用于滚动轴承的保持架和滚动轴承的制作方法

专利检索2026-08-23  21


本发明涉及轴承。本发明具体涉及一种用于滚动轴承、尤其推力轴承的保持架和滚动轴承本身。


背景技术:

1、推力轴承通常包括滚动体和保持架组件并且可选地包括推力垫圈。在当前的一些传动设备中,如车辆的混合动力专用变速箱(dht)和自动变速箱(at)中,由于设备的转速和载荷的不断增加,对其中的推力轴承和其保持架强度的要求越来越高。

2、然而,在当前的保持架方案中,对于金属保持架,由于保持架的金属材料在冲压过程中会被拉伸而变薄,保持架的强度有限,在一些特殊的工况,如急加速、急减速情况下,保持架会受到强烈冲击,存在保持架断裂的风险。对于塑料保持架,由于较高的转速产生的离心力,面向滚动体的保持架表面会严重磨损并且同样存在断裂风险。

3、目前增加保持架强度的解决方案通常是,使保持架采用较厚的材料,对保持架材料实施特殊热处理或使保持架采用特殊材料。然而,这会增加轴承的成本和重量,而且较厚的金属材料不易冲压、制造困难。


技术实现思路

1、因此,本发明的目的在于,提供一种用于滚动轴承、尤其推力轴承的保持架方案,滚动轴承、尤其推力轴承能够适用于高转速以及高载荷的工况。

2、根据本发明的一个方面,上述目的通过一种用于滚动轴承的保持架实现。在此,保持架整体呈环状并且包括沿圆周方向分布的多个兜孔,兜孔沿轴向贯通保持架,其中,保持架包括由塑料制成的基体和由金属材料制成的骨架,其中,骨架呈环状并且部分地由基体包覆。

3、在本文的范围中,滚动轴承尤其配置为推力轴承、也称轴向轴承,其能够布置在围绕同一轴线相对彼此旋转的两个轴向相邻的构件之间。在此,滚动轴承包括由滚动体和保持架组成的滚动体和保持架组件。可选地,滚动轴承还包括同轴线布置在滚动体和保持架组件的至少一个轴向端侧的推力垫圈,推力垫圈在此形成滚动体的滚道。可选地,滚动体和保持架组件也可以直接布置在相对彼此旋转的两个轴向相邻的构件之间,在此通过两个轴向相邻的构件形成滚动体的滚道。在本文范围中,滚动体可以构造为能够容纳在兜孔式保持架的兜孔中的任何类型的滚动体,例如圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、滚珠等。

4、在说明书的范围中,除非另有说明,否则“轴向”、“径向”和“圆周方向”均基于滚动轴承的中轴线,也即相对彼此旋转的两个轴向相邻构件的共同的旋转轴线,其中,“轴向”即平行于或重合于中轴线的方向,“径向”即垂直于且相交于中轴线的方向,“圆周方向”即环绕中轴线的方向。

5、在根据本发明的保持架中,在由塑料制成的基体中嵌有由金属材料制成的骨架,由此能够由较厚的塑料材料和金属骨架共同提供保持架的增加的强度,特别适用于高转速以及高载荷的工况。在此,金属骨架例如能够通过冲压制造,并且塑料的基体能够通过例如注塑等工艺直接成型在金属骨架处,保持架整体的制造工艺相对简单,制造成本较低。由于避免采用较厚的金属材料,因此避开了保持架无法冲压的问题并且避免了过高的材料成本。与此同时,保持架的重量能够保持在较小的范围内,有利于设备的轻量化设计并且尽可能避免保持架因离心力过大进而断裂风险加大的情况。

6、在一种优选的实施方式中,骨架包括对应布置在兜孔的径向外侧处的接触片以及在圆周方向上连接相邻的接触片的周向连接梁。周向连接梁在此能够基本沿圆周方向延伸并且连接沿圆周方向的接触片。可选地,周向连接梁也能够略微偏离圆周方向延伸,例如局部地偏离圆周方向朝向径向内侧或外侧凸出。在这种情况下,滚动体在滚动轴承运行时产生的离心力能够由接触片的区域承载,减小保持架在高转速以及高载荷的工况下断裂的风险。

