СЕПАРАТОР ПОДШИПНИКА КАЧЕНИЯ, СОСТАВЛЕННЫЙ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ЧАСТЕЙ Российский патент 2013 года по МПК F16C33/46 F16C33/54 F16C33/66 

Изобретение относится к сепаратору подшипника качения, по меньшей мере, с U-образно ограниченными карманами для тел качения.

Например, из DE 7935982 U1 известен сепаратор подшипника качения, который состоит из двух боковых частей и множества отдельно изготовленных и соединенных с помощью сварки или т.п. с боковыми частями перегородочных частей, при этом перегородочные части образуют между собой карманы для размещения тел качения. При этом боковые и перегородочные части изготовлены из плоской или профильной прокатной проволоки и перегородочные части подвергнуты чеканке для образования упорных поверхностей для тел качения.

Задачей данного изобретения является создание улучшенного сепаратора подшипника качения, по меньшей мере, с U-образно ограниченными карманами для тел качения, который обеспечивает возможность особенно точного, но также простого и тем самым дешевого изготовления.

Задача решена с помощью предмета пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно пункту 1 формулы изобретения сепаратор подшипника качения, по меньшей мере, с U-образно ограниченными карманами для тел качения содержит следующие признаки:

- U-образное ограничение одного из карманов образовано за счет соединения с замыканием материала двух перегородочных элементов на кольцеобразном окружном элементе,

- окружной элемент не имеет полостей и прерываний для полностью окружного соединения с участками перегородочных элементов, и

- для заданного позиционирования элементов относительно друг друга для соединения с замыканием материала, элементы выполнены с согласованными друг с другом формами так, что предварительно заданы положения перегородочных элементов на окружном элементе в окружном направлении и/или в осевом направлении окружного элемента.

При этом предмет данного изобретения основывается на понимании того, что в противоположность указанного в начале сепаратора подшипника качения согласно DE 7935982 U1, за счет указанной согласованной друг с другом формы элементов при соответствующей сборке элементов для соединения с замыканием материала элементов посредством указанной формы предварительно задаются положения перегородочных элементов на окружном элементе в окружном направлении и/или в осевом направлении окружного элемента, так что обязательным следствием указанной формы является точное и простое выдерживание заданной геометрии сепаратора. В противоположность этому, в сепараторе подшипника качения согласно DE 7935982 U1 позиционирование подлежащих соединению друг с другом частей не поддерживается формой частей, так что позиционирование необходимо обеспечивать в процессе сварки частей. В противоположность этому, в данном изобретении указанный процесс соединения элементов друг с другом, по меньшей мере, частично разгружен, так что по сравнению с DE 7935982 U1 сепаратор можно изготавливать проще, быстрее и тем самым дешевле. Кроме того, изобретение основывается на понимании того, что для позиционирования элементов относительно друг друга, нет необходимости выполнять окружной элемент с полостями и прерываниями, в которые вставляются соответственно выполненные осевые концы перегородочных элементов, как известно из уровня техники. За счет того, что окружной элемент согласно данному изобретению не имеет полостей и прерываний для сплошного окружного соединения с участками перегородочных элементов, можно окружной элемент изготавливать сравнительно проще, быстрее и тем самым дешевле. При этом на окружном элементе достаточно иметь выпуклости в радиальном направлении или же проходящие в осевом направлении выемки для обеспечения предпочтительно как указанного позиционирования, так и достаточно прочного соединения между элементами. Естественно, при этом сепаратор подшипника качения согласно данному изобретению обеспечивает по сравнению с сепараторами подшипников качения, которые изготавливаются из заготовки с формой полого цилиндра, то преимущество, что не возникают отходы материала за счет выполнения, в частности, карманов сепаратора, и тем самым обеспечивается преимущество экономии материала по сравнению с подобными способами.

В одном предпочтительном варианте выполнения окружной элемент, с одной стороны, и перегородочные элементы, с другой стороны, выполнены с различными свойствами. Таким образом, обеспечивается преимущество возможности сочетания (спаривания) различных материалов и, например, выполнения в зависимости от случая применения менее нагружаемых элементов из более дешевого материала. Кроме того, можно выполнять один из элементов для высокой стойкости на износ из термически обработанной стали, а другие элементы, например для высокой вязкости, оставлять необработанными.

