CN104838158A - 推力轴承机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种推力轴承机构，其主要由两个具有圆环形的端面(3、4)的可旋转的支架构件(1、2)和在支架构件(1、2)之间布置的推力滚动轴承(5)构成。该推力滚动轴承(5)具有贴靠在第一支架构件(1)的端面(3)上的、由薄的钢板材构成的、环形的第一角片(6)和贴靠在第二支架构件(2)的端面(4)上的、由薄的钢板材构成的、环形的第二角片(7)以及在角片(6、7)的轴向内侧(8、9)之间滚动的滚针及保持架组件(10)，该滚针及保持架组件通过多个并排布置的并且通过轴承保持架(11)彼此间以均匀的间距保持的轴承滚针(12)形成，并且该推力滚动轴承通过从在中间被引导穿过推力滚动轴承(5)的轴出发的润滑剂流(13)进行润滑和冷却。根据本发明，在第一支架构件(1)与第一角片(6)之间布置有弹簧弹性构造的圆环形的斜坡盘(14)，利用该斜坡盘可以对无负载状态下在第一支架构件(1)与第一角片(6)之间由推力滚动轴承(5)的轴向间隙产生的径向环状空隙(15)进行密封，以防对润滑剂流(13)的错误导引，并且润滑剂流(13)同时可以有针对性地到入到角片(6、7)之间的轴承内部空间(16)中。

Description

推力轴承机构
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的形成前序部分的特征的推力轴承机构，并且该推力轴承机构尤其有利地适用于在轿车自动变速器中第一行星齿轮传动装置的太阳轮支架相对于第二行星齿轮传动装置的齿圈锅形件的轴向支承。
背景技术
轿车自动变速器的最常见的实施方式是所谓的变矩器变速器(Wandlergetriebe)，其与常规的自动化的换挡变速器的不同之处主要在于具有无中断牵引力的换挡过程。这种轿车自动变速器大多具有液力变矩器作为起动离合器，并且主要由多个片式离合器以及多个超越离合器和行星齿轮传动装置的组合体组成。所有换挡和离合过程在此都经由建立起各行星齿轮传动级与自动变速器输入和输出轴的力锁合的(kraftschlüssig)连接的片式离合器来实现。
因为在各换挡过程期间，由于行星齿轮传动装置的大多为斜齿式的行星齿轮而在变速器构件之间引起了很大的轴向力，所以在现代的自动变速器中，为了避免摩擦和效率损失，各离合器和行星架通过多个推力滚针轴承相互支撑。在特殊情况下，行星齿轮传动装置的各个沿一个方向转动的行星架必须相对于相邻的行星齿轮传动装置的各个沿另一方向转动的行星架相互轴向支承。在轿车自动变速器中，在第一行星齿轮传动装置的太阳轮支架与第二行星齿轮传动装置的相邻的齿圈锅形件之间的这种本身就公知的支承方式示例性地在附图的图1中示出，并且主要由两个具有彼此指向的圆环形的端面3、4的、旋转的支架构件1、2构成，在这两个支架构件之间布置有推力滚动轴承5。在此，推力滚动轴承5具有贴靠在第一支架构件1的端面3上的、由薄的钢板材构成的、环形的第一角片6和贴靠在第二支架构件2的端面4上的、由薄的钢板材构成的、环形的第二角片7以及在角片6、7的轴向内侧8、9之间滚动的滚针及保持架组件10，该滚针及保持架组件通过多个并排布置的并且通过轴承保持架11彼此间以均匀的间距保持的轴承滚针12形成，并且推力滚动轴承5通过从在中间被引导穿过推力滚动轴承5的轴出发的润滑剂流13进行润滑和冷却。
