CN105276025B - 接合-脱离、悬挂或转向分离轴承，以及配备其的机动车 - Google Patents

接合-脱离、悬挂或转向分离轴承，以及配备其的机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种接合‑脱离、悬挂或转向分离轴承。所述分离轴承包括：滚动轴承，该滚动轴承形成传送轴向力的构件并且包括旋转环(20)和非旋转环(22)，用于滚动体的滚动室安装在两个环之间；以及密封垫环，其安装在旋转和非旋转环其中之一的第一环(20)上，并且它包括具有朝向布置在第一环的表面(S20i)上的凹槽(21)径向向下折叠的边缘(40c)的框架(40)以及具有滑动地抵靠或接近第二环的相应的表面(S22e)的密封唇(42a)的配件，密封件的配件(42)适于填充第一环(20)的凹槽(21)，并且，在密封件安装在第一环(20)的配置中，配件的部分被塞入在框架(40)的向下折叠边缘(40c)与凹槽之间。

Description

接合-脱离、悬挂或转向分离轴承，以及配备其的机动车
技术领域
本发明涉及一种轴承用于机动车辆的接合-脱离、悬挂或转向分离轴承，以传送在例如致动活塞的非旋转部分与例如变速箱膜板的突出部之间的轴向力。
背景技术
在汽车辆工业中，已知使用的接合-脱离分离轴承由可平移活塞致动变速箱的旋转膜板。为此，分离轴承包括滚动轴承，该滚动轴承具有滚动体的、设计成与膜板的突出部接触的旋转环，以及限定中心开口的非旋转环，其中操纵构件接合固定到活塞或由其的部分组成。
当形成该分离轴承时，重要的是它不易于拆卸，因为制造时它不总是安装在对应的壳体中或安装在相应的轴上。在这些条件下，该分离轴承的内环和外环可能受到至少部分地平行于滚动轴承的旋转轴线的分离力。当它们受到该力时，即使具有相对低的强度，已知分离轴承的环倾向于彼此远离的轴向运动。这可能导致滚动体通常容纳于其中的滚动室的开口，并且导致至少一些滚动体的丢失。
用于机动车辆的悬挂分离轴承和转向分离轴承出现类似的问题。
为了抵消这些缺陷，已知使用轴向保持密封件，该密封件安装在分离轴承的两环之间并且当分离力施加于分离轴承时，密封件保持外环或内环。该密封件还能够在操作期间保持润滑脂接近滚动元件并且防止外界颗粒渗入滚动室中。
现有的密封件包括框架，该框架围绕滚动轴承的外环卷曲，因此，相对于施加在环上的拉力形成有效的分离轴承。然而，该类型的密封件增大了滚动轴承的外径，这就是开发锚定在外环的孔中的密封件的原因。
尤其是，专利文献FR-A-2984435公开了该类型的密封件，其组装在接合分离轴承中。该密封件包括刚性框架和柔性配件。刚性框架包括边缘，该边缘朝限制在外环的内部径向表面上的凹槽径向向下折叠。当滚动轴承的环受到至少部分地平行于滚动轴承的旋转轴线的分离力时，滚动元件在密封件上施加反作用力，并且密封件的框架变形。随后，框架的折叠边缘变成容纳在外环的凹槽中，并且相对于由滚动轴承的滚动体施加的反作用力或拉力形成分离轴承。然而，在大的分离力情况下，该组件的强度是不够的。
发明内容
更具体地，本发明旨在通过提出一种新的接合-脱离、悬挂或转向分离轴承来解决这些问题，该分离轴承具有对滚动轴承环的分离力的较大阻力，同时保持紧凑。
为此，本发明涉及一种接合-脱离、悬挂或转向分离轴承，所述分离轴承包括：滚动轴承，该滚动轴承形成传送轴向力的构件并且包括保持环和非旋转环，用于滚动体的滚动室限定在两个环之间；密封垫圈，其安装在旋转和非旋转环其中之一的第一环上，并且它包括具有朝向布置在第一环的表面上的凹槽径向向下折叠边缘的框架以及具有滑动抵靠或接近于第二环的相应的表面的密封唇的配件。根据本发明，密封件的配件适于填充第一环的凹槽，并且在密封件安装在第一环的配置中，配件的部分被塞入框架的向下折叠的边缘与凹槽之间。
由于本发明，当至少部分轴向的分离力被施加在滚动轴承的环上时，在密封件上，滚动体对于分离力施加反作用力，其倾向于将密封件的框架的向下折叠边缘推向布置在第一环中的凹槽。因此，包含在密封件的框架与凹槽之间的配件的部分一方面被压缩，另一方面被剪切。事实上，密封件的配件上的第一环的粘附力和珠的反作用力是两个整体上相反的力，其剪切填充凹槽的配件的部分。当施加的分离力高时，材料的该剪切就更大。因此，环的分离力导致配件中剪切应力的形成。配件是柔性的，它可承受高的剪切应力，这给予分离轴承大的拆卸阻力。
