CN105317853A - 适配件以及轴承单元和具有适配件的轮轴承 - Google Patents

Abstract

实施例涉及一种用于具有第一轴承(5)和第二轴承(7)的轴承装置的适配件(3)。它们分别设置在孔(9)中。第二轴承(7)具有比第一轴承(5)更大的直径。适配件(3)被设计用于平衡第一轴承(5)和孔(9)之间的直径差距。

Description

适配件以及轴承单元和具有适配件的轮轴承

技术领域

本发明的实施例涉及的是适配件以及轴承单元和具有适配件的轮轴承。

背景技术

在许多应用中，两个沿轴向相邻的轴承被使用，但是它们承受不同的载荷。这会导致轴承尺寸过大，由此会在不利情况下增大轴承的磨损。这些应用例如可以是轮轴承。

在此存在不同的附件用于避免不期望的尺寸过大。在许多情况中，在一个滚动轴承中比在另一个滚动轴承中使用更少数量的滚动体。在其他情况中使用具有不同直径的滚动轴承。但是这导致了对于轴承在壳体中以及在轴上的轴承支承部位需要不同的大小。

发明内容

因此存在的需求在于，提供一种用于轴承装置的更好的技术方案，其中轴承可以承受不同的载荷。这种需求通过一种适配件以及轴承单元或轮轴承满足。

实施例涉及一种用于具有第一轴承和第二轴承的轴承装置的适配件，第一轴承和第二轴承被设置在孔中。第二轴承具有比第一轴承更大的直径。该适配件被设置用于补偿第一轴承和孔之间的直径差。

实施例还涉及一种轮轴承。该轮轴承包括第一和第二轴承，它们分别设置在壳体的孔中。第二轴承具有比第一轴承更大的直径。轮轴承单元还包括按照一种实施例的适配件。

在一些实施例中通过适配件可以实现，轴承可以被设置在具有比该轴承更大直径的孔或轴承座中。

作为补充所述孔在至少在设置了多个轴承的区域中具有基本上相同的直径。两个轴承例如可以沿轴向相邻地布置。在一些实施例中在孔所位于的壳体中的轴承座的制造明显被简化。可选地，所述孔在其整个延伸上具有相同的直径。在此基本相同的直径例如以相同直径的制造导致的偏差而有所差异。所述偏差例如在各个方向上为1％、2％或5％的份额。

作为补充，适配件设计用于沿轴向支承在第二轴承上。该适配件可能也可以支承在第二轴承的外圈上。在一些实施例中可以实现适配件沿轴向被定向。

在一些实施例中，适配件补充地或可选地具有用于第一轴承的轴向止挡。在这样的情况下，第一轴承的外圈贴靠在轴向止挡上。在一些实施例中，还能够实现，可以将第一轴承沿着轴向定位。

作为补充或备选，适配件设计用于将第一轴承的内圈和第二轴承的内圈相互耦连。在一些实施例中可以实现两个轴承通过适配件连接成轴承单元。

实施例还涉及用于轮轴承的轴承单元。轴承单元包括第一轴承和第二轴承。第二轴承具有比第一轴承更大的直径。此外，轴承单元还包括按照一种实施例的适配件。出于装配目的，第一轴承的内圈与第二轴承的内圈沿轴向相互耦连。所述轴承单元例如作为模块或至少借助减少的单独件数量被装配。由此例如减低了安装耗费。两个部件的机械连接例如是直接的、也可以是间接的耦连。所述耦连例如指的是一种连接，其将两个内圈至少或也仅仅沿轴向相互固定。

在一些实施例中，适配件包括连接结构，其设计用于与第二轴承的内圈的对应连接结构耦连。在一些实施例中可以实现的是，适配件至少为了装配目的与第二轴承的内圈相连。例如其指的是将适配件沿轴向固定在内圈上。因此适配件和内圈之间沿轴向的运动至少被限制或甚至完全被阻止。在这种情况下，两个构件沿周向的旋转可以被允许。连接结构例如是张紧环，其在周向上的至少一个位置上被打开。在一些实施例中张紧环具有波浪形状。

作为补充或备选，适配件具有第二连接结构，其设计用于将适配件与第一轴承的内圈的对应连接结构相连。第二连接结构可以与已述的第一连接相似地设计为张紧环。第二连接例如具有其他形状，例如U形形状。具有U形形状的张紧环可以利用各个臂嵌入内圈上和适配件上的为此设置的槽中，用于将内圈和适配件至少沿轴向相互固定。

