專利名稱：用于制造鉚接凸緣的旋轉(zhuǎn)改型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)改型方法，該旋轉(zhuǎn)改型方法用于制造滾動(dòng)軸承的、尤其是輪軸軸承的鉚接凸緣，其中，鉚接凸緣由滾動(dòng)軸承的輪轂的圓柱形部件借助沿輪轂旋轉(zhuǎn)軸線方向定向的滾軋工具來成型。
背景技術(shù)：
這種方法應(yīng)用于以下情況，即，當(dāng)在滾動(dòng)軸承內(nèi)必須持續(xù)地維持預(yù)緊時(shí)。這種預(yù)緊通常通過外圈和內(nèi)圈、滾動(dòng)體和輪轂，其中，鉚接凸緣應(yīng)將所提到的構(gòu)建之間的作用鏈保持持續(xù)的閉合狀態(tài)。為了進(jìn)行鉚合，在滾動(dòng)軸承中，特別是輪軸軸承中至少應(yīng)組裝基本構(gòu)件，并且隨后將由輪轂的圓柱形部件構(gòu)成的鉚接凸緣從鉚接凸緣的圓柱形形狀引入到主要在徑向上的形狀。典型地，包括潤滑地預(yù)裝配如內(nèi)環(huán)、外環(huán)、滾動(dòng)體密封裝置的構(gòu)件。按現(xiàn)有技術(shù)的鉚合通過滾軋鉚接或鉚釘沖模實(shí)現(xiàn)。為此將滾鉚工具(也稱為鉚釘鐓鍛機(jī))安置在待成型的輪轂的圓柱形部件上，并使其進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其中，鉚接凸緣通過鉚釘沖模底側(cè)的性質(zhì)成型并引入到正確的位置中。已被證明為有問題的是，在使用鉚釘沖模方法時(shí)，經(jīng)常會(huì)造成不希望發(fā)生的內(nèi)環(huán)擴(kuò)張。此外，在強(qiáng)烈改型的情況下，在鉚接凸緣上產(chǎn)生大的材料應(yīng)力。這兩點(diǎn)可導(dǎo)致廢件或滾動(dòng)軸承的使用壽命嚴(yán)重縮短。這尤其會(huì)在鉚釘沖模過程后鉚接凸緣回彈時(shí)發(fā)生。此外，鉚釘沖模的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)流程還包括運(yùn)行昂貴的設(shè)備，該設(shè)備與鉚釘沖模受限制的耐久性相聯(lián)系地導(dǎo)致了高成本。由DE 10 2006 019023A1公知一種用于裝配輪轂單元的方法，該方法以鉚釘沖模為基礎(chǔ)。此外，將輪軸軸承件推到轂軸上，并且成型轂軸上的凸緣，用于內(nèi)環(huán)的軸向固定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于以下任務(wù)，S卩，提出一種旋轉(zhuǎn)改型方法，該旋轉(zhuǎn)改型方法至少可進(jìn)一步抑制上面提到的缺點(diǎn)。該任務(wù)通過開頭提及類型的旋轉(zhuǎn)改型方法由以下方式來解決，S卩，滾軋工具的至少第一滾動(dòng)體列的旋轉(zhuǎn)的第一滾動(dòng)體成型鉚接凸緣，并且滾軋工具的第一滾動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)軸線在鉚接過程中與滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線形成第一夾角。此外，該任務(wù)通過開頭提及類型的、借助旋轉(zhuǎn)改型方法制成的滾動(dòng)軸承，尤其是輪軸軸承來解決。按本發(fā)明的用于制造鉚接凸緣的旋轉(zhuǎn)改型方法，鉚接凸緣由滾動(dòng)軸承的輪轂的圓柱形部件借助于滾軋工具來形成。此外，將沿輪轂旋轉(zhuǎn)軸線方向的滾軋工具引導(dǎo)在輪轂的圓柱形部件上，并且使該滾軋工具關(guān)于該圓柱形部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。