专利名称:球轴承和配置球轴承的机动车、离合器推力轴承和缓冲块的制作方法
技术领域：
球轴承有时用于相对于轴承的中心轴传输轴向力。特别是在机动车中采用离合器推力轴承和缓冲块的情况下。
背景技术：
在离合器推力轴承的情况下，偶尔隔板离合器机构的轴与齿轮箱的输出轴没有严格地在一条线上，这对于限定该类型设备使用寿命的点上，可能在形成离合器推力轴承的一定部分上导致很高的应力。前述轴之间排列的缺陷可能使得这些轴不重叠，而是平行的， 或者这些轴是交叉的。在该第二情况下，排列缺陷现今已经相对较少，这允许传统离合器推力轴承适应它们。
如果这样的排列缺陷变为相对重要，特别是，如果轴之间形成的角度大于2。，则离合器机构的隔板可能不均勻地压在推力轴承的外环上，这导致不均勻的磨损。由于机构的复杂性，因双离合的出现而显著地增加了，并且因经济原因，形成离合器的一定部件的制造公差倾向于增加，从而离合器推力轴承的输入轴和输出轴之间的偏转角倾向于增加到大于2°的值。
为了减轻这样的缺陷，由W0-A-2007/137939可知，在离合器推力轴承的内环、调整环和滑动环之间形成旋转连接。调整环和滑动环是相对于传统推力轴承的增加部件，其应用增加了该设备的成本价格，并且使其装配更加复杂。而且，增加了推力轴承的轴向间隔要求。由US-A-2004/0033000还可知，在离合器推力轴承的外环中产生部分球形状的轨道， 其上的滚珠可以具有一定的运行范围，这使其能够相对于外环中心轴的位置调整内环中心轴的位置。设在这样推力轴承的内环和外环之间的部分必须与外界隔离，并且为此目的必须提供密封，这样的密封根据滚珠在运行轨道上的位置或多或少地被压缩，这可能导致该密封的过早磨损。
对于形成诸如机动车缓冲块的轴向力传输构件的其它球轴承引起相同种类的问题。
实用新型内容
本实用新型主要试图通过提出一种新的球轴承而补救这些缺陷，使其能够适应于该轴承的输入轴和输出轴的对齐缺陷，同时具有改进的服务寿命。
从而，本实用新型涉及形成轴向力传输构件的球轴承，该轴承包括内环和外环以及设在这些环之间的单列球，内环和外环当中的第一环形成一部分球面中的运行轨道，该部分球面以属于该第一环的对称轴的第一几何点为中心，该第一环支撑相对于外界隔离球容纳腔体的密封件。该轴承的特征在于，内环和外环当中的第二环设置有密封区域，其设计为与密封件相互作用，该密封区域也是部分球面的形状，并且以属于第二环的对称轴的第二几何点为中心，而前述各部分球面的半径是不同的，在安装的该轴承结构中，该第一和第二几何点重叠，并且沿着该第二环的对称轴相对于球的列轴向偏移。[0008]由于本实用新型的优点，因球运行轨道的存在而成为可能的第一环相对于第二环的回转接头运动允许由第一环支撑的密封件运动而与密封区域接触或与其面对，在密封件上具有恒定的应力。换言之，本实用新型允许密封件以持久的方式工作，甚至内环和外环可以一个相对于另一个运动，以便适应它们对应于轴承的输入和输出轴的各中心轴之间的对齐缺陷。因为第一和第二几何点相对于滚珠列轴向偏移，所以运行轨道相对于密封区域的相对位置与球轴承可经受轴向负荷是一致的。所述滚珠没有因这样的负荷而从滚动腔体被挤出的风险。
根据本实用新型有利而非必须的方面，这样的轴承可以结合一个或多个下述特征
-根据第一实施例，密封包括唇部，其滑动地置放在密封区域上。作为选择，所述密封件可以包括至少一个从密封区域延伸预定的、非零距离的边缘，该距离在所述环相对于另一个运动时保持固定。
-密封区域延伸在第二环上用于容放球的区域和该环的边缘之间，直到该边缘的程度。作为选择，该密封区域可以延伸到将密封区域与第二环的边缘分隔开的肩部。
-滚珠在该运行轨道上的运行角在5°和9°之间，优选为7°的量级。
-密封区域的顶角值大于运行轨道的顶角值。
-该轴承包括安装在内环上的护套，具有在径向方向上相对于该环的中心轴运动的能力，该护套能够将轴向力传输到该环。
-重叠的几何点和通过该球中心的平面之间的轴向距离与运行轨道的半径之比为 0. 25和0. 75之间，优选为0. 45和0. 55之间。
本实用新型还涉及如上所述轴承的应用，以便形成机动车的离合器推力轴承。本实用新型也可用于形成机动车的缓冲块。
本实用新型最后涉及配备有如上所述轴承的机动车。
通过下面的描述本实用新型将更好理解，并且其优点将更加清楚地予以体现，作为示例仅给出形成离合器推力轴承的球轴承的两个实施例，并且参考附图进行描述，附图中
图1是在第一应用构造中根据本实用新型的轴承的轴向截面图；
图2是装配的图1所示轴承的轴向半剖截面图；
图3是类似于图1的截面图，但是该轴承是第二应用构造；
图4是图1中的细节IV的放大图；以及
图5是用于根据本实用新型实施例轴承的放大示意图。
具体实施方式
图1至4所示的轴承1形成用于未示出的机动车的离合器推力轴承。该轴承包括金属护套2，设计为连接到未示出的活塞，并且居中在轴承1的输入轴)(2上。轴承1还包括内环3和外环4，在内环3和外环4之间限定容放单列球6的腔体5，单列球6由也设置在腔体5中的保持架7的作用保持在相对位置中。[0025]P6是球6的中心平面，也就是通过各球6中心的平面。
外环4通过其嘴部与隔板10接触，隔板10部分地以点划线表示，它实质上属于离合器释放机构并且没有被完全地示出。
X3和&分别表示环3和4的对称轴。在图1所示的轴承1的通用构造中，轴W 和)(4是重叠的。球6置放抵靠着内环3的外表面31和外环4的内表面41。更具体地讲， 表面31限定凹槽311，其母面为半径Ii311的圆弧形状，半径Ii311基本上等于球6的半径&。 因此，球6轴向地相对于轴/定位，并且平面P6垂直于轴/。
由于离合机构的复杂性，由轴承1所形成的离合器推力轴承与各构件的制造公差和磨损公差的结合，轴)(3和)(4可能在它们之间形成非零角α，如图3所示。换言之，考虑到轴和/保持成一直线，当外环4由隔板10定位时，轴承1使得能够适应轴和外环4 的对称轴/之间的对齐缺陷，在轴/上的推力Fl作用在护套2上。
为了这样，根据轴/和&的相对位置，表面41形成运行轨道411，球6在其上可以在图的平面中运动。该运行轨道411为一部分球面的形式，其以属于轴&的点C4上为圆心。轨道411的半径，即点C4和轨道411之间的距离，由R4表示。
在通过轴)(4的截面中，轨道411由以点C4为圆心的圆弧限定，并且其顶角由β表示。该圆弧延伸在两个区域τγ和&之间，该两个区域τγ和&是在轨道411和其余表面41 之间的过渡。这些区域自身可以是圆弧形式，其具有的曲率半径小于呈台阶形式或者倾斜形式的半径R4。
角β的值根据角α的最大允许值选择。例如，对于可适应3. 5°的轴&和&对齐缺陷的轴承，角β的值选择为在5°和9°之间，优选为7°。角β形成球6在轨道411 上的运行角。
密封件11连接到环4，并且包括金属框架111和提供有肩部或者凸起113的弹性部分112，凸起113设计为接合在环4的内部径向凹槽413中，以便相对于该环锚定密封件 11。框架111设计为在部分112上施加离心力，该力将肩部113压入凹槽413中。部分112 形成唇部114，唇部114设计为滑动在表面31上，以便隔离腔体5与外部。
密封件11可以具有其它结构，密封件11包括诸如唇部114的密封唇部。
表面31形成密封区域314，其设计为以滑动压力接收唇部114，该密封区域为以属于轴&的几何点C3为圆心的部分球面的形状，其半径民严格地小于半径R4。在通过轴)(3 的截面中，密封区域314由以点C3为圆心的圆弧限定，并且其顶角由γ表示。
在轴承1的安装结构中，也就是在环3和4 一起限定腔体5时，如图1、3和4所示， 点C3和C4是不能区别的，即重叠在一起。因此，由于轨道411的存在而变为可能的环4相对于环3的回转接头运动不会引起密封件11的操作条件上的任何变化，这是因为凸起113 和密封区域314之间的距离在整个回转运动上保持恒定。因此，即使轴&和/没有对齐， 唇部114也可以优化操作。
这导致这样的事实，在轴承1的安装结构中，轨道411的部分球面的表面与密封区域314的表面之间具有相同的形状，并且以相同的几何点C3或C4为圆心。
在轴承1的安装结构中，重叠的点C3和C4沿着轴/相对于球6的列偏移。换言之，沿着轴/测量的平面P6与点C3和C4之间的轴向距离d不为零。
实际上，距离d与半径R4的比为0.25和0.75之间，优选为0.45和0.55之间。可以考虑距离d基本上为半径R4的一半。
点C3和C4沿着轴1、相对于球6的列轴向偏移的事实允许轴承1吸收轴向力，特别是隔板10作用在外环4上的阻力。
区域314总体上延伸在凹槽311和环3定向为远离隔板10的边缘315之间。密封区域314的顶角、值大于角β，从而能够保证在环4相对于环3的所有位置上唇部114 保持压在表面314上。
在图4所示的本实用新型第二实施例中，与第一实施例类似的元件具有相同的参考标号。下面公开的是该实施例与前述实施例的区别。
该实施例的密封件11为法兰形状，其不延伸为与密封区域314接触，而是包括设置在两个脊部116和117之间的边缘115，其形状为以轴)(4为圆心的圆弧。边缘115设置在距密封区域314的非零的距离屯。该距离Cl1选择为0. 1至0. 2mm量级的低值，从而密封件 11有效地实现了它的密封功能。因为环4的内表面41限定的轨道411和由环3的外表面 31限定的密封区域314在轴承1的安装结构中是以一个且相同的几何点Cs/C4为中心的， 所以环3和4彼此相对的旋转运动不改变距离Cl1的值，因此可以选择为低值，使其能够有效地相对于外界隔离滚动腔体5。
而且，外领形式的肩部316设置在环3的边缘315附近，从而区域314延伸在容放球6的凹槽311和边缘315之间，直到该肩部。该肩部限定密封件11相对于环3的运动幅度。
还是在第二实施例中，运行轨道411和密封区域314的曲率中心也是重叠的或者在轴承1的安装结构中不能区别，并且相对于球的列轴向偏移，特别是相对于球的中心平面P6。
在两个实施例中，护套2安装为具有相对于环3径向运动的可能性。更具体地讲， 护套2提供有凸缘21，其以径向间隙限定容放环3的内部径向边缘317的外部区域22，从而边缘317可以在区域22中径向滑动，这允许调整相对于部分2和3的径向位置。这使其能够在部分2和3平行而不重叠时适应轴&和&的对齐缺陷。凸缘21和边缘317之间的圆锥环12具有帮助保证环3和护套2之间永久轴向预负荷的功能，甚至在后者之间自居中的可能相对径向运动期间。
此外，护套2提供有鱼叉件23，其允许耦合到上述的活塞，这有效地保证了活塞和护套2之间传输力Fp在区域22上的护套2的几何形状使其能够传输该力F1在边缘317 附近，该力通过球6传输在环3和环4之间。
实际上，环3固定为关于轴&旋转，而环4显然以取决于发动机速度的速度关于轴)(4旋转。
本实用新型已经在上面以运行轨道411设置在外环4上而密封区域314设置在内环3上的情况进行了示出和描述。相反的方案也是可能的。换言之，运行轨道可以设置在支撑密封件的内环3上，而设计为与该密封件相互作用的密封区域设置在外环4上。
本实用新型已经示出为在离合器推力轴承的情况下。然而，它也可应用于设计为传输轴向力F1的其它轴承，特别是机动车的缓冲块。也可以设想用于其它应用，例如机动车差速器、工业离合器或者工业齿轮箱。
配备有上述轴承的机动车辆比现有技术的更加可靠，这是因为提高了该轴承的使用寿命。
本实用新型的轴承可应用为其内环旋转而外环固定，或者反之亦然。
权利要求
1.一种形成轴向力(F1)传输构件的球轴承(1)，该轴承包括内环C3)和外环以及设置在该内环和该外环之间的滚动腔体( 中的单列球(6)，该内环C3)和该外环(4)当中的第一环(4)形成以第一几何点(C4)为圆心的一部分球面中的运行轨道011)，该第一几何点(C4)属于该第一环的对称轴(X4)，该第一环支撑相对于外部隔离该滚动腔体(5)的密封件(11)，其特征在于-该内环C3)和该外环(4)当中的该第二环C3)提供有密封区域(314)，设计为与该密封件(11)相互作用，该密封区域为一部分球面的形状，并且以第二几何点(C3)为圆心，该第二几何点(C3)属于该第二环的对称轴(X3),-该部分球面(411,314)的半径(R3、R4)是不同的，并且-在安装的该轴承(1)结构中，该第一和第二几何点(C3、C4)重叠，并且沿着该第二环 (3)的对称轴(X3)相对于球(6)的列轴向偏移。
