CN115899094A - 一种轴承防跑圈结构、轴承及波形弹簧 - Google Patents

Abstract

本发明属于轴承领域，具体是涉及到一种轴承防跑圈结构结构、轴承及波形弹簧，包括依次连接的轴承座、轴承和转轴，还包括止动垫块，止动垫块沿轴承轴线两侧均设置有止动块或止动槽，止动垫块一侧与轴承一侧贴合设置，轴承与止动垫块配合侧设置有与止动块或止动槽嵌合的配合槽I或配合块I，轴承座的孔肩或转轴的轴肩上设置有与另一止动块或止动槽配合的配合槽Ⅱ或配合块Ⅱ，本发明实现了轴承与轴承座或轴承与转轴的周向锁止，有效防止轴承跑圈的发生，另外在安装过程中具有自动对齐安装的功能，在提高产品的可靠性、NVH性能和使用寿命同时能够减少零件数量，降低产品制造成本，提高产品的制造效率。

Description

一种轴承防跑圈结构、轴承及波形弹簧

技术领域

本发明属于轴承领域，具体是涉及到一种轴承防跑圈结构结构、轴承及波形弹簧。

背景技术

旋转轴承在实际应用过程中，由于设计因素、载荷因素和环境因素的影响，轴承外圈与轴承座孔之间、轴承内圈与转轴之间会产生相对滑动的情况，这将导致轴承、轴承座孔、轴承预紧弹簧或者转轴出现磨损的现象，并产生噪声、振动异常等问题，跑圈严重时将直接导致轴承烧损，发生严重的安全事故，造成重大的经济损失。因此，预防轴承跑圈是各个轴承应用行业亟需解决的技术难题。

另外传统的铝合金壳体轴承座通常采用钢质镶套用于增强轴承座硬度及强度来削弱跑圈影响；也有设计者在轴承座孔内设计有O型密封圈来缓解轴承跑圈的影响。但这类方案都无法彻底解决轴承跑圈问题，且这种设计方案在产品大批量生产时，生产效率低，制造成本高。

中国专利“CN114039445A-一种防跑圈电机轴承及轴承固定结构”提出了一种轴承防止跑圈的结构，但是还是存在安装不便，防跑圈结构占用面积大等问题，难以满足电动汽车动力总成的紧凑性要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有自动对齐安装效果的轴承防跑圈结构及波形弹簧。

本发明的内容包括依次连接的轴承座、轴承和转轴，还包括止动垫块，所述止动垫块沿轴承轴线两侧均设置有止动块或止动槽，所述止动垫块一侧与轴承一侧贴合设置，轴承与止动垫块配合侧设置有与止动块或止动槽嵌合的配合槽I或配合块I，所述轴承座的孔肩或转轴的轴肩上设置有与另一止动块或止动槽配合的配合槽Ⅱ或配合块Ⅱ。

更进一步地，所述止动垫块包括垫块本体，止动块沿轴线方向设置在垫块本体上。

更进一步地，所述垫块本体为波形弹簧。

更进一步地，所述波形弹簧为一根呈环形设置的波形簧片，两个止动块设置在簧片的两端。

更进一步地，所述止动块有簧片端部折弯形成。

更进一步地，所述簧片的折弯部分弧形过渡。

更进一步地，所述垫块本体为弧形结构，止动块设置在垫块本体两端。

更进一步地，所述止动垫块设置在轴承座的孔肩与轴承外圈之间，所述配合槽Ⅱ或配合块Ⅱ设置在轴承座的孔肩上，所述止动垫块设置在转轴的轴肩与轴承内圈之间，所述配合槽Ⅱ或配合块Ⅱ设置在转轴的轴肩上。

本发明还提供一种轴承，所述轴承的内圈和/或外圈侧面设置有配合槽I或配合块I。

本发明还提供一种波形弹簧，所述波形弹簧为一根呈环形设置的波形簧片，波形簧片的两个端部分别朝向两侧设置有止动翘边。

本发明的有益效果是，本发明通过设置止动垫块，并利用止动垫块上沿轴线方向两侧设置的止动块，在配合槽Ⅱ设置在轴承座上时，结合轴承外圈的配合槽I以及轴承座上的配合槽Ⅱ，确保止动垫块、轴承外圈和轴承座三者保持相对固定，实现轴承与轴承座的周向锁止，在配合槽Ⅱ设置在转轴上时，结合轴承内圈的配合槽I以及转轴上的配合槽Ⅱ，确保止动垫块、轴承内圈和转轴三者保持相对固定，实现轴承与转轴的周向锁止，有效防止轴承跑圈的发生，该结构在进行安装时，止动块无需与配合槽I和配合槽Ⅱ对齐，因为只要轴承出现跑圈现象，则轴承外圈上配合槽I的会旋转至止动块位置并与其卡合，之后再出现跑圈则会带动止动垫块进行旋转，另一止动块会移动至配合槽Ⅱ与其卡合，再次锁死轴承外圈，跑圈的问题随即解决。整体上，本发明的结构简单可靠，安装方便快捷，可以直接取消钢质镶套和O型密封圈的使用，提升轴承座的可制造性和生产效率，同时降低了制造成本，结构和安装方式相对于传统的钢质镶套和O型密封圈的使用，防跑圈的效果更好，轴承座的可制造性和生产效率均有提高。另外，在提高产品的可靠性和使用寿命同时能够减少零件数量，提升轴承座所在零件的可制造性以及大批量生产效率，降低相关产品的设计、制造成本。另外，对于空间的占用相对于常规不设置防跑圈结构的轴承安装而言，仅仅多出了止动垫块的垫块本体厚度范围的占用。

附图说明

图1为本发明的爆炸示意图。

图2为本发明中轴承座的结构示意图。

图3为本发明中止动垫块的第一种实施例的结构示意图。

图4为本发明中止动垫块的第二种实施例的主视图。

图5为本发明中止动垫块的第二种实施例的结构示意图。

图6为本发明中止动垫块的第三种实施例的结构示意图。

图7为本发明中止动垫块的第四种实施例的结构示意图。

图8为本发明中止动垫块与轴承座的安装结构示意图。

图9为本发明中轴承结构示意图。

图10为本发明的结构示意图。

图11为图10的部分剖视图。

图12为本发明实施例二的爆炸示意图。

在图中，1-轴承座；2-轴承；21-外圈；22-内圈；3-转轴；4-止动垫块；41-止动块；42-垫块本体；5-配合槽I；6-配合槽Ⅱ。

具体实施方式

实施例一

如图1-11所示，本发明包括依次连接的轴承座1、轴承2和转轴3，还包括止动垫块4，所述止动垫块4沿轴承轴线两侧均设置有止动块41，所述止动垫块4一侧与轴承2一侧贴合设置，轴承2与止动垫块4配合侧设置有与止动块41嵌合的配合槽I5，所述轴承座1的孔肩上设置有与另一止动块41配合的配合槽Ⅱ6。

本实施例中，用于避免轴承的外圈21跑圈，即基于轴承内圈22与转轴3是过盈配合的，轴承外圈21与轴承座1的孔是间隙或过渡配合的基础上，所述止动垫块4设置在轴承座1的孔肩与轴承2外圈之间，配合槽I5设置在轴承的外圈21上，配合槽Ⅱ6则设置在轴承座1的孔肩上，本实施例通过在两者之间设置止动垫块4，并利用止动垫块4上沿轴线方向两侧设置的止动块41，结合轴承2外圈的配合槽I5以及轴承座1孔肩上的配合槽Ⅱ6，确保止动垫块4、轴承外圈21和轴承座1三者保持相对固定，实现轴承2与轴承座1的周向锁止，有效防止轴承跑圈的发生，该结构在进行安装时，止动块41无需与配合槽I5和配合槽Ⅱ6对齐，因为只要轴承2出现跑圈现象，则轴承外圈21上配合槽I5的会旋转至止动块41位置并与其卡合，之后再出现跑圈则会带动止动垫块4进行旋转，另一止动块41会移动至配合槽Ⅱ6与其卡合，再次锁死轴承外圈，跑圈的问题随即解决，避免轴承跑圈所带来的磨损、振动噪声、产品寿命等问题，整体上，本发明的结构简单可靠，安装方便快捷。

结构和安装方式相对于传统的钢质镶套和O型密封圈的使用，防跑圈的效果更好，在提高产品的可靠性、NVH性能和使用寿命同时能够减少零件数量，降低产品制造成本，提高产品的制造效率，具体而言，轴承座的可制造性和生产效率均有提高，制造成本也有所降低，在提高产品的可靠性和使用寿命同时能够减少零件数量，提升轴承座所在零件的可制造性以及大批量生产效率，降低相关产品的设计、制造成本。

另外，本发明的止动块41、配合槽I和配合槽Ⅱ6是沿轴线方向设置的，对于空间的占用相对于常规不设置防跑圈结构的轴承安装而言，仅仅多出了止动垫块4的垫块本体42厚度范围的占用，另外，在轴承安装过程中，垫块本体42的设置也是一种较为常规的设置方式，因此，本发明的防跑圈结构对于空间的占用微乎其微，尤其是汽车电机轴承领域紧凑度的要求越来越高，本发明可更好的满足要求。而例如“CN114039445A-一种防跑圈电机轴承及轴承固定结构”中，其定位凹槽和凸台是沿轴承的径向方向设置的，无论是空间的占用还是安装便利性均与本申请具有很大差距。

所述止动垫块4包括垫块本体42，止动块41沿轴线方向设置在垫块本体42上，其中垫块本体42的结构优选采用波形弹簧，在起到波形垫圈作用以及效果的同时进一步巩固防跑圈效果。

如图3所示，所述波形弹簧为一根呈环形设置的波形簧片，两个止动块41设置在簧片的两端，以此降低结构的复杂性，简化生产成本，同时不会影响到防跑圈的效果，另外，所述止动块41有簧片端部折弯形成，簧片的折弯部分弧形过渡，进一步降低生产成本，同时便于止动块41卡合至配合槽I5和配合槽Ⅱ6内，减低安装难度，提高自动嵌合过程中的成功率，另外，该种设置方式，止动垫块4没有正反之分，旋转180°之后结构一致，进一步降低安装的工序，同时，在本实施例中，也可以在轴承的外圈21两侧各设置一个配合槽I5，以此是的轴承2两侧均能实现安装，无需区分轴承正反面。

其中止动块41和垫块本体42的横截面既可以图3所示的扁平的片状，也可以是如图4-图5所述的圆形截面，另外，垫块本体42也可以是波浪形结构，此时，可以在安装时预紧垫块本体42，给轴承轴向的预紧力，提升旋转性能，降低轴承振动噪声。

如图7所示，所述垫块本体42为弧形结构，垫块本体42仅为圈状结构的一部分，弧形结构与轴承2的外圈或内圈贴合，止动块41设置在垫块本体42两端，该结构其材料更少，更利于降低成本。

所述止动块41两侧均设置有多个止动块41，具体的，止动块41的数量、位置、形状，可以根据设计需要为1个或者多个。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：

如图12所示，所述配合槽Ⅱ6不是设置在轴承座1的孔肩上，而是设置在转轴3的轴肩上，配合槽I5则设置在轴承内圈22上，对应的，止动垫块4设置在轴承内圈22与转轴3的轴肩之间，其余的结构基本相似或者仅做对应性变化，再次不在赘述。

本实施例中，用于避免轴承的内圈22跑圈，即基于轴承外圈21与轴承座1是过盈配合的，轴承内圈22与转轴3是间隙或过渡配合的基础上，本实施例的效果与实施例一基本相似。

实施例三

本实施例与实施例一和实施例二基本相同，不同之处在于：

所述止动垫块4上是设置的止动槽，而轴承2上设置的是配合块I，轴承座1或转轴3上设置的是配合快Ⅱ，即与实施例一和实施例二而言，槽和快的位置相互调换，同样可以满足防跑圈效果、安装便利性和极少的空间占用，生产成本会有所提高。

本发明还提供一种轴承，所述轴承的内圈和/或外圈侧面设置有配合槽I5或配合块I，用于配合止动垫块4形成防跑圈结构。

如图3所示，本发明还提供一种波形弹簧，所述波形弹簧为一根呈环形设置的波形簧片，波形簧片的两个端部分别朝向两侧设置有止动翘边。

本发明提出的防轴承跑圈结构，彻底解决轴承在旋转时因为跑圈带来的一系列问题，如磨损、振动噪声、产品寿命等问题，同时能够对当前轴承座孔的设计、制造进行简化，大大提升了零件生产效率、并降低制造成本，在提升产品的运行性能及可靠性同时，大大延伸了产品的使用寿命。本发明技术成果能够被广泛应用于汽车及汽车零部件、航空航天、工业自动化、海工装备、军工及特种装备、新能源及节能技术、医疗器械等领域。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的保护范围限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入本申请的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承防跑圈结构，包括依次连接的轴承座(1)、轴承(2)和转轴(3)，其特征是，还包括止动垫块(4)，所述止动垫块(4)沿轴承轴线两侧均设置有止动块(41)或止动槽，所述止动垫块(4)一侧与轴承(2)一侧贴合设置，轴承(2)与止动垫块(4)配合侧设置有与止动块(41)或止动槽嵌合的配合槽I(5)或配合块I，所述轴承座(1)的孔肩或转轴(3)的轴肩上设置有与另一止动块(41)或止动槽配合的配合槽Ⅱ(6)或配合块Ⅱ。

2.如权利要求1所述的轴承防跑圈结构，其特征是，所述止动垫块(4)包括垫块本体(42)，所述垫块本体(42)为圈状，止动块(41)沿轴线方向设置在垫块本体(42)上。

3.如权利要求2所述的轴承防跑圈结构，其特征是，所述垫块本体(42)为波形弹簧。

4.如权利要求3所述的轴承防跑圈结构，其特征是，所述波形弹簧为一根呈环形设置的波形簧片，两个止动块(41)设置在簧片的两端。

5.如权利要求4所述的轴承防跑圈结构，其特征是，所述止动块(41)有簧片端部折弯形成。

6.如权利要求5所述的轴承防跑圈结构，其特征是，所述簧片的折弯部分弧形过渡。

7.如权利要求2所述的轴承防跑圈结构，其特征是，所述垫块本体(42)为弧形结构，止动块(41)设置在垫块本体(42)两端。

8.如权利要求1-7任一项所述的轴承防跑圈结构，其特征是，所述止动垫块(4)设置在轴承座(1)的孔肩与轴承外圈(21)之间，所述配合槽Ⅱ(6)或配合块Ⅱ设置在轴承座(1)的孔肩上，或者所述止动垫块(4)设置在转轴(3)的轴肩与轴承内圈(22)之间，所述配合槽Ⅱ(6)或配合块Ⅱ设置在转轴(3)的轴肩上。

9.一种轴承，其特征是，所述轴承的内圈和/或外圈侧面设置有配合槽I(5)或配合块I。

10.一种波形弹簧，其特征是，所述波形弹簧为一根呈环形设置的波形簧片，波形簧片的两个端部分别朝向两侧设置有止动翘边。

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