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CN111433470A - 支柱轴承 - Google Patents

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CN111433470A
CN111433470A CN201780097117.8A CN201780097117A CN111433470A CN 111433470 A CN111433470 A CN 111433470A CN 201780097117 A CN201780097117 A CN 201780097117A CN 111433470 A CN111433470 A CN 111433470A
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吴勇
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Abstract

本公开提供了一种用于麦弗逊支柱悬架的支柱轴承，其包括盖、导向环和位于所述盖和所述导向环之间的轴承结构。所述盖包括位于所述支柱轴承的径向内侧的第一钩部和位于径向外侧的第三钩部，所述导向环包括位于所述径向内侧且与所述第一钩部卡合的第二钩部和位于所述径向外侧且与所述第三钩部卡合的第四钩部；所述第一钩部和所述第二钩部形成沿周向延伸的内侧卡合连接，所述第三钩部和所述第四钩部形成沿周向延伸的外侧卡合连接。

Description

支柱轴承
技术领域
本公开涉及一种用于麦弗逊支柱悬架(MacPherson strut suspension)的支柱轴承(strut bearing)。
背景技术
作为用于麦弗逊支柱悬架的支柱轴承，已知包括盖、导向环、保持架、上座圈、下座圈和一组球的典型的推力球轴承。推力球轴承通常具有位于径向外侧的密封和位于内侧的盖和导向环之间的卡合连接，如CN105705822A(或WO2015/067251A1)和DE102012215912A1所公开的，出于各种目的，通过引用将上述专利合并于此。
在过去的几年中，对拉离力(pull apart force)的要求逐步提高。由于这种原因，无法满足拉离测试的风险和在大工作负载下产生连接松动的风险增大。单卡合连接的结构在功能上受到限制。
如图1A所示，在没有任何移位的标称位置，盖100的轴线X1和导向环200的轴线X2彼此重合。盖100的轴线X1的一侧的第一钩部101和导向环200的该一侧的第二钩部201良好地连接，并且盖100的轴线X1的另一侧的第一钩部101’和导向环200的该另一侧的第二钩部201’也良好地连接。
图1A是一种外侧卡合连接。应该理解的是，第一钩部101和101’是盖100的一个沿周向延伸的下钩部，附图标记101和101’仅用于区分盖100的同一沿周向延伸的钩部的不同部分。第二钩部201和201’是导向环200的一个沿周向延伸的上钩部，附图标记201和201’仅用于区分导向环200的同一沿周向延伸的钩部的不同部分。
图1B示出了盖100和导向环200之间在径向R上发生了移位，更具体地，导向环200已相对于盖100在方向R1上移动了。在这种情况下，盖100的第一钩部101’和导向环200的第二钩部201’良好地连接，但盖100的第一钩部101与导向环200的第二钩部201之间的连接变差，并且在推力球轴承运行期间存在连接松动的风险。当盖100和/或导向环200相对于轴向A倾斜时，也可能发生连接松动。
此外，当发生连接松动时，可能产生不期望的裂纹和故障，导致球脱离保持架和滚道。
发明内容
考虑到上述情况，本公开提供一种用于麦弗逊支柱悬架的支柱轴承。
本公开提供一种用于麦弗逊支柱悬架的支柱轴承，其包括盖、导向环和位于所述盖和所述导向环之间的轴承结构。所述盖可以包括位于所述支柱轴承的径向内侧的内侧下钩部和位于径向外侧的外侧下钩部，所述导向环可以包括位于所述径向内侧且与所述内侧下钩部卡合的内侧上钩部和位于所述径向外侧且与所述外侧下钩部卡合的外侧上钩部。所述内侧下钩部和所述内侧上钩部可以形成沿周向延伸的内侧卡合连接，所述外侧下钩部和所述外侧上钩部可以形成沿周向延伸的外侧卡合连接。
从以下参照附图对示例性实施方式的描述，本公开的进一步特征将变得明显。
附图说明
图1A概念性地示出了相关技术中的处于标称位置的推力球轴承。
图1B概念性地示出了在盖和导向环之间发生径向移位时的图1A中的推力球轴承。
图2部分地示出了本公开的第一实施方式的支柱轴承的轴向剖面。
图3部分地示出了本公开的第二实施方式的支柱轴承的轴向剖面。
图4A概念性地示出了处于标称位置的根据本公开的支柱轴承。
图4B概念性地示出了在盖和导向环之间发生径向移位时的根据本公开的支柱轴承。
附图标记说明
100 盖
101、101’ 盖的第一钩部
200 导向环
201、201’ 导向环的第二钩部
X1 盖的轴线
X2 导向环的轴线
A 轴向
R 径向
1 推力球轴承
10 盖
10A 硬部
10A1 硬部的第一腿
10A2 硬部的第二腿
10A3 硬部的底部
10B 软部
10B1 软部的第一腿
10B2 软部的第二腿
10B3 软部的底部
11 嵌合肋
12 圈座
13 嵌合肋
14、14’ (第一)内侧下钩部
16 内侧密封唇
17 外侧密封唇
18 第二密封指
19、19’ (第三)外侧下钩部
20 上座圈
30 球
40 保持架
50 下座圈
60 导向环
61 圈座
62 嵌合肋
63、63’ (第二)内侧上钩部
64 密封斜面
65 防溅板
66、66’ (第四)外侧上钩部
67 第一臂
68 第二臂
691 第一密封指
692 第三密封指
具体实施方式
以下参照附图详细描述本公开的优选示例性实施方式。
第一实施方式
如图2所示，第一实施方式提供了一种推力球轴承1。显然，该推力球轴承1基本上具有旋转对称的结构，图2仅示出了推力球轴承1的沿着轴向A的剖面的一部分。该推力球轴承1包括盖10、导向环60和轴承结构。轴承结构可以包括上座圈20、一组球30、保持架40和下座圈50。
盖10可以通过盖10上的嵌合肋11安装到上支撑(未示出)。盖10可以由两种材料组合而成，即硬质聚合物制成的硬部10A和软质聚合物制成的软部10B。上座圈20和下座圈50都可以由钢制成，并与球30成角度地接触。上座圈20通过与硬部10A上的座圈嵌合肋13干涉配合而坐落在圈座12中。可以由钢制成的球30坐落在保持架40的兜孔中。可以由硬质聚合物制成的保持架40悬置在上座圈20和下座圈50之间。下座圈50通过与导向环60上的座圈嵌合肋62干涉配合而坐落在圈座61中，导向环60可以由硬质聚合物制成。
推力球轴承1的径向R上的内侧卡合连接由形成于盖10的软部10B的内侧下钩部14和形成于导向环60的内侧上钩部63构成。径向R上的外侧卡合连接由形成于盖10的硬部10A的外侧下钩部19和形成于导向环60的外侧上钩部66构成。内侧下钩部14和外侧下钩部19各自具有面朝轴向A上的一侧(图2的上侧)的卡合面，并且内侧上钩部63和外侧上钩部66各自具有面朝轴向A上的另一侧(图2的下侧)的卡合面。
在图2的剖面中，软部10B可以呈大致倒U形，其具有第一腿10B1、第二腿10B2和底部10B3。应该理解的是，在推力球轴承1的周向上，可以在软部10B上形成开孔，而硬部10A可以占据这些开孔以增强软部10B和硬部10A之间的粘着性。可以在第一腿10B1的末端形成内侧下钩部14。可以在第二腿10B2上形成一个或多个密封唇16、17。径向R上的内侧密封唇16与导向环60上的密封斜面64接触。径向R上的外侧密封唇17不接触导向环60的防溅板65，但非常靠近导向环60的防溅板65。密封唇16、17，密封斜面64，防溅板65，外侧下钩部19和外侧上钩部66可以形成迷宫密封。
在图2的剖面中，硬部10A也可以呈大致倒U形，其具有第一腿10A1、第二腿10A2和底部10A3。第一腿10A1、底部10A3和第二腿10A2的基部分别粘接到软部10B的第一腿10B1的基部、底部10B3和第二腿10B2的基部。可以在第二腿10A2的末端形成外侧下钩部19。
在图2的剖面中，导向环60可以呈大致倒L形，其第一臂67基本上在轴向A上延伸，第二臂68基本上在径向R上延伸。内侧上钩部63和外侧上钩部66分别形成于第二臂68的基端和末端。
圈座12形成于第一腿10A1和底部10A3之间的角部，圈座61形成于第二臂68的中间部分的角部。圈座12和61在相对于径向R和轴向A倾斜的方向上对角地彼此相对。因此，上座圈20和下座圈50在相对于径向R和轴向A倾斜的方向上支撑球30。.
密封斜面64和防溅板65可以形成于第二臂68的靠近外侧上钩部66的部分。
硬质聚合物可以是塑料，例如聚酰胺，也可以由玻璃纤维等纤维增强。例如，PA66-GF25和PA66-GF35可用作硬质聚合物。软质聚合物可以是热塑性弹性体或橡胶，例如热塑性聚氨酯(TPU)或丁腈橡胶(NRB)。
第二实施方式
该实施方式与第一实施方式具有相似的概念，在下文中仅描述它们之间的差异。
如图3所示，在本实施方式中，盖10由硬质聚合物制成，内侧下钩部14和外侧下钩部19均由硬质聚合物制成。
在本实施方式中，在盖10或导向环60中没有集成软部。在盖10的靠近外侧下钩部19的部位形成了第二密封指18，第二密封指18朝着导向环60伸出。在导向环60的靠近外侧上钩部66的部位形成了第一密封指691和第三密封指692，第一密封指691和第三密封指692朝着盖10伸出。优选地，第二密封指18指向第一密封指691和第三密封指692之间的谷部，因此在外侧卡合连接附近形成了迷宫密封。
操作
下文将描述推力球轴承1的与卡合连接有关的操作。
如图4A所示，在没有任何移位的标称位置，盖10的轴线X1和导向环60的轴线X2彼此重合，盖10的内侧下钩部14、14’和导向环60的内侧上钩部63、63’良好地连接，盖10的外侧下钩部19、19’和导向环60的外侧上钩部66、66’也良好地连接。
应该理解的是，图4A和图4B中仅概念性地示出了盖10和导向环60，并省略了轴承结构。
应该理解的是，内侧下钩部14和14’是盖10的一个沿周向延伸的钩部，附图标记14和14’仅用于区分盖10的同一沿周向延伸的钩部的不同部分，内侧上钩部63和63’是导向环60的一个沿周向延伸的钩部，附图标记63和63’仅用于区分导向环60的同一沿周向延伸的钩部的不同部分。附图标记19和19’、附图标记66和66’也是如此。
图4B示出了盖10和导向环60之间存在径向R上的移位，更具体地，导向环60已沿方向R1相对于盖10移动了。在这种情况下，在轴线X1的一侧，盖10的外侧下钩部19’和导向环60的外侧上钩部66’之间的外侧卡合连接连接不良；在轴线X1的另一侧，盖10的内侧下钩部14和导向环60的内侧上钩部63之间的内侧卡合连接也是如此。但是，在轴线X1的一侧，盖10的内侧下钩部14’与导向环60的内侧上钩部63’之间的内侧卡合连接处于连接良好的状态；在轴线X1的另一侧，盖10的外侧下钩部19和导向环60的外侧上钩部66之间的外侧卡合连接也是如此。换句话说，在轴线X1和X2的两侧均获得了良好的卡合连接，使得盖10和导向环60不容易在轴向A上彼此分开。
效果
下文描述本公开的效果。
1.推力球轴承1可以用作用于麦弗逊支柱悬架的支柱轴承。双卡合连接增加了重叠区域，从而增加了拉离力，从而使轴承比传统的支柱轴承更加稳定，具有更少的故障风险。
2.在内外两侧布置的双卡合连接减少了运行中径向移位或倾斜造成的连接松动的风险，从而使轴承比传统的支柱轴承更稳定，使用寿命更长。
3.外侧卡合连接加强了迷宫密封功能并保护了密封唇，因为能到达密封唇的水或灰尘更少。
虽然已参考示例性实施方式描述了本公开，但是应理解该公开不限于所公开的示例性实施方式。所附的权利要求的范围应得到最宽泛的解释，以涵盖所有变型、等同结构和功能，例如涵盖以下内容。
(1)例如，也可以在具有其他结构的支柱轴承中使用双卡合连接。例如，KR20170086371A和KR20170103570A公开了具有其他结构的支柱轴承，出于各种目的，通过引用将这些专利合并于此。
(2)本公开的支柱轴承不限于推力球轴承，也可以是例如推力滚针轴承、滑动轴承或滚动轴承。因此，可以使用其他类型的滚动元件或滑动轴承件代替球30。例如CN103314224A(或US2013270790A1)和CN104936806A(或US2015367698A1)公开了滑动轴承，例如CN103423312A(或US2013313766A1)公开了滚动轴承，出于各种目的，通过引用将这些专利合并于此。
(3)在第一实施方式中，密封唇16、17和内侧下钩部14由软质聚合物制成，在这种情况下可以获得良好的密封效果。在第二实施方式中，两个卡合连接都由硬质聚合物构成，因此可以承受更大的拉离力。
但是，本公开不限于这些情况。两个卡合连接都可以由硬质聚合物制成，而密封唇由软质聚合物(例如橡胶)制成。
也可以在导向环60上形成或设置密封唇。

Claims (10)

1.一种用于麦弗逊支柱悬架的支柱轴承，其包括盖、导向环和位于所述盖和所述导向环之间的轴承结构，
其中，所述盖包括位于所述支柱轴承的径向内侧的第一钩部和位于径向外侧的第三钩部，所述导向环包括位于所述径向内侧且与所述第一钩部卡合的第二钩部和位于所述径向外侧且与所述第三钩部卡合的第四钩部；所述第一钩部和所述第二钩部形成沿周向延伸的内侧卡合连接，所述第三钩部和所述第四钩部形成沿周向延伸的外侧卡合连接。
2.根据权利要求1所述的支柱轴承，其特征在于，在沿着径向的剖面的一半中，所述盖呈大致倒U形，并且所述第一钩部和所述第三钩部分别形成于所述U形的两个腿的末端。
3.根据权利要求1或2所述的支柱轴承，其特征在于，所述盖包括彼此接合的软部和硬部，所述第一钩部和至少一个密封唇形成于所述软部，所述第三钩部形成于所述硬部。
4.根据权利要求3所述的支柱轴承，其特征在于，所述软部由软质聚合物制成，所述硬部由硬质聚合物制成。
5.根据权利要求3或4所述的支柱轴承，其特征在于，所述硬部和所述软部至少在所述U形的底部彼此接合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的支柱轴承，其特征在于，在沿着径向的剖面的一半中，所述导向环呈大致倒L形，所述第二钩部和所述第四钩部分别形成于所述L形的一个臂的基端和末端。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的支柱轴承，其特征在于，通过所述第三钩部、所述第四钩部和一个或多个密封唇形成迷宫密封，或者，
通过所述第三钩部、所述第四钩部和形成于所述盖和/或所述导向环的一个或多个密封指形成迷宫密封。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的支柱轴承，其特征在于，所述第一钩部和所述第三钩部面朝所述支柱轴承的轴向上的一侧，所述第二钩部和所述第四钩部面朝所述轴向上的另一侧。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的支柱轴承，其特征在于，所述第一钩部和所述第三钩部彼此间隔开并在它们之间限定出一间隔，所述第二钩部和所述第四钩部至少部分地伸入所述间隔并相应地与所述第一钩部和所述第三钩部卡合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的支柱轴承，其特征在于，所述轴承结构包括：通过干涉配合安装到所述盖的上座圈；通过干涉配合安装到所述导向环的下座圈；以及由所述上座圈和所述下座圈支撑的一组球。
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