7、在此,优选地,接触片暴露于形成基体的材料并且形成用于与滚动轴承的滚动体直接接触的接触区域。在这种情况下,滚动体在滚动轴承运行中对保持架的磨损能够减少。

8、在此,优选地,接触片朝向径向内侧凸出。在此,有利地,单个接触片在沿圆周方向的中心区域比沿圆周方向的两端更靠近骨架的径向中心。在此,备选地且有利地,单个接触片在沿圆周方向和沿轴向的中心区域比该中心区域的外周区域更靠近骨架的径向中心,例如接触片具有类似球状表面的轮廓。由此能够优化保持架、尤其接触区域与滚动体的接触,有效地对在离心力作用下的滚动体进行限制并且同时减小摩擦,减少热量产生。

9、在此,优选地,接触片沿轴向在整个保持架上延伸。在这种情况下,接触片的轴向尺寸相当于保持架的轴向尺寸。由此,一方面,兜孔的径向外侧表面能够更多地由接触片形成,有利于对滚动体的限制并且减小磨损;另一方面,接触片在轴向上的两个端面能够用作接触片在塑料基体的注塑模具中的定位面,由此易于精准地实现金属骨架在塑料基体中的轴向相对位置。

10、在此,优选地,骨架还包括相对基体固持的固持部,固持部构造在周向连接梁处。由此,骨架在接触片处受到的滚动体冲击能够较少地影响到固持部。

11、在此,特别优选地,固持部构造为固持片,固持片从周向连接梁处朝向径向外侧延伸。例如,固持片能够是骨架在冲压过程中弯折成型的片状部。由此,固持部能够简单地且低成本地实现。与此同时,固持片的自由端的表面,也即径向外侧的表面能够用作接触片在塑料基体的注塑模具中的定位面,由此易于精准地实现金属骨架在塑料基体中的径向相对位置。

12、在一种优选的实施方式中,基体由聚酰胺材料制成或者包含聚酰胺材料。

13、在一种优选的实施方式中,基体构造有材料凹部。在此,材料凹部能够是位于基体处的盲孔或者通孔。借助材料凹部,一方面,保持架、尤其基体能够实现均匀的壁厚,由此提高强度,另一方面,能够节省材料,降低成本。

14、根据本发明的另一个方面,上述目的通过一种滚动轴承实现。在此,滚动轴承包括滚动体和根据前述实施方式构造的保持架。在此,滚动体能够分别布置在各个兜孔中。



技术特征:

1.用于滚动轴承的保持架(10),其中,所述保持架(10)整体呈环状并且包括沿圆周方向分布的多个兜孔(11),所述兜孔(11)沿轴向贯通所述保持架(10),其特征在于,所述保持架(10)包括由塑料制成的基体(20)和由金属材料制成的骨架(30),其中,所述骨架(30)呈环状并且至少部分地由所述基体(20)包覆。

2.根据权利要求1所述的保持架(10),其中,所述骨架(30)包括对应布置在所述兜孔(11)的径向外侧处的接触片(31)以及在圆周方向上连接相邻的所述接触片(31)的周向连接梁(32)。

3.根据权利要求2所述的保持架(10),其中,所述接触片(31)暴露于形成所述基体(20)的材料并且形成用于与所述滚动轴承的滚动体直接接触的接触区域(12)。

4.根据权利要求2所述的保持架(10),其中,所述接触片(31)朝向径向内侧凸出。

5.根据权利要求2所述的保持架(10),其中,所述接触片(31)沿轴向在整个所述保持架(10)上延伸。

6.根据权利要求2所述的保持架(10),其中,所述骨架(30)还包括相对所述基体(20)固持的固持部(33),所述固持部(33)构造在所述周向连接梁(32)处。

7.根据权利要求6所述的保持架(10),其中,所述固持部(33)构造为固持片,所述固持片从所述周向连接梁(32)处朝向径向外侧延伸。

8.根据权利要求1所述的保持架(10),其中,所述基体(20)由聚酰胺材料制成或者包含聚酰胺材料。

9.根据权利要求1所述的保持架(10),其中,所述基体(20)构造有材料凹部(21)。

10.滚动轴承,其中,所述滚动轴承包括滚动体(40)和根据权利要求1至9中任一项所述的保持架(10)。


技术总结
本发明涉及一种用于滚动轴承的保持架和滚动轴承,其中,所述保持架(10)整体呈环状并且包括沿圆周方向分布的多个兜孔(11),所述兜孔(11)沿轴向贯通所述保持架(10),其中,所述保持架(10)包括由塑料制成的基体(20)和由金属材料制成的骨架(30),其中,所述骨架(30)呈环状并且部分地由所述基体(20)包覆;所述滚动轴承包括滚动体(40)和如上所述的保持架(10)。

技术研发人员:雷飞
受保护的技术使用者:舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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