滾動軸承及其用途以及裝配有該滾動軸承的汽車的製作方法

2023-04-27 07:12:41

專利名稱：滾動軸承及其用途以及裝配有該滾動軸承的汽車的製作方法
技術領域：
本發明涉及球軸承或者滾柱軸承，例如離合器接合/脫離止推軸承，特別是用於汽車的軸承，以及裝配有這樣的滾動軸承的汽車。
背景技術：
在汽車領域中，使用離合器接合/脫離止推軸承來傳遞控制力到布置在發動機的輸出和齒輪箱之間的離合器脫離機構是一種已知的實踐。這樣的離合器接合/脫離止推軸承必須允許齒輪箱軸旋轉，而接合機構不旋轉。這就是離合器接合/脫離止推軸承通常由球軸承形成的原因。進一步已知的是，例如從FR-A-2M44^知曉的，使用雙穩態的墊圈以為了固定用於離合器接合/脫離的控制的活塞到該止推軸承的內圈。偏斜器界定用於接收止推軸承的在它的內圈和外圈之間的球體的腔室，並使得可以定心雙穩態墊圈在它的構型之一中。當控制活塞布置在止推軸承中時，用於傾斜雙穩態墊圈從它的構型之一到它的另一構型的力通過內圈的邊緣實踐。該力是非常局部的，並且它的施加的精確度依賴於，特別地，內圈的生產精度以及雙穩態墊圈相對於該內圈的定位。此外，該止推軸承需要的軸向空間相對較大，大到內圈必須延伸直至置於雙穩態墊圈上的程度。設置有雙穩態墊圈的其它的滾動軸承也具有類似的問題。更特別地，本發明正是意在通過提出一種新的球軸承或者滾動軸承來克服這些缺點，其中雙穩態墊圈的傾斜力從它的構型之一到它的另一構型的分配可以得以優化。

發明內容
相應地，本發明涉及滾動軸承，包括內圈、外圈、布置在安置於內圈和外圈之間的滾動軸承腔室中的滾動構件、能夠選擇性地採取兩預定構型之一的雙穩態墊圈以及部分地界定滾動軸承腔室並安裝在內圈和外圈的第一圈上的環形凸緣。該滾動軸承的特徵在於， 凸緣從第一圈徑向延伸並與第二圈軸向對齊。由於本發明，用於在雙穩態墊圈的兩構型之間傾斜該墊圈的力可以由凸緣施加， 該凸緣的幾何結構可以適於該功能。換句話說，環形的凸緣用作用於在第二圈和雙穩態墊圈之間傳遞力的構件。一方面它的幾何結構以及另一方面它在止推軸承上的安裝可以容易地適於該功能。根據本發明的有利的但非必須的方面，根據本發明的滾動軸承可具有下面特徵的一種或多種-凸緣在它的徑向外邊緣或者在它的徑向內邊緣上設置有可變形的凸片，從而允許它通過楔入到第一圈上而進行安裝。在這種情況中，第一圈有利地設置有用於接收和楔入凸緣的凸片的周邊凹槽。-凸緣設置有連續的徑向邊緣，該邊緣能夠軸向壓靠第二圈的邊緣。-凸緣在它的內徑邊緣和外徑邊緣之間具有相對於凸緣的中心軸以一定角度傾斜
4的部分，當它處於第一預定位置時，該角度等於或者大致等於雙穩態墊圈的部分相對於這個墊圈的中心軸的傾斜角度，該兩個部分在當墊圈處於這個第一位置時彼此軸向面對。換句話說，在止推軸承的安裝構型中，凸緣的以及雙穩態墊圈的上述部分大致平行，這使得在這些部分之間更加容易地傳遞軸向力。-凸緣在它的內徑邊緣和它的外徑邊緣之間具有彎曲部分，該彎曲部分具有向著所述墊圈定向的凸面。該凸面在它最靠近雙穩態墊圈的點處有利地具有關於凸緣的中心軸以一定角度傾斜的切線，當它處於第一預定位置時，該角度等於或者大致等於雙穩態墊圈的一部分相對於該墊圈的中心軸的傾斜角度，所述凸緣的彎曲部分和所述雙穩態墊圈的傾斜部分在當墊圈處於第一位置時彼此軸向面對。-凸緣具有限定它的內徑邊緣的圓柱形套筒，並且該圓柱形套筒與第二圈以及與雙穩態墊圈的一部分軸向對齊。