专利名称：不对称角面接触轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不对称角面接触轴承(向心止推轴承)，它包括一个内环和一个外环，每个环限定出一座圈，至少一个环设有一个高台肩和一个低台肩，这些台肩限定了所述环的座圈的边界，该轴承还设有一系列与座圈滚动接触的滚动元件。
这种轴承，例如滚珠轴承、滚柱轴承或十字滚柱轴承是公知的。其不对称接触线的不同接触角使得这些轴承适用于沿着一个方向负载相对高的轴向载荷。
该性能对于轴承的特定用途而言很重要，在这种用途中，主要的轴向载荷的方向总是相同的。这种用途的例子有螺旋致动器，它用在例如制动盘的制动夹中。在这些情况下，所考虑的主要轴向载荷与制动衬片到制动盘上的位移有关。相反的位移用来松开制动衬片和制动盘之间的制动动作，并且导致低得多的负载。
另一个例子是这种轴承在离合器中的用途。
本发明的目的在于提供一种不对称角面接触轴承，该轴承对于安装和布置来说更通用，并且生产成本更低(没有开口环)。该目的可以这样来实现低台肩设有环形凹槽，在所述凹槽中容纳有一个用来与滚动元件接触的环形元件。
相对于现有技术的角面接触轴承来说，根据本发明的不对称角面接触轴承在每个滚动元件和每个环之间具有两个接触点，这对于每个滚珠来说累计有四个接触点。因此，这些环以及每个滚动元件相互啮合在四个接触点处，从而由两对径向相对的接触点限定出两条接触线，其中一条接触线相对于轴承轴线具有相对较小的接触角，而另一条接触线相对于轴承轴线具有相对较大的接触角。
与现有技术不同的是，每个滚珠的所述接触点中的一个是由根据本发明的环形元件构成的。该环形元件在该轴承的安装和布置方面具有将在下面描述的优点。
具有环形元件或环形插入件的滚动元件轴承是已知的，例如GB-A-1007191披露了一种总共有四个环形元件的轴承，每个环形元件构成滚动元件的接触点中的一个。然而，所述现有技术中的轴承不是一种不对称角面接触轴承，而且其环形元件也没有高台肩和低台肩。所述该轴承不适用于相对高的轴向载荷。
在EP-A-245593中披露了现有技术中的滚动元件轴承的另一个例子。该轴承不是一种不对称角面接触轴承，而且其环形元件也没有高台肩和低台肩。所述轴承可以被用作一种径向滚珠轴承或作为一种十字滚柱轴承。
为了获得所要求的轴向载荷承载能力，根据本发明的轴承是以这样一种方式实现的由环形元件和滚动元件的接触点以及由与所述环形元件径向相对的台肩和所述滚动元件的接触点限定出一条接触线，所述接触线具有相对较大的接触角。
主要的轴向载荷由限定了另一条接触线的台肩承载，该接触线具有相对较小的接触角。
优选的是，设有凹槽的低台肩具有一个内部圆筒形表面，其直径等于座圈的最大直径。该实施方案的优点在于安装容易且简单。该优点提供了把该轴承装配成一种全配合轴承的可能性，其中环之间的可用轴承空间在没有保持架的情况下完全被滚动元件所占据。通过简单地使这些滚珠滑过低台肩来使这些滚珠安装到位，在此之后通过锁环元件将它们固定。
低台肩可以设有一个密封件或护罩。与其中之一具有一个环形元件的台肩对相对的台肩对封闭了一个限定出一迷宫式密封的间隙。也可以用密封件或护罩来进行密封。
环形元件可以具有大体上为圆形或环形的断面。或者，该环形元件在其面对着滚动元件的表面部分处可以至少部分地与所述滚动元件的形状相配。
本发明还涉及一种螺旋致动器，它包括一个螺旋机构，具有或没有齿轮减速的外壳，以及如上所述的不对称轴承，所述轴承包括一个内环和一个外环，每个环都限定出一个座圈，至少一个环设有一个高台肩和一个低台肩，它们界定了所述环的座圈的边界，该轴承还包括一系列与所述座圈滚动接触的滚动元件，所述轴承相对于外壳支承着螺旋机构的螺母或丝杠中的一个，该轴承的外环与螺旋机构的丝杠啮合。
根据本发明的轴承尤其可以应用在这样的螺旋致动器中，如上所述，所述螺旋致动器主要受到沿着一个相同方向的轴向负载，例如应用于盘式制动器的制动夹中。所以，该轴承的低台肩设有一条环形凹槽，在所述凹槽中容纳有一个用来与滚动元件接触的环形元件。
在一个特定的实施方案中，所述轴承的内环可以与连接在所述螺旋致动器的外壳上的中心支承轴啮合或与之成为一体。
优选的是，螺旋机构为一种滚柱或滚珠丝杠，该丝杠的螺母可以作为一个套筒或活塞，该螺母可滑动但不可转动地容纳在外壳的圆筒形空间中。
