CN108138864A - 分离轴承 - Google Patents

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恩斯特·马苏尔
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Abstract

本发明涉及一种用于操纵离合器、例如带有换挡变速器的机动车的起动离合器的分离轴承(2、24),其具有布置在支承在变速器输入轴上的滑动套筒上的抗相对转动的轴承圈(4)、与离合器的膜片弹簧或类似装置协作的能转动的轴承圈(6)、径向布置在两个轴承圈(4、6)之间的带有倾斜于轴承纵轴线(15)取向的压力线(D)的滚动体(10、26)的列,以及带有用于补偿相对于轴承纵轴线(15)倾偏的作用到能转动的轴承圈(6)上的反作用力的器件。为了能够使分离轴承匹配于这种反作用力而设置的是,滚动体(10)分别构造为带有圆弧形的母线的旋转体,抗相对转动的轴承圈(4)具有互补地匹配于滚动体(10)的形状的在轴线方向引导滚动体(10)的滚道(12),并且能转动的轴承圈(6)具有匹配于滚动体(10)的形状的、形式为带有相应于滚动体的母线的球半径(R1)的球面的滚道(14)。

Description

分离轴承
技术领域
本发明涉及一种用于操纵离合器、例如带有换挡变速器的机动车的起动离合器的分离轴承,其中,分离轴承具有权利要求1的前序部分的特征。
背景技术
分离轴承具有将例如借助离合器踏板促动的直线的调节运动传递到离合器的转动的元件上的功能。分离轴承以公知的方式包括布置在抗相对转动地(drehfest)支承在变速器输入轴上的滑动套筒上的抗相对转动的轴承圈、与离合器的施加离合器力的膜片弹簧或类似装置协作的能转动的轴承圈以及多个径向布置在两个轴承圈之间的滚动体。通过滑动套筒的调节运动,膜片弹簧(其使得与变速器输入轴连接的离合器片挤压到与驱动马达的曲轴连接的飞轮上)从离合器片抬起,即离合器被分离。膜片弹簧通常由带有径向向内指向的弹簧凸舌的环形片构成,能转动的轴承圈在离合器操纵方面与弹簧凸舌协作。
由于制造和装配公差,在离合器系统中可能会有几何误差,由于几何误差,在操纵离合器时,尤其是在预紧的分离轴承中形成不均匀的负荷分布。负荷分布一方面作为压力板与离合器片之间的不均匀的压挤力分布来起作用,这导致离合器抖动(Rupfen)。另一方面形成用于分离轴承并且也相应用于配属于分离轴承的操纵元件(液压或气动调节驱动器,操纵叉)的倾偏负载。倾偏负载不仅可以在其功能上干扰分离轴承而且可以干扰配属的操纵装置,并且可能会导致其出故障。
由DE 199 12 432 B4已经公知了在权利要求1的前序部分中提到的类型的分离轴承,其构造为带有滚动体的倾斜于轴承纵轴线地取向的压力线的角接触球轴承,以便可以传递用于分离过程的必需的轴向力。内轴承圈构造为与滑动套筒连接的抗相对转动的轴承圈,并且外轴承圈构造为与膜片弹簧协作的能转动的轴承圈。为了补偿在前面描述的几何误差,外轴承圈两件式地实施,即带有形成用于滚动体的滚道的第一圈和与第一圈通过球罩形的球面部段连接的与膜片弹簧协作的第二圈,第二圈可以相对于第一圈倾偏。以该方式可以补偿相对于轴承纵轴线倾偏的、作用到能转动的轴承圈上的反作用力。然而,公知的分离轴承尤其是由于两个形成了能转动的外轴承圈的环形部段而在结构上以及制造技术上是非常耗费的,并且占据比较大的结构空间。
发明内容
基于该背景,本发明的任务是提供在权利要求1的前序部分中提到的类型的分离轴承,其在结构上和制造技术上是简单的,并且与常规的分离轴承相比不需要更大的安装空间。
该任务的解决方案由独立权利要求的特征得到,而本发明的有利的设计方案和改进方案可以在从属权利要求中得到。
本发明基于如下认识:上面说明的特性应该可以以如下滚动轴承实现,该滚动轴承一方面具有简单的单列的角接触球轴承的特性,另一方面具有通常是两列的调心滚子轴承的特性。
