专利名称：直线滚动轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有多个滚珠环的直线轴承，滚珠环围绕导轨沿周向前后排列，其中至少一个由一个支承段、一个回行段和两个将这些部分互相连接在一起的转向段组成的滚珠环保持在保持器壳段内，保持器壳段由保持器内部和保持器外部构成并包括一个相配地装在保持器外部的一个通孔内的支承轨元件，此外，支承段的滚珠一方面沿导轨纵向可滚动地支承在支承轨元件的滚道上以及另一方面穿过保持器内部的槽伸出支承在导轨上。
这种轴承对于在工作中变化的条件如挠度以及对于当地不同的条件例如导轨的不圆度有最佳的滚珠运行的适应性。在这里，滚珠、支承轨元件和滚珠回行轨安装为始终对称于导轨，带来的优点是轴承工作时位移力小、低噪声、和低磨损，从而使轴承基本上免维护。
由文件DE 42 10 039 A1同样已知一种直线滚动轴承，其中多个保持器壳段沿导轨周向前后排列以及彼此直接邻接。为了允许在导轨上调整支承轨元件，沿周向彼此相继的保持器壳段有弹性舌片，借助弹性舌片保持器壳段彼此相对柔性可调整地支承。在这里为了将所有的保持器壳段组合在一起需要两个设在端面的环形固定件。因此在这种设计形式中当拆除固定件并取出一个保持器壳段时，其余的壳段也就失去了它们的固定。所以难以更换单个壳段。
文件WO 98/21 494公开了一种整体式保持器套筒，它有可从外部接近的用于安装滚珠环和支承轨元件的腔，所以在这里没有可能按简单的方式更换单个滚珠环及其滚道。
发明内容
本发明的目的是创造一种轴承，它允许将单个保持器壳段装入轴承中或在保持器壳段与导轨处于装配状态时加以更换，不会影响保持器壳段在导轨上的最佳定位、其运动能力或其在运输时的固定作用。
按本发明为达到此目的采取的措施是，每个保持器壳段设置为可分别沿径向装入一个围绕着导轨的圆柱形保持器套筒的槽内并可以从槽中取出。保持器套筒有可从外圆周接近的槽，也就是说，可分别将一个保持器壳段沿径向朝导轨方向装入槽内。
保持器内部在其两个沿导轨纵向的端面可各有一个伸出的榫舌，它卡锁在保持器套筒上为它配设的槽中。因此各个保持器壳段按这样的方式悬挂在保持器套筒内，即，它们可彼此独立地自由运动。壳段在保持器套筒中的悬挂通过在为此所设的槽内的榫舌实现。
保持器套筒可有一个伸入各自的槽内沿套筒的径向作用在卡锁住的榫舌上的弹簧片。弹簧片分别将保持器壳段即使在无负载状态也压靠在导轨上，从而为壳段规定了一个确定的位置。在负载变换时或在突然加上工作负载时，所有的保持器壳段已经正确定位，由此尤其还可以避免轴承零件相互撞击发出格格声。
如由附图可以看出的那样，各个壳段可分别绕一条假想的通过两个相关的用于榫舌的槽延伸的轴线A-A充分地(绕360°)运动。它们绕假想的从导轨出发沿径向通过支承轨元件中心延伸(轴向定位)的轴线B-B的可运动性是受限制的，同样，它们绕假想的沿导轨切向通过各自的支承轨元件中心延伸的轴线C-C的可运动性也是受限制的。沿导轨径向的可运动性同样受限制。可运动性部分是这样给定或限制的，即，槽有一个比插入其中的榫舌大的直径。通过力作用链“受载的滚珠-支承轨元件-保持器壳段-未受载的滚珠”，使每一个壳段完全独立于其他的壳段安装在导轨上。因为各壳段可分别与导轨的形状相适应地运动，所以保持器壳段与此同时产生相对于一个其中安装保持器套筒要运动的机器外壳的相对运动。为了能做到这一点，支承轨元件有一个沿两个方向修圆的背并因而可在一个它处于其中的机器外壳的孔内表面上滚动。
支承轨元件需要的不仅是单槽。在它上面也可以有多个平行的用于支承段滚珠的滚道。为了便于制造和装配保持器壳段，保持器壳段的保持器外部设计为压注在支承轨元件上的塑料件。通过支承轨元件在壳段内准确规定地配合，导致改善滚珠循环(低噪声)、在进入负载区内时准确无冲击地导引滚珠以及减少位移力波动。这样一来不再有必要在支承轨元件的端部设计特殊的进口几何结构(进入阶段)。也还可以将由保持器外部和保持器内部组成的保持器壳段作为整体塑料件压注在支承轨元件上。通过压注或成形减少了要装配的零件数。
