CN102159839A - 滚动轴承及其用途以及装配有该滚动轴承的汽车 - Google Patents

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Abstract

一种滚动轴承，包括：内圈(2)、外圈(3)、布置在安置在所述内圈和外圈之间的滚动轴承腔室(4)中的滚动构件(5)、能够选择性地采取两种预定构型之一的双稳态垫圈(7)、以及环形的凸缘(8)，凸缘(8)部分地界定所述滚动轴承腔室(4)并安装在所述内圈和外圈的第一圈(3；2)上，其中，凸缘(8)从所述第一圈(3；2)径向延伸并与所述第二圈(2；3)轴向对齐。

Description

滚动轴承及其用途以及装配有该滚动轴承的汽车
技术领域
本发明涉及球轴承或者滚柱轴承，例如离合器接合/脱离止推轴承，特别是用于汽车的轴承，以及装配有这样的滚动轴承的汽车。
背景技术
在汽车领域中，使用离合器接合/脱离止推轴承来传递控制力到布置在发动机的输出和齿轮箱之间的离合器脱离机构是一种已知的实践。这样的离合器接合/脱离止推轴承必须允许齿轮箱轴旋转，而接合机构不旋转。这就是离合器接合/脱离止推轴承通常由球轴承形成的原因。
进一步已知的是，例如从FR-A-2544429知晓的，使用双稳态的垫圈以为了固定用于离合器接合/脱离的控制的活塞到该止推轴承的内圈。偏斜器界定用于接收止推轴承的在它的内圈和外圈之间的球体的腔室，并使得可以定心双稳态垫圈在它的构型之一中。当控制活塞布置在止推轴承中时，用于倾斜双稳态垫圈从它的构型之一到它的另一构型的力通过内圈的边缘实践。该力是非常局部的，并且它的施加的精确度依赖于，特别地，内圈的生产精度以及双稳态垫圈相对于该内圈的定位。此外，该止推轴承需要的轴向空间相对较大，大到内圈必须延伸直至置于双稳态垫圈上的程度。
设置有双稳态垫圈的其它的滚动轴承也具有类似的问题。
更特别地，本发明正是意在通过提出一种新的球轴承或者滚动轴承来克服这些缺点，其中双稳态垫圈的倾斜力从它的构型之一到它的另一构型的分配可以得以优化。
发明内容
相应地，本发明涉及滚动轴承，包括内圈、外圈、布置在安置于内圈和外圈之间的滚动轴承腔室中的滚动构件、能够选择性地采取两预定构型之一的双稳态垫圈以及部分地界定滚动轴承腔室并安装在内圈和外圈的第一圈上的环形凸缘。该滚动轴承的特征在于，凸缘从第一圈径向延伸并与第二圈轴向对齐。
由于本发明，用于在双稳态垫圈的两构型之间倾斜该垫圈的力可以由凸缘施加，该凸缘的几何结构可以适于该功能。换句话说，环形的凸缘用作用于在第二圈和双稳态垫圈之间传递力的构件。一方面它的几何结构以及另一方面它在止推轴承上的安装可以容易地适于该功能。
根据本发明的有利的但非必须的方面，根据本发明的滚动轴承可具有下面特征的一种或多种：
-凸缘在它的径向外边缘或者在它的径向内边缘上设置有可变形的凸片，从而允许它通过楔入到第一圈上而进行安装。在这种情况中，第一圈有利地设置有用于接收和楔入凸缘的凸片的周边凹槽。
-凸缘设置有连续的径向边缘，该边缘能够轴向压靠第二圈的边缘。
-凸缘在它的内径边缘和外径边缘之间具有相对于凸缘的中心轴以一定角度倾斜的部分，当它处于第一预定位置时，该角度等于或者大致等于双稳态垫圈的部分相对于这个垫圈的中心轴的倾斜角度，该两个部分在当垫圈处于这个第一位置时彼此轴向面对。换句话说，在止推轴承的安装构型中，凸缘的以及双稳态垫圈的上述部分大致平行，这使得在这些部分之间更加容易地传递轴向力。
-凸缘在它的内径边缘和它的外径边缘之间具有弯曲部分，该弯曲部分具有向着所述垫圈定向的凸面。该凸面在它最靠近双稳态垫圈的点处有利地具有关于凸缘的中心轴以一定角度倾斜的切线，当它处于第一预定位置时，该角度等于或者大致等于双稳态垫圈的一部分相对于该垫圈的中心轴的倾斜角度，所述凸缘的弯曲部分和所述双稳态垫圈的倾斜部分在当垫圈处于第一位置时彼此轴向面对。
-凸缘具有限定它的内径边缘的圆柱形套筒，并且该圆柱形套筒与第二圈以及与双稳态垫圈的一部分轴向对齐。该套筒有利地与凸缘一体并通过围绕定心在凸缘的中心轴上的圆形线在一方向折叠凸缘在它自身上以使得套筒的自由边缘面对双稳态垫圈。