根据另外一种可能性，根据本发明的轴承可以应用在一种螺旋致动器中，它包括一个螺旋机构、一个外壳和一个不对称轴承，该轴承包括一个内环和一个外环，每个环都限定出一个座圈，所述至少一个环设有一个高台肩和一个低台肩，这些台肩限定了所述环的座圈的边界，该轴承还包括一系列与座圈滚动接触的滚动元件，所述轴承相对于外壳支承着螺旋机构的螺母和丝杠中的一个，该轴承的内环与螺旋机构的螺母啮合。
另外，低台肩设有一环形凹槽，在所述凹槽中容纳有一个用于与滚动元件接触的环形元件。
优选的是，外环相对于外壳被支承，并且丝杠可轴向移动但不能转动。
下面将参照在附图中所示的实施例对本发明进行进一步说明。
图1显示了包含有根据本发明的轴承的螺旋致动器的第一实施例。
图2显示了一第二实施例。
本发明的螺旋致动器(其部分显示在图1中)包括一个通过轴承1被支承在外壳27中的螺旋致动器26。该螺旋致动器26包括一个可转动但不可轴向移动的螺母28以及一个可轴向移动但不可转动的丝杠29。
螺母28和丝杠29通过滚珠37相互啮合，这些滚珠容纳在螺母28和丝杠29的螺纹槽中。
螺母28与一个驱动装置(未示出)相连，并且与轴承1的内环2成一整体。所述轴承的外环3具有一个凸缘32，该凸缘被夹持在外壳27中的工作面33和夹环24之间。
另外，丝杠29与一个可滑动但不能转动的活塞30相连，该活塞装在外壳27的圆筒形空间31中。
轴承1的外环具有一个高台肩6和一个低台肩7，低台肩7具有一凹槽9，用来容纳一个锁环10。
由于这种布置，四个接触点11-14限定了不对称接触线15,16。接触点11和14之间的接触线相对于螺旋机构26的轴线的角度相对较小，这样轴承1就能够传递施加在丝杠29的左端上的轴向压紧力。
环保持着位于轴承1中的滚动元件或滚珠8。沿着该方向，该轴承没有承载显著的力。在所述螺旋致动器用作圆盘式制动器的致动器的情况下，主要的轴向载荷由如上所述作用在丝杠29上的压紧力所构成。可以通过限定在接触点12、13之间的接触线16转移的沿着相反方向的力只是用于松开制动器，并且比较小。在外环3的高台肩6和内环2的台肩17之间有一个构成一迷宫式密封的间隙36。低台肩7和台肩18之间的较大间隙由密封件或护罩35来封闭。
图2的实施例包括一个类似的轴承1，但是该轴承的内环2和连接在外壳21上的中心支承轴24成一整体。外环3与螺旋机构20的丝杠23成一整体。所述螺旋机构20还包括一个螺母22，它用作一个可滑动但不可转动地装在外壳21中的活塞25。轴承1的主要部件类似于图1中的轴承1。
权利要求
1．一种不对称角面接触轴承(1)，它包括一个内环(2)和一个外环(3)，每个环限定出一座圈(4,5)，至少一个环(3)设有一个高台肩(6)和一个低台肩(7)，这些台肩限定了所述环(3)的座圈(5)的边界，该轴承还包括一系列与座圈(4,5)接触的滚动元件(8)，其特征在于，低台肩(7)设有一环形凹槽(9)，在所述凹槽中容纳有一个用于与滚动元件(8)接触的环形元件(10)。
2．如权利要求1所述的轴承，其特征在于，这些环(2,3)以及每个滚动元件(8)在四个接触点(11-14)处相互啮合，从而由两对径向相对的接触点(11-14)限定出两条接触线，其中一条接触线(15)相对于轴承(1)的轴线具有相对较小的接触角，而另一条接触线(16)相对于轴承(1)的轴线具有相对较大的接触角(不同的接触角)。
3．如权利要求2所述的轴承，其特征在于，由环形元件(10)和滚动元件(8)的接触点(13)以及与所述环形元件(10)径向相对的台肩和所述滚动元件(8)的接触点(12)限定出接触线(16)，所述接触线(16)具有相对较大的接触角。
4．如权利要求1、2或3所述的轴承，其特征在于，设有凹槽(9)的低台肩(7)具有一个内部圆筒形表面(10)，其直径等于座圈(5)的最大直径。
5．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，所述环形元件(10)是一种开口锁环。
6．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，环(3)中的一个具有高台肩(6)和低台肩(7)，所述低台肩(7)设有一容纳有一个环形元件(10)的凹槽(9)，并且另一个环(2)具有等高的台肩(17,18)。
7．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，其中一个环设有一容纳有一个环形元件的环形凹槽，并且另一个环为一种两部分式环。
8．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，轴承(1)是一种全配合轴承。
