專利名稱：滾動軸承組件和車輛轉(zhuǎn)向軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾動軸承組件，特別地，其用于支撐機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸。
背景技術(shù)：
機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸一般包括外導(dǎo)管和內(nèi)導(dǎo)管或軸，方向盤附著到轉(zhuǎn)向軸上。一組 的兩個滾動軸承組件一般用于支撐外導(dǎo)管在轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)導(dǎo)管上。每個所述滾動軸承組件一 般包括具有外圈和內(nèi)圈的滾動軸承，例如球軸承，滾動部件或球體安裝在所述內(nèi)圈和外圈 之間并通過保持架部件保持。使用的滾動軸承通常包括由薄的金屬板材制成的外圈和內(nèi) 圈，其中所述金屬板材被沖壓和卷繞以提供用于滾動部件的必要的滾道。滾動軸承通過其 外圈的軸向延伸的方式安裝在轉(zhuǎn)向軸的外導(dǎo)管的內(nèi)部。滾動軸承的內(nèi)圈通過由導(dǎo)電材料例 如金屬制成的連接套筒安裝在轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)導(dǎo)管或軸上，從而允許控制安裝在方向盤上或者 附近的電氣設(shè)備例如喇叭。連接套筒裝備有能夠徑向變形的彈性部分，從而允許接受在轉(zhuǎn) 向軸的外導(dǎo)管和內(nèi)導(dǎo)管之間的稍微的直徑差異。德國專利申請DE 10300725-A1(INA)公開這樣的一種安置，該安置包括用于安裝 滾動軸承在轉(zhuǎn)向軸上的金屬套筒。同樣安裝在軸上的止動環(huán)能夠軸向推進(jìn)連接套筒，從而 通過設(shè)置在連接套筒的周邊上的彈性突起在滾動軸承上產(chǎn)生徑向預(yù)載。歐洲專利申請EP 1988002 (SKF)也公開了一種用于轉(zhuǎn)向軸的滾動軸承組件，其中 金屬套筒設(shè)置用于安裝滾動軸承在轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)導(dǎo)管上。在這個現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中公開的連接 套筒包括多個徑向突起的舌部，其組成楔形形狀的部分，該部分作用在滾動軸承的內(nèi)圈上 以固定所述內(nèi)圈隨著轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)導(dǎo)管轉(zhuǎn)動。在這兩個現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，連接套筒具有相對難以制造的相當(dāng)復(fù)雜的形狀。這使 得滾動軸承組件的制造成本以及總成本升高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種滾動軸承組件，其特別適于支撐機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向 軸，該滾動軸承組件易于制造，同時保證能夠有效地固定滾動軸承的內(nèi)圈隨著轉(zhuǎn)向軸的內(nèi) 導(dǎo)管轉(zhuǎn)動的有效預(yù)載力。在一個實(shí)施例中，提出一種滾動軸承組件，其特別用于支撐機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸或 者轉(zhuǎn)向柱。所述組件包括外圈、內(nèi)圈、安裝在外圈和內(nèi)圈之間的滾動部件以及由安置在內(nèi)圈 內(nèi)的導(dǎo)電材料制成的保持裝置。該保持裝置具有大致徑向平的圈的形狀，所述圈設(shè)置有軸 向彈性裝置和大致軸向突起的舌部。所述舌部可以具有能夠接觸所述內(nèi)圈的第一表面部分和適于接觸軸或?qū)Ч艿牡?