CN110056570B - 球轴承、包括该轴承的离合器止推轴承装置和传动系系统 - Google Patents

球轴承、包括该轴承的离合器止推轴承装置和传动系系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种球轴承(4)和包括了该轴承(4)的离合器止推轴承装置(1)。本发明还涉及一种包括了这种装置(1)的传动系系统，所述系统被提供给机动车辆的全轮驱动传动系系统。球轴承(4)包括：固定的内圈(16)，其能够支承抵靠可轴向运动的活塞(6)；可旋转的外圈(17)；和圈(16、17)之间的一系列球(18)。可旋转的外圈(17)还包括能够支承抵靠弹性施力构件(7)的折叠部分(28)。

Description

球轴承、包括该轴承的离合器止推轴承装置和传动系系统
技术领域
本发明涉及一种球轴承和包括该轴承的离合器止推轴承装置。本发明还涉及一种包括该装置的传动系系统，所述系统被提供给(/设置于)(provided to)机动车辆的全轮驱动(all-wheel drive)传动系系统。
背景技术
用于机动车辆的全轮驱动传动系系统通常包括与辅或后驱动轮轴联接的主前驱动轮轴。
当四轮车辆的仅两个(车)轮作为驱动轮运行时，包括了后驱动轮轴和后车轮的后驱动系统可以与包括了前驱动轮轴和前车轮的前驱动系统断开(/断开连接)。此外，可能期望的是，根据机动车辆的运行模式断开后车轮中的仅一者或两者。
为此目的，已知为后驱动系统提供一种后驱动模块，所述后驱动模块包括离合器止推装置，以(用于)在前轮轴与后轮轴(/前桥与后桥)之间以及在两个车轮之间分配扭矩。离合器止推装置还能够断开后驱动系统，车轮被与传动系脱开(uncoupled)。还已知后驱动模块包括两个离合器，每个离合器均能够使一个后车轮与传动系断开。
这种后驱动模块使得机动车辆能够具有越野能力和公路(on-road)高性能，特别是具有有效的稳定性、有效的动态操作以及还有低的燃料消耗。
有利的是，离合器止推装置是众所周知的多板型式并且包括可轴向运动(的)活塞，该活塞布置在(位于)离合器轴承与壳体之间的容腔内，该活塞容腔连接到液压流体源，液压流体源可以在容腔中可变地提供压力流体，以使所述活塞轴向运动。离合器止推装置还包括弹性施力构件，其将轴向预紧(/预载荷)(preload)施加到离合器轴承上。所述离合器轴承能够通过活塞运动而轴向运动，然后致动与板接合的联接构件。已知使用具有多个滚针的离合器轴承。
期望进一步改善该后驱动模块的性能，特别是通过限制模块内(特别是离合器轴承中)的摩擦扭矩来进一步减小车辆燃料消耗。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种球轴承来克服这些缺点，该球轴承特别是用于机动车辆的传动系系统的后驱动模块，能够将轴向力从可轴向运动的活塞传递到弹性施力构件，其摩擦扭矩减小，并且制造工艺简单且成本低。
为此，本发明涉及一种球轴承，所述球轴承包括：固定的内圈、可旋转的外圈和位于在圈之间限定出的滚道室中的一系列球。固定的内圈包括：形成了球用的内滚道的外圆环表面的圆环部分，和从所述圆环部分向外径向延伸的径向部分，所述径向部分具有能够支承抵靠可轴向运动活塞的轴向接触表面。可旋转的外圈包括：形成了球用的外滚道的内圆环表面的圆环部分。
根据本发明，所述可旋转的外圈还包括折叠部分。所述折叠部分从所述圆环部分的外侧轴向延伸并朝向所述圆环部分的与所述外滚道轴向相对的外表面折叠。折叠部分设置有自由端，所述自由端具有能够支承抵靠弹性施力构件的轴向接触表面。
根据本发明的有利但非强制的另外方面，这种球轴承可以包含接下来的特征中的一个或几个：
-球轴承还包括环形保持架，该环形保持架包括多个各自容纳有球的腔格。
-所述可旋转的外圈还包括从所述圆环部分的内侧(起)向内径向延伸的径向部分。
-所述折叠部分是环形的。
-所述折叠部分是离散的并且包括多个折叠的舌部，所述舌部的自由端各自具有能够支承抵靠弹性施力构件的轴向接触表面。
-折叠部分被折叠成直接接触所述圆环部分的跟外滚道轴向相对的外表面。
-内圈和外圈由回火钢制成。
本发明还涉及一种离合器止推轴承装置，其包括：可轴向运动的活塞，该活塞布置在(在)壳体与根据前述实施方式中的任一项的球轴承之间的容腔内，该活塞容腔连接到液压流体源，所述液压流体源可以在容腔内可变地提供压力流体以使所述活塞轴向运动；弹性施力构件，其将轴向预紧(preload)施加到所述球轴承上，所述球轴承能够通过活塞运动而轴向运动，然后压缩弹性施力构件，致动与板接合的联接构件。
有利的是，弹性施力构件是波形弹簧(wavy spring)。
本发明还涉及一种机动车辆的传动系系统，包括根据本发明的这种离合器止推轴承装置，用于选择性地使至少一个车轮与所述传动系系统连接或断开。
有利的是，传动系系统包括：前驱动系统，其包括前驱动轮轴和前车轮；和后驱动系统，其包括后驱动轮轴、后驱动模块和后车轮，所述后驱动模块与根据本发明的离合器止推轴承装置串联(in series)设置，每个离合器止推轴承装置都能够选择性地与所述后车轮中的一者连接或断开。
附图说明
现将结合唯一的附图解释本发明，附图作为说明性示例，而不是限制本发明的目的。图1是包括了根据本发明的球轴承的离合器止推轴承装置的轴向截面。
具体实施方式
离合器止推轴承装置(/离合器推力轴承装置)(clutch thrust bearing device)1被有利地集成在未示出的机动车辆的传动系系统(driveline system)中。离合器止推轴承装置1本质上是环形的并且以中心轴线为中心。
