用于CVT变速器的具有卵形槽的噪声隔离轴承

摘要

本发明涉及一种滚动轴承(1)，所述滚动轴承具有：轴承内环(2)；轴承外环(3)，所述轴承外环包围所述轴承内环且径向地设置在轴承内环(2)之外；多个滚动体(4)，所述滚动体设置在轴承内环(2)和轴承外环(3)之间；和至少一个槽(8)，所述槽置于轴承外环(3)中，所述槽包括槽壁(9)和槽底(10)，所述槽底位于槽壁的径向内部的端部上，其中在轴承外环(3)上存在绝缘元件(11)，所述绝缘元件设计用于隔音和减振，其中绝缘元件(11)具有套筒区域(12)以及至少一个支撑腿(13)，所述支承腿从所述套筒区域(12)起径向向内延伸，其中支撑腿(13)接合到槽(8)中。本发明还涉及一种CVT变速器，至少一个根据本发明的滚动轴承(1)安装到所述CVT变速器中。

权利要求

1.一种滚动轴承(1)，所述滚动轴承具有：轴承内环(2)；轴承外环(3)，所述轴承外环包围所述轴承内环且径向地设置在所述轴承内环(2)之外；多个滚动体(4)，所述滚动体设置在所述轴承内环(2)和所述轴承外环(3)之间；和至少一个槽(8)，所述槽置于所述轴承外环(3)中，所述槽包括槽壁(9)和槽底(10)，所述槽底位于所述槽壁的径向内部的端部上，其中在所述轴承外环(3)上存在绝缘元件(11)，所述绝缘元件设计用于隔音和减振，其中所述绝缘元件(11)具有套筒区域(12)以及至少一个支撑腿(13)，所述支承腿从所述套筒区域(12)起径向向内延伸，其中所述支撑腿(13)接合到所述槽(8)中，其特征在于，所述槽(8)和所述绝缘元件(11)的所述支撑腿(13)相互配合，使得所述支撑腿(13)的径向端部面(14)至少在所述槽(8)的两个相对置的第一区域处接触所述槽底(10)，并且至少在两个另外的相对置的第二区域处与所述槽底(10)间隔开。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承，其特征在于，所述轴承内环(2)、所述轴承外环(3)和所述槽(8)共同地围绕所述滚动轴承(1)的旋转轴线(17)伸展，其中构成为环形槽的所述槽(8)具有围绕所述旋转轴线(17)的不同于圆环形的外形，并且其中在围绕所述旋转轴线(17)的外形中，在两个在所述旋转轴线(17)上彼此相对置的所述第一区域处，所述槽距所述旋转轴线(17)的间距(a1，a2)大于在两个彼此相对置的所述第二区域处所述槽(8)距所述旋转轴线(17)的间距(b1，b2)。

3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承(1)，其特征在于，存在两个槽(8)，各一个支撑腿(13)伸入到所述槽中。

4.根据权利要求3所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述支撑腿(13)在所述槽(8)中至少在所述第一区域和/或在所述第二区域中相对于所述轴承外环(3)轴向地张紧。

5.根据权利要求1所述的滚动轴承(1)，其特征在于，所述槽(8)的横截面具有卵形的扩展部或者圆环形的延伸部，所述圆环形的延伸部具有至少两个削平部。

6.一种CVT变速器(19)，在所述CVT变速器中，与所驱动轴(21)有效连接的第一锥形盘对(20)和与从动轴(26)有效连接的第二锥形盘对(25)经由牵引机构彼此有效连接，并且所述CVT变速器具有多个支承部位(23，27，28，29，33)，其中在所述支承部位(23，27，28，29，

33)上，轴(21，26，33)能转动地支承在壳体(29)中，

其特征在于，在所述支承部位(23，27，28，29，33)的至少一个支承部位中安装有根据权利要求1所述的滚动轴承(1)。

7.根据权利要求6所述的CVT变速器，其特征在于，所述驱动轴(21)和/或所述从动轴(26)借助于至少一个根据权利要求1所述的滚动轴承(1)支承。

8.根据权利要求7所述的CVT变速器，其特征在于，所述第一区域在与所述旋转轴线17相交的第一线(II)上相对置，其中所述滚动轴承(1)在所述支承部位(23，24)中的一个支承部位中安装成，使得所述第一线(II)沿主负荷方向定向，并且其中所述主负荷方向对应于借助锥形盘对(20，25)环绕的牵引机构的至少一个拉力方向，并且所述第二区域在第二线(III)上彼此相对置，并且在此，所述第二线(III)相对于所述第一线(II)直角地定向，以及与所述旋转轴线(17)相交。

