[发明专利]向心滚动轴承、特别是单列深沟滚动轴承

说明书

发明领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分构成的特征的向心滚 动轴承，并且其可特别有利地在汽车变速器中在内燃机的次级传动装 置内或在电动的制动器中的单列深沟滚动轴承上实现。

发明背景

对于本领域的技术人员来说在滚动轴承技术中一般已知，单列深 沟球轴承是刚性的不可拆的向心滚动轴承，其特征特别在于，其径向 和轴向的承载能力是同样地高并且其由于其微小的摩擦具有全部轴承 型式的最高的转速极限。这种深沟球轴承很久以来是已知的并且基本 上包括一外轴承圈和一内轴承圈以及多个在各轴承圈之间设置的球作 为滚动体，它们在外轴承圈的内侧和内轴承圈的外侧的分别深沟形球 滚道中通过一轴承保持架以及彼此均匀的间距导向。对此通过由DE 168 499已知的偏心组装方法实现用球填装向心球轴承，其中将两轴承 圈彼此偏心设置并且用球填装由此在各轴承圈之间形成的自由空间， 最后将各球以彼此均匀的间距分配在两球滚道的分度圆上。

但在实践中已证明，这样的深沟球轴承由于较少的最大可装入的 球数量(其取决于内轴承圈和外轴承圈的尺寸以及球直径)在轴承的 承载能力方面仍然受到限制。因此在过去提出了大量通过增加球数量 要实现提高深沟球轴承的承载能力的方案。

例如由DE 43 34 195A1已知这样一种可能性，即增加滚动体在一 向心滚动轴承上的数量。但其中在构成为单列深沟球轴承的向心滚动 轴承上不由球而由所谓球圆盘构成滚动体，其构成有两个对称的由一 球基本形状削平的并相互平行设置的侧面。同时该球圆盘在其各侧面 之间的宽度构成小于在外轴承圈的内侧与内轴承圈的外侧之间的间 距，从而在轴承填装时可以轴向于轴承通过内圈与外圈之间的间距将 球圆盘插入轴承中并接着可以在各轴承圈的滚道中旋转90°。由于通 过该组装方法在各个滚动体之间可达到较小的间距，因此总体上可以 在向心滚动轴承中装入更多数量的滚动体。但为了避免在轴承运转中 滚动体相互接触和横向于运转方向的自动的扭转，还在一轴承保持架 内以彼此均匀的间距保持和轴向引导这些滚动体。对此一建议的保持 架实施形式是一由两个半环组成的轴承保持架，其中在每一半环中分 别制出与球圆盘的数量相应的凹槽，其嵌入在球圆盘的各侧面中的互 补的中心凹槽中。球圆盘的侧面中的凹槽同时通过一中心的通孔相互 连接，通过该通孔将两半环通过铆接相互连接，从而各球圆盘沿圆周 方向相互牢固固定。在各凹槽之间轴承保持架的两半环具有分别直接 沿球圆盘的各侧面延伸的部分，通过这些部分与用作为球圆盘的滚动 轴的铆钉相配合也避免滚动体横向于其运转方向的自动的扭转。

但已证明不利的是，利用一种这样构成的轴承保持架未考虑到全 部的在不同的轴承载荷时出现的构成为球圆盘的滚动体的运动学性 能，从而这样的轴承保持架对于这样的特殊的滚动体看来是不适用的。 这样例如确定，球圆盘作为滚动体在向心滚动轴承中在较高的转速和 均匀的载荷下由于出现的陀螺效应无偏斜运动稳定地在其滚动体滚道 中运转并且不需要通过轴承保持架的轴向地导向。但如果轴承转速低 于允许的最低速度，则出现一所谓摆动效应。此时使球圆盘易于在其 滚道中横向于运转方向成波浪形滚动。同时这导致球圆盘的滚道边缘 与轴承保持架的两半环的直的部分相接触，由此产生摩擦热并且是向 心滚动轴承中工作温度上升的原因。球圆盘与轴承保持架之间的摩擦 同时可以变得如此之强，以致因产生的摩擦热超过轴承的允许的工作 温度并且在球圆盘、轴承保持架与各轴承圈之间需要的润滑膜局部地 破裂或润滑剂部分地烧掉，从而这导致轴承保持架的破坏和导致轴承 的过早的失效。同样可以确定，在一这样的轴承保持架中出现一类似 的同样导致轴承保持架的破坏和轴承的失效的效应，即球圆盘由于其 在两半环之间在轴承保持架的铆钉上的夹紧的支承没有可能性，在向 心滚动轴承的混合的径向和轴向的载荷的情况下不可能定位在向心滚 动轴承的相应的压力角上。在球圆盘的企图中在向心滚动轴承的这样 的载荷下自动地定位在向心滚动轴承的压力角上，其同样导致球圆盘 的各侧面与轴承保持架的各半环的直的部分的接触和导致球圆盘中的 中心的通孔与轴承保持架的铆钉的接触，从而在这样的条件下也在向 心滚动轴承中导致过度的摩擦热的产生。最后一这样的轴承保持架对 于球圆盘也在配备这样的轴承保持架的向心滚动轴承的制造成本方面 已证明是不利的，因为其制造和特别是其在配备的轴承中到通过铆接 完成的组装是比较耗费的。