-轴向对齐第二圈的凸缘的一部分同样与双稳态垫圈的一部分对齐。
-双稳态垫圈设置有连续的径向边缘，该边缘布置为轴向面对凸缘的中间部分并能够轴向置放抵靠这个部分。
-双稳态垫圈在它的内径边缘或者在它的外径边缘上设置有可变形的凸片，从而允许它楔入到活塞的周边凹槽中用于控制滚动轴承。
-根据第一实施例，内圈是旋转的，而外圈相对于滚动轴承的中心轴转动地固定。根据另一实施例，外圈是旋转的，而内圈相对于滚动轴承的中心轴转动地固定。
本发明还涉及上述滚动轴承的用途，用于形成汽车的离合器接合/脱离止推轴承。
本发明还涉及装配有上述的离合器接合/脱离止推轴承的汽车。这样的车辆比现有技术的那些更加可靠到这样的程度，即在离合器接合止推轴承中的力的传递以优化的方式进行。
附图说明
下面将根据本发明的原理，仅仅通过例子的形式给出，并参照附图，描述离合器接合/脱离止推轴承的四个实施例，从而本发明将得以更好的理解并且本发明的其它优点也将变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的离合器接合/脱离止推轴承的轴向截面；
图2是图1的止推轴承的分解透视图；
图3是属于图1和2的止推轴承的凸缘从另一角度的透视图；
图4是在安装止推轴承到活塞上用于传递轴向力的过程中类似于图1的截面；
图5是类似于图1的截面，而止推轴承止推轴承处于在用构型中；
图6是根据本发明的第二实施例的离合器接合/脱离止推轴承的类似于图1的截面视图；
图7和8分别是图6的止推轴承的类似于图4和5但是处于更小的比例的截面；
图9是根据本发明的第三实施例的离合器接合/脱离止推轴承的类似于图6的处于更小比例的截面；
图10是图9的细节X的放大视图；
图11是根据本发明的第四实施例的离合器接合/脱离止推轴承的类似于图6的处于更小比例的截面；
图12是图11上的细节XII的放大视图。
具体实施方式
在图1-5中示出的止推轴承1是滚动轴承，其包括内圈2和外圈3，在内圈2和外圈3之间限定用于接收一系列球体5的腔室4，球体5通过保持架6在腔室4中保持就位。在止推轴承1的使用构型中，圈2围绕止推轴承的中心轴X1转动，而圈3相对于该轴固定。轴X1在实际使用中形成圈2和3的对称轴。
垫圈7布置在圈2和3之间，并可以选择性地采取一方面如图1-4所示而另一方面如图5所示的两个位置之一。
垫圈7在止推轴承1的安装构型中定心在与轴X1重叠的轴X7上。垫圈7通过凸片71的弹性形变以可逆的方式从它的构型之一转变到另一构型，凸片71从它的内径边缘72向着轴X7延伸，而垫圈7在它的内径边缘72和它的外径边缘74之间形成连续的环形的带73，外径边缘74自身连续，也就是没有凸片。
环形的凸缘8在圈3的内边缘31的侧面上界定腔室4。在止推轴承1的安装构型中，凸缘8定心在与轴X1重叠的轴X8上。凸缘8具有凸片81，凸片81限定它的外径边缘82并且在轴X8的方向弯折。凸缘8的内径边缘83连续，也就是说没有凸片。
止推轴承1还包括密封件9，密封件在圈3的外边缘32附近界定腔室4。该密封件9包括金属支架91和由支架91压靠着圈3的内径向表面33的弹性部分92。弹性部分92包括唇部93，唇部93滑动地压靠圈2的外径向表面21。
作为变体，密封件9可以不接触表面21，但是从表面21以短的径向距离延伸，例如以0.1毫米延伸。它然后通过凸缘形成。
表面33在边缘31的一侧上形成内周边凹槽34，凸缘8的凸片81可以插入到该凹槽34中并通过凸片81的变形而楔入，其使得可以通过楔入和相对于彼此固定这些部件而安装凸缘8到圈3上。围绕轴X1延伸超过360°的凸缘8的连续部分然后压靠表面33，如图1中的接触点P1所示，其示出轴X1的圆形接触线。这提供在凸片81的底部84附近在部分8和3之间的紧密连接。
圈2的最靠近边缘31和元件7和8的边缘标记为22。
