CN103016664A - 轴向调整单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴向调整单元，其具有沿着轴线（1）布置的斜盘，所述斜盘通过在斜面上引导的球体以如下方式保持滚动接触，即，通过使所述斜盘中的一个相对于另一个扭转而使得前者或者后者能够沿着所述轴线（1）移动，其特征在于，所述斜面上的球体分别在角接触球滚动槽（2、3）内在相对于所述轴线（1）倾斜的滚道中得以引导。

Description

轴向调整单元

技术领域

本发明涉及一种轴向调整单元，其具有沿着轴线布置的斜盘，所述斜盘通过在斜面上引导的球体以如下方式保持滚动接触，即，通过使所述斜盘中的一个相对于另一个扭转而使得前者或者后者能够沿着所述轴线移动。

背景技术

由DE 102004017342B4公知一种具有球体斜面结构（Kugelrampenkonfiguration）的轴向调整设备。该轴向调整设备具有两个可相对于彼此扭转的并且同轴地布置的圆盘。在所述圆盘的面向彼此的面上，在周边上构成有深度可变的球体滚动槽，其中，在彼此相配的球体滚动槽对之间引导球体。不利的是，在这种构造方式中出现如下情况，即在球体与球体滚动槽之间出现可变压力角的调整过程中，尤其是由于球体滚动槽的工作面上的径向力分量和改型（Verformungen）会导致球体以增加的磨损在球体滚动槽上歪斜直至干扰所述调整过程。在此，如果斜盘位于彼此相距很远的冲程位置，那么球体可能从球体滚动槽中蹦出来。这在例如为了操作摩擦离合器而在球体斜面上传递很高的调整力的时候才特别适用。

发明内容

因此，本发明的目的在于，在前面提及的类型的轴向调整单元中提高使用寿命并且增加运行可靠性。该目的通过权利要求1的特征得以解决。

提出在角接触球滚动槽中的斜面上引导所述球体。在将斜盘中的一个相对于另一个进行扭转时，所述球体能够在角接触球滚动槽中沿着斜面滚动，其中，在所述斜面上产生轴向冲程。通过这种方式，角接触球体斜面上的球体在相对于所述轴线倾斜的滚道中得以引导。在此，角接触球滚动槽中的滚道类似于角接触球轴承的轴承环上那样在所述轴向调整单元的轴线方向上倾斜地彼此错开地构成。在角接触球滚动槽上，能够像在角接触球轴承中一样除了接收并传递轴向负荷，还接收并传递径向负荷。因此，能够补偿调整过程期间可变的压力角，并且能够可靠地避免增加的磨损和干扰。此外，也可以实现的是，接收来自斜面轮廓上的其他与斜盘保持有效连接的构件的支撑或引导结构的径向负荷，由此可以简化所述轴向调整单元的结构。

如果为了支撑所述斜盘而设置有角接触球轴承的话，那么可以显著简化所述轴向调整单元的结构。通过角接触球轴承结构，可以同时接收和传递轴向力和径向力。因此，由单独的轴向轴承和径向轴承组成的布设结构以及斜盘上为此所必需的装入区段的构造方式都得以避免。此外，可以补偿角接触球轴承中尤其是由于所述工作面上基于高负荷的改型而出现的可变的压力角。

在本发明的优选构造方式中，斜盘中的一个作为控制盘以能转动地驱动的方式构成并且通过第一角接触球轴承轴向固定地支撑在支撑环上。因此，所述轴向调整单元可以通过支撑环简单地支撑在居中的构件上，尤其是轴线或轴上。

在此，优选地，另一斜盘作为调整盘以能轴向移动并且抗相对转动的方式布置并且通过第二角接触球轴承与压力环保持有效连接。在这种情况下，可以通过第二角接触球轴承和压力环将由斜盘在扭转时在斜面上产生的轴向冲程传递到待调整的构件例如离合器或调整环节（例如活塞）上。同时，压力环在第二角接触球轴承上径向地得以引导，而调整盘在所述调整盘与控制盘之间布置的角接触球体斜面上径向地得以引导。通过这种方式，整个轴向调整单元可以通过角接触球体斜面和两个角接触球轴承支撑在支撑环上。

