球轴承保持架和球轴承制造技术

本发明专利技术涉及一种球轴承保持架和一种具有这样的球轴承保持架的球轴承。该球轴承保持架(2)具有径向环绕的环形主体(4)，在该环形主体处布置有在周向方向(6)上大体上均匀地分布的、在轴向(14)上以可预先设定的轴向长度(16)伸出的接片(18)，这些接片形成在单侧地、在轴向上(14)开放的多个球兜(8)，这些球兜用于容纳对应数量的、具有可预先设定的球直径(12)的球(10)。至少在一个接片(18)中形成有用于与球轴承环(42，44)的槽(46，48)产生接合的引导区段(24)。这些接片(18)的轴向长度(16)至少对应于球直径(12)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】球轴承保持架和球轴承本专利技术涉及一种球轴承保持架和一种具有这样的球轴承保持架的球轴承。滚动轴承是这样的轴承，其中在所谓的内环与外环之间滚动的主体(即滚动体)使摩擦阻力减小。这些滚动轴承用作轴(Achse)和轴(Welle)的固定，其中这些滚动轴承(根据结构形式)吸收径向力和/或轴向力，并且同时能够实现使轴旋转或使因此被安装在轴上的构件(例如轮)旋转。球轴承是这样的滚动轴承的子组，其中球用作滚动体用于(其他的滚动轴承子组例如是圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、桶形滚子轴承或环形滚子轴承——各自具有对应的滚动体，例如圆柱滚子、圆锥滚子等)。同样已知这样的球轴承保持架，该球轴承保持架用于布置球轴承的各个球或球轴承的球组(即所有以周向排列的方式布置在球轴承中的球)的各个球，并且具有将(球轴承中的球组的)球在球轴承的周向方向上以大致相同的间距固持在位的任务。在此或为此，球各自被容纳在由球轴承保持架所形成的所谓的球兜中。还已知这样的球轴承保持架的不同的实施方式，例如窗式保持架(有时也被称为实心保持架)和单件式(图14)的或两件式的菊形保持架。在球轴承的窗式保持架中，滚动体(即，球)被置入由窗式保持架(一般来说一体式地)形成的闭合的轮廓件(即，球兜)中。而在球轴承的菊形保持架(图14)中，球通过(在环形主体、所谓的保持架背部上轴向伸出地并且在球轴承的周向方向上大体上均匀分布地布置的)接片固持在位。在此，相应地在球轴承的周向方向上相邻地布置的两个接片在这样的菊形保持架中形成用于容纳球的球兜，该球兜的(由于并不形成为闭合的轮廓件的)菊形开口(即在球轴承的周向方向上相邻的两个接片端部之间的“自由”间距)通常小于容纳在该球兜中的球的相应球直径(相应地在周向方向上相邻的两个接片在周向方向上的平均间距大约对应于球直径)，由此该球兜或该球轴承保持架在装配球轴承时藉由球“咬合”。除了(于是第一)保持架部分(即，设有伸出的接片的保持架背部)之外，两件式的菊形保持架为此提供形成配对件的第二保持架部分，该第二保持架部分(同样在大多数情况下被设计为环形的部分)“闭合/锁定”第一保持架部分的菊形开口并且因此增强/加固该第一保持架部分。此外，进一步在这样的球轴承保持架中已知铆接保持架和棘爪保持架这些铆接保持架和棘爪保持架与两件式的菊形保持架类似地由两个配对的、在这种情况下大体上对称的保持架部分构成，这些保持架部分中的每个保持架部分相应地形成或“造就”球兜半部并且这些保持架(在彼此接合之后才)构成完整的球兜。如果这样的球轴承保持架的这两个保持架部分(在相应两个球兜之间的保持架背部处)彼此铆接，那么存在铆接保持架；如果这两个保持架部分(在那里)“夹紧”，那么存在棘爪保持架。球轴承保持架可以是由不同的材料(取决于相应的球轴承保持架或球轴承的使用以及与之相关的要求，例如转速和/或摩擦)制成的，例如钢或塑料。用于由钢制成的球轴承的菊形保持架、棘爪保持架和铆接保持架(金属板保持架)在大多数情况下用于马达轴承，并且在较小至中等的转速下或者在有关较小的摩擦力矩的要求下是非常好地适合的。在用于高速范围的情况下、即在转速特征值n×dm≥1,000,000mm/min的情况下(其中n对应于内环转速并且dm对应于平均的轴承直径，其中该平均轴承直径dm由通过外直径与钻孔直径之和除以二计算出)，通常使用具有特殊的内部几何结构的球轴承，这些内部几何结构具有由诸如聚醚醚酮(PEEK)的高性能塑料制成的菊形保持架。这样的高速球轴承的这些塑料(菊形)保持架出于准确性原因通过切削成形制成，并且因此在制造时相较于所提到的钢保持架明显更昂贵(这些钢保持架是冲压部件和改型部件)。图14示出呈标准设计的球轴承的塑料(菊形)保持架，该塑料(菊形)保持架(替代于通过切削成形进行的昂贵制造)还可以通过注塑模制制造。然而，通过注塑模制来制造这种塑料(菊形)保持架必然导致塑料(菊形)保持架的不准确性，这种不准确性导致高速球轴承中的明显的性能损失。对此的起因、即针对不准确性的起因在于注塑模制工具的构思。塑料(菊形)保持架的径向地要引入的球兜出于塑料(菊形)保持架的可脱模性的原因而必须藉由可移位的滑动件来实现，在注塑件变冷的情况下由于这些滑动件伴随形成飞边的额外现象而出现收缩不均匀。从DE102017105019A1已知一种装配有多个球的球轴承，该球轴承具有内环、外环和容纳球的球轴承保持架。文献中所述的球轴承保持架设有保持架背部，在该保持架背部上布置有在周向方向上轴向地以预先设定的轴向长度伸出的接片，这些接片形成在单侧轴向开放的、用于容纳球的多个球兜。在接片的径向内侧上设计有引导区段，这些引导区段用于与球轴承内环的槽产生接合。为了通过切断处于内环与外环之间的环形空间中的润滑脂来减小(尽可能地减小)球轴承中的旋转阻力，根据DE102017105019A1提出，接片的轴向长度对应于球直径的30％或更多且50％或更少。本专利技术所基于的目的在于，克服现有技术中的缺点和限制。本专利技术所基于的目的尤其在于，构思一种用于球轴承保持架的新的保持架设计，该保持架设计确保球轴承中的尤其在摩擦、噪音和使用寿命方面的好的性能特性。通过球轴承保持架的新的保持架设计还应可以实现简单的工具构思，从而使得明显提高球轴承保持架在从注塑模制工具中脱模之后的准确性。此外，用于球轴承保持架的新的保持架设计应符合高速轴承的要求。这些目的通过具有根据相应的独立专利权利要求所述特征的球轴承保持架以及球轴承来实现。球轴承保持架提供径向环绕的环形主体(“保持架背部”)，在该环形主体处(在球轴承保持架或径向环绕的环形主体或保持架背部的周向方向上)布置有大体上均匀地分布的、在轴向上以可预先设定的轴向长度伸出的接片，这些接片形成在单侧、在轴向上开放的多个球兜，这些球兜用于容纳对应数量的、具有可预先设定的球直径的球。在此，这些接片的(可预先设定的)轴向长度至少对应于在该球兜中要容纳或者所容纳的球的球直径。尤其，该轴向长度大约对应于在球兜中要容纳或者所容纳的球的球直径(可能连同“突出部”)。然而，非常特别地以如下方式测量接片的(可预先设定的)轴向长度，即使得接片(以轴向突出部)轴向“伸出”于这些球成使得接片(该球轴承保持架被装配在(由球轴承外环、球轴承内环(包括球组)形成的)球轴承中)轴向伸入在径向上相对于球轴承环的第二(轴向)“远离”肩部的区域中(球轴承内环或者球轴承外环的第一(轴向)“靠近”肩部在轴向上位于在径向上相对于球轴承保持架的保持架背部的区域中)、或者轴向伸入在径向上位于这两个球轴承环(即球轴承内环和球轴承外环)的第二(轴向)“远离”肩部之间的区域中。也就是说，以如下方式测量这些接片的(可预先设定的)轴向长度，即使得这些接片的轴向自由端部轴向伸入在径向上相对于球轴承内环和/或球轴承外环的第二(轴向)“远离”肩部的区域中。简而言之，该接片(还)在轴向上(至少局部地)覆盖球轴承环中的一个球轴承环(即球轴承内环和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球轴承保持架(2)，该球轴承保持架具有径向环绕的环形主体(4)，在该环形主体处布置有在周向方向(6)上大体上均匀地分布的、在轴向(14)上以可预先设定的轴向长度(16)伸出的接片(18)，这些接片形成在单侧地、在轴向上(14)开放的多个球兜(8)，这些球兜用于容纳对应数量的、具有可预先设定的球直径(12)的球(10)，其中至少在一个接片(18)中形成有用于与球轴承环(42，44)的槽(46，48)产生接合的引导区段(24)，/n其特征在于，/n这些接片(18)的轴向长度(16)至少对应于球直径(12)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180410 DE 102018108523.01.一种球轴承保持架(2)，该球轴承保持架具有径向环绕的环形主体(4)，在该环形主体处布置有在周向方向(6)上大体上均匀地分布的、在轴向(14)上以可预先设定的轴向长度(16)伸出的接片(18)，这些接片形成在单侧地、在轴向上(14)开放的多个球兜(8)，这些球兜用于容纳对应数量的、具有可预先设定的球直径(12)的球(10)，其中至少在一个接片(18)中形成有用于与球轴承环(42，44)的槽(46，48)产生接合的引导区段(24)，
其特征在于，
这些接片(18)的轴向长度(16)至少对应于球直径(12)。


2.根据权利要求1所述的球轴承保持架(2)，
其特征在于，
该引导区段(24)被设计在该接片(18)的径向外侧(26)上以用于与球轴承外环(44)的槽(48)产生接合，或者该引导区段(24)被设计在该接片(18)的径向内侧(32)上以用于与球轴承内环(42)的槽(46)产生接合。


3.根据前述权利要求中至少一项所述的球轴承保持架(2)，
其特征在于，
该引导区段(24)是与该接片(18)一体式地设计的，尤其是在该接片(18)上的使得该球轴承保持架(2)能够以一定的轴向间隙在球轴承(40)中被引导的位置上。


4.根据前述权利要求中至少一项所述的球轴承保持架(2)，
其特征在于，
在多个接片(18)中、尤其在所有接片(18)中，该引导区段(24)是在大体上相同的接片(18)中相应地、尤其位置相同地设计的；或者在这些接片(18)中的任何第四接片或任何第三接片或任何第二接片中，该引导区段(24)是在大体上相同的接片(18)中相应地、尤其位置相同地设计的。


5.根据前述权利要求中至少一项所述的球轴承保持架(2)，
其特征在于，
该引导区段(24)被设计为隆起、尤其在该周向方向(6)上延伸的隆起、尤其在该周向方向(6)上延伸的肋(24)；尤其，在该周向方向(6)延伸的肋(24)大体上在该接片(18)的整个宽度(22)上、在周向方向(6)上在该接片的径向外侧(26)或径向内侧(32)上延伸。


6.根据前述权利要求中至少一项所述的球轴承保持架(2)，
其特征在于，
这些接片(18)具有在该轴向方向(14)上的圆柱形的径向外表面(28)或者在该轴向方向(14)上的锥形的径向外表面(30)，尤其具有介于大约2°与大约20°之间、尤其介于大约7°与大约12°之间的锥角(52)。


7.根据前述权利要求中至少一项所述的球轴承保持架(2)，
其特征在于，
该球轴承保持架(2)至少部分地由塑料组成，尤其由聚醚醚酮(PEE...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·阿玛尼，赫伯特·尼德迈尔，奥拉夫·珀塞，霍尔格·舒尔茨，
申请(专利权)人：哥莱因福特有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE