CN107795586A - 轴承组件 - Google Patents

Abstract

公开了一种轴承组件(1)，包括至少一个滚动轴承(2)，所述滚动轴承包括轴承外圈(6)和轴承内圈(4)，所述轴承外圈和所述轴承内圈包括布置在这两者之间的滚动体(8)，其中所述至少一个滚动轴承被接纳在接纳了所述轴承圈(4；6)中的至少一者的组成部件(10；12)中，被所述组成部件接纳的轴承圈包括在轴承圈的滚动体滚道(16)与径向端面(18)之间延伸的第一边缘面(20)，和/或在所述轴承圈的轴向配合面(36)与径向端面(18)之间延伸的第二边缘面(38)，其中接纳了所述轴承圈的组成部件在面对所述第一和/或所述第二边缘面(20；38)的面(22)上包括与第一和/或第二边缘面相互作用的至少一个材料积聚部(24)。

Description

轴承组件

技术领域

本发明涉及根据本专利技术方案1的前序部分的轴承组件。

背景技术

这种轴承组件包括至少一个滚动轴承，特别是圆锥滚子轴承，其包括轴承外圈和轴承内圈，轴承外圈与轴承内圈之间设置有滚动体，以及包括接纳轴承外圈的座。由于强度和重量的原因，轴承的组成部件(诸如轴承圈)通常由钢构成，而轻金属(特别是铝)则被用于座。这里，轴承外圈可通过摩擦配合(例如使用压配)安装在座内，使得在轴承外圈与座之间实现抗转动固定(在轴承外圈与座之间设置有重叠)。

然而，对于这种轴承组件而言存在下面这样的问题：由轻金属构成的座具有比轴承的组成部件大的热膨胀，结果，在运行时并在由此而导致的温度上升的情况下，可能导致从轴承外圈与座之间的压配到间隙配合的转变(transition)，因而轴承外圈与座之间的抗转动固定不再被确保。因此，以这种方式释放的轴承外圈在运行时可能在座中转动、磨损其配合，由此被损坏。

为了防止这种转动，由现有技术中已知，例如，提供了一种带凸缘的轴承外圈，其具有用于固定轴承外圈以防止蠕动的螺丝。然而，不利的是，螺丝必须专门结合到凸缘中，这在制造技术方面是复杂和昂贵的。另外，为了防止轴承外圈相对于座转动，必须将螺丝设置在轴承外圈中的正确位置。

此外，已知在游隙(clearance)的区域中设置槽，该槽包括热膨胀元件，该元件由塑料或弹性体材料制成，其进而具有比座高的热膨胀，从而通过摩擦配合来固定轴承外圈。然而，在这里不利的是，为了这个目的，该元件必须被专门预先制造以便将其嵌合到槽内，结果，制造进而变得复杂和昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种在制造技术方面简单的轴承组件，使用该轴承组件能够在运行状况下(特别是在温度上升的情况下)确保改善的转动固定，结果，轴承组件的使用寿命增加。

该目的通过根据本发明的技术方案1的轴承组件来实现。

以下，提出了一种轴承组件，包括至少一个滚动轴承，所述滚动轴承包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈和所述轴承内圈包括布置在这两者之间的滚动体。这里滚动轴承被接纳在接纳了所述轴承圈中的至少一者的组成部件中。组成部件可以被构造为例如座和/或轴、和/或凸缘、和/或盖。作为一种选择，滚动体可以接纳在轴承保持架中。

为了提供下面这样一种轴承组件：使用该轴承组件，能够在由于运行而引起的温度上升的情况下得到改善的抗转动固定，提出了：被所述组成部件接纳的轴承圈包括在轴承圈的滚动体滚道与径向端面之间延伸的第一边缘面和/或在所述轴承圈的轴向配合面与径向端面之间延伸的第二边缘面，接纳了所述轴承圈的组成部件在面对所述第一和/或所述第二边缘面的面上包括与所述第一和/或第二边缘面相互作用的材料积聚部。由于材料积聚部的存在并与第一和/或第二边缘面的相互作用，因此即使在温度上升的情况下，组成部件也能够与轴承圈保持接触，其中材料积聚部维持了与轴承圈接触的组成部件的压配。由此即使在高运行温度的情况下也能够确保转动固定，并且能够防止轴承圈的蠕动。