说明书

用于CVT变速器的具有卵形槽的噪声隔离轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及一种滚动轴承，所述滚动轴承具有：轴承内环；轴承外环，所述轴承外环包围所述轴承内环且径向地设置在轴承内环之外；多个滚动体，所述滚动体设置在轴承内环和轴承外环之间；和至少一个槽，所述槽置于轴承外环中，所述槽包括槽壁和槽底，所述槽底位于槽壁的径向内部的端部上，其中在轴承外环上存在绝缘元件，所述绝缘元件设计用于隔音和减振，其中绝缘元件具有套筒区域以及至少一个支撑腿，所述支承腿从所述套筒区域起径向向内延伸，其中支撑腿接合到槽中。本发明还涉及一种CVT变速器(无级变速器)，所述CVT变速器具有这种滚动轴承。

背景技术

[0002] 从现有技术中已经已知这样的滚动轴承的不同种类的实施方案。EP 1 908 972 B1例如公开了一种用于支承CVT变速器的轴的脱耦设备。在轴承外环和壳体之间设置有径向轴弹簧，所述径向轴弹簧在弹性变形下允许在内部面和外部面之间的受限的相对的径向运动。替选地，套装具有整体U形横截面的弹簧套筒，所述弹簧套筒形成径向轴弹簧，所述横截面的整体轴线平行伸展的底部径向地凸出，并且选择性地具有切口。

[0003] DE 10 2012 209 459 A1公开一种轴承，所述轴承设计用于使用在CVT变速器中。滚动轴承具有轴承外环和壳，所述壳径向地设置在轴承外环之外。壳包围轴承外环并且借助径向延伸的侧壁贴靠轴承外环的两个轴向面。侧壁形状配合地固定在轴承外环上。壳用于声学隔离。

[0004] 所述已知的实施方案的缺点是：在使用在具有链条的CVT变速器中时，未充分地减振，安装是耗费的并且滚动轴承是成本非常高的。

发明内容

[0005] 本发明的目的是：消除从现有技术中已知的这些缺点，并且实现改进的振动降低以及减小链条噪声。

[0006] 所述目的根据权利要求1的主题来实现。

[0007] 槽和绝缘元件的支撑腿相互配合，使得支撑腿的径向端部面至少在槽的两个相对置的第一区域处接触槽底，并且至少在两个另外的相对置的第二区域处与槽底间隔开。槽底在最深的部位处围绕旋转轴线伸展。对此，例如槽在底部中是非圆的或槽底围绕旋转轴线的外形不同于圆形轨迹。在此，支撑腿的朝向旋转轴轴线的内边缘(径向端部面)围绕旋转轴线的外形继续遵循围绕旋转轴线的圆线。槽优选在旋转轴线上具有径向彼此相对置的第一区域，在所述第一区域中与围绕旋转轴线与其错开的第二区域相比，槽底距旋转轴线的间距更大，在所述第二区域中槽底距旋转轴线的间距更小。在此，第一区域沿围绕旋转轴线的环周方向优选相对于第二区扭转地错开90°或更多或更少。在相应的滚动轴承的横截面中观察，例如得到槽底围绕旋转轴线的卵形的或椭圆形的外形。因此并且因为支撑腿的端部面相反在围绕旋转轴线的圆线(或圆柱面)上伸展，所以在支撑腿的径向端部面和槽底之间径向地在第二区域的高度上例如在端部面和槽底之间得到镰刀形的间隙(空隙)。由此，绝缘元件根据镰刀形的间隙的径向尺寸是径向柔性的。替选地，槽底的外形能够基本上遵循圆轨迹/圆柱面，但是随后部分地在第二区域中过渡到环周定向的、线形或弧形的削平部，通过所述削平部在槽底和端部面之间形成弓形的或镰刀形的间隙。间隙的最大的径向尺寸在滚动轴承装入且未负荷的状态下优选大致相当于在支撑腿的端部面之间测量的情况下绝缘元件的净内径的一半减去第二区域中槽底距旋转轴线的最短间距。