凸缘8在安装构型中在圈3中从凹槽34径向延伸以轴向面对边缘22。d1是在一方面轴X1和X8和另一方面凸缘8的边缘83之间的相对于轴X1径向测量的距离。边缘22是定心在轴X1上并垂直于轴X1的连续的圈的形式，具有最小半径值大致等于距离d1。凸缘8从它楔入到圈3上的区域34径向延伸直到边缘22的圆形的内圈221。边221和轴X1之间的径向距离d2在实践中具有等于距离d1的值的值。
因此，凸缘8在圈2的边缘22的延伸部中部分地轴向布置，也就是说，平行于轴X1，并位于边缘22和垫圈7的连续的带73之间，因此，其还轴向面对边缘22地延伸。换句话说，凸缘8的一部分与圈2的一部分轴向对齐，垫圈7的一部分与圈2的一部分轴向对齐。
在图1的构型中，凸缘8的中间部分85为大致截锥体形状的，顶部相对于轴X8的半角度α在45°左右。而且，带73同样是截锥体形状的，在顶部相对于轴X7的半角度β也在45°左右。部分73和85在图1的构型中彼此轴向面对。在实践中，角度α和β选择为相等或者大致相等。“大致相等”是指这些角度具有相差小于10°的值。换句话说，在图1的构型中。凸缘8的垫圈7和85的部分73相对于元件7和8的中心轴即轴X1以大致相同的角度倾斜，以使得部分73和85的面对的表面大致平行。部分73和85在接触之前的该平行或者近似平行使得可以获得滚动轴承1的良好的轴向紧凑性。
当适于安装滚动轴承1在活塞10上用于传递轴向力时，用户将处于图1的构型中的滚动轴承1在该图中的箭头F1的方向插入到未示出的圆形套筒中，也就是说经由与边缘31相对的侧面。该套筒推动垫圈7的齿71以为了使得该垫圈倾斜到图4的垫圈的边缘74置放抵靠凸缘8的构型。
活塞10然后从该滚动轴承的形成边缘31的侧面插入到滚动轴承1中，如图4中的箭头F2所示。活塞10的向着图4的左侧的运动趋于推动置放抵靠彼此的垫圈7和凸缘8，直到凸缘8自身最终置放抵靠圈2的边缘22，如图4所示。在这个位置，保持轴向固定的圈2在凸缘8上施加抵抗力E，该力在垫圈7的边缘74和凸缘8的中间部分85之间的接触区域上以相应力E′的形式经由凸缘8传输到垫圈7。因此，在垫圈2的边缘22上的凸缘8的存在使得可以在垫圈7的外径边缘74上施加有效力E’。该力E’使得可以让垫圈7从它的如图1和4所示的第一构型倾斜到它的如图5所示的第二构型。
凸缘8优选地由选自弹簧钢的金属制成。
作为变体，凸缘8可以不接触边缘22，既然它足够刚性以其自身在垫圈7上施加力E’用于倾斜到图5的构型。
继续用于将活塞10插入到滚动轴承1中的运动F2具有在凸片71上施加趋于向着图4的左侧弯折它们的力直到这些凸片进入到活塞10的外周边凹槽101中的效果。因此，双稳态垫圈7通过在活塞10的作用下的变形以及通过由凸缘8施加的抵抗力E’从它的图4的构型移动到它的图5的构型。
然后达到图5的位置，其中拨叉11与活塞10相互作用，而通过它的梢部部分地示出的膜片12在它的最远离垫圈7的边缘23附近置放在外圈3上。
应该注意到，凸缘8还具有一定程度的密封功能，该程度为在活塞10放置就位之前和之后它的边缘83从边缘22延伸到短的轴向距离d3，其因此限定窄的通路以为了限制污染物向着腔室4的回流。
在如图6-8所示的本发明的第二实施例中，类似于图1元件的元件用相同的附图标记表示。该实施例与前面的实施例的不同之处在于，内圈2相对于滚动轴承1的中心轴X1转动固定，而外圈3转动。双稳态垫圈7在外径边缘74的附近设置有凸片71，该凸片71用于从外面接合在待安装在止推轴承1上的活塞10的内周边凹槽101中。如图在第一实施例中，该活塞10使得可以传输由拨叉11施加的轴向力，而外圈3与属于离合器接合机构的膜片12的梢部接触。
凸缘8在它的内径边缘83上设置有凸片81，用于通过楔入到安置在内圈2的外径向表面21中的凹槽24中的安装。凸缘8从凹槽24延伸到圈3的边缘32的最靠近密封件9的轴向延伸部中，该密封件9界定球体5布置在其中的滚动轴承腔室4。换句话说，凸缘8的一部分关于圈3的一部分轴向对齐。凸缘8的连续的外径边缘82轴向面对边缘32。密封件9可以不接触表面21，但是从表面12延伸一短的距离，从而它自身成为凸缘的形式。
如同在第一实施例中，在如图6所示的垫圈7的构型中，凸缘8的部分85大致平行垫圈7的由它的内径边缘72和外径边缘74界定的连续的带73。换句话说，凸缘8的以及垫圈7的这些部分85和73相对于滚动轴承1的中心轴X1以相同或者大致相同的角度α和β倾斜。
