[发明专利]带凸缘的轴承外环单元

说明书

提供了一种带凸缘的轴承外环单元(16)，其包括由金属制成的外环(2)和附接到外环(2)的滑动界面(6)上的凸缘(4)，其中凸缘(4)由聚合物材料制成并通过注射模制附接到滑动界面(6)上。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的带凸缘的轴承外环单元。本发明还涉及一种根据权利要求7的用于制造这种带凸缘的轴承外环单元的模制件。此外，本发明涉及一种根据权利要求8的包括这种带凸缘的轴承外环单元的轴承组件。此外，本发明涉及一种根据权利要求9的用于制造带凸缘的轴承外环单元的方法以及一种根据权利要求10的用于制造轴承组件的方法。

背景技术

带凸缘的轴承可以用于通过凸缘在其端部位置自动对准轴承，这意味着凸缘连接到轴承以允许轴承的自对准。因此，滚动轴承和凸缘之间存在滑动界面。例如，在航空航天工业中，尤其是在诸如飞行指令、动力传动装置、致动器等的应用中，这种带凸缘的轴承可以实施为轻质轴承。这些轻质带凸缘的轴承通常具有薄的凸缘，该凸缘是轴承外环的延伸部或者是包含滚动轴承本身的球面滑动轴承的外环的延伸部。

凸缘通常由加工钢制成，厚度仅为几毫米。在铣削或车削加工钢之后，可以研磨凸缘以在滑动界面处获得正确的表面粗糙度和几何形状。因此，当加工这些凸缘时，通常浪费许多材料以实现所需的薄几何形状。此外，当使用钢凸缘，即不是由不锈钢制成时，可能必须保护表面免受腐蚀，这需要特定的涂层。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于轴承的外环，其具有带有用于自对准的凸缘的滑动界面，其中凸缘的制造被简化并且提供较少的材料浪费。

该目的通过根据权利要求1的带凸缘的轴承外环单元解决。

带凸缘的轴承外环单元包括由金属制成的外环和附接到外环的滑动界面的凸缘。为了减少材料浪费，凸缘由聚合物材料制成并通过注射模制附接到滑动界面。由于凸缘可以通过直接围绕外环和在外环处注塑模制而形成，所以凸缘可以以预期的最终形式模制，而不需要例如通过研磨来移除材料。此外，研磨将会是更具成本和时间昂贵的方法。此外，由于凸缘由聚合物材料构成，因此与钢凸缘相比，不需要另外的特定涂层来保护凸缘免受腐蚀。

聚合物材料可以是热塑性材料，例如聚醚醚酮(PEEK)。众所周知，热塑性材料在注入时不一定与金属结合。当围绕由金属制成的外环形成凸缘时，将热塑性材料注入模制件中。在模制件中，热塑性材料围绕外环。在热塑性塑料和金属球形式的外环之间，当金属球在模制之后由热塑性塑料形成的腔内滑动时，形成球形接头。不需要进一步研磨凸缘的热塑性材料以获得正确的调整。已经完成组装而没有任何进一步的制造步骤，而当加工钢凸缘时，将会需要进一步完成或完工步骤。

通过使用热塑性聚合物作为凸缘的聚合物材料，可以形成轻质凸缘，从而形成轴承。为了增强凸缘的稳定性，聚合物材料可以通过纤维增强，例如玻璃纤维或碳纤维。

在一实施例中，聚合物材料可以通过使用嵌入的金属片或有机片来增强，所述金属片或有机片可以是用纤维层增强的预固结热塑性材料片。纤维可以是玻璃纤维或碳纤维。

可以将有机片切割、加热并立即放入模制件中，其中有机片填充将形成凸缘的腔的一部分。随后，在腔中填充聚合物材料，该聚合物材料围绕有机片模制。由于有机片在强度和刚度方面比聚合物例如热塑性材料具有更高的性能。因此，可以改善凸缘的强度和刚度方面的性能水平。

通过使用注射模制形成带凸缘的轴承外环单元，可以在使用较轻材料时减小整个轴承的重量。此外，与制造金属凸缘相比，由于聚合物凸缘的制造更容易且更快，因此可以降低制造轴承的成本。此外，注射模制可以允许制造通过车削不能获得的形状。

在另一方面，提供了一种用于制成如上所述的带凸缘的轴承外环单元的模制件。模制件包括第一模制部分和第二模制部分。第一模制部分、第二模制部分和外环形成可填充有聚合物材料的腔，用于将凸缘包覆模制到外环的滑动界面上，如上所述。