專利名稱：球軸承、包括該球軸承的離合器止推軸承和裝有該軸承的汽車的制作方法
技術領域：
球軸承有時用于傳遞軸向力，也就是平行于軸承的中心軸線的力。這特別地施加到用于汽車的離合器止推軸承。
背景技術：
FR-A-2898951公開一種離合器止推軸承裝置，其中驅動構件與球軸承相關聯，從而使得離合器機構的膜片得以控制。環形構件緊固到內圈并具有大直徑的軸向部分，該軸向部分由外圈的中心孔中的相對小的徑向間隙接收。環形構件與外圈協作以執行密封功能，從而提供內圈和外圈的各對稱軸線保持對齊。在這些軸線變得錯位的情況下，環形構件的大直徑的軸向部分在一個側面上與外圈中的孔的邊緣面碰撞，而在另一個側面上相對大的空間留在環形構件和外圈之間，并且可以引起球體包含在其中的滾道腔室中的污染。在離合器止推軸承中，會發生膜片式離合器機構的軸線沒有與來自齒輪箱的出口軸線的軸線精確對齊，這會導致在離合器止推軸承的某些部件部分上產生高水平的應力， 到有損該類型的設備的壽命的這樣一個程度。當它們相交時或者當它們不再重合時，甚至是仍然保持平行時，在上述軸線之間失去對齊性。FR-A-2989951的環形構件允許驅動元件相對于軸承的內圈徑向運動，從而使得能夠適應其中上述軸線平行但不重合的情形。雖然如此，當軸線相交時設備并不有效。因為離合器機構的復雜性，其中復雜性特別地因為雙離合器的出現而增大，并且由于經濟原因，離合器的某些部件部分的制造公差趨于增大，以使得離合器止推軸承的入口軸線和出口軸線之間的偏移角度趨于增大，以致達到相對大的值。在這樣的情形下， FR-A-2898951的設備是不合適的。DE-U-20302774公開一種軸承，其具有內圈和外圈以及布置在內圈和外圈之間的球體，并且通過在外圈上滾動的球體而使得旋轉成為可能。在這樣的情形下，在內圈和楔入在外圈上的金屬部分之間留下的間隙具有變化的寬度，從而引起軸承被污染的風險。更特別地，本發明致力于通過提出一種新的球軸承而解決這些缺點，所述新的球軸承適用于離合器止推軸承并能夠適應在入口軸線和出口軸線之間的錯位，同時將包含軸承的球體的腔室與外界隔離。
發明內容
為此，本發明涉及一種球軸承，其形成用于傳遞軸向力的部件，該軸承包括內圈、 外圈、布置在形成在內圈和外圈之間的滾道腔室中的球體和安裝在選自內圈和外圈的第一圈的徑向內邊緣面上的環形遮蔽件，內圈和外圈安裝為具有自由度以圍繞兩個圈的對稱軸線共有的點有角向樞轉(Pivot angularly)，并且遮蔽件從第一圈延伸到定中心在上述幾何點上的第二圈的一部分附近。根據本發明，遮蔽件具有末端部分，該末端部分具有定中心在共有的幾何點上的截頭球形式或者定中心在第一圈的對稱軸線上的截頭圓錐的形式的表面，所述表面布置為面對第二圈的中心部分，遮蔽件的末端部分的表面與第二圈的中心部分協作以在內和外圈相對于彼此角向樞轉過程中形成恒定寬度的間隙。依靠本發明，呈截頭球或者圓錐的形式并且面對定中心在所述圈的軸線共有的幾何點上的第二圈的一部分的遮蔽件的末端部分的表面用于在內和外圈相對于彼此的有時稱作“旋轉”的全部樞轉構型中提供相對于第二圈的密封。根據本發明的有利但非必需的方面，這樣的軸承可以結合在任何技術上可行的組合中所采用的以下特征的一個或多個-遮蔽件部分地在滾道腔室中延伸。-限定間隙的第二圈的一部分是兩個表面之間的結合邊緣，該結合邊緣定中心在所述圈的對稱軸線上。