二表面部分。保持裝置具有特別簡單的結(jié)構(gòu)并能夠由金屬翼板容易地制造。因此其是特別便宜 的。突起的舌部能夠通過預(yù)載力接觸滾動軸承的內(nèi)圈以及滾動軸承組件安裝在其上的軸的 圓柱表面，所述預(yù)載力由于所述突起的舌部的原因而能夠長期保持，該突起的舌部通過它們的底座部分附著到大致徑向的平的圈。突起的舌部的第一表面優(yōu)選地具有能夠接觸滾動軸承的所述內(nèi)圈的截頭圓錐體 形狀。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，軸向彈性裝置包括形成在所述大致平的圈上的波狀部分， 所述波狀部分沿著所述大致平的圈的圓周規(guī)則地分布在所述突起的舌部之間。施加在所述 波狀部分上的軸向力能夠在滾動軸承組件上產(chǎn)生預(yù)載力，該力傳輸通過所述大致平的圈。每個突起的舌部可以通過擱靠墊在每個側(cè)面上圓周地延伸，所述擱靠墊具有能夠 接觸所述內(nèi)圈的第一部分和適于接觸滾動軸承組件安裝在其上的軸或?qū)Ч艿耐鈭A柱表面的 第二部分。突起的舌部的接觸表面因此增大，同時底座部分為了更好的彈性保持較小的寬度。每個突起的舌部還可在其遠(yuǎn)端具有保持鉤子，用于軸向保持滾動軸承的內(nèi)圈。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，滾動軸承組件包括三個突起的舌部和三個軸向彈性裝置， 其分別沿著所述大致平的圈的圓周交替地分布。但是，在其它實(shí)施例中，能夠使用不同數(shù)量 的突起的舌部和軸向彈性裝置，例如分別兩個或四個，它們總是沿著所述大致平的圈的圓 周交替分布。如上所述，保持裝置可以通過沖壓薄的金屬翼板而容易地獲得，波狀部和突起的 舌部形成在其后。根據(jù)另一方面，提出一種用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸或轉(zhuǎn)向柱，其包括由如前所述的 至少一個滾道軸承組件支撐的內(nèi)導(dǎo)管或軸和外導(dǎo)管，所述軸承組件安裝在所述內(nèi)導(dǎo)管或軸 和所述外導(dǎo)管之間。止動環(huán)安裝在所述內(nèi)導(dǎo)管或軸上以軸向推進(jìn)所述至少一個滾動軸承的 大致徑向平的圈的軸向彈性裝置，其中大致軸向突起的舌部因此抵靠著內(nèi)軸徑向受力。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，兩個如前所述的滾動軸承組件安裝在所述內(nèi)導(dǎo)管或軸和所 述外導(dǎo)管之間。


本發(fā)明將通過研究一個特定實(shí)施例的下面的詳細(xì)描述而得到更好的理解，所述實(shí) 施例構(gòu)成本發(fā)明的非限定性例子，并且本發(fā)明將通過附圖示出，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的例子的滾動軸承組件沿著圖2的線I-I剖開的兩個不同截圖2是根據(jù)本發(fā)明的例子的滾動軸承組件的側(cè)視圖；圖3是用于示出在前面的圖中的滾動軸承組件中的徑向平的圈的透視圖；圖4示出在安裝在滾動軸承組件的內(nèi)圈內(nèi)之后的圖3的平的圈；圖5是從已經(jīng)示出在圖3中的徑向平的圈的另一側(cè)得到的另一透視圖；圖6示出從與圖4相比另一側(cè)的在安裝在滾動軸承組件的內(nèi)圈內(nèi)部之后的圖5的 平的圈；以及圖7是由在前面的圖形中示出的兩個滾動軸承組件支撐的轉(zhuǎn)向軸部分的部分去 除的縱截面。
具體實(shí)施例方式如圖1-6所示，滾動軸承組件的例子包括外圈1和內(nèi)圈2，一排球體3安裝在它們之間。球體通過保持架件4保持在適當(dāng)?shù)目臻g。外圈1和內(nèi)圈2由薄金屬板制成，所述金 屬板已經(jīng)被沖壓或者卷繞以限定用于兩個圈1、2之間的球體3的環(huán)形滾道la、2a。保持架 件4例如通過模制由合成材料形成。大致平的圈5大致在徑向平面內(nèi)延伸，并由導(dǎo)電材料 例如金屬制成，并安置在內(nèi)圈2中。外圈1包括軸向部分lb，在其末端具有徑向折疊的邊緣lc，該軸向部分與球體3 相對。軸向部分Ib通過稍微的偏轉(zhuǎn)部Id與環(huán)形部分Ia融合，限定出稍微小于軸向部分Ib 的外徑的外徑。限定用于球體3的滾道的環(huán)形部分Ia可以例如在大約45°至90°的角扇 形上延伸。內(nèi)圈2具有圓柱部分2b，其與外圈1的圓柱部分Ib軸向相對地延伸。由外圈1、 內(nèi)圈2和球體3限定的滾動軸承組成具有傾斜接觸的軸承以支持軸向以及徑向力。保持架件4具有適于接收球體3的開口，所述球體由傾斜布置的橋部4a間隔開。 保持架部件4包括較小直徑的軸向部分4b和較大直徑的軸向部分4c，兩個部分4b、4c都與 限定所述橋部4a的傾斜的中央部分一體。多個鉤子4d設(shè)置在較小直徑的軸向部分4b的 末端上，從而相對于外圈1軸向地保持保持架部件4。類似地，多個鉤子4e設(shè)置在較大直徑 的軸向部分4c的末端上，以關(guān)于內(nèi)圈2軸向保持保持架部件4。鉤子4d和4e分別朝向滾 動軸承組件的外側(cè)和內(nèi)側(cè)。歸因于這些鉤子4d、4e，在使用滾動軸承組件之前沒有內(nèi)圈2、 外圈1和球體3意外分離的風(fēng)險。同樣能夠在圖3和5上看到的大致平的圈5已經(jīng)軸向變形以提供波狀部分6。在 示出的例子中，圈5具有規(guī)則地沿著所述圈的圓周安置的三個波狀部分6。如在圖1中最好 地看出，波狀部分6形成從遠(yuǎn)離滾動軸承的球體3的平的圈5的徑向平面突起的凸形形狀。 三個波狀部分6由平的徑向部分7隔開，突起的舌部8設(shè)置在該平的徑向部分上。在示出 的例子中，有三個這樣的突起的舌部8。每個所述舌部在與波狀凸起部分6相反方向的大致 軸向方向突出。每個所述舌部具有底座部分9、第一接觸部分10和第二接觸部分11。如在圖1中 最好地看出，底座部分9關(guān)于滾動軸承組件的軸稍微傾斜并具有從與平的徑向部分7結(jié)合 處到與第一接觸部分10結(jié)合處不斷增大的直徑。第一接觸部分10同樣是傾斜設(shè)置，但是 在相反方向，具有從與底座部分9結(jié)合處到與第二接觸部分11結(jié)合處直徑不斷減小的截頭 圓錐體形狀。第一接觸部分10的外表面適于在其環(huán)形部分2a的區(qū)域中接觸內(nèi)圈2，以施加 預(yù)載力在滾動軸承上。在本例子中，預(yù)載力在和球體3與環(huán)形滾道la、2a的傾斜接觸的相 同方向大致傾斜地指向。每個突起的舌部8在其遠(yuǎn)端具有保持鉤子12用于在安裝滾動軸承組件以前軸向 保持內(nèi)圈2。該軸向保持功能通過保持鉤子12和內(nèi)圈2的軸向部分2b的邊緣之間的接觸 獲得。每個突起的舌部8同樣通過具有在圖3-6中最好地看出的第一部分13和第二部分 14的擱靠墊在每個側(cè)面上圓周地延伸。每個突起的舌部8的擱靠墊的第一部分13的外表 面同樣接觸內(nèi)圈2的內(nèi)表面。第一部分13的形狀以及突起的舌部8的第一接觸表面10的 形狀因此適合內(nèi)圈2的大致環(huán)形的形狀。每個突起的舌部8的擱靠墊14的內(nèi)表面以及第 二接觸部分11的內(nèi)表面適于接觸導(dǎo)管或軸的外圓柱表面，如下面參照圖7解釋的那樣。如前面提及的，在示出的例子中，有三個突起的舌部8和三個波狀部分6，它們分 別沿著平的圈5的圓周交替分布。每個突起的舌部8通過它的底座部分在平的圈5的徑向平的表面部分7之一上附著到平的圈5。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)三個這樣的數(shù)量是特別有利的，因?yàn)樗试S獲得滾動軸承組件的良好的 定心，以及由大致徑向平的圈5組成的保持裝置的容易制造。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可 以提供不同數(shù)量的波狀部和舌部，例如兩個或者四個。在突起的舌部8的兩側(cè)上提供具有 第一部分13和第二部分14的兩個側(cè)向延伸的擱靠墊允許增大滾動軸承的舌部8和內(nèi)圈2 以及滾動軸承組件將安裝在其上的軸或?qū)Ч苤g的接觸面積，同時保持底座部分9必要的 撓性，所述底座部分具有比擱靠墊和接觸部分10、11 二者的總寬更小的寬度。如圖7所示，用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸或轉(zhuǎn)向柱包括內(nèi)軸15，未示出的方向盤能夠 在較小直徑的末端15a上附著到內(nèi)軸15。轉(zhuǎn)向軸還具有外導(dǎo)管16，其圍繞內(nèi)導(dǎo)管15共軸地 安置。外導(dǎo)管16通過具有已經(jīng)在圖1-6中公開的結(jié)構(gòu)的兩個滾動軸承組件17安裝在內(nèi)導(dǎo) 管15上，與圖1-6中的部件相同部件的附圖標(biāo)記在圖7中再次使用。如圖7所示，每個滾 動軸承組件17通過止動環(huán)18向著外導(dǎo)管16的內(nèi)側(cè)軸向推進(jìn)，該止動環(huán)具有圓柱部分18a 和大致錐形部分18，具有與內(nèi)導(dǎo)管15的外圓柱表面接觸的多個舌部18c。止動環(huán)18具有 能夠接觸滾動軸承組件17的波狀部分6的大致徑向接觸表面18d。當(dāng)所述止動環(huán)18向著 外導(dǎo)管16的內(nèi)部推動時，軸向力通過止動環(huán)18施加。必須注意到，在該推動動作過程中， 舌部18c稍微彈性變形，從而保證所述止動環(huán)18沿著內(nèi)導(dǎo)管15的圓柱表面向著外導(dǎo)管16 的內(nèi)側(cè)移動，但是禁止在相反方向移動。通過止動環(huán)18施加在彈性波狀部分6上的軸向力 導(dǎo)致滾動軸承組件17的突起舌部8抵靠著內(nèi)導(dǎo)管15的外表面的徑向夾持。該夾持效果通 過上緊突起舌部8的第二接觸面11和內(nèi)導(dǎo)管15而獲得。這能夠也就是通過比較示出在安 裝之前的滾動軸承組件圖1和示出在安裝在內(nèi)導(dǎo)管15上之后的相同滾動軸承組件17的圖 7注意到。在圖1中，突起的舌部8向著滾動軸承的軸稍微傾斜，而在圖7中突起的舌部8 大致軸向定向地與內(nèi)導(dǎo)管15的外表面接觸。這表明當(dāng)安裝滾動軸承組件17在轉(zhuǎn)向軸的內(nèi) 導(dǎo)管15和外導(dǎo)管16之間時突起的舌部8已經(jīng)彈性變形。在如圖7所示的安裝位置，徑向預(yù)載荷通過抵靠著滾動軸承組件17的內(nèi)圈2的每 個突起的舌部8的擱靠墊的第一接觸表面10和第一部分13而施加。同時，滾動軸承組件 17通過在內(nèi)導(dǎo)管15的外表面上的摩擦、通過第二接觸表面11以及擱靠墊的第二部分14而 固定。由第二接觸表面11和擱靠墊的兩個側(cè)向第二部分14形成的表面的形狀對應(yīng)內(nèi)導(dǎo)管 15的圓柱外表面。同樣在圖7中看出的是外導(dǎo)管16通過外圈1的折疊邊緣Ic保持。由所述外圈1 通過其軸向圓柱部分Ib保持轉(zhuǎn)向軸的外導(dǎo)管16的內(nèi)徑。具有其大致徑向平的圈、彈性波狀部和突起的舌部的用于本發(fā)明的滾動軸承組件 的保持裝置的特定結(jié)構(gòu)允許獲得相對便宜的部件、易于制造并特別有效地安裝滾動軸承組 件在機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)導(dǎo)管或內(nèi)軸和外導(dǎo)管之間。
權(quán)利要求
一種滾動軸承組件，其特別用于支撐機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸或轉(zhuǎn)向柱，包括外圈(1)、內(nèi)圈(2)、安裝在所述外圈和所述內(nèi)圈之間的滾動部件(3)以及安置在所述內(nèi)圈(2)中由導(dǎo)電材料制成的保持裝置，其特征在于，該保持裝置具有大致徑向平的圈(5)的形狀，該圈設(shè)置有軸向彈性裝置(6)和大致軸向突起的舌部(8)，所述舌部具有能夠接觸所述內(nèi)圈(2)的第一表面部分(10)和適于接觸軸或?qū)Ч艿牡诙砻娌糠?11)。
2.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承組件，其中，每個突起的舌部的所述第一表面部分 (10)具有能夠接觸所述滾動軸承的所述內(nèi)圈(2)的截頭圓錐體形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承組件，其中，所述滾動部件是球體并且每個突起的舌 部的所述第一表面部分(10)的形狀適合所述內(nèi)圈的大致環(huán)形的形狀。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的滾動軸承組件，其中，所述軸向彈性裝置包括所述圈 (5)的波狀部分(6)，所述波狀部分沿著所述圈的圓周規(guī)則地分布在所述突起的舌部(8)之 間。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的滾動軸承組件，其中，每個突起的舌部(8)通過具有能 夠接觸所述內(nèi)圈(2)的第一部分(13)和適于接觸軸或?qū)Ч艿牡诙糠?14)的擱靠墊在每 個側(cè)面上圓周地延伸。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的滾動軸承組件，其中，每個突起的舌部(8)在其遠(yuǎn)端具 有保持鉤子(12)用于軸向保持所述滾動軸承的所述內(nèi)圈(2)。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的滾動軸承組件，包括分別沿著所述大致平的圈(5)的圓 周交替分布的三個突起的舌部(8)和三個軸向彈性裝置(6)。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的滾動軸承組件，其中，該保持裝置已經(jīng)通過沖壓薄的金 屬翼板而獲得。
9.一種用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸或轉(zhuǎn)向柱，包括內(nèi)軸或?qū)Ч?15)和外導(dǎo)管(16)，具有安 裝在所述內(nèi)軸或?qū)Ч?15)和所述外導(dǎo)管(16)之間的至少一個根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述 的滾動軸承組件(17)，該轉(zhuǎn)向軸或轉(zhuǎn)向柱進(jìn)一步包括安裝在所述內(nèi)軸(15)上并軸向地推 進(jìn)在所述至少一個滾動軸承組件(17)的所述大致平的徑向平的圈(5)的軸向彈性裝置(6) 的止動環(huán)(18)、抵靠著所述內(nèi)軸(15)徑向受力的大致軸向突起的舌部(8)。
10.如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)向軸，其中，兩個根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的滾動軸承組 件(17)安裝在所述內(nèi)軸或?qū)Ч?15)和所述外導(dǎo)管(16)之間。
全文摘要
一種滾動軸承組件，其特別用于支撐機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向軸，包括外圈(1)、內(nèi)圈(2)、安裝在外圈和內(nèi)圈之間的滾動部件(3)以及安置在內(nèi)圈(2)中的由導(dǎo)電材料制成的保持裝置。該保持裝置具有大致徑向平的圈(5)的形狀，該圈設(shè)置有軸向彈性裝置(6)和大致軸向突起的舌部(8)，所述舌部具有能夠接觸所述內(nèi)圈(2)的第一表面部分(10)和適于接觸軸或?qū)Ч艿牡诙砻娌糠?11)。
文檔編號B62D1/16GK101881298SQ20101017343
公開日2010年11月10日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者雅克·德洛斯 申請人:Skf公司