CN106050901B - 离合器分离轴承装置和配备有这种轴承的机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车离合器分离轴承装置(1)，包括形成用于传递轴向力(F2)的构件的滚动轴承(4)，具有转动环(41；42)和非转动环(42；41)，用于滚动元件(44)的滚动腔(43)限定在两者之间。转动环(42；41)包括第一径向部分(423，4263，48；4112)和第二径向部分(424，4271；4114)，第一径向部分用于在足够的轴向力(F2)通过能够平移运动的构件(2)施加到非转动环(41；42)时接触驱动构件(3)，并且第二径向部分用于抵靠在弹簧(5)上，该弹簧在与能够平移运动、专用于在与驱动构件(3)相反的方向上对滚动轴承(4)预加载的构件(2)施加的轴向力(F2)相反的方向上施加轴向力(F5)。

Description

离合器分离轴承装置和配备有这种轴承的机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车以在非转动部件和转动部件之间传递轴向力的离合器分离轴承装置。
背景技术
在汽车领域，众所周知的是使用由一元件驱动的离合器分离轴承，该元件能够平移运动以便啮合手动控制或者自动控制的齿轮箱。为此，离合器分离轴承装置包括滚动轴承，其具有容纳在转动环和由能够平移运动的元件挤压的非转动环之间的滚动元件。反过来，该装置包括集成到离合器中、的例如由压板所组成的、意欲通过转动环沿着轴向驱动的驱动构件，所述驱动构件随后驱动转动机械元件以允许转矩传递和使用齿轮箱。
装置被形成来将离合器分离轴承装置安装到固定壳体内，因此所述装置的某些组成元件的组完全浸入流体内，例如油内。
然而，离合器分离轴承装置和驱动构件之间的接触会产生摩擦，从而减少该设备的使用寿命以及增加源自摩擦、尤其是由金属颗粒所产生的污染。
因此装置可以被制造成利用复位弹簧对轴承装置进行预加载，该弹簧在与由能够在轴承装置上平移移动的构件所施加的力相反的方向上施加轴向力，由此在所述轴承装置和驱动构件不接合时在两者之间形成轴向间距。
本发明的目的是提供一种新的离合器分离轴承装置，其能够通过特别简单并且经济地实现的设计支撑预加载。
发明内容
为此，本发明涉及一种机动车离合器分离轴承装置，该装置包括形成用于传递轴向力的构件的滚动轴承，具有转动环和非转动环，在两者间限定滚动元件的滚动腔。
根据本发明，转动环包括第一径向部分和第二径向部分，第一径向部分用于在通过能够平移运动的构件将足够的轴向力施加到非转动环上时接触驱动构件，第二径向部分用于抵靠在弹簧上，该弹簧在与能够平移运动、专用于在与驱动构件相反的方向上对滚动轴承预加载的构件施加的轴向力相反的方向上施加轴向力。
借助于本发明，滚动轴承中的同一个环不仅包括抵靠在驱动构件上的功能，还包括支撑滚动轴承预加载以及支撑滚动元件转动的功能。
当能够平移运动的构件没有施加轴向力或者所述轴向力不足时，弹簧推动滚动轴承、尤其是转动环，以远离驱动构件从而减小摩擦并且释放驱动构件。因此元件的磨损减少并且能够增加其使用寿命。另外，由通常由包括石墨材料制成的驱动构件和内圈之间的摩擦产生的灰尘和颗粒量减少，能够同等程度地减少该装置产生的污染。
根据本发明有利的但不是必须的方面，这种轴承装置可以包括一个或多个任一在技术上可接受的组合的下列特征：
-滚动轴承的滚动元件是滚珠。
-滚动轴承的滚动元件通过保持架在圆周上保持或多或少地均匀等间距间隔。
-转动环包括曲面部分，其具有形成滚动元件滚道的凹面。
-转动环的曲面部分经由径向部分径向延伸，该径向部分用于在通过能够平移运动的构件将足够的轴向力施加到非转动环上时接触驱动构件。
-转动环的曲面部分经由径向部分径向延伸，该径向部分用于抵靠在与通过能够平移运动的、专用于在与驱动构件相反的方向上对滚动轴承预加载的构件施加的轴向力相反的方向上施加轴向力的弹簧上。
-曲面部分径向位于用于接触驱动构件的径向部分和用于抵靠在弹簧上的径向部分之间。
-用于接触驱动构件的径向部分径向位于曲面部分和用于抵靠在弹簧上的径向部分之间。