2.根据权利要求
1所述的轴承，其特征在于该密封件(11)包括唇部(114)，其滑动地抵靠在该密封区域(314)上。
3.根据权利要求
1所述的轴承，其特征在于该密封件包括至少一个边缘(115)，其从该密封区域(314)延伸预定的、非零的距离(屯)，该距离(Cl1)在该环(3、4)的其中一个相对于另一个运动时保持固定。
4.根据前述权利要求
之一所述的轴承，其特征在于该密封区域(314)延伸在第二环 (3)上用于容放球(6)的区域(311)和该环的边缘(315)之间，直到该边缘的程度。
5.根据权利要求
1至3之一所述的轴承，其特征在于该密封区域(314)延伸在第二环 (3)上用于容放球(6)的区域(311)和该环的边缘(315)之间，直到分隔该密封区域与该边缘的肩部(316)。
6.根据权利要求
1至3之一所述的轴承，其特征在于该球(6)在该运行轨道Gll)上的运行角(β)在5°和9°之间。
7.根据权利要求
6所述的轴承，其特征在于该球(6)在该运行轨道Gll)上的运行角 (β)为7°的量级。
8.根据权利要求
1至3之一所述的轴承，其特征在于该密封区域(314)的顶角(γ)值大于该运行轨道Gll)的顶角(β)。
9.根据权利要求
1至3之一所述的轴承，其特征在于它包括护套O)，该护套安装在该内环C3)上，具有在径向方向上相对于该环的中心轴(X3)运动的能力，该护套能够传输轴向力(F1)到该环。
10.根据权利要求
1至3之一所述的轴承，其特征在于，重叠的几何点(C3、C4)和通过该球(6)中心的平面(P6)之间的轴向距离⑷与运行轨道Gll)的半径(R4)之比为0. 25 和0. 75之间。
11.根据权利要求
10所述的轴承，其特征在于，重叠的几何点(C3、C4)和通过该球(6) 中心的平面(P6)之间的轴向距离(d)与运行轨道(411)的半径(R4)之比为0.45和0.55 之间。
12.—种机动车的离合器推力轴承，其特征在于，包括根据前述权利要求
之一所述的轴承。
13.—种机动车的缓冲块，其特征在于，包括根据权利要求
1至11之一所述的轴承。
14. 一种机动车，其特征在于，配备有根据权利要求
1-11之一所述的轴承。
专利摘要
本实用新型公开了一种球轴承，球轴承(1)形成轴向力传输构件，并且包括内环(3)和外环(4)以及设置在内环(3)和外环(4)之间的滚动腔中的单列球(6)。内环(3)和外环(4)当中的第一环(4)形成以几何点(C4)为中心的球的截面中运行轨道(411)，该几何点(C4)属于该第一环(4)的对称轴(X4)。第一环(4)支撑相对于外部隔离滚动腔体的密封(11)。内环(3)和外环(4)当中的第二环(3)提供有密封区域(314)，其设计为与密封相互作用，且为以第二几何点(C3)为圆心的一部分球的形状，该第二几何点(C3)属于第二环的对称轴(X3)。该部分球的半径(R3、R4)是不同的。在安装的轴承结构中，第一几何点(C4)和第二几何点(C3)重叠，并且沿着第二环(3)的对称轴(X3)相对于滚珠列轴向偏移，本实用新型还提供了具有上述球轴承的机动车、离合器推力轴承和缓冲块。
文档编号F16C33/76GKCN202165409SQ200990100471
公开日2012年3月14日 申请日期2009年9月15日
发明者伊维斯-安德烈.利夫拉托, 西尔万.巴西特, 贝努瓦.阿诺尔特, 雅克.查彭蒂尔 申请人:Skf公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan