CN101354060B - 用于安装致动器轴的轴承盖装置及方法 - Google Patents

用于安装致动器轴的轴承盖装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于安装致动器轴的轴承盖装置及方法。所述轴承盖装置(10)用于将伸入壳体(14)中的轴(12)安装在壳体开口(16)的区域中并且用于在所述壳体开口(16)的区域中封闭所述壳体(14)，所述轴承盖装置(10)具有围绕所述轴(12)并能够***到所述壳体开口(16)中的套筒部和能够紧固到所述壳体(14)上的法兰部(22)，用于可旋转地安装所述轴(12)的轴承(32)设置在所述套筒部(24)中。这里，所述套筒部(24)和所述法兰部(22)是用塑料制成的一体的部件(20)。

Description

用于安装致动器轴的轴承盖装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于将伸入壳体中的轴安装在壳体开口的区域中并且用于在所述壳体开口的区域中封闭所述壳体的轴承盖装置，所述轴承盖装置具有围绕所述轴并能够***到所述壳体开口中的套筒部和能够紧固到所述壳体上的法兰部，用于可旋转地安装所述轴的轴承设置在所述套筒部中。
本发明还涉及一种具有壳体和通过壳体开口伸入壳体中的致动器轴的车辆变速箱，并涉及一种用于将致动器轴安装在变速箱壳体中的方法。
背景技术
在车辆变速箱领域，已知通过支撑轴承的盖和轴封(如果适当的话)来封闭变速箱壳体。引导轴穿过盖进入到壳体中。
所述类型的轴承盖装置在与车轴变速箱有关的那一方面是已知的，其中，通过车轴变速箱的壳体盖安装车轮驱动轴(例如参见EP0282610B1)。
US4,088,063也公开了一种转向机构，其中输入轴可旋转地安装在变速箱壳体盖上。
用于链传动轴的类似的轴承盖装置可从US-A-5437509中获知。
发明内容
基于上述背景技术，本发明的一个目的在于提出一种能够包括多种功能的改进的轴承盖装置，该布置结构尽量地轻，同时具有相对较低的成本。
本发明的另一个目的在于提出一种具有所述类型的轴承盖装置的改进的车辆变速箱和一种用于将致动器轴安装在变速箱壳体中的方法。
上述目的通过具有权利要求书中第1项所述特征的轴承盖装置实现，其中套筒部和法兰部是用塑料制成的一体的部件。
由于提供具有由塑料制成的套筒部和法兰部的盖部件，可以以降低成本的方式生产轴承盖装置。此外，相比于金属部件，减轻了重量。而且，所述类型的塑料部件可以具有相对复杂的形状并由此实现多种功能，而无需许多加工步骤。所述类型的盖部件例如可以通过注模工艺生产。
尽管套筒部也可以松弛地安装在壳体开口中，但优选的是，所述套筒部与壳体开口配合地***到壳体开口中。此外，尽管可以设想从壳体的内侧将法兰部紧固到壳体上，然而所述法兰部优选从外部紧固到壳体上。
上述目的还通过具有壳体和通过壳体开口伸入壳体内的致动器轴的车辆变速箱实现，所述致动器轴通过根据本发明的轴承盖装置安装在壳体开口区域中。
根据本发明还提出了用于将致动器轴安装在变速箱壳体中的方法，该方法具有如下步骤：
提供所述致动器轴，所述致动器轴依靠其一个端部从内侧引导通过壳体开口而从所述变速箱壳体内部进行安装，所述壳体开口的横截面大于所述轴的横截面，轴的端部以大于零的角度倾斜地***到所述壳体开口中；
将轴承盖装置安装到所述轴的所述端部上，特别地安装在所述变速箱壳体的外部；
使所述轴与所述壳体开口的轴线对准，并将所述轴承盖装置的套筒部***到所述壳体开口中；并且
以将所述轴的所述端部可旋转地安装在所述轴承盖装置中并且使所述壳体开口封闭的方式将所述轴承盖装置固定到所述壳体上。
根据本发明的这个方面，可以将轴安装在变速箱壳体中，特别地从变速箱壳体内部安装。
所述轴还可以最初倾斜地***到壳体开口中，这在存在障碍物轮廓的情形下尤其有利。而且，还可以将变速杆等连接到所述类型的轴上，在组装过程中，该变速杆必须引导通过变速箱内的障碍物轮廓，使得只能倾斜地***。
根据本发明，该盖部件还可以由金属形成，尤其是例如铝等轻金属。
总之，本发明的目的得以整体解决。
根据本发明的轴承盖装置的优选实施方式在下面具体说明。根据本发明，所述优选实施方式还可以根据由金属而不是塑料制成的盖部件来实现。
根据套筒部的第一优选实施方式，所述套筒部在其远离所述法兰部的第一端部处具有横向的槽，从所述轴沿径向伸出的部分突出到所述槽中，以这种方式来限制所述轴的旋转运动。
通过这种方式，该盖部件还可以实现旋转止动部的功能。该横向的槽可以延伸，例如在轴线方向上从第一端部的自由端前进，从而能够以低成本生产具有套筒部和法兰部的盖部件。
这里，优选的是，轴的伸出的部分实施为销，所述销固定在轴的径向孔中。
通过这种方式，能够以低成本的方式实现旋转止动。替代销，出于这种目的该轴还可以具有轴环。
优选的是，第一端部具有两个槽，在每个所述槽中有一个伸出的部分突出到其中。
该销例如可以延伸通过轴的径向孔，以这样的方式在两侧从轴的外周伸出。在这种情况下，该套筒部可以具有两个这样的槽，它们以相应的方式彼此相对地布置。这里，该盖部件可以以有效和分散的方式吸收在抵接旋转止动部时产生的力，从而该盖部件不必具有如此坚固的设计。
总之，在套筒部中形成肩部也是优选的，对于以单独的轴承部件的形式存在的轴承来说，该肩部用作第一轴向止动部，该轴承从第一端部一侧***到套筒部中，该伸出的部分形成轴承的相对的第二轴向止动部。
通过这种方式，该伸出的部分既可以用作旋转止动部，又可以用于沿轴向固定轴承。
通常，根据本发明布置在套筒部中的轴承还可以形成为直接在盖部件中的滑动轴承，从而无需单独的轴承部件。
根据进一步的优选实施例，该套筒部在其外部周边上具有多根沿轴向延伸的肋。
通过所述肋，该套筒部可以实现相对较高的强度，而不必使壁的厚度变得太大。这在注模工艺生产的情形下特别有利。
另一种优选的实施方式提供的是将例如轴封环、方形密封圈等轴封从位于法兰部附近的第二端部处***到该套筒部中。
通过这种方式，该盖部件还可以用于保持轴封。
这里，不言而喻的是，设置在套筒部内部周边上的肩部既可以用作轴承的轴向止动部又可用作轴封(从相对侧)。然而，所述类型的肩部不是必需的。
优选的是，法兰部具有至少一个、优选为两个紧固开口，在每个紧固开口中***一个金属套筒。
通过这种方式，该盖部件可以以相对较大的拉紧力矩紧固到壳体上。而且，所述类型的金属套筒能够容易地通过注模工艺加工或压入到塑料部件中。
根据另一种优选的实施方式，该法兰部通常为多边形形状(尤其是菱形或三角形)(在平面图中)，所述法兰部在一个侧边缘处形成有沿径向突出的保持凸耳。
尽管菱形形状例如可以通过布置在套筒部(由此和轴)的相对侧上的两个紧固开口形成，然而在具有保持凸耳的设计情形下，该法兰部还可以用于保持或阻碍其他部件或以一些其他的方式安装所述部件。
例如，所述类型的保持凸耳可以用于固定布设在壳体外周上的电缆线，从而使所述电缆线保持在优选的位置上。
另一种优选的实施方式是在套筒部的外部周边上形成外周槽，例如O形圈等密封圈***到该外周槽中。
通过这种方式，对盖部件的套筒部的外部周边区域中的密封可以以相对简单的方式实现。
尽管根据本发明的轴承盖装置原则上可以用于***到变速箱壳体中的任何类型的轴上，然而其优选用于致动器轴。
该致动器轴例如可以为停车锁合轴，特别地，该轴沿与变速箱的主轴线垂直的方向延伸。然而，该轴承盖装置例如还可以结合变速轴形式的致动器轴一起使用。
不言自明的是，上面具体说明了的以及将在下面解释的特征不仅可以用于每种情形下的结合说明，而且还可以在不脱离本发明的范围的情况下用于其他结合或单独地使用。
附图说明
本发明的示例性实施方式示出在附图中并更加具体地在下面的说明中进行解释。在图中：
图1表示根据本发明的用于将轴安装到车辆变速箱壳体上的轴承盖装置的示意性剖视图；
图2表示用于根据本发明的轴承盖装置的盖部件的一种实施方式的透视图；
图3表示图2的盖部件的侧视图；和
图4表示用于将致动器轴安装到变速箱壳体中的安装步骤的示意图。
具体实施方式
在图1中，根据本发明的第一实施方式的轴承盖装置通常用10表示。
该轴承盖装置10用于将伸入壳体14中的轴12安装到壳体14的壳体开口16的区域中。
该壳体14优选是变速箱壳体。该轴12优选是致动器轴，比如用于车辆变速箱的停车锁合轴。
轴12的轴向对准线在图1中用18表示。
该轴承盖装置10具有由塑料制成的盖部件20。该盖部件20包括法兰部22和套筒部24。这里，法兰部22抵靠壳体14支承在外侧并将盖部件20固定到壳体14上。该套筒部24伸入壳体开口16中。该套筒部24的外部周边对应于壳体开口16的内部周边。该套筒部24优选与壳体开口16配合地***到壳体开口16中。
该套筒部24具有伸入壳体14内部的第一端部26和形成在法兰部22区域中(从轴线方向18上观察)的第二端部28。
该套筒部24围绕着轴12并在其内部周边上具有肩部30。该肩部30位于第一端部26和第二端部28之间。
轴承32从第一端部26的方向***到套筒部24中。该轴承32可以是滚动轴承或滑动轴承。该肩部30用作轴承32的轴向止动部。
轴封34从第二端部28的方向***到套筒部24中。该轴封34密封轴12的外部周边。该肩部30还用作该轴封34的轴向止动部。
在套筒部24的外部周边上形成有外周槽38，该外周槽38中插有O形圈36。该O形圈36相对于壳体开口16密封套筒部24的外部周边。利用O形圈36和轴封34，能够通过轴承盖装置10在壳体开口16的区域中实现流体密闭。
在套筒部24的外部周边上形成有多个轴向肋40，这特别在图2和3中可以看到。
在图2中还可以看到该法兰部22具有两个紧固开口42，所述紧固开口42的轴线优选与轴线方向18平行对准。在每个紧固开口42中，将一个金属套筒44***，特别地，注模到所述紧固开口42中。在图1中指示的是螺钉46，通过螺钉46，可以将法兰部22从外侧固定到该壳体14上。壳体14中的对应的螺纹孔在图1中用47表示。
该壳体14可以是变速箱48，特别是车辆变速箱的一部分，例如手动或自动换挡变速箱或双离合变速箱的一部分。
该套筒部在其第一端部26还具有径向槽50，该径向槽50延伸通过套筒部24的相对壁部。该径向槽50基本上由相对壁部中的两个槽形成。这也能够在图2和3中更加具体地看到。
其次，该轴12具有径向销52，该径向销52固定在轴12的径向孔(未具体指出)中。如同还可以在图4中看到的，该径向销52在轴12两侧伸出。从而，在每一侧上的一个销部接合在每种情形下套筒部24的相对的壁区域中的相关联的槽中。在每种情形下，槽50在通常大于径向销52的直径的角度范围上沿圆周方向延伸。因此，该轴12相对于盖部件20能够旋转有限程度，例如旋转角度为5°至45°。在用作致动器轴的情况下，该轴12的所述限定的旋转运动可以用于在旋转方向上执行定位运动。该盖部件20这里用作除了相关联的致动器布置结构中提供的旋转止动部之外提供的旋转止动部。
此外，该径向销52，如在图1中尤其可以看到的，在安装状态下用于沿轴向固定轴承32，使该轴承32以稳固的方式固定在肩部30和径向销52之间。
该法兰部22如同套筒部24一样提供有多根肋，所述肋例如在套筒部24和紧固开口42之间延伸。
此外，尤其在图2中可以看到的是，该法兰部22在平面图中的呈近似菱形的形状。这里，保持凸耳56设在所述菱形的侧边缘58的区域中(在图2中示意性地示出)，其中，该保持凸耳56相对于侧边缘58向外延伸。所述保持凸耳56例如可以用于安装布设在壳体14外侧的线、缆线等。
图4表示根据本发明如何将致动器轴12安装在变速箱壳体14中。
该致动器轴12具有显著地小于壳体开口16的横截面，通过该壳体开口引导该轴12。
此外，变速杆60等固定到轴12的下端区域中，其中该变速杆60相对于轴12的纵向长度垂直地延伸。
图4还示意性地表示了形成在变速箱壳体14中的障碍物轮廓62，这表明轴12不能从壳体14内部沿轴线方向18进行安装。
因此，该壳体开口16被设计成使该轴12能够以大于零(例如5°至30°)的角度64***到壳体开口16中，从而例如引导该变速杆60经过障碍物轮廓62。这在图4中通过轴12m的实线表示。
在将轴12***到壳体开口16中之后，可以对轴承盖装置10(例如包括盖部件20、轴承32、轴封34和O形圈36)进行预安装，将它们从壳体14的外侧布置到轴12的自由端上。
