[发明专利]环形的滚子轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种环形(toroidal)的滚子轴承。环形的滚子轴承以允许其轴承环的轴向位移和角位移而为人所知。

根据第一方面，本发明涉及一种环形的滚子轴承。

根据第二方面，本发明涉及一种包括环形的滚子轴承和轴的轴承装置，其中所述轴承安装到所述轴上。

背景技术

环形的滚子轴承已为人所知并且应用多年，因为环形的滚子轴承允许在其轴承环(外环和内环)之间的轴向相对位移和相对角位移。例如，在EP 0175858中描述了环形的滚子轴承的功能和一般设计。轴承的功能通过内外环滚道的弯曲结构实现，滚道与滚子元件的弯曲形状相一致。因此，环形的滚子轴承结合了自对准能力和相当大的轴向位移能力。

由于它的能力，环形的滚子轴承在各种轴承装置设计中提供宽的应用范围。特别地，环形的滚子轴承简化了包括例如长轴的设计，长轴可能受到温度变动和弯曲的影响。此外，环形的滚子轴承的构造允许合适的载荷分布以及低摩擦运行。

当使用环形的滚子轴承时，发明人发现了一些出现在不同应用中的令人担心的问题。这些问题表现为例如由轴承中的保持架(cage)所引起。在卸载区中的轴承中的滚子元件可能受到保持架的负面影响。当处在卸载区时，滚子例如可能被保持架制动，这将导致滚子滑动。滚子滑动是应该避免的情况，因为在滑动太大的时候在滚子元件和轴承滚道之间所需的润滑薄膜会受到干扰或者甚至消失。这会导致使用寿命的减少。另一个在滚子处在卸载区可能出现的影响是由例如保持架引起的滚子偏斜，这会导致轴承中摩擦增加、保持架上不必要的力增加或者轴承部件的磨损增加。而在滚子处于其卸载区中另一影响在于滚子在其轴向方向上移动。这会导致滚子和滚道表面上的噪音和损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的至少一个问题。

根据第一方面，该目的通过提供一种新的环形的滚子轴承设计实现。所述环形的滚子轴承包括：外环；内环；多个滚子元件，所述滚子元件插入到所述外环和内环之间，其中所述环形的滚子轴承允许所述外环和内环之间的角位移和轴向位移。另外，轴承包括保持架，用于支持和分隔所述滚子元件，其中，所述保持架提供一设备，用于轴向地引导所述滚子元件抵靠所述外环、内环、或位于所述环形的滚子轴承(1)外侧的分离元件中的至少一个。

由于这种设计，在轴承操作期间，滚子将被轴向地引导并且将滚子保持在它们的加载区和卸载区的位置上。发明人已经发现，当滚子元件的大小由此重量较大时，通过保持架引导滚子元件抵靠其中一个轴承环是特别有利的。特别是如果轴承被安装在非水平轴上或者在滚子元件受到轴向力的情况下，已经发现，有必要引导滚子元件从而在加载和卸载状态时将它们保持到位。在可替代的实施方式中，分离元件、例如环可被用作用于保持架的对应的引导元件。例如，环可以轴向地设置在轴承外侧。

在本文献中，使用了词语轴向和径向。如果没有对本发明所提供的任一实施方式作不同声明，它指的是环形的滚子轴承和保持架的几何布局。轴向指的是沿着与保持架和滚子轴承的中点相交并且垂直于轴承和保持架的径向方向的虚线的方向。径向指的是从轴承和保持架的中点发出的轴承和保持架的径向方向。

在环形的滚子轴承的一实施方式中，设备是在径向方向上朝向外环、内环或分离元件中的至少一个延伸的保持架上的至少一部分。该部分也可以沿着保持架的部分圆周延伸。在可替代的实施方式中，该部分沿着保持架的整个圆周延伸。也可以有位于保持架圆周周围的几个径向延伸的部分。

在环形的滚子轴承的一实施方式中，外环、内环或分离元件的至少一个提供外环、内环或分立元件的在圆周方向上延伸的至少一个表面，其中所述表面能够接收设备从而轴向地引导滚子元件。在设备至少是径向延伸部分时的情况下，该部分配置成能够与所述表面相接触从而使得保持架能轴向地引导滚子元件。

在环形的滚子轴承的一实施方式中，至少一个表面位于内环和/或外环的至少一个轴向端部上。此外，所述部分可位于保持架的轴向端部并且由此位于对应位置从而使得所述部分和所述表面能够互相接触。

在环形的滚子轴承的一实施方式中，至少一个表面在其轴向的延伸是倾斜的、台阶形的、凹形的或凸形的。倾斜的或类似形状的表面将使得所述表面能在轴向方向上产生逆着与表面接触的另一元件的抗力。轴向抗力将作用在设备上，例如保持架上的部分，从而使得滚子元件由保持架轴向地引导。所述表面可能具有能够在任一轴向方向上产生轴向抗力的任何其它形状。