CN111536157A

CN111536157A - 包括用于促进弯曲的至少一个凹部的轴承保持架分段

Info

Publication number: CN111536157A
Application number: CN202010082379.0A
Authority: CN
Inventors: 汉斯-尤尔根·弗雷德里希; 诺伯特·休恩; 托马斯·克特纳; 曼弗雷德·马特斯; 哈拉尔德·梅茨; 阿希姆·穆勒; 阿尔弗雷德·拉迪纳; 乔纳斯·席灵; 马克西米利安·索尔纳; 马库斯·沃尔克姆斯
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: US11193539B2; DE102019201564A1; US20200256392A1; CN111536157B

Abstract

公开一种片材金属保持架的轴承保持架分段(1)，特别地，所述轴承保持架分段(1)用于滚针滚子轴承，所述轴承保持架分段(1)包括第一环部分(2)、至少一个第二环部分(4)以及将所述第一环部分(2)和所述至少一个第二环部分(4)彼此连接的多个桥(6)，其中，用于接纳至少一个滚动元件的腔格(8)相应地形成所述桥(6)之间，其中，所述第一环部分(2)和/或所述至少一个第二环部分(4)在径向内侧和/或径向外侧包括至少一个凹部(10)。

Description

包括用于促进弯曲的至少一个凹部的轴承保持架分段

技术领域

本发明涉及一种根据技术方案1的前序部分的片材金属保持架的轴承保持架分段。此外，本发明涉及包括这种轴承保持架分段的片材金属保持架。

背景技术

从现有技术已知这样的轴承保持架，其由一个或多个由片材金属制成的圆形保持架分段组成，这些保持架分段分别在它们的接头边缘(/接合边缘)(joint edge)处互相连接，例如通过焊接而互相连接。

在此，已知通过冲裁(punching)和冲压(stamping)产生这种轴承保持架分段的结构和轮廓。为此目的，在第一步骤中，使金属带沿着纵向方向间歇地运动，其中，通过冲压机(punch press)形成横向延伸的狭槽(slot)。在进一步的步骤中，使用横向切割装置将金属带切割至一定长度，从而形成梯状的片材金属部件，其中，该部件的“横档(rung)”形成轴承保持架分段的桥，部件的狭槽形成轴承保持架分段的腔格，部件的“侧轨(side rail)”形成轴承保持架分段的环部分。然后，在随后的步骤中，通过圆形成形(round-shaping)将环部分弯曲至期望的曲率半径。

通常，将轴承保持架分段圆形成形为期望的弯曲形状是自动化地实现的。在量大的情况下，已知在弯曲和焊接之后提供附加的自动校准过程(/自动校准处理)。在量少的情况下，例如，使用液压机(hydraulic press)执行校准步骤。

在校准期间，通常通过使用液压机的分段多滑块工具(segmented multislidetools)使片材金属保持架的环部分在径向方向上再次压缩或膨胀，由此通过塑性变形使片材金属保持架的环部分产生改善的圆度(roundness)。

作为一种选择，可以通过模具实现校准，其中，保持架被按压或者通过对应成形的且具有改善圆度的模具压在保持架上。

最终的(成品)轴承保持架的性能很大程度上取决于圆形成形的质量。根据现有技术，仅通过提到的额外校准过程来确保或实现期望的曲率。如果自动地执行该校准过程，则需要必须被对应装载(/加载)的单独机器。使用液压机的校准涉及大量费用。因此，在每种情况下，校准过程都需要费用和时间。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种片材金属保持架的轴承保持架分段，其可以以降低的费用进行制造。

该目的通过根据技术方案1的轴承保持架分段来实现。

在下文中，提供一种片材金属保持架的轴承保持架分段，特别是用于滚针滚子轴承，所述轴承保持架分段包括第一环部分、至少一个第二环部分以及将所述第一环部分和所述至少一个第二环部分彼此连接的多个桥，其中，用于接纳至少一个滚动元件的腔格相应地形成在所述桥(bridges)之间。在此，本发明基于的构思是：所述第一环部分和/或所述至少一个第二环部分在径向内侧和/或径向外侧包括至少一个凹部。由于所述至少一个凹部，可以更容易地将轴承保持架分段弯曲至针对片材金属保持架所设置的曲率半径。特别地，以这种方式，可以通过施加限定的弯曲力来实现精确限定的弯曲，使得自动设定期望的保持架的圆形弯曲。因此，可以省略后续的校准过程。因此，制造变得更加容易。

在此，所述轴承保持架分段可以被构造用于单列轴承保持架或多列轴承保持架。

另外，优选地，所述至少一个凹部通过不去除材料的成形工艺来制造。然而，作为一种选择，所述至少一个凹部还可以通过材料去除工艺(例如，铣削(milling))来形成。

如果所述至少一个凹部形成在两个桥之间，则在这些桥之间的区域中、相应的环部分可以被制成对于弯曲工艺而言是特别柔性的，特别地，相应的环部分在这些桥之间的区域中比相应的环部分在与该区域相邻的区域(在该区域处桥连接到环部分)中更加柔性。因此，在弯曲工艺(/弯曲处理)期间，环部分在桥之间的区域中比环部分在相邻区域中可以被更剧烈地弯曲。以这种方式，相邻区域(即，桥区域)中由弯曲引起的变形仍特别小。

此外，以这种方式实现：形成在相应的桥之间的腔格的在其径向外侧、在圆周方向上测量的宽度比在其径向内侧、在圆周方向上测量的宽度大。通过凹部的对应尺寸化和设计，考虑用于制造的金属片材的厚度，因此可以实现：由于施加的弯曲力，腔格的径向内宽度和径向外宽度被尺寸化，使得对应的滚动元件(例如，滚针形式的滚动元件)能够被引入到该腔格中，对应的滚动元件能够从径向外部引入到该腔格中而不会从径向内部脱出(/掉出)腔格。以这种方式，无需通过冲裁或冲压等来形成用于滚动元件或滚针的引导表面。

由于通过凹部中的每个凹部使相应点处的弯曲更加容易，因此如果第一环部分和/或至少一个第二环部分均包括多个凹部，则可以将轴承保持架分段特别均匀地圆形弯曲至针对片材金属保持架设置的期望的曲率半径。因此，如果凹部在圆周方向上等距地间隔开，则可以使轴承保持架分段整体上特别均匀地弯曲。因此，特别优选的是，至少一个凹部在圆周方向上形成在各个桥之间。

在此，有利地，所述多个凹部可以相同地构造。因此，可以进一步促进制造。

根据一个示例性实施方式，所述轴承保持架分段在其周向端部的每个周向端部处包括端部区域，所述至少一个凹部至少形成在所述轴承保持架分段的端部区域中的一个端部区域上。在将所述轴承保持架分段圆形弯曲至设置的曲率半径期间，由于杠杆比率，所述端部区域会比所述轴承保持架分段的中央区域难弯曲。因此，如果所述至少一个凹部形成在所述轴承保持架分段的至少一个端部区域上，则所述轴承保持架分段的圆形弯曲整体上会更加容易。在如上述现有技术中提供的校准期间，特别是端部区域必须被后处理。尽管省略了校准，但由于在端部区域处设置凹部，因此仍能够实现好的结果。

当所述至少一个凹部具有适用以下范围的径向深度x时，可以实现特别适合于上述功能的凹部的尺寸，该范围是0.2d≤x≤0.5d，其中，d是对应的环部分的厚度。特别地，以这种方式可以实现获得期望的弯曲，而另一方面仍确保相应的环部分的足够的稳定性。所述凹部的深度以取决于针对特定曲率的弯曲力的方式来选择。

当所述至少一个凹部成形为使得其具有以下曲率半径r时，可以实现特别适合于上述功能的至少一个凹部的形状，所述曲率半径r被选择为使得其适用以下范围：0.25d≤r≤d，优选地，0.25d≤r≤0.5d，其中，d是对应的环部分的厚度。

根据一个示例性实施方式，所述至少一个凹部形成为通过(through)相应的环部分的在轴向上连续的槽。由于绕着在轴向方向上延伸的轴线进行轴承保持架分段的圆形弯曲，因此通过以这种方式构造凹部特别促进(/有利于)圆形弯曲。

根据一个优选的示例性实施方式，所述至少一个凹部是被冲压的。可以容易且快速地执行冲压，使得以这种方式可以特别有利地制造所述至少一个凹部。

根据一个示例性实施方式，所述第一环部分和所述至少一个第二环部分两者均在径向内侧和/或径向外侧包括至少一个凹部。以这种方式，所述第一环部分可以以与所述至少一个第二环部分相同的方式被特别适合地弯曲，特别是当所述第一环部分的至少一个凹部和所述至少一个第二环部分的至少一个凹部在轴向方向上对齐时。

如上所述，所述至少一个凹部可以形成在两个桥之间，但当所述至少一个凹部形成在桥的位置处时原则上也可以实现促进轴承保持架分段的圆形弯曲。

根据本发明的另一方面，提供一种片材金属保持架，特别地，所述片材金属保持架用于滚针滚子轴承，所述片材金属保持架包括至少一个上述轴承保持架分段。所述片材金属保持架可以被构造为单列或多列。

说明书、附图和权利要求书中指明了其他优点和有利的实施方式。在此，特别地，说明书中和附图中指明的特征的组合仅仅是示例性的，使得特征也可以单独存在或以其他方式组合。

在下文中，将使用在附图中描绘的示例性实施方式来更详细地描述本发明。在此，示例性实施方式和在示例性实施方式中示出的组合仅仅是示例性的，并不意图限定本发明的范围。该范围仅由未决权利要求限定。

附图说明

图1示出了根据示例性实施方式的轴承保持架分段的端部部分的示意性图示，

图2示出了另一示例性实施方式的示意性图示，其中，凹部仅形成在轴承保持架分段的端部区域上，

图3示出了轴承保持架分段的环部分的一部分的截面图，该部分包括用于促进弯曲至所设置的曲率半径的凹部，以及

图4示出了另一示例性实施方式的示意性图示，其具有轴承保持架分段的端部区域的可选设计。

在下文中，相同或功能等同的元件由相同的附图标记表示。在下文中使用的方向标记(轴向、径向、周向)始终参照最终的轴承保持架。

附图标记列表

1 轴承保持架分段

1' 另一轴承保持架分段

2 第一环部分

4 第二环部分

6 桥

8 腔格

10 凹部

12 径向内表面

14 端部区域

16 另一端部区域

18 径向外侧

20 径向内侧

22 部分腔格

24 部分桥

具体实施方式

图1示出了轴承保持架分段1的第一示例性实施方式的端部区域的示意性图示。轴承保持架分段1包括第一环部分2和第二环部分4。将环部分2、4彼此连接的桥4在环部分2、4之间延伸，其中，腔格(/兜孔)(pocket)8相应地形成在桥6之间，腔格8被构造用于接纳至少一个滚动元件(未示出)。

代替在此示出的单列设计的轴承保持架分段1，轴承保持架分段1还可以被构造为多列，并且然后将包括分别通过桥连接到彼此的第一环部分、第二环部分或其他环部分。

另外，图1中示意性地示出了凹部(recess)或缺口(/切口)(cutout)10分别设置在第一环部分2和第二环部分4上且设置在腔格8的区域中。另外如图3中所示，这些凹部10可以形成在轴承保持架分段1的径向外表面上和/或径向内表面12上。凹部10用于促进将轴承保持架分段1弯曲至其期望的曲率半径。

如图1中所示，优选地，凹部10可以分别在圆周方向上居中地形成在腔格8的区域中。然而，也可以在其他位置处形成凹部10，例如在桥6的区域中形成凹部10。也可以使凹部10不设置在每个腔格8上和/或每个环部分2、4上。

因此，例如，如图2中所示，凹部可以仅在“倒数第二个(next-to-last)”桥6和“最后一个(/倒数一个/最后)(last)”桥6之间形成在轴承保持架分段1的端部区域14中。

当然，在此，轴承保持架分段1的另一端部部分(未示出)可以被类似地构造。

根据附图中未单独示出的另一示例性实施方式，还可以在端部区域14中、在更多个(例如，两个或三个)腔格处设置凹部10，其中，在轴承保持架分段1的中央区域中未形成其他凹部。

图3示意性地示出了第一环部分2和第二环部分4在凹部10的区域中的截面的图示。环部分2、4具有径向方向上的厚度d。

如图3中进一步示出的，凹部10具有径向深度x。优选地，径向深度x为环部分2、4的厚度d的20％至50％之间。因此，一方面，可以促进弯曲，另一方面，以这种方式保持用于环部分2、4的足够的稳定性。另外，凹部10被构造为弯曲的并且具有曲率半径r，优选地，曲率半径r适用：0.25d≤r≤d，特别地，0.25d≤r≤0.5d。这些尺寸允许通过施加限定的弯曲力来实现精确限定的弯曲，使得自动设定期望的保持架的圆形弯曲。因此，可以省略后续的校准步骤。

另外，在这里示出的示例中，凹部10被构造为在轴向方向上连续地延伸通过环部分2、4的槽。由此，也促进期望的弯曲。

当凹部10是被冲压的(stamped)时，对于特别简单地制造轴承保持架分段1是有利的。这通常在所有外轮廓弯曲步骤之前发生，以去除任何材料积累，而无需后处理。

如图3中进一步示出的，轴承保持架分段1在其端部部分14处连接到另一轴承保持架分段1'的端部部分16，其中，轴承保持架分段1'可以是相同的轴承保持架分段1或者是片材金属保持架的另一轴承保持架分段1'。以这种方式，可以由单个轴承保持架分段或多个对应的轴承保持架分段形成片材金属保持架。

如还可以从图3看到的，设置凹部10可以在保持架的圆形弯曲期间使腔格8的在径向外侧8、沿圆周方向测量的宽度A大于该腔格8在其径向内侧20的宽度B。

以这种方式，可以实现：容纳在腔格8中的滚动元件可以从径向外部被引入到腔格8中，而不会从径向内部从腔格8脱出。因此，可以省略额外形成的引导和保持结构。

在图1和图2中示出的示例中，“部分腔格”22相应地形成在轴承保持架分段1的端部区域14上，如从图3可以看出的，“部分腔格”22通过两个这样的端部部分的对应连接而形成“连接腔格”。在示出的示例中，这个连接腔格不包括对应的凹部。这对于连接的稳定性而言是有利的，例如，该连接可以是焊接连接。

出于该目的，图4中示出了在另一示例性实施方式的基础上的可选设计。在此，“部分桥”24形成在轴承保持架分段1的左端部部分14和右端部部分上。在这种情况下，至少一个凹部10设置在由部分桥24界定的腔格中，凹部10确保在桥区域中没有焊接点(连接点)的过大径向载荷的情况下获得足够的曲率。

总的来说，通过设置在轴承保持架分段的第一环部分和/或至少一个第二环部分上的凹部，可以促进将轴承保持架分段弯曲至针对最终的(成品)轴承保持架而言所设置的曲率半径。在此，特别地，凹部可以设置在环区域的端部部分上，或者均匀地分布在环部分上。特别地，以这种方式，可以通过施加预定的弯曲力来实现精确限定的弯曲，使得自动设定保持架的期望的圆形弯曲。结果，可以省略后续的校准过程。

Claims

1.一种片材金属保持架的轴承保持架分段(1)，特别是用于滚针滚子轴承，所述轴承保持架分段(1)包括第一环部分(2)、至少一个第二环部分(4)以及将所述第一环部分(2)和所述至少一个第二环部分(4)彼此连接的多个桥(6)，其中，用于接纳至少一个滚动元件的腔格(8)形成所述桥(6)之间，其特征在于，

所述第一环部分(2)和/或所述至少一个第二环部分(4)在径向内侧(20)和/或径向外侧(18)包括至少一个凹部(10)。

2.根据权利要求1所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述至少一个凹部(10)中的至少一者形成在两个桥(6)之间。

3.根据权利要求1或2所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述第一环部分(2)和/或所述至少一个第二环部分(4)包括多个凹部(10)，优选地，所述第一环部分(2)和/或所述至少一个第二环部分(4)包括等距地间隔开的多个凹部(10)，其中，优选地，至少一个凹部(10)在圆周方向上形成在各个桥(6)之间。

4.根据权利要求3所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述轴承保持架分段(1)在其周向端部的每个周向端部处包括端部区域(14)，其中，所述至少一个凹部(10)至少形成在所述轴承保持架分段(1)的端部区域(14)中的一个端部区域(14)上。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述至少一个凹部(10)具有径向深度x，其中，所述径向深度x适用以下范围：0.2d≤x≤0.5d，其中，d是对应的所述环部分的厚度。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述至少一个凹部(10)具有曲率半径r，所述曲率半径r被选择为使得0.25d≤r≤d，优选为0.25d≤r≤0.5d，其中，d是对应的所述环部分的厚度。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述至少一个凹部(10)以在轴向上连续的槽延伸通过所述环部分。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述至少一个凹部(10)是被冲压的。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承保持架分段(1)，其特征在于，所述第一环部分(2)和所述至少一个第二环部分(4)两者均在径向内侧(20)和/或径向外侧(18)包括至少一个凹部(10)，其中，优选地，所述第一环部分(2)的至少一个凹部(10)与所述至少一个第二环部分(4)的至少一个凹部(10)在轴向方向上对齐。

10.一种片材金属保持架，特别是用于滚针滚子轴承，所述片材金属保持架包括根据前述权利要求中的任一项所述的至少一个轴承保持架分段(1)。