CN102155490A - 轴承组合件 - Google Patents

Abstract

本发明基于如下任务，即，提供一种具有高度易装配性的轴承组合件。该任务通过一种具有径向轴承(4)和轴向轴承(5)的轴承组合件(1)来解决，其中，径向轴承(4)具有径向保持架(9)以及一列或者多列的滚针(8)，轴向轴承(5)具有轴向保持架(13)以及一列或者多列的滚针(8)，其中，径向轴承(4)和轴向轴承(5)用于在轴向和径向上支撑轴承配合件(2)，并且其中，径向轴承(4)通过保持机构(19)以不易脱失的方式与轴向轴承(5)连接，和/或能够以不易脱失的方式与轴向轴承(5)连接。

Description

轴承组合件

技术领域

本发明涉及一种具有径向轴承和轴向轴承的轴承组合件，其中，所述径向轴承具有径向保持架以及一行或者多行滚针，针和/或滚子以下总称为滚针，其中，所述轴向轴承具有轴向保持架以及一行或者多行滚针，针和/或滚子以下总称为滚针，其中，所述径向轴承和所述轴向轴承被构造用于在轴向和径向上对轴承配合件加以支撑。

背景技术

在机动车变速器中，空套轮和中间轮总是通过径向滚针轴承得到支承。所述径向滚针轴承的长处在于：在对于径向负荷的负载能力很高的同时，结构高度非常低。

出版文献DE 10 2004 009 472 A1例如示出一种具有齿轮的机动车变速器，所述齿轮通过两列径向滚针轴承支承在轴上。该齿轮沿轴向在一侧顶到轴的轴肩上，而在另一侧顶到推动垫片上。

出版文献DE 100 020 26 A1同样示出一种滚动轴承***，尤其是径向轴承件，其具有两列圆柱形滚动体，尤其是滚针。这种滚动轴承***也用于对多级齿轮组(Zahnradstufe)的中间轮加以支承，用以在车辆变速器中形成倒挡。在这种滚动轴承***中特别的是，两列圆柱形滚动体的两个轴承罩或者说针保持架可以通过可松解的连接而被彼此直接送入连接，以便产生预装配的轴承状态。

与之相对照地，日本出版文献JP02163509A示出齿轮的支承件，其具有径向滚针轴承和轴向轴承，所述径向滚针轴承和轴向轴承共同对抗径向或者轴向负荷对齿轮进行支承。

或许构成最接近现有技术的出版文献DE 100 37 401 A1以类似方式示出一种换挡装置，其中，根据该出版文献的图1看到一种通过滚动轴承***支承在轴上的齿轮。该滚动轴承***具有两列径向滚针轴承以及在两侧分别具有轴向滚针轴承，该轴向滚针轴承在径向上支撑齿轮。

发明内容

本发明基于如下的任务，即，提出一种轴承组合件，所述轴承组合件具有易于装配特性。该任务通过具有权利要求1特征的轴承组合件解决。由从属权利要求、以下的说明以及附图得到本发明的优选的或者说有利的实施方式。

在本发明范围内，提出了如下的轴承组合件，其包括至少一个径向轴承和至少一个轴向轴承，其中，径向轴承和轴向轴承都被构造为滚针轴承、滚针或者滚子轴承。优选的是，对于滚子而言，滚动体的长度与直径比例最高为3∶1，对于滚针而言最高为5∶1，在此涉及滚针的情况。可另选或者补充的是，滚动体的直径小于4mm，优选小于3mm，尤其是小于2mm。

径向轴承包括径向保持架，尤其是径向针保持架，以及一列或者多列滚针、针和/或滚子在下面总称为滚针，并且轴向轴承具有轴向保持架，尤其是轴向针保持架，以及同样具有一列或者多列滚针、针和/或滚子(以下总称为滚针)。径向轴承还有轴向轴承都能够以单重或多重或者一列或多列的方式存在于轴承组合件中。尤其是轴向保持架和径向保持架均具有用于滚针的凹兜。

构造径向轴承和轴向轴承用于在轴向及径向上对轴承配合件进行支撑，特别是对其进行支承。方向名称-径向和轴向尤其关于轴承配合件的旋转轴线而言的。径向轴承和轴向轴承尤其是直接彼此相邻地布置。径向轴承可以具有套管或者轴套，在最简单情况下，径向轴承限于径向保持架和滚针，所述滚针于是直接在轴承配合件或者相对轴承配合件(例如轴)上滚压。轴向轴承在最简单情况下同样限于轴向保持架和滚针，这些滚针直接在所述轴承配合件上及在一个或所述相对轴承配合件上滚压。

在本发明范围内提出：径向轴承通过保持机构以不易脱失的方式与轴向轴承连接，和/或能够以不易脱失的方式与轴向轴承连接。尤其是径向轴承和轴向轴承在抛开轴承配合件的情况下彼此连接。该保持机构尤其使得可以形成轴承组合件带有相联接的径向轴承和轴向轴承的预装配状态，轴承组合件能够在这种预装配状态下安置在轴承配合件上。

在此，本发明的考虑在于，通常分多个步骤实现径向轴承和轴向轴承的装配，其中，径向轴承不总是固定在轴承配合件上。由于缺少固定，径向轴承会再次滑脱、受损或者在最不利情况下在装配时被忘记或者遗失。与此相对照地，本发明的轴承组合件具有保持机构，径向轴承和轴向轴承通过所述保持机构彼此以不易脱失的方式连接和/或能够以不易脱失的方式连接，从而排除这些装配错误。

尤其优选的是，以如下方式构造径向轴承，即，径向轴承和轴向轴承以可松解的方式相互连接，从而在修理轴承组合件时，可以有选择性地更换轴向轴承或者径向轴承。可松解的连接在功能方面优选以如下方式构造，即，在各个方向上，在径向轴承与轴向轴承之间型锁合的连接。

本发明所基于的考虑还以如下方式表现，即，优选设置为，径向轴承和/或轴向轴承出于装配目的和/或在装入状况下通过保持机构以不易脱失的方式连接。因而，所述轴承组合件优选被构造为自保持的、已可安装的结构单元。

在本发明的一个结构性构造方案中，径向保持架与轴向保持架通过保持机构优选直接彼此以不易脱失的方式和/或能够以不易脱失的方式连接。如果径向轴承或者轴向轴承不具有轴套或者运行垫片，进而基本上或者仅由保持架及滚针组成，那么该结构性构造方案是特别有利的。

在该优选结构性构造方案的改进实施方式中，可以设置为，轴向轴承，尤其是轴向保持架在轴向上插装在径向轴承上，尤其是插装到径向保持架上。由此，在径向轴承与轴向轴承连接的情况下，径向轴承，尤其是径向保持架沿径向插装、***到轴向轴承中，或者沿轴向保持架甚至穿过轴向轴承或者轴向保持架。尤其优选的是，如此构造保持机构，即，对所述轴向轴承，尤其是所述轴向保持架加以紧固，以对抗与轴向插装方向相反的松解。换而言之，所述径向轴承尤其是所述径向保持架可以不再在没有阻力的情况下沿反向从所述轴向轴承中，尤其是所述轴向保持架中抽出。通过这种机械联接一方面得到出于轴承组合件的所提到装配目的的防脱失连接，另一方面得到在轴承组合件装配状态下(也就是装入状况下)的防脱失连接。

在有利的改进方式中，保持机构布置在径向保持架上，尤其是一体化地成型，其中，保持机构嵌接在轴向保持架中或者在其上。尤其是在一体化成型的实施方式中，保持机构在装配时不会脱失，此外成本低廉地与径向保持架一起制成。原则上可行的是，保持机构在轴向保持架上或者在两个保持架上得到成型或加工。

在本发明的可行的构造方案中，保持机构被构造为嵌接在轴向轴承上的，尤其是嵌接在轴向保持架上的卡扣凸鼻和/或卡扣凸鼻区域。在这种情况下，可以是单个的卡扣凸鼻或者也可以是卡扣凸鼻区域，其沿周向以环绕例如多于60°、优选多于90°、尤其是最多180°的方式构造。在下文中涉及的是卡扣凸鼻，但也可以是卡扣凸鼻区域。

为了在径向保持架上或者在径向保持架处弹性地和/或挠性地接纳卡扣凸鼻，优选的是，这些卡扣凸鼻设置在舌片上或者包括该舌片，这些舌片在径向上挠性地构成。

尤其优选的是，卡扣凸鼻或者卡扣凸鼻区域径向向外地指向，从而所述卡扣凸鼻或者卡扣凸鼻区域由径向向内对轴向轴承尤其是轴向针保持架加以保持的方式进行包围。

在本发明的第一可行实施方式中，保持机构尤其是卡扣凸鼻自由凸出于径向保持架。在此，所述保持机构尤其是所述卡扣凸鼻同时也构成径向保持架的轴向边缘区域。但因为在运行中径向保持架通常可以对着侧向的(也就是轴向的)界定部起动，所以在该实施方式中，所述卡扣凸鼻承受较高的负荷。在这里可以得到改进的是，通过保护装置对保持机构尤其是卡扣凸鼻加以保护，以对抗这种负荷。