該套筒有利地與凸緣一體並通過圍繞定心在凸緣的中心軸上的圓形線在一方向摺疊凸緣在它自身上以使得套筒的自由邊緣面對雙穩態墊圈。-軸向對齊第二圈的凸緣的一部分同樣與雙穩態墊圈的一部分對齊。 -雙穩態墊圈設置有連續的徑向邊緣，該邊緣布置為軸向面對凸緣的中間部分並能夠軸向置放抵靠這個部分。-雙穩態墊圈在它的內徑邊緣或者在它的外徑邊緣上設置有可變形的凸片，從而允許它楔入到活塞的周邊凹槽中用於控制滾動軸承。-根據第一實施例，內圈是旋轉的，而外圈相對於滾動軸承的中心軸轉動地固定。 根據另一實施例，外圈是旋轉的，而內圈相對於滾動軸承的中心軸轉動地固定。本發明還涉及上述滾動軸承的用途，用於形成汽車的離合器接合/脫離止推軸承。本發明還涉及裝配有上述的離合器接合/脫離止推軸承的汽車。這樣的車輛比現有技術的那些更加可靠到這樣的程度，即在離合器接合止推軸承中的力的傳遞以優化的方式進行。


下面將根據本發明的原理，僅僅通過例子的形式給出，並參照附圖，描述離合器接合/脫離止推軸承的四個實施例，從而本發明將得以更好的理解並且本發明的其它優點也將變得更加清楚，在附圖中圖1是根據本發明的第一實施例的離合器接合/脫離止推軸承的軸向截面；圖2是圖1的止推軸承的分解透視圖；圖3是屬於圖1和2的止推軸承的凸緣從另一角度的透視圖；圖4是在安裝止推軸承到活塞上用於傳遞軸向力的過程中類似於圖1的截面；圖5是類似於圖1的截面，而止推軸承止推軸承處於在用構型中；圖6是根據本發明的第二實施例的離合器接合/脫離止推軸承的類似於圖1的截面視圖；圖7和8分別是圖6的止推軸承的類似於圖4和5但是處於更小的比例的截面；圖9是根據本發明的第三實施例的離合器接合/脫離止推軸承的類似於圖6的處於更小比例的截面；
圖10是圖9的細節X的放大視圖；圖11是根據本發明的第四實施例的離合器接合/脫離止推軸承的類似於圖6的處於更小比例的截面；圖12是圖11上的細節XII的放大視圖。
具體實施例方式在圖1-5中示出的止推軸承1是滾動軸承，其包括內圈2和外圈3，在內圈2和外圈3之間限定用於接收一系列球體5的腔室4，球體5通過保持架6在腔室4中保持就位。 在止推軸承1的使用構型中，圈2圍繞止推軸承的中心軸&轉動，而圈3相對於該軸固定。 軸\在實際使用中形成圈2和3的對稱軸。墊圈7布置在圈2和3之間，並可以選擇性地採取一方面如圖1-4所示而另一方面如圖5所示的兩個位置之一。墊圈7在止推軸承1的安裝構型中定心在與軸\重疊的軸X7上。墊圈7通過凸片71的彈性形變以可逆的方式從它的構型之一轉變到另一構型，凸片71從它的內徑邊緣 72向著軸X7延伸，而墊圈7在它的內徑邊緣72和它的外徑邊緣74之間形成連續的環形的帶73，外徑邊緣74自身連續，也就是沒有凸片。環形的凸緣8在圈3的內邊緣31的側面上界定腔室4。在止推軸承1的安裝構型中，凸緣8定心在與軸\重疊的軸\上。凸緣8具有凸片81，凸片81限定它的外徑邊緣 82並且在軸\的方向彎折。凸緣8的內徑邊緣83連續，也就是說沒有凸片。止推軸承1還包括密封件9，密封件在圈3的外邊緣32附近界定腔室4。該密封件9包括金屬支架91和由支架91壓靠著圈3的內徑向表面33的彈性部分92。彈性部分 92包括唇部93，唇部93滑動地壓靠圈2的外徑向表面21。作為變體，密封件9可以不接觸表面21，但是從表面21以短的徑向距離延伸，例如以0.1毫米延伸。