离片的自由端相接，该自由端在滚柱外反向延伸。
这种隔离环的另一目的是提供一种尽可能便于安装的设计，这在所限定的隔离环中已达到。
到目前为止，两个隔离环部件的连接由铆接、粘接，焊接或其它相似的连接方式来实施，或是通过设计被连接的表面部分因而使它们通过咬合被联在一起，连接的优选方法是焊接，因为这不像铆接需要附加元件并且不像胶粘那样有异物污染轴承内部的危险。
因而，本发明的目的是提供一种在侧向或隔离环的轴向具有足够强度的塑料隔离环以便承受可能受到的高压力，这已在随后权利要求1所限定的隔离环中实现。本发明的另一个目的是对这种隔离环提供一种简化的装配方法，这已为所附权利要求5所限定。
因而，本发明将通过附图所述的未限定实施例得以进一步阐述。
图1示出了本专利申请所限定的这种型号带隔离环轴承的局部视图，根据本发明的隔离环特别适用于该申请；图2示出了根据本发明隔离环的优选实施例的第一部件，其一半被示出；图3是隔离环的第二部件的相应视图；图4是根据图2的隔离环的第一半包绕部分的放大透视图；图5是根据图3的隔离环的第二半包绕部分的放大图；图6示出了根据图2和图3与隔离环的一半相互连接的第一和第二部件，及图7,8和9示出了本发明包括的隔离环的两部件在横截面上不同的连接结构。
图1示出了一个轴承一半的截面，该轴承包括一个具有外部滚道的内圈1，一个具有内滚道的外圈2和许多滚柱3，滚柱位于内圈和外圈之间并由隔离环4隔开和导引，这种型式的隔离环包括两个分隔开的环形圈件5，和许多隔离片6，隔离片使环形圈件联接在一起并且一同形成每个滚柱3的嵌套。所述轴承是这种型式其中基本上圆柱形滚柱和滚道具有纵向的截面轮廓半径，这些半径尺寸基本相同并且实际上大于轴承的几何半径。轴承圈无凸缘或其它的阻止滚柱移动的特征和事实，使轴承承受轴向和径向负载成为可能，因而允许滚柱轴向移动，及滚道之间的未受负荷滚柱产生偏心移动。在这种轴承中，存在着有可能滚柱3的末端侧向压靠隔离环4的环圈件5的危险，尤其是当轴承滚圈1、2偏置并且它们同时旋转的时候，这在通常运行情况下很少发生，但是在它处于操作安装位置以前摆弄轴承，这种情况可能经常发生。
对于这种适度尺寸的轴承，应用由塑料材料，至少由不具有很重特性材料构成的隔离环有很大优势，但这也存在着在侧向压力的影响下，塑料隔离环具有被挤碎的危险，尤其是在环形圈件5和隔离片6之间的接合处。
图2示出了根据本发明隔离环的第一部件7的径向截面。隔离环的第一部件7包括一个具有许多被均匀隔开的隔离片9的环形圈件8，隔离片与环形圈件成为一体，并沿轴向凸出于环形圈件8的平面。每个隔离片9的自由端以一种最优化的方式设计出来，这点可在图4中更好看出。图4放大地示出了图2的包绕区域，这些将在联接那里得以更详细的描述。
图3示出了隔离环的第二部件10的径向截面图，隔离环的第二部件形成一个平面的环形圈件，其目的是与第一部件7的隔离片9的自由端相连并固定，这样做的目的是为了形成具有许多基本上为矩形的嵌套从而能容纳每一滚柱3，每一矩形嵌套由两个毗邻的隔离片9和与之连接的环形圈件部分限定。图3中的隔离环第二部件10的圈出部分于图5中放大示出，并且这些将在联接那里得以更详细的描述。
图4立体地示出了图2隔离环第一部件的圈出部分，并且示出了根据本发明隔离环的一个优选实施例的示图，可以看出环形圈件8的一部分及凸出于环形圈件的隔离片9。隔离片稍呈锥形并有一个远离径向的变小部分。每一连接隔离片9的端面是平的，但有一凹槽11，凹槽11具有一个平面底端12和斜面侧壁13。因而凹槽11的外端比底部宽。