在关于承载能力方面改善的可行实施方式中，径向保持架具有窗口区域，保持机构尤其是卡扣凸鼻设置在所述窗口区域中。因而在所示径向保持架的轴向外侧得到作为保护装置的连续的边缘区域，该边缘区域可以类似于缓冲器地对着轴向界定部(例如轴肩或者推动垫片)起动。该保护装置的另一构造方案例如可以通过各个轴向取向的保护元件来形成。

原则上可行的是，所述径向保持架和/或轴向保持架可以由任意材料尤其是金属制成，例如由黄铜、铝合金或者钢制成。然而优选的是，一个或者多个所述保持架由塑料，必要时由玻璃纤维增强塑料制成，从而所述保持机构可以在简单进而成本低廉的生产工艺(例如压铸法)中与保持架一起制造。

在本发明的普适性表现形式中可以考虑，径向轴承和/或轴向轴承的滚针直接在轴承配合件或者相对轴承配合件的滚道上滚动或者说滚压。然而，在本发明的优选构造方案中可以设置为，所述轴向轴承在轴向保持架的一侧或者两侧上具有运行垫片，尤其是以便可以省去在轴承配合件或者相对轴承配合件上对滚动的精细加工。

在本发明的一个改进实施方式中设置为，轴承组合件具有另一轴向轴承，所述另一轴向轴承优选同上述轴向轴承一样地构造，或者被构造为上述轴向轴承的上述变形方案。这两个轴向轴承设置在径向轴承的两侧。所述另一轴向轴承可以与所述径向轴承通过保持机构以不易脱失的方式连接和/或能够以不易脱失的方式连接，其中，所述轴向轴承和所述保持机构能够如前所述或者按照前述权利要求之一以任意实施方式来构造。

在本发明的一个优选应用领域里，轴承配合件被构造为车辆变速器的空套轮或者中间轮，以下也总称为轮，其中，径向轴承相对于轴对所述轮进行支承，并且轴向轴承例如相对于轴肩或者推动垫片对所述轮进行支承。

在本发明的一个结构性构造方案中设置为，装配状态下的轴承组合件就其可能的公差而言在运行中可能被这样接受或者相应地构成，即，使保持机构与轴向轴承或径向轴承无碰触式地运行。根据保持机构是否固定在轴向轴承或者径向轴承上而定，另一轴承可以与保持机构无碰触式地布置，以避免损伤。在一具体实施方式中，其中，保持机构设置在径向轴承，尤其是布置在径向保持架上，轴向轴承尤其是轴向保持架在运行中相对于保持机构无碰触地定位。在所述轮处已装配的状态下，沿径向在该轮中对一个或多个轴向轴承进行引导，以避免接触，进而避免保持机构处的磨损，尤其是卡扣凸鼻处的磨损。

附图说明

由对本发明优选实施例的下述说明并结合附图而得到本发明的其他特征、优点和效果。其中：

图1示出作为本发明第一实施例的轴承组合件的示意剖视图；

图2示出图1中的径向针保持架的展开图；

图3以一个可另选实施方式示出图1中的径向针保持架的展开图。

具体实施方式

图1以示意性横截面图示示出轴承组合件1，其中，齿轮2支承在轴3上，齿轮2尤其是指车辆变速器的空套轮或者中间轮。在此，轴承组合件1包括径向轴承4和轴向轴承5，其中，径向轴承4将齿轮2在径向上相对于轴3进行支撑，并且轴向轴承5将齿轮2在轴向上对着轴肩6加以支承。

这种轴承组合件1例如装在车辆变速器中，用于利用轴向轴承5沿第一挡位的换挡方向对例如或者优选第一挡位的被构造为空套轮的齿轮2加以支撑，以便使得在车辆驻停时挂入第一挡位变得容易。在另一实施例中，优选第一挡位的同样作为用于挂倒挡的中间轮的齿轮也被构造有轴向轴承5，以便在挂R挡(倒挡)时对由两齿啮合产生的高轴向力和倾斜力矩加以支撑。通常使用轴向轴承5是有利的，以避免由于相对于相邻构件的高相对转速而产生磨损。

径向轴承4被构造为两列式滚针轴承，该两列式滚针轴承具有两列7a、7b的滚针8，滚针8设置在共同的径向针保持架9中。径向轴承4的滚针8直接在滚道上滚压，所述滚道在作为轴承配合件的齿轮2以及作为相对轴承配合件的轴3中形成。径向针保持架9在两列7a、7b之间具有中间撑板(Zwischenbord)10，并且在所示的视图中，在端侧分别具有端部撑板(Endbord)11a和11b(端部撑板11b与轴向轴承5相邻)。在所示的实施例中，径向针保持架9由塑料制成。与此相对照地，轴向轴承5仅具有一列12的滚针8，滚针8在轴向针保持架13中引导。

轴向轴承5补充性地包括运行垫片14，运行垫片14在凹部15中平面式地贴合作为轴承配合件的齿轮2，并且在背离该轴承配合件或者说齿轮2的一侧具有轴向轴承5的滚针8所用的滚道。轴肩6的侧向面形成了轴向轴承5的滚针8所用的另一滚道。

在径向边缘区域，运行垫片14表现出保持凸鼻16，保持凸鼻16首先沿轴向延伸，并且然后沿轴3的方向弯曲，从而这些保持凸鼻16以对轴向针保持架13的方式进行包围。因此，由运行垫片14和轴向针保持架13形成自保持的结构单元。运行垫片14的边缘仅部分地被构造为保持凸鼻16，保留部段17呈空心圆柱形地取向，并且以其径向外侧贴靠在凹部15的径向支承面18上。

为了对径向轴承4和轴向轴承5的装配加以简化的目标，轴向针保持架13与径向针保持架9的边缘区域机械卡接，尤其是夹锁。为此，径向针保持架9具有呈卡扣凸鼻19形式的保持机构，该保持机构沿轴向延伸并且表现为径向向外指向的凸鼻20。卡扣凸鼻19沿周向分布。轴向针保持架13插装到卡扣凸鼻19上，从而卡扣凸鼻19贯穿轴向针保持架13的开口直径，并且凸鼻20型锁合地阻止轴向针保持架13朝反方向刮擦。卡扣凸鼻19在径向上有弹性地实施，从而在装配径向轴承4和轴向轴承5时，径向针保持架9，尤其是卡扣凸鼻19可以穿过轴向针保持架13的中间开口，此时这些卡扣凸鼻19径向向内偏转，并且然后自主地卡接在轴向针保持架13上。

由径向轴承4和轴向轴承5组成的结构单元在该预装配状态下被安置到作为轴承配合件的齿轮2上，并且然后装配到轴3上。在与轴肩6相对置的一侧上，可以选择性地补充性地将推动垫片(未示出)定位在轴3上或者齿轮2处，从而使径向针保持架9在两个轴向上均具有推动部。

在另一实施方式中，可以将另一轴向轴承5布置在齿轮2的另一侧上。

图2以强烈示意化的俯视图示出作为本发明的一可行实施方式的径向针保持架9的展开图。卡扣凸鼻19被布置为，尤其是成型为沿轴向相对于端部撑板11b自由伸出的舌片，并且例如在小于20°的角度范围之上延伸。在其他实施例中，卡扣凸鼻19可以在其他的例如大于60°、大于90°、尤其是直至180°的范围之上延伸。凸鼻20安置在卡扣凸鼻19的背离端部撑板11b的或者说远端的一侧，这些凸鼻20被构造为沿周向分布的接片。通过在一侧与端部撑板11b或径向针保持架9的连接，这些卡扣凸鼻19可以在装配轴向针保持架13时径向向内偏转。

图3以与图2的相同的图示示出径向针保持架9的另一实施例，其中，该径向针保持架9沿周向展开。在轴向上相对于端部撑板11在外侧设置有扩宽的撑板区域21，窗口22设在撑板区域21中，卡扣凸鼻19以类似于图2的方式布置在窗口22中。所述实施方式的优点在于，通过扩宽的撑板区域21，防止卡扣凸鼻19沿轴向碰到轴肩6上时受损，这是因为扩宽的撑板区域21的边缘区域形成一种缓冲器。此外也避免了倾斜或者钩挂，这是因为该边缘区域是沿周向连贯地构成的。

再次返回图1，要说明的是，通过齿轮2尤其是凹部15以及特别是通过径向支承面18对轴向轴承5进行引导，从而在充分利用径向总公差的情况下，在运行中排除了轴向针保持架13或运行垫片14与卡扣凸鼻19接触相连，以避免损伤卡扣凸鼻19。以相同方式确保：轴向上的公差被以如下方式设定，即，同样阻止卡扣凸鼻19碰到轴向针保持架13或者端部撑板11b碰到运行垫片14或者轴向针保持架13。

在其他实施例中，在端部撑板11a的区域中也存在另一轴向轴承5，用于在另一支承面上对轴承配合件，亦即齿轮2进行支承。在这些实施例中可以设置为，端部撑板11a同样具有保持机构，例如是呈任意实施方案的卡扣凸鼻19，从而另一轴向轴承5的轴向针保持架同样可以型锁合地与径向针保持架9相联，以便形成防脱失件。

附图标记列表

1     轴承组合件

2     齿轮

3     轴

4     径向轴承

5     轴向轴承

6     轴肩

7a、b 滚针列

8     滚针

9     径向针保持架

10    中间撑板

11a、b端部撑板

12    列

13    轴向针保持架

14    运行垫片

15    凹部

16    保持凸鼻

17    保留部段

18    径向支承面

19    卡扣凸鼻

20    凸鼻

21    撑板区域

22    窗口

Claims (15)

1.轴承组合件(1)，具有径向轴承(4)和轴向轴承(5)，其中，所述径向轴承(4)具有径向保持架(9)以及一列或者多列滚针(8)、针和/或滚子，其中，所述轴向轴承(5)具有轴向保持架(13)以及一列或者多列滚针(8)、针和/或滚子，滚针、针和/或滚子以下总称为滚针，其中，所述径向轴承(4)和所述轴向轴承(5)用于在轴向和径向上支撑轴承配合件(2)，其特征在于，所述径向轴承(4)通过保持机构(19)以不易脱失的方式与所述轴向轴承(5)连接，和/或能够以不易脱失的方式与所述轴向轴承(5)连接。

2.根据权利要求1所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述径向轴承(4)和所述轴向轴承(5)出于装配目的和/或在装入状况下通过所述保持机构(19)以不易脱失的方式连接。

3.根据权利要求1或2所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述径向保持架(9)与所述轴向保持架(13)通过所述保持机构(19)彼此以不易脱失的方式连接和/或能够彼此以不易脱失的方式连接。

4.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述轴向轴承(4)尤其是所述轴向保持架(9)在轴向上插装在所述径向轴承(5)上，尤其是插装在所述径向保持架(13)上。

5.根据权利要求4所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述保持机构(19)用于保护所述轴向轴承(5)尤其是所述轴向保持架(13)不会逆着轴向松解。

6.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述保持机构(19)布置在所述径向保持架(9)上，尤其是一体化成型在所述径向保持架(9)上，并且嵌接在所述轴向保持架(13)上。

7.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述保持机构被构造为卡扣凸鼻(19)和/或卡口凸鼻区域，所述卡口凸鼻(19)和/或卡口凸鼻区域嵌接在所述轴向轴承(5)上，尤其是嵌接在所述轴向保持架(13)上。

8.根据权利要求7所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述卡扣凸鼻(19)或者卡扣凸鼻区域径向向外地指向。

9.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述保持机构(19)尤其是所述卡扣凸鼻(19)自由凸出于所述径向保持架(9)。

10.根据权利要求1至8之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述径向保持架(9)具有窗口区域(22)，所述保持机构尤其是所述卡扣凸鼻(19)布置在所述窗口区域(22)中。

11.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述径向保持架(9)由塑料制成。

12.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述轴向轴承(5)在一侧或者在两侧具有运行垫片(14)。

13.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于另一轴向轴承(5)，其中，所述另一轴向轴承(5)具有轴向保持架(13)以及一列或者多列滚针(8)、针和/或滚子，滚针、针和/或滚子以下总称为滚针，并且其中，所述另一轴向轴承(5)与所述径向轴承(4)通过保持机构(19)以不易脱失的方式连接，和/或能够以不易脱失的方式连接。

14.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述轴承配合件被构造为车辆变速器的空套轮(2)或者中间轮(3)。

15.根据前述权利要求之一所述的轴承组合件(1)，其特征在于，所述一个或者多个轴向轴承(5)能够尤其是无损坏地从所述径向轴承(4)中拆下。

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