它然後通過凸緣形成。表面33在邊緣31的一側上形成內周邊凹槽34，凸緣8的凸片81可以插入到該凹槽34中並通過凸片81的變形而楔入，其使得可以通過楔入和相對於彼此固定這些部件而安裝凸緣8到圈3上。圍繞軸X1延伸超過360°的凸緣8的連續部分然後壓靠表面33，如圖1中的接觸點P1K示，其示出軸&的圓形接觸線。這提供在凸片81的底部84附近在部分8和3之間的緊密連接。圈2的最靠近邊緣31和元件7和8的邊緣標記為22。凸緣8在安裝構型中在圈3中從凹槽34徑向延伸以軸向面對邊緣22。(I1是在一方面軸\和\和另一方面凸緣8的邊緣83之間的相對於軸X1徑向測量的距離。邊緣22 是定心在軸&上並垂直於軸&的連續的圈的形式，具有最小半徑值大致等於距離屯。凸緣 8從它楔入到圈3上的區域34徑向延伸直到邊緣22的圓形的內圈221。邊221和軸\之間的徑向距離d2在實踐中具有等於距離Cl1的值的值。 因此，凸緣8在圈2的邊緣22的延伸部中部分地軸向布置，也就是說，平行於軸\， 並位於邊緣22和墊圈7的連續的帶73之間，因此，其還軸向面對邊緣22地延伸。換句話說，凸緣8的一部分與圈2的一部分軸向對齊，墊圈7的一部分與圈2的一部分軸向對齊。
在圖1的構型中，凸緣8的中間部分85為大致截錐體形狀的，頂部相對於軸\的半角度α在45°左右。而且，帶73同樣是截錐體形狀的，在頂部相對於軸X7的半角度β 也在45°左右。部分73和85在圖1的構型中彼此軸向面對。在實踐中，角度α和β選擇為相等或者大致相等。「大致相等」是指這些角度具有相差小於10°的值。換句話說，在圖1的構型中。凸緣8的墊圈7和85的部分73相對於元件7和8的中心軸即軸X1以大致相同的角度傾斜，以使 得部分73和85的面對的表面大致平行。部分73和85在接觸之前的該平行或者近似平行使得可以獲得滾動軸承1的良好的軸向緊湊性。當適於安裝滾動軸承1在活塞10上用於傳遞軸向力時，用戶將處於圖1的構型中的滾動軸承1在該圖中的箭頭F1的方向插入到未示出的圓形套筒中，也就是說經由與邊緣 31相對的側面。該套筒推動墊圈7的齒71以為了使得該墊圈傾斜到圖4的墊圈的邊緣74 置放抵靠凸緣8的構型。活塞10然後從該滾動軸承的形成邊緣31的側面插入到滾動軸承1中，如圖4中的箭頭F2所示。活塞10的向著圖4的左側的運動趨於推動置放抵靠彼此的墊圈7和凸緣 8，直到凸緣8自身最終置放抵靠圈2的邊緣22，如圖4所示。在這個位置，保持軸向固定的圈2在凸緣8上施加抵抗力Ε，該力在墊圈7的邊緣74和凸緣8的中間部分85之間的接觸區域上以相應力E'的形式經由凸緣8傳輸到墊圈7。因此，在墊圈2的邊緣22上的凸緣 8的存在使得可以在墊圈7的外徑邊緣74上施加有效力Ε』。該力Ε』使得可以讓墊圈7從它的如圖1和4所示的第一構型傾斜到它的如圖5所示的第二構型。凸緣8優選地由選自彈簧鋼的金屬製成。作為變體，凸緣8可以不接觸邊緣22，既然它足夠剛性以其自身在墊圈7上施加力 Ε』用於傾斜到圖5的構型。繼續用於將活塞10插入到滾動軸承1中的運動F2具有在凸片71上施加趨於向著圖4的左側彎折它們的力直到這些凸片進入到活塞10的外周邊凹槽101中的效果。因此， 雙穩態墊圈7通過在活塞10的作用下的變形以及通過由凸緣8施加的抵抗力Ε』從它的圖 4的構型移動到它的圖5的構型。