CN207080496U - 中心轴承组件和驱动轴组件 - Google Patents

Abstract

提供一种用于车辆的驱动轴的中心轴承组件，包括：环形壳体，支撑在支架组件内且包括周向壁和凸缘，周向壁具有从第一端径向向内延伸的唇缘，凸缘具有从第二端径向向外延伸的一部分；滚子轴承，与环形壳体同心且包括设置在环形壳体内的外圈，使得滚子轴承位于唇缘和凸缘之间，且滚子轴承的第一侧抵靠唇缘设置且还包括固定至驱动轴的内圈；以及连接至凸缘且包括设计断裂部的剪切环，设计断裂部限定分离凸耳且构造成响应于超过设计断裂部的剪切强度的大小的撞击剪切，导致分离凸耳分开，使滚子轴承从环形壳体中滑出。还提供一种中心轴承组件和一种驱动轴组件。所述中心轴承组件能够响应于对驱动轴的足够的撞击而将轴承从中心轴承组件释放。

Description

中心轴承组件和驱动轴组件

技术领域

本公开涉及一种具有剪切构件的中心轴承组件，所述剪切构件构造成响应于对驱动轴的足够的撞击而将轴承从所述组件释放。

背景技术

机动车辆一般包括用于推动车辆的发动机。发动机连接至将发动机输出更改为所需速比的变速器。驱动轴(也称为传动轴)可驱动地连接在变速器的输出端和差速器之间以将扭矩传输至从动轮。驱动轴通过支架组件固定至车辆的底盘。支架组件包括轴承，轴承具有固定至驱动轴的内圈和固定至支架的外圈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于车辆的驱动轴的中心轴承组件，以至少地实现响应于对驱动轴的足够的撞击而将轴承从中心轴承组件释放。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于车辆的驱动轴的中心轴承组件，中心轴承组件包括：环形壳体，环形壳体支撑在连接至车辆的车架的支架组件内并且包括周向壁和凸缘，周向壁具有从第一端径向向内延伸的唇缘，凸缘具有从第二端径向向外延伸的一部分；滚子轴承，滚子轴承与环形壳体同心并且包括设置在环形壳体内的外圈，使得滚子轴承位于唇缘和凸缘之间，并且滚子轴承的第一侧抵靠唇缘设置，其中，滚子轴承进一步包括固定至驱动轴的内圈；以及剪切环，剪切环连接至凸缘并且包括设计断裂部，设计断裂部限定抵靠滚子轴承的第二侧设置的分离凸耳，其中，设计断裂部构造成响应于具有超过设计断裂部的剪切强度的大小的撞击在设计断裂部处剪切，导致分离凸耳分开，使得滚子轴承从环形壳体中滑出。

根据本实用新型的一个实施例，设计断裂部包括环形凹口。

根据本实用新型的一个实施例，分离凸耳包括厚度T，并且其中，环形凹口的深度在0.1*T到0.5*T之间。

根据本实用新型的一个实施例，中心轴承组件进一步包括摩擦涂层，摩擦涂层设置在周向壁的内表面上以增大环形壳体和外圈之间的摩擦系数。

根据本实用新型的一个实施例，摩擦涂层为橡胶。

根据本实用新型的一个实施例，设计断裂部的剪切强度在20千牛顿到80千牛顿之间。

根据本实用新型的一个实施例，剪切环压配合至凸缘，并且其中，压配合的强度超过设计断裂部的剪切强度。

根据本实用新型的另一方面，提供一种中心轴承组件，包括：环形壳体，环形壳体包括具有径向向内延伸的唇缘的周向壁和位于周向壁的外侧的凸缘；滚子轴承，滚子轴承的大小设定成环绕车辆驱动轴并且在唇缘和凸缘之间设置在环形壳体内；以及环形保持器，环形保持器连接至凸缘并且包括环形凹口，环形凹口构造成响应于对车辆驱动轴的撞击而剪切，使得滚子轴承从环形壳体上释放。

根据本实用新型的一个实施例，中心轴承组件进一步包括摩擦涂层，摩擦涂层设置在周向壁的内表面上以增大环形壳体和滚子轴承之间的摩擦系数。

根据本实用新型的一个实施例，环形凹口凹陷到环形保持器的径向延伸壁中，并且径向延伸壁的分离部限定在环形凹口和径向延伸壁的内侧表面之间，并且其中，分离部是径向延伸壁与滚子轴承接触的唯一部分。

根据本实用新型的一个实施例，凸缘进一步包括连接至环形保持器的保持器接合凸耳、以及在周向壁和保持器接合凸耳之间延伸的径向延伸壁。

根据本实用新型的一个实施例，环形保持器压配合至保持器接合凸耳，并且压配合的强度超过环形凹口的剪切强度。

根据本实用新型的一个实施例，保持器接合凸耳和周向壁同心。

根据本实用新型的一个实施例，径向延伸壁包括与滚子轴承的端面共面的面向保持器表面。

根据本实用新型的一个实施例，环形保持器在环形凹口处的剪切强度在20千牛顿到80千牛顿之间。

根据本实用新型的另一方面，提供一种驱动轴组件，包括：驱动轴；轴承，轴承具有固定至驱动轴的内圈、外圈和设置在内圈和外圈之间的轴承元件；可安装至车辆的轴承支撑件；轴承罐，轴承罐安装在轴承支撑件中并且限定开口，开口中接收轴承；以及剪切环，剪切环连接至轴承罐、接合轴承、并且包括构造成剪切并将轴承从轴承罐中释放的环形凹口。

