轴承组合单元及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种轴承组合单元(1)，包括用于保持至少一个轴承(3)的轴承座(2)，所述轴承座(2)包含用于所述轴承(3)的轴承圈的插口(4)。为了确保在轴承座与轴承之间形状稳定的连接而不破坏轴承，本发明专利技术设想的是，轴承座(2)由热固性塑料制成，或者至少包括热固性塑料，在所述轴承座(2)与位于所述插口(4)中的所述轴承(3)的轴承圈之间的连接至少部分通过至少一个由热塑性塑料制成的成型件(5)产生。此外，本发明专利技术涉及用于制造这样一个轴承组合单元的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种轴承组合单元(Lageranordnung)，其包括用于安装至少一个轴承的轴承座该轴承座包括用于轴承的轴承圈的插口(Aufnahme)。此外，本专利技术涉及一种制造此类轴承组合单元的方法。
技术介绍
上述类型的轴承组合单元在EP 1 744 071 A2中有所描述。此处假设要将轴承置于相对轴承座而言正确的位置。出于这一目的，要在钢制的轴承圈和同样由钢或钢板制成的轴承座之间注入塑性材料；该塑性材料确保了精确的相对位置。通常来说，还可假设轴承座完全由塑料制成。可供选择地，能够考虑使用热固性塑料或热塑性塑料。正如已经公知的，热塑性塑料是能够在特定温度范围内发生热塑性形变的塑料。该过程是可逆的。热塑性塑料与热固性塑料的差别在于如下方面。即，热固性塑料是在其硬化后就不能再发生形变的塑料。热固性塑料是通过化学价键连接来三维交联的硬质聚合物材料。因此，热固性塑料不具有加热范围，也就是说即使随着温度升高此类材料仍会保持其刚性(Festigkeit)并且具有低的热膨胀，这使得该材料具有高的形状稳定性。相反，热塑性塑料会随着加热而失去其刚性；由此导致在技术上不期望出现的尺寸改变。因此，由热塑性塑料制造轴承座或轴承覆盖物所带来的问题在于：在加热时由于温度敏感性或丧失刚性所带来的缺点，以及尺寸改变所带来的缺点。然而，由热固性塑料所制成的轴承座或轴承覆盖物在注塑完成后——例如为了提供轴承座——必须不利地进行机械再加工，为此目的需要进行精密的车削或研磨处理。作为一种选择，作为轴承座的钢圈能够被注塑或二次注塑(umspritzt)，然而其进而必须被部分再加工。对于这两种变体，轴承的外圈必须直接安装在热固性塑料的覆盖物中，或者(例如使用紧配合方式)安装在所述钢圈中。此外，还需要部分地(例如通过止动环)实现另一种对滚动轴承的外圈的轴向紧固。在原则上，对于由热固性塑料的轴承座或覆盖物的注塑制造而言，需要比热塑性注塑更高的温度和更长的停留时间(Verweilzeit)。如果滚动轴承要直接使用热固性塑料来二次注塑，则可能因此发生在轴承的滚动轴承圈中出现结构性改变的风险，并因此使得轴承性能明显恶化。因此，这两种解决方案——也就是使用热塑性塑料和热固性塑料作为轴承座或覆盖构件的基础材料——具有各自的优缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种上述类型的轴承组合单元以及与其制造相关的方法，其中能够避免相应的缺点并且结合优点。因此，应当在轴承座与轴承之间提供尺寸尽可能稳定的连接，但其中要排除对轴承的破坏。本专利技术的目标的解决方案的特征在于，轴承座由热固性塑料制成，或者包含至少一种热固性塑料，其中，在轴承的轴承座与轴承圈之间的连接——所述轴承圈位于插口内——至少部分地通过至少一个由热塑性塑料制成的成型件产生。此处，用于形成成型件的热塑性塑料优选被注入至少一个自由空间，特别是环形间隙中，所述自由空间存在于所述插口的内圆周与所述轴承的轴承圈的外圆周之间。所述自由空间也能够是用热塑性材料填充的轴向间隙。