滾動(dòng)軸承的扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有用于在殼體中扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定滾動(dòng)軸承的固定裝置的軸承系統(tǒng)。固定裝置與外圈和殼體作用連接。固定墊片（10）作為扭轉(zhuǎn)固定部，該固定墊片包括兩個(gè)與殼體（5）并且與外圈（3）形狀鎖合的固定件（11、12）。第一固定件（11）與殼體（5）的軸承孔（4）作用連接。固定墊片（10）的另一固定件（12）構(gòu)成與外圈（3）共同作用的凸肩（14），該凸肩形狀鎖合地嵌入到外圈（3）的邊緣（8b）的、在軸向上連續(xù)的、沿徑向定向的凹口（15）中。直接與固定墊片（10）共同作用的保持件（20）構(gòu)成固定裝置（9）的軸向固定部，該保持件形狀鎖合地裝配到殼體（5）的環(huán)形槽（19）中。
【專利說(shuō)明】滾動(dòng)軸承的扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有固定裝置的軸承系統(tǒng)，所述固定裝置根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分構(gòu)成的特征用于滾動(dòng)軸承的扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)頭所述的結(jié)構(gòu)類型的固定裝置在多種實(shí)施方式中公知。它們規(guī)定用于相對(duì)于周圍布局而固定滾動(dòng)軸承。因而可以針對(duì)安裝情況(其中，例如受公差限制無(wú)法獲得滾動(dòng)軸承的足夠的持久的固定)有效避免在軸承外圈和容納滾動(dòng)軸承的殼體之間不利的軸向巡回和
/或扭轉(zhuǎn)。
[0003]US7374345B2涉及一種其用于將滾動(dòng)軸承在軸向上相對(duì)于圓柱形軸承座緊固在車輪軸承單元中的系統(tǒng)，為此設(shè)置固定環(huán)，該固定環(huán)利用成直角的、構(gòu)成緊固夾的支腳局部圍嵌軸承外圈。通過(guò)配套的、布置在末端側(cè)的彈性塑料件，該支腳在內(nèi)側(cè)卡止在軸承外圈的環(huán)形槽中以及在外側(cè)卡止在圓柱形軸承座的相一致的環(huán)形槽中。根據(jù)DE10032474A1，為了使汽車變速器的滾動(dòng)軸承的滾子套筒位置固定而安置一種裝置，其中，盤片狀固定件與滾子套筒作用連接(Wirkverbindung)。為此,滾子套筒在其外表面的至少一個(gè)區(qū)域中具有傾斜的齒形造型，其在安裝狀態(tài)下形狀鎖合(formschliissig)地嵌入到固定件的相一致的配對(duì)造型中。通過(guò)咬合部可以實(shí)現(xiàn)在軸向和徑向上固定滾動(dòng)軸承，該咬合部由于所應(yīng)用的、傾斜定向的造型還需考慮在兩個(gè)空間方向上的公差。由DE101804059518A1公知一種滾動(dòng)軸承，其中，為了軸向固定而將構(gòu)造為墊圈的保持凸緣與承載件擰接，該保持凸緣同時(shí)避免了滾動(dòng)軸承的扭轉(zhuǎn)。用于扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定滾動(dòng)軸承的該預(yù)安裝單元引起高制造成本、高安裝成本并且要求相對(duì)較大的結(jié)構(gòu)空間。