根据另一优选示例性实施方式，第一边缘面径向向外成角度。由此当在预料的运行温度时轴承的组成部件热膨胀的情况下，轴承圈能够沿着第一边缘与材料积聚部相对立地(opposite)大致轴向移位。特别是对于具有不同热膨胀系数的材料而言，这种移位效果特别显著。例如，如果所述组成部件具有比轴承圈高的热膨胀系数，则在热的情况下，轴承圈将松动。另一方面，与边缘斜面相互作用的材料积聚部确保了在热和由此产生的热膨胀的情况下组成部件在轴承圈上施加大致轴向的移位力，轴承圈进而通过边缘斜面保持处于压配(状态)。这里，材料积聚部优选被构造成与第一边缘面大致互补。此外，特别是在如双列滚动(体)轴承的构造中，径向向外成角度的边缘面提供了以下优点：即使在热的情况下，也能够确保彼此相对设定的滚动轴承的恒定的轴向预紧或限定的轴承游隙。

在另一优选示例性实施方式中，第一和/或第二边缘面包括至少一个结构。这里根据另一优选示例性实施方式，轴承圈的结构和组成部件的材料积聚部形成干涉配合连接。在组装期间，所述结构可以压入或切入干涉配合的可压入的(impressable)材料积聚部，由此形成干涉配合。这里在轴承圈与接纳轴承圈的组成部件之间形成齿轮(gear)的型式。由于该形成在所述结构与材料积聚部之间的干涉配合连接，因此即使在轴承运行期间(即，尽管轴承组件变热)，也能够在轴承圈与接纳该轴承圈的组成部件之间产生固定且稳定的干涉配合连接，使得(尽管)可能在轴承圈与接纳该轴承圈的组成部件之间的配合中产生间隙配合(clearance fit)，但是所述齿轮通过干涉配合有效地防止了轴承圈的转动。从而还能够增加轴承组件的使用寿命。材料积聚部可以被构造为阶梯形、楔形等。这里优选的是，材料积聚部被布置或形成在本质上在轴承圈的结构的环境中的组成部件上。

根据另一优选示例性实施方式，接纳轴承圈的组成部件包括比由组成部件接纳的轴承圈软的材料。因此可能的是，在将滚动轴承推到止动件(stop)上的组装期间，轴承圈的结构压入接纳了轴承圈的组成部件的材料积聚部中。这里，接纳了轴承圈的组成部件可以包括塑料、有色金属(non-ferrous metal)、轻金属或轻金属合金。合适的和经过验证的材料尤其是铝或镁，而且还有(黄)铜(brass)、(紫)铜(copper)、锌、锡或包括这些成分的合金。轴承的组成部件本身，特别是包括所述结构的轴承圈例如可以由滚动轴承钢制成。

根据另一优选示例性实施方式，所述至少一个结构环绕所述轴承圈的第一和/或第二边缘面。从而可以在轴承圈的整个圆周上均匀地设置干涉配合连接，结果是能够避免轴承圈相对于接纳了至少一个轴承圈的组成部件转动。作为一种选择，所述结构还可以部分地形成在包括了该结构的轴承圈的第一和/或第二边缘面中。

所述结构优选被设计成使得其压入或切入材料积聚部足够深，使得能够在运行状况下保持包括了所述结构的轴承圈与接纳轴承圈的组成部件之间的抗转动固定。优选的是，所述结构本身被构造为滚花。这样的滚花可以简单地结合在轴承圈中，例如通过在机床上挤压或压花(pressing or embossing)。这里优选的是，在软加工期间(即在硬化(hardening)步骤之前)将所述结构结合到轴承圈中。可以省略通常在硬化之后进行的滚花的后期处理(例如研磨)。

此外，根据另一示例性实施方式，优选的是，滚花被构造成具有至少一个锯齿的锯齿状。优选的是，滚花包括许多个锯齿，并且在锯齿之间设置有凹部。锯齿状的结构有助于切入材料积聚部，由此在组装期间，包括了所述结构的轴承圈能够特别容易和简单地压入材料积聚部中，结果，能够在轴承圈与接纳了轴承圈的组成部件之间形成齿轮类型(a typeof gear)。这里优选的是，至少一个锯齿被构造为锋锐边缘(的锯齿)。

在另一示例性实施方式中，至少一个锯齿从滚动体滚道沿着第一边缘面朝向轴承圈的端面延伸和/或从配合面沿着第二边缘面朝向轴承圈的端面延伸。由于大致与转动方向相横向设置的锯齿，因此能够有效地改善保持功能和进而的包括了所述结构的轴承圈和接纳了轴承圈的组成部件的抗转动固定。此外，随着轴向安装位置的进行，由此在组装期间锯齿或多个锯齿可以被越来越深地切入或压入材料积聚部中。

根据另一优选示例性实施方式，所述至少一个锯齿被构造为圆形和/或截头锥形。这两种锯齿设计均有利于组装，这是因为能够使轴承圈在不倾斜(canting)的情况下进入组成部件并能够接纳在其内。

在另一优选示例性实施方式中，轴承组件包括被构造为圆锥滚子轴承的至少一个滚动轴承。这里优选的是，轴承圈的第一和/或第二边缘面设置在滚动体的小直径也设置于的所在侧。由于在该位置，接纳了轴承圈的组成部件支撑轴承圈而且支撑整个滚动轴承，因此这是有利的。从而即使在运行状况时存在压力的情况下(该压力由于圆锥滚子运动而产生)，也能够确保干涉配合连接。此外，由于这种布置，在组装期间，包括了所述结构的轴承圈可以(因这种布置)以特别简单的方式被推或压在接纳了轴承圈的组成部件上。

此外，所提出的轴承组件特别用于轴承组件被构造为双列圆锥滚子轴承，其中所述这两个列在轴向上彼此相对地设定。从而例如可以将包括了第一和/或第二边缘面的轴承圈设置在接纳了轴承圈的组成部件(例如座)中使得轴承圈不转动，并且可以将另一组成部件(例如轴)以无游隙的方式支撑在轴承圈中。这里，双列圆锥滚子轴承可以以面对面或背对背的布置来设置。然而，为了形成包括了两个滚动轴承的预紧的轴承组件，滚动轴承中的至少一者还可以被构造为角接触球轴承。

附图说明

另外的优点和有利的实施方式在说明书、附图和权利要求书中指明。这里特别的是，在说明书和附图中指明的特征的组合仅仅是示例性的，结果，这些特征也可以单独存在或以其它方式组合。

以下参照附图中所示的示例性实施方式更详细地描述本发明。这里，示例性实施方式和在示例性实施方式中示出的组合仅仅是示例性的，而并不意在限定本发明的范围。本发明的范围仅由待决的权利要求限定。

图1示出了本发明的轴承组件的示意性截面图；

图2示出了本发明的轴承组件的示意性立体图；以及

图3示出了本发明的轴承组件的另一示例性实施方式的示意性立体图。

附图标记说明

1 轴承组件

2 滚动轴承

4 轴承内圈

6 轴承外圈

8 滚动体

10 座

12 轴

14 轴承保持架

16 滚动体滚道

18 端面

20 第一边缘面

22 面对边缘面的面

24 材料积聚部

28 互补面

30 结构

32 锯齿

34 凹部

36 配合面

38 第二边缘面

40 滚动体的小直径所在侧

d 滚动体的小直径

具体实施方式

以下，相同或功能上等同的元件由相同的附图标记表示。

图1以示意性截面图示出了轴承组件1，轴承组件1包括被构造为圆锥滚子轴承的滚动轴承2，滚动轴承2包括轴承内圈4和轴承外圈6，在轴承内圈4与轴承外圈6之间设置有滚动体8。这里，轴承外圈6被接纳(received)在(轴承)座(housing)10内，而轴承内圈4被支撑在轴12上。还如图1所示，滚动体8可以被接纳在轴承保持架14中。由于强度和重量的原因，座10可以包括轻金属，诸如例如铝，而轴承组成部件(诸如例如轴承外圈6)由滚动轴承钢制成。

还如图1所示并且特别是如图2所示，根据本发明，轴承外圈6包括在滚动体滚道16与径向端面18之间延伸的第一边缘面20。此外，特别如图1所示，座10包括在面对第一边缘面20的面22上的材料积聚部(accumulation)24，该材料积聚部24与第一边缘面20相互作用。由此即使在温度上升的情况下，座10也能够与轴承外圈6保持接触，其中材料积聚部24保持座10与轴承外圈6的压配，结果，确保了抗转动固定(securing against rotation)并且防止了轴承外圈6的蠕动(creep)。

这里，还如图1和图2所示，第一边缘面20径向向外成角度，使得形成边缘斜面。当在预料的运行温度时发生热膨胀的情况下，轴承外圈6能够沿着第一边缘面20(与材料积聚部24相对立地)大致轴向地移位。这里所述边缘斜面确保了包括了边缘斜面的轴承外圈6在材料积聚部24上沿着滑动并始终保持在固定座(seat)中。特别是对于具有不同热膨胀系数的不同材料，该效果特别显著。这里，特别如图1所示，材料积聚部24包括与第一边缘面20大致互补的面28。

对于如被构造为双列的滚动轴承的轴承组件1的构造，如图1和图2所示的径向向外成角度地设定的第一边缘面20是特别有利的，这是因为即使在热的情况下，也能够确保彼此相对设定的滚动轴承的恒定的轴向预紧或限定的轴承游隙(clearance)。

此外，特别如图2所示，第一边缘面20可以包括结构30。在组装期间，所示结构30压入材料积聚部24中，由此在轴承外圈6与座10之间形成干涉配合连接。从而即使在运行状况下(特别是在温度上升的情况下)，也能够确保轴承外圈6相对于座10的有效的抗转动固定，并且能够防止间隙配合(clearance-fit)。为了使得能够在组装期间将所述结构30压入材料积聚部24内，座10优选包括比轴承外圈6软的材料。

还如图2所示，所述结构30被构造成环绕在轴承外圈6的第一边缘面中，由此可以在轴承外圈6的整个圆周上实现均匀的干涉配合连接。这里，结构30被构造为滚花(knurling)，其可以以简单的制造(例如通过挤压(pressing))而结合到轴承外圈6的边缘面20内。

此外，如图2所示，所述滚花被锯齿化(serrated)有：锯齿32，其分布在轴承外圈6的圆周上；和凹部34，其位于(各)锯齿32之间。由于特别锋锐边缘的锯齿，因此所述结构30能够特别容易地切入或压入材料积聚部24内。

如特别在图3的示例性实施方式中描绘的，作为一种选择或另外地，轴承外圈6还可以包括在轴向配合面36与径向端面18之间延伸的第二边缘面38。这里，在图3中示出的边缘面38也包括锯齿(状)的结构30。

为了确保在转动状况下的轴承外圈6与座10之间的特别有效的抗转动固定，如图2所示，锯齿32从滚动体滚道16沿着轴承外圈6的第一边缘面20朝向端面18延伸。如果所述结构30设置于在轴向配合面36与端面18之间延伸的第二边缘面38中，如图3所示，那么锯齿32从轴承外圈6的配合面36朝向端面18延伸。这里，如图2所示，锯齿32还可以被构造成截头锥形(cone)、或圆形，如图3所示。