然後達到圖5的位置，其中撥叉11與活塞10相互作用，而通過它的梢部部分地示出的膜片12在它的最遠離墊圈7的邊緣23附近置放在外圈3上。應該注意到，凸緣8還具有一定程度的密封功能，該程度為在活塞10放置就位之前和之後它的邊緣83從邊緣22延伸到短的軸向距離d3，其因此限定窄的通路以為了限制汙染物向著腔室4的回流。在如圖6-8所示的本發明的第二實施例中，類似於圖1元件的元件用相同的附圖標記表示。該實施例與前面的實施例的不同之處在於，內圈2相對於滾動軸承1的中心軸 X1轉動固定，而外圈3轉動。雙穩態墊圈7在外徑邊緣74的附近設置有凸片71，該凸片71 用於從外面接合在待安裝在止推軸承1上的活塞10的內周邊凹槽101中。如圖在第一實施例中，該活塞10使得可以傳輸由撥叉11施加的軸向力，而外圈3與屬於離合器接合機構的膜片12的梢部接觸。凸緣8在它的內徑邊緣83上設置有凸片81，用於通過楔入到安置在內圈2的外徑向表面21中的凹槽24中的安裝。凸緣8從凹槽24延伸到圈3的邊緣32的最靠近密封件 9的軸向延伸部中，該密封件9界定球體5布置在其中的滾動軸承腔室4。換句話說，凸緣8 的一部分關於圈3的一部分軸向對齊。凸緣8的連續的外徑邊緣82軸向面對邊緣32。密封件9可以不接觸表面21，但是從表面12延伸一短的距離，從而它自身成為凸緣的形式。如同在第一實施例中，在如圖6所示的墊圈7的構型中，凸緣8的部分85大致平行墊圈7的由它的內徑邊緣72和外徑邊緣74界定的連續的帶73。換句話說，凸緣8的以及墊圈7的這些部分85和73相對於滾動軸承1的中心軸&以相同或者大致相同的角度 α和β傾斜。滾動軸承保持架6設置在腔室4中以為了導引球體5，如同在第一實施例中。如同在第一實施例中，由邊緣32軸向施加在凸緣8上的抵抗力E能以分布力Ε』 的形式傳遞到墊圈7，從而使得可以從它的圖6和7中的構型傾斜到它的圖8中的構型。如同在第一實施例中，凸緣8可施加力Ε』，而不接觸邊緣32，只要它足夠剛性以從它的在圖7中的構型傾斜墊圈7到在圖8中的構型。在墊圈7的兩個構型中，它的內徑邊緣72軸向面對凸緣的中間部分85並面對邊緣32。在分別示出在圖9和10以及圖11和12上的第三和第四實施例中，與第一實施例的元件類似的元件用相同的附圖標記表示。除非另有說明，第三和第四實施例的相似的元件是一致的並以與第一實施例相同的方法工作。在第三和第四實施例中，滾動軸承1包括內圈2、外圈3和通過保持架6保持在轉動腔室4中的一系列球體5。雙穩態墊圈7如同在第一實施例中一樣地使用。密封件9在一側上閉合轉動腔室4。物件2-7和9與第一實施例中具有相同附圖標記的物件相同。在這兩個實施例的每一個中，環形的凸緣8在它的另一側上閉合轉動腔室並定心在軸\上，該軸\在該軸承的安裝構型中與滾動軸承的中心軸&重疊。每個凸緣8在外圈3的內周邊凹槽34上楔入，如同第一實施例的凸緣一樣。這些凸緣8從外圈3並向著中心軸&徑向延伸，以使得它們各自的內徑邊緣83沿著平行於軸\的方向軸向對齊內圈2的邊緣22。在第三實施例中，凸緣8的彎曲部分85軸向定位在內圈2的邊緣22和雙穩態墊圈7的部分73之間。向著墊圈7定向的部分85的表面86為凸狀的，並且P2表示該表面關於部分73的面對的表面76最近的點。實際上，一組點P2沿著定心在軸\上的圓形線L2存在於表面86 上。人們假想在點P2相對於表面86的切線Τ。該切線形成關於軸&大約45°的角度。