间隙优化的卡圈在滚动轴承的内圈之间的预安装的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的滚动轴承单元。此外，本发明涉及一种根据权利要求10的用于安装滚动轴承单元的零件的方法。
【背景技术】
[0002]由DE90 17 861 Ul公知了一种O形布置的双列圆锥滚子轴承，其主要由外轴承圈和内轴承圈以及多个在轴承圈之间以双列并排在滚道上滚动的圆锥滚子构成。在这种情况下，外轴承圈构造为一体式的，而圆锥滚子轴承的内轴承圈在轴向上是分开的并且包括两个单圈，这两个单圈利用轴承在机器或类似设备中的装配基本上通过挤压配合彼此定位在轴上，从而使取决于生产的公差在制造滚动轴承的零件的情况下得到补偿，并且在双列圆锥滚子之间形成限定的轴向预应力，通过该预应力，轴承可以在负载情况下最大程度无空隙地滚动。
[0003]EP O 897 486 Al公开了一种用于车轮轴承的包括两个圆锥滚子轴承的滚动支承件。为了保证使圆锥滚子轴承保持在一起，两个圆锥滚子轴承的内圈各自形成轴向凸出的凸出部，该凸出部部分由安全环在外侧包围。为了进行固定，安全环嵌入内圈的凸出部的槽中。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于针对轴承圈的间隙优化的、可廉价地制造的固定元件提供防脱落的预安装位置，并且该固定元件可以被进一步简化地引入后置的最终位置中。
[0005]根据本发明，该任务通过权利要求1的特征并通过根据权利要求10的方法来解决。
[0006]根据权利要求1，设置有如下滚动轴承单元，其中，内圈在面对面的侧上分别包括延长的、在轴向上取向的区段。通过U形构造的并且在径向上预紧的、也被称为固定元件的卡圈将内圈保持在一起。为此，卡圈包围内圈的在延长的、在轴向上取向的区段区域中的在内侧分别在径向上形成台阶的凸起部。在预安装位置中，卡圈力锁合地(kraftschlUssig)布置在某个内圈的中间台阶上。从该位置出发可以将卡圈在轴向上移动到最终位置中，在该最终位置中，卡圈的侧边自动锁止到两个内圈的延长的、在轴向上取向的区段区域中的相应的环槽中。
[0007]通过本发明，借助防脱落的卡圈保证了相邻的内圈的以及整体上双列滚动轴承的轴承圈的间隙优化的、可廉价地实现的轴向连接。此外，通过本发明使后置的最终安装步骤简化，该最终安装步骤利用简单的工具在不扭转卡圈的情况下进行。有利地，通过根据本发明的方案还提供卡圈的限定的、防脱落的预安装位置，其方式是，在将卡圈在轴承圈拼接在一起后可以在轴向上移动到最终位置之前，将卡圈首先放置在中间台阶上。卡圈和轴承圈彼此协调，从而首先提供卡圈在轴承圈上的预安装位置，在该预安装位置中，卡圈在轴承构件的装配过程中不滑动，但可以容易地进行安装，并且还提供了稳固的搬运以及间隙优化的几何形状的优点。
[0008]本发明同时还在滚动轴承单元的拆卸或维护过程中提供了如下优点:卡圈防脱落地配属于轴承圈，由此简化并且可以可靠地执行维修。在迄今为止公知的解决方案中，固定元件或者卡圈作为松动部件例如以不限定的方式安装在孔中，该固定元件或卡圈在搬运过程中可以掉出，这使得安装或者拆卸变得困难。针对轴承安装必须将固定元件或者卡圈从孔中取出并安装到轴承圈的设置的槽中。在这种情况下，不仅在批量生产中而且也在售后市场的安装中(例如在工场中)产生卡圈可能扭转或弹出的问题。
[0009]与此相对，可以通过本发明利用卡圈的限定的配属或者定位来改进和简化安装和拆卸，由此还同时产生成本优点。
[0010]本发明尤其是设置用于多列的、用作车轮轴承的O形布置的圆锥滚子轴承。根据本发明的结构并不局限于这种布置，而是也可以例如转移到X形布置的滚动轴承或者多个圈应该得到连接的多列轴承上。利用本发明，可以在没有显著的附加成本的情况下使现有的滚动轴承单元增值。同时产生了经济性和紧固的结构方面的优点。本发明还可以整合到现有的结构中，由此可以提高系统集成度并降低容易出错性。
[0011]根据本发明的一个优选的设计方案，设置有卡圈与内圈的协调，其中，针对卡圈在置入状态下，即在预安装位置中的端部出现1°至20°之间的重叠。自由的、螺旋状地相互布置的端部相互协调，从而使得它们在轴向上处于同一平面内。这通过如下方式来实现，即，卡圈在预安装位置中力锁合地布置在内圈的中间台阶上，并同时贴靠在内圈的构造为凸肩的贴靠面上。该措施在搬运的情况下(例如在生产中)也导致可靠的保持，由此卡圈既不能够滑动也不能够掉出。
[0012]内圈用于容纳卡圈的延长的在轴向上取向的区段区域中的在径向上形成台阶的凸起部侧向被限界。一方面由第一内圈的限界出中间台阶的贴靠面，另一方面由与第二内圈的环槽相邻的凸肩来限界。