因此,本发明从用于操纵离合器、例如带有换挡变速器的机动车的起动离合器的分离轴承出发,其具有布置在支承在变速器输入轴上的滑动套筒上的抗相对转动的轴承圈、与离合器的膜片弹簧或类似装置协作的能转动的轴承圈、径向布置在两个轴承圈之间的带有倾斜于轴承纵轴线取向的压力线的滚动体的列,以及带有用于补偿相对于轴承纵轴线倾偏的作用到能转动的轴承圈上的反作用力的器件。
为了解决所提出的任务,在该分离轴承中还设置,滚动体分别构造为带有圆弧形的母线的旋转体,其中,在限界了圆弧形的母线的半径之间的圆心角小于180°,抗相对转动的轴承圈具有互补地匹配于滚动体的形状的在轴线方向引导滚动体的滚道,并且能转动的轴承圈具有匹配于滚动体的形状的、形式为带有相应于滚动体的母线的球半径的球面的滚道。
为了解释滚动体不是球体而进行如下说明:
如果在一个圆上确定两个任意的点,并且将两个点通过延伸线与圆中心点连接,那么得到两个通过延伸线彼此分离的圆片段或扇形。换言之,这意味着的是,通过与半径没有不同的延伸线形成两个扇形。径向地限界各自的扇形的圆线被称为圆弧,并且在两个半径之间的角被称为圆心角。如果该圆心角为180°以下,那么总是出现附属的绝不描述为半圆的圆弧。
这种单列的分离轴承确保的是,其结构体积没有超过那些常规的角接触球轴承,从而所形成的离合器可以顺利地装备有根据本发明的分离轴承。滚动体的压力线的倾斜位置能够实现用于接收轴向力的对于离合器中的所设置的任务来说足够的性能。如在前面已经阐述的那样,滚动体的作为带有圆弧形的母线的旋转体的构造和带有匹配于滚动体的形状的滚道(其形式为带有相应于滚动体的母线的球半径的球面)的能转动的轴承圈的构造使得能够实现能转动的轴承圈相对于抗相对转动的轴承圈的倾偏运动,并且因此使得能够实现对可能出现的倾偏的反作用力的匹配。
根据本发明的分离轴承此外在结构上和制造技术上是简单的,并且因此在其制造中是低成本的。
根据本发明的优选的设计方案设置的是,滚动体具有鼓形滚子的形状,其中,内轴承圈构造为带有轴向引导滚动体的滚道的抗相对转动的轴承圈,并且外轴承圈构造为带有空心球形的滚道的能转动的轴承圈。外轴承圈与离合器的膜片弹簧协作,并且通过相对于内轴承圈的倾偏运动补偿膜片弹簧的可能的误差位置。
根据本发明的另外的设计方案,滚动体具有收腰的滚子的形状,其中,在该情况下,外轴承圈构造为带有轴向引导滚动体的滚道的抗相对转动的轴承圈,并且内轴承圈构造为带有球形的滚道的能转动的轴承圈。一方面内轴承圈的功能和另一方面外轴承圈的功能在该情况下相对于之前描述的实施例发生交换,即内轴承圈与离合器的膜片弹簧协作,并且补偿其可能的误差位置。
根据本发明,滚动体的压力线与轴承纵轴线形成比较大的陡的角,即在75°至85°之间的,优选80°的角,以便最小化在滚动体与配属的滚道之间的在较平坦的角中出现的摩擦效应。
本发明的另外的设计方案设置的是,分别能转动的轴承圈相对于抗相对转动的轴承圈的可能的倾角通过止挡器件限制。如借助实施例还将阐述的那样,止挡器件优选通过在内轴承圈的外周和/或在外轴承圈的内周上布置的挡圈形成。
本发明进一步设置的是,分离轴承被持续润滑,并且因此在两个轴向侧借助密封圈垫片进行密封,密封圈垫片分别通过一周棱边牢固地装配在其中一个轴承圈上,并且利用另一周棱边密封地贴靠在另一轴承圈上。密封圈垫片的贴靠面设计为使得在能转动的轴承圈的所有倾偏位置中都确保进行密封。
另外的实施方式设置的是,止挡器件由唯一的构件,即保持圈提供,保持圈的一个端部与其中一个轴承圈抗相对转动地且抗相对移动地(verschiebefest)连接,保持圈的另一端部与另一轴承圈处于有游隙的、允许沿轴向和径向方向的自由度的联接中。
附图说明
下面,本发明借助多个实施例详细阐述。为此,给说明书附上附图。在其中:
图1示出了在倾偏的位置中的带有鼓形滚子的分离轴承的轴向的部分截面图;
图2a~2b以减小的尺寸比例示出在不同的倾偏位置中的根据图1的分离轴承;