在一些实施例中，适配件是单独的构件。因此还可能的是使用标准轴承，其与适配件相组合。在另一些实施例中，适配件也可以在第一轴承的外圈上成型或者所述外圈沿轴向构成更大的延伸。

作为补充或备选，适配件被设计用于从旋转轴线观察至少部分地在径向外侧与第一轴承的外圈搭接并且至少部分地在径向内侧与第二轴承的外圈搭接。在一些实施例中可以沿径向和沿轴向为轴承的外圈提供足够的支承面。

在前述描述中、附图中公开的实施例以及它们的单独的特征都可以单独地也可以任意组合地实现实施例的多种结构造型。

附图说明

因此附图示意地示出以下内容。

图1示出按照一种实施例的具有适配件的轴承单元的示意截面图；

图2a示出图1的适配件的部件的示意截面图；

图2b示出图1的适配件的另一部件的示意截面图；

图3a示出按照一种实施例的适配件的连接结构的示意横截面；

图3b示出图3a的连接结构的俯视图的示意图；

图4示出按照一种实施例的轮轴承的示意横截面。

具体实施方式

在附图的以下说明中，仅示出一些示范性的实施例，相同的或功能相同的部件标以相同的附图标记。此外可以为部件和对象使用概括的附图标记，它们多次在实施例或附图中出现，但是鉴于一个或多个特征被共同地描述。以相同的或概括的附图标记描述的部件或对象可以鉴于单独的、多个或全部特征(例如在尺寸方面)相同地说明，但是必要时也可以不同地说明，只要不通过说明书做其他解释或说明。

图1示出具有按照一种实施例的适配件3的轴承装置的示意截面图。该轴承装置包含第一轴承5和第二轴承7。两个轴承5和7分别设置在图4所示的孔9中。第二轴承7具有比第一轴承5更大的直径。适配件3被设计用于补偿第一轴承5和孔9之间的直径差。在附图的实施例中，轴承装置通过适配件3连接到轴承单元上，如以下更详细地描述。在另一些未示出的实施例中，适配件也被用于轴承装置中，其不与轴承单元或一体式装配的构件相连。

两个轴承5和7轴向相互相邻地布置，因此它们在轴向不会重叠。第一轴承5(其也被称为外侧轴承)和第二轴承7(其也称为内侧轴承)在此分别是圆锥滚子轴承。

在另一些未示出的实施例中，适配件可以在所有可能的其他具有至少两个直径不同的轴承的轴承装置中使用。在此涉及滚动轴承或滑动轴承。滚动轴承例如是球轴承、滚针轴承、滚轮轴承、圆柱滚子轴承或类似轴承。在许多情况中也可以在轴承装置中组合不同的轴承类型。

第二轴承7具有更小的接触角，用于主要承受径向载荷或径向力。与此相对地第一轴承5具有更大的接触角，用于能够承受更大的轴向力。第一轴承5和第二轴承7在滚动体数量和大小方面这样设置，使得对于二者分别形成最大的使用寿命。此外轴承还这样设置，使得需要尽可能少的材料，用于节省重量。

每个轴承5和7包括内圈11或13和外圈15和17。在内圈11和外圈15之间沿径向引导成排的多个滚动轴承。其中示出设计为圆锥滚子19的滚动体。相似地为第二轴承7示出圆锥滚子21，其沿径向设置在内圈13和外圈17之间。两个轴承5和7以O布局相互设置，因此圆锥滚子21和19分别以具有最小直径的区域相互面对。两个轴承5和7分别包括滚动轴承保持架23和25。在另一些未示出的实施例中可以取消滚动轴承保持架中的至少一个或者具有其他形状。

轴承5和7的不同的直径在此分别是轴承5和7的分度圆直径和/或各自的最大的直径。分度圆直径被称为延伸经过滚动体或圆锥滚子19或21的中心的直径。

第一轴承5的外圈15具有轴向部段27，其沿轴向超过圆锥滚子19的滚动面地朝向第二轴承7延伸。外圈15在径向上具有支承面29，其具有外圈15的最大直径。该支承面29沿轴向位于两个自由面31之间，它们分别具有比支承面29更小的直径。第二轴承7的外圈17沿径向具有相似的形状，但是支承面33和两个自由面35具有比第一轴承5更大的直径。第二轴承7的外圈17也包括轴向部段37。该轴向部段同样沿轴向相对圆锥滚子21的滚动面更远地延伸，也就是在第一轴承5和第二轴承7之间的区域中。轴向部段27和37在此沿径向分别具有比相应的内圈15和17(在滚动面的端部处)更小的延伸，所述端部分别位于轴承的面向另一个轴承的侧面。