В другом предпочтительном варианте выполнения можно выполнять, по меньшей мере, один из элементов с покрытием. При этом на основании составления сепаратора подшипника качения из окружных и перегородочных элементов, намного проще и тем самым также более экономично выполнять только покрытие отдельных элементов, например перегородочных элементов. Соответствующим образом это относится также к другому предпочтительному варианту выполнения, в котором на обращенных к телам качения поверхностях перегородочных элементов предусмотрены, например, выполненные каплеобразно тиснения с функцией смазочных карманов. При этом смазочные карманы могут быть расположены в одном варианте выполнения в левой осевой половине перегородочного элемента косо относительно проходящей от правой зоны сепаратора подшипника качения косо к средней точке подшипника качения линии, а в правой половине выполняться, соответственно, зеркально симметричными.

Другие преимущества, признаки и подробности изобретения следуют из приведенного ниже описания примеров выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг.1 и 2 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя окружными элементами с вдавливаниями для перегородочных элементов с однообразным трапециевидным поперечным сечением в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.3 и 4 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя окружными элементами с выдавливаниями для перегородочных элементов с однообразным трапециевидным поперечным сечением в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.5 и 6 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя окружными элементами с вдавливаниями для перегородочных элементов с Т-образно усиленными осевыми концами в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.7 и 8 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами с торцевыми прямоугольными выемками для перегородочных элементов с однообразным трапециевидным поперечным сечением в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.9 и 10 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами с торцевыми прямоугольными выемками для перегородочных элементов с Т-образно усиленными осевыми концами в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.11 и 12 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами с торцевыми, сужающимися внутрь в осевом направлении трапециевидными выемками для перегородочных элементов с соответственно трапециевидно утолщенными концами в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.13 и 14 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами и с перегородочными элементами, внутренние стороны которых на осевых концах выполнены с уступом для прилегания к наружной кромке окружных элементов, в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.15 и 16 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами и с перегородочными элементами, наружные стороны которых на осевых концах выполнены с уступом для прилегания к внутренней кромке окружных элементов, в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции;

фиг.17 - сепаратор цилиндрического роликового подшипника, согласно фиг.2, с дополнительными смазочными карманами в перегородочных элементах, в изометрической проекции;

фиг.18 - один из перегородочных элементов, согласно фиг.17, в изометрической проекции, и

фиг.19 и 20 - сепаратор конического роликового подшипника с двумя окружными элементами с вдавливаниями для перегородочных элементов с однообразным трапециевидным поперечным сечением в соединенном и не соединенном состоянии элементов, в изометрической проекции.

На фиг.1 и 2 показан в изометрической проекции в качестве примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя окружными элементами 11 с вдавливаниями 12 для перегородочных элементов 14 с единообразным трапециевидным поперечным сечением. При этом на фиг.1 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 11 и 14, а на фиг.2 - сепаратор после соединения элементов 11 и 14. При этом вдавливания 12 на окружных элементах 11 в соединении со сформированными в соответствии с вдавливаниями 12 перегородочными элементами 14 обеспечивают при сборке элементов 11 и 14 для сварки перегородочных элементов 14 на окружных элементах 11 предварительное позиционирование перегородочных элементов 14 в окружном направлении окружных элементов 11.

При этом элементы 11 и 14 выполнены из железного материала, в частности из стальной проволоки. Однако в других вариантах выполнения можно использовать также другие материалы, а вместо сварки - также пайку и склеивание. Кроме того, можно выполнять также, в частности, перегородочные элементы 14 для достижения особенно хороших характеристик скольжения, в частности, в зоне их контактных поверхностей с телами качения, с покрытием.

На фиг.3 и 4 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя окружными элементами 21 с выдавливаниями 22 для перегородочных элементов 24 с единообразным трапециевидным поперечным сечением. При этом на фиг.3 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 21 и 24, а на фиг.2 - сепаратор после соединения элементов 21 и 24. В остальном, указанное выше применительно к фиг.1 и 2, относится, соответственно, к показанному на фиг.3 и 4 сепаратору.