也就是說，對(duì)于該過程，無論是輪轂還是滾軋工具都可圍繞滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)期間，為實(shí)現(xiàn)力傳遞，輪轂和滾軋工具通過滾軋工具的滾動(dòng)體接觸。為此，滾動(dòng)體可以實(shí)施成圓柱形、成錐形的或在縱剖面上是凹形或凸形的，并且在旋轉(zhuǎn)期間，滾動(dòng)體在輪轂待成型的部分上沿周向滾軋。通過由滾動(dòng)體傳遞的力實(shí)現(xiàn)冷成型，冷成型將輪轂的圓柱形部件擴(kuò)開并在徑向上向外推。在此，鉚接凸緣在內(nèi)環(huán)的內(nèi)半徑上擴(kuò)展，由此持久地在軸向上固定內(nèi)環(huán)，或者說，輪軸軸承通過滾動(dòng)體和外環(huán)預(yù)緊。由此，通過滾軋作用，滾動(dòng)體造成滾動(dòng)軸承的鉚合。這種冷成型的方式也稱為滾壓，或者說滾軋工具稱為滾壓工具。滾軋工具的滾動(dòng)體的外面成型滾動(dòng)軸承的鉚接凸緣。滾動(dòng)體可布置在一個(gè)或多個(gè)滾動(dòng)體列中。以這種方式，鉚接凸緣的徑向上不同的區(qū)域得到同時(shí)加工。這是一個(gè)均衡的過程，該過程實(shí)現(xiàn)了到輪轂的整個(gè)周邊上的限定的力傳遞。通過多個(gè)滾動(dòng)體列可同時(shí)產(chǎn)生多于一個(gè)的力方向，用于成型鉚接凸緣。第一滾動(dòng)體列以其滾動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)軸線與滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線形成第一夾角。相應(yīng)地可適用于第二或更多的滾動(dòng)體列。有利的是，滾軋工具可具有一定數(shù)量的滾動(dòng)體列，或者可以依次運(yùn)用僅帶有一個(gè)或兩個(gè)滾動(dòng)體列的不同的滾軋工具，從而將鉚接凸緣引入期望的形狀中。有利的是，滾軋工具在改型區(qū)域中允許更多空間，尤其是在鉚接過程期間到內(nèi)環(huán)的更大的通道。由此可通過保持元件，例如夾具，在鉚合完全結(jié)束之前就已維持預(yù)緊，方法是將保持元件置于傳動(dòng)側(cè)的內(nèi)環(huán)上，并在鉚合之前預(yù)緊。在公知的鉚釘沖模方法不提供該選擇，因?yàn)殂T釘沖模本身占據(jù)了很多空間，并且此外還必須執(zhí)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)不允許事先的預(yù)緊。此外，如由鉚釘沖模所公知那樣的、在鉚接凸緣和內(nèi)環(huán)之間的不利的間隙形成由此得到持續(xù)抑制。本方法可用于生產(chǎn)具有鉚接凸緣的滾動(dòng)軸承或輪軸軸承，鉚接凸緣在傳動(dòng)側(cè)具有一個(gè)或多個(gè)滾壓面，這些滾壓面與滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)中心，并且與與滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線圍成夾角。滾壓面可在必要時(shí)與相鄰的面形成一個(gè)或兩個(gè)呈環(huán)形的棱邊，這些相鄰的面必要時(shí)具有滾壓的、在縱剖面上為凹形或凸形的形狀。滾壓面的數(shù)量和位置能以如下方式選擇， 即，最理想地維持預(yù)緊。作為選擇，可將滾壓面匹配于例如是關(guān)節(jié)鐘形罩的驅(qū)動(dòng)件的形狀， 從而實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)鏈的驅(qū)動(dòng)件的穩(wěn)固的螺栓擰合。通過