在一變體中，第二圈的限定間隙的一部分是定中心在所述圈的對稱軸線共有的幾何點上的呈截頭球形式的表面。-末端部分向著第一圈的對稱軸線遠離遮蔽件的中間部分向后折疊，所述中間部分相對于遮蔽件的用于緊固它到第一圈的緊固件部分形成銳角。有利地，末端部分和中間部分之間的角度位于1° -89°的范圍中，優選地為大約45°。該角度的值取決于所述圈的定中心部分的內徑的數值。-遮蔽件安裝在內圈上并且它的末端部分接合在滾道腔室中和外圈的中心開口中。-遮蔽件安裝在內圈上并且它的末端部分完全在滾道腔室中延伸。-遮蔽件安裝在外圈上并且它的末端部分沿著內圈的徑向內表面的一部分延伸， 該徑向內表面為定中心在所述圈的對稱軸線共有的幾何點上的截頭球的形式。-遮蔽件安裝在外圈上并且它的末端部分完全在滾道腔室中延伸并且部分地面對內圈的徑向外表面的一部分，該徑向外表面為定中心在所述圈的對稱軸線共有的幾何點上的截頭球的形式。-軸承具有單排的一系列球體并且兩個圈的對稱軸線共有的幾何點沿著所述軸線相對于所述系列球體軸向偏移。本發明還提供一種離合器止推軸承裝置，其包括驅動元件和如上述的軸承，其中遮蔽件包括在第一圈的徑向內邊緣面附近的可彈性變形部分，該可彈性變形部分適于在驅動元件上施加彈性軸向力。除執行它的密封功能之外，遮蔽件因此能夠提供用于驅動元件的相對于第一圈的徑向自我定中心的功能。最后，本發明提供一種裝有如上面提及的軸承或者離合器止推軸承裝置的汽車。 這樣的車輛是比現有技術的車輛更便宜的并且更易于維護。
根據下面的根據本發明的原理的離合器止推軸承裝置和軸承的四個實施例的描述，本發明可以得到更好的理解并且其優點變得更加明顯，所述描述僅僅是通過例子給出的并且參照附圖進行，在附圖中圖1是根據本發明的第一使用構型的軸承的軸向截面；圖2是第二使用構型的軸承的類似于圖1的截面；
圖3是示出圖1的細節III的放大視圖；圖4是示出圖2的細節IV的放大視圖；圖5是根據本發明的第二實施例的軸承的類似于圖2的軸向截面；圖6是當軸承處于類似于第一實施例的圖1的構型時圖5的細節VI的放大視圖；圖7是根據本發明的第三實施例的軸承的類似于圖6的縮小視圖；和圖8是根據本發明的第四實施例的軸承的類似于圖7的視圖。
具體實施例方式如圖1-4所示的軸承1構成用于汽車(未示出)的離合器止推軸承。軸承1與用于緊固在活塞(未示出)上并定中心在軸承1的入口軸線&上的金屬套筒2相關聯。軸承 1還包括內圈或者內部圈3和外圈或者外部圈4，在內圈和外圈之間限定用于接收單排的一系列球體6的腔室5，所述球體通過也定位在腔室5中的保持架7保持在相對位置。球體6的中心平面，即包含球體6的各中心的平面，稱作P6。外圈4與膜片接觸，該膜片通過它的梢10被部分地示出，所述梢10以虛線畫出并且形成沒有更詳細示出的傳統的拋油環(throwout)機構的一部分。套筒2使得止推力F1能夠在沿著與軸線成一直線的方向施加。圈3和圖4的對稱軸線分別被給予附圖標記\和&。在如圖1和3所示的軸承1的名義使用構型中，軸線X2、X3和&重合。球體6同時承靠內圈3的外表面31和圈4的內表面41。更準確地說，表面31限定凹槽311，具有半徑大致等于球體6的半徑的圓弧的形式的輪廓線。這樣，球體相對于軸線&軸向定位并且平面P6垂直于軸線&。