На фиг.5 и 6 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя окружными элементами 31 с вдавливаниями 32 для перегородочных элементов 34 с Т-образно усиленными осевыми концами. При этом на фиг.5 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 31 и 34, а на фиг.6 - сепаратор после соединения элементов 31 и 34. При этом сепаратор на фиг.5 и 6 отличается от показанного на фиг.1 и 2 сепаратора по существу тем, что перегородочные элементы 34 на своих осевых концах усилены за счет Т-образного выполнения, а также вдавливания 32 выполнены в соответствии с этим более широкими, за счет чего обеспечивается особенно большие соединительные поверхности между перегородочными элементами 34 и окружными элементами 31 и тем самым особенно прочное соединение и жесткое выполнение всего сепаратора. В остальном, имеет силу указанное выше применительно к фиг.1-4.

На фиг.7 и 8 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами 41 с торцевыми прямоугольными выемками 42 для перегородочных элементов 44 с единообразным трапециевидным поперечным сечением. При этом на фиг.7 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 41 и 44, а на фиг.8 - сепаратор после соединения элементов 41 и 44. При этом выемки 42 в окружных элементах 41 обеспечивают при вставке перегородочных элементов 44 в окружные элементы 41 для сварки элементов 41 и 44 друг с другом предварительное позиционирование перегородочных элементов 44 в окружном направлении, а также в осевом направлении окружных элементов 41. Таким образом, в отличие от сепараторов согласно фиг.1-6 в сепараторе согласно фиг.7 и 8, поскольку перегородочные элементы 44 вставлены между окружными элементами 41, одновременно задается также расстояние между обоими окружными элементами 41. В остальном, имеет силу указанное выше применительно к фиг.1-6.

На фиг.9 и 10 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами 51 с торцевыми прямоугольными выемками 52 для перегородочных элементов 54 с Т-образно усиленными осевыми концами. При этом на фиг.9 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 51 и 54, а на фиг.10 - сепаратор после соединения элементов 51 и 54. Относительно сепаратора согласно фиг.7 и 8 сепаратор согласно фиг.9 и 10 отличается по существу Т-образными усилениями на осевых концах перегородочных элементов 54. В остальном, имеет силу указанное выше применительно к фиг.7 и 8.

На фиг.11 и 12 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами 61 с торцевыми, сужающимися внутрь в осевом направлении, трапециевидными выемками 62 для перегородочных элементов 64 с соответственно трапециевидно утолщенными осевыми концами. При этом на фиг.11 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 61 и 64, а на фиг.12 - сепаратор после соединения элементов 61 и 64. Относительно сепаратора согласно фиг.9 и 10 сепаратор согласно фиг.11 и 12 отличается по существу тем, что выемки 62, так же как Т-образно утолщенные концы перегородочных элементов 64, дополнительно выполнены - если смотреть в окружном направлении - трапециевидными, за счет чего обеспечивается то преимущество, что после сборки элементов 61 и 64, элементы 61 и 64 жестко удерживаются в осевом направлении на основании геометрического замыкания между осевыми концами перегородочных элементов 64 и окружных элементов 61. После сварки элементов 61 и 64 друг с другом обеспечивается преимущество особенно прочного сепаратора цилиндрического роликового подшипника.

На фиг.13 и 14 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами 71 и перегородочными элементами 74, внутренняя сторона которых на осевых концах выполнена с уступом 75 для прилегания к наружной кромке окружных элементов 71. При этом на фиг.13 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 71 и 74, а на фиг.14 - сепаратор после соединения элементов 71 и 74. В сепараторе согласно фиг.13 и 14 элементы 71 и 74 имеют такую форму, что предварительно задается положение перегородочных элементов 74 в осевом направлении окружных элементов 71 и тем самым задается лишь расстояние между обоими окружными элементами 71, в то время как правильное распределение перегородочных элементов 74 в окружном направлении должно обеспечиваться с помощью внешних мер, например, при соединении элементов 71 и 74.

На фиг.15 и 16 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами 81 и перегородочными элементами 84, наружная сторона которых на осевых концах выполнена с уступом 85 для прилегания к внутренней кромке окружных элементов 81. При этом на фиг.15 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 81 и 84, а на фиг.16 - сепаратор после соединения элементов 81 и 84. В остальном, имеет силу, соответственно, указанное выше применительно к фиг.13 и 14.