和/或從屬權(quán)利要求對(duì)按本發(fā)明的其它有利的構(gòu)造和優(yōu)選的改進(jìn)方式進(jìn)行說明。

有利下面，借助在附圖中示出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)介紹和闡釋。其中圖1示出在利用單列滾軋工具進(jìn)行的鉚接過程中的輪軸軸承的剖開視圖；圖2示出帶有鉚接凸緣上的滾壓面的輪軸軸承的剖開視圖；圖3示出由圖2所示的輪軸軸承的透視視圖；圖4示出帶有三個(gè)在鉚接凸緣上的滾壓面的輪軸軸承的剖開視圖；圖5示出由圖4所示的輪軸軸承的透視視圖；以及
圖6示出帶有三個(gè)在鉚接凸緣上成錐形的滾壓面的輪軸軸承的局部繪制的剖開視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出在利用單列滾軋工具11進(jìn)行的滾鉚過程中輪軸軸承10的剖開視圖，此外，滾軋工具11也稱為滾壓工具11。輪軸軸承10已預(yù)裝配，也就是說，內(nèi)環(huán)3和外環(huán)4已裝配。滾動(dòng)軸承10的滾動(dòng)體同樣已裝配，但未在圖1中繪制出。這同樣適用于能典型地實(shí)施為盒式密封件的密封裝置。 輪軸軸承10的潤滑也已引入。預(yù)緊優(yōu)選在鉚合期間維持，也就是說，在滾壓期間中通過保持元件fe維持，該保持元件可通過未示出的機(jī)構(gòu)來固定。以這種方式可在冷成型之前已經(jīng)維持輪軸軸承10的預(yù)緊。預(yù)緊力由傳動(dòng)側(cè)的內(nèi)環(huán)3通過未示出的滾動(dòng)體轉(zhuǎn)移至外環(huán)4上，并由該外環(huán)繼續(xù)通過法蘭側(cè)的滾動(dòng)體列的滾動(dòng)體轉(zhuǎn)移至法蘭側(cè)的內(nèi)環(huán)3上。力在此處由輪轂2承受。一旦冷成型已發(fā)生且鉚接凸緣1完全塑型，保持元件fe就會(huì)松脫，并通過鉚接凸緣1來維持預(yù)緊力。有利的是，可在滾壓時(shí)不回彈傳動(dòng)側(cè)的內(nèi)環(huán)3。在鉚釘沖模中產(chǎn)生以下問題，S卩，在改型過程中也必須持續(xù)形成預(yù)緊。這出現(xiàn)在成型過程與回彈過程的持續(xù)交替中。在滾壓時(shí)可與此相反地借助保持元件fe將成型和暫時(shí)的預(yù)緊有利地分開。由此，可基本上更精確地形成預(yù)緊，并更好地達(dá)到制造公差。有利的是，滾壓流程相比鉚釘沖模更為穩(wěn)定，由此，鉚接過程更為簡單且更易控制。通過保持元件(夾具)作用到內(nèi)環(huán)上的可更準(zhǔn)確調(diào)節(jié)的力，可準(zhǔn)確地調(diào)設(shè)回彈進(jìn)而預(yù)緊。有利的是，可在使用滾動(dòng)工具11時(shí)使用相比在鉚釘沖模中更小的成型力，由此， 滾動(dòng)工具11的停滯時(shí)間不會(huì)輕易地延長，并且也可期望用于該方法的更小的能耗。在滾壓時(shí)，滾壓工具11在轉(zhuǎn)動(dòng)方向7上轉(zhuǎn)動(dòng)，由此，必要時(shí)通過彈簧件，將成型力通過滾動(dòng)體列6的滾動(dòng)體傳遞到鉚接凸緣1上。成型力由以下方式產(chǎn)生，即，滾動(dòng)工具11 沿輪轂2的旋轉(zhuǎn)軸線13而部分地伸入到輪轂2的可成型的部分中。在該實(shí)施例中，滾動(dòng)體列6的滾動(dòng)體成圓柱形地成型，由此，在鉚接凸緣1上產(chǎn)生滾壓面16。面16位于所設(shè)想的圓錐體上，該圓錐體以旋轉(zhuǎn)軸線13對(duì)中心，并且具有張開角，該張開角對(duì)應(yīng)于角12的兩倍，其中，角12是旋轉(zhuǎn)軸線13和滾動(dòng)體列6的滾動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)軸線9之間的夾角。