滚动轴承保持架6设置在腔室4中以为了导引球体5，如同在第一实施例中。
如同在第一实施例中，由边缘32轴向施加在凸缘8上的抵抗力E能以分布力E’的形式传递到垫圈7，从而使得可以从它的图6和7中的构型倾斜到它的图8中的构型。
如同在第一实施例中，凸缘8可施加力E’，而不接触边缘32，只要它足够刚性以从它的在图7中的构型倾斜垫圈7到在图8中的构型。
在垫圈7的两个构型中，它的内径边缘72轴向面对凸缘的中间部分85并面对边缘32。
在分别示出在图9和10以及图11和12上的第三和第四实施例中，与第一实施例的元件类似的元件用相同的附图标记表示。除非另有说明，第三和第四实施例的相似的元件是一致的并以与第一实施例相同的方法工作。
在第三和第四实施例中，滚动轴承1包括内圈2、外圈3和通过保持架6保持在转动腔室4中的一系列球体5。双稳态垫圈7如同在第一实施例中一样地使用。密封件9在一侧上闭合转动腔室4。物件2-7和9与第一实施例中具有相同附图标记的物件相同。
在这两个实施例的每一个中，环形的凸缘8在它的另一侧上闭合转动腔室并定心在轴X8上，该轴X8在该轴承的安装构型中与滚动轴承的中心轴X1重叠。每个凸缘8在外圈3的内周边凹槽34上楔入，如同第一实施例的凸缘一样。
这些凸缘8从外圈3并向着中心轴X1径向延伸，以使得它们各自的内径边缘83沿着平行于轴X1的方向轴向对齐内圈2的边缘22。
在第三实施例中，凸缘8的弯曲部分85轴向定位在内圈2的边缘22和双稳态垫圈7的部分73之间。
向着垫圈7定向的部分85的表面86为凸状的，并且P2表示该表面关于部分73的面对的表面76最近的点。实际上，一组点P2沿着定心在轴X1上的圆形线L2存在于表面86上。
人们假想在点P2相对于表面86的切线T。该切线形成关于轴X1大约45°的角度。
如在第一实施例中，双稳态垫圈7的带或者部分73为截锥体的形状，在顶部相对于垫圈7的中心轴X7的半角度α同样在45°左右。在滚动轴承1的安装构型中，轴X1和X7重叠。因此，在点P2相对于部分85的切线T大致平行于双稳态垫圈7的部分73。
人们假想切线T代表部分85的平均倾斜角度。在该情形中，部分85可以被认为是关于轴X8以等于角度β的角度α倾斜。
实际上，角度α和β可以为“大致相等的”，也就是具有相差小于10°的值。
部分85和73的这种平行或者近似平行使得可以获得滚动轴承1的良好的轴向紧凑性。
在第四实施例中，凸缘8包括环形的套筒87，套筒87与凸缘8的其余部分是一体的并限定它的内径边缘83。实际上，套筒87通过围绕定心在凸缘8的中心轴X8上的圆形线L3在它自身上向内弯曲凸缘8获得。
因此，套筒87与内圈2的边缘22以及与双稳态垫圈7的部分73轴向对齐，这个部分如同在第一实施例中一样限定。套筒87的与弯曲线L3相对的自由边缘88沿着平行于轴X1的方向与双稳态垫圈7的部分73相对。
在套筒87的水平处的凸缘8的结构和形状使得它非常刚性并避免当它在圈2和双稳态垫圈7之间传递作用力时凸缘的塑性变形，如关于第一实施例解释的。
不管实施例如何，本发明可以实施为用滚子代替球体5。
在此及上提及的不同实施例的特征可以在由所附权利要求限定的本发明的框架内进行组合。
本发明可以应用到除了离合器接合/脱离止推轴承之外的球轴承或者滚子轴承，这些滚动轴承必须通过双稳态垫圈装置轴向固定在轴上。
装配有如上所述的滚动轴承的汽车比现有技术中的更加可靠，因为这种滚动轴承的使用寿命提高。

Claims (16)

1.一种滚动轴承，包括：
内圈(2)，
外圈(3)，
布置在安置于所述内圈和外圈之间的滚动轴承腔室(4)中的滚动构件(5)，
能够选择性地采取两种预定构型之一的双稳态垫圈(7)，以及
环形的凸缘(8)，其部分地界定所述滚动轴承腔室(4)并安装在所述内圈和外圈的第一圈(3；2)上，
其中，所述凸缘(8)从所述第一圈(3；2)径向延伸并与所述第二圈(2；3)轴向对齐。