На фиг.17 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор цилиндрического роликового подшипника с двумя окружными элементами 91 с вдавливаниями для перегородочных элементов 94 со смазочными карманами 96. Если не учитывать смазочные карманы 96, то сепаратор на фиг.17 соответствует сепаратору на фиг.2. Фиг.18 показывает в увеличенном виде один из перегородочных элементов 94 с карманом 96. При этом смазочные карманы 96 расположены в левой осевой половине перегородочных элементов 94 косо, параллельно проходящей от правой зоны сепаратора косо к средней точке сепаратора линии, а в правой половине выполнены, соответственно, зеркально симметричными, и в середине смазочный карман 96 ориентирован в радиальном направлении. При этом смазочные карманы 96 выполнены в форме капель.

На фиг.19 и 20 показан в изометрической проекции в качестве другого примера выполнения изобретения сепаратор конического роликового подшипника с двумя кольцеобразными окружными элементами 101 и 102 с вдавливаниями для перегородочных элементов 104 с единообразным трапециевидным поперечным сечением. При этом на фиг.19 показан сепаратор в еще не соединенном состоянии элементов 101, 102 и 104, а на фиг.20 - сепаратор после соединения элементов 101, 102 и 104. За исключением того, что в показанном на фиг.19 и 20 сепараторе оба окружных элемента 101 и 102 выполнены с различными диаметрами и перегородочные элементы 104 в переходе от их осевых концов к их средней зоне выполнены отогнутыми (изогнутыми под углом), сепаратор согласно фиг.19 и 20 соответствует показанному на фиг.1 и 2 сепаратору. При этом остальное указанное применительно к фиг.1 и 2 относится, соответственно, к сепаратору согласно фиг.19 и 20. При этом, естественно, указанное остальное применительно к фиг.3-18 можно переносить на соответственно выполненный сепаратор конического роликового подшипника.

Наконец, указанное выше применительно к фиг.1-20 на примере оконных сепараторов для однорядного цилиндрического, соответственно, конического роликового подшипника можно переносить также на другие роликовые подшипники, например, сферические подшипники, подшипники CARB, а также сферические подшипники с бочкообразными роликами, но также на подшипники с гребенчатыми сепараторами, на роликовые подшипники с несколькими рядами роликов, а также на упорные подшипники.

Изобретение относится к сепаратору подшипника качения, составленному из нескольких частей. Сепаратор подшипника качения содержит, по меньшей мере, U-образно ограниченные карманы для тел качения. U-образное ограничение одного из карманов образовано за счет соединения с замыканием материала двух перегородочных элементов (54) на кольцеобразном окружном элементе (51). Элемент (51) не имеет полостей и прерываний для полностью окружного соединения с участками перегородочных элементов (54). Для заданного позиционирования элементов (51, 54) относительно друг друга для соединения с замыканием материала элементы (51, 54) выполнены с согласованными друг с другом формами (52) так, что предварительно заданы положения перегородочных элементов на элементе (51) в окружном направлении и/или в осевом направлении элемента (51). Элемент (51) в окружном направлении выполнен с образованными в радиальном направлении выпуклостями или на одной из своих торцевых сторон выполнен с проходящими в осевом направлении выемками (52). Элементы (54) выполнены с входящими в выпуклости или выемки (52) осевыми концевыми зонами и имеют единообразное поперечное сечение или Т-образно усиленные осевые концы. По второму варианту выполнения в сепараторе окружной элемент сформирован таким образом, что позиция перегородочных элементов в осевом направлении окружного элемента является предварительно заданной и тем самым задано лишь расстояние между двумя окружными элементами друг относительно друга, в то время как надлежащее распределение перегородочных элементов в окружном направлении должно обеспечиваться посредством внешних мер, а перегородочные элементы на одном из своих осевых концов выполнены с образованием уступа, который предусмотрен для прилегания к кромочной зоне окружного элемента. Технический результат: создание улучшенного сепаратора подшипника качения, который обеспечивает возможность особенно точного, но также простого изготовления. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 20 ил.