-转动环包括位于至少一个用于接触驱动构件或弹簧的径向部分和转动环的一部分之间的中间部分，所述中间部分能够根据驱动构件和弹簧调整滚动轴承的位置。
-转动环形成为单个件。
-转动环包括第一部件和第二部件，第一部件包括用于接触驱动构件的径向部分，并且第二部件用于抵靠在弹簧上，这两个部件牢固地固定。
-转动环的第一部件还包括曲面部分。
-转动环的第一部件包括用于转动环第二部件的保持工具。
-转动环的第一部件包括轴向管状部分并且转动环的第二部件包括从用于抵靠在弹簧上的径向部分伸出的轴向凸缘，所述轴向凸缘固定到所述内部管状部分上。
-轴向凸缘如此安装以便与轴向管状部分同时受到挤压。
-转动环的第一部件包括棱边和凸台；第二部件包括从用于抵靠在弹簧上的径向部分伸出的凸缘，所述凸缘具有容纳在由第一部件的边缘和凸台限定的空间内的自由端。
-凸缘的自由端包括容纳在由第一部件的曲面部分的边缘和凸台限定的空间中的径向边缘。
-转动环第一部件的边缘从曲面部分延伸。
-转动环第一部件的凸台是通过将设在表面上的材料推离曲面部分滚动元件制造的。
-转动环第一部件包括边缘；第二部件包括从用于抵靠在弹簧上的径向部分延伸的凸缘，所述凸缘具有在第一部件边缘周围卷曲的自由端。
-转动环的第二部件具有轴向楔在曲面部分和用于接触转动环驱动构件的径向部分之间的外部边界。
-用于抵靠在弹簧上的径向部分包括用于弹簧的防转动工具。
-滚动轴承的转动环和非转动环由钢制成，例如由C67 S型钢制成。
-转动环的第二部件由具有比形成第一部件的材料的硬度更低的材料制成。
-转动环的第二部件由钢制成，例如由低碳钢制成。
-滚动轴承的转动环和非转动环由压制金属板制成。
-转动环为滚动轴承的内圈而非转动环为滚动轴承的外圈。
-转动环为滚动轴承的外圈而非转动环为滚动轴承的内圈。
本发明还涉及一种配备有用于接合/分离变速箱的如上所述装置的机动车。
附图说明
根据本发明原理的离合器分离轴承装置的三个实施方式的下面描述，使得本发明更容易理解并且使得其更多优点将变得显而易见，该描述纯粹是通过举例并且参考附图来给出的，其中：
-图1是根据本发明第一实施方式的离合器分离轴承装置轴向半剖面的视图；
-图2是根据本发明第二实施方式的离合器分离轴承装置轴向半剖面的视图；
-图3是根据本发明第三实施方式的离合器分离轴承装置轴向半剖面的视图；
-图4是根据本发明第四实施方式的离合器分离轴承装置轴向半剖面的视图；
-图5是根据本发明第五实施方式的离合器分离轴承装置轴向半剖面的视图；和
-图6是根据本发明第六实施方式的离合器分离轴承装置轴向半剖面的视图。
具体实施方式
图1-6中所示的离合器分离轴承装置1用于安装在机动车上以便将轴向力F2传递至例如压板的驱动构件3上，该轴向力由能够平移运动的构件2来施加，在图1中仅通过点划线图示。
X1表示离合器分离轴承装置1的中心轴线，压板的转动轴线在装置1的正常运转中与X1重合。
在下文中，为了更容易将轴承1定位在空间内，限定与主轴线X1对应的内侧Ci，该内侧Ci是经由该装置1远离轴线X1的外侧Ce。
此外，对于本实施方式以及随后的实施方式，形容词“轴向的”和“径向的”以及副词“轴向地”是相对于装置1的中心轴线X1来定义的。因此轴向部分或部件平行于轴线X1，而径向部件或部分垂直于该轴线并且环绕该轴线。例如，径向部分设有朝向装置1内侧Ci并因此朝向轴线X1的内表面，以及背离该轴线朝向装置1外侧Ce的外表面。
轴承装置1包括滚珠轴承4，其包括非转动的外圈41和转动内圈42，滚动腔43限定在两者之间。单排滚动元件44、在本例中是滚珠，设置在通过轴承罩45保持在位的滚动腔43内。
外圈41和内圈42均由压制金属板制成。
X4表示滚动轴承4的中心轴线，即圈41和42关于彼此的相对转动轴线。在装置1的正常运转中，轴线X1和X4重合。
外圈41包括轴向管状部分411，其内侧Ci的表面限定用作滚珠44的轴承滚道的凹面。管状部分411经由大体垂直于轴线X4的径向部分412朝向滚动轴承4内部Ci径向延伸，其内部径向边缘412限定出孔O41。
能够平移运动的构件2抵靠在径向部分412上以便在驱动构件3的方向上施加轴向力F2。
外圈41设有包括径向部分的板46，该径向部分在滚动元件44的方向上指向滚动轴承4的内部Ci但未与其接触。如果滚动轴承4的圈41，42分开或者如果出现过量旋转，这种板46能够使滚动轴承4被保持。
