CN106151293A - 保持器系统 - Google Patents

Abstract

一种用于将部件保持在开口中的保持器系统包括保持器，该保持器包括套筒，套筒具有公差配合在开口内的外尺寸。至少一个可偏转保持凸块形成在套筒上并且在第一边缘和第二边缘之间径向向内延伸，其中保持器构形成当保持凸块朝开口的内壁径向向外偏转时使部件穿过其中，且，其中当部件已脱离保持凸块时，可偏转保持凸块返回其径向向内延伸位置，将部件锁定在开口中的适当位置。

Description

保持器系统

技术领域

本发明的主题涉及子组件内的保持零件，尤其涉及用于在开口或套筒中安装诸如轴承、轴等部件的系统和方法。

背景技术

在机械系统的设计和装配中，常见的是将轴承支承的旋转轴装配到以下装置内，诸如分动箱、变速器、发动机、轮毂、扭矩管以及传递旋转的其他组件。在这种情况下，通常的情况是轴承设置在非旋转外壳与旋转轴之间。当将轴承安装在外壳中时，例如，轴承可以安装在轴的端部并可以插入到经机械加工或以其它方式形成在外壳中的盲开口内。盲开口构造为在其中接收轴承和/或轴承组件(即，轴承通常包括多个部件，诸如内座圈、外座圈以及设置在其间的滚珠或滚子)以及轴。轴承组件在盲开口中的保持通常使用弹簧夹或其他类似装置来实现，所述弹簧夹或其他类似装置插入到开口内并安置在凹槽中、在开口的壁中以及在轴承的外侧。为了安装这种弹簧夹，需要自由进入开口的特殊工具。当工具进入受到可邻近开口安装的其他部件(诸如齿轮等)阻碍时，诸如弹簧夹的保持部件的安装是成问题的。将需要提供一种用于在盲开口中安装轴承或其他圆柱形部件而不需要工具进入的保持系统和方法。

发明内容

在一个示例性实施例中，用于将部件固定地保持在具有内壁的开口中的保持系统包括：套筒，其包括从开口的口部向内公差配合在内壁内的外尺寸；第一边缘和第二边缘，其限定了套筒的高度“H”；以及至少一个可偏转保持凸块，其形成于套筒上并且在第一边缘与第二边缘之间从套筒径向向内延伸，其中保持器构造为使部件穿过其中，保持凸块朝向开口的内壁径向向外偏转，并且其中当部件已脱离保持凸块时，可偏转保持凸块返回其径向向内延伸的位置而将部件锁定在开口中的适当位置。

在另一个示例性实施例中，用于将轴承组件固定地保持在外壳中的保持系统包括外耳和保持器，所述外壳包括具有口部并由内壁限定的至少一个开口，所述保持器包括：套筒，其包括从口部向内公差配合在内壁内的外尺寸；第一边缘和第二边缘；以及至少一个可偏转保持凸块，其形成于套筒上并且在第一边缘与第二边缘之间从套筒径向向内延伸，其中保持器构造为使轴承组件穿过其中，可偏转保持凸块朝向开口的内壁径向向外偏转，并且其中当轴承组件已脱离可偏转保持凸块时，可偏转保持凸块返回其径向向内延伸的位置而将轴承组件锁定在外壳开口中的适当位置。

在又一个实施例中，公开了一种用于将轴承组件支承的可旋转轴安装在管状开口中的保持器系统。该保持器系统具有轴支承件，所述轴支承件包括套筒，该套筒具有内尺寸“D1”和外尺寸“d1”，“D1”公差配合成围绕可旋转轴的外径，“d1”公差配合在轴承组件的内座圈的内径内。第一和第二轴向间隔开的可偏转保持凸块形成于套筒上并在第一边缘与第二边缘之间从套筒径向向外延伸，使得可偏转保持凸块之间的轴向距离等于轴承高度“h”，其中轴支承件就位情况下的可旋转轴可插入到轴承内座圈内，且第一可偏转保持凸块朝向可旋转轴的外表面径向向内偏转，直到第一可偏转保持凸块压入穿过轴承内座圈，并且第二保持凸块抵靠于第一可偏转保持凸块，从而将轴锁定在轴承组件的适当位置，以及当轴支承件的第一可偏转保持凸块反弹回到进入径向向外延伸位置的位置中时，将管状通道锁定在轴承组件的适当位置。

当与附图结合时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点容易在本发明的以下详细描述中变得显而易见。

附图说明

其他的特征、优点和细节仅以实例的方式出现在实施例的以下详细描述中，该详细描述参照附图给出，其中：

图1是体现本发明特征的保持器系统的部分截面图；

图2是体现本发明特征的保持器的等距视图；

图3A、图3B和图3C是图1的保持器系统的示意性截面图，其示出了将轴承组件安装到开口内的顺序，该保持器系统具有体现本发明特征的保持器；

图4是体现本发明特征的保持器的另一个实施例的等距视图；

图5是图1的保持器系统壳体的示意性截面图，其示出了图4保持器的安装；

图6是体现本发明特征的保持器的另一个实施例的等距视图；

图7是示出了图6的保持器的安装的管状部件的示意性截面图；

图8是体现本发明特征的轴支承件的轴测图；以及

图9是示出了图8的轴支承件的安装的管状部件的示意性截面图。

具体实施方式

以下的描述在性质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开内容、其应用或者使用。应当理解，贯穿附图，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。如本文所用，术语车辆不限于仅汽车、卡车、货车或运动型多功能车辆，而包括适合于输送载货的任何自驱动或牵引运输工具。所示的实施例可以应用于车辆部件，但是本文中所公开的系统可以用于其中部件经受相应开口中的支承的任何合适的应用(例如，运输、能源、机械和航空应用，并且特别地包括许多其他类型的车辆部件和应用)。

现在参照图1和图2，在示例性实施例中，示出了包括外壳12的机械装置10。机械装置10的外壳可以包括用于在其中旋转的机构(未示出)。在实施例中，机械装置10为用于机动车辆的变速箱。外壳12包括形成于其中的至少一个开口16。开口16由内壁22来限定，内壁22构造为接收可旋转轴20的第一端18，如将在本文中的进一步详细描述。可旋转轴20可以具有构造为啮合齿轮(未示出)的花键型第一端或在外壳12内可旋转地操作从而对轴20施加旋转的其他驱动器。

在实施例中，保持器系统包括保持器30，保持器30包括套筒32，套筒32可以由钢板、塑料、复合材料或其他适当的材料的薄壁管构成。套筒32的外尺寸33公差配合在外壳12的开口16的内壁22内。至少一个可偏转保持凸块36形成于保持器30的套筒32上，并且从在第一边缘34与第二边缘35之间从套筒径向向内延伸。在实施例中，可偏转保持凸块36可以在形成保持器30期间冲压到圆形套筒中。

在实施例中，诸如轴承组件40的可插入部件可以包括任何数目的构型。通常，轴安装轴承包括外座圈42、内座圈44以及设置在内座圈与外座圈之间以允许在其间旋转的轴承部件46。轴承组件具有高度“h”。

现在参照图3A至图3C，继续参照图1和图2，在一个示例性实施例中，开口16的内壁22包括与开口16的口部28以一定距离间隔开的内止挡部24。外止挡部26也设置在开口16的内壁22中，并且设置为距口部28“Y”的距离，其中(x＞y)，差值等于轴承高度“h”。在内止挡部24与外止挡部26之间区域中的内壁22的直径“d”小于在外止挡部26与开口16的口部28之间区域中的内壁22的直径“D”。更具体地，在内止挡部24与外止挡部26之间区域中的内壁22的直径“d”等于或小于轴承组件40的外座圈42的外尺寸，并且在外止挡部26与开口16的口部28之间的区域中的内壁22的直径“D”等于或小于保持器32的套筒32的外尺寸33。

在所述的实施例中，保持器30插入开口16中并且抵靠于外止挡部26，其中一个或多个保持凸块36径向向内延伸。取决于套筒32的外尺寸33，保持器30可以压入配合在合适位置。在保持器30就位的情况下，轴承组件40插入开口16并且压入通过并且穿过保持器30，图3B和图3C。在所述的实施例中，轴承外座圈42的外尺寸小于保持器30的套筒32的内尺寸37。当轴承组件40的外座圈42与保持器30的可偏转保持凸块36接触时，凸块朝向开口16的内壁22径向向外偏转，图3B，以允许轴承向内通过保持器30并且抵靠于内止挡部24。一旦轴承40的外座圈42已脱离保持器30的一个或多个保持凸块36，其将反弹回进入径向向内位置中的位置，从而将轴承组件40锁定在一个或多个可偏转保持凸块36与内止挡部24之间的开口16内的适当位置，图3C。

在另一实施例中，并且参照图4和图5，继续参照图1，开口16的内壁22包括内止挡部24。保持器30包括套筒32，套筒32的外尺寸33公差配合在内止挡部24与外壳12的口部28之间的区域中的内壁22的直径“D”内。至少一个可偏转保持凸块36形成于保持器30的套筒32上，并且从套筒径向向内延伸，并且轴向位于套筒32的第一边缘34与第二边缘35之间，使得保持凸块36与第二边缘35之间区域的高度等于轴承高度“h”。

如图5中所示，保持器30插入开口16并且抵靠于内止挡部24，其中一个或多个可偏转保持凸块36径向向内延伸。随后，并且如参照上述实施例所述，轴承组件40插入开口16并且压入保持器套筒32中。当轴承组件40的外座圈42与保持器30的一个或多个可偏转保持凸块36接触时，凸块朝向开口16的内壁22径向向外偏转，以允许轴承通过一个或多个可偏转保持凸块36并且抵靠于内止挡部24。一旦轴承40的外座圈42已脱离保持器30的一个或多个可偏转保持凸块36，其反弹回进入径向向内延伸位置中的位置，从而将轴承40锁定在开口16内的套筒32的保持凸块36与第二边缘35之间区域内的适当位置，图5。在所示出的实施例中，轴承40的外座圈42位于保持器30的套筒32内，从而消除对于在内壁22中机械加工两个止挡部的需求并且简化了公差机械加工，这是因为对于保持轴承组件40所需的公差由保持器30来承载。

在又一实施例中，并且参照图6和图7，期望将轴承组件40安装在管状开口56中例如用于支承扭矩管中的轴承。保持器30可以包括套筒32，其中外尺寸33的公差配合在管状开口56的内壁22的直径“D”内。第一和第二轴向间隔开的可偏转保持凸块36、36A形成于保持器30的套筒32上，并且在第一边缘34与第二端35之间从套筒径向向内延伸，使得可偏转保持凸块36、36A之间的轴向距离等于轴承高度“h”。在实施例中，保持凸块36、36A可以在形成保持器30期间冲压进套筒中。如图7中所示，保持器30可以压入配合或以其他方式固定(例如粘合、焊接)进管状开口56，其中可偏转保持凸块36、36A径向向内延伸。

在保持器30就位于管状开口56中的情况下，轴承组件40插入其中并且压入穿过保持器30的第一可偏转保持凸块36。当轴承组件40的外座圈42与可偏转保持凸块36接触时，凸块朝向管状开口56的内壁22径向向外偏转，以允许轴承通过可偏转保持凸块36，并且抵靠于第二轴向间隔开的保持凸块36A。一旦轴承组件40的外座圈42已脱离轴承保持器30的(或多个)可偏转保持凸块36，可偏转保持凸块36将反弹回进入径向向内延伸位置中的位置，从而将轴承组件40锁定在保持器30的套筒32内的适当位置，并且如此锁定在管状部件56内的适当位置，图9。更具体地，轴承组件40的外座圈42位于保持器30的套筒32内，其中对于保持轴承组件40所需的公差由轴承保持器30来承载。

在替代实施例中，并且参照图8和图9，可以期望将轴承支承的可旋转轴20安装在管状开口56中，例如(诸如)以支承在轴承组件40的内座圈44中的支撑轴。轴支承件60包括套筒62，套筒62可以由钢板、塑料、复合材料或其他适当的材料的薄壁管构成。套筒62的内尺寸64公差配合成围绕可旋转轴20的外直径“D1”。第一和第二轴向间隔开的可偏转保持凸块66、66A形成于轴支承件60的套筒62上，并且在其第一边缘68与第二边缘70之间从套筒径向向外延伸，使得保持凸块66、66A之间的轴向距离等于轴承高度“h”。在实施例中，可偏转保持凸块66、66A可以在形成轴支承件60期间冲压进套筒中。如图9中所示，轴支承件60可以压入配合或以其他方式固定(例如粘合、焊接)在轴20上，其中可偏转保持凸块66、66A径向向外延伸。另外，由在可偏转保持凸块66、66A之间延伸的轴支承件60的套筒62的外尺寸72限定的直径“d1”的公差配合在轴承内座圈44的内直径内。

在轴支承件60就位于可旋转轴20上的情况下，轴插入轴承内座圈44中直到轴支承件60的一个或多个可偏转保持凸块66压入通过轴承组件40的内座圈44。当轴承组件40的内座圈44与可偏转保持凸块66接触时，凸块朝向可旋转轴20的外表面76径向向内偏转，以允许可伸缩凸块66通过轴承内座圈44并且抵靠于第二轴向间隔开的保持凸块66A。一旦轴承组件40的内座圈44已脱离保持器凸块66的一个或多个可偏转保持凸块66，其将反弹回进入径向向外延伸位置中的位置，从而将轴20相对于支承在管状开口56中的轴承组件40锁定在适当位置。在所示出的实施例中，轴支承件60的圆形套筒62的外尺寸72位于轴承组件40的内座圈44内。

在本文中所示出的实施例中，至少一个可偏转保持凸块36和66可以包括两个或多个凸块，从而针对轴承组件40或由此保持的其他部件增加保持器30和轴支承件60的保持可靠性。在实施例中，可偏转保持凸块36、66具有倾斜轮廓，使得利于轴承40、轴20或其他部件插入开口16或轴开口56中并且插入锁定位置，并且防止被移除。

本文说明和描述的实施例涉及一种可以用来在不使用传统的保持装置(诸如需要使用安装工具和由此必需的进入)的情况下保持物品(诸如其他配合组件中或其上的轴承、轴等)的新颖的保持和支承系统。预期保持和支承系统可以适用于用来描述本文的发明概念的固定应用和实施例之外的一定范围的固定应用和实施例。虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将了解，在不脱离本发明的范围的情况下可以作出各种改变且等效物可以被其元件取代。另外，在不脱离本发明的本质范围的情况下，可以作出许多修改以使材料的特定情形适应于本发明的教示。因此，预期本发明不限于所公开的特定实施例，但是本发明将包括落在申请范围内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种用于将部件固定地保持在具有内壁的开口中的保持器系统，所述保持器系统包括：

包括套筒的保持器，所述套筒具有从所述开口的口部向内公差配合在所述内壁内的外尺寸、第一边缘和第二边缘以及形成于所述套筒上并且在所述第一边缘与所述第二边缘之间从所述套筒径向向内延伸的至少一个可偏转保持凸块；其中

所述保持器构造为使所述部件穿过其中，所述可偏转保持凸块可朝所述开口的所述内壁径向向外偏转；且其中

当所述部件已脱离所述可偏转保持凸块时，所述可偏转保持凸块返回到其径向向内延伸位置，从而将所述部件锁定在所述开口中的适当位置。

2.根据权利要求1所述的保持器系统，其还包括：

内止挡部，其设置在所述开口的所述内壁中与所述开口的所述口部相距“x”的距离；

所述保持器，其设置在所述内壁内并且介于所述内止挡部与所述开口的所述口部之间；其中

所述部件锁定在所述可偏转保持凸块与所述内止挡部之间的适当位置。

3.根据权利要求2所述的保持器系统，其还包括：

外止挡部，其设置在所述开口的所述内壁中与所述开口的所述口部相距“Y”的距离，其中“X”＞“Y”且其中“X”与“Y”之差等于所述部件的高度“h”；

在所述内止挡部与所述外止挡部之间区域中的内壁直径“d”；

在所述外止挡部与所述开口的所述口部之间区域中的外壁直径“D”，其中“D”大于“d”；其中

所述保持器可插入到所述开口中并且抵靠于所述外止挡部，且所述可偏转保持凸块径向向内延伸；其中

所述部件可插入到所述开口中并且压入通过并穿过所述保持器以抵靠于所述内部轴承止挡部，且；其中

所述保持器的所述可偏转保持凸块返回到所述径向向内延伸位置，从而将所述部件锁定在所述保持器与所述内止挡部之间的所述开口内的适当位置。

4.根据权利要求3所述的保持器系统，其中所述内壁直径“d”等于或小于所述部件的所述外尺寸，且所述直径“D”等于或小于所述保持器的所述套筒的所述外尺寸。

5.根据权利要求1所述的保持器系统，其中所述保持器还包括：

第一和第二轴向间隔开的可偏转保持凸块，其形成于所述保持器的所述套筒上并且在所述第一边缘与所述第二边缘之间从所述套筒径向向内延伸使得所述可偏转保持凸块之间的轴向距离等于所述部件的高度“h”，其中所述部件可插入穿过所述保持器的所述第一可偏转保持凸块以抵靠于所述第二轴向间隔开的保持凸块，从而将所述部件锁定在所述保持器的所述套筒内的适当位置，且因而一旦所述部件已脱离所述第一保持凸块以使其回弹到进入所述径向向内延伸位置中的位置中而将所述部件锁定在所述开口内的适当位置。

6.根据权利要求1所述的保持器系统，其中所述部件包括轴承组件，所述轴承组件包括外座圈、内座圈和设置在所述内座圈与所述外座圈之间以允许在其间旋转的轴承部件。

7.根据权利要求1所述的保持器系统，其中所述保持器压入配合在所述开口内。

8.根据权利要求1所述的保持器系统，其中所述可偏转保持凸块在形成所述保持器期间压印到所述圆形套筒中。

9.根据权利要求5所述的保持器系统，其中所述可偏转保持凸块在形成所述保持器期间压印到所述圆形套筒中。

10.根据权利要求1所述的保持器系统，其中所述套筒由钢板、塑料或复合材料的薄壁管构成。

11.一种用于将轴承组件固定地保持在外壳中的保持器系统，所述保持器系统包括：

外壳，其包括具有口部并且由内壁限定的至少一个开口；

包括套筒的保持器，所述套筒具有从所述开口的口部向内公差配合在所述内壁内的外尺寸、第一边缘和第二边缘以及形成于所述套筒上并且在所述第一边缘与所述第二边缘之间从所述套筒径向向内延伸的至少一个可偏转保持凸块；其中

所述保持器构造为使轴承组件穿过其中，所述可偏转保持凸块朝所述开口的所述内壁径向向外偏转；且其中

当所述轴承组件已脱离所述可偏转保持凸块时，所述可偏转保持凸块返回到其径向向内延伸位置，从而将所述轴承组件锁定在所述外壳的所述开口中的适当位置。

12.根据权利要求11所述的保持器系统，其还包括：

内止挡部，其设置在所述开口的所述内壁中与所述外壳中的所述开口的所述口部相距“x”的距离；

所述保持器，其设置在所述内壁内并且介于所述内止挡部与所述外壳中的所述开口的所述口部之间；其中

所述部件锁定在所述可偏转保持凸块与所述内止挡部之间的适当位置。

13.根据权利要求12所述的保持器系统，其还包括：

外止挡部，其设置在所述外壳中的所述开口的所述内壁中与所述开口的所述口部相距“Y”的距离，其中“X”与“Y”之差等于所述轴承组件的高度“h”；

在所述内止挡部与所述外止挡部之间区域中的内壁直径“d”；

在所述外止挡部与所述开口的所述口部之间区域中的外壁直径“D”，其中“D”大于“d”；其中

所述保持器可插入到所述外壳中的所述开口中并且抵靠于所述外止挡部，且所述可偏转保持凸块径向向内延伸；其中

所述轴承组件可插入到所述开口中并且可压入通过并穿过所述保持器以抵靠于所述内部轴承止挡部，且；其中

所述保持器的所述可偏转保持凸块返回到所述径向向内延伸位置，从而将所述轴承组件锁定在所述保持器与所述内止挡部之间的所述外壳中的所述开口内的适当位置。

14.根据权利要求13所述的保持器系统，其中所述内壁直径“d”等于或小于所述轴承组件的所述外尺寸，且所述直径“D”等于或小于所述保持器的所述套筒的所述外尺寸。

15.根据权利要求11所述的保持器系统，其中，所述保持器压入配合在所述开口内。

16.根据权利要求11所述的保持器系统，其中所述可偏转保持凸块在形成所述保持器期间冲压到所述套筒中。

17.根据权利要求11所述的保持器系统，其中所述套筒是由薄钢板、塑料或复合材料的薄壁管构成。

18.根据权利要求11所述的保持器系统，其中所述保持器还包括：

第一和第二轴向间隔开的可偏转保持凸块，其形成于所述保持器的所述套筒上并且在所述第一边缘与所述第二边缘之间从所述套筒径向向内延伸，使得所述可偏转保持凸块之间的轴向距离等于所述轴承组件的高度“h”，其中所述轴承组件可插入穿过所述保持器的所述第一可偏转保持凸块并且抵靠于所述第二轴向间隔开的保持凸块，从而将所述轴承组件锁定在所述保持器的所述套筒内的适当位置，并且一旦所述轴承组件已经脱离所述第一保持凸块以使其回弹到进入所述径向向内延伸位置中的位置中而将所述轴承锁定在所述开口内的适当位置。

19.一种用于将轴承组件支承的可旋转轴安装在管状开口中的保持器系统，所述保持器系统具有轴支承件，所述轴支承件包括：

套筒，所述套筒具有内尺寸“D1”和外尺寸“d1”，“D1”公差配合成围绕所述可旋转轴的外径，“d1”公差配合在所述轴承组件的内座圈的内径内；

第一和第二轴向间隔开的可偏转保持凸块，其形成于所述套筒上并且在第一边缘与第二边缘之间从所述套筒径向向外延伸，使得所述可偏转保持凸块之间的轴向距离等于轴承高度“h”；其中

所述轴支承件就位情况下的所述可旋转轴可插入到所述轴承内座圈内，并且所述第一可偏转保持凸块朝向所述可旋转轴的外表面径向向内偏转，直到所述第一保持凸块被压入穿过所述轴承内座圈，并且所述第二保持凸块抵靠于所述轴承内座圈，从而将所述轴锁定在所述轴承组件中的适当位置，以及当所述轴支承件的所述第一可偏转保持凸块回弹到进入所述径向向内延伸位置的位置中时将所述轴锁定在所述管状通道中的适当位置。

20.根据权利要求1所述的保持器系统，其中所述可偏转保持凸块具有倾斜轮廓。