轴承单元和变速箱的制作方法

本发明涉及轴承。本发明具体涉及一种轴承单元和包括这种轴承单元的变速箱。

背景技术：

1、在当前特别用于混合动力车辆的混合动力专用变速箱中，输入轴借助双列球轴承以可旋转的方式地支承在变速箱壳体处。具体来讲，双列球轴承30在混合动力专用变速箱中的装配方案能够如图1所示，双列球轴承30布置在由变速箱壳体20和输入轴10形成的环形空间内，双列球轴承30的内圈31在轴向上的定位利用特制的锁紧螺母60实现。在此，锁紧螺母60通过其径向内侧的内螺纹部61旋拧在输入轴10的外周表面的外螺纹部处。用于密封双列球轴承30的密封构件50在这种情况下设置在变速箱壳体20和锁紧螺母60之间的径向空间内。

2、然而，这种双列球轴承的装配方案需要特制的锁紧螺母，锁紧螺母和输入轴均需要加工出螺纹部，这导致零件成本较高。此外，在这种装配方案中，锁紧螺母的径向内侧和径向外侧均形成密封部位，密封部位较多，泄漏的风险也会相应增大。尤其由于以锁紧螺母的外周表面作为密封面，在相应增加径向轴密封的同心度公差的情况下可能会影响密封性能，否则需要增加锁紧螺母以及输入轴的制造精度，而这又增加了零件成本。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于提供一种特别适用于变速箱的轴承单元，其具有较低的成本。优选地，该轴承单元还能够具有改善的密封性能。

2、根据本发明的一个方面，上述目的通过一种轴承单元实现。在此，轴承单元包括轴承和预紧机构，其中，轴承用于旋转地支承轴件并且包括内圈，预紧机构包括弹性构件和止挡环件，其中，止挡环件能够至少轴向固定地设置在轴件处，弹性构件沿轴向张紧在止挡环件和内圈之间。

3、优选地，轴承为滚动轴承。在此，轴承可以参照已知设计实施。在此，轴承除了内圈还包括其他必要构件，如外圈、滚动体和保持架，外圈、内圈和保持架同轴线布置，滚动体借助保持架沿径向布置在外圈和内圈之间。可选地，轴承构造为双列滚动轴承。可选地，轴承构造为单列滚动轴承。轴件借助轴承以可旋转的方式被支承在壳体处。轴件在此例如是设备、例如变速箱、尤其混合动力专用变速箱中的轴件。轴件例如是设备中的输入轴、输出轴或者设置在输入轴和输出轴之间的中间传动轴。壳体例如是设备外壳或者相对设备外壳固定的结构，例如壳体可以是变速箱壳体。

4、在本文的范围中，除非另有说明，否则“轴向”、“径向”和“圆周方向”均基于轴承的中轴线，也即轴件的旋转轴线，其中，“轴向”即平行于或重合于中轴线的方向，“径向”即垂直于且相交于中轴线的方向，“圆周方向”即环绕中轴线的方向。

5、优选地，预紧机构设置在轴承的轴向一侧。预紧机构在包括弹性构件和止挡环件。在本文范围内，止挡环件整体呈环状并且允许在圆周方向上局部地断开。可选地，止挡环件在此能够与轴件分别制造并且后续工序中组装到一起。可选地，止挡环件在此能够直接由轴件的局部结构形成。在本文范围内，止挡环件轴向固定地设置在轴件处并且不限定止挡环件相对轴件沿圆周方向的可移动性，也即止挡环件至少轴向固定地设置在轴件处。有利地，止挡环件沿轴向以及沿圆周方向均相对轴件固定设置。弹性构件在此设置在止挡环件和轴承的内圈之间并且提供轴向预紧力。在此，止挡环件能够以低成本方式制造并且设置在轴件处，避免采用螺母并且避免在轴件上加工螺纹，降低零件成本。

6、在一种优选的实施方式中，弹性构件构造碟形弹簧。由此构造的弹性构件易于制造和安装，轴承单元可以通过低成本的方式实施。同时，碟形弹簧具有较大刚度，可以提供适配大多数轴承需求的轴向预紧力，方案通用性程度高。

7、在此，优选地，碟形弹簧以其径向内侧端部抵靠在止挡环件处并且以其径向外侧端部抵靠在内圈处。在此，止挡环件相对轴件的外周表面的凸出的高度可以较低。由此，一方面可以节省材料、降低成本，另一方面，对于需要将止挡环件安装到轴件上的设计，安装过程可以更容易地实施。