1. Сепаратор подшипника качения, по меньшей мере, с U-образно ограниченными карманами для тел качения, причем:
- U-образное ограничение одного из карманов образовано за счет соединения с замыканием материала двух перегородочных элементов на кольцеобразном окружном элементе,
- кольцеобразный окружной элемент не имеет полостей и прерываний для полностью окружного соединения с участками перегородочных элементов, и
- для заданного позиционирования элементов относительно друг друга для соединения с замыканием материала, элементы выполнены с согласованными друг с другом формами так, что положения перегородочных элементов на кольцеобразном окружном элементе предварительно заданы в окружном направлении и/или в осевом направлении кольцеобразного окружного элемента, причем кольцеобразный окружной элемент в окружном направлении выполнен с образованными в радиальном направлении выпуклостями или на одной из своих торцевых сторон выполнен с проходящими в осевом направлении выемками, причем перегородочные элементы выполнены с входящими в выпуклости или выемки осевыми концевыми зонами и имеют единообразное поперечное сечение или Т-образно усиленные осевые концы.

2. Сепаратор по п.1, в котором выпуклости или выемки выполнены, если смотреть в окружном направлении, прямоугольными или трапециевидными.

3. Сепаратор подшипника качения, по меньшей мере, с U-образно ограниченными карманами для тел качения, причем:
- U-образное ограничение одного из карманов образовано за счет соединения с замыканием материала двух перегородочных элементов на кольцеобразном окружном элементе,
- кольцеобразный окружной элемент не имеет полостей и прерываний для полностью окружного соединения с участками перегородочных элементов, и
- для заданного позиционирования элементов относительно друг друга для соединения с замыканием материала, элементы выполнены с согласованными друг с другом формами так, что положения перегородочных элементов на кольцеобразном окружном элементе предварительно заданы в окружном направлении и/или в осевом направлении кольцеобразного окружного элемента,
причем кольцеобразный окружной элемент сформирован таким образом, что позиция перегородочных элементов в осевом направлении кольцеобразного окружного элемента является предварительно заданной и тем самым задано лишь расстояние между двумя кольцеобразными окружными элементами относительно друг друга, в то время как надлежащее распределение перегородочных элементов в окружном направлении должно обеспечиваться посредством внешних мер, и причем перегородочные элементы, по меньшей мере, на одном из своих осевых концов для позиционирования на кольцеобразном окружном элементе выполнены с образованием уступа, который предусмотрен для прилегания к кромочной зоне кольцеобразного окружного элемента.

4. Сепаратор по п.1 или 3, в котором элементы содержат железный материал, а соединение с замыканием материала включает в себя сварку.

5. Сепаратор по п.1 или 3, в котором соединение с замыканием материала включает в себя пайку или склеивание.

6. Сепаратор по п.1 или 3, в котором кольцеобразный окружной элемент с одной стороны и перегородочные элементы с другой стороны выполнены из различных материалов или один из указанных элементов термически обработан, а другие элементы оставлены без термической обработки.

7. Сепаратор по п.1 или 3, в котором, по меньшей мере, один из элементов, по меньшей мере, в частичных зонах выполнен с покрытием.

8. Сепаратор по п.1 или 3, в котором, по меньшей мере, один из перегородочных элементов на своих предусмотренных для соприкосновения с телами качения поверхностях выполнен со смазочными карманами.

9. Сепаратор по п.1 или 3, в котором поперечное сечение, по меньшей мере, одного участка одного из перегородочных элементов имеет форму трапеции.

10. Сепаратор по п.1 или 3, в котором кольцеобразный окружной элемент выполнен замкнутым или разомкнутым.

11. Сепаратор по п.1 или 3, в котором на обоих осевых концах перегородочных элементов расположен соответствующий кольцеобразный окружной элемент.

12. Сепаратор по п.1 или 3, в котором в осевом направлении к обеим торцевым сторонам кольцеобразного окружного элемента примыкают образованные перегородочными элементами, по меньшей мере, U-образно ограниченные карманы.

13. Сепаратор по п.1 или 3, в котором сепаратор подшипника качения выполнен в виде сепаратора роликового подшипника.