内圈42包括环形的曲面部分421，其外侧Ce表面的环形曲面部分限定用作滚珠44轴承滚道的凹面。
根据图1所示的第一实施方式，曲面部分421经由截头圆锥形的中间部分422轴向延伸，中间部分本身经由大体垂直于轴线X4的环形外部径向部分423朝向滚动轴承4的外侧Ce径向延伸。
当足够的轴向力F2通过能够平移运动的构件2施加到非转动外圈41上时，转动内圈42的外部径向部分423用于接触驱动构件3。
内圈同样包括径向指向滚动轴承4内侧Ci的内部径向部分424，该内部径向部分424通过中间部分425连接到曲面部分421。内部径向部分424的内部径向边缘限定孔O42。
转动内圈42的内部径向部分424用于抵靠在具有与滚动轴承4的轴线X4同轴的轴线X5的弹簧5上。
这种弹簧5在与能够平移运动的构件2所施加的轴向力F2相反的方向上施加轴向力F5，以便在与驱动构件3相反的方向上对滚动轴承4进行预加载。当能够平移运动的构件2没有施加轴向力F2或者所述轴向力F2不足时，弹簧5推动滚动轴承4，尤其是内圈42，远离驱动构件3以便减少摩擦。因此元件的磨损减少并且能够增加其使用寿命。另外，由通常由包含石墨的材料所制成的、驱动构件3和内圈42之间的摩擦所产生的灰尘和颗粒量减少，因此能够同等程度地减少由该装置1所产生的污染。
位于内圈的曲面部分421和内部径向部分424之间的中间部分425包括从曲面部分延伸的第一凸起部件以及连接到内部径向部分424上的截头圆锥部分。赋予中间部分422和425的长度和倾角能够根据驱动构件3和弹簧5调整滚动轴承4的位置。
根据未示出的变体，内部径向部分424包括带有弹簧5的防转动装置。防转动装置例如可通过设在所述内部径向部分424上并与弹簧5的第一圈相互作用的凸台来实现。
图示于图2中的第二实施方式，其中相同元件具有相同附图标记，与第一实施方式的不同之处在于，内圈42包括确保与滚珠44和驱动构件3接触的第一部件426以及确保与弹簧5接触的第二部件427，这两个部件426，427固定在一起。
内圈42的第一部件426包括环形的曲面部分4261，其外侧Ce表面限定用作滚珠44的轴承滚道的凹面。曲面部分4261经由截头圆锥形的中间部分4262轴向延伸，中间部分本身经由大体垂直于轴线X4的环形外部径向部分4263朝向滚动轴承4的外侧Ce径向延伸，当足够的轴向力F2通过能够平移运动的构件2施加到非转动外圈41上时，转动内圈42的所述外部径向部分4263用于接触驱动构件3。
第一部件426同样包括用于内圈42第二部件427的保持工具4264。保持工具4264由通过以倒U形形状的凸起部分4266连接到曲面部分4261的内部管状部分4265组成。内部管状部分4265和曲面部分4261限定在两者之间的自由的径向间隙4267。内部管状部分4265的自由端经由弯曲边缘4268朝向滚动轴承4的内侧Ci径向地延伸。
内圈42的第二部件427包括指向滚动轴承4内侧Ci的径向部分4271。内部径向部分4271的内侧Ci的表面限定内圈42的孔042。内圈42的第二部件427同样包括远离孔042、从径向部分4271轴向延伸的轴向凸缘4272。轴向凸缘4272容纳在限定于内圈42第一部件426的内部管状部分4265和曲面部分4261之间的自由径向间隙4267。
内圈42的第一部件426和第二部件427通过第一部件426的保持工具4264和第二部件427的轴向凸缘4272固定在一起。
根据图示出第二实施方式的图2，轴向凸缘4272如此安装以便与管状部分4265挤压在一起，从而确保内圈42第一部件426和第二部件427的轴向保持以及这些部件一体转动。可能想象用于固定轴向凸缘4272和管状部分4265的任一其他合适的装置，例如形变、焊接、粘合等等。然后第二部件427插入到第一部件426中直到第二部件427的径向部分4271轴向邻靠在第一部件426的边缘4268上。
本发明第二实施方式的内圈42第二部件427的径向部分4271具有与第一实施方式内部径向部分424相同的功能。
有利的是，第二部件427由具有比第一部件426小的硬度系数的材料制成，例如，低碳钢。
