CN105765252B - 轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承装置(1)，包括至少一个滚动轴承(2)，所述至少一个滚动轴承(2)与至少局部区段设计成板状的轴承支架(3)连接，其中，轴承支架(3)具有用于滚动轴承(2)的外圈(5)的安装孔(4)，其中，滚动轴承(2)的外圈(5)通过两个固定板(6，7)固定在轴承支架(3)上，这两个固定板定位在轴承支架(3)的两个端面(8，9)上，其中，这两个固定板(6，7)在两个夹紧面(10，11)上夹紧所述外圈(5)并且其中，在轴向方向(a)上测得的、轴承支架(3)的端面(8，9)之间的距离(X)小于在轴向方向(a)上测得的、外圈(5)的夹紧面(10，11)之间的距离(Y)。为了在制造方式简单且存在制造公差的情况下确保在外圈和轴承支架之间一定的轴向相对位置，本发明规定，在固定板(7)之一和轴承支架(3)之间设有在轴向方向(a)上作用的弹性元件(12)。

Description

轴承装置
技术领域
本发明涉及一种轴承装置，包括至少一个滚动轴承，该至少一个滚动轴承与至少局部区段设计成板状的轴承支架连接，其中，轴承支架具有用于滚动轴承的外圈的安装孔，其中，滚动轴承的外圈通过两个固定板固定在轴承支架上，这两个固定板固定在轴承支架的两个端面上，其中，两个固定板在两个夹紧面上夹紧外圈并且其中，在轴向方向上测得的、轴承支架的端面之间的距离小于在轴向方向上测得的、外圈的夹紧面之间的距离。
背景技术
此种类型的轴承装置在DE60209752T2中已公开。相似的解决方案出现在DE102007040460A1、US8052331B2、DE1022429A、DE965774B和WO2008/116443A1中。在首先提到的解决方案中，建议轴承装置的一种结构，其中，有待固定在轴承支架中的滚动轴承和其外圈通过侧面的固定板固定在轴承支架上。两个固定板通过螺钉固定在轴承支架上并且使轴承外圈在轴承支架上牢固地夹紧。由此，轴承外圈在两侧被固定板支承；同时，该固定板也支承在设计成板状的轴承支架的两个端面上。
为了在此不会出现外圈轴向紧固的超静定，必须精确地相互协调共同作用的端面。若未精确地相互协调，则虽然有两个固定板轴承仍然会轴向地移动，这是不可接受的，因为然后外圈相对于轴承支架的轴向位置并未明确定义。这在装置运行时例如由于被滚动轴承支承的变速器轴的未定义的位置导致过大的噪音和增大的磨损。
因此，所述的已知解决方案缺点在于，必须要很高的制造费用，这使得轴承支架的制造成本很高。
还已知的技术方案是，滚动轴承或其外圈仅通过唯一的固定板固定在轴承支架上。但此处缺点的是，轴承在轴承支架上的紧固并不与所述的已知解决方案一样稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，改进一种按本发明的轴承支架，使得在简单并因此成本低廉的制造方式和因此存在的相应制造公差情况下仍然确保在外圈和轴承支架之间的一个定义的轴向相对位置。
本发明所要解决的技术方案通过本发明规定，在固定板之一和轴承支架之间设有在轴向方向上作用的弹性元件。
弹性元件在此可以以不同的方式设计。第一结构方案规定，弹性元件设计成O型圈。此外，弹性元件可以设计成盘形弹簧或盘形弹簧组。弹性元件还可以由两个固定板之一的材料构成；在该情况下，固定板的一个区段尤其设计成弹性的。
弹性元件可以由金属，尤其是弹簧钢制成。该弹性元件也可以由塑料或橡胶。
两个固定板优选具有不同的机械强度。
轴承支架的端面之间的距离与外圈的夹紧面之间的距离所成的比例为优选在0.90到0.995之间，特别优选在0.975到0.995之间。
两个固定板可以借助螺钉固定在轴承支架上。