[0008] 本发明的优点在于：在滚动轴承装入的状态下，得到绝缘元件的两个不同弹性的区域。绝缘元件在装入状态下朝第一区域的方向弹性地更硬地，即更刚性地作用，因为支撑腿支撑在槽底中。在第二区域中，绝缘元件弹性地更软，即不太刚性，因为在腿和槽底之间的间隙可以径向弹性变形。对此，滚动轴承关于旋转中心以方向取向的方式装入，使得径向相对置的第一区域沿滚动轴承的径向主负荷方向定向。在该情况下，滚动轴承因此定向为，使得滚动轴承朝主负荷的方向上完全可靠地经由轴承外环径向支撑并且径向支撑在绝缘元件上，因为在该区域中，支撑腿贴靠槽底。第二区域由此沿激振力的方向定向，所述激振力在运行期间作用于滚动轴承上。在轴承外环的槽底和支撑腿之间在该部位首先存在间隙，所述间隙能够根据负荷变化。因此，本发明的优点也在于：滚动轴承能够用于支承CVT变速器的驱动轴和/或从动轴。在该情况下，主负荷方向是链条拉力方向，并且例如由于链条的销作用于CVT变速器的锥齿轮对的锥形面上的碰撞脉冲产生激振力。因此，与沿其他方向相比，沿链条拉力方向得到绝缘元件的更刚性的特性。由此，径向的激振力更好地与轴承外环隔离，进而达到更好的隔音和减振。

[0009] 在槽中的两个槽中得到绝缘元件的可靠的支撑。每个槽在轴承外环的轴向端侧构成。绝缘元件与之相应地具有两个腿，所述腿中的每个接合到槽的各一个槽中。此外，绝缘元件能够经由支撑腿轴向地张紧到轴承外环的槽中，使得防止支撑腿在负荷下防止轴向弯曲或扩宽。也有利的是：支撑腿在槽中至少在第一区域和/或第二区域中相对于轴承外环张紧。由此，在轴向方向上和在径向方向上稳固支撑腿进而稳固绝缘元件。支撑腿彼此接近地张紧或彼此远离地张紧，并且优选形成与轴承外环的表面力配合、材料配合和/或形状配合的连接。由此，实现快速和简单的安装并且在运输和在安装时确保可靠的保持和可靠的操作。根据本发明的一个设计方案，借助于卡接凸起构成形状配合的连接，所述卡接凸起接合到槽中。

[0010] 轴承内环和轴承外环通常由钢制成。绝缘元件优选由金属，例如由钢合金或铝合金构成。所提出的材料良好地适合于有效的噪声隔离并且还承载高的负荷。也能够考虑将塑料作为唯一材料用于绝缘元件或与其他上述材料组合使用。

[0011] 本发明的一个设计方案提出：支撑腿径向相对短，即相当于滚动轴承的总直径的大约80％或滚动轴承的轴向宽度的10％至25％。由此，通过滚动轴承占据的径向结构高度保持得尽可能小，并且优化径向的刚性。

[0012] 本发明的一个设计方案提出：绝缘元件多件式地，优选两件式地构成。由此，在圈部件的相应的端部之间能够保留气隙，并且支持减振作用。本发明的另一设计方案提出：在绝缘元件和轴承外环之间设置有至少一个减振元件，所述减振元件由弹性体或由橡胶材料构成。有利地，所述减振元件附加地有助于减振。

[0013] 此外，本发明涉及一种具有至少一个根据本发明的滚动轴承的CVT变速器，其中滚动轴承的轴承内环位于驱动轴或从动轴上。也称作锥形轮带变速器的CVT变速器具有两个锥形盘对。该盘对由皮带或链条形式的牵引结构围绕。变速器的传动比通过改变锥形盘对之间的间距来改变。金属链条尤其用于传递300Nm和更大的较高的转矩。以多排彼此并排设置的连接板借助于销组合成链条。通过销的端面与锥形盘的锥形面接触，在链条和锥形盘之间形成静摩擦。当环绕的链条中的销的端面碰到锥形面上时，形成碰撞脉冲。由此激发的振动作为固体声通过CVT变速器的结构经由将其在车辆结构上的轴承结构可听到或可察觉到传到车辆内部中。如开始已经描述，借助本发明能够在CVT变速器的支承部位中尤其有效地衰减/隔离/绝缘声振。

