CN105927667A - 包括抗磨损圈的滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

一种滚动轴承，包括内圈(14)、外圈(16)和被固定在其中一个所述圈(16)上的抗磨损圈(26)。所述抗磨损圈(26)包括在形成于所述圈的厚度内的凹槽(36)的内部延伸的至少一个约束构件(34)，以相对于所述圈角约束抗磨损环。所述约束构件(34)是可弹性变形的且包括联结部件(42)，该联结部件(42)适于与所述圈相配合以相对于所述圈轴向约束抗磨损圈。

Description

包括抗磨损圈的滚动轴承
技术领域
本发明涉及特别地用于旨在作用于离合器隔膜的分离器分离轴承装置中的滚动轴承的领域，特别地用于机动车辆。
背景技术
这种装置具有滚动轴承，该滚动轴承的其中一个圈是转动的且另一个圈是固定的，转动圈设置有用于与离合器隔膜的杆体的端部达到接触的径向驱动表面。
不转动的操控元件支承滚动轴承，且在控制部件(机械、电气或液压)的致动下，轴向移动轴承以使转动圈的驱动表面抵靠离合器的隔膜并致动离合器机构。
为了限制在分离器和离合器的操作过程中由隔膜的杆体与转动圈之间的摩擦造成的磨损，可在所述转动圈上固定由合成材料制成的抗磨损圈。对于关于这种抗磨损圈的更多细节，可例如参照专利申请FR-A1-2 883 347。
在该现有技术文件所描述的轴承中，设置有在转动圈上压接的凸肩以保证抗磨损圈保持在所述圈上。然而，这种解决方法具有增加待制造、待存储和待组装的轴承组件的数量的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服所述缺点。
更具体地，本发明的目的在于提供一种用于分离器分离轴承装置的滚动轴承，该滚动轴承具有减少的数量的且易于制造和装配的组件。
在一种实施方式中，所述滚动轴承包括内圈、外圈和被固定在其中一个所述圈上的抗磨损圈。所述抗磨损圈包括在形成于所述圈的厚度内的凹槽的内部延伸的至少一个约束构件，以相对于所述圈角约束所述抗磨损圈。所述约束构件是可弹性变形的且包括联结部件，该联结部件适于与所述圈相配合以相对于所述圈轴向约束所述抗磨损圈。
抗磨损圈相对于所述圈的角紧固通过一个或多个约束构件实现，每个约束构件延伸穿过与所述圈相关联的凹槽。所述一个或多个约束构件形成抗磨损圈的防转动部件。
此外，联结部件在所述一个或多个约束构件上的安置允许保证抗磨损圈的轴向约束而无需使用额外的相关部件也无需粘贴在所述环上。另外，所述一个或多个抗磨损圈的弹性特征允许实现抗磨损圈的轴向固定，而无需在装配轴承时提供所述抗磨损圈的一个或多个局部塑性形变。滚动轴承形成能够被容易地制造然后储存、运输、安装的整体组合件，同时构成该滚动轴承的元件的意外分离的风险特别小。
所述约束构件在径向方向上是可弹性变形的。
优选地，抗磨损圈的所述约束构件包括在圆周方向上彼此相间隔开的至少两个爪部，且联结部件自爪部延伸。该设计有利于所述约束构件的弹性可变形的特征。
有利地，抗磨损圈的所述约束构件的联结部件通过接触与所述圈相配合。联结部件可向着外部径向延伸。
优选地，抗磨损圈的所述约束构件的联结部件通过相对于所述圈的所述凹槽至少部分地被向外部偏移而向外部径向延伸。
联结部件可在所述约束构件上沿圆周延伸，且在所述约束构件的自由状态下，这些联结部件的外径可大于所述圈的凹槽的内径。
在一种实施方式中，所述约束构件的联结部件与所述圈的与外表面相对的内表面相配合，抗磨损圈轴向抵靠住该外表面。联结部件可包括至少一个锁钩。
可选地，联结部件与所述圈的所述凹槽相配合。联结部件可包括至少一个与所述凹槽的互补内螺纹相配合的螺纹。
所述抗磨损圈可包括抵靠着所述圈的主体，所述约束构件自所述主体延伸。在一种实施方式中，抗磨损圈另外包括抗磨损垫圈，其抵靠着所述主体被轴向安装在与所述圈相对的一侧。
在一种实施方式中，轴承包括被安置在所述圈之间的至少一排转动元件。
本发明还涉及一种组合件，其包括如之前所定义的滚动轴承的组合件和支承所述轴承的操控元件。所述组合件可能是分离器分离轴承装置。所述组合件还可能是包括分离器分离轴承装置的机动车辆。
附图说明
通过对以非限制性示例的方式所采用的、且通过附图所描述的实施方式的详细描述的学习，本发明将被更好地理解，其中：
-图1是根据本发明的第一实施例的滚动轴承的轴向半截面视图，
-图2是图1的轴承的抗磨损圈的立体视图，
-图3是图2的细节图，
-图4是根据本发明的第二实施例的滚动轴承的轴向半截面视图，
-图5是根据本发明的第三实施例的滚动轴承的轴向半截面视图，
-图6为图5的轴承的抗磨损圈的细节图。
具体实施方式
在图1中，整体被标号为10的滚动轴承旨在用于分离器分离轴承装置中，该分离器分离轴承装置被设置以作用在离合器的隔膜12上，特别是用于机动车辆。在该图中，隔膜12被部分地示出且以虚线表示。隔膜12包括多个在圆周方向上间隔开的杆体12a。滚动轴承10旨在被安装在相关联的分离器分离轴承装置的操控元件(未示出)上且设置以轴向移动。
轴为10a的滚动轴承10包括不转动的内圈14、转动的外圈16、在此处以滚珠的形式制成的且被径向安置于在所述圈上设置的滚动路径之间的一排滚动构件18、用于保持滚动构件18的规则的圆周间距的保持架20、以及固定在外圈上的环形密封垫圈22。滚动空间24被径向限定在内圈14和外圈16之间。滚动构件18和相关联的保持架20被安放于滚动空间24的内部。如以下更详细的描述，轴承10另外包括抗磨损圈26，该抗磨损圈26被安装在外圈16上且被设置以轴向接触紧靠离合器的隔膜12。
轴为10a、具有薄壁的内圈14可有利地通过冲压板材(例如钢板材)制成。内圈14被制成为单件。内圈14包括环形部分14a，该环形部分14a在横截面上具有在四分之一个圆圈上的凹形内轮廓，该圆圈形成用于滚动构件18的、所述圈的滚动轨道或路径。内圈14还包括环形轴向部分14b，该环形轴向部分14b轴向延长环形部分14a的具有大直径的边缘至外圈16的相对面。内圈14还包括环形径向部分14c，该环形径向部分14c延长环形部分14a的具有小直径的边缘且向着内部径向延伸。径向部分14c相对于环形部分14a被轴向定位于轴向部分14b的相对面。
轴为10a、具有薄壁的外圈16可有利地通过冲压板材(例如钢板材)制成。外圈16被制成为单件。外圈16包括环形部分16a，该环形部分16a在横截面上具有在四分之一个圆圈上的凹形内轮廓，该圆圈形成用于滚动构件18的、所述圈的滚动轨道或路径。环形部分16a通过环形轴向部分16b、16c在各个端部延长。轴向部分16b延长环形部分16a的具有大直径的边缘且径向围绕内圈的环形部分14a。轴向部分16c轴向延长环形部分16a的具有小直径的边缘至轴向部分16b的相对面。外圈16还包括环形径向部分16d，该环形径向部分16d向着内部径向延长轴向部分16c。
密封垫圈22被固定在外圈16上并与内圈14起动态密封的作用。“动态密封”是指在具有相对运动的两个零件之间的密封。密封垫圈22被固定在外圈的轴向部分16b的孔中并摩擦内圈的轴向部分14b的外表面。
抗磨损圈26被设置以通过接触与隔膜12相配合。在所示的实施例中，抗磨损圈26被一体地制成。抗磨损圈26是由合成材料制成的。示意性地，抗磨损圈26可例如由填充或未填充矿物纤维或碳的聚酰胺制成。