根据本发明有利的但可选的方面，滚动轴承可包括下述一个或多个特征，其认为在任何技术上允许组合：
在施加在滚动轴承的环上的轴向分离力的施用期间，被塞入框架的向下折叠边缘与凹槽之间的配件的部分被提供用于剪切。
滚动体适于在密封件上对于轴向分离力施加反作用力，其可以将框架的向下折叠边缘推向凹槽并且剪切塞在这两者之间的配件部分。
凹槽布置在外环的内部径向表面上。
框架的外径小于外环的内部径向表面的直径。
框架的外径与外环的内部径向表面的直径之间的直径差小于0.8mm，优选地等于0.3mm。
框架由金属制成，并且配件由弹性体制成。
密封件与旋转的外环紧固旋转。
凹槽具有的深度大于0.1mm，优选地等于0.2mm。
本发明还涉及一种机动车辆，其包括如先前描述的至少一个分离轴承。
附图说明
鉴于仅作为示例提出的并参照所附附图进行的根据其原理的滚动轴承的一实施方式的以下描述，本发明将得到更好的理解，并且本发明的其它的优点将变得更清晰，其中：
图1是根据本发明的分离轴承的半剖视图，
图2是图1中圆环II的放大视图，其示出用于紧固密封件的环，
图3是图1和图2的分离轴承的局部剖视图，示出轴向分离力施加于滚动轴承的环上的配置，以及
图4是类似于图2但放大的视图，其中仅示出密封件的紧固环。
具体实施方式
图1至图4示出了一种接合-脱离分离轴承1。该分离轴承被设计成安装在机动车辆中以朝向旋转的变速箱膜板传送由未示出的活塞施加的轴向力E1，变速箱膜板的突出部3在图1中示出。在图1的示例中，膜板直接抵靠图1左侧的环20，但磨损环也可以插入突出部3与环20之间。
分离轴承1包括滚动轴承2，该滚动轴承具有与膜板旋转固定的旋转外环20以及非旋转内环22，滚动室被限定在两环之间。单一系列的滚动体24置于滚动室中，同时由保持架26保持到位，在附图的示例中，滚动体24是珠，但其可以是针或辊。
附图标记X 2表示滚动轴承2的中心轴线，即，环20和22相对于彼此旋转的相对轴线。环20和22的中心在轴线X2上。
在说明书的其它部分，后方向表示朝向活塞转的轴向方向，即，平行于轴线X2，该活塞适于支撑在图1的滚动轴承2的右侧，相反，前方向表示朝向膜板或朝向未示出的离合器压力片转的轴向方向，其与前述方向相反。
旋转环20包括：置于前方的环形部分20b，即，在突出部3的一侧，并且该环形部分朝轴线X2径向延伸；以及置于后方的管状部分20a，并且该管状部分平行于轴线X2整体地延伸。膜板的突出部3抵靠与滚动室相对的前部分20b的前面S20b。
内环22还包括：环形部分22b，其置于前方，并且朝轴线X2径向延伸；以及管状部分22a，其平行于轴线X2整体地向后延伸。
图1中混杂的线示出的薄片金属衬套5被设计成通过将力E1从活塞传送至滚动轴承4来操纵膜板的突出部3。衬套5包括圆置于衬套5后方的圆柱部分50，其适合用于接收离合器的致动活塞并且设有围绕衬套5的中心轴线规则分布的多个切缝51。事实上，衬套5的中心轴线与滚动轴线X2结合。切缝51能够将衬套5附连在活塞上。衬套5包括置于衬套前方的第二圆柱部分54，其中心在轴线X2上并且包括径向向外弯曲的自由边缘，以致衬套5围绕内环22的前部分22b的自由边缘卷曲。以这种方式，衬套5和滚动轴承2的环22轴向固定。衬套5最后包括部分50与54之间的环形连接部分52，其离心地径向于衬套的中心轴线并且抵靠内环22的前部分22b的后面。
同样以混杂的线示出的锁定垫环7被置于同轴地围绕圆柱部分54。更具体地，该止动垫圈7被插入部分54的弯曲自由边缘与环22的部分22b的前面之间。
附图标记S20和S22分别表示环20和环22上的珠24的滚动表面。这些表面S20和S22以环形部分的形式弯曲，其具有的曲线半径等于珠24的曲线半径。每个环20和22相对于表面S20或S22通过中心在轴线X2上的管状部分朝后延伸。因此，附图标记S20i表示部分20a的内部径向表面，该内部径向表面S20i朝后延伸表面S20。此外，附图标记S22e表示部分22a的外部径向表面，该外部径向表面S22e朝后延伸表面S22。附图标记D20i表示表面S20i的直径，在该实例中，该直径被选择为等于62.49mm。