图示于图3中的第三实施方式，其中相同元件具有相同附图标记，与第二实施方式的不同之处在于内圈42第一部件426和第二部件427之间的保持方式。
内圈42第一部件426的曲面部分4261经由边缘4269朝向滚动轴承4的内侧Ci径向延伸。
内圈第二部件427的轴向凸缘4272包括自由端4273，该自由端围绕内圈42边缘4269径向地卷曲。
更具体地说，自由端4273最初是轴向的然后靠近边缘4269定位以便彼此轴向接触。然后自由端4273通过卷曲被弯曲以便轴向环绕边缘4269，从而确保内圈42第一部件426和第二部件427的轴向保持以及这些部件一体转动。
图示于图4中的第四实施方式，其中相同元件具有相同附图标记，与第三实施方式的不同之处在于内圈42第一部件426和第二部件427之间的保持方式。
内圈42的第一部件426的曲面部分4261经由边缘4269朝向滚动轴承4的内侧Ci径向地延伸。凸台4270设在曲面部分4271的内侧Ci的表面上，例如通过材料旋压。凸台4270可以是环形的或者由规则或者不规则间隔方式圆周上分布的多个凸台组成。
内圈第二部件427的轴向凸缘4272包括自由端4273，所述自由端设有径向指向滚动轴承4外侧Ce的边缘4272。
一旦第二部件427已经同轴定位在内圈42的第一部件426内，尤其是由曲面部分421所限定的孔内，那么轴向凸缘4272朝向第一部件426沿着径向推开，以致轴向凸缘4272的端部4273径向地容纳在边缘4269和凸台4270之间。凸缘4272的边缘4274确保与凸台4270的轴向保持。
位于内圈42第一部件426和第二部件427之间的这种固定装置具有在第一部件426和第二部件427之间允许不同于第二和第三实施方式的绕轴线X1进行相对转动的自由度的优势。根据应用结构，这可能是有利的。
图示于图5中的第五实施方式，其中相同元件具有相同附图标记，与第二到第四实施方式的不同之处在于内圈42第一部件426和第二部件427之间的保持方式。
内圈42的第一部件426包括环形的曲面部分4261，其外侧Ce的表面限定用作滚珠44的轴承滚道的凹面。曲面部分4261经由截头圆锥形的中间部分4262轴向延伸，中间部分本身经由弯曲部分47延伸，该弯曲部分限定径向指向滚动轴承4内侧Ci的径向部分48。
内圈42的第二部件427包括指向滚动轴承4内侧Ci的径向部分4271。内部径向部分4271的内侧Ci的表面限定内圈42的孔O42。
径向部分4271包括朝向滚动轴承外侧Ce的径向端部4275。所述外端通过弯曲部分47轴线楔在第一部件426的中间部分4262和径向部分48之间，从而确保内圈42第一部件426和第二部件427的轴向保持以及这些部件一体转动。这可通过使用合适的模具和冲压连续卷曲操作来实现。
当足够的轴向力F2通过能够平移运动的构件2施加到非转动外圈41上时，第一部件的径向部分48用于接触驱动构件3。
图示于图6中的第六实施方式，其中相同元件具有相同附图标记，与在前实施方式的不同之处在于，滚动轴承4的外圈41现在为转动环而内圈42为非转动环。
内圈42为非转动环并且包括轴向管状部分4210，其外侧Ce的表面限定用作滚珠44的轴承滚道的凹面，所述轴向管状部分的内表面限定出孔O4210。管状部分4210经由大体垂直于轴线X4的径向部分4211朝向滚动轴承4的外侧Ce径向延伸。
能够平移运动的构件2抵靠在径向部分4211上以便在驱动构件3的方向上施加轴向力F2。
外圈41为转动环并且包括环形的曲面部分4110，其内侧Ci表面限定用作滚珠44的轴承滚道的凹面。曲面部分4110经由中间部分4111轴向延伸，中间部分本身经由大体垂直于轴线X4的径向接触部分4112朝向滚动轴承4内侧Ci径向延伸。
当足够的轴向力F2通过能够平移运动的构件2施加到非转动外圈42上时，转动外圈41的径向部分4112用于接触驱动构件3。
外圈同样包括径向指向滚动轴承4内侧Ci的内部径向部分4114，该内部径向部分4114通过中间部分4113连接到径向接触部分4112。内部径向部分4114的内部径向边缘限定孔O4114。
转动外圈41的内部径向部分4114用于抵靠在具有与滚动轴承4的轴线X4同轴的轴线X5的弹簧5上。
