非對稱的三列的滾動軸承的製作方法

2023-04-22 20:00:36 3

專利名稱：：非對稱的三列的滾動軸承的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種非對稱的滾動軸承，並且尤其涉及一種多列的非對稱的滾動軸承。
背景技術：
：本發明參考用於例如皮卡車、輕卡或者suv(運動型多功能車)描述的汽車的驅動輪或非驅動輪的車輪軸承單元。也要指出，本發明也可用於其它滾動軸承中。由現有技術已知一些滾動軸承，所述滾動軸承具有一個外環、一個內環和設置在所述環之間的滾動體。也由現有技術已知的是，滾動體設置成兩個或更多個列。按這樣的方式可能的是，作用到軸承上的負載分配到滾動體的多個列上並且從而分配到多個滾動體上。但是在許多應用的情況下相應的車輪軸承的軸承中心和車輪作用線不是相互一致的。例如可能的是，在車輛的車輪懸架中車輪或者輪胎的車輪支承點相對於車輛的軸承中心位於外側。在這種情況中不均勻的力施加到軸承上。
發明內容因此本發明的目的在於提供一種滾動軸承，該滾動軸承也能承受例如如下造成的不均勻的力，即軸承中心和力作用線不重合。這按本發明通過按權利要求1的滾動軸承實現。有利的實施形式和進一步方案是從屬權利要求的主題。按本發明的滾動軸承具有一個第一軸承環和一個第二軸承環以及一些設置在第一軸承環與第二軸承環之間的滾動體。在此滾動體按本發明設置成多列，其中各個列沿滾動軸承的縱向關於任一個與滾動軸　承的縱向垂直的平面非對稱地設置。傳統的軸承通常這樣構成，使得滾動體列關於中心平面彼此對稱。在按本發明的滾動軸承中不能構成這種幾何形狀的平面，關於該平面各列對稱地設置。在此一個列理解成，滾動體基本上環形地設置在內環與外環之間。在一種優選的實施形式中，所述平面(關於該平面滾動體非對稱地設置)是滾動軸承的中心平面。這意味著下面表示為中心平面的平面將滾動軸承基本上分成兩個沿縱向相同長度的半部。優選地列的數量是奇數的。這意味著尤其優選地在中心平面的一側比在中心平面的另一側設置更多的列並且因此列的數量關於中心平面是不對相同的。在另一優選的實施形式中設置至少三個列。在具有三個列的滾動軸承的一種有利的實施形式中，在該平面的一側存在兩列滾動體並且在平面的另一側存在一列。優選地至少兩個列的分度圓直徑不同。在這種情況中優選地滾動軸承在各個列的分度圓直徑方面也關於中心平面非對稱地構成。分度圓直徑理解成一個滾動體的中心與正好與該滾動體對置的滾動體的中心之間的距離。具有較大的分度圓直徑的那個列提供用於承受力的較大的面積並且因此可以承受較大的力並且從而通過不同地選擇分度圓直徑可以考慮這種情況，即力偏心於軸承中心作用到滾動軸承上。在一種優選的實施形式中，至少一個關於滾動軸承位於外部的列的分度圓直徑大於每個另一列的分度圓直徑。這意味著，一個位於外部的列與其他列相比較具有較大的分度圓直徑。從而該位於外部的列也可以承受最高的力。優選地具有最大的分度圓直徑的列關於軸承中心設置在那個側面上，即在該側面上偏心的力也作用到車輪軸承上。優選地第一列與相鄰於該第一列的第二列之間的軸向距離小於第二列與相鄰於該第二列的第三列之間的軸向距離。在此優選地兩個列設置在關於軸承中心的一側並且第三列即那個具有較大的距離的那個列設置在軸承中心的另一側。因此優選地設置在軸承中心的一側的兩個列可以承受較大的力並且優選地設置在關於軸承中心的那一側上，即在該側上較高的壓力施加到滾動軸承上。在另一優選的實施形式中，在法蘭側位於外部的列的分度圓直徑大於其他各列之一的分度圓直徑。在此在法蘭側位於外部的列理解成最接近車輪支承件的法蘭的列，車輞和輪胎固定在該車輪支承件上。從而法蘭側的位於外部的列涉及位於車輛外側的列。當車輪支承點相對於軸承中心位於車輛外側時，選擇本實施形式。在這種情況中也可能的是，在關於中心平面位於法蘭側的側面上比在位於支承件側的側面上設置更多的列。但也可能的是，車輪支承點相對於軸承中心位於車輛內側(下面也稱為支承件側)。在這種情況中優選地在支承件側位於外部的列的分度圓直徑選擇成大於每個其它列的分度圓直徑。在這種情況中關於中心平面在支承件側也可以比在法蘭側設置更多的列。在另一有利的實施形式中，外環具有一個預定的法蘭側的外徑和一個與此外徑偏離的支承件側的外徑。這意味著，外環的直徑沿著滾動軸承的長度也變化。通過這種實施形式可以實現，在不同大的分度圓直徑中也可以保持外環的一定的壁厚。在另一有利的實施形式中，滾動體由一組滾動體選出，該組包括滾珠、滾柱、滾錐等。在此可能的是，在軸承的所有列中設置相同的滾動體類型，例如滾珠。但是也可能的是，滾動軸承的不同的列配備有不同類型的滾動體，例如一列配備有滾珠並且另一列配備有滾柱。'。在另二^選的'實施形式中:至少:列的滾動體的直徑是不同的。例如可能的是，具有較大分度圓直徑的列也配備有帶有較大直徑的滾動體。相反也可能的是，選擇具有相同直徑的所有列的滾動體，因此然後在具有較大分度圓直徑的那個列中設置更多數量的滾動體。優選地具有較大直徑的那些滾動體相應設置在法蘭側或支承件側位於外部的列中。在另一實施形式中，所有列具有相同的壓力角。在此壓力角相對於軸承的縱向或者旋轉軸線確定。這意味著，滾道這樣設置在外環和內環上，使得在關於軸承的旋轉軸線的基本上相同的角度下實現所有列的力傳遞。但是優選地不同地選擇至少兩列的壓力角。通過選擇壓力中心，車輪軸承也可以適配相應的要求即相應要承受的力或者力的方向。優選地外部的各列的壓力角大於內部的各列的壓力角。在另一優選的實施形式中，至少一個軸承環構成兩部分式的。優選地在此涉及軸承內環，該內環的一個部分帶有用於兩列滾動體的滾道並且第二部分帶有用於剩餘的列的滾道。在此可能的是，相應的軸承環半部通過一個巻邊彼此張緊。中心平面優選位於個軸承環半部之間。軸承內環劃分成兩個軸承環半部使得該軸承環的裝配變得容易。也可能的是，僅一個內環半部設有用於一部分列的滾道，並且用於其餘列的滾道直接設置在一個優選可相對於外環旋轉的法蘭體上。在另一優選的實施形式中，滾動軸承具有一個用於探測車輪轉速的裝置。在此例如也可以涉及一個磁性盤，該磁性盤由於旋轉而向傳感器發出一個交變的信號。另外本發明也針對一種帶有上述類型的滾動軸承的車輪支承件。由附圖給出其他的優點和實施形式。圖1顯示用於說明作為本發明基礎的問題的示意圖，圖2顯示在第一實施形式中的按本發明的滾動軸承，圖3顯示在第二實施形式中的按本發明的滾動軸承，圖4顯示在第三實施形式中的按本發明的滾動軸承，圖5顯示在第四實施形式中的按本發明的滾動軸承，圖6顯示在第五實施形式中的按本發明的滾動軸承，圖7顯示在第六實施形式中的按本發明的滾動軸承，圖8顯示在第七實施形式中的按本發明的滾動軸承，圖9顯示用於說明幾何形狀的按本發明的軸承的部分視圖。具體實施方式圖1顯示用於說明作為本發明基礎的問題的示意圖。在此標記1表示車輪軸承，該車輪軸承沒有在所有細節中描述。車輪軸承具有一個軸承中心M。在上面的分圖I中，一個設置在輪輞8上的輪胎7在側面在右邊關於軸承中心M偏移，這通過線R表示。因此輪胎在上面的分圖I中相對於軸承中心M沿一個車輪支承件6的方向偏移。因此車輪支承點相對於軸承中心M也位於車輛內側。這導致，作用到車輪或者輪胎7上的力不是在中心傳送到軸承上，而是相對於中心在側面錯開。按這樣的方式軸承在那個面向車輪支承件6的側面上比另一側面更強烈地受到加載。在下面的分圖II中車輪支承點相對於軸承中心M位於車輛外側，這通過力作用線L說明。在這種情況中，軸承的關於軸承中心M位於車輛外側的那個側面更強烈地受到加載。標記10表示一個制動盤。圖2顯示在第一實施形式中的按本發明的滾動軸承。該滾動軸承具有一個軸承外環2和一個軸承內環3。軸承內環3在圖1中顯示的實施形式中形成兩部分並且具有兩個內環半部3a和3b。在圖2中顯示的滾動軸承具有三列11、12和13，其中分別設置滾動體5。在此滾動體5分別設置在環內並且在一個垂直於圖平面的平面中運動。各滾動體5能夠在(未詳細顯示的)軸承保持架內運動。標記15表示用於密封滾動軸承l的密封裝置。通過列的非對稱的結構，上述不均勻的力可以通過軸承承受。在多列滾動體所設置在的那個側面上能夠承受較高的力並且從而克服力偏心地作用到軸承上。附圖標記ME涉及一個垂直於附圖平面的中心平面。各列沿軸承的縱向LR關於中心平面E非對稱地設置即在中心平面E的左側上存在兩個列11和12並且在右側上存在列13。但是原則上具有偶數個列的非對稱的列結構也是可能的，使得例如在中心平面的一側上設置三個列並且在另一側設置僅一個列。可見，列11與12沿縱向LR的距離小於列12與13之間的沿縱向LR的距離。從而列11和12串連地設置。如在圖2中顯示的那樣，各列11、12和13具有不同的分度圓直徑(Tkl、Tk2、Tk3)，所述分度圓直徑如開頭提及的那樣涉及一個滾動體的滾動體中心到一個對置的滾動體的滾動體中心的距離。在圖2中顯示的實施形式中，列11具有最大的分度圓直徑Tkl並且列13具有最小的分度圓直徑Tk3，其中列12的分度圓直徑Tk2僅略微大於分度圓直徑Tk3。因此在任何情況中車輛外側或法蘭側的列11和12在總和方面具有比支承件側的列13更大的分度圓直徑。因此在圖2中顯示的滾動軸承尤其適用於車輪支承點關於軸承中心位於車輛外側或者法蘭側的那種情況。通過分度圓直徑Tkl和Tk2的大小關係在關於軸承中心的在圖2中的左側上實現在中心從外向內下降的分度圓直徑。列13與列12之間的距離明顯大於列11與列12之間的距離。同時按這種方式列13關於滾動軸承較遠地設置在外部。圖3顯示在第二實施形式中的按本發明的第二軸承結構。與在圖1中顯示的實施形式相反，在本實施形式中在軸承環2上設置一個法蘭17。該法蘭可以與支承件或者一個車輪連接。各列11、12和13的滾動體5分別具有不同的直徑，其中在本實施形式中分別位於外部的列11和13的滾動體的直徑比位於內部的列12的滾動體的直徑更大地選擇。但是也可能的是，所有列的各滾動體5具有基本上相同的滾動體直徑。通過具有不同分度圓直徑Tkl、Tk2和Tk3的相應列的結構克服如上述那樣的偏心的負載導入並且提高軸承的傾覆剛性和支承能力。圖4顯示按本發明的軸承的另一實施形式。與在圖3描述的實施形式相反，在此一個法蘭17不是設置在外環2上，而是設置在一個相對於外環可旋轉的法蘭體18上。兩個內環半部3a和3b分別一方面通過一個巻邊的邊緣21或巻邊21並且另一方面通過一個凸肩22在法蘭體上保持在一起或者軸向張緊。因此內環3或者內環半部3a和3b抗旋轉地與法蘭體18連接。內環半部3a在圖4中顯示的實施形式中具有兩個用於列11和12的滾動體的滾道9。內環半部3b具有一個用於列13的滾動體的滾道9。以兩個內環半部3a和3b的形式的軸承內環3的結構在裝配時是有利的，因為按這樣的方式內部的列12也可以容易地進行設置。圖5顯示一個按本發明的滾動軸承的另一實施形式。與在圖4中顯示的實施形式相反，在此不設置兩個軸承內環半部3a和3b，而是僅設置內環半部3b。對於列11和12的滾動體的滾道9在這種情況中直接設置在法蘭體18上。可見，在圖4和5顯示的實施形式中，雖然在列11和13中的滾動體的直徑基本上大小相同，但是列13的分度圓直徑略微大於列11的分度圓直徑。在該實施形式中也通過關於中心平面E的非對稱的結構允許承受偏心的力。軸承環半部3b藉助於巻邊21用法蘭體18張緊並且從而軸向固定到法蘭體18上。圖6顯示一個按本發明的滾動軸承的另一實施形式。在此也設置一個巻邊21，該巻邊將兩個內環半部3a和3b壓靠到法蘭體18的凸肩22上。與在先前的附圖中顯示的實施形式相反，但是在此設置兩個法蘭17和24,其中法蘭24設置在軸承外環2上。也可見，軸承外環2朝法蘭17的方向的直徑比朝(未顯示的)車輪支承件的方向即在圖6中向右看的直徑更大。圖7顯示一個按本發明的滾動軸承的另一實施形式。該實施形式類似於圖5的那個實施形式，但是其中在此一個第二法蘭24也設置在軸承外環2上。圖8顯示一個按本發明的軸承的另一實施形式用於說明幾何形狀。在圖8中標記B表示軸承總寬度，並且標記D表示軸承高度即在不考慮法蘭24的情況下在軸承內環3的徑向朝內的表面與軸承外環2的徑向向外的表面之間的距離。標記F表示外環的法蘭側的外徑並且標記E表示滾動軸承的車輛內側的或者支承件側的外徑。標記A表示滾動軸承的孔直徑。標記Dw表示相應的滾動體的各直徑，例如標記Dwl表示在列11中的滾動體5的直徑。標記Tkl-Tk3表示相應的列的各分度圓直徑，其中僅標出附圖標記Tkl。標記Dbl-Db3表示各列的相應的擋邊直徑。標記D11-D13表示相應的滾道底直徑並且從滾道的徑向位於內部的那個部段31測量，但是其中僅顯示直徑Dll。標記n表示在列12與13之間的中間擋邊的寬度。標記m表示在面向(未顯示的)支承裝置的側面上內環或內環半部3b的擋邊寬度。標記al-ot3分別表示內部的滾道9的擋邊角。因為在圖8和9中顯示的滾動軸承確定用於如下情況，即在這種情況下力關於滾動軸承中心從外面即在法蘭側施加到車輪軸承上，所以在這種情況中符合接著描述的幾何條件。優選地列11的分度圓直徑Tkl大於列12的分度圓直徑Tk2。分度圓直徑Tkl也優選地大於或者等於列13的分度圓直徑Tk3。分度圓直徑Tk3大於或者等於列12的分度圓直徑Tk2。此外法蘭側的外徑F也大於支承件側的直徑E(相對於縱向LR確定)並且列13的壓力角a3大於或等於列11和12的壓力角al和a2。在相反的實施形式中，即在該實施形式中力在支承件側相對於中心線錯開地作用到軸承上，相反，列11的壓力角al大於列12和13的兩個壓力角。也在相反的實施形式中，分度圓直徑Tk3大於分度圓直徑Tk2並且分度圓直徑Tk3大於或等於分度圓直徑Tkl。在這種情況中外環的支承件側的外徑E大於法蘭側的外徑F。但是指出，在此描述的實施形式中所有分度圓直徑也可以相同大小地選擇，因為通過各列的非對稱的結構即兩個列在中心平面ME的一側並且僅一個列在另一側的結構，在任何情況中在具有兩個列的那一側上可以承受較高的力。在圖8中顯示的實施形式中，軸承總寬B大於所有滾動體直徑加上內環的擋邊寬m和中間擋邊寬n的總和。此外在圖9顯示的實施形式中軸承總寬大於28mm。外環的車輛內側或支承件側的外徑E在圖8中顯示的實施形式中大於分度圓直徑Tk3與在列13中的滾動體的直徑Dw3之和。優選地支承件側的外徑E比由分度圓直徑Tk3和直徑Dw3構成的上述總和大至少6mm。優選地分度圓直徑Tk3比孔直徑A大至少3.5mm。法蘭側的外徑F大於列11的分度圓直徑Tkl加上滾動體直徑Dwl。優選地支承件側的外徑E比由分度圓直徑Tk3和直徑Dw3構成的上述總和大至少6mm。另外，在圖9中顯示的實施形式中，滾道11和13的相應的擋邊角al和a3大於列12的中間的滾道的擋邊角a2或者與之相等。在此角度相對於軸承縱軸線觀察。這意味著，在外部的列中外部的列的壓力角(即在該角度下力從外環傳遞到內環上)大於內部的列12的壓力角。但是也可能的是，所有列的壓力角相同地選擇。全部在申請文件中公開的特徵，只要它們單獨地或組合地相對於現有技術是創新的，就作為創新性的要求保護。附圖標記列表tableseeoriginaldocumentpage1222凸肩24法蘭31滾道9的徑向位於內部的部段A孔直徑B軸承總寬D軸承高度E車輛內側的或者支承件側的外徑F法蘭側的外徑M軸承中心ME中心平面n中間擋邊寬m內環的擋邊寬R，L力作用線Dbl-Db3各列的擋邊直徑D11-D13滾道底直徑Dwl-Dw3相應的滾動體的直徑Tkl國Tk3分度圓直徑al，a2,a3，a4壓力角I，II圖1的分圖LR滾動軸承的縱向權利要求1.滾動軸承(1)，包括一個第一軸承環(2)和一個第二軸承環(3)和多個設置在第一軸承環(2)與第二軸承環(3)之間的滾動體(5)，其特徵在於滾動體設置成多個列(11、12、13)並且各列(11、12、13)沿滾動軸承的縱向關於任一個與滾動軸承的縱向垂直的平面(ME)非對稱地設置。2.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於所述平面(ME)是滾動軸承的中心平面，滾動體關於所述平面非對稱地設置。3.按權利要求1所述的滾動軸承，其特徵在於列(11、12、13)的數量是奇數。4.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於設置至少三個列(11、12、13)。5.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於至少兩列(11、12、13)的分度圓直徑(Tkl、Tk2、Tk3)不同。6，按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於至少一個關於滾動軸承位於外部的列的分度圓直徑(Tkl、Tk2、Tk3)大於每個其它列的分度圓直徑(Tkl、Tk2、Tk3)。7.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於第一列(11)與相鄰於該第一列的第二列(12)之間的軸向距離小於第二列與相鄰於該第二列的第三列(13)之間的軸向距離。8.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於在法蘭側位於外部的列(11)的分度圓直徑(Tkl)大於每個其它列的分度圓直徑(Tk2、Tk3)。9.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於在支承件側位於外部的列(13)的分度圓直徑(Tk3)大於每個其它列(11、12)的分度圓直徑(Tkl、Tk2)。10.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於至少外環(2)具有一個預定的在法蘭側的外徑(F)和一個不同於該外徑的支承件側的外徑(E)。11.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於滾動體(5)由一組滾動體中選出，該組包括滾珠、滾柱、滾錐和類似物。12.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於至少兩個列的滾動體(5)的直徑是不同的。13.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於所有列具有相同的壓力角(al、a2、a3)。14.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於至少兩個列的壓力角(al、a2、a3)不同。15.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於至少一個軸承環(2、3)構成兩部分式的。16.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於至少一個列(11、12、13)的滾道(9)設置在一個法蘭體(18)上。17.按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承，其特徵在於滾動軸承具有用於探測車輪轉速的裝置。18.車輪支承件，帶有按上述權利要求至少一項所述的滾動軸承。全文摘要本發明涉及一種滾動軸承(1)，包括一個第一軸承環(2)和一個第二軸承環(3)和多個設置在第一軸承環(2)與第二軸承環(3)之間的滾動體(5)，其中滾動體(5)設置在多個列(11、12、13)中，並且各列(11、12、13)沿滾動軸承的縱向關於任一個與滾動軸承的縱向垂直的平面(ME)非對稱地設置。文檔編號F16C19/18GK101400905SQ200780008723公開日2009年4月1日申請日期2007年1月16日優先權日2006年1月31日發明者B·克勞特克雷默,C·莫克,K·舒馬赫,P·尼布林,R·海斯申請人:謝夫勒兩合公司