用于滚动轴承的梳状保持架、尤其是用于圆柱滚子轴承的双梳状保持架、滚动轴承以及用于制造用于滚动轴承的梳状保持架的方法

技术领域

本发明涉及一种用于滚动轴承的梳状保持架，尤其是一种用于圆柱滚子轴承的双梳状保持架。此外，本发明还涉及一种带有这种梳状保持架的滚动轴承以及一种用于制造这种梳状保持架的方法。

背景技术

带有梳状保持架的滚动轴承，例如双列圆柱滚子轴承，通常使用在机床、轧机机架或大型的传动设备中。双列圆柱滚子轴承包括带有环形梁架的双梳状保持架，彼此错开的梁架沿轴向在两侧从该环形梁架伸出。在这些梁架之间形成兜孔，圆柱滚子被保持在这些兜孔中。这种轴承通常不是自保持式的，也就是说，所有轴承部件无法毫无问题地分开地安装或拆卸，因为滚动体会脱落。因此轴承的装配、维护以及检测都变得困难。同样不利的是，梁架横截面构造为相对较小，并且梁架在轴承运行时可能会容易折断。

发明内容

因此，本发明基于以下任务，即，实现滚动轴承的尽可能无阻碍的拆卸和组装，以及实现滚动轴承无阻碍的运行，而不用将装填槽整合在轴承环中。

依据本发明，该任务通过一种用于滚动轴承的梳状保持架，尤其是用于圆柱滚子轴承的双梳状保持架来解决，其包括带有在轴向上延伸的梁架的环形梁架，其中，每两个相邻的梁架界定一个用于滚动体的兜孔，该兜孔的底部由环形梁架构成，其中，每个梁架具有径向靠外的基侧和径向靠内的基侧，该径向靠外的基侧和径向靠内的基侧通过在轴向上靠外的端侧彼此连接，其中，所述端侧从径向靠外的基侧起在朝着径向靠内的基侧的方向上收窄，并且径向靠内的基侧以如下方式设计成梯形，即，使得径向靠内的基侧的梁架宽度从端侧起朝着兜孔底部增大。

“梯形”通常理解为梁架宽度朝着底部的特别均匀的增加。

与圆柱滚子轴承的传统的双梳状保持架相反的是，在所提出的设计方案中，梁架的径向靠内的基侧不具有恒定的宽度，而是该径向靠内的基侧宽度在朝着兜孔底部的方向上增大，并且在梁架的基部上最宽，也就是说，该宽度在存在断裂危险的部位上最大。由此，即使在底部区域内的兜孔的后部区域中也存在对滚动体的良好的紧靠。作为补充，梁架的顶部在端侧区域内构造得更窄，并且兜孔在梁架的端侧区域内特别宽，从而使得能够将滚动体在轴向上引入到兜孔中，而在轴承环中装填槽不是必需的。

梳状保持架的这种设计方案的主要优点见于以下，即，基于在构造具有增厚基部的梁架时的减少的材料切除，断裂危险明显减低，因此确保了滚动轴承的尽可能无阻碍的拆卸和组装以及运行。此外，由于梁架的形状，借助于升高的围绕部，滚动体的引导得到改善。线性的滚动体梁架接触始终得到保持，也就是说，滚动体在整个梁架长度上都接触梁架。

鉴于滚动体在兜孔内的良好的引导，梁架具有朝向兜孔的侧面，其中，在轴向上沿着所述侧面设置有突出的棱边，用于将滚动体咬合在兜孔中。借助于突出的棱边，滚动体得以防掉落地保持在梳状保持架中，并且在无外力影响时不可能脱出。由此，简化了装配和维护。

兜孔的几何形状对于滚动体的几何形状的良好的匹配通过以下方法实现，即，优选每个侧面通过突出的棱边划分成径向靠外的侧面区域和径向靠内的侧面区域，并且至少一个侧面区域构造为凹形的。这意味着，每个侧面都具有两个呈弓形的侧面区域，这些侧面区域由突出的棱边分开。这些侧面区域尤其具有不同的曲率半径和/或与梁架成不同的角。因此，滚动体在装配状态下由所述棱边防掉落地从后方抓住。

棱边优选在侧面的径向中部区域内位于滚动圆下方。棱边尤其以如下方式定位和定向，即，当滚动体插入到兜孔中时，棱边几乎平行于滚动体的中轴线分布，进而滚动体沿其长度得到支撑，而不威胁到可拆卸的轴承环的装配。

依据一种优选的变型方案，随着与兜孔的底部的距离增大，棱边关于侧面的高度尤其均匀地增大。由此，特别是在朝着端侧的方向上补偿了梁架宽度的减小，从而使得棱边在梁架的顶部区域内同样能够可靠地嵌入滚动体并产生咬合作用。

出于此目的，梁架的径向靠外的基侧在轴向上具有恒定的梁架宽度。由此，梁架的径向靠外的基侧具有矩形的形状，并且梁架的在轴向上延伸的边与兜孔的底部围成直角。

为使梁架达到高刚度，在兜孔的底部区域内的梁架的径向靠内的基侧上的梁架宽度优选近似地(也就是说直至几个十分之一mm)与径向靠外的基侧上的梁架宽度相一致。在此，在径向靠内的和径向靠外的基侧上的梁架宽度在梁架的最下方区域中大致相等，从而为梁架形成了稳定的基础。与径向靠外的基侧相反的是，径向靠内的基侧基于其梯形形状而与底部围成钝角。

优选的是，环形梁架的外周侧比内周侧更宽，所以兜孔底部的至少一部分构造为倾斜的。底部的紧靠到外周侧处的上底部区域优选垂直于径向来分布。由此，兜孔的在外周侧和内周侧之间延伸的底部直至到与滚动体平行的小的底部区域都是倾斜的，在该底部区域上保持架在轴向上由滚动体保持就位，从而实现了润滑剂到滚动体的良好流通。

润滑剂的输送通过以下方法进一步简便化，即，在环形梁架上优选设置用于润滑剂的润滑槽。润滑槽尤其是既分布在靠外的又分布在靠内的周侧上，并且通过环形梁架上的孔彼此连接，其中，靠外的用于生成液压润滑的润滑槽可以根据应用省去。

此外，依据本发明，该任务还通过一种滚动轴承，尤其是圆柱滚子轴承来解决，该滚动轴承包括这种布置在内环和外环之间的双梳状保持架。在此优选的是，内环和外环是无装填槽的，也就是说，既不在内环中也不在外环中构造用于引入滚动体的装填槽，而是将滚动体基于兜孔的形状在轴向上引入到所述兜孔中。

此外，依据本发明，该任务还通过一种用于制造用于滚动轴承的梳状保持架，尤其是制造用于圆柱滚子轴承的双梳状保持架的方法来解决，其中，梳状保持架包括带有轴向延伸的梁架的环形梁架，其中，每两个相邻的梁架界定一个用于滚动体的兜孔，该兜孔的底部由环形梁架构成，其中：

-在第一加工步骤中在轴向上构造兜孔的靠外部分区域；以及

-在第二加工步骤中，以如下方式倾斜于轴向地构造兜孔的靠内部分区域，即，使靠内部分区域的梁架宽度在朝着兜孔底部的方向上增大。

已说明的关于梳状保持架的优点以及优选的设计方案在意义上可适用于滚动体和所述方法。

在制造梳状保持架时，首先优选通过铣削在轴向上在环形梁架的外周侧区域内进行张紧的材料切除，由此，产生了兜孔的径向靠外部分区域。在此，铣削工具平行于轴向进而垂直于环形梁架地被进给至一定的轴向深度，在该轴向深度上构造底部。随后，铣削工具根据环形梁架的尺寸或者说根据保持架的尺寸以一定的角度相对轴向倾斜，并且铣出兜孔的靠内部分区域。在这种情况下，铣削工具的进给运动倾斜于轴向地进行，这样使得梁架深度朝着底部方向增大。在第二个步骤中，在梁架靠内部分区域中的铣削相比靠外部分区域中进行得更深，由此，形成突出的棱边，棱边的高度伴随着梁架长度朝着底部减小。兜孔的底部通过倾斜的铣削而部分地构造为歪斜的平面。

附图说明

借助附图来详细阐释本发明的实施例。在附图中示意性的是：

图1以透视图示示出了双梳状保持架的部分剖面；

图2示出了依据图1的双梳状保持架的部分剖面的在轴向上的前视图；

图3示出了通过依据图2的平面AA的剖面图；以及

图4示出了带有依据图1的双梳状保持架的圆柱滚子轴承的轴向剖面图。

具体实施方式

依据图1至3的双梳状保持架2包括中间的环形梁架4，相互错开构造的多个梁架6在轴向上在两侧从该环形梁架伸出。在每两个相邻的梁架6之间设计有一个用于形式为圆柱滚子(见图4)的滚动体7的呈U形的兜孔8。兜孔8的侧向边界由两个相邻的梁架6的两个侧面10限定，并且兜孔8的底部12由环形梁架4构成。此外，梁架6具有各一个径向靠外的基侧14和径向靠内的基侧16。基侧14、16与侧面10彼此间通过在轴向上靠外的端侧18连接。