外围凹槽21布置在环20的内部径向表面S20i上。该凹槽21遍布环20的整个圆周并且具有带有平坦底部的整体地V形截面。凹槽21包括底部21a和两个侧边缘21b。两个边缘21b相对于径向于轴线X2的方向是倾斜的，以致凹槽21的宽度从凹槽21的口部到底部21a减小。附图标记121表示凹槽21的最大宽度，即，在凹槽的口部测量的宽度。凹槽21具有相对于轴线X2径向测量的深度p21，其大于0.1mm，优选地等于0.2mm。
在本发明未示出的一实施方式中，外围凹槽21也可以呈现限制在预定角扇区上的一系列凹槽的形式。
在滚动轴承2后方，密封件4同轴地安装在环20与22之间。与隔板的突出部3相对地，该密封件4紧固至外环20并且被设计成使滚动室与外界隔离。它还可以在操作期间保持润滑脂接近滚动体。密封件4插入表面S20i与S22e之间。它包括由例如金属的相对刚性材料制成的框架40。它还包括由柔性材料制成的配件42，该配件可以由合成弹性体或天然橡胶制成。配件42可过模制在框架40上或通过例如胶合或焊接的任何其它适合的方式附连。配件42形成唇部42a，在该示例中，该唇部滑动地抵靠环22的外部径向表面S22e。但是，唇部42a可以不与表面S22e接触，而是从其延伸小的径向距离，即，与表面S22e接近。
如图3更具体地示出，框架40包括关于轴线X2径向的环形部分40a，以及垂直于部分40a的管状裙边40b，其朝前方延伸该部分40a且其中心在轴线X2上。裙边40的外部边缘40c朝向环20、朝向外侧径向向下折叠。该边缘40c在框架40的圆周上是连续的并且朝外围凹槽21径向向下折叠。附图标记D40c表示框架40的外径，其对应于边缘40c的外径。
在本发明未示出的一实施方式中，边缘40c可以是不连续的。
如图2所示，框架40的外径D40c比外环20的内部径向表面S20i的直径D20i稍小。从而，向下折叠的边缘40c相对于凹槽21缩回。更具体地，框架40的外径D40c与外环20的内部径向表面S20i的直径D20i之间的直径差小于0.8mm，优选地等于0.3mm。
配件42的部分42b填充凹槽21。事实上，部分42b的径向厚度e42b大于或等于凹槽21的深度p21，并且其宽度142b大于或等于凹槽21的最大宽度121。为了填充凹槽21，因而部分42b可成形为其几何形状或被压缩。由于前述的直径差，该部件42b被径向的塞入框架40的向下折叠边缘40c与凹槽21的底部21a之间。以这种方式，密封件4被轴向固定至环20。
当轴向分离力施加在环20和22上时，如图3中所示的箭头F1和F2，环20倾向于向图3中的左侧滑动，这使珠24与表面S20分离，珠倾向于相对于环20朝表面S20i滑动。珠24相对于环22沿轴线X2保持其轴向位置，因为表面S22具有足够的凹度以保持珠24在位。
因此，在箭头F1和F2的方向，环20与22之间的相对轴向运动的开始导致珠24朝向部分20a，随后与密封件4接触。在图3所示的该配置中，珠24在密封件4上施加垂直于其表面的力E2。该力E2是导致将框架40的向下折叠边缘40c推向凹槽21的反作用力。这一方面导致配件42的部分42b在凹槽21中的压缩，另一方面导致该部件42b的剪切。
事实上，环20在密封件4的配件42上施加整体地平行于轴线X2并且向前取向的粘附力，而与轴向分离力F1、F2相反并且通过框架40的向下折叠边缘40c传送至配件42的部分42b的珠24的反作用力E2，在部件42b上施加向后取向的整体地轴向的力，即，与配件42和环20之间的粘附力相反。因此，这两个相反的力剪切部分42b的组成材料。
因此，环20和22的分离力导致配件42中的剪切应力的形成。配件42是柔性的，它能够承受高剪切力，这给予分离轴承1高的拆卸阻力。
在这样做时，珠24改善了密封件4相对于环20的锚定，这允许密封件4承受由珠24施加的反作用力，或分离力。
换言之，在框架40的向下折叠边缘40c的作用下，配件42的部分42b与凹槽21的协作，导致在由图3中的箭头F1和F2表示的拉力的作用下密封件4形成用于开始环20和22的轴向分离运动的有效的分离轴承。
应当注意的是，拉出力F1+F2越大，由于力E2珠24朝凹槽21的内侧推动向下折叠的边缘40c更多，并且部分42b被压缩和剪切更多，这意味着密封件4在环20上的锚定是非常有效的。