随后使该轴12沿轴线方向18对准，如图4中虚线所示。然后，通过将套筒部24***到壳体开口16中并将法兰部22紧固到壳体14上来使该轴承盖装置10(为了更清晰地表示，未在图4中示出)固定到壳体14上。

Claims (12)

1.一种用于将伸入壳体(14)中的轴(12)安装在壳体开口(16)的区域中并且用于在所述壳体开口(16)的区域中封闭所述壳体(14)的轴承盖装置(10)，所述轴承盖装置(10)具有围绕所述轴(12)并能够***到所述壳体开口(16)中的套筒部(24)和能够紧固到所述壳体(14)上的法兰部(22)，用于可旋转地安装所述轴(12)的轴承(32)设置在所述套筒部(24)中，其特征在于，所述套筒部(24)和所述法兰部(22)是用塑料制成的一体的部件(20)，其中，所述套筒部(24)在其远离所述法兰部(22)的第一端部(26)处具有横向延伸的槽(50)，从所述轴(12)沿径向伸出的部分(52)突出到所述槽(50)中，以这种方式来限制所述轴(12)的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的轴承盖装置，其特征在于，所述伸出的部分(52)被实施为销(52)，所述销(52)固定在所述轴(12)的径向孔中。
3.根据权利要求1或2所述的轴承盖装置，其特征在于，所述第一端部(26)具有两个槽(50)，在每个所述槽(50)中有一个伸出的部分(52)突出到其中。
4.根据权利要求1所述的轴承盖装置，其特征在于，肩部(30)形成在所述套筒部(24)中，所述肩部(30)用作用于轴承(32)的第一轴向止动部，所述轴承(32)从所述第一端部(26)一侧***到所述套筒部(24)中，所述伸出的部分(52)形成用于所述轴承(32)的相对的第二轴向止动部。
5.根据权利要求1所述的轴承盖装置，其特征在于，所述套筒部(24)在其外部周边上具有多根沿轴向延伸的肋(40)。
6.根据权利要求1所述的轴承盖装置，其特征在于，轴封(34)从位于所述法兰部(22)附近的第二端部(28)处***到所述套筒部(24)中。
7.根据权利要求1所述的轴承盖装置，其特征在于，所述法兰部(22)具有至少一个紧固开口(42)，金属套筒(44)***在所述紧固开口(42)中。
8.根据权利要求1所述的轴承盖装置，其特征在于，所述法兰部(22)大体为菱形形状，并且在一个侧边缘(58)上形成有沿径向突出的保持凸耳(56)。
9.根据权利要求1所述的轴承盖装置，其特征在于，外周槽(38)形成在所述套筒部(24)的外部周边上，密封圈(36)***到所述外周槽(38)中。
10.一种具有壳体(14)和穿过壳体开口(16)伸入到壳体(14)中的致动器轴(12)的车辆变速箱(48)，其特征在于，所述致动器轴(12)通过根据权利要求1至9中任一项所述的轴承盖装置安装到所述壳体开口(16)的区域中。
11.根据权利要求10所述的车辆变速箱，其特征在于，所述致动器轴(12)是停车锁合轴(12)。
12.一种通过如权利要求1-9所述的轴承盖装置将致动器轴(12)安装在变速箱壳体(14)中的方法，包括如下步骤：
提供所述致动器轴(12)，通过将所述致动器轴(12)的一个端部从内侧引导穿过壳体开口(16)来从所述变速箱壳体(14)内部安装所述致动器轴(12)，所述壳体开口(16)的横截面大于所述轴(12)的横截面，所述轴的所述一个端部以大于零的角度(64)倾斜地***到所述壳体开口(16)中；
将轴承盖装置(10)在所述变速箱壳体(14)的外部安装到所述轴的所述一个端部上；
使所述轴(12)与所述壳体开口(16)的轴线(18)对准，并将所述轴承盖装置(10)的套筒部(24)***到所述壳体开口(16)中；并且
以将所述轴的所述一个端部可旋转地安装在所述轴承盖装置(10)中并且使所述壳体开口(16)封闭的方式将所述轴承盖装置(10)固定到所述壳体(14)上。
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