[发明专利]弹簧垫圈以及包括弹簧垫圈的轴承座

说明书

技术领域

本发明涉及弹簧垫圈和根据独立权利要求的前序部分的弹簧座。所述弹簧垫圈用于减摩轴承的轴向预加负荷。该弹簧垫圈包括外环以及与该外环同轴的内环。轴线通过该两个环限定。外环和内环通过多个弹性连接杆连接。

背景技术

弹簧垫圈用于轴承座的减摩轴承的轴向预加负荷。所述轴承座通常包括固定部件、轴和位于该固定部件与该轴之间的减摩轴承。减摩轴承的外轴承环固定到前述部件上，并且减摩轴承的内轴承环固定到轴上。

根据现有技术所公知的是利用弹簧垫圈或传统的盘簧轴向地对减摩轴承预加负荷。轴向预加负荷在多种应用中是必要的，因为就减摩轴承特别是径向开槽的滚珠轴承来说，在滚珠与外轴承环和内轴承环之间会出现径向间隙。该间隙会导致特别是在高转速下的振动的增加。因此轴承运行不稳定，并且在较长的运行情况下，由于滚珠和轴承环之间的摩擦，可能会出现微动磨损。由于轴向预加负荷因而能够避免该径向间隙，这是因为由于以滚珠的表面和运行轨道之间的预定接触角度轴向预加负荷，使得轴承滚珠与轴承环接触。

借助常规的压缩盘簧的轴向预加负荷的缺点在于，压缩盘簧相对较长并且因此需要大的安装空间。

因此，被称作为弹簧垫圈的部件已经长时间地用于轴向预加负荷。根据EP 0303147A1而公知一种波纹弹簧垫圈，其被制造为整体的模压弯曲件并且基本上包括两个同心布置的环。内环通过多个连接杆连接到外环上。该内环是平的，而外环是波状的，因此外环在轴向上沿着周边而显示正弦曲线。弹力的产生主要是由于外环的波纹形状。通过轴向施加力的撞击，该波纹外环被压成平的，因此在最大负荷时该环应该是平面状。这些波纹弹簧垫圈的缺点在于，随着时间的经过会出现由于波纹外环的塑性变形而产生的蠕变。这就意味着由于波纹弹簧垫圈产生的弹力随着时间的经过以相同的变形(deflection)率而减少。

CH 240887描述了一种用于减摩轴承的轴向预加负荷的弹簧垫圈。弹簧垫圈主要包括外环，悬臂杆自该外环向内定向突出，悬臂杆沿着弹簧垫圈的周边均匀地展开。此外，悬臂杆在轴向上向上弯曲并且当经受轴向负荷时被压平到外环的平面上。

DE 10214276 A1描述了另一种弹簧垫圈，其具有与CH 240887中的弹簧垫圈相似的操作原理。然而在这里，连续环位于内部，而内环的弹性悬臂杆向外突出。该弹性杆也轴向地向上弯曲。

DE 29801110 U1展示了一种弹簧垫圈，其成形为与盘簧类似的锥形螺旋金属带材，该金属带材将外环连接到内环上。因为外环和内环仅通过单一的螺旋状杆连接，所以外环和内环并不是牢固同心定位的而是容易相互倾斜。使用该弹簧垫圈不可能实现均匀地作用在整个周边的弹力。

开始提到的弹簧垫圈类型在DE 102004041074 A1中是完全已知的。其包括同心布置并且通过三个弹性连接杆连接的外环和内环。该外环和内环具有轴向偏移并且因此不在一个平面上。所述三个弹性连接杆是稍许的螺旋形状以便形成用于达到预期的弹性效果的适当长度。相似的该类型弹簧垫圈在WO 02/092244 A1中描述。

为了延伸弹性连接杆的长度，US 4792708建议将连接杆实施为蛇形。每个连接杆以蛇形沿着弹簧垫圈的周边的特定部分在内环和外环之间来回穿过。

在开始提到的类型的弹簧垫圈的最新发展中会出现这样的问题，如果尤其是在径向上仅有很小的安装空间可用，那么该弹簧垫圈的内环和外环之间的连接杆的长度不能依据需要纵向地改变以便实现所要求的弹簧效果。根据US 4792708所已知的连接杆的蛇形方案，例如会导致这样的事实：内环不能保持稳定并且不能与外环同心。因此，本发明的目的是改进现有技术的弹簧垫圈，并且特别是指示出可以延长弹性元件的有效长度以便实现要求的弹性效果而不会破坏外环和内环之间的稳定性和同轴连接。此外，本发明的目的是提出一种弹簧垫圈，其在全变形(full deflection)的情况下具有最小的可能安装空间和较小的弹出特性偏差，这样能够使得制造成本低。

发明内容

本发明通过独立权利要求1的特征解决。因此，进一步地，本发明的目的可以通过如下而创造性地解决，在连接杆之间设置有弹性悬臂杆，所述弹性悬臂杆自两个环中的一个环延伸并且在另一个环处具有自由端，其中，该悬臂件在轴向上向上弯曲，使得该自由端具有轴向的偏移。