[發明專利]軸承保護系統

有效

• 申請號: 201380017775.3
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號: CN104582994B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: B·克徹爾;C·凱特克;N·由一郎
• 申請（專利權）人: NTN軸承美國公司
• 主分類號: B60K17/24
• 分類號: B60K17/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 林振波

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年2月24日提交的名稱為“BEARING PROTECTION SYSTEM(軸承保護系統)”的美國專利申請US13/404,091的優先權。

技術領域

本發明大體上涉及用于動力傳動系部件的支承件。更特別地，本發明涉及軸承支承式等速萬向節。

背景技術

具有獨立前輪懸架的前輪驅動式車輛使用一對半軸組件以在車輛的發動機與前輪之間傳遞動力。

一般地，所述半軸組件包括位于一端的固定等速萬向節(CV萬向節)和位于相反端的可軸向移動式等速萬向節(plunging CV joint)。這些萬向節通過互連軸連接。固定萬向節一般被定位在車輛的車輪側。這些萬向節被設計成允許大角度(45°-50°)的操作。固定萬向節允許前輪轉向，以便使車輛通過轉彎處。

可軸向移動式等速萬向節的夾角中心通常定位在半軸的內部端部，所述內部端部被連接至車輛的變速器或者轉換軸。該可軸向移動式等速萬向節通常被設計成用于較小角度(20°-25°)的鉸接。可軸向移動式等速萬向節的夾角中心不是軸向地固定的，而是允許沿著萬向節的外部構件的軸向中心線軸向地運動(伸縮)。這種鉸接和伸縮運動的能力允許萬向節傳遞動力且同時適應懸架和發動機的運動。

三球銷萬向節(tripod joint)是可軸向移動式等速萬向節的設計之一。三球銷萬向節包括具有三個周向地間隔開的縱向腔室的外部構件。三銷架組件布置在這些腔室內。三銷架組件包括具有三個周向地間隔開的徑向延伸的耳軸的三銷架構件。每個耳軸被滾子包圍。滾針軸承被軸頸支撐于滾子與耳軸之間。這允許滾子在耳軸上自由滾動。滾子的外表面與外部構件的縱向腔室的側面接觸。

當三球銷萬向節處于0°角度時，軸向移動作用比較小。滾子利用多個滾針軸承在內部構件的耳軸上轉動并且在外部構件的縱向腔室上滾動。

當三球銷萬向節以一定角度運轉時，三銷架滾子不能沿軌道自由地滾動，因為三銷架滾子的平面相對于外部構件的腔室的平面是歪斜的。這種歪斜關系促使滾子沿著縱向腔室滾動并滑動。當萬向節角度增大時，滑動量也增大。

在以大于0°的角度運轉期間三球銷萬向節上的轉矩負載在相對于萬向節的旋轉軸線的徑向方向上產生二次力矩。該二次力矩具有改變三球銷萬向節的運轉角度的傾向。因此，應當提供適當的支承件以減小二次力矩的影響。

連接軸從各個半軸的內部端部伸出以將半軸連接到被聯接于變速器的差速器上。連接軸可以是單獨的部件或者與可軸向移動式等速萬向節的外部構件一體化。理想的是，在右輪半軸組件與左輪半軸組件之間固定CV萬向節和可軸向移動式CV萬向節之間的距離是相等的。然而，在前輪驅動和橫向安裝發動機的車輛中，變速器的輸出端被偏心地設置，導致右輪的連接軸和左輪的連接軸具有不同的長度。

發明內容

本發明基于以下認知：即將軸承盡可能靠近可軸向移動式等速萬向節地放置到連接軸上能夠在CV萬向節以大于0°的角度運轉時減小所產生的垂直于CV萬向節的軸線的二次力矩。此外，減小所述軸承對于軸向空間的需求容許構造出在變速器的左側和右側具有更相似的長度的連接軸，使得連接軸的配置能更接近地類似于對稱配置。

根據本發明的第一方面，對于具有連接至第一軸的外部萬向節構件和連接至與第一軸相反的第二軸的內部萬向節構件的以上提及類型的傳動系而言，軸承支承系統包括：支承第一軸的軸承；和位于軸承的一個軸向側的第一迷宮式密封，該第一迷宮式密封具有第一徑向內部部分以及第一徑向外部部分，并且第一徑向內部部分是由與等速萬向節的外部構件形成整體的臺肩形成。

根據本發明的另一方面，臺肩具有隨著離第二軸的距離增加而增大直徑的斜坡。該斜坡提供了保護軸承不受污染的拋擲作用。

根據本發明的又一方面，軸承支承系統具有由被配置成固定至車輛部件的承托架保持在第一軸上的軸承外座圈。所述承托架具有朝向臺肩的徑向向內的凸起部，并且所述凸起部形成第一迷宮式密封的第一外部部分。

承托架可以是由金屬板整體地模壓出的部件。

此外，軸承支承系統可以包括設置在軸承中與第一迷宮式密封相反的軸向側上的環形構件。環形構件可以具有基本上徑向的卡圈和基本上軸向的套筒，卡圈和套筒沿連接線被整體地連接，該連接線將卡圈的內部周邊連接至套筒朝向第二軸的軸向端部。第二迷宮式密封的徑向內部部分可以由環形構件的卡圈形成。

套筒還可以在遠離連接線的軸向端部處具有保持輪廓，所述保持輪廓具有被配置成卡扣到第一軸上的相應凹口中的減小的直徑。