离合器止推轴承装置1包括：固定(的)壳体(/座)(housing)3；球轴承4；所述固定的壳体3和球轴承4限定出容腔5，可轴向运动(/移动)的活塞6布置在容腔5内；和弹性施力构件7，其通过虚线的方式示出，例如为波形弹簧。
壳体3是固定的，并且有利的是壳体3是设置于传动系系统的后驱动模块的一部分。壳体包括以中心轴线为中心的环形容腔5。容腔5被限定在两个侧向壁8、9与底表面10之间，所述容腔5向球轴承4轴向开口(/敞开)。
活塞6是环形的、以中心轴线为中心、并且布置在壳体3的容腔5内。活塞6包括在容腔5的两个侧向壁8、9之间径向延伸的大致径向部分11。有利的是，活塞6还包括设置于径向部分11的内孔的内密封部件12，所述密封部件设置有与容腔5的侧向壁8滑动接触的密封唇。活塞还包括设置于径向部分11的外侧的外密封部件13，所述密封部件设置有与容腔5的侧向壁9滑动接触的密封唇。
活塞6、侧向壁8和9以及底表面10限定出密封(的)容腔14。至少一个通道15被设置穿过壳体3，以使得使密封容腔14与液压流体源(未示出)连接，液压流体源可以在密封容腔14中可变地提供压力流体，以使所述活塞6轴向运动。
在本实施方式中，活塞6的大致径向部分11具有与球轴承4适配的形状。作为另一种选择，大致径向部分11可以具有任何其它适当的形状。
球轴承4是环形的并且以中心轴线为中心。球轴承4至少部分地布置在壳体3的容腔5中，活塞6在轴向上介于所述容腔5的底表面11与球轴承4之间。容腔5的侧向壁8、9允许球轴承4的侧向引导。
球轴承4包括：固定的内圈16；可旋转的外圈17；和一系列球18，其位于在圈16、17之间限定出的滚道室19中。与设置有滚子或滚针的其它型式的滚动轴承相比，设置有球18作为圈16、17之间的滚动体的球轴承4具有减小的摩擦扭矩。
固定(的)内圈16包括：形成了球18用的内滚道的外圆环表面21的圆环部分(toroidal)20；和从所述圆环部分20向外径向延伸的径向部分22。所述径向部分22具有支承抵靠(bearing against)可轴向运动(的)活塞6的轴向接触表面23。球轴承4被设定成通过活塞6到固定的内圈16的轴向接触表面23的运动传递而处于轴向运动。
可旋转(的)外圈17包括：形成了球18用的外滚道的内圆环表面25的圆环部分24。
有利的是，可旋转(的)外圈17还包括从所述圆环部分24的内侧向外径向延伸的径向部分26。所述径向部分26具有轴向接触表面27。
此外，所述接触表面27形成抵接表面以限制所述球轴承4的轴向位移的最大值。可旋转的外圈17的该径向部分26允许防止球轴承4从容腔5脱出(escape)，于是防止设置有压力流体的密封容腔14打开(/敞开)(open)。
根据本发明，可旋转的外圈17还包括折叠部分28。折叠部分28从圆环部分24的外侧轴向延伸。在本实施方式中，所述部分28被折叠成直接接触所述圆环部分24的(跟外滚道25轴向相对的)外表面29。作为另一种选择，所述部分28朝向外表面29折叠，使得在它们之间留下间隙。
折叠部分28设置有自由端30，自由端30具有支承抵靠弹性施力构件7的轴向接触表面31。活塞6的轴向运动可以通过以下而传递到(/转换成)(transferred into)弹性施力构件7的压缩：通过中间的(/作为中间物的)连续的(/接连的)固定的内圈16的轴向接触表面23、球18、和外圈17的折叠部分28的轴向接触表面31。
根据本发明的一个实施方式，折叠部分28是环形的。根据一个可选择的实施方式，折叠部分是离散的并且设置有多个折叠的舌部，所述舌部中的每一者均设置有端部，该端部具有支承抵靠弹性施力构件的轴向接触表面。
有利的是，内圈16和外圈17由回火钢制成。圈16、17有利的是由金属板坯(metalblanksheet)冲压而成，并且具有简单且成本有效的结构。离合器止推轴承装置不需要额外的元件或有复杂形状的元件以确保连接和断开功能。离合器止推轴承装置1工作如下：
活塞6的轴向运动传递到(transferred to)球轴承4，并且后驱动模块与传动系系统的连接/断开由在密封室14中供应压力流体来致动(/开动)(actuated)。
当压力流体通过壳体3的通道15供应到密封室14中时，活塞6被所述流体推动。活塞6通过中间的(/作为中间物的)内圈16的接触表面23来将向前的轴向运动传递到球轴承4。外圈17的接触表面27致动与板(未示出)接合的联接构件(未示出)，以将一个车轮连接到车辆的传动系系统。弹性施力构件7通过以下而被轴向压缩：通过球轴承4(的)轴向向前运动，通过中间的(/作为中间物的)外圈17的折叠部分28的接触表面31。
当压力流体不再供应到所述密封室14时，弹性施力构件7通过中间的(/作为中间物的)折叠部分28的表面31来推动球轴承4向回轴向运动。外圈17的接触表面27不再致动联接构件，以将一个车轮与所述传动系系统断开。活塞6通过中间的(/作为中间物的)内圈16的接触表面23而被推回到其初始位置，密封室14中的流体通过通道15离开(removed)。
有利的是，球轴承4还包括环形保持架32，保持架32包括多个腔格(/兜孔)，各腔格容纳有球18。于是球18被沿周向均等地间隔和保持。
以上参照附图详细说明了本发明的代表性的非限制性示例。该详细说明仅意在教导本领域技术人员用于实践本教导的优选方面的进一步细节，而不意在限制本发明的范围。此外，以上公开的每个附加特征和教导均可以单独使用或者与其它特征和教导结合使用，以提供改善的球轴承。
此外，上述代表性示例的各个特征以及下面的各独立和从属技术方案可以以未具体明确列举的方式组合，以便提供本教导的另外有用的实施方式。

Claims (9)

1.一种球轴承(4)，包括：
-固定的内圈(16)，包括：形成了球(18)用的内滚道的外圆环表面(21)的圆环部分(20)；和从所述内圈的圆环部分(20)向外径向延伸的径向部分(22)，所述径向部分(22)具有能够支承抵靠可轴向运动活塞(6)的轴向接触表面(23)，
-可旋转的外圈(17)，包括：形成了球(18)用的外滚道的内圆环表面(25)的圆环部分(24)，和
-一系列球(18)，其位于在圈(16、17)之间限定出的滚道室(19)中，
其特征在于，所述可旋转的外圈(17)还包括折叠部分(28)，所述折叠部分(28)从所述外圈的圆环部分(24)的外侧轴向延伸并朝向所述外圈的圆环部分(24)的与所述外滚道(25)轴向相对的外表面(29)折叠，所述折叠部分(28)设置有自由端(30)，所述自由端(30)具有能够支承抵靠弹性施力构件(7)的轴向接触表面(31)。
2.根据权利要求1所述的球轴承，其特征在于，所述可旋转的外圈(17)还包括从所述外圈的圆环部分(24)的内侧向内径向延伸的径向部分(26)。
3.根据前述权利要求1或2所述的球轴承，其特征在于，所述折叠部分(28)是环形的。
4.根据前述权利要求1或2所述的球轴承，其特征在于，所述折叠部分(28)是离散的并且包括多个折叠的舌部，所述舌部的自由端(30)各自具有能够支承抵靠弹性施力构件(7)的轴向接触表面(31)。
5.根据权利要求1或2所述的球轴承，其特征在于，所述内圈(16)和所述外圈(17)由回火钢制成。
6.一种离合器止推轴承装置(1)，包括：
-壳体(3)，
-根据前述权利要求中的任一项所述的球轴承(4)，
-可轴向运动的活塞(6)，其布置在所述壳体(3)与所述球轴承(4)之间的容腔(5)内，该活塞容腔(5)连接到液压流体源，所述液压流体源能够在所述容腔(5)内可变地提供压力流体以使所述活塞(6)轴向运动，和
-弹性施力构件(7)，其将轴向预紧施加到所述球轴承(4)上，所述球轴承(4)能够通过活塞运动而轴向运动，然后压缩所述弹性施力构件(7)，致动与板接合的联接构件。
7.根据权利要求6所述的离合器止推轴承装置，其特征在于，所述弹性施力构件(7)是波形弹簧。
8.一种机动车辆的传动系系统，包括根据权利要求6或7所述的离合器止推轴承装置(1)，用于选择性地将至少一个车轮与所述传动系系统连接或断开。
9.根据权利要求8所述的传动系系统，包括：前驱动系统，其包括前驱动轮轴和前车轮；和后驱动系统，其包括后驱动轮轴、后驱动模块和后车轮，所述后驱动模块与根据权利要求6或7所述的离合器止推轴承装置(1)串联设置，每个离合器止推轴承装置(1)都能够选择性地与所述后车轮中的一者连接或断开。
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