由于離合器機構的復雜性、制造公差、以及與通過軸承1形成的離合器止推軸承相互作用的構件的磨損，會發生軸線&和\在彼此之間形成非零角度，如圖2和4所示。 假定軸線\和\保持成一直線，軸承1由于它與膜片10的相互作用而用于適應止推力F1 沿著其施加在套筒2上的入口軸線和在它所占據的位置外圈的對稱軸線4之間的對齊缺陷。軸線\構成軸承1的出口軸線。換句話說，外圈4具有繞與軸線\和&共用并且構成圈4繞圈3在它的樞轉運動中的轉動中心的點C1角樞轉運動，該角樞轉運動有時稱作“旋轉”運動。點(^沿著軸線)(3和)(4的位置通過球體6、凹槽311以及表面411的幾何結構限定。在軸承1的組裝構型中，點C1沿著軸線)(3和)(4相對于一系列球體6偏移。換句話說， 沿著軸線\和\之一在平面P6和點C1之間測量的實際距離不是零。點C1沿著軸線\和&相對于一系列球體6軸向偏移的事實使得軸承1能夠吸收軸向力，特別是通過膜片10在外圈4上施加的阻力。為了使得能夠發生旋轉運動，圈4的表面41形成樞轉軌道411，球體6沿著該軌道能夠在圖平面中運動，所述軌道是軸線)(3和)(4的相對位置的函數。樞轉軌道411是定中心在點C1上的截頭球的形式，并且該軌道的半徑，即點C1和軌道411之間的距離，寫作R4。套筒2設置有凸片21，凸片21限定用于通過徑向間隙接收圈3的內徑向邊緣面32 的外區域22，以使得邊緣面32可以在區域22中徑向滑動，從而使得部分2和3的相對徑向位置能夠得以調節。這使得能夠在當軸線\和\平行但不重合時適應\和\的錯位。
通過折疊片金屬坯件形成的遮蔽件8緊固到邊緣面32并包括圓柱形狀的內部部分81，該內部部分具有外徑稍微大于邊緣面32的內徑的圓形截面，以使得遮蔽件8適于彈性地咬合緊固在邊緣面32上。遮蔽件8還具有中間部分82，該中間部分在部分81之外徑向延伸并且相對于部分81形成角度β，該角度嚴格地小于90°，以使得部分82在邊緣面32 附近從表面31延伸一段距離，從而留下樞轉空間V8。遮蔽件8的形狀使得部分82能夠平行于軸線\施加軸向彈性力F2在凸片21上，從而使得套筒2能夠相對于圈33在軸承1的首次使用中徑向滑動，隨后防止它運動。遮蔽件8這樣構成自我定中心的構件，用于使得套筒2相對于圈3定中心。遮蔽件8還具有末端部分83，該末端部分向著軸線\相對于部分 82向后折疊，以使得該部分83在圈3的外表面31和圈4的內表面41之間的腔室5內部以及在圈4的中心開口 44中延伸。遮蔽件8的部分82和83之間的角度Y8位于1° -89° 的范圍中，優選地大約為45°。限定開口 44的圈4的徑向內邊緣面標為42，表面41和邊緣面42之間的結合邊緣標為43。結合邊緣43定中心在軸線&上，從而在點C1上。角度γ 8的值取決于內邊緣面42的直徑。間隙100限定在結合邊緣43和部分83的背對部分82的表面831之間。間隙100 是窄的以限制腔室5被來自車輛離合器旁邊的灰塵或者雜質污染的程度。在實踐中，對于具有位于2毫米-5毫米范圍的半徑R4的軸承，垂直于與結合邊緣43對準的表面831測量的間隙100的寬度e1(1(1位于0. 1毫米(mm)到1毫米的范圍。部分83是定中心在點C1上的截頭球的形式，表面831的半徑寫作&。給定表面831的形狀和定位，并且如通過比較圖3和4可以看出的，在圈4繞圈3 旋轉運動的過程中，也就是在上面標識的角度α變化的情形下，間隙100的寬度e1(l(l是恒定的，或者至少不明顯變化。這樣，即使當軸線)(3和)(4不在一條直線，在遮蔽件8和圈之間沒有接觸，并且間隙100提供圍繞軸線\和\的全方位的密封功能。在沒有示出的本發明的變體中，外圈4的表面41和邊緣面42之間的結合邊緣區域可以通過同樣地定中心在點C1上的截頭球的形式的表面形成。在所述限制中，結合邊緣 43可以被認為是具有截頭球形狀和零寬度的表面。軸承1還具有由加強件91和彈性體部分92形成的墊片9，其中所述彈性體部分 92相對于圈4通過加強件91保持固定并且具有承靠內圈3的表面31的唇狀件93。在沒有示出的本發明的變體中，表面831可以是截頭圓錐的并且定中心在軸線)(3 上。間隙100然后具有一寬度，該寬度在圈4相對于圈3的旋轉運動過程中改變一點，但是不會有圈碰撞的任何危險。此外，在該變體中，污染物同樣地也被防止進入到腔室5中。在如圖5和6所示的本發明的第二實施例中，類似于第一實施例元件的各元件被給予相同的附圖標記。在這個實施例中軸承1同樣地包括內圈3和外圈4，在內圈3和外圈4之間限定包含球體6的滾道腔室5，球體6通過保持架7保持就位。墊片9在圖5和6的右手側限定腔室5的末端，墊片9包括緊固到圈4的加強件91和具有承靠圈3的外表面31的唇狀件93 的彈性體部分92。如在第一實施例中，軸承1與套筒2相關聯，用于施加軸向力F115該套筒2具有與第一實施例中相同的形狀。
通過折疊片金屬坯件形成的遮蔽件8緊固到圈3的徑向內邊緣面32上，并具有類似于第一實施例中的遮蔽件8的內部部分的內部部分81和82、從邊緣面32附近的表面31 延伸一定距離以形成樞轉空間V8的中間部分82。部分82施加彈性軸向力F2在套筒2的凸片21上。這使得套筒2能夠徑向地定中心并且一旦它已經定中心就防止它運動。遮蔽件8具有兩個額外的中間部分84和85。部分84為大致截頭圓錐的并且定中心在軸線&上。該部分從軸線)(3遠離部分82和圈3暴露。部分85是環形的并大致垂直于軸線&，從而該部分連接到末端部分83，該末端部分83成形為定中心在幾何點C1上的截頭球，所述幾何點C1限定為圈3和4的對稱軸線)(3和)(4在相交時共有的點。相對于軸線 X3相對于部分82和85向后折疊的部分83的外表面831的半徑寫作&。除了軌道或者滾道41之外，圈4的內表面41包括定中心在點C1上并且半徑寫作 R' 4的截頭球的形式的部分412。間隙100限定在遮蔽件8的部分83的表面412和外表面831之間。給定為定中心在點C1上的截頭球的表面831和412的形狀，在圈4繞點C1旋轉的情形下，間隙100保持恒定寬度e1(1(1，該寬度等于半徑R’ 4和&的值之間的差。完全位于腔室5內部的遮蔽件8的部分83用于隔離球體6從入口區域51定位在其中的腔室5的區域，其中所述入口區域51限定在圈4的徑向內邊緣面42和遮蔽件8的部分82之間。在前兩個實施例中，圈3是固定的圈而圈4是旋轉的。在圖7和8的實施例中，內圈3是旋轉的而外圈4是固定的。在圖7的實施例中，滾道腔室5限定在圈3和4之間，球體6通過在所述腔室內部的保持架7保持就位。墊片9限定在圖的一側上的腔室5的末端。通過折疊片金屬坯件形成的遮蔽件8緊固在外圈4的徑向內邊緣面42上并用于在平行于圈4的軸線\的方向施加彈性軸向力F2在套筒2的凸片21上，從而使得套筒2能夠相對于軸承1自我定中心。