9．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，滚动元件为滚珠(8)。
10．如前面权利要求任一所述的轴承，其特征在于，低和/或高台肩(7)设有密封件或护罩(35)。
11．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，与其中之一具有一个环形部件(10)的台肩对(7,18)相对的台肩对(6,17)包围着限定出一个迷宫式密封的间隙。
12．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，外环具有一个外部凸缘。
13．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，环形元件(10)的断面大体上为圆形或环形。
14．如权利要求1-12中任何一个所述的轴承，其特征在于，该环形元件在其面对着滚动元件的表面部分处至少部分地与所述滚动元件的形状相配。
15．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，这些元件例如环(2,3)、滚动元件(8)或环形元件(10)中的至少一个是通过硬车削工艺得到的。
16．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，这些元件例如环(2,3)、滚动元件(8)或环形元件(10)中的至少一个涂覆有一层硬的或耐磨涂层，例如类金刚石碳涂层。
17．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，所述环形元件(10)是一种非金属材料，例如碳纤维材料。
18．如前面任一权利要求所述的轴承，其特征在于，至少一个支承元件例如环和滚动元件是通过粉末冶金技术制成的。
19．一种螺旋致动器，它包括一个螺旋机构(20)、一个外壳(21)和一个根据前面任一权利要求所述的不对称轴承(1)，所述轴承包括一个内环(2)和一个外环(3)，每个环限定出一座圈(4,5)，至少一个环(3)设有一个高台肩(6)和一个低台肩(7)，这些台肩限定了所述环(3)的座圈(5)的边界，该轴承还包括一系列与座圈(4,5)接触的滚动元件(8)，轴承(1)的外环(3)与螺旋机构(20)的丝杠(23)啮合，其特征在于，低台肩(7)设有一环形凹槽(9)，在所述凹槽中容纳有一个用于与滚动元件(8)接触的环形元件(10)。
20．如权利要求19所述的螺旋致动器，其特征在于，所述轴承(1)的内环(2)与连接在外壳(21)上的中心支承轴(24)啮合。
21．如权利要求19或20所述的螺旋致动器，其特征在于，螺旋机构(20)是一个滚柱丝杠或滚珠丝杠机构，其螺母(22)作为一个套筒或活塞(25)，所述活塞可滑动但不可转动地容纳在外壳(21)的圆筒形空间中。
22．一种螺旋致动器，它包括一个螺旋机构(26)、一个外壳(27)和一个如权利要求1-18中任何一个所述的不对称轴承(1)，所述轴承包括一个内环(2)和一个外环(3)，每个环限定出一座圈(4,5)，至少一个环(3)设有一个高台肩(6)和一个低台肩(7)，这些台肩限定了所述环(3)的座圈(5)的边界，该轴承还包括一系列与座圈(4,5)接触的滚动元件(8)，该轴承(1)的内环(2)与螺旋机构(26)的螺母(28)啮合，其特征在于，低台肩(7)设有一环形凹槽(9)，在所述凹槽中容纳有一个用于与滚动元件(8)接触的环形元件(10)。
23．如权利要求22所述的螺旋致动器，其特征在于，外环(3)相对于外壳(22)被支承，并且丝杠(29)可以轴向移动但不可转动。
全文摘要
一种不对称角面接触轴承,它包括一个内环(2)和一个外环(3),每个环限定出一座圈(4,5),至少一个环(3)设有一个高台肩(6)和一个低台肩(7),这些台肩限定了所述环(3)的座圈(5)的边界,该轴承还包括一系列与座圈(4,5)接触的滚动元件(8)。所述低台肩设有一环形凹槽(9),在所述凹槽(9)中容纳有一个用于与滚动元件(8)接触的环形元件(10)。
文档编号F16C19/02GK1323377SQ99812034
公开日2001年11月21日 申请日期1999年10月13日 优先权日1998年10月13日
发明者伊里·古尔卡, 艾尔弗雷德·莫泽, 费迪南德·施魏策尔, 曼弗雷德·安滕斯泰纳, 克莱尔·德鲁埃特, 托马斯·富克斯, 亨德里克斯·扬·卡潘 申请人:Skf工程研究中心公司