位于用于接触驱动构件3的径向部分4112和内部径向部分4114之间的中间部分4113具有截头圆锥形状并且能够在两个径向部分4112和4114之间限定轴向偏置。赋予中间部分4113的长度和倾角能够根据驱动构件3和弹簧5调整滚动轴承4的位置。可替代地，如果应用需要的话，那么在没有中间部分4113或偏置的情况下，两个径向部分4114和4112只形成外圈41的一个径向部分是可能的。
本发明是在使用滚珠轴承的情况下进行上面描述的。还可以与其他滚动元件一起使用，尤其是滚珠或者滚针。
以上设想的实施方式和变形的技术特征可以彼此组合。

Claims (10)

1.一种机动车离合器分离轴承装置(1)，其包括形成用于传递轴向力(F2)的构件的滚动轴承(4)，具有转动环(41；42)和非转动环(42；41)，在这两者之间限定用于滚动元件(44)的滚动腔(43)，其特征在于，所述转动环(42；41)包括：
-第一径向部分(423，4263，48；4112)，其用于在通过能够平移运动的构件(2)将足够的轴向力(F2)施加到非转动环上时接触驱动构件(3)，和
-第二径向部分(424，4271；4114)，其用于抵靠在弹簧(5)上，该弹簧在与所述构件(2)所施加的轴向力(F2)的相反的方向上施加轴向力(F5)，所述构件(2)能够平移运动、专用于在与所述驱动构件(3)相反的方向上预加载所述滚动轴承(4)。
2.根据权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述转动环(41；42)包括曲面部分(421，4261；4110)，所述曲面部分具有形成用于滚动元件(44)的滚道的凹面，从所述滚道伸的、用于接触驱动构件(3)或弹簧(5)的至少一个径向部分(423，4263，48，4112；424，4271，4114)。
3.根据权利要求2所述的轴承装置，其特征在于，所述转动环(42；41)包括位于用于接触所述驱动构件或弹簧的至少一个径向部分和所述转动环(42；41)的另一部分之间的中间部分(422，425，4262；4111，4113)，所述中间部分(422，425，4262；4111，4113)能够根据所述驱动构件(3)和所述弹簧(5)调整滚动轴承(4)的位置。
4.根据在前权利要求中任一项所述的轴承装置，其特征在于，转动环(41；42)形成为单个件。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的轴承装置，其特征在于，所述转动环(42)包括用于与驱动构件(3)的径向部分(4263，48)相接触的第一部件(426)和用于抵靠在弹簧(5)上的第二部件(427)，这两个部件(426，427)牢固地固定。
6.根据权利要求5所述的轴承装置，其特征在于，所述转动环(42)的第一部件(426)包括用于所述转动环(42)第二部件(427)的保持工具(4264)。
7.根据权利要求6所述的轴承装置，其特征在于，所述转动环(42)的第一部件(426)包括轴向管状部分(4265)并且所述转动环(42)的第二部件(427)包括从用于抵靠在所述弹簧(5)上的从所述径向部分(4271)伸出的轴向凸缘(4272)，所述轴向凸缘(4272)固定到所述管状部分(4265)上。
8.根据权利要求6所述的轴承装置，其特征在于，所述转动环(42)的第一部件(426)包括边缘(4269)和凸台(4270)；所述第二部件(427)包括从用于抵靠在弹簧(5)上的径向部分(4271)伸出的凸缘(4272)，所述凸缘(4272)具有容纳在由所述第一部件(426)的边缘(4269)和所述凸台(4270)限定的空间内的自由端(4273)。
9.根据权利要求6所述的轴承装置，其特征在于，所述转动环(42)的第一部件(426)包括边缘(4269)；所述第二部件(427)包括从用于抵靠在弹簧(5)上的径向部分(4271)伸出的凸缘(4272)，所述凸缘(4272)具有在所述第一部件(426)边缘(4269)周围卷曲的自由端(4273)。
10.一种具有根据权利要求1至9中任一项所述的轴承装置(1)的机动车。
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