附图说明

[0014] 下面，根据实施例详细阐述本发明。相同的构件和元件在不同的视图中设有相同的附图标记。示图不是符合比例的。

[0015] 图1示出根据本发明的滚动轴承1的前视图。

[0016] 图2示出在图1中示出的滚动轴承1的线II-II的高度上沿着旋转轴线17的纵截面图。

[0017] 图3示出在图1中示出的滚动轴承1的线III-III的高度上沿着旋转轴线的纵截面图。

[0018] 图4示出滚动轴承1的侧视图和图5示出沿着线V-V贯穿图4中示出的滚动轴承1的横截面图。

[0019] 图6示出图1和6中示出的滚动轴承1的轴承外环3的侧视图和图7示出沿着根据图6的线VII-VII在槽8的高度上的贯穿轴承外环3的横截面。

[0020] 图8示出CVT变速器，所述CVT变速器不完全地且简化地以符号示出。

具体实施方式

[0021] 借助图1、2和3示出滚动轴承1。滚动轴承1具有轴承内环2以及围绕轴承内环2的轴承外环3。轴承环2和3的对称轴线是旋转轴线17。多个构成为滚珠的滚动体4在滚动体保持架5中径向地在支承内环2和轴承外环3之间以围绕旋转轴线17分布的方式设置。

[0022] 图1、5和7：线II和垂直于线II的线III伸展经过滚动轴承1的旋转中心6，所述旋转中心位于旋转轴线17上。

[0023] 图2、3、5、6和7：轴承外环3在外部面7上设有两个槽8。每个槽8具有两个径向延伸的槽壁9和位于其径向内端部上的槽底10。

[0024] 图1、2、3、4和5：设计用于隔音和减振的绝缘元件11接合到轴承外环3的槽8中。绝缘元件11是两件式的，由两个单独的半壳11a和11b组成并且在组装的状态下环形地构成。半壳11a和11b基本上相同地构成，并且在切口18的情况下共同行形成一个圈，所述圈径向从外部围绕轴承外环3。

[0025] 图2和3：绝缘元件11由套筒区域12以及两个径向向内延伸的支撑腿13构成。在此，支撑腿13接合到滚动轴承1的槽8中。绝缘元件11在横截面中观察构成为U形，其具有在端侧在支撑腿13的侧向轴向地突出的延长部段/凸肩5。此外，绝缘元件11在套筒区域12中具有凸形的、球状的形状。套筒区域12相对于轴承外环3的圆柱形的外表面7径向地间隔开，轴向地与旋转轴线17相同定向地延伸，并且在可能的切口18的情况下，环绕地沿着轴承外环3的环周伸展，使得套筒区域12从径向外部包围轴承外环3的外环周侧。套筒区域12具有与轴承外环3其最宽的部位处相同的轴向宽度，但是替选地也能够比轴承外环更宽或更窄。

[0026] 支撑腿13沿径向方向向内延伸，其中这两个支撑腿13基本上彼此平行地伸展，并且基本上在径向方向向内具有相同的长度。支撑腿13划分成盘状的基本部段以及一体式与其连接的卡接凸起。通过卡接凸起在每个支撑腿13上形成轴向凸肩。支撑腿13在如下侧上具有其凸肩，所述侧与轴承外环3的端侧相同定向并且沿轴向方向支撑在槽接片16上。这两个围绕旋转轴线17环绕的槽接片16在轴承外环3的轴向端部侧构成在其端侧上。支撑腿13形状配合和/或力配合地在轴承外环3中张紧，进而锁定到/卡入到槽8中。这两个支撑腿13轴向地具有比绝缘元件11的套筒区域12在径向方向上的厚度更小的壁厚度。

[0027] 图2、3、5和7：借助于图2和3的视图示出如下区别，所述区别针对槽8的形状和/或支撑腿13的形状通过滚动轴承1的方位定向的装入而产生。该区别基于与绝缘元件11共同作用的槽8的在图5和7中示出的尤其根据本发明的几何形状。

