CN102635638B - 用于电动机组件的轴承锁定件 - Google Patents

Abstract

提供一种轴承锁定件，其能改善使在电动机中的轴承稳定的现存方法。轴承被装配在可旋转轴和不可旋转的环形支撑件之间。轴承具有围绕可旋转轴的内座圈和被环形支撑件围绕的外座圈。轴承锁定件具有环形本体，该环形本体具有中间部分、内壁和外壁。内壁和外壁基本沿第一方向从中间部分延伸并彼此间隔开，以在它们之间限定出环形空腔。外壁具有周向间隔开的一体的凸片，所述凸片至少部分地朝向内壁延伸，以在环形支撑件被置于环形空腔中时提供将本体锁定到环形支撑件的偏压力。

Description

用于电动机组件的轴承锁定件

技术领域

本发明涉及一种用于电动机组件上的轴承的锁定件，且特别是混合动力变速器的泵电动机的轴承的锁定件。

背景技术

电动机通常具有带转子轴的转子，所述转子轴在电动机被供电时旋转。电动机轴被电动机的覆盖件或端盖支撑，轴承位于旋转轴和不旋转的端盖之间。如果电转子经历显著的间歇力，如可在电动机用在不平坦路面上行驶的车辆时会发生，轴承必须足够稳定以承受这种力。具有大尺寸转子的电动机也具有位于轴承上的相对大的力。轴承有时栓接或以其他方式固定到端盖。这需要用于螺栓和用于操作螺栓的额外封装空间。带斜面的卡扣环可用于将轴承固定到端盖。这些也需要很大的轴向封装空间。

发明内容

提供一种轴承锁定件，其能改善使在电动机中的轴承稳定的现存方法。轴承被装配在可旋转轴和不可旋转的环形支撑件之间。轴承具有在可旋转轴周围的内座圈和被环形支撑件围绕的外座圈。轴承锁定件具有环形本体，该环形本体具有中间部分、内壁和外壁。环形轴承的内壁和外壁两者基本沿第一方向从中间部分延伸并彼此间隔开，以在它们之间限定出环形空腔。外壁具有周向间隔开的一体的凸片，所述凸片至少部分地朝向内壁延伸，以在环形支撑件被置于环形空腔中时提供将轴承锁定件的环形本体锁定到环形支撑件的偏压力。

轴承锁定件可用于电动机组件，其具有限定出旋转轴线的可旋转电动机轴，和端盖，该端盖部分地封盖与电动机轴的端部相邻的电动机组件。端盖具有环形延伸部，其基本平行于旋转轴线延伸。环形延伸部的外表面限定出沟槽，所述沟槽至少部分地界定出环形延伸部。轴承在电动机轴的端部附近围绕电动机轴。轴承具有装配到电动机轴的内座圈和装配到环形延伸部的内表面的外座圈，从而电动机轴在轴承处被端盖支撑。轴承锁定件的凸片在沟槽中接触端盖的环形延伸部，以基本上防止轴承锁定件的环形本体在环形延伸部上的轴向运动并提供将轴承锁定件的环形本体锁定到端盖的环形支撑件的偏压力，而同时内壁在轴承外座圈上提供轴向力。没有使用紧固件或粘接剂将轴承锁定件固定到环形延伸部。环形延伸部的沟槽中的轴承锁定件的凸片以及轴承锁定件的内壁和外壁与端盖的环形延伸部的互补形状将轴承锁定件固定到环形延伸部并确保轴承保持在安装的轴向位置。

本发明的上述特征和优势以及其他特征和优势将通过用于执行本发明的较佳模式的以下详细描述结合附图而显而易见。

附图说明

图1是具有混合动力变速器的车辆的示意图，该变速器包括用于对泵提供动力的电动机组件；

图2是电动机组件的一部分的实用性透视截面片段视图，沿图3的线2-2截取，包括固定到端盖以便固定轴承的轴承锁定件的第一实施例；

图3是图2的轴承锁定件的示意性透视图，其被固定到端盖，其中电动机轴被去除；

图4是用于图2的电动机组件的轴承锁定件的第二实施例的示意性透视图；

图5是图4的轴承锁定件的另一示意性透视图；

图6是图4和5的轴承锁定件的示意性片段侧视图；和

图7是图2的电动机组件的一部分的示意性透视截面片段视图，其中图4-6的轴承锁定件被安装在电动机轴上。

具体实施方式

参见附图，其中几幅图中相同的附图标记表示相同的部件，图1显示了车辆10，其具有发动机12和混合动力变速器14。混合动力变速器14包括电动机/发电机16和齿轮结构17，所述齿轮结构具有各种可液压接合的离合器。泵被电动机组件22提供电力，以将液压流体提供到变速器齿轮结构17和离合器。变速器14仅示意性地显示。将变速器输出构件21连接到车轮23的最终传动链未示出，但是本领域技术人员可以理解。

电动机组件22的一部分显示在图2中。电动机组件22具有可旋转的电动机轴24，其限定出旋转轴线26。在电力被提供到电动机组件22的定子(未示出)时经由转子(未示出)使得电动机轴24转动，如本领域技术人员可以理解的。转子和定子沿图2的轴24安装在左侧。端盖28部分地封盖电动机组件22。通常，另一端盖沿电动机轴24隔开，只是电动机轴24延伸穿过该另一端盖，以便向图1的泵20提供动力。轴承30围绕电动机轴24，以在端盖28处支撑电动机轴24。另一轴承在电动机轴延伸穿过另一端盖(未示出)处支撑电动机轴24。尽管针对轴承30做了显示和如下描述，但是轴承锁定件50可用于也可以用于锁定后一类型的轴承。

轴承30具有内座圈32，其压配合在电动机轴24的端部34附近的电动机轴24的收窄部分。内座圈32邻接通过电动机轴24形成的肩部36。肩部36用作止动件，以在将内座圈32压配合在电动机轴24上时正确地相对于电动机轴24轴向定位内座圈32。

轴承30具有外座圈38，滚动元件40承装在外座圈38和内座圈32之间，以允许内座圈32与电动机轴24一起相对于不旋转的外座圈38和不旋转的端盖28旋转。外座圈38滑动配合在端盖28的环形延伸部44的内表面42处。环形延伸部44还被称为不旋转的环形支撑件，且基本平行于旋转轴线26远离端盖28的轴向最外侧46朝向电动机组件22的中心延伸。环形延伸部44限定出肩部48，在装配到环形延伸部44时外座圈38邻靠该肩部。肩部48防止外座圈38朝向端盖28的最外侧46的轴向运动。

肩部36和48分别在内座圈32和外座圈38的相对侧。尽管当与波形弹簧或轴承预加载垫圈一起使用时，肩部36、48显著地防止轴承30的轴向运动，一些相对运动会发生在轴承30和电动机组件22的端盖28之间，这是由于例如在相对大的转动转子质量连接到电动机轴24的情况下且在振动力大于轴承预加载力时可发生的震动造成的。为了防止任何这种运动并使得由于失效或冲击载荷造成的轴承30的相关磨损或对端盖28的损坏最小化，提供了轴承锁定件50。轴承锁定件50被容易地安装在端盖的环形延伸部44上，并在轴承30的外座圈38上提供连续的轴向力，以稳定轴承30。

具体说，轴承锁定件50具有带中间部分54的环形本体52。轴承锁定件50的内壁56和外壁58基本平行于彼此并平行于旋转轴线26从中间部分54朝向端盖28的最外侧46延伸。这种取向允许轴承锁定件50的内壁和外壁56、58限定出壁56，58之间的环形空腔60。所述壁56，58尺寸为使得当轴承锁定件50的环形本体52装配在环形延伸部44上而轴承锁定件50的内壁56的端部62持续接触轴承外座圈38时环形空腔60可接收端盖28的环形延伸部44。

凸片64与轴承锁定件50的外壁58整体地形成，从而每个凸片64在两个侧面66，68和端部70处与外壁58分隔开，且具有从与外壁58整体形成的基部69到端部70的向内朝向内壁56的角度，如图3清楚地所示。凸片64可被称为锁定凸片。凸片64可在外壁58中冲压，以形成侧部66，68和端部70。环形本体52是相对刚性的钢。因而，凸片64的端部70至少部分地向内朝向轴承锁定件50的内壁56延伸，如图2所示。

两个凸片64在图3中可见。其他两个凸片64(在图3中不可见)与所示的凸片64等距间隔开，从而绕轴承锁定件50的外壁58的周边71总共存在四个凸片64。在其他实施例中，可以使用不同数量的凸片64。凸片64不需要等距地间隔开以提供本文描述的锁定功能。

如图2所示，端盖28的环形延伸部44的外表面具有形成于其中的沟槽72。沟槽72可以是连续的周向沟槽，或可以设置一系列沟槽，该系列中的每个相应沟槽对应于相应的一个凸片64。出于组装的目的，周向沟槽72允许轴承锁定件50的环形本体52处于任何周向方位，由此简化组装(即不需要将轴承锁定件50的凸片64与端盖28的环形延伸部44的沟槽72对准，如果端盖28具有不连续的沟槽的话则需要对准)。

当轴承锁定件50的环形本体52围绕端盖28的环形延伸部44安装，从而环形延伸部44被接收在轴承锁定件50所限定的环形空腔60时，凸片64最初被环形延伸部44的远端端部76向外挠曲，因为环形延伸部44在远端端部76处比其在沟槽72处更宽。在环形延伸部44进一步轴向朝向轴承锁定件50的环形本体52运动，或环形本体52更进一步地轴向朝向环形延伸部44运动时，由于凸片64形成的偏压力凸片64卡扣到沟槽72中。当凸片64卡扣到沟槽72中时，由于与环形延伸部44的干涉，力施加到凸片64的端部70。轴向力通过轴承锁定件50传递到在轴承30的外座圈38处的轴承锁定件50的内壁56的端部62，且在图2中显示为轴向力75。轴向力75用于将轴承30紧靠端盖28保持，且可以被称为轴承锁定力。即使在沟槽72中时，凸片64也仍从其原始、向内弯曲的位置略微向外挠曲，从而它们在端盖28的环形延伸部44上提供持续的偏压力73。在沟槽72的端部74处，每个凸片64的相应端部70与环形延伸部44干涉，力75防止轴承锁定件50的环形本体52轴向远离端盖28的环形延伸部44移动。环形本体52由此被凸片64锁定到环形延伸部44。

电动机组件22可以各种不同的方式组装。例如，轴承30可首先装配到端盖28的环形延伸部44中，具有环形本体52的轴承锁定件50装配在环形延伸部44上，且随后电动机轴24装配到轴承30的内座圈32中。替换地，轴承30和电动机轴24可装配在环形延伸部44中，且具有环形本体52的轴承锁定件50最后安装。在所有组装方法中，环形本体52和环形延伸部44中之一或二者轴向相对于彼此滑动直到轴承锁定件50的凸片64卡扣进入环形延伸部44的沟槽72，将轴承锁定件50的环形本体52锁定到端盖28的环形延伸部44，并由此固定轴承30的轴向位置。没有使用紧固件来固定轴承锁定件50。需要极小的封装空间，因为环形本体52紧紧地遵循环形延伸部44的轮廓，而不需要额外的凸缘或延伸部。

图4、5、6和7显示了轴承锁定件150的另一实施例，其配置为安装在图2的环形延伸部44上代替轴承锁定件50以将轴承30保持在电动机轴24上的安装轴向位置，如图7所示。轴承锁定件150被设计为将比轴承锁定件50更小量的轴向力施加到图2的轴承30的外座圈38。轴承锁定件150具有带中间部分153，内壁156和外壁158的环形本体151。内壁156和外壁158基本平行于彼此从中间部分153延伸。轴承锁定件150的外壁158在每个凸片64的每一侧具有外壁158中的切口(notch)152。此外，轴承锁定件150的内壁156在每个凸片64每一侧上具有切口154。切口154与切口152相比距凸片64隔开更远。切口154限定出指状部155，所述指状部与相应凸片64径向对准。另外的切口157形成在轴承锁定件150的内壁156中并在相邻的凸片64之间的每一对切口154之间。切口154和157在每一对指状部155之间限定出一对较小的指状部159。由此，轴承锁定件150的内壁156用指状部155、159形成。指状部155被称为第一组指状部。指状部159被称为第二组指状部。与被指状部155占据的周向距离164相比，指状部159的端部162绕轴承锁定件150的中心轴线126占据少得多的周向距离160。

此外，参见图6，轴承锁定件150被设计为使得指状部159在轴承锁定件被安装时具有更多的弯曲，且与指状部155相比将承受更多的施加到图7的轴承30的外座圈38的载荷。在无应力的情况下，如图6所示，指状部159的端部162处于与指状部155的端部165不同的平面内。即，与端部165相比，端部162朝向轴承锁定件150的外壁158的端部170延伸更多。因为指状部159配置为轴向地朝向端部170延伸更多，所以在凸片64卡扣进入沟槽72中时指状部155，159的端部162和165与外座圈38的163接触时，指状部159必须比指状部155挠曲得更多，并通过轴承锁定件150承受更多的载荷。因为指状部155，159比图2的轴承锁定件50的内部部分更可挠，所以轴承锁定件150的轴向偏压力显著小于图2的轴承锁定件50的轴向力75。通过轴承锁定件150载荷或应力来自于锁定到端盖28的环形延伸部44中的凸片64，随后在轴承锁定件150中切口152和154周围的侧向传递并到达指状部159。指状部159的端部162将大部分载荷置于轴承30的外座圈38上，以将其保持就位。通过相对更可挠的指状部155，159与轴承外座圈38的接触，与切口152一起减小了轴承锁定件150的刚性并允许轴承锁定件150比轴承锁定件50更易于轴向挠曲。

尽管用于执行本发明的较佳模式已经被详细描述，本发明所述的本领域的技术人员将意识到用于执行本发明的替换设计和实施例，用于在所附权利要求的范围内执行本发明。

Claims (10)

1.一种用于轴承的轴承锁定件；其中轴承装配在可旋转轴和不可旋转的环形支撑件之间；其中轴承具有围绕可旋转轴的内座圈和被环形支撑件围绕的外座圈，轴承锁定件包括：

环形本体，具有中间部分、内壁和外壁；其中内壁和外壁都基本沿第一方向从中间部分延伸并彼此间隔开以在它们之间限定出环形空腔；和

其中外壁具有周向间隔开的一体的凸片，所述凸片至少部分地朝向内壁延伸，以在环形支撑件被置于环形空腔中时提供将环形本体锁定到环形支撑件的偏压力。

2.如权利要求1所述的轴承锁定件，其中轴承锁定件特点在于不使用将环形本体固定到轴承或环形支撑件的任何紧固件。

3.如权利要求1所述的轴承锁定件，其中在环形支撑件被置于环形空腔中时环形本体的内壁接触外座圈，以防止轴承的轴向运动。

4.如权利要求3所述的轴承锁定件，其中内壁具有限定出第一组指状部的第一组切口和限定出第二组指状部的第二组切口，第一和第二组指状部配置为在环形支撑件被置于环形空腔中时接触外座圈；其中第二组指状部比第一组指状部延伸得更远，从而当第一和第二组指状部接触外座圈时第二组指状部将比第一组指状部更多地挠曲。

5.如权利要求4所述的轴承锁定件，其中外壁具有额外的切口。

6.一种电动机组件包括：

旋转的电动机轴，限定出旋转轴线；

端盖，部分地封盖电动机组件并支撑电动机轴；其中端盖具有基本平行于旋转轴线延伸的环形延伸部；其中环形延伸部的外表面限定出沟槽，所述沟槽至少部分地围绕环形延伸部；

轴承，位于电动机轴周围；其中轴承具有装配到电动机轴的内座圈和装配到环形延伸部的内表面的外座圈，从而电动机轴在轴承处被端盖支撑；

环形本体，具有中间部分、内壁和外壁；其中内壁和外壁都基本从中间部分朝向端盖延伸并彼此间隔开，从而环形本体限定出在内壁和外壁之间的环形空腔；其中环形空腔尺寸设置为接收端盖的环形延伸部，而内壁接触外座圈；

其中外壁具有周向间隔开的一体的凸片，所述凸片朝向中间部分延伸，每个凸片具有朝向内壁成角度的相应端部；其中凸片与环形延伸部在沟槽中接触，以基本防止环形本体在环形延伸部上的轴向运动并提供偏压力以将环形本体锁定到环形支撑件，而同时内壁接触外座圈，以防止轴承的轴向运动。

7.如权利要求6所述的电动机组件，其中所述电动机组件特点在于不使用将环形本体固定到轴承或端盖的任何紧固件。

8.如权利要求6所述的电动机组件，其中端盖限定出肩部；其中环形本体的内壁将外座圈朝向肩部挤压。

9.如权利要求6所述的电动机组件，其中当环形延伸部被接收在环形空腔中时，凸片被充分偏压以卡扣到沟槽中。

10.如权利要求6所述的电动机组件，其中内壁具有限定出第一组指状部的第一组切口，和限定出第二组指状部的第二组切口，第一和第二组指状部配置为在环形支撑件被置于环形空腔中时接触外座圈；其中第二组指状部比第一组指状部延伸得更远，从而当第一和第二组指状部接触外座圈时第二组指状部将比第一组指状部更多地挠曲。