在本发明的特别优选的构造方式中，控制盘和调整盘分别具有在中心处呈钵形凹陷的区段，所述呈钵形凹陷的区段具有朝向径向内部倾斜地分布的型廓。在这种情况下，控制盘以节省空间的方式在其钵形区段上至少部分地由调整盘的钵形区段所包围并因此与其相嵌套地布置。

此外，产生节省结构空间的效果的是，支撑环至少部分地由控制盘的钵形区段包围，由此与所述控制盘彼此嵌套。在这种构造方式中，可以实现的是，第一角接触球轴承和在控制盘和调整盘的角接触球体斜面上在角接触球滚动槽中得以引导的球体布置在基本同中心的分度圆上。

在控制盘和调整盘的钵形区段的面向彼此的内侧上能够通过简单的方式以很小的变型程度构成角接触球体斜面。为此，在钵形区段的径向外部上分别塑型有多个在周向上前后依次排列地分布的角接触球滚动槽，所述角接触球滚动槽在控制盘和调整盘上成对地以彼此倾斜地对置的方式布置并且具有在周向上成镜像的（gegengleichem）深度型廓（Tiefenprofil）地构成。在此，角接触球滚动槽在控制盘上倾斜地朝向径向外部地取向而在调整盘上倾斜地朝向径向内部地取向。

优选地，为了在斜盘的钵形区段的彼此远离的外侧上构成角接触球轴承，分别在径向内部塑型有角接触球滚动槽。为了构成第一角接触球轴承，控制盘上的角接触球滚动槽与支撑环的外周面上构成的角接触球滚动槽相对应，而为了构成第二角接触球轴承，调整盘上的角接触球滚动槽与压力环的内周面上构成的角接触球滚动槽相对应。

不仅角接触球体斜面的角接触球滚动槽而且用于构成角接触球轴承的角接触球滚动槽均能够在控制盘和调整盘上在彼此嵌套地布置的钵形区段上制造，所述钵形区段具有朝向径向内部分布的、在拉伸方向上改型程度很小的型廓。

具有优点的是，所述斜盘以板材实施。由此，所述斜盘能够在轻型结构方式中通过变型非切削地，尤其是通过深拉，简单且低成本地制造。

所述轴向调整单元可以优选地用于车辆中但并不限于此。例如，所述轴向调整单元可以设置为用于操作机动车传动系（例如主变速器）中的摩擦离合器（尤其是多片式离合器）。

附图说明

本发明的其他特征由下面的描述和附图得知，在附图中简化示出本发明的实施例。其中：

图1示出根据本发明的轴向调整单元的剖面图；

图2示出轴向单元的另一剖面图；

图3示出轴向调整单元的透视图；

图4示出轴向调整单元的斜盘之一的单个透视图；

图5示出轴向调整单元的另一斜盘的单个透视图。

具体实施方式

图1中示出的是根据本发明的轴向调整单元的示例性构造。轴向调整单元具有两个沿着轴线1布置的斜盘。一个斜盘作为控制盘6以能转动地驱动的方式并且轴向固定地支撑在同轴地布置的支撑环7上，而另一斜盘作为可轴向移动的调整盘8通过保持机构10抗相对转动地保持在未示出的邻近构件例如壳体上。两个斜盘在其面向彼此的内侧上分别具有多个在斜面上沿周向分布的角接触球滚动槽2、3。所述角接触球体滚动槽在控制盘6和调整盘8上成对地以彼此倾斜对置的方式具有在周向上成镜像的深度型廓地布置，并且在所述内侧上分别区段式地前后依次排列地构成。角接触球滚动槽2、3通过这种方式在斜面上形成角接触球体斜面在所述角接触球体斜面上，在每对彼此倾斜地对置的角接触球滚动槽2、3中容纳有球体，通过所述球体，所述斜盘以彼此靠紧地保持滚动接触的方式类似于角接触球轴承中那样地得以支撑。

在角接触球滚动槽2、3中，所述球体在相对于轴线1倾斜的滚道中得以引导。在这种情况下，所述滚道在控制盘6和调整盘8上彼此互补地取向。在控制盘6的内侧上，角接触球滚动槽2以其滚道倾斜地朝向径向外部地取向，而在调整盘8的内侧上，角接触球滚动槽3以其滚道倾斜地朝向径向内部地取向。因此，角接触球滚动槽2、3上的滚道在轴线1的方向上倾斜地相互错开地布置。两个对置的角接触球滚动槽2、3的滚道的取向通过线11示出，所述线11沿着所述球体在滚道上的接触部位的切面法线而分布。通过使控制盘6相对于调整盘8扭转，后者能够以滚动接触在斜面上沿着轴线1移动，所述轴线1同时形成调整轴线。图1示出的轴向调整单元处于初始状态，其中所述斜盘处于相对于彼此最接近的位置，也就是说处于零位（Null-Stellung）中。

图2中示出的是具有轴向冲程H的斜盘的位置。在转动控制盘6时，由角接触球滚动槽2、3组成的对相对于彼此扭转，从而所述球体在深度较小的区域内滚动。由此，在斜盘之间出现扩展，其中，调整盘8和支撑在其上的压力环9在远离控制盘6的方向上沿着轴线1轴向移动。

在角接触球滚动槽2、3上既能够传递轴向力，又能够径向引导斜盘，并且此外还能吸收径向力。在斜盘之间轴向布置有环形盘状的保持架，在这里以塑料实施所述保持架，在所述保持架中，将所述球体保持在相对于彼此的限定位置中。

控制盘6在其远离角接触球体斜面的背侧上通过第一角接触球轴承4支承在支撑环7上，而调整盘8在其背侧上通过中间连接的第二角接触球轴承5与同轴地布置的压力环9保持有效连接。此外，控制盘6通过第一角接触球轴承4逆着调整盘8的调整方向轴向地固定在支撑环7上并且同时径向地得以引导。在此，调整盘8在角接触球滚动槽2、3上得以径向引导，而压力环9在第二角接触球轴承5上得以径向引导。不仅在角接触球体斜面的角接触球滚动槽2、3上而且在角接触球轴承4、5上，都可以由轴向调整单元接收超越纯径向引导的径向负载。因此，轴向调整单元可以通过角接触球滚动槽2、3和两个角接触球轴承4、5支撑在支撑环7上。在这种情况下，支撑环7在朝向居中的构件例如轴的力流（Kraftfluss）中或者通过轮毂或作为轮毂布置在轴上。压力环9与待安放的构件例如离合器或者调整环节例如活塞保持有效连接。

斜盘以板材实施并且分别在中心处具有钵状凹陷的区段，所述钵状凹陷的区段具有朝向径向向内部倾斜地延伸的型廓。在此，控制盘6在其钵状塑型部上由调整盘8在径向外部间隔开地环绕的钵状区段所包围。在此，两个钵状区段均在调整方向上示出。在这种情况下，钵状型廓的径向内部端部分别形成斜盘上居中的轴向贯通口的边缘。因此，支撑环7布置在由控制盘6的钵状型廓径向限定的结构空间内。通过支撑环7、控制盘6和调整盘8的彼此嵌套的布置，显著减小了轴向调整单元的轴向结构空间。因为在这里所述支撑环7在径向外部由控制盘6所包围，所以所述控制盘能够在径向内部在其外侧上通过第一角接触球轴承4特别简单地支承在支撑环7上，而所述控制盘在径向外部在其内侧上通过在角接触球滚动槽2、3中得以引导的球体与调整盘8保持有效连接。在这种情况下，第一角接触球轴承4和在角接触球体斜面上在角接触球滚动槽2、3中得以引导的球体布置在基本上同中心的分度圆上或者大致彼此径向对齐地布置。

角接触球滚动槽2、3在钵状区段内侧的径向外部分别朝向外侧弯曲地塑型。在所述钵状区段与径向取向的外周区域之间给出（vermittelt）环形的外部的过渡区域。

为了构成第一或第二角接触球轴承4、5，在钵状区段的彼此远离的外侧上分别在径向内部塑型有环形地环绕的角接触球滚动槽。控制盘6上的角接触球滚动槽在滚道上倾斜地朝向径向内部取向并且与在支撑环7的外周面上构成的角接触球滚动槽的倾斜地朝向径向外部取向的滚道相对应。调整盘8上的角接触球滚动槽9具有倾斜地朝向径向外部取向的滚道，其与在压力环9的内周面上环绕的角接触球滚动槽的倾斜地朝向径向内部取向的滚道相对应。

内部过渡区域给出从角接触球体斜面的分别向着外侧弯曲的角接触球滚动槽2、3在径向外部到角接触球轴承4、5的分别向着内侧弯曲地角接触球滚动槽在径向内部的过渡。内部过渡区域由方向彼此相反的弯曲部的两个环形区段组成，所述环形区段构成大约呈S形的型廓，即一个向着内侧弯曲的环形区段，在径向内部与其邻接的是一个向着外侧弯曲的环形区段。后者分别并入向着内侧球面地弯曲的环形区段，其在斜盘的外侧上成型为角接触球滚动槽。在此，角接触球轴承4、5的角接触球滚动槽分别在其径向内部端部上形成所述居中贯通孔的边缘。

内部过渡区域的角接触球滚动槽2、3和角接触球轴承4、5的角接触球滚动槽在斜盘的钵状区段上分别成型为倾斜地朝向径向内部延伸的、由于方向彼此相反的弯曲部而略微起皱的、旋转对称的型廓，所述型廓具有很小的变形程度并且可以通过改型，尤其是通过拉伸方向上的深拉而特别简单地制成。

图3以控制盘6外侧上的透视图示出轴向调整单元。在外周面上构成有通过轧制而制成的、环绕的、径向取向的调整啮合部，通过所述调整啮合部能够以转动的方式驱动所述控制盘6。控制盘6在角接触球滚动槽2、3中在其内侧上得以引导的球体上与调整盘8保持滚动接触。所述调整盘在其外周上通过保持机构10抗相对转动地保持在相邻构件例如壳体上。保持机构10示例性地实施为两个在外周面上对置地布置的、径向凸出的叉形件，所述叉形件在这里通过冲压制成。为了进行引导，未示出的互补的引导机构例如引导销可以嵌入所述叉形件中的至少一个中，调整盘8可以在所述引导机构上轴向移动。

控制盘8实施为板材改型件。在其中心处，构成有钵状区段，支撑环7在径向外部以被包围的方式布置在所述钵状区段中。在所述钵状区段上，在径向外部塑型有在周向上前后依次排列地分布的角接触球滚动槽2。所述角接触球滚动槽2相应于其在内侧上的深度型廓而形成有在外侧上的环形的外部拱顶。在钵状区段外侧上径向内部地以环绕的方式塑型有第一角接触球轴承4的角接触球滚动槽，在该角接触球滚动槽上与支撑环7上相对应的倾斜地对置的角接触球滚动槽一起引导第一角接触球轴承4的球体。在支撑环7的居中的贯通孔上，轴向调整单元可以支撑在轴线或轴上。

压力环9通过示出的第二角接触球轴承5支撑在调整盘8的外侧上。

在图4和图5中分别示出控制盘6和调整盘8在其内侧上的透视图。在那里分别卷边状地塑型有四个在周边上均匀分布的、环形地前后依次排列地布置的角接触球滚动槽2、3。所述角接触球滚动槽在内侧上分别在等长的、前后依次排列的、在周向上具有相同深度型廓的圆弧区段上延伸。每个角接触球滚动槽2、3具有较高斜率的第一区段12以及毗邻的具有较低斜率的第二区段13。第一区段12相对陡峭，在这里例如具有大约15度的线性斜率，从而关于扭转角度走过很长的调整路径。这能够实现的是，从未经操作的状态出发，快速越过***间隙（Systemspiel）。第二区段13相对平坦地实施，在这里例如具有大约1.5度的线性斜率。平坦的斜坡对于轴向调整单元的工作区域来说特别具有优点，以便能够精确地调节所述调整路径。在两个所述区段12、13之间构成过渡区域，所述过渡区域具有相对短的弧长。

为了在运行期间校准所述***，角接触球滚动槽2、3在其最大槽深度的区域内具有卡位凹隙14，在角接触球滚动槽2、3上引导的球体可以卡入所述卡位凹隙中。在此，所述卡位凹隙14限定零位。

向着外侧弯曲的角接触球滚动槽2、3与径向取向的调整啮合部以及外周面上径向取向的保持机构10之间的过渡在具有很小改型程度的外部过渡区域上实现。相应地，角接触球体斜面的角接触球滚动槽2、3的外部拱顶与角接触球轴承4、5的向着内侧弯曲的环形的角接触球滚动槽之间的内部过渡区域在所述外侧上给出。在此，角接触球滚动槽2、3、内部过渡区域和角接触球滚动槽沿着钵形区段的倾斜地朝向径向内部分布的型廓分别以很小的改型程度在拉伸方向上构成。

附图标记列表

1轴线

2角接触球滚动槽

3角接触球滚动槽

4角接触球轴承

5角接触球轴承

6控制盘

7支撑环

8调整盘

9压力环

10保持机构

11线

12区段

13区段

14卡位凹隙

H冲程

Claims (10)

1.轴向调整单元，其具有沿着轴线（1）布置的斜盘，所述斜盘通过在斜面上引导的球体以如下方式保持滚动接触，即，通过使所述斜盘中的一个相对于另一个扭转而使得前者或者后者能够沿着所述轴线（1）移动，其特征在于，所述斜面上的球体分别在角接触球滚动槽（2、3）内在相对于所述轴线（1）倾斜的滚道中得以引导。

2.根据权利要求1所述的轴向调整单元，其特征在于，为了支撑所述斜盘而设置有角接触球轴承（4、5）。

3.根据权利要求1或2所述的轴向调整单元，其特征在于，所述斜盘中的一个以能转动地驱动的方式构成为控制盘（6），并且通过第一角接触球轴承（4）轴向固定地支撑在支撑环（7）上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴向调整单元，其特征在于，所述另一斜盘作为调整盘（8）以能轴向移动并且抗相对转动的方式布置，并且通过第二角接触球轴承（5）与压力环（9）保持有效连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴向调整单元，其特征在于，控制盘（6）和调整盘（8）分别具有居中的呈钵形凹陷的区段，所述呈钵形凹陷的区段具有朝向径向内部倾斜地分布的型廓，其中，所述控制盘（6）在其钵形区段上至少部分地以由所述调整盘（8）的所述钵形区段包围的方式布置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴向调整单元，其特征在于，所述支撑环（7）至少部分地以由所述控制盘（6）的所述钵形区段包围的方式布置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轴向调整单元，其特征在于，所述第一角接触球轴承（4）和在所述角接触球滚动槽（2、3）中在控制盘（6）和调整盘（8）上得以引导的球体布置在同中心的或接近同中心的分度圆上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的轴向调整单元，其特征在于，所述角接触球滚动槽（2、3）在控制盘（6）和调整盘（8）的所述钵形区段的面向彼此的内侧上分别在径向外部沿周向前后依次排列地布置，并且所述控制盘（6）上的所述角接触球滚动槽（2）以及所述调整盘（8）上的所述角接触球滚动槽（3）成对地彼此倾斜地对置以及具有在周向上成镜像的深度型廓地构成，其中，在所述控制盘（6）上，所述角接触球滚动槽（2）的所述滚道倾斜地朝向径向外部地取向，而在所述调整盘（8）上，所述角接触球滚动槽（3）的所述滚道倾斜地朝向径向内部地取向。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的轴向调整单元，其特征在于，为了在控制盘（6）和调整盘（8）的所述钵形区段的彼此远离的外侧上构成所述角接触球轴承（4、5），分别在径向内部塑型有角接触球滚动槽，其中，为了构成所述第一角接触球轴承（4），所述控制盘（6）上的所述角接触球滚动槽与所述支撑环（7）的外周面上构成的角接触球滚动槽相对应，而为了构成所述第二角接触球轴承（5），所述调整盘（8）上的所述角接触球滚动槽与所述压力环（9）的内周面上构成的角接触球滚动槽相对应。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的轴向调整单元，其特征在于，所述斜盘以板材实施。

Images