如在第一實施例中，雙穩態墊圈7的帶或者部分73為截錐體的形狀，在頂部相對於墊圈7的中心軸X7的半角度α同樣在45°左右。在滾動軸承1的安裝構型中，軸^C1和 X7重疊。因此，在點P2相對於部分85的切線T大致平行於雙穩態墊圈7的部分73。人們假想切線T代表部分85的平均傾斜角度。在該情形中，部分85可以被認為是關於軸)(8以等於角度β的角度α傾斜。實際上，角度α和β可以為「大致相等的」，也就是具有相差小於10°的值。部分85和73的這種平行或者近似平行使得可以獲得滾動軸承1的良好的軸向緊湊性。在第四實施例中，凸緣8包括環形的套筒87，套筒87與凸緣8的其餘部分是一體的並限定它的內徑邊緣83。實際上，套筒87通過圍繞定心在凸緣8的中心軸X8上的圓形線L3在它自身上向內彎曲凸緣8獲得。因此，套筒87與內圈2的邊緣22以及與雙穩態墊圈7的部分73軸向對齊，這個部分如同在第一實施例中一樣限定。套筒87的與彎曲線L3相對的自由邊緣88沿著平行於軸X1的方向與雙穩態墊圈7的部分73相對。 在套筒87的水平處的凸緣8的結構和形狀使得它非常剛性並避免當它在圈2和雙穩態墊圈7之間傳遞作用力時凸緣的塑性變形，如關於第一實施例解釋的。不管實施例如何，本發明可以實施為用滾子代替球體5。在此及上提及的不同實施例的特徵可以在由所附權利要求限定的本發明的框架內進行組合。本發明可以應用到除了離合器接合/脫離止推軸承之外的球軸承或者滾子軸承， 這些滾動軸承必須通過雙穩態墊圈裝置軸向固定在軸上。裝配有如上所述的滾動軸承的汽車比現有技術中的更加可靠，因為這種滾動軸承的使用壽命提高。
權利要求
1.一種滾動軸承，包括內圈⑵，外圈⑶，布置在安置於所述內圈和外圈之間的滾動軸承腔室中的滾動構件(5)，能夠選擇性地採取兩種預定構型之一的雙穩態墊圈(7)，以及環形的凸緣(8)，其部分地界定所述滾動軸承腔室(4)並安裝在所述內圈和外圈的第一圈(3 ；2)上，其中，所述凸緣⑶從所述第一圈(3 ；2)徑向延伸並與所述第二圈O ；3)軸向對齊。
2.如權利要求1所述的滾動軸承，其中，所述凸緣(8)在徑向外邊緣(8 或者徑向內邊緣(8 處設置有可變形的凸片(81)，從而允許通過將它楔入到所述第一圈(3 ；幻上而進行安裝。
3.如權利要求2所述的滾動軸承，其中，所述第一圈(3;2)設置有用於接收和楔入所述凸緣(8)的所述凸片(81)的周邊凹槽(34 ；24)。
4.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中，所述凸緣(8)設置有連續的徑向邊緣 (83，84)，該徑向邊緣(83,84)能夠軸向壓靠所述第二圈的邊緣(33 ;32)。
5.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中，所述凸緣(8)在它的內徑邊緣(83) 和它的外徑邊緣(8 之間具有相對於所述凸緣的中心軸OQ以一定角度(α)傾斜的部分(85)，當所述墊圈處於第一預定位置時，該角度(α)等於或者大致等於所述雙穩態墊圈 (7)的部分(73)相對於該墊圈的中心軸(X7)的傾斜角度(β )，其中當所述墊圈處於所述第一位置時所述凸緣的傾斜部分(8 和所述雙穩態墊圈的傾斜部分(7 彼此軸向面對。