遮蔽件8具有類似于在第一實施例中具有相同附圖標記的部分的內部分81和中間部分82。 遮蔽件8還具有定中心在幾何點C1上的截頭球形式的末端部分83，其中所述幾何點C1以與前兩個實施例相同的方式限定。部分83的面對圈3的表面831的半徑寫作&。該表面 831面對圈3的徑向內表面32的部分321，該部分為定中心在點C1上的截頭球的形式。表面321的半徑寫作R3。如上，間隙100限定在表面831和321之間，并且該間隙的寬度θ1(1(1 等于半徑R3和&之間的差，不受圈3相對于圈4的任何旋轉的影響。下面，進行圖8的實施例和圖7的實施例之間的差異的描述。在這個實施例中，遮蔽件8的末端部分83完全接合在滾道腔室5內部并且它的內表面831面向圈3的徑向外表面31的部分312，而這些表面831和312者是定中心在點C1上的截頭球，如上所述。再一次，間隙100限定在這些表面之間，并且它的寬度e1(l(l在圈3相對于圈4旋轉的情形下并不變化。該寬度等于表面831和312半徑&和R' 3之間的差異。在圖7和8的實施例中，部分83相對于部分82向著軸線&和&向后折疊。不管考慮哪個實施例，包括如上面描述的套筒2和軸承1的離合器止推軸承使得套筒2的位置能夠依靠遮蔽件8的部分82施加在套筒的齒21上的彈性軸向力F2相對于軸承的圈3或者4之一自我調節，并且形成密封件的間隙100限定在遮蔽件8的末端部分 83和圈3或者4之一的相應部分之間。該間隙的寬度ei(1(1在所述圈相對于彼此旋轉的情形下保持恒定，從而保證運轉中所述圈不會碰撞并且有效地保護球體6位于其中的滾道腔室 5的區域。 如在第一實施例中的，在第二、第三和第四實施例中，旋轉中心C1沿著內和外圈的對稱軸線相對于球體6的中心平面P6偏移。
權利要求
1.一種形成用于傳遞軸向力(F1)的構件的球軸承(1)，所述軸承包括內圈(3)、外圈 G)、布置于在所述內圈和外圈之間形成的滾道腔室( 中的球體(6)以及安裝在選自所述內圈和外圈的第一圈(3，4)的徑向內邊緣面(32，42)上的環形遮蔽件(8)，其中，所述內圈和外圈安裝為具有自由度以繞兩個圈的對稱軸線( , )共有的點(C1)角向樞轉(α)，并且所述遮蔽件⑶從所述第一圈(3，4)延伸到定中心在共有的幾何點(C1)上的第二圈0， 3)的部分G3 ；412 ；321 ；312)附近，其中所述遮蔽件具有末端部分(83)，該末端部分具有定中心在共有的幾何點(C1)上的截頭球的形式或者定中心在所述第一圈( 的對稱軸線 (X3)上的截頭圓錐形式的表面(831)，以及，所述表面(831)布置為面對所述部分G3 ；412 ； 321 ；312)，以及所述表面(813)與所述部分協作以在所述內圈和外圈(3，4)相對于彼此的角向樞轉(α)過程中形成恒定寬度(e100)的間隙(100)。
2.如權利要求1所述的軸承，其中，所述遮蔽件(8)部分地在所述滾道腔室(5)中延伸。
3.如前述任一權利要求所述的軸承，其中，所述第二圈的限定所述間隙(100)的部分是在兩個表面(41，42)之間的結合邊緣(43)，該結合邊緣定中心在所述圈的對稱軸線 (X4)上。
4.如權利要求1或者2所述的軸承，其中，所述第二圈G；3)的限定所述間隙(100)的部分是定中心在圈(3，4)的對稱軸線( , )共有的幾何點(C1)上的截頭球的形式的表面 (412 ；321 ；312)。
