CN110206815A - 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(17)，其能够支承抵靠可轴向运动的活塞(6)；可旋转的外圈(18)；和圈(17、18)之间的一系列球(19)。可旋转的外圈(18)还包括遮蔽件(30)，遮蔽件(30)设置有能够支承抵靠弹性施力构件(7)的折叠凸缘(37)。

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)之间以及在两个后车轮之间分配扭矩。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；从所述圆环部分的内侧向内径向延伸的径向部分；和轴向部分，其从所述圆环部分的外侧朝向所述固定的内圈轴向延伸。
根据本发明，所述可旋转的外圈设置有环形遮蔽件，所述环形遮蔽件包括：前遮蔽部分和后遮蔽部分，其(/前遮蔽部分和后遮蔽部分)大致径向延伸，所述可旋转的外圈在轴向上被夹紧在所述前遮蔽部分与所述后遮蔽部分之间。所述遮蔽件还包括中间遮蔽部分，所述中间遮蔽部分通过连接所述前遮蔽部分与所述后遮蔽部分而大致轴向延伸，所述中间遮蔽部分径向覆盖所述可旋转的外圈。所述中间遮蔽部分设置有两个向外径向凸缘，这两个径向凸缘连接在一起并朝向彼此折叠。所述径向凸缘中的一者具有专用于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。
-内圈和外圈由回火钢制成。
-后遮蔽部分径向延伸到滚道室中(/在滚道室中径向延伸)以使得保持球。
-后遮蔽(部分)轴向覆盖可旋转的外圈的轴向部分的边缘。
-前遮蔽(部分)轴向覆盖可旋转的外圈的径向部分。
-前遮蔽部分包括专用于支承抵靠联接构件的轴向接触表面。
-可旋转的外圈的径向部分包括专用于支承抵靠联接构件的轴向接触表面。
-中间遮蔽部分的径向凸缘彼此直接接触地折叠。
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；和联接构件，其专用于与板接合。
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；弹性施力构件7，其通过虚线的方式示出，例如为波形弹簧；和联接构件8，其通过虚线的方式示出并且专用于与板接合。
壳体3是固定的，并且有利的是其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9、10与底表面11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9、10之间径向延伸的大致径向部分12。有利的是，活塞6还包括设置于径向部分12的内孔的内密封部件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。活塞还包括设置于径向部分12的外侧的外密封部件14，所述密封部件设置有与容腔5的侧向壁10滑动接触的密封唇。
活塞6、侧向壁9和10以及底表面11限定出密封(的)容腔15。至少一个通道16被设置穿过壳体3，以使得使密封容腔15与液压流体源(未示出)连接，液压流体源可以在密封容腔15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12具有这样的形状：该形状具有与球轴承4适配的凹部。作为另一种选择，大致径向部分12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9、10允许球轴承4的侧向引导。
球轴承4包括：固定的内圈17；可旋转的外圈18；和一系列球19，其位于在圈17、18之间限定出的滚道室20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19作为圈17、18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17包括：形成了球19用的内滚道的外圆环表面的圆环部分(toroidal)21；和径向部分22，其从所述圆环部分21径向向外延伸。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17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18包括：形成了球19用的外滚道的内圆环表面的圆环部分24；径向部分25，其从所述圆环部分24的内侧径向向外延伸；和轴向部分26，其从圆环部分24的外侧朝向固定的内圈17沿轴向延伸。
有利的是，球轴承4还包括环形保持架27，保持架27包括多个腔格(/兜孔)，各腔格容纳有球19。于是球19被沿周向均等地间隔和保持。
根据本发明，可旋转的外圈18设置有环形遮蔽件(/挡板)(shield)30。
环形遮蔽件30包括前遮蔽部分31和后遮蔽部分32，前遮蔽部分31和后遮蔽部分32围绕中心轴线是环形的，并且二者均大致径向延伸。可旋转的外圈18在轴向上被夹紧在所述前遮蔽部分31与后遮蔽部分32之间。更确切地说，前遮蔽部分31在前轴向侧与可旋转的外圈18的径向部分25轴向接触。后遮蔽部分32在与所述前轴向侧相对的后轴向侧与可旋转的外圈18的轴向部分26的边缘轴向接触。
有利的是，前遮蔽部分31完全覆盖可旋转的外圈18的径向部分25，并且具有支承(抵靠)联接构件8的轴向接触表面33，其中联接构件8专用于与离合器止推装置1的板接合。
作为另一种选择(未示出)，前遮蔽部分31可以不完全覆盖圈18的径向部分25。作为另一种选择，前遮蔽部分31可以与圈18的圆环部分21的外表面配合。作为另一种选择，可旋转的外圈18的径向部分25可以具有支承(抵靠)联接构件8的轴向接触表面33，其中联接构件8专用于与离合器止推装置1的板接合。
有利的是，后遮蔽部分32径向延伸到滚道室20中，以使得保持球19。
环形遮蔽件30还包括中间遮蔽部分34，该中间遮蔽部分34围绕中心轴线是环形的，并且通过连接前遮蔽部分31与后遮蔽部分32而大致轴向延伸。中间遮蔽部分34径向覆盖可旋转的外圈18。于是可旋转的外圈18在轴向上和在径向上布置在环形遮蔽件30内。
