CN110154753A - 自适应轴承预载调节*** - Google Patents

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Abstract

一种轴组件包括具有通道的轴壳体。轴延伸穿过通道。轴承将轴支承在通道中。自适应轴承预载调节***邻近轴承安装。该自适应轴承预载调节***是选择性地可激活的，以便自适应地调节在该轴承上的预载力。

Description

自适应轴承预载调节***
引言
本发明涉及车辆领域，更具体地说，涉及一种用于车辆的自适应轴承预载调节***。
车辆通常包括多个轴，这些轴支撑用于旋转的车轮。轴由轴承支撑。通常，轴承设有选定的轴向力形式的预载。预载促进适当的轴向对齐，特别是在转弯和/或高扭矩操纵期间。通常，针对“最坏事例情形”的条件而选择预载。
更具体地，当前***不允许预载调节，因此选择将促进在设计包封的外边缘处的期望的轴对齐的轴向力。增大的预载还增大了轴承上的摩擦。摩擦的增加增加了滚动阻力，这导致燃料里程性能的降低。因此，期望提供一种***，其可以主动地调节轴承预载以适应实时驾驶条件。
发明内容
根据示范性实施例的一个方面，一种轴组件包括具有通道的轴壳体。轴延伸穿过通道。轴承将轴支承在通道中。自适应轴承预载调节***邻近轴承安装。该自适应轴承预载调节***是选择性地能够激活的，以便自适应地调节在该轴承上的预载力。
除了在此描述的一个或多个特征之外，该轴承包括外圈和内圈，该自适应轴承预载调节***是选择性地能够激活的，以便将该预载施加到该内圈上。
除了在此描述的一个或多个特征之外，自适应轴承预载调节***包括具有第一构件和第二构件的调节组件。
除了在此描述的一个或多个特征之外，调节组件包括形成在第一构件中的第一凹穴，形成在第二构件中的第二凹穴以及布置在第一凹穴和第二凹穴中的轴承元件。
除了在此描述的一个或多个特征之外，第一凹穴包括第一倾斜表面，第二凹穴包括第二倾斜表面。
除了在此描述的一个或多个特征之外，第一构件和第二构件中的一个邻接轴承的内圈。
除了在此描述的一个或多个特征之外，电动机能够操作地连接到第一构件和第二构件中的另一个。
根据示范性实施例的另一方面，一种车辆包括原动机、联接到原动机的传动组件，以及连接到传动组件的至少一个轴组件。所述至少一个轴组件包括具有通道的轴壳体。轴延伸穿过通道。轴承将轴支承在通道中，并且自适应轴承预载调节***邻近轴承安装。该自适应轴承预载调节***是选择性地能够激活的，以便自适应地调节在该轴承上的预载力。
除了在此描述的一个或多个特征之外，该轴承包括外圈和内圈，该自适应轴承预载调节***是选择性地能够激活的，以便将该预载施加到该内圈上。
除了在此描述的一个或多个特征之外，自适应轴承预载调节***包括具有第一构件和第二构件的调节组件，第一构件和第二构件中的至少一个邻接内圈。
除了在此描述的一个或多个特征之外，该调节组件包括第一凹穴、第二凹穴和轴承元件，该第一凹穴包括形成在第一构件中的第一倾斜表面，该第二凹穴包括形成在第二构件中的第二倾斜表面，该轴承元件布置在第一凹穴和第二凹穴中。
除了在此描述的一个或多个特征之外，电动机可操作地连接到第一构件和第二构件中的另一个。
根据示范性实施例的又一方面，一种自适应地调节车辆车轴轴承上的预载的方法包括感测车辆车轴上的力，确定选择的预载以支撑所述力，以及调节车辆车轴轴承上的预载。
除了在此描述的一个或多个特征之外，调节预载包括相对于自适应轴承预载调节***的第二构件移动自适应轴承预载调节***的第一构件，第一构件和第二构件中的至少一个邻接轴承。
除了在此描述的一个或多个特征之外，调节预载包括沿着第一构件的第一倾斜表面和第二构件的第二倾斜表面移动球，轴向移动第一构件和第二构件中的至少一个。
从以下结合附图的详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。
附图说明
其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，该详细描述参考了附图，其中：
图1描绘了根据示范性实施例的一方面的包括自适应轴承预载调节***的车辆；
图2描绘了根据示范性实施例的一个方面的轴组件，该轴组件包括处于脱离构型中的自适应轴承预载调节***；
图3描绘了根据示范性实施例的一个方面的轴组件，该轴组件包括处于接合构型中的自适应轴承预载调节***；
图4示出了框图，该框图描述了根据示范性实施例的一方面的用于自适应轴承预载调节***的控制***；以及
图5描绘了根据示范性实施例的一方面的自适应轴承预载调节***的调节组件的详细视图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如这里所使用的，术语模块指的是处理电路，其可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或成组的)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路，和/或提供所描述的功能的其他合适的部件。
在图1中总体上以10表示根据示范性实施例的车辆。车辆10包括至少部分地限定客车厢14的车体12。应当理解，车辆10可以采取多种形式，包括客车、运动型多功能车辆(SUV)、卡车、农场设备或包括由一个或多个轴承支撑的轴的其他机构。车辆10包括原动机20，其可操作地连接到传动组件24。原动机20可以采取多种形式，包括内燃机、电动机及其组合。
传动组件24与轴组件30可操作地连接。轴组件30连接到第一前轮35a和第二前轮35b。虽然在前轮驱动构型中示出，但是传动组件24可以连接到后轴(未示出)，后轴连接到第一后轮37a和第二后轮37b。此外，传动组件24可配置为向所有四个车轮35a、35b、37a和37b提供动力。
根据示范性实施例的一方面，轴组件30包括自适应轴承预载调节***44。尽管结合与前轮35a和35b相关联的轴组件30示出，但是与第一后轮37a和第二后轮37b相关联的后轴(未示出)也可以包括自适应轴承预载调节***(也未示出)。即，尽管作为变速驱动桥组件的一部分示出，但是应当理解，自适应轴承预载***可以结合到后轮驱动、四轮驱动和全轮驱动车辆中。例如，可将自适应轴承预载调节***结合到前轴组件的输入轴中和/或结合到后差速器组件的输入轴中。
如图2和图3所示，自适应轴承预载调节***44包括外壳54，该外壳54至少部分地限定通道56。形成轴组件30的一部分的轴60延伸通过通道56。轴60包括连接到传动组件24的第一端(未示出)、第二端65和在其间延伸的中间部分68。第二端65可以包括多个花键71，这些花键71与毂80上的对应花键(未单独标记)接合。毂80可以支撑第一前轮35a。
轴承90将轴60可旋转地支承在通道56中。轴承90包括外圈92、内圈94和布置在它们之间的多个轴承元件96。根据示范性实施例的一方面，自适应轴承预载调节***44布置成轴向邻近轴承90。自适应轴承预载调节***44包括相对于壳体54固定安装的第一构件110和能够相对于轴承90可选择地轴向平移的第二构件112。第二构件112可邻接轴承90的内圈94。术语“邻接”应该理解为描述：第二构件112可以选择性地向内圈94传递力。因此“邻接”可以包括直接邻接，例如第二构件112和内圈94之间的直接接触。“邻接”还可以包括第二构件112和内圈94之间的间接接触。
更具体地，第二构件112包括外表面(未单独标记)，该外表面可包括齿轮齿(也未单独标记)。电动机120选择性地启动以旋转齿轮122，该齿轮122与第二构件112上的齿轮齿啮合地接合。这样，电动机120使第二构件112相对于第一构件110在第一或脱离构型(图2)和第二或接合构型(图3)之间轴向平移。在接合构型中，电动机120可调节第二构件112的位置以施加适应驱动条件变化的选定预载。
根据一个示例性方面，电动机120可操作地连接到图4所示的控制***140。控制***140包括中央处理单元(CPU)模块144、非易失性存储器模块146和自适应预载控制模块148。控制***140可操作地连接到传感器150。传感器150可以检测车辆10的加速度。基于所感测的速度，控制***140可以激活自适应轴承预载调节***44，以选择性地调节轴承90上的预载力，以适应轴组件30所经受的加速力的变化。
下面将参考图5描述自适应轴承预载调节***44的调节机构154。调节机构154包括第一凹穴158和第二凹穴164，第一凹穴158具有形成在第一构件110中的第一倾斜表面160，第二凹穴164包括形成在第二构件112中的第二倾斜表面166。以球178的形式示出的调节构件174布置在第一构件110和第二构件112之间、第一凹穴158和第二凹穴164中。
根据一个示例性方面，第二构件112通过电动机120的旋转使得调节构件174沿着第一倾斜表面160和第二倾斜表面166平移。调节构件174的运动导致第二构件112相对于第一构件110的轴向运动。术语“轴向运动”应理解为描述沿轴的旋转轴线的运动。可以控制该轴向运动的量以在轴承90上建立选定的预载。例如，在接收到指示诸如加速度的驾驶条件变化的信号时，自适应预载控制模块148可以参考存储在非易失性存储器模块146中的查找表，以确定应当对轴承90施加多少预载。预载的量可以根据驾驶条件的变化的幅度而变化。
尽管已经参照示例性实施例描述了以上公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等效物替换其元件。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明旨在不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入其范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种轴组件，包括：
轴外壳，所述轴外壳包括通道；
延伸穿过所述通道的轴；
将轴支承在所述通道中的轴承；和
邻近所述轴承安装的自适应轴承预载调节***，所述自适应轴承预载调节***能够选择地被激活以自适应地调节所述轴承上的预载力。
2.根据权利要求1所述的轴组件，其中所述轴承包括外圈和内圈，所述自适应轴承预载调节***能够选择性地激活，以便将预载施加到所述内圈上。
3.根据权利要求2所述的轴组件，其中所述自适应轴承预载调节***包括调节组件，所述调节组件具有第一构件和第二构件。
4.根据权利要求3所述的轴组件，其中所述调节组件包括形成在第一构件中的第一凹穴、形成在第二构件中的第二凹穴，以及布置在第一凹穴和第二凹穴中的轴承元件。
5.根据权利要求4所述的轴组件，其中所述第一凹穴包括第一倾斜表面，所述第二凹穴包括第二倾斜表面。
6.根据权利要求3所述的轴组件，其中所述第一构件和所述第二构件中的一个邻接所述轴承的内圈。
7.根据权利要求6所述的轴组件，进一步包括：电动机，所述电动机能够操作地连接到所述第一构件和所述第二构件中的另一个上。
8.一种车辆，包括：
原动机；
联接至原动机的传动组件；和
至少一个轴组件，所述至少一个轴组件连接到所述传动组件，所述至少一个轴组件包括：
轴外壳，所述轴外壳包括通道；
延伸穿过所述通道的轴；
将轴支承在所述通道中的轴承；和
邻近所述轴承安装的自适应轴承预载调节***，所述自适应轴承预载调节***能够选择地激活以自适应地调节所述轴承上的预载力。
9.根据权利要求8所述的车辆，其中，所述轴承包括外圈和内圈，所述自适应轴承预载调节***能够选择地激活以将所述预载施加到所述内圈。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述自适应轴承预载调节***包括具有第一构件和第二构件的调节组件，所述第一构件和所述第二构件中的至少一个邻接所述内圈。
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