图3示出例如根据图1的分离轴承,其带有作为滚动体的收腰的滚子;和
图4示出例如根据图1的分离轴承,其带有保持圈。
具体实施方式
在图1中示出的分离轴承2包括抗相对转动地布置在未示出的滑动套筒上的内轴承圈4、与之相对地能转动的与离合器的未示出的膜片弹簧协作的外轴承圈6、在两个轴承圈4、6之间布置的在保持架8中引导的滚动体10。在本实施例中作为所谓的鼓形滚子构造的滚动体10一方面在构造在内轴承圈4上的轴向引导滚动体10的滚道12上滚动,滚道12具有匹配于滚动体的鼓形形状的凹形的横截面轮廓。另一方面,滚动体10在构造在外轴承圈6的内周上的空心球形的滚道14上滚动,滚道14的参照轴承的纵轴线15的半径R1相应于限定滚动体的鼓形形状的母线的半径。滚动体10的压力线D与分离轴承2的纵轴线15形成例如80°的角α。
在运行时,转动的外轴承圈6可相对于内轴承圈4倾偏。图1示出在向左倾偏的端部位置中的外轴承圈6。该端部位置通过布置在外轴承圈6的内周上的用作止挡器件的挡圈16确定。布置在内轴承圈4的外周上的挡圈17轴向上侧向地限界了内轴承圈4的滚道12。
为了可以将分离轴承2构造为持续润滑的轴承,分离轴承在两个轴向侧借助密封圈垫片18、20进行密封,密封圈垫片分别通过其外周棱边固定地装配在转动的外轴承圈6上,并且以其内周棱边密封地贴靠在抗相对转动的内轴承圈4上。如从图1可以看到的那样,在内轴承圈6上存在的贴靠面22以如下方式构造和确定尺寸,即,使密封圈18、20在外轴承圈6的每个倾偏位置中都全面密封地贴靠。
图2示出在不同的倾偏位置中的根据图1的分离轴承2,即,在图2a中在向左倾偏的端部位置中,在图2b中在未倾偏的中间位置中,并且在图2c中在向右倾偏的端部位置中。从图2尤其也可以看到的是,密封圈垫片18、20在其中每个倾偏位置中都全面进行密封地贴靠在配属的构造在内轴承圈4的外周上的贴靠面22上。
图3示出根据本发明的分离轴承24的实施方式,其中,滚动体26具有收腰的滚子的形状。其一方面在构造在外轴承圈28上的轴向引导滚动体的滚道30上滚动,滚道30具有匹配于滚动体26的形状的凸形的横截面轮廓。另一方面,收腰的滚动体26在构造在内轴承圈32的外周上的球面形的滚道34上滚动,滚道34的参照分离轴承24的纵轴线15的半径R2等于确定了滚动体26的滚动面形状的母线的半径。在根据图3的实施例中,外轴承圈28优选构造为与滑动套筒抗相对转动地连接的轴承圈,并且内轴承圈32构造为与膜片弹簧协作的转动的轴承圈。
用于限制内轴承圈32的倾偏运动的挡圈16、17和用于对分离轴承24进行密封的在轴向端部侧的密封圈垫片18、20相应于借助图1描述的元件,并且因此不需要再次描述。
图4示出根据图1的分离轴承2的一种实施方式,其带有相互不倾偏的轴承圈4、6,然而其中,取消高成本地装配的挡圈16、17。替代地,以非常简单的方式由仅唯一的构件、即保持圈35实现了分离轴承2的凝聚性以及其在机动车的变速器与内燃机之间的符合需求的建造。保持圈35以其第一端部36a抗相对转动地且抗相对移动地压挤到外轴承圈6的外周上。在另外的内轴承圈4上设置有凸肩37,凸肩37沿径向方向延伸。保持圈35的第二端部36b的自由边缘38径向向内弯折,其中,在装配状态下并且在两个轴承圈4、6没有相互倾偏的情况下,自由边缘38相对于凸肩37维持轴向的游隙Sa,并且第二端部36b相对于凸肩37以及自由端部38相对于内轴承圈分别维持径向的游隙Sr1、Sr2。轴向的和径向的游隙维持部Sa、Sr1、Sr2确保的是,内轴承圈4通过保持圈35与外轴承圈6联接,并且尽管存在该联接,两个轴承圈4、6相互间的倾偏还是可以顺利地进行。此外,通过游隙维持部Sa、Sr1、Sr2,在自由端部36b或自由边缘38与凸肩37或内轴承圈4之间形成间隙密封或预封,由此,使粗大的污物远离密封片18,并且因此使其可靠运行能力在时间上得到延长。
附图标记列表