优选，两个固定板之一在此抗丢失地与滚动轴承的外圈连接，其中，这一个固定板优选设置在外圈的端面区域的车槽(Ausdrehung)内。
若涉及轴承外圈的夹紧面(这两个固定板借助该夹紧面夹紧外圈)，应当注意的是，优选的结构方案规定，夹紧面通过外圈的环形槽形成；然后它是所述环形槽的端面(该解决可能性在下面的实施例中还要进一步阐述)。但也同样可能的是，仅在轴承圈的轴向端部区域中存在这种环形槽(Eindrehung)并且固定板在轴承外圈的另一个轴向端部处将轴承外圈在其没有环形槽的端面上夹紧。最后还可能的是，完全省掉在轴承外圈中的环形槽，使得在该实施方式中，固定板贴靠在轴承外圈的端面上并因此夹紧外圈。
为了实现所述的两个固定板不同的机械强度，存在不同的可能性，其中一些可能性如下面所提及的；这两个固定板也可以以组合的方式使用。两个固定板首先可以具有(在轴向方向上)不同的厚度。它们可以(在轴向方向上看)具有不同的尺寸。此外，它们可以由不同的材料制成。两个固定板还可以分别由多个相互堆叠布置的板元件组成。在此，然后两个固定板具有不同数量的这种板元件。
一般可以通过所述的和其他措施实现两个固定板的不同变形性能：可以提供不同的材料强度、两个固定板不一致的结构方案、不同的固定板厚度，在固定板中不同的加固元件、不同数量的构成固定板的单个元件(例如多个不同的薄板层)，使得整体上实现固定板在轴向方向上不同的弹-塑性性能。因此重要的只是，至少在固定板的各区段中存在不同的机械强度。
在此优选具有较大机械强度的固定板，该固定板抗丢失地与滚动轴承的外圈连接。
最后可以规定，螺钉的螺钉头设置在具有较小机械强度的固定板上。
此处设计成板状的轴承支架也可以是壳体的壁区段，在该壁区段上或壁区段中固定滚动轴承。
本发明的建议旨在，解决如所述的在将轴承外圈固定在轴承支架上时超静定的问题。提供在固定板和轴承支架之间的一个定义的轴向缝隙的组合，该轴向缝隙在固定螺钉被拧紧时被消除，其中，在轴向方向作用的弹性元件布置在固定板之一和轴承支架之间。
这样的结果是，在拧紧固定螺钉时有目的地相对参考装置牵引轴承外圈，该参考装置通过其上未设有弹性元件的轴承装置的侧面定义。此处，优选设置固定板，该固定板刚性大于其上设有弹性元件的固定板。
因此可以有利地排除了轴向轴承定位的超静定，为此，不需要极高的制造精度，如在开头所述的在先公开的解决方案中那样。
因此也就是说不必要对固定板和轴承外圈和轴承支架或壳体的壁均要求的小的制造公差，这使制造成本能够更低。
此外，以此可以减小废品率。
附图说明
在附图中，示出本发明的一个实施例。单独的一个图示出通过轴承装置的径向剖面，其中，滚动轴承由轴承支架固定。
具体实施方式
在附图中示出轴承装置1，该轴承装置包括滚动轴承2，所述滚动轴承2应当固定在轴承支架3中。示出在拧紧螺钉13(图中仅示出一个)之后的最终安装的状态。
所示的轴承支架3具有设计成至少所示的具有两个端面8和9的板状区段，这两个端面8和9在轴向方向a上具有彼此间的距离X。轴承支架3可以是一个例如装入变速器壳体中的部件；但它本身也可以是例如变速器的壳体的区段。
为了安装滚动轴承2的外圈5，轴承支架3具有安装孔4。滚动轴承2通过外圈5插进安装孔中并且轴向地固定，方式是在轴承支架3的两个端面8，9上各固定有一个固定板6和7。
在外圈5上并且在外圈5的两个端面的区域中构造有夹紧面10和11，该夹紧面10和11(如所示)可以通过外圈5的环形槽形成。
重要的是，在轴向方向a上测得的、轴承支架3的端面8和9的距离X小于在轴向方向a上测得的、外圈5的夹紧面10和11的距离Y。此外，作为重要的措施规定，在固定板之一(即，右方固定板7)和轴承支架3之间设有在轴向方向a上作用的弹性元件12；此处应当强调的是，仅提供唯一一个弹性元件12。
