CN102758848B - 滚动轴承以及用于制造滚动轴承的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滚动轴承以及用于制造滚动轴承的方法和设备。提供一种滚动轴承和一种用于制造该轴承的方法，其中，滚动元件保持在形成在保持件中的每个保持开口中。每个保持开口均由面向彼此的一对内侧面和面向彼此的一对内端面限定。在制造方法中，在支撑模具与一个保持开口的内侧面和内端面中的一方接触的状态下，用外冲头和内冲头压保持件的外圆周面和内圆周面。因此，于内侧面和内端面中的至少一方，用于防止滚动元件脱落的第一保持片和第二保持片分别形成于保持件的外圆周面和内圆周面。

Description

滚动轴承以及用于制造滚动轴承的方法和设备
技术领域
本发明涉及诸如滚柱轴承之类的滚动轴承以及用于制造滚动轴承的方法和设备，在该滚动轴承中，滚动元件保持在保持件的每个保持开口中。更具体地，本发明涉及滚动轴承以及用于制造滚动轴承的方法和设备，该滚动轴承具有用于防止滚动元件在保持开口的边缘脱落的保持片。
背景技术
传统地，例如已经在日本特开平10-115322号公报、日本特开平7-151153号公报以及日本特开2000-18258号公报中公开了用于制造滚柱轴承的方法。根据日本特开平10-115322号公报中公开的制造方法，保持件的外圆周面和内圆周面同时被压以使保持片形成在每个保持开口的外圆周面和内圆周面上的边缘处。日本特开平7-151153号公报和日本特开2000-18258号公报均公开了如下的制造方法，其中，形成在每个保持开口的内侧面上的突出部经受减薄加工以使保持片形成在每个保持开口的外圆周面和内圆周面上的边缘处。具体地，通过在保持件的厚度方向上压保持开口的内侧面上的突出部的远端部而形成各保持片，由此使突出部部分地变薄。
以上描述的传统方法具有下列缺点。
在日本特开平10-115322号公报中公开的制造方法中，当使保持片形成在保持件上时，施加于每个保持开口的外周的压力可以使保持开口的内侧面鼓出到保持开口中。这使保持开口的宽度变窄，因此妨碍滚柱的平滑转动。
此外，根据日本特开平7-151153号公报和日本特开2000-18258号公报中公开的制造方法，因为通过减薄加工形成保持片，所以不能充分地确保保持片的强度。因此，滚柱不能长时间稳定地保持在保持开口中。
发明内容
作出本发明以用于解决现有技术中的以上问题。因此，本发明的目的是提供滚动轴承以及用于制造滚动轴承的方法和设备，该滚动轴承能够通过压保持件使高强度保持片形成在保持开口的边缘上而不使保持开口的内侧面鼓出到保持开口中。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种滚动轴承。该滚动轴承包括圆筒形的保持件，所述保持件具有形成在圆周壁中的多个保持开口；以及多个滚动元件，每个所述滚动元件均能转动地容纳在一个所述保持开口中。每个所述保持开口均由面向彼此的一对内侧面和面向彼此的一对内端面限定。每个所述内侧面均沿着包含所述保持件的轴线的平面延伸，并且每个所述内端面均沿着包含与所述轴线垂直的线的平面延伸。通过分别压所述保持件的外圆周面和内圆周面而使至少一个第一保持片和至少一个第二保持片形成于所述保持件的每个保持开口。所述第一保持片和所述第二保持片位于所述内侧面和所述内端面中的至少一方。所述第一保持片和所述第二保持片分别位于所述保持件的外圆周面和内圆周面。
根据本发明的另一方面，提供一种用于制造滚动轴承的方法。滚动元件容纳在形成在圆筒形的保持件的圆周壁中的多个保持开口中的每个保持开口中。每个所述保持开口均由面向彼此的一对内侧面和面向彼此的一对内端面限定。所述方法包括：
使支撑模具与一个所述保持开口的内侧面和内端面中的一方接触；
在所述支撑模具处于接触的状态下，压所述保持件的外圆周面和内圆周面，由此于所述保持件的外圆周面形成至少一个第一保持片并且于所述保持件的内圆周面形成至少一个第二保持片；
使所述滚动元件容纳在所述保持开口中；以及
在容纳所述滚动元件之后，使所述至少一个第一保持片和所述至少一个第二保持片弯曲，使得所述第一保持片和所述第二保持片将所述滚动元件保持在所述保持开口中。
根据本发明的再一方面，提供一种用于制造滚动轴承的设备。滚动元件容纳在形成在圆筒形的保持件的圆周壁中的多个保持开口中的每个保持开口中。每个所述保持开口均由面向彼此的一对内侧面和面向彼此的一对内端面限定。所述设备包括支撑模具、第一冲头和第二冲头。所述支撑模具适于支撑一个所述保持开口的内侧面和内端面中的一方。所述第一冲头适于压所述保持件，由此于所述支撑模具所支撑的面形成至少一个第一保持片和至少一个第二保持片。所述第二冲头适于使由所述第一冲头形成的所述第一保持片和所述第二保持片朝向所述保持开口弯曲。
本发明的其它方面和优点从借助于实施例说明本发明的原理的、结合附图进行的下列描述将变得显而易见。
附图说明
可以参照本优选实施方式的下列说明以及附图最佳地理解本发明以及其目的和优点，其中：
图1是示出通过根据本发明的一个实施方式的制造方法制造的滚柱轴承的立体图；
图2是示出图1的滚柱轴承的一部分的正视图；
图3是沿图2中的线3-3截取的截面图；
图4是沿图2中的线4-4截取的截面图；
图5是示出根据图1的实施方式的制造方法的爪形成过程中的滚柱轴承的局部剖切平面图；
图6是部分地示出图5中示出的爪形成过程中的滚柱轴承的放大截面平面图；
图7是部分地示出图5中示出的爪形成过程中的滚柱轴承的放大纵截面图；
图8是部分地示出图5中示出的爪形成过程之后的滚柱***过程中的滚柱轴承的放大截面平面图；以及
图9是部分地示出图8中示出的滚柱***过程之后的爪弯曲过程中的滚柱轴承的放大截面平面图。
具体实施方式
现在将参照附图描述根据本发明的一个实施方式。首先，将描述作为根据本发明的一个实施方式的滚动轴承(rolling-element bearing)的滚柱轴承的结构。
如图1和图2所示，滚柱轴承11的保持件12例如通过切削块状黄铜工件而形成为圆筒形。如图1和图3所示，保持件12具有保持开口13，保持开口13以预定间隔通过贯穿圆周壁而形成。如图2和图5所示，每个保持开口13均由一对内侧面13a，13b和一对内端面13c，13d限定，该对内侧面13a，13b沿着保持件的轴线C延伸并且面向彼此，该对内端面13c，13d在与保持件12的轴线垂直的方向上延伸并且面向彼此。柱部14形成在相邻的一对保持开口13之间。如图3和图4所示，每个保持开口13均可转动地容纳充当滚动轴承中的滚动元件中的一个滚动元件的滚柱15。
如图2、3和5所示，每个柱部14均具有一对外侧缘20a和一对内侧缘20b，该对外侧缘20a位于保持件12的外圆周面上，该对内侧缘20b位于保持件12的内圆周面上。每个柱部14的外侧缘20a和内侧缘20b位于对应保持开口13的内侧面13a，13b上。每个保持开口13的一对内侧面13a，13b都位于(一对)平面中，该平面以轴线C作为中心放射状地延伸并且还沿着轴线C延伸。内侧面13a，13b沿着包含轴线C的平面延伸。柱部14的外侧缘20a形成保持开口13的外壳的在保持件12的外圆周面上的部分。柱部14的内侧缘20b形成保持开口13的内壳的在保持件12的内圆周面上的部分。突出到对应保持开口13中的两个第一爪18形成在每个柱部14的每个外侧缘20a上。第一爪18以预定间隔配置。第一爪18起到用于防止滚柱15在保持件12的径向向外方向上脱落的第一保持片的作用。突出到对应保持开口13中的两个第二爪19形成在每个柱部14的每个内侧缘20b上。第二爪19以预定间隔配置。第二爪19起到用于防止滚柱15在保持件12的径向向内方向上脱落的第二保持片的作用。每个第一爪18均对应于第二爪19中的一个第二爪19以成为一对，使得每一对中的第一爪18和第二爪19面向彼此。
现在将描述用于制造以上描述的滚柱轴承11的方法和设备以及滚柱轴承11的操作。
当制造滚柱轴承11时，块状黄铜工件经受切削以获得圆筒形保持件12。保持开口13和柱部14以预定间隔交替地形成在保持件12中。
随后，如图5至7所示，两个第一爪18以预定间隔形成在每个柱部14的每个外侧缘20a上，并且两个第二爪19形成在每个柱部14的每个内侧缘20b上。
如图5至7所示，制造设备具有面向保持件12的外圆周面的第一外模板(stripper)21和面向保持件12的内圆周面的第一内模板22。第一外模板21具有沿着轴线C延伸的缝21a和沿着缝21a配置的两个孔21b。第一内模板22具有沿着轴线C延伸的缝22a。第一内模板22的缝22a在保持件12的径向方向上与第一外模板21的孔21b对准。制造设备具有位于第一外模板21的缝21a中的支撑模具23。支撑模具23能够移动以有选择地***保持开口13中的一个保持开口13中以及从该一个保持开口13移除。制造设备还包括第一冲头，该第一冲头由两个第一外冲头24和远端部处具有两个冲头部25a的第一内冲头25形成。两个第一外冲头24保持成能够在保持件12的径向方向上移动以便分别穿过第一外模板21的两个孔21b。第一内冲头25保持成能够在保持件12的径向方向上移动以便穿过第一内模板22的缝22a。
保持件12保持在制造设备的第一外模板21和第一内模板22之间。支撑模具23从保持件12外侧***保持开口13中的一个保持开口13中，并且支撑模具23的远端部的侧面与保持开口13的第一内侧面13a接触。在该状态下，两个第一外冲头24从保持件12外侧压柱部14的外表面上的接近外侧缘20a的两个部分。同时，第一内冲头25的冲头部25a从保持件12内侧压柱部14的内表面上的接近内侧缘20b的两个部分。如图6和图7所示，支撑模具23在其远端端面处具有用于避免与第一内冲头25的两个冲头部25a接触的两个凹部23a。每个冲头部25a的接近对应凹部23a的角部倾斜成面向凹部23a。
如上所述，保持件12的外圆周面和内圆周面被第一外冲头24和第一内冲头25压，使得如图5至7所示，第一爪18和第二爪19同时形成在柱部14的位于对应保持开口13的内侧面13a上的外侧缘20a和内侧缘20b上。凹部23b形成在支撑模具23的侧表面上。凹部23b以轴线C为中心放射状地延伸，以使该侧表面能够接触保持开口13的内侧面13a。凹部23b在保持件12的径向方向上长于保持件12的厚度。每个第一外冲头24的远端部的接近支撑模具23的凹部23b的角倾斜成面向凹部23b。第一爪18根据第一外冲头24的角部和凹部23b的形状形成为从保持件12的外圆周面径向向外突出。第二爪19形成为朝向保持开口13延伸成稍微朝向保持件12内部突出。
当保持件12被第一外冲头24和第一内冲头25压时，支撑模具23接触保持开口13中的一个保持开口13的第一内侧面13a，使得第一内侧面13a保持为平面。也就是，从第一外冲头24和第一内冲头25施加于保持开口13的外周的压力不使保持开口13的内侧面变形成朝向保持开口13内部鼓出。
当使保持件12在如以图5中的箭头表示的圆周方向上间歇地转动时，支撑模具23、第一外冲头24以及第一内冲头25按以上描述的方式重复地操作，使得第一爪18和第二爪19顺序地形成在保持件12的各保持开口13的第一内侧面13a中。
当第一爪18和第二爪19形成在所有保持开口13的第一内侧面13a上时，保持件12翻转并且再次保持在第一外模板21和第一内模板22之间。在该状态下，支撑模具23与保持开口13中的一个保持开口13的第二内侧面13b接触而不是与保持开口13的第一内侧面13a接触。保持件12的外圆周面和内圆周面被第一外冲头24和第一内冲头25压，使得第一爪18和第二爪19同时形成在对应柱部14的位于保持开口13的第二内侧面13b上的外侧缘20a和内侧缘20b上。
随后，如图8所示，滚柱15从保持件12的径向外侧安装到每个保持开口13中。制造设备还包括第二外模板26和第二内模板27，第二外模板26构造成面向保持件12的外圆周面，第二内模板27构造成面向保持件12的内圆周面。第二外模板26具有孔26a，并且第二内模板27具有孔27a。第二外模板26的孔26a在保持件12的径向方向上与第二内模板27的孔27a对准。制造设备还包括第二冲头。第二冲头具有第二外冲头28和第二内冲头29，第二外冲头28保持成能够在保持件12的径向方向上移动以便穿过第二外模板26的孔26a，第二内冲头29保持成能够在保持件12的径向方向上移动以便穿过第二内模板27的孔27a。如图9所示，在安装滚柱15之后，保持件12保持在第二外模板26和第二内模板27之间。在该状态下，第二外冲头28压柱部14中的一个柱部14的两个外侧缘20a上的总共四个第一爪18，并且第二内冲头29压同一柱部14的两个内侧缘20b上的总共四个第二爪19。如从图8显而易见的，由第一内冲头形成的第二爪19朝向保持开口13倾斜。此外，以图9中的、由双点划线形成的线表示的由第一外冲头24形成的第一爪18以轴线C作为中心在径向方向上放射状地向外延伸。因此，每个柱部14的两个外侧缘20a上的第一爪18和两个内侧缘上的第二爪19通过第二外冲头28和第二内冲头29朝向对应保持开口13弯曲，第二外冲头28和第二内冲头29朝向柱部14的中心压柱部14。因此，第一爪18和第二爪19防止每个滚柱15从相关联的保持开口13脱落至外侧或内侧。
根据如上所述的用于制造滚柱轴承的方法，每个保持开口13的内侧面13a，13b形成为平面而不朝向保持开口13内部鼓出。因此，每个保持开口13的内部宽度形成为宽的以使滚柱15能够平滑地转动。
本实施方式具有下列优点。
(1)在本实施方式中，在第一内侧面13a和第二内侧面13b与支撑模具23接触的状态下，压保持件12的外圆周面和内圆周面，使得第一爪18和第二爪19形成在每个保持开口13的内侧面13a，13b上。因此，支撑模具23防止作用在每个保持开口13的外周上的压力使第一内侧面13a和第二内侧面13b以鼓出的方式朝向保持开口13的内部变形。这限制保持在保持开口13中的滚柱15的转动阻力的增大。此外，因为不执行减薄加工(ironing)，所以可以充分地确保第一爪18和第二爪19的强度。因此，当长时间使用滚柱轴承时，第一爪18和第二爪19能够使滚柱15以稳定方式保持在保持开口13中。
(2)在本实施方式中，保持件12的外圆周面和内圆周面被第一外冲头24和第一内冲头25同时压，以使第一爪18和第二爪19同时形成在保持件12的外圆周面和内圆周面上。这使第一爪18和第二爪19的加工效率提高。
(3)在本实施方式中，在第一爪18和第二爪19通过第二外冲头28和第二内冲头29朝向保持开口13内部弯曲之前，滚柱15安装在每个保持开口13中。因此，滚柱15可以被容易地安装而不被第一爪18和第二爪19阻碍。
(4)在本实施方式中，第一爪18通过第一外冲头24形成为在每个柱部14的外侧缘20a处以轴线C为中心放射状地延伸。因此，第一爪18相对于第二外冲头28朝向保持开口13倾斜，第二外冲头28朝向柱部14的中心压柱部14。因此，第一爪18可以在被第二外冲头28朝向保持件12内部压时自发地朝向保持开口13弯曲。因此，容易使第一爪18构造成保持滚柱15。
<变型例>
本实施方式可以变型如下。
在以上描述的实施方式中，内模板可以具有支撑模具23。支撑模具23可以从保持件12内部***保持开口13中的一个保持开口13中，以与该保持开口13的内侧面接触。
保持在保持开口13中的滚动元件可以是球(钢球)。在该情况下，每个保持开口13的长度(如在图1和图2中观看的上下尺寸)短于以上描述的实施方式中的每个保持开口13的长度。在该构造中，本实施方式的滚动轴承实施为球轴承。
在以上描述的实施方式中，第一爪18和第二爪19形成在每个保持开口13的两个内侧面上。然而，第一爪18和第二爪19可以仅形成在一个内侧面上。
第一爪18和第二爪19可以在从图1和图2中观看的上下方向上是长条的。
在以上描述的实施方式中，两对第一爪18和第二爪19形成在每个保持开口13的每个内侧面上。然而，可以形成一对第一爪18和第二爪19。可选地，可以形成三对第一爪18和第二爪19或更多对第一爪18和第二爪19。
在以上描述的实施方式中，第一爪18和第二爪19形成在与保持件12的轴线C平行的内侧面13a，13b上。然而，第一爪18和第二爪19可以形成在一对内端面13c，13d中的至少一个内端面上。内端面13c，13d中的每个内端面位于一平面中，该平面从与作为中心的轴线C垂直的线径向地延伸，并且还沿着与轴线C垂直的线延伸。内端面13c，13d中的每个内端面沿着包含与轴线C垂直的线的平面延伸。在每个保持开口的轴线C的方向上的上端部和下端部处，保持件12的圆周壁具有位于保持件12的外圆周面上的一对外端缘和位于保持件12的内圆周面上的一对内端缘。第一爪18可以形成在一对外端缘中的至少一个外端缘上，并且第二爪19可以形成在一对内端缘中的至少一个内端缘上。
因此，本实施例和实施方式被认为是说明性而非限制性的，并且本发明不限于本文中给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同物内修改。

Claims (5)

1.一种用于制造滚动轴承的方法，其中，滚动元件容纳在形成在圆筒形的保持件的圆周壁中的多个保持开口中的每个保持开口中，并且每个所述保持开口均由面向彼此的一对内侧面和面向彼此的一对内端面限定，所述方法的特征在于所述方法包括：
使支撑模具与一个所述保持开口的内侧面和内端面中的一方接触；
在所述支撑模具处于接触的状态下，压所述保持件的外圆周面和内圆周面，由此于所述保持件的外圆周面形成至少一个第一保持片并且于所述保持件的内圆周面形成至少一个第二保持片；
使所述滚动元件容纳在所述保持开口中；以及
在容纳所述滚动元件之后，使所述至少一个第一保持片和所述至少一个第二保持片弯曲，使得所述第一保持片和所述第二保持片将所述滚动元件保持在所述保持开口中。
2.根据权利要求1所述的用于制造滚动轴承的方法，其特征在于，形成所述至少一个第一保持片和所述至少一个第二保持片包括在所述保持件的径向方向上同时从外侧和内侧压所述保持件的外圆周面和内圆周面。
3.根据权利要求1或2所述的用于制造滚动轴承的方法，其特征在于，
每个所述保持开口的内侧面都沿着所述保持件的轴线延伸，并且
形成所述至少一个第一保持片和所述至少一个第二保持片包括：于所述保持开口的至少一个所述内侧面形成所述至少一个第一保持片和所述至少一个第二保持片，使得所述至少一个第一保持片和所述至少一个第二保持片以所述保持件的轴线作为中心放射状地突出。
4.一种用于制造滚动轴承的设备，其中，滚动元件容纳在形成在圆筒形的保持件的圆周壁中的多个保持开口中的每个保持开口中，并且每个所述保持开口均由面向彼此的一对内侧面和面向彼此的一对内端面限定，所述设备的特征在于所述设备包括：
支撑模具，所述支撑模具用于支撑一个所述保持开口的内侧面和内端面中的一方；
第一冲头，所述第一冲头用于压所述保持件，由此于所述支撑模具所支撑的面形成至少一个第一保持片和至少一个第二保持片；以及
第二冲头，所述第二冲头用于使由所述第一冲头形成的所述第一保持片和所述第二保持片朝向所述保持开口弯曲。
5.根据权利要求4所述的用于制造滚动轴承的设备，其特征在于，所述第一冲头包括：
至少一个第一外冲头，所述至少一个第一外冲头用于从所述保持件的径向外侧压所述保持件的外圆周面的接近所述支撑模具所支撑的面的至少一部分，由此形成所述至少一个第一保持片，所述至少一个第一保持片位于所述支撑模具所支撑的面且位于所述保持件的外圆周面；以及
具有至少一个冲头部的第一内冲头，所述至少一个冲头部用于从所述保持件的径向内侧压所述保持件的内圆周面的接近所述支撑模具所支撑的面的至少一部分，由此形成所述至少一个第二保持片，所述至少一个第二保持片位于所述支撑模具所支撑的面且位于所述保持件的内圆周面，
其中，所述第一外冲头和所述第一内冲头同时压所述保持件。
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