[0028] 图5和7：轴承外环3的外圆柱面的轮廓的横截面通过半径为R的圆描述。槽8在槽底10中围绕旋转轴线17的轮廓在横截面中能够视作为卵形的或椭圆形的，因为所述轮廓能够通过长为a1和a2的两个长半轴和长为b1和b2的两个短半轴来描述。间距a1或a2分别在图中在竖直方向上代表槽底10距旋转轴线17的径向间距。与竖直半轴垂直伸展的、尺寸为b1和b2的半轴分别涉及在水平方向上槽底10距旋转轴线17的间距。距离a1或a2分别比相应的距离b1和b2更长。距离a1和a2的长度能够相同长或者彼此不同。距离b1和b2的长度能够相同长或者彼此不同。根据图7中的视图得出：

[0029] -槽8在最平的部位处的深度Ta1＝R-a1或者Ta2＝R-a2；

[0030] -槽8在最深的部位处的深度Tb1＝R-b1或者Tb2＝R-b2；

[0031] -a1和a2分别>b1和b2；

[0032] -Tb1和Tb2分别>Ta1和Ta2；

[0033] 其中在图1和7的视图中，槽8的最平的部位Ta1或Ta2在图中分别处于与线II的交点的上方和下方，并且图8的最深的部位Tb1或Tb2在图中处于线III的左侧和右侧。在此，在相应的第一区域中的最平的部位借助槽底8a距旋转轴线17的间距a1或a2描述。在相应的第二区域中的最深的部位通过相应的间距b1或b2描述。

[0034] 从中得出：如在图2中示出，支撑腿13的径向的端部面14在槽8之内接触槽底10。因此，在凸肩15的区域中在槽8的槽接片16和支撑腿13之间不存在接触。在相应的凸肩15和相对置的槽接片16之间分别设置有构成为O形环的弹性的减振元件35。与之相对，支撑腿13的径向的端部面14在根据图3的视图中与槽8的槽底10间隔开。

[0035] 绝缘元件11构成为金属复合件，即由钢或铝合金构成。

[0036] 替选于上述实施方案，槽的深度是恒定的而支撑腿的高度不是恒定的，使得支撑腿的径向的端部面和槽的槽底仅在预设的区域处接触。

[0037] 图8：示出CVT变速器19，在所述CVT变速器中，锥形盘对20的锥形盘20a与驱动轴21连接并且与中间齿轮级的齿轮对22有效连接。锥形盘对20的另一锥形盘20b抗转动地、但是可移动地置于驱动轴21上。驱动轴21在支承部位23和支承部位24处可旋转地支承在变速器19的壳体29中。另一锥形盘对25距锥形盘对20一定间距设置。链条34环绕锥形盘对20和25。
锥形盘对25的锥形盘25a与变速器19的从动轴26连接。锥形盘对25的另一锥形盘25b抗转动地、但是可移动地置于从动轴26上。从动轴26在支承部位27和支承部位28处支承在壳体29中。齿轮对22的齿轮31置于变速器轴21上并且与齿轮30处于齿啮合。齿轮30的轴32在支承部位33处可转动地支承在壳体29中。在单次或多次借助滚动轴承占据的至少一个支承部位
23、27、28、29中装有至少一个根据本发明的滚动轴承1。

[0038] 例如，为了支承CVT变速器的驱动轴21，各一个滚动轴承1被装入到支承部位23和24中。在此，分别在图1中示出的滚动轴承1定向为，使得相应的线II沿图8中用箭头表示的链条拉力方向进而沿力的主作用方向定向地伸展。由此，滚动轴承被装入，使得相应的线III朝激振力的方向，即在该情况下垂直于绘图平面定向。

[0039] 附图标记列表

[0040]1 滚动轴承 20a 锥形盘
2 轴承内环 20b 锥形盘
3 轴承外环 21 驱动轴
4 滚动体 22 变速器轴
5 滚动体保持架 23 支承部位
6 旋转中心 24 支承部位
7 外部面 25 锥形盘对
8 槽 25a 锥形盘
9 槽壁 25b 锥形盘
10 槽底 26 从动轴
11 绝缘元件 26a 轴颈
11a 半壳 27 支承部位
11b 半壳 28 支承部位
12 套筒区域 29 壳体
13 支撑腿 30 齿轮
14 径向的端部面 31 齿轮
15 凸肩 32 轴
16 槽接片 33 支承部位
17 旋转轴线 34 链条
18 切口 35 减振元件
19 CVT变速器    
20 锥形盘对