抗磨损圈26包括抵靠着外圈16的外表面28安装的环形主体26a，外圈16的外表面28被定向为向着轴承的外部，即与滚动构件18相对的一侧。主体26a局部地覆盖外表面28。外表面30由外圈的16a至16c部分的外部表面及径向部分16d的前表面形成，径向部分16d的前表面定向在隔膜12一侧。主体26a抵靠着径向部分16d部分被轴向安装。主体26a限定前驱动或支承表面30，该前驱动或支承表面被设置以通过接触与隔膜的杆体12a轴向配合。支承表面30被轴向定向在于外圈相对的一侧。隔膜12在与外圈16相对的一侧轴向抵靠住抗磨损圈的主体26a。通过支承表面30及轴向抵靠着外圈16的、相对的安装表面30限定了主体26a。
如图2更清楚地所示，抗磨损圈26包括自主体26a延伸的多个约束构件34。约束构件34自安装表面32轴向延伸。约束构件34相互之间是相同的。约束构件34分布在安装表面32上，沿圆周方向被间隔开。约束构件34于此处的数量为四个。可替换地，可设置不同数量的约束构件34，例如两个或三个或五个。
再次参照图1，每个约束构件34延伸穿过与它相适合的且设置于外圈16上的凹槽36。每个约束构件34自主体26a向着轴承的内部轴向延伸。每个约束构件34在相关联的凹槽36的内部延伸并通至限定在圈14、16之间的滚动空间24。每个约束构件34具有与凹槽36互补的形状。每个约束构件34在有限的角扇区上沿圆周方向延伸。
外圈的凹槽36是贯通的。凹槽36被设置在外圈16的厚度内。凹槽36自外圈的外表面28延伸并通至所述圈的与外表面相对的内表面38。内表面38被定向为向着轴承的内部，即滚动构件18一侧。外表面28和内表面38限定外圈的厚度。通过外圈的16a至16c部分的孔和被定向在滚动构件18一侧的、径向部分16d的前表面形成内表面36。在所示的实施例中，凹槽36被设置穿过外圈的径向部分16d。凹槽36于此处具有圆柱形的形状。
抗磨损圈26的每个约束构件34在径向方向上是可弹性变形的。如从图3中更清楚地所示，每个约束构件34包括自主体26a轴向延伸的多个爪部40。爪部40自安装表面32轴向延伸。在圆周方向上爪部40相对于彼此被间隔开，此处以规则的方式被间隔开。两个相邻的爪部40通过轴向延伸的狭槽(未示出)被分离。每个约束构件34的爪部40被安置以便形成在圆周方向上间断的柱部。爪部40围绕约束构件的延长轴线34a被布置。轴线34a平行于轴承的轴线10a(图1)每个爪部40在横截面上具有圆弧的轮廓。在所示的实施例中，每个约束构件34包括四个爪部40。可选地，可设置不同数量的爪部，例如两个或三个或五个。
每个爪部40包括向着外部径向延伸的挂钩42。每个挂钩42被设置在相关联的爪部40的自由端部且自所述爪部的外表面延伸。挂钩42在约束构件34上形成在圆周方向上间断的凸缘。
再次参照图1，每个约束构件34的爪部40在相关联的凹槽36的内部延伸。爪部40的端部位于被限定在圈14、16之间的滚动空间24内。抗磨损圈的挂钩42在滚动空间24内延伸。挂钩42抵靠住外圈的内表面38。挂钩42轴向抵靠住径向部分16d的内表面38。在所示的实施例中，凹口44被形成在径向部分16d的内表面38上，挂钩42轴向抵靠住凹口44的底部。例如通过锪孔加工形成凹口44。可替换地，轴向小间隙可被设置在挂钩42和外圈的内表面38之间。
在每个约束部件34的自由状态、即不发生作用的状态下，挂钩42具有比外圈的凹槽36的内径大的外径。挂钩42形成通过接触与外圈16相配合的联结部件，以保证抗磨损圈26相对于所述外圈的轴向约束。挂钩42形成轴向约束或锁钩部件。