2 分离轴承
4 内轴承圈
6 外轴承圈
8 保持架
10 滚动体
12 内轴承圈4上的滚道
14 外轴承圈6上的滚道
15 分离轴承的纵轴线
16 挡圈
17 挡圈
18 密封圈垫片
20 密封圈垫片
22 贴靠面
24 分离轴承
26 滚动体
28 外轴承圈
30 外轴承圈28上的滚道
32 内轴承圈
34 内轴承圈32上的滚道
35 保持圈
36a、b 端部
37 凸肩
38 自由边缘
Α 压力线的角
D 压力线
R1 半径
R2 半径
Sa 轴向的游隙
Sr1、2 径向的游隙

Claims (9)

1.用于操纵离合器的分离轴承(2、24),所述分离轴承具有布置在支承在变速器输入轴上的滑动套筒上的抗相对转动的轴承圈(4)、与所述离合器的膜片弹簧或类似装置协作的能转动的轴承圈(6)、径向布置在两个轴承圈(4、6)之间的带有倾斜于轴承纵轴线(15)取向的压力线(D)的滚动体(10、26)的列,以及带有用于补偿相对于轴承纵轴线(15)倾偏的作用到能转动的轴承圈(6)上的反作用力的器件,
其特征在于,
所述滚动体(10、26)分别构造为带有圆弧形的母线的旋转体,其中,在限界了圆弧形的母线的半径之间的圆心角小于180°,所述抗相对转动的轴承圈(4、28)具有互补地匹配于滚动体(10、26)的形状的、在轴线方向引导滚动体(10、26)的滚道(12、30),并且所述能转动的轴承圈(6、32)具有匹配于滚动体(10、26)的形状的、形式为带有相应于滚动体的母线的球半径(R1、R2)的球面的滚道(14、34)。
2.根据权利要求1所述的分离轴承,
其特征在于,
所述滚动体(10)具有鼓形滚子的形状,其中,内轴承圈(4)构造为带有轴向引导滚动体(10)的滚道(12)的抗相对转动的轴承圈,并且外轴承圈(6)构造为带有空心球形的滚道(14)的能转动的轴承圈。
3.根据权利要求1所述的分离轴承,
其特征在于,
所述滚动体(26)具有收腰的滚子的形状,其中,外轴承圈(28)构造为带有轴向引导滚动体(26)的滚道(30)的抗相对转动的轴承圈,并且内轴承圈(32)构造为带有球形的滚道(34)的能转动的轴承圈。
4.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,
所述滚动体(10、26)的压力线(D)与轴承纵轴线(15)形成75°至85°之间的角α。
5.根据权利要求4所述的分离轴承,
其特征在于,
所述滚动体(10、26)的压力线(D)与轴承纵轴线(15)形成角α=80°。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的分离轴承,其特征在于,所述能转动的轴承圈(6、32)相对于所述抗相对转动的轴承圈(4、28)的可能的倾角通过止挡器件来限制。
7.根据权利要求6所述的分离轴承,
其特征在于,
所述止挡器件通过在内轴承圈(4)的外周或在外轴承圈(6)的内周上布置的挡圈(16、17)形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的分离轴承,
其特征在于,
所述分离轴承在两个轴向侧借助密封圈垫片(18、20)进行密封,所述密封圈垫片分别通过一周棱边牢固地装配在其中一个轴承圈(6)上,并且利用另一周棱边密封地贴靠在另一轴承圈(4)上。
9.根据权利要求1至6中任一项或权利要求8所述的分离轴承,
其特征在于,
止挡器件由保持圈(35)提供,所述保持圈利用其第一端部(36a)与两个轴承圈(6;4)中的其中一个轴承圈抗相对转动地且抗相对移动地连接,并且所述保持圈利用其第二端部(36b;38)与另一轴承圈(4(37);6(37))处于有游隙的、允许沿轴向和径向方向的自由度(Sa、Sr1、Sr2)的联接中。
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