8、在一种优选的实施方式中，止挡环件构造为卡环，其中，卡环能够安装在轴件上。在此，卡环自身成本较低，轴件为此仅需加工出卡环的安装部、例如容纳槽。由此，预紧机构的整体能够低成本地实现。

9、在一种备选的实施方式中，止挡环件一体式构造在轴件上。在此，止挡环件可以直接由轴件的局部结构形成。可选地，止挡环件由轴件的凸缘形成。可选地，轴件构造为阶梯轴，止挡环件由轴件的阶梯部形成。由此可以低成本地实现止挡环件。

10、在一种优选的实施方式中，轴承单元还包括密封构件，预紧机构沿轴向布置在密封构件和轴承之间。优选地，密封构件构造为密封圈。优选地，密封构件在径向内侧构造至少一份密封唇。在这种情况下，预紧机构能够在提供预紧力同时辅助密封。在此，止挡环件能够在止挡弹性构件的同时阻挡轴承内润滑剂、例如润滑脂流向密封唇处的密封区域，由此增强密封效果。

11、在一种优选的实施方式中，密封构件包括第一密封唇，第一密封唇能够抵靠轴件的外周表面。第一密封唇在此能够作为主唇形成相对轴件外周表面的动态密封。由此，动态密封能够直接实施轴件处，减少了密封面的数量并且轴封的同心度得到改善，从而提高了密封性能。

12、在此，有利地，密封构件还包括第二密封唇，所述第二密封唇抵靠在止挡环件的轴向端面处。在这种情况下，第二密封唇能够加强密封构件的密封效果。

13、在一种优选的实施方式中，轴承为双列轴承并且包括沿轴向并列布置的两个内圈元件。在此，借助预紧机构能够便捷且低成本地实现内圈元件的预紧。

14、根据本发明的另一个方面，上述目的通过一种变速箱实现。所述变速箱包括变速箱壳体、轴件和根据上述实施方式构造的轴承单元，其中，轴件借助轴承单元能旋转地支承在变速箱壳体处。在此，优选地，变速箱构造为用于混合动力车辆的混合动力专用变速箱。有利地，变速箱设置有一个、两个或者多于两个如上所述的轴承单元。

技术特征：

1.轴承单元，包括：

2.根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述弹性构件(41)构造碟形弹簧。

3.根据权利要求2所述的轴承单元，其中，所述碟形弹簧以其径向内侧端部抵靠在所述止挡环件(42)处并且以其径向外侧端部抵靠在所述内圈(31)处。

4.根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述止挡环件(42)构造为卡环，其中，所述卡环能够安装在所述轴件(10)上。

5.根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述止挡环件一体式构造在所述轴件(10)上。

6.根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述轴承单元还包括密封构件(50)，所述预紧机构(40)沿轴向布置在所述密封构件(50)和所述轴承(30)之间。

7.根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述密封构件(50)包括第一密封唇(50)，所述第一密封唇(50)能够抵靠所述轴件(10)的外周表面。

8.根据权利要求7所述的轴承单元，其中，所述密封构件还包括第二密封唇，所述第二密封唇抵靠在所述止挡环件的轴向端面处。

9.根据权利要求1所述的轴承单元，其中，所述轴承为双列轴承并且包括沿轴线并列布置的两个内圈元件。

10.变速箱，包括变速箱壳体(20)、轴件(10)和根据权利要求1至9中任一项所述的轴承单元，其中，所述轴件(10)借助所述轴承单元能旋转地支承在所述变速箱壳体(20)处。

技术总结
本发明涉及一种轴承单元和变速箱。所述轴承单元包括轴承(30)和预紧机构(40)，所述轴承用于旋转地支承轴件(10)并且包括内圈(31)，所述预紧机构(40)包括弹性构件(41)和止挡环件(42)，其中，止挡环件(42)能够至少轴向固定地设置在轴件(10)处，弹性构件(41)沿轴向张紧在止挡环件(42)和内圈(31)之间。所述变速箱包括变速箱壳体(20)、轴件(10)和上述的轴承单元，其中，轴件(10)借助轴承单元能旋转地支承在变速箱壳体(20)处。

技术研发人员：陈云菲,孙娟娟,刘兴芬,罗伯特·迈尔,塞巴斯蒂安·海茨
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/16