图5示出了隔离环第二部件10的圈出部分，并且能看出该隔离环第二部件包括一个基本上为平面的环形部分14和具有一个平侧面的凸出部15，凸出部15沿轴向凸出并且其形状基本上与第一隔离环部件7的凹槽11相似，与其相似，它也具有斜壁部分15a。
图6示出了隔离环已装配成形，隔离环第一部件7和第二部件10以其凸出部15进入隔离片9的凹槽11内而相互连接，因而第二隔离环部件10的平面环形部分14在远离第一隔离环部件7的环形圈件8侧缘盖子一样封住每一嵌套16。
这种隔离环的装配能有利于用一种自动轴承装配机实现，其中内滚圈1和外滚圈2以其相互关系而被定位，滚柱3插入滚道之间并且分开摆放以便它们处于一定的相互间隔。因此在轴向，隔离环第一部件插于滚圈之间，同时隔离片9延伸于每对毗邻的滚柱3之间，因而隔离片9的自由端在滚柱3之间伸出。因此，形成盖的隔离环第二部件10通过其凸出部15进入隔离片9的凹槽11内而被定位，以此方式，凸出部15的外部表面与凹槽的底面12相互结合并且平面环形圈件14与隔离片的自由端平面相互结合。
根据本发明，第一和第二隔离环部件7,10通过焊接方式，最好是通过超声波焊接而彼此紧紧相连接。因此焊头(未示出)直接靠在隔离片9和第二隔离环部件10之间的结合面上，靠超声波的作用引起接触表面一起被熔化而连接。但是也可能因其它的焊接方法，在这里，熔融作用也能达到而无需焊接头与相互结合面之间的直接物理接触。这些可选的方式可能是激光焊接或感应焊接，它们都用于连接处适当的表面处理后。
图7用图解示出了隔离片9和盖形第二隔离环部件10之间紧固结合处的配置，同时也示出了焊接结合面18和19之间可能有一个小的狭隙17(以放大尺寸显示)，这些焊接结合处位于分隔开的水平面，在此方向上，作用力有望作用于隔离环上，例如在隔离环的轴线方向上。
出乎意料的是，它自身已证明在不同平面上的上述焊接接合位置导致这种焊接接合相对于有相同甚至更大焊接面的焊接具有更大的抗张力和弯曲应力强度，但这种大的焊接面仅位于一个平面上。
图8和图9示出了隔离片9a,9b和第二隔离环部件10a,10b相互接合操作面之间一些可选择的设计方案。
根据图8实施例的凹槽11a和盖件10a于是被设计为在焊接前盖件10可咬合地被插入凹槽中，但焊接接合处18a,19a仍位于两个不同的平面上。
根据图9的实施例，隔离片9b具有一个半圆形凹槽并且与盖件10b的凸出部具有相似形状。在这个实施例中，有可能很容易地提供一个连续的焊接接合处18a，其直接与焊接接合处19b相连接，甚至在这种情况下，其焊接强度优于仅位于一个平面内的焊接接合强度。
与装在其它隔离环部件隔离片自由端的环形隔离环部件的通常设计相比，所述的以这种方式设计的盖件10、10a、10b在装配上具有较大的优点，这里，环形圈件或隔离片的末端经常具有凸出的指状物，这些凸出物将被纳入其它元件的相应孔中，同时根据本发明，第二盖形隔离环部件不必精确定位，其目的是允许指状凸出物或类似部件找到与相应孔相关的准确位置，但在装配机上，第二隔离环部件恰能由一个随机送料装置喂入到其位置。
本发明不限于附图所示及其中连接所述的实施例，但在所附权利要求书的范围内，修改与变更也是可能的。
权利要求
1．滚动轴承隔离环，用于分隔和导引滚动轴承的滚柱(3)，隔离环的两部件由塑料材料制成，并且第一部件(7)包括一个具有许多隔离片(9)的环形圈件(8)，隔离片(9)沿周向均匀分布并且沿轴向伸出于环形圈件，第二部件(10)包括一个环形圈件(14)，环形圈件(14)与隔离片(9)的自由端相连接，其目的是形成每个所述滚柱(3)的嵌套(16)，其特征在于，第一隔离环部件(7)和第二隔离环部件(10,10a,10b)具有相适配的凹槽(11,11a)和凸出部(15,15a)，借助于焊接联接处(18,18a,18b；19,19a,19b)，它们连接在一起，并位于隔离环轴线方向上隔开的不同面上，这种连接给予接合处增大的张力和弯曲强度。
2．如权利要求1所述的隔离环，其特征在于，焊接处(18,19；18a,19a)位于不同轴向面上并且具有轴向狭隙(17)，连接不同的焊接处。
3．如权利要求1或2所述的隔离环，其特征在于，第一隔离环部件(7)的隔离片(9,9a,9b)的每一自由端具有一个凹槽(15,15a)，然而第二隔离环部件(10)具有一个单一连续的凸出构件形成所说的凸出部(15,15a)，该凸出部被纳入所有的所说的凹槽中。
4．如以前任何一个和权利要求所述的隔离环，其特征在于，所设计的用于这种类型轴承的隔离环(4)包括内部滚圈(1)和外部滚圈(2)，其滚道相对，并且有许多滚柱(3)在隔离环(4)中被导引，滚柱被插入滚道之间并且与所说的滚道相接触，滚柱(3)和滚道的纵向截面轮廓，其曲率半径大于外部滚道和轴承轴线之间距离，这些可垂直于滚道测得，因而滚柱沿滚道轴向可移动而不会在滚道轴向限定方向受阻，这样做的目的是容许滚道的偏置和轴向移动。
5．如前述权利要求所述类型滚动轴承隔离环两部件的装配方法，滚动轴承隔离环包括一个具有许多轴向突出隔离片(9)的第一部件(7)及一个用于连接该隔离片(9)自由端的第二部件(10)，其特征在于，轴向突出的隔离片(9)侧向插入毗邻滚柱(3)之间所具有的空间内，滚柱(3)位于内部滚圈(1)和外部滚圈(2)之间，第二隔离环部件(10)由其侧面与隔离片(9)或其中一个隔离片底面的接合而定位，第二隔离环部件(10)具有凹槽(11)和凸出部(15)，其分别以凸出构造插入凹槽(11)内，及凹槽(11)的连接面，凸出部(15)和隔离片的连接面及第二隔离环部件(10)在至少两处焊接位置(18,19)的作用下被紧密联接在一起，两处焊接位置间隔位于隔离环的轴线方向上。
6．如权利要求5所述的方法，其特征在于，凸出部(15)位于第二隔离环部件(10)上并形成一个连续的脊形凸出。
7．如权利要求5和6任一个所述的方法，其特征在于，焊接结合处(18,19)由超声波焊接来完成。
全文摘要
本发明涉及一种滚动轴承隔离环及其装配方法。这种隔离环用于隔开和导引滚动轴承的滚柱,其两部件由塑料制成,并且第一部件(7)包括一个具有许多隔离片(9)的环形圈件(8),隔离片(9)沿周向均匀分布并且沿轴向伸出于环形圈件;第二部件(10)包括一个环形圈件(14)与隔离片(9)的自由端相连接,形成每个滚柱(3)的嵌套(16)。第一和第二部件具有相适配的凹槽(11,11a)和凸出部(15,15a),借助于焊接联接。
文档编号F16C33/56GK1219656SQ98123289
公开日1999年6月16日 申请日期1998年12月10日 优先权日1997年12月10日
发明者芒努斯·谢尔斯特伦, 菲利普·罗森格伦 申请人:Skf公司