以这种方式布置的推力滚动轴承5的特殊之处在于：该推力滚动轴承在无负载状态下也具有由相邻的行星齿轮支架1、2的不同的转动方向造成的很高的转速差，并且因此在无负载状态下也必须要总是进行充分润滑和冷却。但在实践中已经表明，在这种无负载状态下形成了在第一支架构件1与第一角片6之间由推力滚动轴承5的轴向间隙产生的径向环状空隙15，大部分从在中间被引导穿过推力滚动轴承5的轴出发的润滑剂流13缓慢地穿过该径向环状空隙，从而使推力滚动轴承5不再受到充分的润滑和冷却。因此，由于缺少润滑而导致过热并导致轴承损坏，这会导致整个自动变速器发生故障。
发明内容
因此，从公知的现有技术的上述缺点出发，本发明的任务在于，设计一种所描述类型的推力轴承机构，在该推力轴承机构中确保推力滚动轴承在无负载状态下也受到了充分的润滑和冷却。
根据本发明，在根据权利要求1的前序部分的推力轴承机构中，该任务以如下方式来解决，即，在第一支架构件与第一角片之间布置有弹簧弹性(federnd)构造的、圆环形的斜坡盘，利用该斜坡盘可以对无负载状态下在第一支架构件与第一角片之间由推力滚动轴承的轴向间隙产生的径向环状空隙进行密封，以防对润滑剂流的错误导引，并且润滑剂流同时可以有针对性地导入角片之间的轴承内部空间中。
对根据本发明的推力轴承机构的优选设计方案和有利改进方案在从属权利要求中进行描述。
因此，根据权利要求2，在根据本发明构造的推力轴承机构中规定，圆环形的斜坡盘具有如下型廓横截面(Profilquerschnitt)，该型廓横截面具有竖直的外区段、至少近似水平的中间区段和倾斜地从中间区段朝支架构件延伸的内区段。
根据权利要求3，斜坡盘的竖直的外区段在此与附加的间隔环形盘一起布置在第一支架构件与第一角片之间，并且延伸到第一角片的内直径下方。附加的间隔盘在此以公知的方式通过如下方式具有轴向间隙补偿元件的功能，即，使该间隔盘构造有相当于所有在轴向上紧跟着推力滚动轴承布置的构件的公差链的厚度。于是，间隔盘的厚度能够简单地减掉斜坡盘的厚度，从而根据本发明的斜坡盘不需要改变周边结构。但本发明的保护范围也应该包括不需要这种间隔盘的推力轴承机构。
此外，据权利要求4，斜坡盘的在半径上与竖直的外区段联接的水平的中间区段延伸至第一角片的内侧的平面的稍微上方一点，并且具有通向倾斜的内区段的另一倒圆的过渡部，该过渡部构造为用于指向推力滚动轴承的润滑剂流的脱离棱边。因此，斜坡盘的水平的中间区段和倾斜的内区段一起形成斜坡，该斜坡导引润滑剂流首先越过推力滚动轴承的第一角片的内直径棱边。然后，润滑剂流在斜坡端部处的脱离棱边上取决于离心力地与斜坡脱离，并且顺利地导入推力滚动轴承的在角片之间的轴承内部空间中。
然后，根据权利要求5，斜坡盘的倾斜的内区段在角度和长度方面构造成使其以斜坡盘的内直径贴靠在第一支架构件上，并且在斜坡盘的装入状态下处于永久预紧下。这意味着，倾斜的内区段具有按照第一支架构件的圆环形的端面的高度决定的长度，并且相对于推力滚动轴承的径向轴线成角度地倾斜布置，从而在斜坡盘的竖直的外区段贴靠在间隔盘上之前，斜坡盘的内直径已经贴靠在第一支架构件上了。由此，倾斜的内区段在斜坡盘的装入状态下得到预紧，通过这种预紧避免了润滑剂流渗透过斜坡盘，并且对无负载状态下在第一支架构件与第一角片之间产生的径向环状空隙进行了密封，以防对润滑剂流的错误导引。
最后，根据权利要求6，根据本发明构造的推力滚动轴承机构的有利的设计方案是使斜坡盘具有一致的0.2mm至0.4mm之间的材料厚度，并且优选由预硬化的弹簧带钢构成。在此，C75 S H+A类型的弹簧带钢由于其可变形性而被证实是最合适的。但也可行的是，斜坡盘由非合金的带钢板材制成，其中，DC 03类型的带钢板材由于其很高的深拉品质而被视为是最合适的。