2.如权利要求1所述的滚动轴承，其中，所述凸缘(8)在径向外边缘(82)或者径向内边缘(83)处设置有可变形的凸片(81)，从而允许通过将它楔入到所述第一圈(3；2)上而进行安装。
3.如权利要求2所述的滚动轴承，其中，所述第一圈(3；2)设置有用于接收和楔入所述凸缘(8)的所述凸片(81)的周边凹槽(34；24)。
4.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中，所述凸缘(8)设置有连续的径向边缘(83，84)，该径向边缘(83，84)能够轴向压靠所述第二圈的边缘(33；32)。
5.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中，所述凸缘(8)在它的内径边缘(83)和它的外径边缘(82)之间具有相对于所述凸缘的中心轴(X8)以一定角度(α)倾斜的部分(85)，当所述垫圈处于第一预定位置时，该角度(α)等于或者大致等于所述双稳态垫圈(7)的部分(73)相对于该垫圈的中心轴(X7)的倾斜角度(β)，其中当所述垫圈处于所述第一位置时所述凸缘的倾斜部分(85)和所述双稳态垫圈的倾斜部分(73)彼此轴向面对。
6.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中，所述凸缘(8)在它的内径边缘(83)和它的外径边缘(82)之间具有弯曲部分(85)，该弯曲部分(85)具有向着所述垫圈(7)定向的凸面(86)。
7.如权利要求6所述的滚动轴承，其中，所述凸面(86)在它的最靠近所述双稳态垫圈(7)的点(P2)具有关于所述凸缘(8)的所述中心轴(X8)倾斜一定角度(α)的切线(T)，当所述垫圈处于第一预定位置时，该角度(α)等于或者大致等于所述双稳态垫圈的部分(73)相对于该垫圈的中心轴(X7)的倾斜角度(β)，并且，其中当所述垫圈处于所述第一位置时，所述凸缘的弯曲部分(85)和所述双稳态垫圈的倾斜部分(73)彼此轴向面对。
8.如权利要求1-4之一所述的滚动轴承，其中，所述凸缘具有限定它的内径边缘(83)的圆柱形的套筒(87)，并且其中所述圆柱形的套筒与所述第二圈(2)以及与所述双稳态垫圈(7)的部分(73)轴向对齐。
9.如权利要求8所述的滚动轴承，其中，所述套筒(87)与所述凸缘(8)是一体的，并通过围绕定心在所述凸缘的中心轴(X8)上的圆形线(L3)在一方向弯折所述凸缘在它自身上以使得所述套筒的自由边缘(88)面对所述双稳态垫圈(7)而获得。
10.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中，与所述第二圈(2；3)轴向对齐的所述凸缘(8)的部分(85；87)同样与所述双稳态垫圈(7)的部分(73)对齐。
11.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中所述双稳态垫圈(7)设置有连续的径向边缘(74；72)，该径向边缘(74；72)轴向布置为面对所述凸缘(8)的中间部分(85)并能够轴向置放抵靠该部分。
12.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中，所述双稳态垫圈(7)在它的内径边缘(72)和它的外径边缘(74)设置有可变形的凸片(71)，从而允许将它楔入到活塞(10)的周边凹槽(101)中，用于控制所述滚动轴承。
13.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中，所述内圈(2)旋转，而所述外圈(3)相对于所述滚动轴承的中心轴(X1)转动地固定。
14.如前述权利要求之一所述的滚动轴承，其中，所述外圈(3)旋转，而所述内圈(2)相对于所述滚动轴承的中心轴(X1)转动地固定。
15.如前述权利要求之一所述的滚动轴承的用途，用于形成汽车的离合器接合/脱离止推轴承(1)。
16.一种汽车，其装备有如前述权利要求之一所述的滚动轴承(1)。
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