抗磨损圈26在外圈16上的安装通过轴向推力实现。起先，抗磨损圈26相对于外圈16被角定位，以使得约束构件34轴向面对凹槽36。在将每个约束构件34引入相关联的凹槽36的内部时，所述约束构件在存在于凹槽36和由爪部支承的挂钩42之间的径向接触的作用下向着内部弹性变形。当抗磨损圈的主体26a轴向抵靠住外圈16时，挂钩42位于相关联的凹槽36外面。因此，每个约束构件34由于弹性至少部分地恢复其初始形状，所述构件的爪部40径向抵靠住相关联的凹槽36。挂钩42在轴向方向上与外圈16相互干涉。挂钩42形成在外圈16上的抗磨损圈26的联结部件。
在图4所示的实施例中，其中相同的元件具有相同的参考标号，与前述实施例的不同之处在于，抗磨损圈26包括被安装在主体26a上的环形抗磨损垫圈50，且其被设置以通过接触与隔膜12相配合。抗磨损垫圈50是分离于主体26a的零件。在该实施例中，通过分离的两个部分制成抗磨损圈26。
抗磨损垫圈50压靠着主体26a被轴向安装在与外圈16相对的一侧。抗磨损垫圈50相对于主体26a突出地轴向延伸。抗磨损垫圈50限定前驱动或支承表面52，该前驱动或支撑表面52被设置以通过接触与隔膜的杆体12a相轴向配合。支承表面52被轴向定向在与外圈16相对的一侧。支承表面52相对于主体26向着外部轴向偏移。在该实施例中，主体26a的支承表面30仅用于抗磨损垫圈50的定位。
在所示的实施例中，抗磨损垫圈50以环形垫圈的形式被表示。抗磨损垫圈50是一体成型件。通过支承表面52和相对的安装表面54轴向限定抗磨损垫圈50，安装表面54轴向抵靠着主体26a。抗磨损垫圈50还包括柱部56，柱部56自安装表面54轴向延伸且每个柱部56容置在主体26a的其中一个约束构件34的内部。通过将柱部56卡接在约束构件34的爪部40的内部实现抗磨损垫圈50在主体26a上的轴向约束。抗磨损垫圈
抗磨损垫圈50的材料包括至少一种允许限制通过所述垫圈和隔膜12之间的轴向接触产生的摩擦的聚合物材料。抗磨损垫圈50的材料的一种或多种聚合物还可被填充具有允许限制摩擦的性能的一种或多种添加剂。抗磨损垫圈50的材料的一种或多种聚合物还可被选择以抗磨损。为此目的还可设置一种或多种添加剂。示意性地，可设置如聚酰胺6.6的聚合物材料，该聚酰胺6.6填充有如碳纤维和/或二硫化钼(MoS2)和/或聚四氟乙烯(PTFE)的防摩擦的添加剂。示意性地，对于主体26a可设置如填充有或不填充玻璃纤维的聚酰胺(PA)6.6的聚合物材料。抗磨损圈26的生产成本在用以抵靠着隔膜12而被设置的、相对昂贵的材料的体积受到限制的情况下被降低。
如图5和6所示的实施例，其中相同的元件具有相同的参考标号，与所述的第一实施例的不同之处主要在于抗磨损圈的约束构件34的设计。在该实施例中，每个约束构件34包括自主体26a轴向延伸的两个爪部60。爪部60自安装表面32向着轴承的内部轴向延伸。每个约束构件34的爪部60在外圈的、相关联的凹槽36的内部延伸。爪部60通过轴向延伸的两个狭槽(未标示)被彼此间隔开。每个约束构件34的爪部60被安置以便形成在圆周方向上间断的柱部。爪部60围绕延长轴线34a被布置。每个爪部60在横截面上具有圆弧的轮廓。在实施变型中，还可设置不同数量的爪部60，例如等于三个或四个。抗磨损圈的每个约束构件34是可弹性变形的，于此处在径向方向上可弹性变形。
在该实施例中，螺旋形螺纹62形成于每个约束构件34的爪部60上。螺纹62自爪部60的外表面向着外部径向延伸。考虑到分离爪部60的狭槽，螺纹62在圆周方向上是间断的。换句话说，螺旋形螺纹段被设置在每个约束构件34的爪部60的外表面上。与每个约束构件34的螺纹62互补的内螺纹64被设置在外圈的、相关联的凹槽36上。在约束构件34的自由状态、即在不发生作用的状态下，螺纹62具有比凹槽36的内径大的外径。螺纹62形成通过接触与外圈16相配合的联结部件，以保证抗磨损圈26相对于所述外圈的轴向约束。螺纹62形成与设置在外圈16的凹槽36中的、具有互补形状的部件相配合的轴向约束或防脱离部件。通过简单的轴向推力实现抗磨损圈26在外圈16上的安装。
在该实施例中，抗磨损圈26还包括定中心部分26b，其向着主体26a的内部延长且被设置以保证所述抗磨损圈相对于外圈16的定中心。具有环形的形状的定中心部分26b轴向延长主体26a。定中心部分26b延长主体26a的具有小直径的边缘。定中心部分26b定中心在外圈16的孔中。定中心部分26b具有与所述孔径向接触的外表面。定中心部分26b被安装在外圈的径向部分16d的孔中。
在所示的实施例中，由于包括至少两个在圆周方向上间隔开的爪部或部段的所述构件的设计及所述构件的厚度，实现了抗磨损圈的每个约束构件的可弹性变形的特征。可替换地，可考虑以在圆周方向上的连续的柱部的形式制成每个约束构件，在该柱部上设置有轴向联结部件。然而，在该情况下，每个约束构件的弹性特征主要依赖于其厚度。
基于滚动轴承描述了本发明，在该滚动轴承中抗磨损圈被固定在外圈上。可替换地，在所述内圈被设置为转动的时，抗磨损圈可被固定在圈环上。

Claims (10)

1.一种滚动轴承，包括内圈(14)、外圈(16)和被固定在其中一个所述圈(16)上的抗磨损圈(26)，其特征在于，所述抗磨损圈(26)包括在形成于所述圈的厚度内的凹槽(36)的内部延伸的至少一个约束构件(34)，以相对于所述圈角约束所述抗磨损圈，所述约束构件是可弹性变形的且包括联结部件(42、62)，该联结部件(42、62)适于与所述圈相配合以相对于所述圈轴向约束所述抗磨损圈。
2.根据权利要求1所述的轴承，其中，所述抗磨损圈的所述约束构件(34)在径向方向上是可弹性变形的。
3.根据权利要求1或2所述的轴承，其中，所述抗磨损圈的约束构件(34)包括在圆周方向上彼此相间隔开的至少两个爪部(40、60)，且联结部件(42、62)自爪部(40、60)延伸。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的轴承，其中，所述抗磨损圈的所述约束构件的联结部件(42、62)通过接触与所述圈配合。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的轴承，其中，所述抗磨损圈的所述约束构件的联结部件(42、62)通过相对于所述圈的所述凹槽(36)至少部分地被向着外部偏移而向着外部径向延伸。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的轴承，其中，所述抗磨损圈的所述约束构件的联结部件(42、62)与所述圈的与外表面(28)相对的内表面(38)相配合，所述抗磨损圈轴向抵靠所述圈的外表面(28)，或所述联结部件(42、62)与所述圈的所述凹槽(36)相配合。
7.根据权利要求6所述的轴承，其中，所述联结部件(62)包括至少一个与所述凹槽的互补内螺纹(64)相配合的螺纹。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的轴承，其中，所述抗磨损圈(26)包括抵靠着所述圈的主体(26a)，所述约束构件(34)自所述主体延伸。
9.根据权利要求8所述的轴承，其中所述抗磨损圈(26)还包括抗磨损垫圈(50)，其抵靠所述主体(26a)被轴向安装在与所述圈相对的一侧。
10.一种组合件，包括根据前面权利要求中任意一项所述的滚动轴承和支承所述轴承的操控元件。
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