[发明专利]在圆环滚子轴承中用于滚子元件的间隔器

说明书

技术领域

本发明涉及在圆环滚子轴承中用于滚子元件的间隔器以及用于制造包括多个间隔器的圆环滚子轴承的方法，其中所述圆环滚子轴承容许内环和外环之间的轴向位移和角位移。在其安装位置，所述间隔器在圆环滚子轴承中布置为在切线方向上使两个相邻的滚子元件彼此分开，从而防止滚子元件之间的滚子与滚子的接触。

背景技术

圆环滚子轴承已为人所知，并且典型情况下由于它们容许关于圆环滚子轴承的外环和内环的轴向位移和角位移的能力而得到应用。这通过内环和外环的沟槽的弯曲的构造得以实现，这种弯曲的构造适合与滚子元件弯曲的形状相顺应，如例子EP0175858中所示。因此，圆环滚子轴承将自我校准能力和无约束的轴向位移能力结合。

由于它的性能，圆环滚子轴承在各种轴承布置设计中具有广泛的适用性。特别是圆环滚子轴承简化了包括例如长轴的设计，所述长轴可能会经受温度变化或者弯曲。此外，圆环滚子轴承的构造容许适合的载荷分布以及低摩擦的运转。

为了在圆环滚子轴承中保持和支撑滚子元件，已知的是提供了限制滚子元件相对于彼此的移动的保持架。为了使滚子轴承的滚子元件保持在关于彼此的预期的位置上，也已经建议使用分开的支撑元件。但是，保持架或分开的间隔器元件限制了可安装在圆环滚子轴承中的滚子元件的数量，这将影响它的载荷承受能力。另外，圆环滚子轴承的制造和装配涉及棘手的设计考量，以及昂贵的工具和机器。例如，轴承构造的可用涉及选择以及不同的轴承布置设计的可用设计选择受到影响，所述轴承布置设计包括周围的部件例如轴、壳体等。此外，现有技术解决方案的装配是耗费时间的并且可能损坏轴承的环或滚子。

发明内容

本发明的目标是消除、或者至少减轻上述缺陷并且提供一种在圆环滚子轴承中用于滚子元件的改进的间隔器，所述间隔器使滚子元件的分开更加有效，同时提高了圆环滚子轴承的载荷承载能力。另一目标是与现有技术解决方案相比使改进的圆环滚子轴承的安装更加简便。

这些目标和其它目标通过独立权利要求中提出的主题得以实现。本发明示例性的实施方式在从属权利要求中提出。

根据本发明的第一方面，本发明涉及在圆环滚子轴承中用于滚子元件的独立间隔器，所述圆环滚子轴承具有内环和外环，其中圆环滚子轴承容许内环和外环之间的轴向位移和角位移。所述间隔器包括在间隔器的相对侧面上的第一和第二滚子接触面，其中第一和第二滚子接触面布置用于在轴承的切线方向上使两个相邻的圆环滚子元件分开。此外，所述第一和第二滚子接触面的每一个具有适合与所述圆环滚子元件各自的凸接触面相顺应的凹形，并且所述间隔器的至少一个轴向端部是可弹性变形的，其中轴向端部包括一部分的所述第一和第二滚子接触面。

本发明是基于发明人的认识：圆环滚子轴承的外环滚道的形状在几何上防止了滚子的过度歪斜，即滚子元件的旋转轴线绕垂直于滚道的轴线的旋转。由于从几何上阻止了圆环滚子轴承中的歪斜，在圆环滚子轴承中的间隔器无需以强度为优先考虑而定尺寸。另外，发明人已经认识到，通过提供适合与滚子元件相顺应并且包括可弹性变形的端部的在圆环滚子轴承中用于滚子元件的间隔器，可增加圆环滚子轴承中滚子元件的数量进而提高载荷承载能力，同时实现改进的和高效的装配。换言之，所述间隔器的优势在于，它容许装配数量增加的滚子元件，而典型情况下对于布置在中间的间隔器留下的可用空间更少。通过容许涉及至少一个端部的弹性变形的压缩从而使得间隔器可被插入两个紧密布置的滚子元件之间有限的可用空间中，切向上具有更大端部的间隔器使得装配简便。因此，在包括间隔器的圆环滚子轴承中，轴承的承载能力可通过增加滚子的数量而增加。例如，可以提供与满装滚动体圆环滚子轴承相同的承载能力而没有滚子与滚子的接触。

所述间隔器的另一优势在于它减轻了与制造过程中发生的损坏相关的装配与生产考量。例如，提供了将间隔器装入圆环滚子轴承而不损坏环和滚子元件的装配。另外，使用更少的步骤以及利用改进的和时间上更高效的工具和机器，可以更有时间效率地进行装配。

在圆环滚子轴承的运转过程中，所述间隔器支撑和分开滚子元件，进而避免两个滚子元件之间滚子与滚子的磨损。作为替代，在间隔器和滚子元件之间的接触面间的接触容许润滑油膜的形成。润滑油膜的形成是通过在间隔器的滚子接触面和滚子元件的相关联接触面之间的界面中有效的非零速度而产生的。换言之，在有滚子与滚子接触的情况下，间隔器和滚子元件之间的油段上的有效速度将不是反向和相等的。由此，由于油膜的形成，所述间隔器使得在轴承中的滚子元件的数量增加更加容易，这使得载荷承载特性增加或者最大化，同时提供了高效且耐用的运行。