[0004]為了固定滾動(dòng)軸承在DE10153441A1中說(shuō)明了一種保持件，該保持件包括平坦的、呈環(huán)形的主體，該主體在周長(zhǎng)側(cè)在至少兩個(gè)位置處擰接在殼體上。保持件在徑向覆蓋了滾動(dòng)軸承的區(qū)段上具有在軸線方向上延伸的隆起。根據(jù)DE101807062363A1的軸承系統(tǒng)示出一種固定裝置用于扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定滾動(dòng)軸承。為此，滾動(dòng)軸承的軸承外圈構(gòu)成凹口，被實(shí)施為墊片的固定裝置形狀鎖合地裝配到該凹口中，該固定裝置與殼體擰接。此外，為了防轉(zhuǎn)動(dòng)在軸承外圈上在朝向固定裝置的一側(cè)上設(shè)置凹口，在安裝狀態(tài)下，被實(shí)施為墊片的固定裝置的凸出部或凸肩嵌入到該凹口中。由DE102007049049A1公知另一種系統(tǒng)，用于在周圍布局中或在殼體處的軸承座中在軸向上或在徑向上固定滾動(dòng)軸承外圈。為此軸承外圈在正端側(cè)配套有至少一個(gè)擰接在殼體上的、以可松開(kāi)方式緊固的、被構(gòu)造成壓板狀固定板的固定件，該固定件形狀鎖合地嵌入到軸承外圈的前端槽中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明任務(wù)在于，以在殼體中可靠且緊湊地對(duì)滾動(dòng)軸承外圈扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定的方式實(shí)現(xiàn)一種軸承系統(tǒng)，其易于安放，并且是可安裝的、可低成本地實(shí)現(xiàn)的，以及不會(huì)影響軸承座。[0006]所提出的任務(wù)通過(guò)包括權(quán)利要求1的特征的軸承系統(tǒng)解決?；匾龣?quán)利要求1的從屬權(quán)利要求相應(yīng)描述了本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
[0007]用于軸承系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的固定裝置包括固定墊片，該固定墊片包括不僅與殼體而且也與滾動(dòng)軸承外圈協(xié)同工作的、形狀鎖合地作用的固定件。在此，固定墊片的第一外側(cè)固定件與殼體的軸承孔的內(nèi)輪廓作用連接。固定墊片的第二固定件構(gòu)成至少一個(gè)沿軸向突出的、與滾動(dòng)軸承外圈共同作用的凸肩，該凸肩嵌入到滾動(dòng)軸承的滾子套筒或外圈的邊緣的、在軸向上連續(xù)的、沿徑向定向的凹口中。為了固定墊片的軸向固定，固定裝置包括安置到殼體的環(huán)形槽中的獨(dú)立的保持件。
[0008]有利的是，通過(guò)結(jié)構(gòu)空間優(yōu)化的、薄壁的、僅通過(guò)形狀鎖合式的嵌入與滾動(dòng)軸承外圈的邊緣相連接的固定墊片既不會(huì)對(duì)軸承座也不會(huì)對(duì)滾動(dòng)軸承的覆蓋產(chǎn)生負(fù)面影響，這對(duì)滾動(dòng)軸承的放置起到積極作用。易于安放的且可低成本地制作的、包括徑向的和軸向的形狀鎖合件的固定墊片可以實(shí)現(xiàn)低成本且結(jié)構(gòu)空間優(yōu)化的固定裝置。此外，根據(jù)本發(fā)明的方案提供了如下可能性，即，成本優(yōu)化且自動(dòng)化地安裝固定墊片和保持件。此外，根據(jù)本發(fā)明的固定裝置還確保了對(duì)軸承外圈并且因此對(duì)滾動(dòng)軸承的、在軸向和徑向上的可靠的固定。由于簡(jiǎn)單且能容易安裝的結(jié)構(gòu)，使得根據(jù)本發(fā)明的固定裝置尤其是可低成本地安置于多種系列件中、例如安置于在車輛的車輪軸承或換檔變速器中的軸承系統(tǒng)。
[0009]有利的是，本發(fā)明也針對(duì)安裝狀態(tài)提供了對(duì)軸承外圈的可靠的扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定，其中，殼體和滾動(dòng)軸承或滾子套筒的外圈由不同材料制作。碳素鋼或被標(biāo)記為DC03的成形板材優(yōu)選適用于由鋼制作的軸承外圈，其在成形過(guò)程之后為了有針對(duì)性地將邊緣層提高硬度利用擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行滲碳。尤其是將鋁或輕金屬合金設(shè)置作為用于被設(shè)計(jì)為鑄件的殼體的材料。由于各個(gè)材料的專有的熱拉伸系數(shù)，在安裝狀態(tài)下在由不同材料制作的構(gòu)件之間可能出現(xiàn)安裝間隙，該安裝間隙會(huì)造成軸承外圈的軸向巡回以及軸承圈在殼體內(nèi)的扭轉(zhuǎn)。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的固定裝置抑制了滾動(dòng)軸承的這種不利運(yùn)動(dòng)。
[0010]在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，作為固定件的盤片狀固定墊片在外側(cè)構(gòu)成至少一個(gè)沿徑向定向的凸起，該凸起形狀鎖合地嵌入到殼體的配對(duì)構(gòu)造的縱槽中。該設(shè)計(jì)方案確保了扭轉(zhuǎn)固定式的固定墊片和與其相連接的軸承外圈的扭轉(zhuǎn)固定。有利的是，固定墊片包括多個(gè)例如三個(gè)對(duì)稱地沿周長(zhǎng)分布定位的凸起，所述凸起相應(yīng)配套有殼體縱槽。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的其他設(shè)計(jì)方案，為了對(duì)固定墊片并且因而對(duì)滾動(dòng)軸承的在軸向上的位置固定，將徑向預(yù)緊的、包括分界縫的墊片設(shè)置作為保持件。優(yōu)選的是，具有矩形橫截面造型的卡圈或槽環(huán)適用于此，其可利用工具縮短直徑，并且在位置協(xié)調(diào)一致的情況下可作為卡接部安置到殼體環(huán)形槽中。在本發(fā)明改進(jìn)方案中，殼體的規(guī)定用于保持件的環(huán)形槽與殼體的規(guī)定用于固定墊片的凸起的縱槽相連接。
[0012]無(wú)切削的成形工藝方法尤其適用于低成本的制作由鋼板制作的固定墊片。因而可以制作如下固定墊片，其包括也被描述為形狀鎖合件的軸向和徑向的固定件、沿軸向突出的凸肩以及沿徑向定向的凸起。在此，一個(gè)或多個(gè)凸起優(yōu)選構(gòu)造成矩形并且凸肩構(gòu)造成半圓形。替選或補(bǔ)充的是，例如可以使用沖壓工藝，借此，固定墊片由鋼板沖壓成形，隨后固定墊片的沿軸向突出的凸肩被彎曲成直角。固定墊片的軸向凸肩以及徑向凸起的數(shù)量和布置方案可以是任意的。與對(duì)稱布置方案不同，也可以設(shè)置凸肩的不對(duì)稱的布置方案。對(duì)于也被描述為環(huán)形體或扇形體的固定墊片優(yōu)選設(shè)置有矩形橫截面。[0013]根據(jù)本發(fā)明的固定裝置尤其規(guī)定用于變速器的軸承系統(tǒng)，例如用于車輛換檔變速器中的小齒輪軸的軸承。另外，根據(jù)本發(fā)明的裝置通常適用于支承和/或引導(dǎo)變扭器以及適用于結(jié)合作為導(dǎo)向軸承的針形套筒的基本的應(yīng)用。在此，為了支承小齒輪軸或換檔軸，由鋼材制成的、安置在由輕金屬尤其是鋁合金制成的變速器殼體中的滾動(dòng)軸承要求對(duì)滾動(dòng)軸承的有效扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定。此外，固定裝置可安置在車輪軸承中。有利的是，在滾動(dòng)軸承外圈的邊緣上的、配屬于根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的、在軸向上連續(xù)的、沿徑向定向的凹口可以用作對(duì)于滾動(dòng)軸承的識(shí)別特征以避免混淆。此外，在外圈邊緣中的凹口適用于在安裝滾動(dòng)軸承時(shí)的位置定向或者適用于結(jié)合自動(dòng)化安裝地利用工具接收滾動(dòng)軸承。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]由下文的說(shuō)明和附圖得到本發(fā)明的其他特征，在附圖中簡(jiǎn)化示出了本發(fā)明實(shí)施例，其中，本發(fā)明不局限于所述實(shí)施例。除另有說(shuō)明之外，在描述中相同或者功能相同的構(gòu)件設(shè)有相同附圖標(biāo)記。其中:
[0015]圖1是具有配套的本發(fā)明固定裝置的軸承系統(tǒng)的實(shí)施例的截面圖；
[0016]圖2根據(jù)圖1以立體圖示出軸承系統(tǒng)，其中，固定裝置構(gòu)造為沒(méi)有保持件；
[0017]圖3根據(jù)圖2以立體圖示出軸承系統(tǒng)，其中，固定裝置構(gòu)造為帶有保持件；
[0018]圖4以細(xì)節(jié)圖示出根據(jù)圖1的軸承系統(tǒng)的滾動(dòng)軸承外圈的側(cè)向邊緣；
[0019]圖5以前視圖示出根據(jù)本發(fā)明的固定裝置的固定墊片；以及
[0020]圖6根據(jù)圖5的6-6示出固定墊片的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在圖1中示出軸承系統(tǒng)1，其例如規(guī)定用于換檔變速器的、未示出的小齒輪軸的軸承。為了構(gòu)成軸承座把被構(gòu)造為圓柱滾子軸承或滾針軸承的滾動(dòng)軸承2通過(guò)外圈3裝配到殼體5的軸承孔4中。也稱為滾子套筒的滾動(dòng)軸承2除了一體式外圈3之外還包括圓柱形構(gòu)造的滾動(dòng)體6，其在安裝狀態(tài)下在內(nèi)側(cè)直接配套于未示出的小齒輪軸。為了容納滾動(dòng)體6設(shè)置滾動(dòng)體保持架7，該滾動(dòng)體保持架被引導(dǎo)在外圈3的側(cè)向的邊緣8a、8b上。根據(jù)本發(fā)明，滾動(dòng)軸承2的外圈3由鋼材制成、尤其是碳素鋼制成，并且殼體5由輕金屬、優(yōu)選由鋁合金制作。在換檔變速器工作狀態(tài)下殼體5出現(xiàn)變熱，由此外圈3和殼體5基于變熱也在徑向和軸向上拉伸。由于鋼和輕金屬或鋁合金的不同的熱拉伸系數(shù)，在變熱時(shí)殼體5的軸承孔4與外圈3相比擴(kuò)大的更明顯，因而會(huì)出現(xiàn)在軸承座上滾動(dòng)軸承2的壓合座的松動(dòng)。松動(dòng)會(huì)導(dǎo)致，外圈3在殼體5內(nèi)部在周向上扭轉(zhuǎn)和/或在軸向上移動(dòng)。
[0022]為了避免外圈3和因而滾動(dòng)軸承2的不利的位置變化,軸承系統(tǒng)I包括固定裝置
9。為了扭轉(zhuǎn)固定設(shè)置有固定墊片10，其通過(guò)固定件11、12不僅與殼體5而且也與外圈3作用連接(Wirkverbindung)。第一固定件11由固定墊片10的至少一個(gè)在外側(cè)徑向定向的凸起13構(gòu)成,該凸起形狀鎖合(formschliissig)地嵌入殼體5的縱槽17中并且因此確保扭轉(zhuǎn)固定。作為第二固定件12 (其也被描述為形狀鎖合件)固定墊片10包括成直角朝向滾動(dòng)軸承2方向定向的凸肩14，該凸肩形狀鎖合地裝配到滾動(dòng)軸承外圈3的、邊緣8b的、在軸向上連續(xù)的或縱向限定的、沿徑向定向的凹口 15中。邊緣Sb優(yōu)選包括多個(gè)對(duì)稱地沿周長(zhǎng)分布的內(nèi)側(cè)的凹口 15。凹口 15在外圈3的邊緣8b上的單側(cè)布置可以作為識(shí)別特征并且用于避免混淆或者用于滾動(dòng)軸承2的位置定向。此外，凹口 15提供了如下可能性，即，利用用于自動(dòng)化安裝的工具以簡(jiǎn)化的形式接收滾動(dòng)軸承2。為了軸向固定固定外圈3并且因此固定滾動(dòng)軸承2設(shè)置前置于固定墊片10的保持件20。該徑向預(yù)緊的盤片狀保持件20在安裝狀態(tài)下力鎖合和形狀鎖合地卡止在殼體5的環(huán)形槽19中。固定裝置9關(guān)于包括被實(shí)施為圓柱滾子軸承的滾動(dòng)軸承2的軸承系統(tǒng)I的設(shè)計(jì)方案不對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。在本發(fā)明范圍內(nèi)所述的、結(jié)合滾動(dòng)軸承2的固定裝置9可用于所有的變速器結(jié)構(gòu)類型以及可轉(zhuǎn)用在其他滾動(dòng)軸承上，例如滾子套筒。此外，固定裝置9還可以安置用于各種車軸軸承或車輪軸承，借此，滾動(dòng)軸承不僅在軸向而且也在周向上被固定。
[0023]在圖2和圖3中以立體圖形式三維立體地示出軸承系統(tǒng)1，借此尤其說(shuō)明了固定墊片10和保持件20與殼體5的共同作用。根據(jù)圖2，固定裝置9的固定墊片10包括三個(gè)對(duì)稱地沿周長(zhǎng)分布的、與縱槽17共同作用的凸起13。為了安裝固定裝置9，在凸起13和配套縱槽17之間的位置協(xié)調(diào)一致之后，首先把固定墊片10在軸向上插入殼體5。隨后安裝徑向預(yù)緊的、包括分界縫16的保持件20。為此，首先利用嵌入到容納部21a、21b中的獨(dú)立的工具使得保持件20沿徑向收縮，以使其能夠安置到環(huán)形槽19中。在安裝位置，擴(kuò)開(kāi)的保持件20形狀鎖合和力鎖合地定位在環(huán)形槽19中，并且因此，支撐在保持件20上的固定墊片10同時(shí)在軸向上固定。卡圈尤其適合作為保持件20。
[0024]圖4示出滾動(dòng)軸承外圈3的邊緣8b的細(xì)節(jié)圖。在內(nèi)側(cè)，邊緣8b沿周長(zhǎng)分布地構(gòu)成多個(gè)在邊緣8b的整個(gè)寬度上延伸的、沿徑向定向的凹口 15，這些凹口 15規(guī)定用于形狀鎖合地容納固定墊片10的沿軸向突出的凸肩14。對(duì)此替選的是，以15°的角度β間隔布置的連續(xù)的凹口 15可以實(shí)施成具有不同角度間隔的并且縱向限定的凹口 15，如果例如凸肩14配套于這些凹口，那么凸肩的長(zhǎng)度不超過(guò)邊緣Sb的寬度。
[0025]由圖5和圖6得到固定墊片10的其他細(xì)節(jié)。各以40°的角度α錯(cuò)開(kāi)，固定墊片10包括九個(gè)在單側(cè)沿軸向突出的 、構(gòu)成固定件12的凸肩14?；诔尚喂に囍谱?，在固定墊片10中在與凸肩14對(duì)置側(cè)上構(gòu)成局部凹部18。在外側(cè)，固定墊片10構(gòu)成三個(gè)各以120°彼此錯(cuò)開(kāi)的、沿徑向定向的凸起13，它們?cè)诎惭b狀態(tài)下形狀鎖合地嵌入到殼體5的縱槽17中。
[0026]附圖標(biāo)記列表
[0027]I軸承系統(tǒng)
[0028]2 滾動(dòng)軸承
[0029]3外圈
[0030]4軸承孔
[0031]5殼體
[0032]6滾動(dòng)體
[0033]7滾動(dòng)體保持架
[0034]8a 邊緣
[0035]8b 邊緣
[0036]9固定裝置
[0037]10 固定墊片
[0038]11 固定件[0039]12固定件
[0040]13凸起
[0041]14凸肩
[0042]15凹口
[0043]16分界縫
[0044]17縱槽
[0045]18凹部
[0046]19環(huán)形槽