6.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中，所述凸緣(8)在它的內徑邊緣(83)和它的外徑邊緣(8 之間具有彎曲部分(85)，該彎曲部分(8 具有向著所述墊圈(7)定向的凸面(86)。
7.如權利要求6所述的滾動軸承，其中，所述凸面(86)在它的最靠近所述雙穩態墊圈 (7)的點(P2)具有關於所述凸緣⑶的所述中心軸OQ傾斜一定角度(α)的切線(T)， 當所述墊圈處於第一預定位置時，該角度(α)等於或者大致等於所述雙穩態墊圈的部分 (73)相對於該墊圈的中心軸(X7)的傾斜角度(β)，並且，其中當所述墊圈處於所述第一位置時，所述凸緣的彎曲部分(8 和所述雙穩態墊圈的傾斜部分(7 彼此軸向面對。
8.如權利要求1-4之一所述的滾動軸承，其中，所述凸緣具有限定它的內徑邊緣(83) 的圓柱形的套筒(87)，並且其中所述圓柱形的套筒與所述第二圈O)以及與所述雙穩態墊圈(7)的部分(73)軸向對齊。
9.如權利要求8所述的滾動軸承，其中，所述套筒(87)與所述凸緣(8)是一體的，並通過圍繞定心在所述凸緣的中心軸(X8)上的圓形線(L3)在一方向彎折所述凸緣在它自身上以使得所述套筒的自由邊緣(88)面對所述雙穩態墊圈(7)而獲得。
10.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中，與所述第二圈O；幻軸向對齊的所述凸緣(8)的部分(85 ；87)同樣與所述雙穩態墊圈(7)的部分(73)對齊。
11.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中所述雙穩態墊圈(7)設置有連續的徑向邊緣(74 ；72)，該徑向邊緣(74 ；72)軸向布置為面對所述凸緣(8)的中間部分(85)並能夠軸向置放抵靠該部分。
12.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中，所述雙穩態墊圈(7)在它的內徑邊緣 (72)和它的外徑邊緣(74)設置有可變形的凸片(71)，從而允許將它楔入到活塞(10)的周邊凹槽(101)中，用於控制所述滾動軸承。
13.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中，所述內圈( 旋轉，而所述外圈(3)相對於所述滾動軸承的中心軸(X1)轉動地固定。
14.如前述權利要求之一所述的滾動軸承，其中，所述外圈C3)旋轉，而所述內圈(2)相對於所述滾動軸承的中心軸(X1)轉動地固定。
15.如前述權利要求之一所述的滾動軸承的用途，用於形成汽車的離合器接合/脫離止推軸承(1)。
16.一種汽車，其裝備有如前述權利要求之一所述的滾動軸承(1)。
全文摘要
一種滾動軸承，包括內圈(2)、外圈(3)、布置在安置在所述內圈和外圈之間的滾動軸承腔室(4)中的滾動構件(5)、能夠選擇性地採取兩種預定構型之一的雙穩態墊圈(7)、以及環形的凸緣(8)，凸緣(8)部分地界定所述滾動軸承腔室(4)並安裝在所述內圈和外圈的第一圈(3；2)上，其中，凸緣(8)從所述第一圈(3；2)徑向延伸並與所述第二圈(2；3)軸向對齊。
文檔編號F16D23/14GK102159839SQ200980136170
公開日2011年8月17日 申請日期2009年9月15日 優先權日2008年9月16日
發明者貝努瓦·阿諾爾特 申請人:Skf公司