在当前的例子中，环20和22的分离力实质上是轴向的，珠24同时作用在密封件4的整个圆周上。但是，在环20与22之间的分离力不严格平行于轴线X2的情况下，即，在该力仅是部分轴向的情况下，环20和22的相对运动的开始可能导致仅部分的珠24与密封件4相接触。在这种情况下，边缘40c的仅一个或多个部分压缩和/或剪切倚靠凹槽21的部分42b。然而，这足以沿轴线X2相对于环20和22分离或间隔运动形成分离轴承。应该理解的是，如果分离力被释放，环20可以返回至图1和图2的配置，其中珠24与密封件4分离。
本发明在上文和附图中描述了在密封件4安装在外环20上的情况。可替代地，该密封件4可以安装在内环22上。在这种情况下，密封件的配置是相反的并且类似于凹槽21的凹槽布置在内环22的外部径向表面S22e上以及框架40的边缘40c朝内侧、朝轴线X2径向向下折叠。
本发明在上文中描述了在外环旋转的情况。其还可以实施在内环旋转的情况中。
本发明还可以与滚动分离轴承一起使用，如专利文献WO-A-2010/031756所描述的。
在其用于接合-脱离分离轴承的情况下，本发明是上文所描述的。它也可以应用于其它分离轴承，尤其是，悬挂分离轴承或者转向分离轴承。
实施方式的技术特征以及上文所考虑的替代方案可以彼此结合以创建新的实施方式。

Claims (10)

1.一种接合-脱离、悬挂或转向分离轴承，所述分离轴承包括：
滚动轴承(2)，其形成传送轴向力(E1)的构件并且包括旋转环(20)和非旋转环(22)，用于滚动体(24)的滚动室被限定在两个环之间，
密封件(4)，其安装在旋转和非旋转环其中之一的第一环上，并且包括：框架(40)，该框架具有朝向布置在所述第一环的表面(S20i)上的凹槽(21)径向地向下折叠的边缘(40c)；以及配件(42)，其具有滑动地抵靠或接近第二环的相应的表面(S22e)的密封唇(42a)，
其特征在于，
向下折叠的边缘(40c)相对于凹槽(21)的底部缩回，
所述密封件(4)的配件(42)适于填充所述第一环的凹槽(21)，并且，在所述密封件(4)被安装在所述第一环的配置中，所述配件的部分(42b)被塞入所述框架(40)的向下折叠的边缘(40c)和凹槽(21)之间。
2.根据权利要求1所述的分离轴承，其特征在于，在施加于所述滚动轴承(2)的环(20，22)上的轴向分离力(F1，F2)的施用期间，被塞入所述框架(40)的向下折叠的边缘(40c)与所述凹槽(21)之间的所述配件(42)的部分(42b)被提供用于剪切。
3.根据权利要求2所述的分离轴承，其特征在于，所述滚动体(24)适于在所述密封件(4)上对于轴向分离力(F1，F2)施加反作用力(E2)，其可以将所述框架的向下折叠的边缘(40c)推向所述凹槽(21)并且剪切塞在这两者之间的所述配件(42)的部分(42b)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的分离轴承，其特征在于，所述凹槽(21)布置在所述分离轴承的外环的内部径向表面(S20i)上。
5.根据权利要求4所述的分离轴承，其特征在于，所述框架(40)的外径(D40c)稍小于所述外环的内部径向表面(S20i)的直径(D20i)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的分离轴承，其特征在于，所述框架(40)的外径(D40c)与所述分离轴承的外环的内部径向表面(S20i)的直径(D20i)之间的直径差小于0.8mm。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的分离轴承，其特征在于，所述框架(40)由金属制成，并且所述配件(42)由弹性体制成。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的分离轴承，其特征在于，所述密封件(4)与旋转的所述分离轴承的外环紧固旋转。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的分离轴承，其特征在于，所述凹槽(21)具有的深度大于0.1mm。
10.一种机动车辆，其特征在于，其包括根据前述权利要求中任一项所述的至少一个分离轴承(1)。
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