[发明专利]特别用于转向柱的滚动轴承以及相关的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及滚动轴承领域，且特别涉及那些用于机动车转向柱(steering column)的滚动轴承。

背景技术

转向柱通常包括轴，其一端固定连接至由车辆驾驶者操作的转向轮，且其另一端固定连接至用于确保车轮的角定位的机械部件。转向柱的轴被安装为用于借助于两个滚动轴承在管状套(tubular casing)中旋转。

一种转向柱所用的滚动轴承包括内环、外环以及设置在各环的滚动滚道之间的成排滚珠，至少其中一个环包括壳体以及设置在壳体中的用以形成环的滚动滚道的两个带状物或者金属丝。由此制得具有三个或四个接触位置并且能够在轴向和/或径向载荷的情况下操作的滚动轴承。大体上，这样的轴承还包括安装在壳体内并移动至与其中一个金属丝轴向邻接的弹性偏压元件，从而实现在没有游隙(play)的情况下进行操作。对于涉及这种类型的滚动轴承的进一步细节，可以参考例如EP-A1-1956254的专利申请。

这样的轴承中形成滚动滚道的每一金属丝大体上由钢丝构成，该钢丝被弯曲成圆环(torus)，并且该钢丝的各端面在定位于相配合的壳体中时在周向上彼此反向移动。在安装之后，每一金属丝的各端面之间保持一定径向间隙。

操作期间，滚珠在环的由弯曲的金属丝形成的滚动滚道上滚动期间产生噪音。这是因为，在那些金属丝中的每一金属丝的径向间隙的入口处，每一滚珠趋于被引入该间隙内并移动至与金属丝的其中一个端面抵接(abut against)，在弹性元件所施加的轴向偏压载荷的作用下尤其如此。结果，在该间隙的出口处，该滚珠在另一环的方向上径向移动并移动至与该环的滚动滚道(多个)抵接。因而，在滚珠沿着金属丝滚动期间，当滚珠到达径向间隙的时候产生了一系列冲击，这些冲击引起噪音。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于克服这一缺点。

更特别地，本发明的一个目的在于提供一种滚动轴承，特别是用于机动车转向柱的滚动轴承，其易于制造、安装并且使得在操作中产生的噪音有限。

在一种实施方式中，该滚动轴承，特别是用于转向柱的滚动轴承包括内环、外环和设置在各环之间的至少一排滚动元件，其中至少一个环包括壳体和设置在壳体中用以形成环的滚动滚道的至少一个金属丝。该金属丝绕着周向弯曲轴线(winding axis)弯曲，并具有径向间隙。金属丝滚动滚道包括圆形主轨道以及至少一个端轨道，该端轨道在周向上延伸该主轨道并且该端轨道邻近于该间隙。该端轨道相对于该主轨道向着金属丝的弯曲轴线径向地偏移。

优选地，金属丝滚动滚道的端轨道的至少一个部分在弯曲轴线和径向间隙的方向上倾斜。有利地，金属丝弯曲滚道的端轨道和主轨道之间的连接角可小于或等于45度。

该金属丝可以包括界定该径向间隙的端面，金属丝滚动滚道的端轨道连接至其中一个端面。

在一种实施方式中，金属丝滚动滚道包括两个端轨道，其每一端轨道延伸该主轨道的端部，并且这两个端轨道相对于金属丝的径向中心平面相互对称。

该轴承可包括设置在壳体中的两个相同的金属丝。优选地，一个金属丝的径向间隙相对于另一金属丝的径向间隙在周向上偏移。

在一种实施方式中，金属丝滚动滚道的端轨道包括至少一个截头圆锥(frustoconical)部分，其在金属丝的弯曲轴线和径向间隙的方向上倾斜。可替换地，金属丝滚动滚道的端轨道可包括至少一个凹部或者凸部。

在一种实施方式中，环包括至少一个偏压元件，其安装在壳体中并向金属丝施加轴向载荷。

本发明还涉及转向柱，其包括套管(casing)、与套管同轴的轴以及至少一个已在前文描述过并径向安装在套管和轴之间的滚动轴承。

本发明进一步涉及制造上述滚动轴承的方法，其包括：制造金属丝的步骤，在该步骤中，在金属制的丝上形成至少一个凹口，大致在该凹口中心处切割该金属制的丝从而形成金属丝端轨道，并且将金属丝弯曲成开口条状物的形式；以及安装所制造的金属丝的步骤，在该步骤中，将被弯曲的金属丝引入相配合的壳体内。

附图说明

通过阅读以非限定性示例方式给出的各实施方式的详细说明，将能更好地理解本发明，这些非限定性示例在附图中示出，其中

图1为根据本发明第一实施方式的滚动轴承的轴向横截面，

图2为沿着图1中轴线II-II剖开的横截面；

图3为图1和2中滚动轴承的金属丝的侧视图；

图4为根据本发明第二实施方式的滚动轴承的轴向半剖视图；

图5为沿着图4中轴线V-V剖开的横截面；