图1至图3还示出了：当滚动轴承2被构造为圆锥滚子轴承时，轴承外圈6的第一和/或第二边缘面20、38设置在滚动体的小直径d也被布置于的一侧40。通过圆锥滚子的对齐，可以确保即使在运行状况时存在(prevailing)轴向压力(该轴向压力由于圆锥滚子运动而导致)的情况下也能够确保干涉配合连接。

总之，使用所提出的轴承组件，提供了一种轴承组件，其包括包括了轴承圈的至少一个滚动轴承，并且包括接纳轴承圈的至少一个组成部件，其确保了即使在由于运行而导致温度上升的情况下，也能够实现由组成部件接纳的轴承圈与接纳了轴承圈的组成部件之间的抗转动固定。这里，轴承圈包括在轴承圈的滚动体滚道与径向端面之间延伸的第一边缘面，和/或在轴承圈的轴向配合面与径向端面之间延伸的第二边缘面，所述边缘面与在组成部件中形成的材料积聚部相互作用。这种轴承组件例如用作车辆变速器中的双列滚动(体)轴承组件，这是因为即使在运行状况下，也能够使彼此相对设定的滚动轴承有均匀的轴向预紧或限定的轴承游隙。这里滚动轴承可以被构造为圆锥滚子轴承。

Claims (11)

1.一种轴承组件(1)，包括至少一个滚动轴承(2)，所述滚动轴承(2)包括轴承外圈(6)和轴承内圈(4)，所述轴承外圈(6)和所述轴承内圈(4)包括布置在这两者之间的滚动体(8)，其中所述至少一个滚动轴承(2)被接纳在接纳了所述轴承圈(4；6)中的至少一者的组成部件(10；12)中，其特征在于，被所述组成部件(10；12)接纳的轴承圈(4；6)包括在轴承圈(4；6)的滚动体滚道(16)与径向端面(18)之间延伸的第一边缘面(20)，和/或在所述轴承圈(4；6)的轴向配合面(36)与径向端面(18)之间延伸的第二边缘面(38)，其中接纳了所述轴承圈(4；6)的组成部件(10；12)在面对所述第一和/或所述第二边缘面(20；38)的面(22)上包括与所述第一和/或第二边缘面(20；38)相互作用的至少一个材料积聚部(24)。

2.根据权利要求1所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述第一边缘面(20)径向向外成角度。

3.根据权利要求1或2所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述第一和/或所述第二边缘面(20；38)包括至少一个结构(30)。

4.根据权利要求3所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述至少一个结构(30)和所述至少一个材料积聚部(24)形成干涉配合连接。

5.根据权利要求3或4所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述至少一个结构(30)被构造成环绕或部分地环绕在包括了该结构(30)的轴承圈(4；6)的第一和/或第二边缘面(20；38)中。

6.根据权利要求3至5中的任一项所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述至少一个结构(30)被构造为滚花。

7.根据权利要求6所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述滚花被构造为包括了至少一个锯齿(32)的锯齿状，或者，所述滚花被构造为包括了至少一个锋锐边缘的锯齿的锯齿状。

8.根据权利要求7所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述至少一个锯齿(32)从所述滚动体滚道(16)沿着所述第一边缘面(20)朝向所述轴承圈(4；6)的端面(18)延伸和/或沿着配合面(36)的第二边缘面(38)朝向所述轴承圈(4；6)的端面(18)延伸。

9.根据权利要求6或7所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述至少一个锯齿(32)被构造为圆形和/或截头锥形。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承组件(1)，其特征在于，接纳了所述轴承圈(4；6)的组成部件(10；12)包括比由所述组成部件(10；12)接纳的轴承圈(4；6)软的材料。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的轴承组件(1)，其特征在于，所述轴承组件(1)包括至少一个被构造为圆锥滚子轴承的滚动轴承，并且所述轴承圈(4；6)的所述第一和/或第二边缘面布置在所述滚动体(8)的较小滚动体直径(d)也布置于的所在侧(40)。