通过支承轨元件与保持器壳段的一体化存在一种力封闭的连接，它使得设计在压注的塑料件内的部分转向滚珠有可能计算在承载区内。因此沿导轨径向“转向滚珠-支承轨元件”的过渡区可设计为，在无负载状态在塑料件内形成一个相对于支承轨元件提高了的台阶或平台。它的尺寸必须按这样的方式确定，即，在考虑到滚珠在钢和塑料内不同的侵入深度的情况下此台阶或平台在受载时消失。
保持器套筒可有两个端环，它们在垂直于导轨纵向的平面内延伸并具有设计在每个端环上成对的基本上平行的构成弹性区的槽，在这种情况下每个保持器壳段在其两个沿导轨纵向的端面被两个端环的两个彼此对应的弹性区固定。保持器壳段可例如通过插入弹性区孔内的端部榫舌固定在保持器套筒内。但也可以将保持器壳段通过端部的粘结或焊接面固定在保持器套筒的弹性区内。以此方式获得了一个用于将保持器壳段置入保持器套筒的系统，该系统允许各壳段运动并提供防转保险，所以在装满的保持器套筒套到导轨上去之前壳段始终处于确定的位置。此外此系统无间隙地工作并可以按规定预紧保持器壳段。在这里，壳段朝导轨方向或从导轨离开朝安装此保持器套筒的机器外壳方向都是弹性的。
为获得一种免维护或少维护的直线滚动轴承，保持器壳段分别在滚珠的支承段区域内和/或滚珠的回行段区域内有可用作油脂储腔的空腔。
为了实现保持器壳段耐久地组合，令保持器内部有侧面凹槽，插入保持器内部中的保持器外部的侧向榫舌卡锁在此凹槽内。
附图表示了本发明的实施例并在下面详细说明。其中图1 按本发明的直线滚动轴承分解透视图；图2 轴承的保持器套筒侧视图；图3 按图2中线III-III通过保持器套筒的横截面；图4 保持器套筒设有弹簧片的槽所在区的放大图；图5 支承在导轨上的保持器套筒横截面；图6 与图5相比经修改的保持器壳段横截面；图7 与图3相比经修改的保持器套筒端视图；以及图8 与图3相比另一种经修改的保持器套筒端视图。
具体实施例按本发明的直线滚动轴承包括一个保持器套筒1，它围绕着导轨2。导轨2横截面设计为圆形，以及保持器套筒1是一圆柱体，它在其圆周上有五个相同的槽3，槽3沿周向按间距前后排列。这些槽3设计为径向贯通，从而形成了平行的保持器杆4，它们将保持器套筒1的两个端环5互相连接起来。
在保持器套筒1的每个槽3中装入一个如图5所示的保持器壳段6，或装入一个如图6所示的保持器壳段7。每个保持器壳段包括两个连续的滚珠环。图1表示了保持器壳段7的零件。在两种保持器壳段6和7中，一个环的支承段的滚珠8既支承在导轨2上也支承在装入保持器壳段内的支承轨元件9上，并可沿导轨2及支承轨元件的纵向滚动。为此目的，在支承轨元件9上加工有滚道10，如图5和6所示。
每一个保持器壳段6或7由一个在内部的保持器部分11和一个在外部的保持器部分12组成。这些部分与保持器套筒1一样是塑料件并含有用于容纳两个滚珠的通道，亦即支承段的滚珠8、回行段的滚珠13以及转向段的滚珠。每一个保持器内部11有两个沿导轨2纵向延伸的槽14，支承段的滚珠8通过槽14伸出，以便能接触导轨2表面。同样沿导轨2纵向延伸的支承轨元件9装在保持器外部12的通孔中，并在那里被固定住。由图6可见，保持器内部11和保持器外部12按这样的方式互相组合，即在保持器内部11的纵侧设侧面凹槽15，保持器外部12的侧向榫舌16卡锁在此凹槽内。此外，此设计形式在滚珠环支承段区域内有一个沿纵向延伸的空腔17以及在其回行段的区域内有空腔18。这些空腔用于容纳滚动的滚珠8或13用的润滑剂。
每一个保持器壳段6或7可小量回转地悬挂在其保持器套筒1的槽3内，因此支承段的滚珠8和支承轨元件9在滚动运动期间可在导轨2表面和路径上调整。为此目的，保持器内部11在每个端面有一个伸出的榫舌19，一个保持器内部11的两个榫舌19对齐地排列。为了安置这些榫舌19，保持器套筒1的端环5有对齐的槽20。槽的直径设计为大于榫舌19的直径，所以由此也为整个保持器壳段6或7在保持器套筒1内部提供了调整的可能性。如图4所示，在槽20内可分别伸入一个弹簧片21，它通过榫舌19沿径向朝导轨2方向作用在保持器壳段6或7上，或在保持器壳段上施加一个沿反方向的力。在图1中通过轴线A-A、B-B、C-C表示了保持器壳段的这些运动可能性。
按图7和8，保持器壳段6或7可小量运动地悬挂在保持器套筒1内还可以采取这样的措施实现，即，在保持器套筒1的端环内加工槽，所以形成了弹性区22和23。例如图7表示了保持器套筒的一个端环24，其中的弹性区22分别由一个内槽25和一个基本上与之平行的外槽26构成。每个弹性区22在中央有一孔27，相邻的保持器壳段6或7的榫舌19插入孔中。保持器套筒按图8的端环28基本上有相同的结构，因此弹性区23在这里同样以内槽25和外槽26为界。在这里，保持器壳段6或7与端环28的连接通过将保持器壳段粘结或焊接在弹性区23上实现。
权利要求
1.有多个滚珠环的直线滚动轴承，滚珠环围绕导轨(2)沿周向前后排列，其中至少一个由一个支承段、一个回行段和两个将这些部分互相连接在一起的转向段组成的滚珠环保持在保持器壳段(6、7)内，保持器壳段由保持器内部(11)和保持器外部(12)构成并包括一个相配地装在保持器外部(12)通孔内的支承轨元件(9)，此外，支承段的滚珠(8)一方面沿导轨(2)纵向可滚动地支承在支承轨元件(9)的滚道(10)上以及另一方面穿过保持器内部(11)的槽(14)伸出支承在导轨(2)上，其特征为每个保持器壳段(6、7)设置为可分别沿径向装入一个围绕着导轨(2)的圆柱形保持器套筒(1)的槽(3)内并可从槽中取出。
2.按照权利要求1所述的滚动轴承，其特征为保持器内部(11)在其两个沿导轨(2)纵向的端面各有一个伸出的榫舌(19)，它卡锁在保持器套筒(1)上为它配设的槽(20)中。
3.按照权利要求2所述的滚动轴承，其特征为保持器套筒(1)各有一个伸入槽(3)内沿套筒的径向作用在卡锁住的榫舌(19)上的弹簧片(21)。
4.按照权利要求1所述的滚动轴承，其特征为在支承轨元件(9)上设计有多个平行的用于支承段滚珠(8)的滚道(10)。
5.按照权利要求1所述的滚动轴承，其特征为保持架壳段(6、7)的保持器外部(12)设计为压注在支承轨元件(9)上的塑料件。
6.按照权利要求1所述的滚动轴承，其特征为由保持器外部和保持器内部组成的保持器壳段作为整体塑料件压注在支承轨元件上。
7.按照权利要求2所述的滚动轴承，其特征为保持器套筒有两个端环(24、28)，它们在垂直于导轨(2)纵向的平面内延伸并具有设计在每个端环(24、28)上成对的基本上平行的构成弹性区(22、23)的槽(25、26)，在这种情况下每个保持器壳段(6、7)通过其两个沿导轨(2)纵向的端面被两个端环(24、28)的两个彼此对应的弹性区(22、23)固定。
8.按照权利要求7所述的滚动轴承，其特征为保持器壳段(6、7)通过其插入弹性区(22)孔(27)内的端部榫舌(19)固定在保持器套筒内。
9.按照权利要求7所述的滚动轴承，其特征为支承轨元件通过端部粘结或焊接面固定在保持器套筒的弹性区(23)内。
10.按照权利要求1所述的滚动轴承，其特征为保持器壳段(7)分别在支承段滚珠(8)的区域内和/或回行段滚珠(13)的区域内有可用作油脂储腔的空腔(17、18)。
11.按照权利要求1所述的滚动轴承，其特征为保持器内部(11)有侧面凹槽(15)，插入保持器内部(11)中的保持器外部(12)的侧向榫舌(16)卡锁在此凹槽内。
全文摘要
本发明涉及一种有多个滚珠环的直线滚动轴承,滚珠环围绕导轨沿周向前后排列。其中至少一个由一个支承段、一个回行段和两个将这些部分互相连接在一起的转向段组成的滚珠环保持在保持器壳段内。保持器壳段由保持器内部(11)和保持器外部(12)构成并包括一个相配地装在保持器外部(12)通孔内的支承轨元件(9),以及,支承段的滚珠(8)一方面沿导轨(2)纵向可滚动地支承在支承轨元件(9)的滚道上,另一方面穿过保持器内部(11)的槽(14)伸出支承在导轨(2)上。按本发明,每个保持器壳段可分别沿径向装入一个围绕着导轨的保持器套筒(1)的槽内并可从槽中取出。
文档编号F16C31/00GK1358258SQ00809638
公开日2002年7月10日 申请日期2000年7月7日 优先权日1999年8月6日
发明者克劳斯·巴尔曼, 乌韦·丹内克, 卡伊·杰利内克, 尤多·克莱因, 弗兰克·沙伊伯, 托马斯·温克勒 申请人:Ina滚动轴承谢夫勒无限责任公司