[0013]为了实现稳定的装配位置，根据本发明，卡圈在预安装位置中优选以180°至<360°的包围角支撑在内圈的轴向贴靠面上。优选地，设置270°的包围角α。为了实现该包围角而相应地设计中间台阶的直径。同时应当为用于移动卡圈的压入工具提供相应大小的轴向贴靠面。
[0014]本发明的另一有利的设计方案简化了安装以及卡圈从预安装位置到最终位置的轴向移动。为此，根据本发明设置的是，将两个内圈的在内侧形成台阶的、由端壁限界的凸起部的直径设计成使得它们超过内圈的中间台阶的直径。基于这种直径比，在卡圈从预安装位置到最终位置的轴向移动的情况下简化了卡圈的侧边自动锁止到内圈的附属的环槽中。
[0015]根据本发明，设置有另一结构设计方案，即，内圈的端壁和环槽之间的外半径超过卡圈的内半径。为此替选地，这些半径可以实施得一样大。针对外半径最大设置0.3mm的尺寸。作为用于简化安装的补充性的根据本发明的设计，卡圈宽度C和内圈中的环槽的槽距N之间的几何比例设置在0.9至0.995之间。
[0016]此外，作为卡圈的间隙优化的措施，本发明包括环槽，其在面对端壁的侧上朝槽底变窄。这种环槽设计与形状锁合地(formschlUssig)嵌入环槽中的卡圈相结合导致内圈的无空隙或无间隙的支撑和可靠的连接。作为其补充提供的是，卡圈的相应的侧边设计成相反地倾斜地延伸。
[0017]根据本发明的另一优选的设计方案设置的是，内圈的针对卡圈的预安装位置而确定的中间台阶具有超过卡圈宽度的纵向延伸尺寸。为了支持运输安全的搬运并且为了固定卡圈，尤其是防止不期望的移动提供的是，在中间台阶中引入用于容纳卡圈侧边的间隔开的保持槽。保持槽以如下方式提供，即，使得卡圈可以利用压入过程无损地脱离并且能够实现向最终位置的移动。
[0018]本发明的一个替选的结构设置的是，卡圈在预安装位置中利用一个侧边力锁合地支撑在中间台阶上并且利用另一侧边力锁合地支撑在内圈的端壁上。通过内圈的在环槽方向上倾斜或侧倾地取向的端壁来支持卡圈在预安装位置中的就位。
[0019]根据权利要求10，为了将卡圈安装在滚动轴承的滚动轴承单元的两个内圈之间设置有包括下列步骤的方法。首先，螺旋状地径向压拢的卡圈在内侧推到某个内圈的中间台阶上，直到进入预安装位置中，在该预安装位置中，卡圈在轴向上支撑在贴靠面上。然后，将两个内圈拼接在一起，其中，这些内圈通过延长的区段相互支撑。最后轴向移动卡圈，直到达到位置协调，在位置协调的情况下，卡圈的侧边自动锁止到两个内圈的在内侧形成台阶的凸起部的环槽中，用以锁定内圈。
【附图说明】
[0020]本发明的其他细节和改进方案从下面的附图描述中得出，在其中示出了本发明的实施例。所示的实施方式示出了可以如何构造根据本发明的装置的示例。本发明不限于所示的实施例。其中:
[0021]图1以半剖视图示出滚动轴承单元与处于预安装位置的根据本发明的卡圈的连接；
[0022]图2至图4示出卡圈从预安装位置到最终位置的各个安装步骤；
[0023]图5以放大视图示出内圈以及附属的卡圈的结构细节；
[0024]图6不出内圈的环槽和卡圈上的半径的设计；
[0025 ]图7示出通过保持槽定位在中间台阶中的卡圈；
[0026]图8示出处于预安装位置的卡圈，该卡圈支撑于内圈的端壁和中间台阶上。
【具体实施方式】
[0027]图1以半剖视图示出滚动轴承单元I，其安装在(未示出的)车辆的车轮支承件的轮毂2中。滚动轴承单元I包括两个圆锥滚子轴承3a、3b，它们各自具有外圈4a、4b、内圈5a、5b以及布置于其间的作为滚动体的圆锥滚子6a、6b，滚动体分别在滚动体保持架7a、7b中引导。内圈5a、5b在面对面的侧上分别包括在轴向上延长的区段8a、8b，其端壁9a、9b彼此支撑。延长的区段8a、8b在指向滚动轴承单元I的纵轴线10的侧上构造出形成台阶的凸起部lla、llb，在端部侧上与端壁9a、9b相邻地分别环绕的环槽12a、12b被引入这些凸起部中。形成台阶的凸起部Ila此外还形成中间台阶13，处于预安装位置的卡圈14布置于该中间台阶上。还被称为为固定元件或安全元件的U形构造的卡圈14确定用于内圈5a、5b的无间隙的贴靠。为此可以将卡圈14从图1所示的预安装位置在轴向上移动到最终位置中，在该最终位置中，卡圈14的间隔开的侧边15a、15b形状锁合地锁止到环槽12a、12b中。
[0028]图2至图4示出了卡圈14从预安装位置到最终位置的各个安装步骤。根据图2，在径向上预紧地装配的、力锁合地包围内圈5a的中间台阶13的卡圈14在装配状态下、在预安装位置中支撑在内圈5a的贴靠面16上。在这种情况下，针对卡圈14的自由的、螺旋状地彼此布置在同一平面中的端部出现重叠。通过图3所示的在箭头方向上作用