圖2和3分別示出帶有在鉚接凸緣1上的滾壓面16的輪軸軸承的剖開視圖和透視視圖。有利的是，滾壓面16與鉚接凸緣1或者說輪轂2的鄰接面形成棱邊15和14，由此，鉚接凸緣1可最佳地匹配于驅(qū)動(dòng)件，例如關(guān)節(jié)鐘形罩。有利的是，能以如下方式選擇滾壓工具11的滾動(dòng)體的力的方向，即，使得鉚合后的鉚接凸緣的硬化不是必需的，并且可對(duì)未硬化狀態(tài)中的鉚接凸緣施加必需的預(yù)緊。為圖解說明，將滾壓工具的滾動(dòng)體6繪制在以下位置上，即，滾動(dòng)體6在鉚接過程期間在內(nèi)部具有的與滾軋鉚接凸緣1相對(duì)的位置。所屬的滾動(dòng)體列在滾壓時(shí)圍繞與輪軸軸
5承在運(yùn)行期間的軸線相同的軸線旋轉(zhuǎn)。在滾壓期間，鉚接凸緣1的軸向膨脹降低，這有利于更大的徑向膨脹。有利的是， 在此使用呈環(huán)形的夾具恥，該夾具在整個(gè)周邊上平放在內(nèi)環(huán)3的端側(cè)上。由此，在鉚接過程中維持均勻的預(yù)緊。圖4和圖5分別示出帶有三個(gè)在鉚接凸緣45上的滾壓面的輪軸軸承的剖開視圖和透視圖。這些面由棱邊27、觀、29、30分界。同樣繪制出滾動(dòng)工具所使用的滾動(dòng)體，并且具有三個(gè)不同成型的、非圓柱形的區(qū)域41、42、43，這些區(qū)域可用于冷成型。在棱邊27和觀之間的第一面由滾動(dòng)體的圓錐形(成錐形的)區(qū)域成型，并且相應(yīng)地具有該形狀。在鉚接凸緣45的棱邊觀和四之間的第二面是凸的，因?yàn)樵撁嫱ㄟ^滾動(dòng)體的凹形區(qū)域41成型。在棱邊四和30之間的呈環(huán)形的第三面如第一面那樣也成錐形。產(chǎn)生的滾壓面分別與旋轉(zhuǎn)軸線13圍成角。對(duì)于凹形或凸形滾壓面而言同樣給出與旋轉(zhuǎn)軸線的夾角。為此可形成直線，該直線通過鄰接的、呈環(huán)形的棱邊的兩個(gè)點(diǎn)分布在相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線的縱向平面中。由這條直線和旋轉(zhuǎn)軸線13形成的角也是在棱邊之間的滾壓面與旋轉(zhuǎn)軸線13圍成的角。由此，能以簡單的方式將滾壓面的定向與其形狀的構(gòu)造方式分開。通過滾動(dòng)體的特殊形狀，能以唯一的滾壓過程實(shí)現(xiàn)鉚接凸緣45的期望形狀。原則上，鉚接凸緣45的形狀也可通過三個(gè)依次的滾壓過程制造出，也就是說，兩個(gè)過程利用圓柱形或成錐形的滾動(dòng)體來制造，并且第三個(gè)過程利用凹形滾動(dòng)體來制造。夾具恥的使用與由圖2和圖3所示的夾具fe的使用相一致。圖6示出帶有三個(gè)在鉚接凸緣31上的滾壓面21、22、23的輪軸軸承的局部繪制的剖開視圖。有利的是，現(xiàn)在鉚接凸緣通常通過不同滾壓工具的使用或者說不同滾軋工具的使用來制造，這些工具無論在其滾動(dòng)體的形狀上、其定向上或是其徑向間距上都與旋轉(zhuǎn)軸線 13區(qū)分開來。由此，可將鉚接凸緣31引入到能最佳地匹配驅(qū)動(dòng)件的形狀。迄今為止，必須忍受通過鉚接凸緣基本不變的形狀而導(dǎo)致的空間損失。借助按本發(fā)明的方法，鉚接凸緣31 不僅可以維持預(yù)緊，還可以最優(yōu)地且成本低廉地匹配于周邊的構(gòu)件。在鉚接凸緣31中，通過滾壓面21、22、23形成四個(gè)呈環(huán)形的棱邊17、18、19、20。錐形的滾壓面21、22、23的提出不僅允許了輪軸軸承的最佳匹配，而且還提供了準(zhǔn)確定義的支持面，該支持面可平置在驅(qū)動(dòng)件例如關(guān)節(jié)鐘形罩的面上，以便實(shí)現(xiàn)用于將滾動(dòng)軸承與關(guān)節(jié)鐘形罩螺栓擰合的最佳軸向力傳遞。