此处，成型件优选至少在一个轴向端部区域中形成径向凸出部，该径向凸出部在径向上超出所述轴承座和/或所述轴承的轴承圈。由此能够实现通过咬边的轴向固定。成型件优选分别在两个轴向端部区域中形成径向凸出部，这些径向凸出部在径向上超出所述轴承座和/或所述轴承的轴承圈。轴承座可包括：至少一个通孔，其用于让固定装置，特别是螺钉穿过；并且/或者，至少一个盲孔(21)，其用于让固定装置插入。此外，使用螺栓的固定同样也是有可能的。成型件的轴向延伸长度优选在所述轴承的轴承圈的轴向延伸长度的20％与500％之间。因此，成型件能够在轴向上被设置为仅相对较短的桥接件，或者，轴承圈还可能实质上是轴向突出的。轴承座优选在轴向上不比轴承宽，并且最多是正好与所述轴承一样宽。可为由热塑性材料制成的成型件的径向延伸长度定义非常有利的最小值和最大值。作为一种优选方案，在所述轴承座的插口与所述轴承的轴承圈之间的区域内，所述成型件的最大径向延伸长度s1max(以毫米计)的结果为：s1max＝1.7613·ln(D0)-1.8079 3mm<D0<50mm并且s1max＝1.0811·ln(D0)+0.8021 D0≥50mmD0为轴承外径，单位mm。然而，作为一种优选方案，在所述轴承座的插口与所述轴承的轴承圈之间的区域内，所述成型件的最小径向延伸长度为0.1mm。因此，成型件的前述径向延伸长度落在所述最大值与最小值之间，至于最大值，是根据轴承外径得出的。最大值的确定的基础是上述对数函数。由此，按照非常有利方式得到一种在连接强度与热塑性材料形式的(形成成型件的)材料的使用之间的最佳折衷。所推荐的轴承组合单元的各种设计方案已特别得到了验证：一种可能性在于，轴承座在轴向端部区域中径向向内超出所述轴承的轴承圈，从而使得所述轴承的轴承圈配有在轴承座内的轴向咬边。因此，已证明优选的是，所述成型件在所述轴承座的径向向内超出区域与所述轴承的轴承圈之间的轴向间隙中延伸。此外，轴承的轴承圈可包括圆周凹槽，在所述圆周凹槽中插入止动环，止动环在径向上延伸到位于轴承座中的凹槽内，并且在所述凹槽中通过所述成型件的材料覆盖。另一可选方案设想的是，所述轴承的轴承圈包括在轴向端部区域中径向向外延伸的法兰。在这种情况下，成型件可在所述法兰与轴承座之间的轴向间隙内延伸。所述法兰与轴承座的端部优选在轴向上是平齐的。还可设想的是，所述轴承的轴承圈在径向上延伸到所述轴承座中的槽形凹陷部分内，从而使得所述轴承的轴承圈配有在所述轴承座中的双侧轴向咬边，并且所述轴承座(为了实现可安装性这一目的)由至少两个部件组成，所述至少两个部件在轴向上合到一起并共同形成所述槽形凹陷部分。所述轴承的轴承圈还可包括径向向外延伸的法兰部分，该法兰部分延伸到所述轴承座中的槽形凹陷部分内，从而使得所述法兰部分配有在所述轴承座中的双侧轴向咬边，并且所述轴承座由至少两个部件组成，所述至少两个部件在轴向上合到一起并共同形成所述槽形凹陷部分。轴承优选为滚动轴承。根据本专利技术的优选应用，轴承座形成封闭的外壳形式的机械构件的部件，所述封闭的外壳形式的机械构件特别是电机、风扇或变速器。根据本专利技术，用于制造上述类型的轴承组合单元的方法包括以下步骤：a)将所述轴承的轴承圈置于所述轴承座的插口中；b)将所述轴承的轴承圈相对于所述轴承座精确对齐到期望的相对终点位置；c)将熔融状态的热塑性塑料注入到在所述插口的内圆周与所述轴承的轴承圈的外圆周之间的至少一个残留的自由空间，特别是环形间隙中，以便生成所述成型件；d)令所述成型件的材料固化。关于这一方面，本专利技术提出了一种用于轴承座——特别是用于机械组合单元的塑料覆盖物——的混合单元(hybride Einheit)，其中以有针对性的方式组合使用热固性塑料和热塑性塑料。