[0047]20保持件
[0048]21a容納部
[0049]21b 容納部
【權(quán)利要求】
1.一種具有用于在殼體(5)中扭轉(zhuǎn)固定和軸向固定滾動(dòng)軸承(2)或滾子套筒的固定裝置(9)的軸承系統(tǒng)(1)，其中，以能松開(kāi)的方式緊固的所述固定裝置(9)與所述滾動(dòng)軸承(2)的外圈(3)和所述殼體(5)作用連接，其特征在于，安置固定墊片(10)作為所述固定裝置(9)，所述固定墊片包括不僅與所述殼體(5)而且也與所述滾動(dòng)軸承(2)的外圈(3)協(xié)調(diào)作用的、形狀鎖合地作用的固定件(11、12)，其中，第一外側(cè)固定件(11)與所述殼體(5)的軸承孔(4)的內(nèi)輪廓共同作用，并且所述固定墊片(10)的第二固定件(12)構(gòu)成至少一個(gè)沿軸向突出的、與所述外圈(3)共同作用的凸肩(14)，所述凸肩嵌入到所述滾動(dòng)軸承外圈(3)的邊緣(8b)的、在軸向上連續(xù)的、沿徑向定向的凹口(15)中，并且利用安置到所述殼體(5)的環(huán)形槽(19)中的獨(dú)立的保持件(20)促成所述固定墊片(10)的軸向固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體(5)和所述滾動(dòng)軸承(2)或滾子套筒的所述外圈(3)由不同材料制作，其中，將輕金屬或輕金屬合金用于所述殼體(5),并且將鋼材用于所述滾動(dòng)軸承(2)的外圈(3)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，所述盤片狀固定墊片(10)在外側(cè)具有至少一個(gè)沿徑向定向的凸起(13)，所述凸起形狀鎖合地嵌入到所述殼體(5)的互補(bǔ)地構(gòu)造的縱槽(17)中。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，將徑向預(yù)緊的、包括分界縫(16)的盤片狀構(gòu)件設(shè)置作為保持件(20)，所述構(gòu)件具有矩形橫截面。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體(5)的規(guī)定用于所述保持件(20)的環(huán)形槽(19)與規(guī)定用于所述固定墊片(10)的凸起(13)的縱槽(17)相連接。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，構(gòu)成環(huán)形體或扇形體的、具有矩形橫截面的所述固定墊片(10)包括對(duì)稱或不對(duì)稱布置的固定件(10、11)以成形加工工藝無(wú)切削地制作。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，所述固定墊片(10)包括呈矩形的凸起(13)以及呈半圓形的凸肩(14)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，所述軸承系統(tǒng)(I)規(guī)定用于支承換檔變速器的小齒輪軸。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的軸承系統(tǒng)，其特征在于，所述外圈(3)的邊緣(Sb)的、在軸向上連續(xù)的、沿徑向定向的凹口(15)能夠用于在安裝所述滾動(dòng)軸承(2)時(shí)的位置定向或者用于在自動(dòng)化安裝期間接收所述滾動(dòng)軸承(2)。
【文檔編號(hào)】F16B35/06GK103867547SQ201310660850
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】亞歷山大·帕布斯特, 弗蘭克·舍恩施泰因, 喬治·瓦格納 申請(qǐng)人:謝夫勒科技股份兩合公司