專利名稱：滾柱軸承隔離環(huán)及其裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分離和導(dǎo)引滾柱軸承滾柱的隔離環(huán)及其一種裝配方法。
已知的這些隔離環(huán)具有不同型號，并能由金屬，例如鋼或青銅甚至由塑料材料制成。本發(fā)明包括的隔離環(huán)涉及由塑料材料制成的一種兩部件隔離環(huán)，該隔離環(huán)具有一個第一環(huán)形圈件和一個第二環(huán)形圈件。第一環(huán)形圈件具有許多隔離片，該隔離片沿周同均勻分布隔開并且軸向凸出于環(huán)形圈件的一面，第二環(huán)形圈件與隔離片的自由端相接以便形成該每一滾柱的嵌套。
在這種型式的軸承中，其外部滾圈和內(nèi)部滾圈具有相對的滾道，其隔離環(huán)中的許多滾柱嵌入滾道間并且與該滾道相接觸，滾柱和滾道具有的縱截面輪廓，其徑向曲率大于外部滾道和軸承軸線之間距離，這些可由垂直于滾道測定，因而滾柱可沿著滾道軸向移動而不會在滾道內(nèi)受軸向限制的阻礙，其目的是為了滾道的相對偏移和軸向移動，特別是對于那些小尺寸的軸承，隔離環(huán)的硬度足以經(jīng)受發(fā)自偏移滾柱的作用力就很重要了，尤其是軸承裝于其操作位置以前的時候。然而，本發(fā)明并不局限于這種類型的軸承，而是這種類型的隔離環(huán)，它能適用于任何在封閉嵌套內(nèi)導(dǎo)引滾柱的滾柱軸承。
本發(fā)明與這種類型的滾柱隔離環(huán)相關(guān)，在這里其中的兩個部件作為軸承裝配的一個裝配工步與一種裝配裝置直接相連接。
因此滾柱定位于兩個軸承滾圈之間并且借助于一種伸展工具使?jié)L柱分開配置，因而隔離環(huán)的第一環(huán)形圈件沿軸向被插入，并以一個凸出的隔離片隔開毗鄰的每對滾柱，第二環(huán)形圈件與隔離片的自由端相接，該自由端在滾柱外反向延伸。
這種隔離環(huán)的另一目的是提供一種盡可能便于安裝的設(shè)計，這在所限定的隔離環(huán)中已達(dá)到。
到目前為止，兩個隔離環(huán)部件的連接由鉚接、粘接，焊接或其它相似的連接方式來實(shí)施，或是通過設(shè)計被連接的表面部分因而使它們通過咬合被聯(lián)在一起，連接的優(yōu)選方法是焊接，因?yàn)檫@不像鉚接需要附加元件并且不像膠粘那樣有異物污染軸承內(nèi)部的危險。
因而，本發(fā)明的目的是提供一種在側(cè)向或隔離環(huán)的軸向具有足夠強(qiáng)度的塑料隔離環(huán)以便承受可能受到的高壓力，這已在隨后權(quán)利要求1所限定的隔離環(huán)中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的另一個目的是對這種隔離環(huán)提供一種簡化的裝配方法，這已為所附權(quán)利要求5所限定。
因而，本發(fā)明將通過附圖所述的未限定實(shí)施例得以進(jìn)一步闡述。


圖1示出了本專利申請所限定的這種型號帶隔離環(huán)軸承的局部視圖，根據(jù)本發(fā)明的隔離環(huán)特別適用于該申請；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明隔離環(huán)的優(yōu)選實(shí)施例的第一部件，其一半被示出；圖3是隔離環(huán)的第二部件的相應(yīng)視圖；圖4是根據(jù)圖2的隔離環(huán)的第一半包繞部分的放大透視圖；圖5是根據(jù)圖3的隔離環(huán)的第二半包繞部分的放大圖；圖6示出了根據(jù)圖2和圖3與隔離環(huán)的一半相互連接的第一和第二部件，及圖7,8和9示出了本發(fā)明包括的隔離環(huán)的兩部件在橫截面上不同的連接結(jié)構(gòu)。
圖1示出了一個軸承一半的截面，該軸承包括一個具有外部滾道的內(nèi)圈1，一個具有內(nèi)滾道的外圈2和許多滾柱3，滾柱位于內(nèi)圈和外圈之間并由隔離環(huán)4隔開和導(dǎo)引，這種型式的隔離環(huán)包括兩個分隔開的環(huán)形圈件5，和許多隔離片6，隔離片使環(huán)形圈件聯(lián)接在一起并且一同形成每個滾柱3的嵌套。所述軸承是這種型式其中基本上圓柱形滾柱和滾道具有縱向的截面輪廓半徑，這些半徑尺寸基本相同并且實(shí)際上大于軸承的幾何半徑。軸承圈無凸緣或其它的阻止?jié)L柱移動的特征和事實(shí)，使軸承承受軸向和徑向負(fù)載成為可能，因而允許滾柱軸向移動，及滾道之間的未受負(fù)荷滾柱產(chǎn)生偏心移動。在這種軸承中，存在著有可能滾柱3的末端側(cè)向壓靠隔離環(huán)4的環(huán)圈件5的危險，尤其是當(dāng)軸承滾圈1、2偏置并且它們同時旋轉(zhuǎn)的時候，這在通常運(yùn)行情況下很少發(fā)生，但是在它處于操作安裝位置以前擺弄軸承，這種情況可能經(jīng)常發(fā)生。
對于這種適度尺寸的軸承，應(yīng)用由塑料材料，至少由不具有很重特性材料構(gòu)成的隔離環(huán)有很大優(yōu)勢，但這也存在著在側(cè)向壓力的影響下，塑料隔離環(huán)具有被擠碎的危險，尤其是在環(huán)形圈件5和隔離片6之間的接合處。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明隔離環(huán)的第一部件7的徑向截面。隔離環(huán)的第一部件7包括一個具有許多被均勻隔開的隔離片9的環(huán)形圈件8，隔離片與環(huán)形圈件成為一體，并沿軸向凸出于環(huán)形圈件8的平面。每個隔離片9的自由端以一種最優(yōu)化的方式設(shè)計出來，這點(diǎn)可在圖4中更好看出。圖4放大地示出了圖2的包繞區(qū)域，這些將在聯(lián)接那里得以更詳細(xì)的描述。
圖3示出了隔離環(huán)的第二部件10的徑向截面圖，隔離環(huán)的第二部件形成一個平面的環(huán)形圈件，其目的是與第一部件7的隔離片9的自由端相連并固定，這樣做的目的是為了形成具有許多基本上為矩形的嵌套從而能容納每一滾柱3，每一矩形嵌套由兩個毗鄰的隔離片9和與之連接的環(huán)形圈件部分限定。圖3中的隔離環(huán)第二部件10的圈出部分于圖5中放大示出，并且這些將在聯(lián)接那里得以更詳細(xì)的描述。
圖4立體地示出了圖2隔離環(huán)第一部件的圈出部分，并且示出了根據(jù)本發(fā)明隔離環(huán)的一個優(yōu)選實(shí)施例的示圖，可以看出環(huán)形圈件8的一部分及凸出于環(huán)形圈件的隔離片9。隔離片稍呈錐形并有一個遠(yuǎn)離徑向的變小部分。每一連接隔離片9的端面是平的，但有一凹槽11，凹槽11具有一個平面底端12和斜面?zhèn)缺?3。因而凹槽11的外端比底部寬。
圖5示出了隔離環(huán)第二部件10的圈出部分，并且能看出該隔離環(huán)第二部件包括一個基本上為平面的環(huán)形部分14和具有一個平側(cè)面的凸出部15，凸出部15沿軸向凸出并且其形狀基本上與第一隔離環(huán)部件7的凹槽11相似，與其相似，它也具有斜壁部分15a。
圖6示出了隔離環(huán)已裝配成形，隔離環(huán)第一部件7和第二部件10以其凸出部15進(jìn)入隔離片9的凹槽11內(nèi)而相互連接，因而第二隔離環(huán)部件10的平面環(huán)形部分14在遠(yuǎn)離第一隔離環(huán)部件7的環(huán)形圈件8側(cè)緣蓋子一樣封住每一嵌套16。
這種隔離環(huán)的裝配能有利于用一種自動軸承裝配機(jī)實(shí)現(xiàn)，其中內(nèi)滾圈1和外滾圈2以其相互關(guān)系而被定位，滾柱3插入滾道之間并且分開擺放以便它們處于一定的相互間隔。因此在軸向，隔離環(huán)第一部件插于滾圈之間，同時隔離片9延伸于每對毗鄰的滾柱3之間，因而隔離片9的自由端在滾柱3之間伸出。因此，形成蓋的隔離環(huán)第二部件10通過其凸出部15進(jìn)入隔離片9的凹槽11內(nèi)而被定位，以此方式，凸出部15的外部表面與凹槽的底面12相互結(jié)合并且平面環(huán)形圈件14與隔離片的自由端平面相互結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明，第一和第二隔離環(huán)部件7,10通過焊接方式，最好是通過超聲波焊接而彼此緊緊相連接。因此焊頭(未示出)直接靠在隔離片9和第二隔離環(huán)部件10之間的結(jié)合面上，靠超聲波的作用引起接觸表面一起被熔化而連接。但是也可能因其它的焊接方法，在這里，熔融作用也能達(dá)到而無需焊接頭與相互結(jié)合面之間的直接物理接觸。這些可選的方式可能是激光焊接或感應(yīng)焊接，它們都用于連接處適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗蟆?br> 圖7用圖解示出了隔離片9和蓋形第二隔離環(huán)部件10之間緊固結(jié)合處的配置，同時也示出了焊接結(jié)合面18和19之間可能有一個小的狹隙17(以放大尺寸顯示)，這些焊接結(jié)合處位于分隔開的水平面，在此方向上，作用力有望作用于隔離環(huán)上，例如在隔離環(huán)的軸線方向上。
出乎意料的是，它自身已證明在不同平面上的上述焊接接合位置導(dǎo)致這種焊接接合相對于有相同甚至更大焊接面的焊接具有更大的抗張力和彎曲應(yīng)力強(qiáng)度，但這種大的焊接面僅位于一個平面上。
圖8和圖9示出了隔離片9a,9b和第二隔離環(huán)部件10a,10b相互接合操作面之間一些可選擇的設(shè)計方案。
根據(jù)圖8實(shí)施例的凹槽11a和蓋件10a于是被設(shè)計為在焊接前蓋件10可咬合地被插入凹槽中，但焊接接合處18a,19a仍位于兩個不同的平面上。
根據(jù)圖9的實(shí)施例，隔離片9b具有一個半圓形凹槽并且與蓋件10b的凸出部具有相似形狀。在這個實(shí)施例中，有可能很容易地提供一個連續(xù)的焊接接合處18a，其直接與焊接接合處19b相連接，甚至在這種情況下，其焊接強(qiáng)度優(yōu)于僅位于一個平面內(nèi)的焊接接合強(qiáng)度。
與裝在其它隔離環(huán)部件隔離片自由端的環(huán)形隔離環(huán)部件的通常設(shè)計相比，所述的以這種方式設(shè)計的蓋件10、10a、10b在裝配上具有較大的優(yōu)點(diǎn)，這里，環(huán)形圈件或隔離片的末端經(jīng)常具有凸出的指狀物，這些凸出物將被納入其它元件的相應(yīng)孔中，同時根據(jù)本發(fā)明，第二蓋形隔離環(huán)部件不必精確定位，其目的是允許指狀凸出物或類似部件找到與相應(yīng)孔相關(guān)的準(zhǔn)確位置，但在裝配機(jī)上，第二隔離環(huán)部件恰能由一個隨機(jī)送料裝置喂入到其位置。
本發(fā)明不限于附圖所示及其中連接所述的實(shí)施例，但在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，修改與變更也是可能的。
權(quán)利要求
1．滾動軸承隔離環(huán)，用于分隔和導(dǎo)引滾動軸承的滾柱(3)，隔離環(huán)的兩部件由塑料材料制成，并且第一部件(7)包括一個具有許多隔離片(9)的環(huán)形圈件(8)，隔離片(9)沿周向均勻分布并且沿軸向伸出于環(huán)形圈件，第二部件(10)包括一個環(huán)形圈件(14)，環(huán)形圈件(14)與隔離片(9)的自由端相連接，其目的是形成每個所述滾柱(3)的嵌套(16)，其特征在于，第一隔離環(huán)部件(7)和第二隔離環(huán)部件(10,10a,10b)具有相適配的凹槽(11,11a)和凸出部(15,15a)，借助于焊接聯(lián)接處(18,18a,18b；19,19a,19b)，它們連接在一起，并位于隔離環(huán)軸線方向上隔開的不同面上，這種連接給予接合處增大的張力和彎曲強(qiáng)度。
2．如權(quán)利要求1所述的隔離環(huán)，其特征在于，焊接處(18,19；18a,19a)位于不同軸向面上并且具有軸向狹隙(17)，連接不同的焊接處。
3．如權(quán)利要求1或2所述的隔離環(huán)，其特征在于，第一隔離環(huán)部件(7)的隔離片(9,9a,9b)的每一自由端具有一個凹槽(15,15a)，然而第二隔離環(huán)部件(10)具有一個單一連續(xù)的凸出構(gòu)件形成所說的凸出部(15,15a)，該凸出部被納入所有的所說的凹槽中。
4．如以前任何一個和權(quán)利要求所述的隔離環(huán)，其特征在于，所設(shè)計的用于這種類型軸承的隔離環(huán)(4)包括內(nèi)部滾圈(1)和外部滾圈(2)，其滾道相對，并且有許多滾柱(3)在隔離環(huán)(4)中被導(dǎo)引，滾柱被插入滾道之間并且與所說的滾道相接觸，滾柱(3)和滾道的縱向截面輪廓，其曲率半徑大于外部滾道和軸承軸線之間距離，這些可垂直于滾道測得，因而滾柱沿滾道軸向可移動而不會在滾道軸向限定方向受阻，這樣做的目的是容許滾道的偏置和軸向移動。
5．如前述權(quán)利要求所述類型滾動軸承隔離環(huán)兩部件的裝配方法，滾動軸承隔離環(huán)包括一個具有許多軸向突出隔離片(9)的第一部件(7)及一個用于連接該隔離片(9)自由端的第二部件(10)，其特征在于，軸向突出的隔離片(9)側(cè)向插入毗鄰滾柱(3)之間所具有的空間內(nèi)，滾柱(3)位于內(nèi)部滾圈(1)和外部滾圈(2)之間，第二隔離環(huán)部件(10)由其側(cè)面與隔離片(9)或其中一個隔離片底面的接合而定位，第二隔離環(huán)部件(10)具有凹槽(11)和凸出部(15)，其分別以凸出構(gòu)造插入凹槽(11)內(nèi)，及凹槽(11)的連接面，凸出部(15)和隔離片的連接面及第二隔離環(huán)部件(10)在至少兩處焊接位置(18,19)的作用下被緊密聯(lián)接在一起，兩處焊接位置間隔位于隔離環(huán)的軸線方向上。
6．如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，凸出部(15)位于第二隔離環(huán)部件(10)上并形成一個連續(xù)的脊形凸出。
7．如權(quán)利要求5和6任一個所述的方法，其特征在于，焊接結(jié)合處(18,19)由超聲波焊接來完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滾動軸承隔離環(huán)及其裝配方法。這種隔離環(huán)用于隔開和導(dǎo)引滾動軸承的滾柱,其兩部件由塑料制成,并且第一部件(7)包括一個具有許多隔離片(9)的環(huán)形圈件(8),隔離片(9)沿周向均勻分布并且沿軸向伸出于環(huán)形圈件;第二部件(10)包括一個環(huán)形圈件(14)與隔離片(9)的自由端相連接,形成每個滾柱(3)的嵌套(16)。第一和第二部件具有相適配的凹槽(11,11a)和凸出部(15,15a),借助于焊接聯(lián)接。
文檔編號F16C33/56GK1219656SQ98123289
公開日1999年6月16日 申請日期1998年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月10日
發(fā)明者芒努斯·謝爾斯特倫, 菲利普·羅森格倫 申請人:Skf公司