两个轴承5和7的内圈11和13分别具有轴向部段39和41，它们沿轴向延伸超出滚动面，也就是进入第一轴承5和第二轴承7之间的区域。在此，内圈11的轴向部段39在径向向内指向的面上具有设计为槽的对应连接结构43。对应连接结构43具有基本上矩形的横截面。在另一些未示出的实施例中，所述槽也可以具有其他横截面形状。相似地，内圈13的轴向部段41在径向向内指向的面上具有对应连接结构45。该对应连接结构45沿轴向一直延伸到第二轴承7的外圈17上的凸缘47。对应连接结构45具有比对应连接结构43更大的宽度，也就是沿轴向的延伸。由于轴承5和7的不同的直径，对应连接结构45也可以具有比对应连接结构43更大的直径。

若沿轴向向外观察整个轴承单元1，则轴承5和7分别借助密封装置49和51密封。通过密封装置49和51可以至少减低或甚至完全避免润滑剂从轴承单元1流出和灰尘和污染物从环境53侵入轴承单元1的内部。

图2a示出适配件3的第一部件55的示意截面图，其也被称为外圈适配件。

部件55涉及的是环形构件。部件55在径向向外指向的面上具有支承面59，其基本上具有和轴承5和7所嵌入的孔9相同的直径。支承面59在本实施例中也具有与第二轴承7的外圈17的支承面33相同的直径。所述直径在制造导致的公差范围内也可以相互不同。支承面59沿轴向设置在两个自由面61之间，所述自由面的直径小于支承面59。在另一些未示出的实施例中也可以在适配件的部件上以及外圈上取消至少一个、或也可以是两个自由面。

部件55在径向向内指向的面63上具有直径，其基本上等于轴承5的外圈15的外径或其支承面29的外径。所述面63和29的直径这样协调，使得在部件55和外圈15之间在装配状态下产生压配合。相似地，部件55的面59和孔9的直径也可以相似地这样设计，使得在已装配状态中产生压配合。这也适用于第二轴承7的外圈17的支承面33和孔9。为了获得压配合，相应的面例如这样设置公差，使得它们相互具有过盈配合。

部件55包括间隔部段65，其沿轴向大约在自由面61的高度上起始并且在装配状态中朝向第二轴承7延伸。间隔部段65沿径向向内具有比面63更小的直径。由此构成用于第一轴承5的轴向止挡67，轴承5以其外圈15贴靠在该轴向止挡上。

间隔部段65的主延伸通过倒角69连接轴向止挡67。间隔部段65在径向内侧具有带有统一直径的孔。间隔部段65在径向外侧具有另一直径区域71，其连接自由面61，因此形成用于第二轴承7或其外圈17的轴向止挡73。在此直径区域71这样设计，使得其在装配状态中贴靠第二轴承7的外圈17的轴向部段37的径向向内指向的面上。直径区域71还适配到第二轴承7的外圈17的孔中。直径区域71通过倒角75连接部件55的端面77。所述端面77在装配状态中同样构成用于在外圈17上的凸缘47的止挡。

轴向止挡67和73分别沿轴向定向。在另一些未示出的实施例中，其中至少一个轴向止挡也可以具有仅一个轴向的方向分量并且相对轴向以一定角度倾斜。在这些情况中，轴承的外圈也可以具有相应倾斜的面。

图2b示出了适配件3的第二部件57的示意截面图，其也被称为内圈适配件。

第二部件57同样是具有孔79的环形构件，所述孔基本上对应轴承单元1所安装的轴的直径。具有比孔79更大直径的槽81在已装配状态中在面向第一轴承5的侧面上与具有统一直径的孔79相连。槽81具有基本上矩形的横截面。在另一些未示出的实施例中，所述槽也可以具有其他可能的横截面。在槽81的背向孔79的侧面上，部件57具有比孔79更大的直径区域83。从该内径区域83起，位于径向内侧的面通过倒角85与端面87相连，所述端面沿轴向定向。

部件57在其径向向外定向的面上具有另外的轮廓。与轴向方向平行的部段89从端面87处开始延伸，该部段89沿轴向与槽81重叠。大约在槽81的轴向端部(其背向端面87)的轴向高度处，圆锥部段91与部段89相连。圆锥部段91的最大的直径在此位于背离平行部段89的侧面上。另一个与轴向平行的部段93与圆锥形部段91相连。所述平行的部段93通过一个弧段过渡至端面95。该端面95沿轴向定向。另一部段97与端面95相连，其平行于轴向布置。在该部段97上设置槽99。部段97在沿轴向定向的端面101处终结。在另一些未示出的实施例中，所述区域也可以不同地设计。但是可以存在与端面95和槽99的功能相应的面。