此外，根据本专利技术的优选设计方案还可设想的是，已经制成的热固性覆盖物或是热固性轴承座和滚动轴承使用注入热塑性塑料的方法来彼此连接。热塑性塑料连接的截面应当相对于热固性覆盖物的截面被保持为尽可能小。由此尽可能减少了热塑性塑料的上述缺点。由于热固性覆盖物与热塑性层的最佳截面比率，因此相比于其覆盖物仅由热塑性材料制成的单元而言，混合塑料覆盖单元保持非常好的形状稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承组合单元(1)，包括用于保持至少一个轴承(3)的轴承座(2)，所述轴承座(2)包含用于所述轴承(3)的轴承圈的插口(4)，其特征在于，所述轴承座(2)由热固性塑料制成或者至少包括热固性塑料，在所述轴承座(2)与位于所述插口(4)中的所述轴承(3)的轴承圈之间的连接至少部分通过至少一个由热塑性塑料制成的成型件(5)产生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.09 DE 102014206870.31.一种轴承组合单元(1)，包括用于保持至少一个轴承(3)的轴承座(2)，所述轴承座(2)包含用于所述轴承(3)的轴承圈的插口(4)，其特征在于，所述轴承座(2)由热固性塑料制成或者至少包括热固性塑料，在所述轴承座(2)与位于所述插口(4)中的所述轴承(3)的轴承圈之间的连接至少部分通过至少一个由热塑性塑料制成的成型件(5)产生。2.如权利要求1所述的轴承组合单元，其特征在于，用于形成所述成型件的热塑性塑料被注入至少一个自由空间，特别是环形间隙中，所述自由空间存在于所述插口(4)的内圆周与所述轴承(3)的轴承圈的外圆周之间。3.如权利要求1或2所述的轴承组合单元，其特征在于，所述成型件(5)至少在一个轴向端部区域中，优选在两个轴向端部区域中形成径向凸出部(6、7、8、9)，所述径向凸出部(6、7、8、9)在径向(r)上超出所述轴承座(2)和/或所述轴承(3)的轴承圈。4.如权利要求1至3中任一项所述的轴承组合单元，其特征在于，所述轴承座(2)包括至少一个通孔(10)用于让固定装置，特别是螺钉穿过，并且/或者，所述轴承座(2)包括至少一个盲孔(21)用于让固定装置，特别是螺钉插入。5.如权利要求1至4中任一项所述的轴承组合单元，其特征在于，所述成型件(5)的轴向延伸长度在所述轴承(3)的轴承圈的轴向延伸长度的20％与500％之间。6.如权利要求1至5中任一项所述的轴承组合单元，其特征在于，在所述轴承座(2)的插口(4)与所述轴承(3)的轴承圈之间的区域内，所述成型件(5)的最大径向延伸长度(s1max)以毫米计的结果为：s1max＝1.7613·ln(D0)-1.8079 3mm<D0<50mm并且s1max＝1.0811·ln(D0)+0.8021 D0≥50mmD0为轴承外径，单位mm。7.如权利要求1至6中任一项所述的轴承组合单元，其特征在于，在所述轴承座(2)的插口(4)与所述轴承(3)的轴承圈之间的区域内，所述成型件(5)的最小径向延伸长度(s1min)为0.1mm。8.如权利要求1至7中任一项所述的轴承组合单元，其特征在于，所述轴承座(2)在轴向端部区域中径向向内超出所述轴承(3)的轴承圈，从而使得所述轴承(3)的轴承圈配有在所述轴承座(2)中的轴向咬边。9.如权利要求8所述的轴承组合单元，其特征在于，所述成型件(5)在所述轴承座(2)的径向向内超出区域与所述轴承(3)的轴承圈之间的轴向间隙(13)内延伸。10.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：休伯特·赫伯斯特，尤尔根·巴特尔梅，赫尔穆特·豪克，丹尼尔·路德维希，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE