CN1858456A - 用于万向节中的轴承衬的轴向固定布置 - Google Patents

用于万向节中的轴承衬的轴向固定布置 Download PDF

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Abstract

用于轴承衬的轴向固定布置，轴承衬在属于万向节的万向节十字轴(3)轭臂(5)的、形成一种孔壁(10)的轴承孔(7)中，或者通过固定环(13)的支承元件，其中：轴承衬(9)带有一外表面(11)，通过外表面(11)轴承衬(9)置于轴承孔里，轴承孔(7)形成一纵向轴线(8)，轴承孔(7)的孔壁(10)或者轴承衬(9)的外表面(11)带有定中心在纵向轴线(8)的环形槽(12)，固定环(13)带有一个保持在环形槽(12)中的第一环部分(14)，带有至少一个跟随第一环部分(14)的第二环部分(16)，第二环部分(16)在沿径向方向是弹性的，并且至少形成一个接触边(17)。依靠环形槽(12)在轴承孔(7)中或者轴承衬(107)中的这种布置，第二环部分(16)压向孔壁(10)或者外表面(11)。

Description

用于万向节中的轴承衬的轴向固定布置
技术领域
本发明涉及一种用于轴承衬的轴向固定布置，轴承衬在属于万向节的万向节十字轴轭臂的、形成一孔壁的贯通延伸的轴承孔中，或者通过固定环的支承元件。
背景技术
例如，美国2005/0037850A1描述了这样的轴向固定布置。在这个例子中，提供了有一外表面的轴承衬，通过外表面轴承衬内置于万向节十字轴轭臂的轴承孔中。轴承孔形成一根纵向轴线，沿着纵向轴线轴承衬从轭臂的径向外侧插入轴承孔。在轴承衬中提供了与轭臂的径向外侧有一定距离的一环形槽，一固定环插入环形槽中，固定环受到轴承衬的底部的支撑。固定环是实心的，从横断面来看，有一个阶梯形状分段变化的外径，它用于平衡掉公差，以及使安装在一条轴线上的两个轴承衬在轭臂的旋转轴线上对齐，此外，它可以用于调节必然的误差。尽管这样的结构与众所周知的装配类型相比有优势，其中使用了不同厚度的固定环，但是仅有一种或者少数几种固定环的用途是必要的。然而，在轴承孔中相应深的环形槽同时成为必要。环形槽从轭臂径向外侧的大偏移是必要的，以至于对于这样的万向节的预定扭矩容量，由于轴承衬根据扭矩容量在轴承孔沿着纵向轴线的特定长度受到支撑，大旋转直径成为必要。
发明内容
本发明基于这样的目标，提出用于万向节中轴承衬的轴向固定的布置。在该布置中，装配得以简化，此外，在预定的尺寸比如预定的旋转直径情况下，轴承生命期的增加可以实现，或者说，在相同的扭矩传输率的情况下，一种更小的插入空间比如旋转直径也可以实现。
根据本发明，该目标通过提供一种适用于轴承衬的轴向固定布置得以解决，轴承衬在属于万向节的万向节十字轴的轭臂的、形成一孔壁的轴承孔中，或者通过固定环的支承元件，其中：轴承衬有一外表面，通过该外表面置于轴承孔中，轴承孔形成纵向轴线，轴承孔的孔壁或者轴承衬的外表面有定中心在纵向轴线的环形槽，固定环具有第一环部分，固定在环形槽中，具有至少一个跟随第一环部分的第二环部分，在沿径向方向是弹性的，并且至少形成一个接触边，依靠环形槽在所述轴承孔或者轴承衬的布置，被压向孔壁或者外表面。
这种布置的优点是：随着轴承衬沿着轴承孔的纵向轴线轴向排列，固定环可以被省略。因此，对于轴承衬的装配和支撑来说，沿着纵向轴线方向的轴承孔的整个长度都是可用的。这使得在万向节应用中的可传递扭矩或者万向节生命期分别得到增加。另一个优点是：只会有一种固定环是必要的而不是多种固定环或者重复的装配。在万向节旋转期间产生的离心力导致这样的事实：因为接触边嵌入到轴承衬外表面的更深处，或者在固定环到轴承衬的装配布置中，接触边嵌入到轴承孔孔壁的更深处。在孔壁或者轴承衬外表面中的接触得出又一个优点：由于轴颈的支承轴颈环绕着轴承孔纵向轴线往复旋转运动，由此防止了接触腐蚀。
整体上看来，在装配中另一个优点也可以得到：因为只有以轴承衬推入的方式同心装配才可能实现，同心装配导致更小的不平衡质量，以至于在装配后，更少的配平运行以及需要更少的补偿质量。这导致了成本的减少。
在本发明的实施例中，提供了孔壁或者外表面的一部分形成了用于固定环的接触边的接触部分，其中，接触部分具有一个粗糙的表面或者提供了滚花或者周向凹槽。
因此，诸如轴承孔孔壁或者轴承衬外表面为对立表面中接触边的接触可能增加，所以沿着纵向轴线的安全固定可以实现。在这种情况下，接触部分较佳地设计成这样，不要伸出到轴承衬的外表面或者孔壁的其余部分，所以当轴承衬插入到轴承孔时，相应的对立表面不会被损坏。这种布置的另一个优点是环形槽可以切实可行地布置到沿轴承孔自身中轴承孔纵向轴线的任何位置，或者就在轴承衬的外表面。
一种有利的实施例提供，在角度(A)大于7°而小于90°的装配情况下，至少一个带有接触边的第二环部分相对于孔壁延伸。
据此，相对于插入方向而作用在轴承衬上的力的影响期间，接触边到相应对立面的一种安全且更深的咬入产生了，此处对立面指诸如孔壁或者轴承衬的外表面。
关于适用于容纳固定环的环形槽的布置，本发明提供了两个实施例。在第一个实施例中提供了，如果环形槽布置在轴承孔的孔壁中，固定环的接触边背离轴承孔的插入端，轴承衬通过插入端插入到轴承孔中。
在第二种实施例中提供了，如果环形槽布置在轴承衬的外表面中，固定环的接触边面向轴承孔的插入端，轴承衬通过插入端插入到轴承孔中。
为了便于在容纳相同构件的环形槽中的固定环的装配，提供在任意位置从纵向轴线方向分开的固定环。当固定环由金属板形成时(这里至少一个第二环部分相对于第一环部分弯曲)，如果在纵向端面看的话，有利的是形成了一个V字形。固定环可以形成为：第一环部分形成为实心的，至少一个带有接触边的第二环部分单一地连接到第一环部分。
接触边可以形成为锐边，这样相对于轴承衬插入到轴承孔的方向而作用的力导致一定的切入到对立面，固定进一步得到加强。
本发明所基于的目标也可以由用于轴承衬的轴向固定布置来实现，轴承衬与属于万向节的万向节十字轴的轭臂的、形成孔壁的贯通轴承孔、或者与一个支承元件结合，其中：轴承衬具有一外表面，通过外表面轴承衬置于所述轴承孔中，轴承孔形成一纵向轴线，轴承孔形成一个用于轴承衬的插入端，轴承孔的孔壁在向插入端的方向沿圆周提供了沿纵向轴线偏移的第一齿，第一齿的端部在向纵向轴线的方向不突出在孔壁的其余表面上，从到轴承孔的插入方向来看，轴承衬在尾部端处具有在外表面上的第二齿，第二齿与第一齿相互作用，其中，第二齿与第一齿相啮合并且相应地背向纵向轴线突出到轴承衬的外表面。
齿较佳地形成为锯齿形。陡倾侧面用于支撑。附图简要地显示了本发明的较佳的实施例。
附图说明
图1是有两个万向节的万向节轴的视图，
图2是图1的细节，关于固定环的第一种布置可能性，
图3是图1的细节，关于固定环布置的第二种实施例，
图4是按放大比例显示的布置在轴承孔上的固定环，它在图2所示的实施例中使用，
图5是图1的细节，用于图2所示固定环的布置，然而在其中轴承衬的外表面的接触部分提供了凹槽，
图6是图1的细节，不过关于固定环的另一个实施例，以及
图7是一种根据本发明的另一种用于在轴承孔中的轴承衬的轴向固定布置。
具体实施方式
图1给出了一种万向节轴，它由端头处的两个万向节1及位于万向节之间的一种长度补偿件2组成。两个万向节1的构成本质上相同。仅到长度补偿件2的连接的构成不同。所有显示的部件在X轴线上对齐。下面仅更详细地说明万向节1(在图1左端显示)。
万向节1含有一个带法兰的第一万向节十字轴3，第一万向节十字轴3用于连接驱动部件或者连接被驱动部件。此外，万向节1含有一个带轴颈的第二万向节十字轴4，第二万向节十字轴4形成了一个长度补偿件2的部件。
两个万向节十字轴3，4各自带有两个轭臂5，轭臂5各自带有轴承孔7。万向节十字轴3，4中的各个轭臂5的轴承孔7定中心在共有的纵向轴线8上。两个万向节十字轴3，4的轭臂布置成环绕轴线X互相偏置90°。
两个万向节十字轴3，4通过轴颈十字架单元6相互连接，轴颈十字架单元6含有一个带四个轴颈的轴颈十字架，四个轴颈布置成彼此之间成直角，且通过插入轧制件和密封件在每个轴颈上布置了一个轴承衬9。每个轴承衬9容纳在轴承孔7中而且由在轴承孔7中的固定环固定，该固定环没有在更多细节上显示。
下面，通过进一步的附图数字说明一个轴承衬9的固定情况，其中对于两个万向节1的轴承衬是有代表性的。
根据本发明，图2给出了一种轴向固定布置的第一实施例。在这个例子中，显示了万向节十字轴的轭臂5的一部分。在轭臂5中，轴承孔7布置成定中心在纵向轴线8上并且带有孔壁10，完全地延伸穿过轭臂5，即，在轭臂5的面向旋转轴线X的内表面和背向旋转轴线X的外表面之间。在这个区域内轴承孔8的开口形成了用于轴承衬9的插入端20。从这个插入端20开始，轴承衬9在插入方向F插入到轴承孔7中。轴承衬9带有一个外表面，通过外表面它与轴承孔7的孔壁10接触。
通过下面的布置可以实现固定。在轴承孔7中，一环形槽12相对于插入端20而布置。一固定环13，带有第一环部分14，第一环部分14类似于圆柱状而形成并且在环形槽12中轴向地固定，比如说，在环形槽12中的纵向轴线8方向。第一环部分14最好由几个沿圆周分布的第二环部分16跟随着，第二环部分16在它们的自由端分别形成了接触边17，接触边17与相对的轴承衬9的外表面11相接触，这样防止了在离心力或者相对于插入方向F的其他力的影响下轴承衬9的脱离。
第二环部分16相对于第一环部分14以角度A布置，背对插入端20展开。固定环12在图4中也做了在细节上的说明。
固定环13的布置是这样的，第二环部分16的接触边17背对插入端20。
环形槽可以沿着纵向轴线8在轴承孔7的任意位置布置。在图2中，为了说明这种情况，给出了另一个环形槽12，它向旋转轴线X移置而离插入端更远。
图3中的实施例与图2中的不同之处是：环形槽112不是布置在轭臂5中轴承孔107的孔壁110里，而是布置在轴承衬109的外表面111中。环形槽112内含固定环113，固定环113带有一个第一环部分114，第一环部分114置于环形槽112中，并且它带有偏置地附着在第一环部分114的圆周上的第二环部分116，第二环部分116的自由端分别提供了接触边117。接触边117与轴承孔107的孔壁110相接触。轴承孔107本身没有环形槽，固定环113的排列是这样的，接触边117布置在第二环部分116上，面对朝向插入端20的方向。在这个例子中，第二环部分116相对于孔壁110以角度A而布置，角度A大于7°，第二环部分116背向插入端20展开。接触边117面向插入端。
在图4中，固定环13的使用跟图2中实施例相关，从细节上得到更多的展示。第一环部分14和第二环部分16是可见的，第一环部分14环绕纵向轴线8延伸以及与环形槽12接合，第二环部分16附着在第一环部分14上并在它的圆周方向分布，第二环部分16各自在它们的自由端形成了接触边17。此外，第二环部分16相对于孔壁10V字形倾斜，因此也朝第一环部分14从顶点S处开始成角度A，这种V形倾斜是可见的。此外，可见的是固定环13轴向开槽的，比如，它有槽15，所以为了环形槽12中的装配它可以弹性地被压缩，随后，当它布置在环形槽12的区域中时，它又恢复了以前的形状。
依靠第二环部分16的方位，从插入端20开始插入轴承衬9到轴承孔7是可能的，而没有被第二环部分16的接触边17产生抵抗这种插入的实质上的阻挡，这是因为固定环13的弹性结构，它们可能弹性地避免进入环形槽12，由此产生了压力，然而，如果出现抵抗如图2所示的插入方向F的力，接触边17在轴承衬9的外表面11中接触得更牢固，并且保持该部件抵抗远离旋转轴线X的沿径向位移。
图4中固定环13与图3中固定环113之间的差别仅为第二环部分116不布置在第一环部分里面，但是在相同的外表面，比如相对于纵向轴线8。
较佳地，固定环13，113由有良好弹性特征的金属板材料制造，其中在环的纵向横断面视图中，第一环部分合第二环部分一起形成一个V字形。
图5给出了一个相对于图2的变体，其中在轴承衬9的外表面11上又布置了周向凹槽，周向凹槽遍布轴承衬9的圆周，在周向凹槽中固定环13的第二环部分16的接触边17可以与之啮合。因此，固定力的增加可以在轴向方向实现，比如说，沿纵向轴线8相反于轴承衬9的插入方向。提供了沿纵向轴线8而分布的几个这样的周向凹槽，它们一起形成了相对于固定环13的接触部分18。代替周向凹槽18，也可以提供一种滚花或者一种改变的，比如说粗糙面。然而，在这种情况中，不得不考虑周向凹槽19或者改变过的表面不要突出在轴承衬9的外表面11的其余部分。在轴承衬9插入到轴承孔7时，这样也可以防止接触部分18损坏它的孔壁10。
可替换地，对于在图3所示的固定环和环形槽的结合及布置，可能将带有周向凹槽或者一个滚花或者改变过的粗糙面的接触部分布置到轴承孔107的表面，比如说它们的孔壁110。
图6给出了一种固定环的不同的实施例。这里所示的固定环213含有一个第一环部分214，第一环部分214布置在相应的环形槽中并且至少附连上完全遍布圆周的第二环部分或者几个单独的第二环部分216，第二环部分216都在尖锐的接触边217中的自由端处终止。在图6中所示的实施例中，固定环213也被开槽，所以它可以在相应的环形槽中装配时被压缩，或者在环形槽布置到的轴承衬209的情况下装配时提供它，它可以扩张，固定环的这种特征使得它可以推到环形槽上，可以进入环形槽中。这样一种结构也是可能的：这种结构中，当根据图2执行一种布置时，第二环部分216附着在固定环213的第一环部分214的内部圆周上，或者当根据图3执行一种布置并且该要求布置到在轴承衬中的环形槽上，第二环部分216附着在第一环部分214的外部圆周上。关于其他的零件和布置，最好引用图2的描述，当选择引用图6中的数字时，而这些数字用于标示对应于在图2中的零件，将这些图2中的数字加上200。
图7给出了根据本发明的另一种解决方法，在该解决方法中，在邻近轴承孔307的插入端320的轭臂305中，提供了环绕纵向轴线8延伸的几个第一锯齿状齿21，这些齿向插入端320的方向有陡倾侧面。相应地，在轴承衬309的外表面，提供了环绕圆周延伸的第二齿23，第二齿23靠近轴承衬309的端部22而布置且在外端沿径向布置，互补于第一齿21而形成，其中，第二齿23沿径向方向背离纵向轴线8突出到外表并超出轴承衬309的外表311，这样是为了与轴承孔307的孔壁310中的第一齿21啮合。第一齿21这样布置的：它们不沿径向指向纵向轴线8突出超过孔壁310的其余表面，这种布置防止轴承衬309的外表面311的损坏。
引用数字列表
1                                    万向节
2                                    长度补偿件
3                                    第一万向节十字轴
4                                    第二万向节十字轴
5                                    轭臂
6                                    轴颈十字架单元
7，107，207，307                     轴承孔
8                                    纵向轴线
9，109，209，309                     轴承衬
10，110，210，310                    孔壁
11，111，211，311                    外表面
12，223                              环形槽
13，113，213                         固定环
14，114，214                         第一环部分
15                                   槽
16，116，216                         第二环部分
17，117，217                         接触边
18                                   接触部分
19                                   周向凹槽
20，320                              插入端
21                                   第一齿
22                                   端
23                                   第二齿
X                                    旋转轴线
F                                    插入方向
A                                    角度
S                                    顶点

Claims (10)

1.用于轴承衬的轴向固定布置，所述轴承衬(9，109，209，309)在属于万向节(1)的万向节十字轴(3)的轭臂(5，305)的、形成一孔壁(10，110，210，310)的轴承孔(7，107，207，307)中，或者通过固定环(13，113，213)的支承元件，其中：
所述轴承衬(9，109，209，309)有一外表面(11，111，211，311)，通过该外表面置于所述轴承孔(7，107，207，307)中，
所述轴承孔(7，107，207，307)形成纵向轴线(8)，
所述轴承孔(7，107，207，307)的所述孔壁(10，110，210，310)或者所述轴承衬(9，109，209，309)的所述外表面(11，111，211，311)有定中心在所述纵向轴线(8)的环形槽(12，112)，
所述固定环(13，113，213)
具有第一环部分(14，114，214)，固定在所述环形槽(12，112)中，
具有至少一个跟随所述第一环部分(14，114，214)的第二环部分(16，116，216)，在沿径向方向是弹性的，并且至少形成一个接触边(17，117，217)，依靠所述环形槽(12，112)在所述轴承孔(7，107，207，307)或者所述轴承衬(9，109，209，309)的所述布置，被压向所述孔壁(10，110，210，310)或者所述外表面(11，111，211，311)。
2.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
所述孔壁(10)或者所述外表面(11)的一部分形成用于所述固定环(13)的所述接触边(17)的接触部分(18)，其中，所述接触部分(18)具有一粗糙的表面或者设有滚花或者周向凹槽(19)。
3.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
所述接触部分(18)不突出在所述轴承衬(9)或者所述孔壁(10)的所述外表面(11)的其余部分。
4.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
至少一个有所述接触边(17，117)的所述第二环部分(16，116)在具有角度(A)的装配条件下相对所述孔壁(10，110)延伸，角度(A)大于7°而小于90°。
5.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
然后，如果所述环形槽(12)布置在所述轴承孔(7，207)的所述孔壁(10，210)中，所述固定环(13，213)的所述接触边(17，217)背离所述轴承孔(7，207)的插入端(20)，所述轴承衬(9，209)通过插入端(20)插入到所述轴承孔(7，207)中。
6.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
然后，如果所述环形槽(12)布置在所述轴承衬(109)的所述外表面(111)中，所述固定环(113)的所述接触边(117)面向所述轴承孔(107)的插入端(20)，所述轴承衬(109)通过插入端(20)插入到所述轴承孔(107)中。
7.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
所述固定环(13，113，213)在位置(15)处沿所述纵向轴线(8)的方向分离。
8.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
所述固定环(13，113)由金属板形成，其中至少一个所述第二环部分(16，116)相对于所述第一环部分(14，114)弯曲，从纵向截面看去时形成V字形。
9.根据权利要求1所述的轴向固定布置，其特征在于：
所述第一环部分(214)形成为实心的，至少一个所述第二环部分(216)与之单一地连接。
10.用于轴承衬的轴向固定布置，所述轴承衬(309)与属于万向节的万向节十字轴的轭臂(305)的、形成孔壁(307)的贯通轴承孔(307)、或者与一个支承元件结合，其中：
所述轴承衬(309)具有一外表面(311)，通过外表面(311)所述轴承衬(309)置于所述轴承孔(307)中，
所述轴承孔(307)形成一纵向轴线(8)，
所述轴承孔(307)形成一个用于所述轴承衬(309)的插入端(320)，
所述轴承孔(307)的所述孔壁(31)在向所述插入端(320)的方向沿圆周提供了沿所述纵向轴线(309)偏移的第一齿，第一齿的端部在向所述纵向轴线(8)的方向不突出在所述孔壁(310)的其余表面上，
从到所述轴承孔(307)的插入方向来看，所述轴承衬(309)在尾部端处具有在所述外表面(311)上的第二齿(23)，第二齿(23)与所述第一齿(21)相互作用，其中，第二齿(23)与所述第一齿(21)相啮合并且相应地背向所述纵向轴线(8)突出到所述轴承衬(309)的所述外表面(311)。
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