第二部件57的宽度、亦即沿轴向的延伸是很重要的，用于调节轴承系统或轴承单元1的轴向缝隙。为此所有沿轴向定向的面可以以很高的精度制造，例如通过磨削。

适配件3的两个部件55和57由45号钢制成。这例如通过磨削非常精确地加工和协调，因此部件55和57获得确定的尺寸。在另一些未示出的实施例中，适配件也可以包括其他材料，例如其他金属材料和/或塑料或复合材料。

附图3a和3b显示了连接结构103的不同的视角的视图，其也可以被称为波浪形张紧环。连接结构103具有开口105，其断开了连接结构103沿周向闭合的环形形状。通过该开口105可以改变连接结构103用于装配的周长。此外，连接结构103具有配备多个由波峰107和波谷109的波浪形状。连接结构103在不同的角部段中具有不同的直径。在此所述形状基本上是规则的。在每个波谷109中设置贯穿口111。在另一些未示出的实施例中，张紧环也可以具有任意其他的形状，例如U形、圆形和矩形横截面或类似截面。作为材料所述连接结构具有弹簧钢或其他材料。

如图1所示，两个轴承5和7通过包括部件55和57、连接结构103和另一连接结构113的适配件3连接成轴承单元1或可一体式安装的轴承装置。所述连接结构103和113用于将适配件3分别与内圈11和13相连。另一个连接结构113涉及的是具有U形轮廓的张紧环，其借助第一臂挂接到第一轴承5的内圈11的槽43中并且借助第二臂挂接到第二部件57的槽81中。另一连接结构113具有开口，张紧环通过该开口出于装配目的可以被打开和/或合拢。将两个臂连接的法兰在此也向径向内侧定向。通过所述连接结构113，第一轴承5和适配件的第二部件57至少为了装配和/或运输目的沿轴向相互固定。

连接结构103相似地也用于将第二轴承7和适配件3的第二部件57至少为了装配和/或运输目的沿轴向相互固定。连接结构103具有宽度，亦即沿轴向的延伸，其基本上等于槽99的宽度。连接结构103沿径向向外伸入设计为槽的对应固定结构45中，但是没有贴靠轴向部段41或对应固定结构45的沿径向定向的面。单独部件沿周向的运动不会或不会完全地受阻。为了装配，连接结构103被置入部件57的槽99中。一旦连接结构103滑入图1所示的位置中，则适配件3和第二轴承7的内圈13相连或耦连。

适配件3的部件55被这样设置，使得其从旋转轴线观察至少部分地在径向外侧与第一轴承5的外圈15搭接并且至少部分地在径向内侧与第二轴承7的外圈17搭接。为此，部件55以其沿径向向内指向的面63贴靠在外圈15的支承面29上。轴承5以其轴承圈15沿轴向支承在轴向止挡67上。部件借助轴向止挡73贴靠在外圈17上并且以直径区域71嵌入孔中或外圈17的轴向部段37的径向内侧。该轴向部段沿轴向再次借助凸缘47上的端面77贴靠在外圈上。轴承单元1可以作为已经预填充了润滑脂的构件被售卖和/或装配。

图4示出按照一种实施例的轮轴承2的示意横截面图，其例如是卡车轮毂单元。为了装配将轴承单元1设置到轮毂10的孔9中，该轮毂也可以是其他壳体。然后将轴12设置在孔9中。所述轴12在此具有带有不同直径的阶梯式形状，因此内圈11和13分别通过压配合支承在轴12上。此外轴12具有用于轴承单元1或第二轴承7的内圈13的轴向止挡14。轮毂10类似地具有用于轴承单元1或用于第二轴承7的外圈17的轴向止挡16。如图4所示，适配件3的部件57具有与轴12和第一轴承的内圈11相同的直径。按照实施例，部件57可以具有与轴12的间隙配合或过盈配合。为了轴向固定，轴承单元1通过螺母18和垫片20固定在轴12上。

许多实施例涉及的是卡车轮毂适配件，其例如被安装在卡车轮轴承单元中。借助也被称为适配系统的适配件1可以将不同大小的两个轴承及密封系统或轮毂系统相互连接，它们分别包括轴承、密封装置和润滑脂。然后整个系统还包括适配件。通过所述技术方案在许多实施例中可以充分利用两个轴承的承载量。由此可以获得与传统轮轴承相同或甚至更好的特性。预紧力、可靠性相对传统轮轴承也可相同或更高。在许多实施例中，标准滚动轴承可以被使用。轮毂的制造耗费和成本也可以在许多实施例中被降低，因为所述孔仅以统一的直径制造。与传统系统的适配在许多实施例中也可以无需较大耗费地实现。

适配件、轴承单元和轮轴承可以不仅用于如附图所示的卡车，而且也可以用于所有可能的其他交通工具如轿车、工作机械、轨道交通工具、越野车、工程车辆和/或类似车辆。此外适配件和轴承单元也可以在所有可能的其他应用中使用，其中两个构件相互可转动地被支承。

在前述描述中、附图中公开的实施例以及它们的单独的特征都可以单独地也可以任意组合地实现实施例的多种结构造型。

在另一些实施例中，在其他实施例中作为装置特征公开的特征也可以按照方法特征实施。此外在许多实施例中作为方法特征实施的特征在其他实施例可以按照装置特征实施。

附图标记清单

1轴承单元

2轮轴承

3适配件

5第一轴承

7第二轴承

9孔

10轮毂/壳体

11内圈

12轴

13内圈

14轴向止挡

15外圈

16轴向止挡

17外圈

18螺母

19圆锥滚子

20垫片

21圆锥滚子

23滚动轴承保持架

25滚动轴承保持架

27轴向部段

29止挡面

31自由面

33支承面

35自由面

37轴向部段

39轴向部段

41轴向部段

43对应连接结构

45对应连接结构

47凸缘

49密封装置

51密封装置

53环境

55部件

57部件

59止挡面

61自由面

63面

65间隔部段

67轴向止挡

69倒角

71直径区域

73轴向止挡

75倒角

77端面

79孔

81槽

83内径

85倒角

87端面

89平行部段

91锥形部段

93平行部段

95端面

97平行部段

99槽

101端面

103连接结构

105开口

107波峰

109波谷

111贯穿口

113连接结构

Claims (10)

1.一种用于具有第一轴承(5)和第二轴承(7)的轴承装置的适配件(3)，第一轴承(5)和第二轴承(7)分别设置在孔(9)中，其中，第二轴承(7)具有比第一轴承(5)更大的直径，并且其中适配件(3)被设计用于平衡第一轴承(5)和孔(9)之间的直径差距；其中适配件(3)具有用于第一轴承(5)的外圈(15)的轴向止挡；其中，适配件(3)设计用于沿轴向支承在轴承(7)上；并且其中，适配件设计用于从旋转轴线观察至少部分地在径向内侧搭接第二轴承(7)的外圈(17)。

2.按照权利要求1所述的适配件，其中，适配件(3)设计用于沿轴向支承在第二轴承(7)上和/或第二轴承(7)的外圈(17)上。

3.按照前述权利要求之一所述的适配件，其中，适配件(3)具有用于第一轴承(5)的轴向止挡。

4.按照前述权利要求之一所述的适配件，其中，适配件(3)设计用于将第一轴承(5)的内圈(11)和第二轴承(7)的内圈(13)相互耦连。

5.按照权利要求4所述的适配件，其中，所述适配件包括连接结构(103)，该连接结构设计用于将适配件(3)与第二轴承(7)的内圈(13)的对应连接结构(45)耦连。

6.按照权利要求4或5所述的适配件，其中，适配件(3)具有另一连接结构(113)，所述另一连接结构设计用于将适配件(3)与第一轴承(5)的内圈(11)的对应连接结构(43)相连。

7.按照前述权利要求之一所述的适配件，其中，适配件(3)是单独的构件和/或其中适配件(3)设计用于从旋转轴线观察至少部分地在径向外侧搭接第一轴承(5)的外圈(15)。

8.一种轮轴承(2)，具有以下特征：

第一轴承(5)；和

第二轴承(7)，第一轴承和第二轴承分别设置在孔(9)中；

其中第二轴承(7)具有比第一轴承(5)更大的直径；和

按照权利要求1至7之一所述的适配件(3)。

9.按照权利要求8所述的轮轴承，其中，所述孔(9)至少在轴承(5,7)所设置的区域中具有基本上相同的直径。

10.一种轴承单元(1)，具有以下特征：

第一轴承(5)；和

第二轴承(7)；其中第二轴承(7)具有比第一轴承(5)更大的直径；和

按照权利要求1至7之一所述的适配件(3)；

其中第一轴承(5)的内圈(11)与第二轴承(7)的内圈(13)沿轴向出于装配目的而耦连。