因此综上所述，根据本发明构造的推力轴承机构相对于由现有技术公知的推力轴承机构具有的优点是，由于在第一支架构件与第一角片之间布置附加的弹簧弹性构造的斜坡盘，避免了润滑剂流被错误地导引过在无负载状态下在第一支架构件与第一角片之间由推力滚动轴承的轴向间隙产生的径向环状空隙。此外，经由斜坡盘的斜坡将润滑剂流有针对性地导入轴承内部空间中，从而使推力滚动轴承随时都受到润滑和密封，从而避免了由于缺少润滑和过热导致的轴承损坏以及避免了整个自动变速器发生故障。
附图说明
下面参考附图详细阐述根据本发明构造的推力轴承机构的优选实施方式。其中：
图1示出在轿车自动变速器中在第一行星齿轮传动装置的太阳轮支架与第二行星齿轮传动装置的齿圈锅形件之间的根据现有技术的推力轴承机构的横截面图；
图2示出在轿车自动变速器中在第一行星齿轮传动装置的的太阳轮支架与第二行星齿轮传动装置的齿圈锅形件之间的根据本发明构造的推力轴承机构的横截面图；
图3示出根据图2的细节X的放大图；
图4示出根据图2的细节Y的放大图。
具体实施方式
由图2得到在轿车自动变速器中在第一行星齿轮传动装置的太阳轮支架1与第二行星齿轮传动装置的齿圈锅形件2之间的推力轴承机构，该推力轴承机构主要由两个构造有圆环形的端面3、4的、旋转的支架构件1、2和布置在这两个支架构件1、2之间的推力滚动轴承5构成。可以清楚地看到，该推力滚动轴承5在此以公知的方式具有贴靠在第一支架构件1的端面3上的、由薄的钢板材构成的、环形的第一角片6和贴靠在第二支架构件2的端面4上的、由薄的钢板材构成的、环形的第二角片7以及在角片6、7的轴向内侧8、9之间滚动的滚针及保持架组件10，该滚针及保持架组件通过多个并排布置的并且通过轴承保持架11彼此间以均匀的间距保持的轴承滚针12形成。此外，在图2中通过方向箭头示意出，推力滚动轴承5通过从在中间被引导穿过推力滚动轴承5的并且在附图中未详细示出的轴出发的润滑剂流13进行润滑和冷却。
此外，由图2以及图3和图4的放大图得知，根据本发明在第一支架构件1与第一角片6之间布置有弹簧弹性构造的、圆环形的斜坡盘14，利用该斜坡盘，可以对无负载状态下在第一支架构件1与第一角片6之间由推力滚动轴承5的轴向间隙产生的径向环状空隙15进行密封，以防对润滑剂流13的错误导引，并且润滑剂流13同时可以有针对性地导入角片6、7之间的轴承内部空间16中。该圆环形的斜坡盘14在此具有如下型廓横截面，该型廓横截面具有一致的0.2mm至0.4mm之间的材料厚度，并且该型廓横截面具有竖直的外区段17、至少近似水平的中间区段18和倾斜地从中间区段18朝支架构件1延伸的内区段19，并且优选由C75 S H+A类型的预硬化的弹簧带钢构成。
此外，图3和图4示出的是，斜坡盘14的竖直的外区段17与附加的间隔环形盘20一起布置在第一支架构件1与第一角片6之间，并且延伸到第一角片6的内直径21下方。而斜坡盘14的水平的中间区段18则延伸至角片6的内侧8的平面的稍微上方一点，并且具有通向倾斜的内区段19的倒圆的过渡部，该过渡部构造为用于又以方向箭头示意出的润滑剂流13的脱离棱边22。最后，斜坡盘14的倾斜的内区段19在角度和长度方面构造成使其以斜坡盘14的内直径23贴靠支架构件1上，并且在斜坡盘14的装入状态下处于永久预紧下。由此，避免润滑剂流13渗透过斜坡盘14，并且对无负载状态下在第一支架构件1与第一角片6之间形成的径向环状空隙15进行密封，以防对润滑剂流13的错误导引。
附图标记列表
1     支架构件
2     支架构件
3     1的端面
4     2的端面
5     推力滚动轴承
6     5的第一角片
7     5的第二角片
8     6的内侧
9     7的内侧
10    滚针及保持架组件
11    10的轴承保持架
12    10的滚动体
13    润滑剂流
14    斜坡盘
15    径向环状空隙
16    轴承内部空间
17    14的外区段
18    14的中间区段
19    14的内区段
20    间隔环形盘
21    6的内直径
22    脱离棱边
23    14的内直径

Claims (6)

1.一种推力轴承机构，所述推力轴承机构主要由两个具有圆环形的端面(3、4)的、旋转的支架构件(1、2)构成，在所述支架构件之间布置有推力滚动轴承(5)，所述推力滚动轴承具有贴靠在第一支架构件(1)的端面(3)上的、由薄的钢板材构成的、环形的第一角片(6)和贴靠在第二支架构件(2)的端面(4)上的、由薄的钢板材构成的、环形的第二角片(7)以及在所述角片(6、7)的轴向内侧(8、9)之间滚动的滚针及保持架组件(10)，所述滚针及保持架组件通过多个并排布置的并且通过轴承保持架(11)彼此间以均匀的间距保持的轴承滚针(12)形成，并且所述推力滚动轴承通过从在中间被引导穿过所述推力滚动轴承(5)的轴出发的润滑剂流(13)进行润滑和冷却，其特征在于，在所述第一支架构件(1)与所述第一角片(6)之间布置有弹簧弹性构造的圆环形的斜坡盘(14)，利用所述斜坡盘能对无负载状态下在所述第一支架构件(1)与所述第一角片(6)之间由所述推力滚动轴承(5)的轴向间隙产生的径向环状空隙(15)进行密封，以防对所述润滑剂流(13)的错误导引，并且所述润滑剂流(13)同时能有针对性地导入所述角片(6、7)之间的轴承内部空间(16)中。
2.根据权利要求1所述的推力轴承机构，其特征在于，所述圆环形的斜坡盘(14)具有如下型廓横截面，所述型廓横截面具有竖直的外区段(17)、至少近似水平的中间区段(18)和倾斜地从所述中间区段(18)朝所述支架构件(1)延伸的内区段(19)。
3.根据权利要求2所述的推力轴承机构，其特征在于，所述斜坡盘(14)的竖直的外区段(17)与附加的间隔环形盘(20)一起布置在所述第一支架构件(1)与所述第一角片(6)之间，并且延伸到所述第一角片(6)的内直径(21)下方。
4.根据权利要求3所述的推力轴承机构，其特征在于，所述斜坡盘(14)的水平的中间区段(18)延伸至所述第一角片(6)的内侧(8)的平面的稍微上方一点，并且具有通向倾斜的内区段(19)的倒圆的过渡部，所述过渡部构造为用于所述润滑剂流(13)的脱离棱边(22)。
5.根据权利要求4所述的推力轴承机构，其特征在于，所述斜坡盘(14)的倾斜的内区段(19)在角度和长度方面构造成使所述内区段以所述斜坡盘(14)的内直径(23)贴靠在所述第一支架构件(1)上，并且在所述斜坡盘(14)的装入状态下处于永久预紧下。
6.根据权利要求1所述的推力轴承机构，其特征在于，所述斜坡盘(14)具有一致的0.2mm至0.4mm之间的材料厚度，并且所述斜坡盘优选由预硬化的弹簧带钢、例如C75S H+A构成，或者由非合金的带钢板材、例如DC 03构成。
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