环形梁架4具有外周侧20和内周侧22，其中，内周侧22更狭窄，则兜孔8的底部12直至狭窄的底部区域12a(见图1)倾斜于径向R。底部区域12a毗邻于外周侧20并且平行于径向R地分布。在周侧20、22上设置有用于润滑剂的润滑槽24，这些润滑槽通过润滑孔23彼此连接。

由于梁架6的特殊构造，在安装或拆卸以及运行轴承时降低了断裂危险，并且实现防掉落地保持滚动体7。为了提高其刚度，梁架6具有朝着底部12增大的宽度，其中，最宽的部位位于底部12的区域内并且具有梁架宽度S₁。借助径向靠内的基侧16的梯形形状可以特别清楚地看出梁架6的均匀的增厚，所述径向靠内的基侧16与底部12围成α＞90°的角度。

反之，径向靠外的基侧14具有恒定的宽度S₂。在此，径向靠内的基侧16的梁架宽度S₁在最宽部位处与径向靠外的基侧14的梁架宽度S₂相一致。径向靠外的基侧14基于其恒定的宽度S₂而具有长方形的形状，并且与兜孔8的底部12围成直角β。

借助突出的棱边26来实现可靠地保持滚动体7，该棱边分布在梁架6的侧面10的径向中部区域内并且在将滚动体7引入到兜孔8中时实施咬合功能。棱边26以如下方式定向，即，使得该棱边在轴承25(见图2)的组装状态下平行于嵌入在兜孔中的滚动体7的中轴线延伸。在此，棱边26的高度随着与兜孔8的底部12的距离增大而线性增大。

棱边26将侧面10划分成外侧面区域10a以及内侧面区域10b，其中，由图3可见的是，内侧面区域10b没有一直达到底部12。外侧面区域10a具有曲率半径R₁，所述曲率半径与内侧面区域10b的曲率半径R₂不同。在此，曲率半径R₁大于R₂，以便在滚动圆上可靠地安排滚动体的引导。

梁架6或者说兜孔8的成型以两个制造步骤实现。在第一个步骤中，铣削工具在轴向上移动，并且铣削出在侧向上通过两个梁架6的外侧面区域10a界定的靠外部分区域28。随后，将铣削工具以预定的角度相对于轴向倾斜地插入，其中，构造成兜孔8的靠内部分区域30。在此，在两个部分区域28、30的边界处产生棱边26。同样地，在第二铣削工序期间利用倾斜的铣削工具构造出倾斜的底部12。

双梳状保持架2尤其设置为用于圆柱滚子轴承25，并且在圆柱滚子轴承25的组装状态下布置在内环32和带有侧向边缘36的外环34之间。基于梁架6的以下构造，即，梁架顶部相比在底部12区域中的基部更薄，则滚动体7可以在轴向上以在边缘36上经过的方式插入，其中，该滚动体由棱边26咬合。借助于棱边26的咬合功能，滚动体7即使在装配或拆卸轴承25时无法支撑在内环32上时也不会脱落。

在所介绍的实施方式中，边缘36布置在外环34上。该保持架草案同样适用于具有无边缘的外环34和带有边缘36的内环32的轴承。在这种情况下，环形梁架4在径向向外的方向R上变窄。在此，垂直的底部区域12a布置在径向靠内。

同样在滚动体引导的保持架中可以实现该草案的应用。在这种情况下，必须依赖于轴承尺寸来决定，底部区域12a应位于径向靠内还是径向靠外。

所提出的用于构造保持架的草案也可以结合装填槽来使用。在此，一个决定性的优点在于，相比在传统轴承中，装填槽基本上可以实施得更小，并且由此基本上更好地改善了轴承的运转。

附图标记列表

2 梳状保持架

4 环形梁架

6 梁架

7 滚动体

8 兜孔

10 侧面

10a 外侧面区域

10b 内侧面区域

12 底部

12a 底部区域

14 径向靠外的基侧

16 径向靠内的基侧

18 端侧

20 外周侧

22 内周侧

23 润滑孔

24 润滑槽

25 圆柱滚子轴承

26 棱边

28 兜孔的靠外部分区域

30 兜孔的靠内部分区域

32 内环

34 外环

36 边缘

A 轴向

AA 剖面平面

R 径向

R₁、R₂ 曲率半径

S₁ 径向靠内的基侧的梁架宽度

S₂ 径向靠外的基侧的梁架宽度

α 角

β 角