5.如前述任一權利要求所述的軸承，其中，所述末端部分(8 向著所述第一圈的對稱軸線(X3)遠離遮蔽件的中間部分(82)向后折疊，所述中間部分關于所述遮蔽件的用于緊固所述遮蔽件到所述第一圈的緊固件部分(81)形成銳角(β)。
6.如權利要求5所述的軸承，其中，在所述末端部分(8 和所述中間部分(8 之間的角度(β)位于1° -89°的范圍中，優選地為大約45°。
7.如前述任一權利要求所述的軸承，其中，所述遮蔽件(8)安裝在所述內圈(3)上并且它的末端部分(83)結合在所述滾道腔室(5)中和所述外圈的中心開口 G4)中。
8.如權利要求1-6之一所述的軸承，其中，所述遮蔽件⑶安裝在所述內圈(3)上并且它的末端部分(83)完全在所述滾道腔室(5)中延伸。
9.如權利要求1-6之一所述的軸承，其中，所述遮蔽件⑶安裝在所述外圈⑷上并且它的末端部分(83)沿著所述內圈(3)的徑向內表面(32)的部分(321)延伸，其中所述徑向內表面為定中心在對稱軸線( , )共有的幾何點(C1)上的截頭球的形式。
10.如權利要求1-4之一所述的軸承，其中，所述遮蔽件(8)安裝在所述外圈(4)上并且它的末端部分(83)完全在所述滾道腔室(5)中延伸并且部分地面對所述內圈(3)的徑向外表面(31)的部分(312)，其中該徑向外表面(31)為定中心在圈(3，4)的對稱軸線(X3， X4)共有的幾何點(C1)上的截頭球的形式。
11.如前述任一權利要求所述的軸承，其中它具有單一排的一系列球體(6)并且兩個圈(3，4)的對稱軸線( , )共有的幾何點(C1)沿著所述軸線相對于所述一系列球體(6) 軸向偏移。
12.—種離合器止推軸承裝置，包括驅動元件( 和軸承(1)，其中所述軸承是根據前述權利要求的軸承，并且所述遮蔽件(8)包括在第一圈(3，4)的徑向內邊緣面(32，42)的附近的可彈性變形部分(82)，該可彈性變形部分(8 適于施加彈性軸向力(^)在驅動元件上。
13. 一種裝有根據權利要求1-10的任何一項的軸承(1)或者根據權利要求12的離合器止推軸承裝置(1，2)的汽車。
全文摘要
一種球軸承(1)，形成用于傳遞軸向力的構件，并包括內圈(3)、外圈(4)、布置在形成在內圈和外圈之間的滾道腔室(5)中的球體(6)以及安裝在第一圈(3)的徑向內邊緣面(32)上的環形遮蔽件(8)。內和外圈(3，4)安裝為具有自由度以圍繞兩個圈的對稱軸線(X3，X4)共有的點(C1)相互樞轉。遮蔽件(8)從第一圈(3，4)延伸到定中心在所述共有的幾何點(C1)上的第二圈(4)的部分(43)的附近，并且遮蔽件(8)具有末端部分(83)，該末端部分具有表面(831)，該表面(831)為定中心在共有的幾何點(C1)上的截頭球或者定中心在第一圈(3)的對稱軸線(X3)上截頭圓錐。該表面(831)布置為面對第二圈(4)的中心部分(43)并與其協作以形成寬度(e100)的間隙(100)，該間隙在內圈和外圈(3，4)相對于彼此的角向樞轉過程中為恒定的。
文檔編號F16D23/14GK102459939SQ201080028548
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月26日 優先權日2009年4月27日
發明者B.阿諾爾特, M.喬萊特, S.布希特 申請人:Skf公司