弹性元件12在附图中仅示意性表示；该弹性元件在此可考虑用于任意的结构。
若将螺钉13插入轴承支架3的相应通孔中并且拧紧(用于螺钉13的配对螺纹位于左方固定板6中)，则由外圈5、轴承支架3和固定板6，7连同弹性元件12构成的复合结构被夹紧并因此将滚动轴承2固定在轴承支架3上。
为了这以静态确定的方式并且即使存在取决于制造的公差毫无问题地实现，提供所述的设计，亦即，在轴向方向a上测得的、轴承支架3的端面8和9的距离X小于在轴向方向a上测得的、外圈5的夹紧面10和10的距离Y。据此，首先(仍然在拧紧螺钉13(未示出)之前)存在在端面9和固定板7在轴承支架3上的贴靠面之间的轴向缝隙。
为了现在当螺钉13拧紧时得到外圈5相对于轴承支架3的一个定义的轴向位置，提供弹性元件12。这促使在螺钉13拧紧时、由于制造导致的公差通过弹性元件12以及右方固定板7的径向内部的区域或多或少的较大变形被补偿，使得外圈5限定地以夹紧面10贴靠在左方固定板6上，因此定义了在外圈5和轴承支架3之间的相对位置。
有利于该过程的方式是，两个固定板6和7设计成不同的并因此具有不同的机械强度。与之关联地应当指出，左方固定板6的厚度d1大于右方固定板7的厚度d2，从而可以有目的地产生所述的效果；这些变形主要出现在右方固定板7上，从而通过左边固定板6限定在外圈5和轴承支架之间的相对位置。在拧紧螺钉13时也就是具有比另外的固定板6更小的机械强度的固定板7弯曲，使得通过机械强度更大的固定板6限定外圈5相对轴承支架3的端部位置。
在所示的实施例中，它(如所阐述)具有右方固定板7，该右方固定板相比左方固定板6具有更小的机械强度。据此，左边固定板6限定外圈5与轴承支架3的相对位置；右方固定板7在螺钉13拧紧时相应地弯曲(如图中夸大地示出的)，这通过塑性的和/或弹性的变形实现。
较小的厚度d2在此为较大厚度d1的优选最大75％，优选最大60％。
在轴承支架3的端面8和9之间的距离X与夹紧面10和外圈5之间的距离Y所成的比例为在0.90到0.995之间时。在消除预期的制造公差的情况下可以实现可靠的夹紧，这根据弹性元件12的尺寸来选择。然后可能的是，无需耗费的措施，制造所需的部件，但在安装时确保，再安装过程结束时存在外圈5相对轴承支架3的确定的位置。
在该实施例中规定，更厚的并因此刚性更大的固定板6与滚动轴承2抗丢失地连接。这实现的方式是，在外圈5的左方端面区域内这样地车削，使得固定板6在轴向推上外圈5时并因此(不超过相应的拔出力)固定地与外圈5连接。
此外规定，螺钉13的螺钉头14以更少的机械强度贴靠在固定板7上。
通过首先(在螺钉拧紧之前)存在的轴向缝隙，制造公差不再重要；制造公差在螺钉13拧紧时被补偿或吸收，并且特别通过固定板6，7和弹性元件12的弹性变形或塑性变形消除该制造公差。
当轴承装置例如安装在变速器中时，滚动轴承2优选首先通过抗丢失地布置在其上的固定板6压紧到轴15上并且(如在附图中所示)轴向地固定。轴承支架3通过其安装孔4带到通过滚动轴承2的外圈5上并且安装。在此，预安装的固定板6与轴承支架3的端面8齐平地结束，使得此处在固定板6与轴承支架3的端面8之间没有轴向缝隙。
然后，环形构造的弹性元件12放置在轴承支架3的端面9上，然后，第二固定板7插入外圈5中的相应环形槽中，其中，然后首先获得轴向缝隙。然后，螺钉13拧入该装置中，即，使得螺钉头14支承在机械强度更弱的固定板7的端面上(如图中所示)。
通过拧紧螺钉13，由于弹性元件12首先形成第一轴向预紧力。这一直进行，直到固定板7在螺钉13被相应拧紧之后无间隙地贴靠在轴承支架3的端面9上为止。通过螺钉13的进一步拧紧进行弹性元件12的进一步弹-塑性变形，使得可以补偿公差。
在所有螺钉13被同时拧紧时，也就是说轴承装置通过主要是具有较小刚性的固定板7的弹-塑性变形以及通过弹性元件12的弹性的，必要时塑性的弯曲进行固定连接。从弹性元件12的压缩的作用的弹性份额中获得有利的沿轴向的预紧力。据此，外圈5相对于轴承支架3的位置通过固定板6限定。
附图标记列表
1 轴承装置
2 滚动轴承
3 轴承支架
4 安装孔
5 外圈
6 固定板
7 固定板
8 端面
9 端面
10 夹紧面
11 夹紧面
12 弹性元件
13 螺钉
14 螺钉头
15 轴
a 轴向方向
X 端面之间的距离
Y 夹紧面之间的距离
d1 厚度
d2 厚度

Claims (13)

1.一种轴承装置(1)，包括至少一个滚动轴承(2)，所述至少一个滚动轴承(2)与至少局部区段设计成板状的轴承支架(3)连接，其中，所述轴承支架(3)具有用于所述滚动轴承(2)的外圈(5)的安装孔(4)，其中，所述滚动轴承(2)的外圈(5)通过两个固定板(6，7)固定在所述轴承支架(3)上，所述两个固定板(6，7)固定在所述轴承支架(3)的两个端面(8，9)上，其中，所述两个固定板(6，7)在两个夹紧面(10，11)上夹紧所述外圈(5)，并且其中，在轴向方向(a)上测得的、所述轴承支架(3)的端面(8，9)之间的距离(X)小于在轴向方向(a)测得的、所述外圈的夹紧面之间的距离(Y)，
其特征在于，
在固定板之一(7)和轴承支架(3)之间设有作用在轴向方向(a)上的弹性元件(12)。
2.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述弹性元件(12)设计成O型圈。
3.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述弹性元件(12)设计成盘形弹簧或盘形弹簧组。
4.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述弹性元件(12)由所述两个固定板之一(7)的材料构成。
5.按权利要求1至4之一所述的轴承装置，其特征在于，所述弹性元件(12)由金属组成。
6.按权利要求5所述的轴承装置，其特征在于，所述弹性元件(12)由弹簧钢组成。
7.按权利要求1至4之一所述的轴承装置，其特征在于，所述弹性元件(12)由塑料或橡胶组成。
8.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述两个固定板(6，7)具有不同的机械强度。
9.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述轴承支架(3)的端面(8，9)之间的距离(X)与外圈(5)的夹紧面(10，11)之间的距离(Y)所成的比例为0.90到0.995之间。
10.按权利要求9所述的轴承装置，其特征在于，所述轴承支架(3)的端面(8，9)之间的距离(X)与外圈(5)的夹紧面(10，11)之间的距离(Y)所成的比例为0.975到0.995之间。
11.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述两个固定板(6，7)借助螺钉(13)固定在所述轴承支架(3)上。
12.按权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述两个固定板之一(6)抗丢失地与所述滚动轴承(2)的外圈(5)连接。
13.按权利要求12所述的轴承装置，其特征在于，所述抗丢失地与所述滚动轴承(2)的外圈(5)连接的固定板布置在所述外圈(5)的端面区域的车槽内。
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