中间遮蔽部分34设置有两个轴向部分35、36，这两个轴向部分35、36通过径向凸缘而彼此连接，所述凸缘由连接在一起且彼此折叠(folded over)的两个向外径向凸缘部分37和38形成。更确切地说，第一轴向部分35相对于凸缘布置在前轴向侧，并连接到径向的前遮蔽部分31。第二轴向部分36相对于凸缘布置在后轴向侧(位于第一轴向部分35的相对侧)，并连接到径向的后遮蔽部分32。第一径向部分37从第一轴向部分35径向向外延伸，第二径向部分38从第二轴向部分36径向向外延伸，所述径向凸缘部分37和38连接在一起。这两个部分37和38沿相同的方向径向地延伸并且彼此折叠。中间遮蔽部分34在前遮蔽部分31与后遮蔽部分32之间实质上(/大致)轴向延伸，并且设置有由所述径向凸缘部分37、38形成的凸缘。
有利的是，中间遮蔽部分34的径向凸缘37、38折叠成彼此直接接触。作为另一种选择，(两)凸缘在不接触的情况下朝向彼此折叠。
第一径向部分37具有朝向前轴向侧的轴向表面39，所述表面39形成支承(抵靠)弹性施力构件7的轴向接触表面。
第一轴向部分35允许使弹性施力构件7居中(/定心)(center)并引导弹性施力构件7。
有利的是，设置在中间遮蔽部分34的前轴向侧的第一轴向部分35的直径小于设置在轴向相对的后侧的第二轴向部分36的直径。这种布置允许轴向接触表面39与弹性施力构件7(相接触)的径向长度增大。
由于本发明，活塞6的轴向运动可以通过以下而传递到(/转换成)(transferredinto)弹性施力构件7的压缩：通过中间的(/作为中间物的)固定的内圈17的轴向接触表面23、球19、可旋转的圈18、环形遮蔽件30，通过中间的(/作为中间物的)可旋转的外圈18的径向部分25与前遮蔽部分31之间的接触，然后(通过)中间遮蔽部分34的连续地连接到所述前遮蔽部分31的轴向接触表面39。
有利的是，内圈17和外圈18由回火钢制成。圈17、18有利的是由金属板坯(metalblank sheet)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15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16供应到密封室15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)固定的内圈17的接触表面23来将向前的轴向运动传递到球轴承4。环形遮蔽件30的前遮蔽部分31的接触表面33致动与板(未示出)接合的联接构件8，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)中间遮蔽部分34的折叠凸缘37、38的接触表面39。
当压力流体不再供应到所述密封室15时，弹性施力构件7通过中间的(/作为中间物的)凸缘37、38的表面39来推动球轴承4向后轴向运动。前遮蔽部分31的接触表面33不再致动联接构件8，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17的接触表面23而被向后推到其初始位置，密封室15中的流体通过通道16离开(removed)。
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(17)，包括：形成了球(19)用的内滚道的外圆环表面的圆环部分(21)；和从所述圆环部分(21)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(18)，包括：形成了球(19)用的外滚道的内圆环表面的圆环部分(24)；从所述圆环部分(24)的内侧向内径向延伸的径向部分(25)；和轴向部分(26)，其从所述圆环部分(24)的外侧朝向所述固定的内圈(17)轴向延伸，和
-一系列球(19)，其位于在圈(17、18)之间限定出的滚道室(20)中，
其特征在于，所述可旋转的外圈(18)设置有环形遮蔽件(30)，所述环形遮蔽件(30)包括：
-前遮蔽部分(31)和后遮蔽部分(32)，其大致径向延伸，所述可旋转的外圈(18)在轴向上被夹紧在所述前遮蔽部分与所述后遮蔽部分(31、32)之间，和
-中间遮蔽部分(34)，其通过连接所述前遮蔽部分与所述后遮蔽部分(31、32)而大致轴向延伸，所述中间遮蔽部分(34)径向覆盖所述可旋转的外圈(18)，并且设置有两个向外径向凸缘(37、38)，所述径向凸缘(37、38)连接在一起并朝向彼此折叠，所述径向凸缘中的一者(37)具有专用于支承抵靠弹性施力构件(7)的轴向接触表面(39)。
2.根据权利要求1所述的球轴承，其特征在于，所述后遮蔽部分(32)径向延伸到所述滚道室(20)中以使得保持所述球(19)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的球轴承，其特征在于，所述内圈(17)和所述外圈(18)由回火钢制成。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的球轴承，其特征在于，所述前遮蔽部分(31)包括专用于支承抵靠联接构件(8)的轴向接触表面(33)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的球轴承，其特征在于，所述中间遮蔽部分(34)的径向凸缘(37、38)彼此直接接触地折叠。
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，
-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)，和
-联接构件(8)，其专用于与板接合。
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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