CN103403373A - 关节轴承及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种关节轴承及其组装方法。该轴承包括一外圈，所述外圈具有由一凹形周面定义的孔以及至少一条缝隙。所述轴承还包括具有一凸形表面的内圈，当所述内圈置于所述孔中时，其凸形表面可相对于外圈的凹形周面滑动。所述轴承还包括形成于外圈端面上且沿径向位于所述孔的第一开口外侧的一凹槽。此外，所述轴承还包括与所述凹槽所在外圈的一部分结合的一箍带，用于在将内圈置于外圈的孔中时将所述外圈保持于内圈的周围。

Description

关节轴承及其组装方法
技术领域
本发明涉及关节轴承，尤其涉及一种有箍带结合于其部分之上的关节轴承。
背景技术
关节轴承通常具有多个球形接触面，其允许当内圈置于外圈所定义的孔内时，所述内圈相对于所述外圈进行多自由度转动。该自由性可使轴承具有自动对准的能力，从而对施加载力，加工误差，焊接变形，或动静态力所引起的安装扭曲等因素所产生的错位进行调节。
在某些现有设计中，所述轴承外圈包括通过缝隙分隔的两个以上部分，可使外圈在安装时环绕于内圈周围。此类轴承被通称为有缝轴承。由于有缝轴承更加易于将内圈设置于外圈的孔中，其通常更易于组装。
例如，在运输和安装过程中，现有的有缝关节轴承设计通常使用设置于外圈外表面上的钢卡环、箍带、或塑料扎带将外圈进行固定。在某些现有设计中，还在所述外圈外表面上形成一道或多道凹槽，这些凹槽通常用于将上述卡环、箍带、或塑料扎带固定于轴承外表面上合适的位置。但是这些附加凹槽会成为应力集中源，容易使轴承在冲击载荷下失效。
发明内容
根据此处所描述的多个方面，本发明提供一种关节轴承。该轴承包括一外圈，所述外圈具有一孔，一凹形表面以及至少一条缝隙。所述轴承还包括具有一凸形表面的内圈，当内圈置于所述孔中时，所述凸形表面可相对于外圈的凹形表面滑动。此外，所述轴承还包括形成于由所述外圈定义的一端面上的一凹槽。当一条箍带安装于所述凹槽中时，所述箍带以可拆卸的方式被至少部分置于凹槽之内。所述箍带可防止缝隙表面在内圈装入后打开。
根据此处描述的其他一些方面，本发明还提供一种关节轴承。该轴承包括一外圈，所述外圈具有一孔和一凹形表面。所述外圈包括由缝隙相互分隔的两个及以上部分。所述轴承还包括具有一凸形表面的内圈，当所述内圈置于所述的孔中时，所述凸形表面可相对于外圈的凹形表面滑动。此外，所述轴承还包括形成于由所述外圈定义的一端面上的一凹槽。当一条箍带安装于所述凹槽中时，所述箍带以可拆卸的方式被至少部分置于凹槽之内。所述箍带可防止缝隙表面在内圈装入后打开。
根据此处描述的其他一些方面，本发明还提供一种关节轴承。该轴承包括：一具有孔的外圈，所述孔由一凹形周面定义；以及具有一凸形外表面的内圈。当所述内圈置于外圈的孔中时，所述的凸形外表面可相对于外圈的凹形表面滑动。当一条箍带安装于凹槽中时，所述箍带以可拆卸的方式被至少部分置于凹槽之内。所述箍带可用于将一个密封带以可拆卸的方式保持于所述轴承之上。所述密封带用于防止颗粒物进入外圈凹面与内圈凸面之间的区域。
根据此处描述的其他一些方面，本发明还提供一种关节轴承的组装方法。该方法包括提供具有一孔以及一凹形内表面的一外圈的步骤，所述外圈由相互间通过缝隙分隔的两个及以上部分组成。所述方法还包括提供具有一凸形外表面的一内圈的步骤，其中，当所述内圈置于所述外圈的孔中时，所述的凸形外表面可相对于外圈的凹形内表面滑动。所述方法还包括在外圈的一端面上提供一凹槽的步骤。此外，当一条箍带安装于凹槽中时，所述箍带以可拆卸的方式被至少部分置于凹槽之内。所述箍带可防止缝隙表面在内圈装入后打开。
附图说明
图1为一关节轴承的立体分解图。
图2A为图1所示关节轴承的部分横断面图。
图2B为图1及图2A所示关节轴承的部分横断面图。
图3为一关节轴承的部分横断面图。
图4为一关节轴承的部分横断面图。
图5为图4所示关节轴承的部分横断面图。
具体实施方式
如图1至图2B所示，一关节轴承作为整体用标号10进行标识。此描述中，可使用“轴承”一词来指代所述关节轴承10。关节轴承10包括一外圈12和一内圈14。所述外圈12具有一孔22，所述孔22具有一第一开口23和一第二开口25。虽然图示实施例中公开了一个具有第一和第二开口23，25的外圈12，但本发明并不限于此。例如，本发明可采用只具有一个开口的外圈，又例如，所述轴承为角接触关节轴承时，本发明可采用具有直径不同的两个或两个以上开口的外圈。
所述外圈12具有一凹形表面34，而所述内圈14具有一凸形表面36。当所述内圈14置于所述外圈12的孔22中时，所述凸形表面36可相对于所述凹形表面34滑动。
此外，所述外圈12包括两个部分16，18。第一部分16和第二部分18均大约为所述外圈12的一半。第一部分16与第二部分18由第一缝隙37和第二缝隙38相互隔开。因此，可将具有上述结构的外圈称为双缝外圈。在轴承10组装过程中，第一部分16和第二部分18在第一缝隙37和第二缝隙38处相互合拢于上述内圈表面36周围。由于内圈14的最大外径通常大于所述孔的第一开口23或第二开口25的直径，所以上述设计有利于轴承的组装。虽然图示实施例中公开了一个具有第一和第二部分16，18的外圈12，但本发明并不限于此。例如，本发明可采用由不具有任何缝隙的单一部分组成的外圈或只具有一条缝隙的单一部分组成的外圈，也可采用由三个或三个以上部分组成的外圈。
所述外圈12具有第一端面20，所述外圈12的一部分形成有一位于第一端面20上且沿径向位于所述孔22的第一开口23外侧的凹槽28。参考图2A至图2B，外圈12在径向上位于凹槽28外侧的一部分沿径向向内延伸形成一个突起21。虽然在图示实施例中具有该突起，但本发明并不限于此。例如，在所述外圈12的第一端面20上可形成一条不具有突起的凹槽。或所述外圈上还可形成一条具有多个突起的凹槽。所述外圈12还包括形成于第一端面20上的一沉孔26。虽然图1至图2B所示实施例中具有沉孔26，但本发明并不限于此。本发明轴承可采用不具有沉孔的外圈。
如图2B所示，一箍带30与所述外圈12的第一端面20结合，所述箍带30为环形且具有一外侧部分31和一内侧部分32。所述箍带30可由橡胶、布、金属、塑料或其他类似的任何合适材料制成，而且所述箍带30通过与外圈12之间的摩擦力至少部分与外圈12结合。此外，所述箍带30的外侧部分31也可向凹槽28所在的部分外圈12上施加压力，从而使该箍带30与外圈12结合。需要说明的是，此处所述“箍带与外圈结合”表明箍带相对于外圈固定于外圈上。在本发明的一些实施例中，该箍带“以可拆卸方式与外圈结合”，此表明所述箍带只根据其与外圈之间的摩擦力和压力的某种组合，而不借助其他任何手段相对于外圈固定于外圈上；而在另一些实施例中，该箍带“以固定方式与外圈结合”，此表明所述箍带借助其他手段，例如铆合、焊接、粘合剂或其他已知方法，而非通过其与外圈之间的摩擦力和压力相对于外圈固定于外圈上。可以理解的是，本申请中所使用的“结合”一词，既包括“以可拆卸方式结合”，也包括“以固定方式结合”。
所述箍带30的外侧部分31以折叠方式纳于上述凹槽28中，且所述箍带30的外边缘31支撑于上述突起21上。所述箍带30的折叠部分可部分起到将箍带30以可拆卸方式与凹槽28所在的外圈12的一部分结合的作用。具体而言，所述箍带30的外侧部分31的表面与凹槽28所在的部分外圈12之间的压力可部分起到将箍带30以可拆卸方式与凹槽28所在的外圈12的一部分结合的作用。虽然在图示实施例中，所述箍带30的外侧部分31以可拆卸方式与凹槽28所在的外圈12的一部分结合，但本发明并不限于此，例如，所述箍带30也可以通过铆合，焊接，或使用粘合剂等方式与外圈结合。
虽然本说明书附图中未明示，但还可以有第二箍带以可拆卸方式与外圈12的一第二端面结合。可以理解的是，所述第二箍带既可通过与第一箍带30相类似的方式与外圈结合，也可通过与第一箍带30完全不同的方式与外圈结合。通过在具有第一和第二开口的关节轴承上设置所述第一和第二箍带，两箍带所产生的保持力通常是对称的，从而可使所述轴承在运输和安装时具有更加稳定的结构。此外，所述箍带30部分具有在轴承10组装完成后，将外圈12的上述第一部分16和第二部分18保持于内圈14周围的作用。
参考图2B，所述箍带30还可用于将一密封带44与轴承10结合。在图2B所示实施例中，所述密封带44容纳于沉孔26中，所述箍带30的上述内侧部分32延伸进入沉孔26内，且至少部分将密封带44与沉孔26所在的外圈12的一部分结合。此外，所述箍带30的内侧部分32还向所述密封带44施加一压力，从而使密封带44顶在内圈14的凸形表面36上。通过此种方式，所述密封带44可以防止颗粒物进入外圈12的凹形表面34与内圈14的凸形表面36之间的区域。
所述箍带30通过使密封面完全贴合以及为密封带提供径向保持力，从而可使所述密封带更易于安装并获得更大的密封保持力。虽然在图示实施例中，由箍带30将密封带44与轴承10结合，但本发明并不限于此。例如，本发明所述箍带可以使用各种结合方法对各种形状的密封带进行结合。此外，所述外圈还可以不包括沉孔，所述密封带还可与位于所述凹槽下面的外圈第一端面结合。在本发明一些实施例中，所述轴承可以不包括密封带。在另外一些实施例中，其包括密封带，但该密封带不通过所述箍带的任何部分与所述轴承结合。
具有上述构造的本发明的关节轴承可使所述外圈12和所述内圈14之间的接触表面获得最大的接触面积，而不受构件保持箍带30的干扰。此外，通过在外圈的前端面20上形成沉孔26以抵消构件保持箍带30的宽度，进而维持现有的外圈宽度。此外，通过在形成于外圈12的前端面20上的凹槽28中引入构件保持箍带30，可以无需在轴承外周面上形成卡环槽。
参考图3，显示了根据本发明一实施例的轴承100，所述轴承100包括具有一凸形表面136的内圈114，以及具有一凹形表面134的外圈112。当所述内圈114置于所述外圈112的孔中时，所述凸形表面136可相对于所述凹形表面134滑动。所述外圈112具有一第一端面120。一凹槽128形成于外圈112的所述第一端面120上，且沿径向位于所述孔的第一开口外侧。所述外圈112还包括形成于第一端面120上的一沉孔126，所述沉孔126至少沿所述第一开口的周长的一部分延伸。一箍带130与所述外圈的前端面120结合，所述箍带130为环形且具有一外边缘131和一内边缘132。所述箍带130至少部分起到将一密封带144与轴承100结合的作用。所述沉孔126定义了一第二凹槽129，所述第二凹槽129沿径向位于所述外圈的孔的第一开口的上方以及凹槽128的下方。所述密封带144的一外侧部分145容纳于所述第二凹槽129中。
根据本发明一实施例的轴承200的一部分如图4至图5所示。通过在外圈212的一前端面220附加一构件保持箍带230以及通过引入一沉孔226，可使得轴承200的前端面（以及后端面）220几乎实现完全平整。此外，图4至图5所示实施例轴承不包括密封带。
虽然已将本发明通过参考以上具体实施例进行了披露和说明，但应当指出的是，还可以对其作出许多变动和修饰。凡属于本发明范围内的所述变动和修饰均处于下述各权利要求的保护范围内。

Claims (19)

1.一种关节轴承，其特征在于，包括：
一外圈，所述外圈具有由一凹形周面定义的孔和至少一条缝隙；
具有一凸形外表面的内圈，当所述内圈置于所述孔中时，所述凸形外表面可相对于所述凹形周面滑动；
形成于所述外圈的一端面上的凹槽，所述凹槽沿径向位于所述孔的一第一开口外侧；以及
与所述凹槽所在的部分外圈结合的一箍带，
其中，当所述内圈置于所述孔中时，所述箍带将外圈保持于内圈周围。
2.如权利要求1所述的关节轴承，其特征在于：所述外圈包括至少两个部分，所述至少两个部分由缝隙相互分隔，当所述内圈置于所述孔中时，所述箍带将外圈的所述至少两个部分保持于内圈周围。
3.如权利要求1所述的关节轴承，其特征在于：所述箍带具有一外侧部分，所述箍带的外侧部分以可拆卸的方式与所述凹槽所在的部分外圈结合。
4.如权利要求3所述的关节轴承，其特征在于：所述外圈在径向上位于凹槽外侧的一部分沿径向向内延伸，形成一突起。
5.如权利要求4所述的关节轴承，其特征在于：所述箍带的外侧部分折叠于所述凹槽内。
6.如权利要求5所述的关节轴承，其特征在于：所述突起至少部分具有将所述箍带的外侧部分以可拆卸的方式与所述凹槽所在的部分外圈结合的作用。
7.如权利要求2所述的关节轴承，其特征在于，还包括：形成于所述外圈的第一端面的一沉孔，其中，所述箍带的一内侧部分设置于该沉孔内。
8.如权利要求7所述的关节轴承，其特征在于，还包括：一密封带，用于防止颗粒物进入所述外圈的凹面与所述内圈的凸面之间的区域，所述密封带至少部分通过所述箍带与所述外圈结合。
9.如权利要求8所述的关节轴承，其特征在于：所述箍带的内侧部分将所述密封带的至少一部分保持于所述沉孔内。
10.如权利要求1所述的关节轴承，其特征在于，还包括：一密封带，用于防止颗粒物进入所述外圈的凹面与所述内圈的凸面之间的区域，所述密封带至少部分通过所述箍带与所述外圈结合。
11.如权利要求10所述的关节轴承，其特征在于：所述密封带的一外侧部分至少部分通过所述箍带的一内侧部分与所述沉孔所在的外圈部分结合。
12.一种关节轴承，其特征在于，包括：
一外圈，所述外圈具有由一凹形周面定义的孔；
具有一凸形外表面的内圈，当所述内圈置于所述孔中时，所述凸形外表面可相对于所述凹形周面滑动；
形成于所述外圈的一端面上的凹槽，所述凹槽沿径向位于所述孔的一第一开口外侧；
与所述凹槽所在的部分外圈结合的一箍带；以及
一密封带，用于防止颗粒物进入所述外圈的凹面与所述内圈的凸面之间的区域，所述密封带至少部分通过所述箍带与所述外圈结合。
13.如权利要求12所述的关节轴承，其特征在于：所述箍带具有一外侧部分，所述箍带的外侧部分以可拆卸的方式与所述凹槽所在的部分外圈结合。
14.如权利要求13所述的关节轴承，其特征在于：所述外圈在径向上位于凹槽外侧的一部分沿径向向内延伸，形成一突起。
15.如权利要求14所述的关节轴承，其特征在于：所述箍带的外侧部分折叠于所述凹槽内。
16.如权利要求15所述的关节轴承，其特征在于：所述突起至少部分具有将所述箍带的外侧部分以可拆卸的方式与所述凹槽所在的部分外圈结合的作用。
17.如权利要求12所述的关节轴承，其特征在于，还包括：形成于所述外圈的第一端面的一沉孔，其中，所述箍带的一内侧部分设置于该沉孔内。
18.如权利要求17所述的关节轴承，其特征在于：所述箍带的内侧部分将所述密封带的至少一部分保持于所述沉孔内。
19.一种关节轴承的组装方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一具有孔的外圈，所述孔由一凹形周面定义，所述外圈包括由缝隙相互分隔的至少两个部分；
提供一具有凸形外表面的内圈，当所述内圈置于所述孔中时，所述凸形外表面可相对于所述凹形周面滑动；
在所述外圈的一端面上提供一凹槽，所述凹槽沿径向位于所述孔的一第一开口外侧；
通过将外圈的所述至少两个部分组合在所述内圈周围，从而将所述内圈设置于所述孔中；以及
将一箍带与所述凹槽所在的部分外圈结合；
其中，当所述内圈设置于所述孔中时，所述箍带将所述至少两个部分保持于所述内圈的周围。
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