總而言之，本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)改型方法，用于制造滾動(dòng)軸承的、尤其是輪軸軸承的鉚接凸緣，其中，鉚接凸緣由輪轂的圓柱形部件借助沿輪轂旋轉(zhuǎn)軸線方向定向的滾軋工具來成型。目的在于構(gòu)造更有利的改型過程，保持低材料應(yīng)力，并準(zhǔn)確調(diào)設(shè)軸承預(yù)緊。為此，滾軋工具的至少第一滾動(dòng)體列的第一旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)體成型鉚接凸緣，其中，滾軋工具的第一滾動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)軸線在鉚接過程中與滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線形成第一夾角。由此可實(shí)現(xiàn)的是， 以更小的成型力更均勻地作用在輪轂的圓柱形部件的整個(gè)周邊上，并且此外，借助保持元件在冷成型之前即已實(shí)現(xiàn)了輪軸軸承的暫時(shí)預(yù)緊。附圖標(biāo)記列表
A由圖2所示的截面B由圖4所示的截面1鉚接凸緣2輪轂3內(nèi)環(huán)4夕卜環(huán)5a、b保持元件6滾動(dòng)體7轉(zhuǎn)動(dòng)方向8滾動(dòng)體容納部9滾動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)軸線10輪軸軸承11滾軋工具12第一夾角13輪軸軸承的旋轉(zhuǎn)軸線14、15棱邊16滾壓面17、18、19、20棱邊21、22、23滾壓面27、28、29、30棱邊31鉚接凸緣40,42圓錐形區(qū)域41凹形區(qū)域43,44圓柱形區(qū)域45鉚接凸緣
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)改型方法，用于制造滾動(dòng)軸承(10)尤其是輪軸軸承(10)的鉚接凸緣(1、31、 45)，其中，鉚接凸緣(1、31、45)由所述滾動(dòng)軸承(10)的輪轂⑵的圓柱形部件借助沿所述輪轂O)的旋轉(zhuǎn)軸線(1 的方向定向的滾軋工具(11)來成型，其特征在于，所述滾軋工具 (11)的至少一個(gè)第一滾動(dòng)體列的旋轉(zhuǎn)的第一滾動(dòng)體(6)成型所述鉚接凸緣(1、31、45)，并且其中，所述滾軋工具(11)的所述第一滾動(dòng)體(6)的旋轉(zhuǎn)軸線(9)在鉚接過程中與所述滾動(dòng)軸承(10)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(1 形成第一夾角(12)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述滾軋工具的第二滾動(dòng)體列的旋轉(zhuǎn)的第二滾動(dòng)體成型所述鉚接凸緣(31)，并且所述滾軋工具的所述第二滾動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)軸線在鉚接過程中與所述滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線形成第二夾角。
3.按上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述第一滾動(dòng)體列(6)、所述第二和/或其它滾動(dòng)體列的呈圓柱形或呈圓錐狀的滾動(dòng)體同時(shí)利用所述滾軋工具(11)成型所述鉚接凸緣(31)。
4.按上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，利用不同的滾軋工具(11)依次滾軋，并且， 所述滾軋工具(11)在所述滾軋工具的滾動(dòng)體的形狀上或是在所述滾軋工具相對(duì)于所述滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線(1 的定向上不同，從而前后相繼的成型力以不同的方向作用到所述輪轂O)的所述圓柱形部件上。
5.按上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在鉚接過程期間，所述滾動(dòng)軸承(10)通過保持元件( 來預(yù)緊。
6.按上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，在鉚接過程中，所述滾軋工具(11)和/或所述輪轂O)圍繞所述滾動(dòng)軸承(10)的旋轉(zhuǎn)軸線(1 轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.滾動(dòng)軸承(10)，尤其是輪軸軸承(10)，所述滾動(dòng)軸承以按權(quán)利要求1至6之一所述的方法制造。
8.滾動(dòng)軸承(10)，尤其是輪軸軸承(10)，所述滾動(dòng)軸承(10)的預(yù)緊通過鉚接凸緣(1、 31,45)來維持，其特征在于，所述滾動(dòng)軸承(10)的所述鉚接凸緣(1、31、4幻在傳動(dòng)側(cè)具有滾壓面(16、21、22、23)。
9.按權(quán)利要求8所述的滾動(dòng)軸承(10)，其中，在所述鉚接凸緣(1、31、妨)上的所述滾壓面(16、21、22、2；3)與所述鉚接凸緣(1、31、妨)的另一個(gè)面形成至少一個(gè)呈環(huán)形的棱邊 (14,15)。
10.按權(quán)利要求8或9所述的滾動(dòng)軸承，其中，所述滾壓面(16、21、22、2；3)是圓錐形的， 在縱剖面上為凹形或凸形的。
11.按權(quán)利要求8至10所述的滾動(dòng)軸承(10)，其中，所述鉚接凸緣(1、31、妨)在傳動(dòng)側(cè)具有多個(gè)滾壓面(21、22、23)，所述滾壓面分別與旋轉(zhuǎn)軸線(1 圍成不同的夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)改型方法，該旋轉(zhuǎn)改型方法用于制造滾動(dòng)軸承(10)尤其是輪軸軸承(10)的鉚接凸緣(1)，其中，鉚接凸緣(1)由輪轂(2)的圓柱形部件借助沿輪轂旋轉(zhuǎn)軸線方向定向的滾軋工具(11)來成型。目的在于構(gòu)造更有利的改型過程，保持低材料應(yīng)力，并準(zhǔn)確調(diào)設(shè)軸承預(yù)緊。為此，滾軋工具的至少一個(gè)第一滾動(dòng)體列的第一旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)體成型鉚接凸緣，其中，滾軋工具的第一滾動(dòng)體的旋轉(zhuǎn)軸線在鉚接過程中與滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)軸線形成第一夾角。由此可實(shí)現(xiàn)的是，以更小的成型力更均勻地作用在輪轂圓柱形部件的整個(gè)周邊上，并且此外，借助保持元件(5a)在冷成型之前即已實(shí)現(xiàn)了輪軸軸承的暫時(shí)預(yù)緊。
文檔編號(hào)B60B27/00GK102256720SQ200980151355
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者塞巴斯蒂安·洛倫茨, 安德烈亞斯·凱澤, 羅蘭·朗格爾 申請(qǐng)人:謝夫勒科技有限兩合公司