根据本实用新型的一个实施例，驱动轴组件进一步包括摩擦涂层，摩擦涂层设置在轴承罐的内表面上以增大轴承罐和外圈之间的摩擦系数。

根据本实用新型的一个实施例，轴承罐进一步包括周向壁和位于周向壁的外侧的凸缘，并且其中，剪切环连接至凸缘。

根据本实用新型的一个实施例，轴承罐进一步包括在轴承的与凸缘相对的一侧上从周向壁径向向内延伸的唇缘。

根据本实用新型的一个实施例，驱动轴构造成可驱动地连接在变速器和差速器之间。

根据一个实施例，一种中心轴承组件包括具有周向壁的环形壳体并且包括位于周向壁外侧的凸缘，其中周向壁具有径向向内延伸的唇缘。滚子轴承的大小设定成可环绕车辆驱动轴并且在唇缘和凸缘之间设置在壳体内。环形保持器连接至凸缘并且包括环形凹口，环形凹口构造成响应于对驱动轴的撞击而剪切，使得轴承从壳体上释放。

根据另一个实施例，一种用于车辆的驱动轴的中心轴承组件包括支撑在连接至车辆的车架的支架组件内的环形壳体。壳体具有周向壁并且具有凸缘，周向壁具有从第一端径向向内延伸的唇缘，凸缘具有从第二端径向向外延伸的一部分。滚子轴承与壳体同心并且具有设置在壳体内的外圈，使得轴承位于唇缘和凸缘之间，并且使得轴承的第一侧抵靠唇缘设置。轴承进一步具有固定至驱动轴的内圈。剪切环连接至凸缘并且包括设计断裂部，设计断裂部限定抵靠轴承的第二侧设置的分离凸耳。断裂部构造成响应于具有超过断裂部的剪切强度的大小的撞击在断裂部处剪切，导致分离凸耳分开，使得轴承从壳体中滑出。

根据又一个实施例，一种驱动轴组件包括驱动轴和轴承，轴承具有固定至驱动轴的内圈、外圈和设置在内圈和外圈之间的轴承元件。轴承支撑件可安装至车辆。轴承罐安装在支撑件中并且限定开口，开口中接收轴承。剪切环连接至罐、接合轴承并且包括构造成剪切并且将轴承从罐中释放的环形凹口。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的用于车辆的驱动轴的中心轴承组件能够实现响应于对驱动轴的足够的撞击而将轴承从中心轴承组件释放。

附图说明

图1是具有驱动轴组件的示例性车辆的示意图。

图2是中心轴承组件的环形剪切环的正视图。

图3是中心轴承组件的侧视截面图。

图4是图3中的圆圈4区域的中心轴承组件的放大侧视图。

图5是图2的环形剪切环的透视图。

具体实施方式

在本文中描述本公开的实施例。但是应了解，所公开的实施例仅是示例且可以各种及替换的形式体现。附图不一定按照比例绘制，一些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅是作为教导本领域技术人员以各种方式采用本实用新型的代表性基础。如本领域技术人员将了解，参照任何附图示出和描述的各种特征可与在一个或多个其他附图所示的特征结合以产生未详细示出或描述的实施例。所示的特征的组合为典型应用提供代表性的实施例。然而，对于特定应用或实施方式，可以期望与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改。

参考图1，车辆20(比如，前置发动机、后轮驱动车辆或四轮驱动车辆)可包括发动机22和变速器24。变速器24包括连接至驱动轴26的前端的输出轴25。驱动轴26的后端连接至后差速器28或类似装置。驱动轴26可经由万向节(U型接头)、等速接头(CV接头)等连接。驱动轴26将功率从变速器24传递至设置在后差速器28内的主减速器。主减速器可经由一个或多个后车轴30连接至后轮32。如果车辆是四轮驱动，则驱动轴26的前端连接至分动箱。驱动轴26可包括将驱动轴支撑至车辆底盘的中心轴承组件34。这将在下面详细说明。

在一个实施例中，驱动轴26是包括前轴36和后轴38的多段驱动轴。前轴包括万向节叉40，万向节叉40在前向U型接头48处连接至变速器输出轴25的万向节叉47。万向节叉40包括经由焊接或其他本领域已知的方式连接至管42的凸缘。管42从万向节叉40向后延伸并终止在万向节叉轴44的凸缘处。轴44向后延伸并终止在后万向节叉46处。后万向节叉46在中间U型接头52处连接至后轴38的前万向节叉50。前万向节叉50连接至管54，管54向后延伸至后万向节叉56。后万向节叉56在后U型接头62处连接至差速器输入轴60的万向节叉58。

因其长度原因，驱动轴通常需要至少一个支撑结构将其悬挂在车辆20的下面下方。驱动轴26包括将驱动轴26安装至车辆20的底盘66的中心轴承组件34。例如，组件34包括支架，支架可螺栓连接至在车架纵梁72之间延伸的横向构件70。

图2到图5示出了根据一个实施例的中心轴承组件的不同视图。参考这些附图，中心轴承组件34可包括用于将组件34连接至车辆底盘66的支架68。衬套(或弹性构件)90设置在支架68内。衬套90限定轴承接收部92，轴承接收部92中接收轴承。衬套可由弹性材料形式，比如橡胶。衬套吸收来自驱动轴的振动，以防止振动传至底盘。

轴承组件34还包括基本呈管状的环形壳体(罐)94。罐94可包括具有外表面98、内表面100、第一端102和第二端104的周向壁96。罐94接收在衬套90内，从而外表面98抵靠衬套的内表面设置。罐94还可包括从第一端102径向向内延伸的唇缘106。唇缘106包括轴承接合表面108和限定圆形孔112的内侧壁110。环形壳体94的凸缘114大体从第二端104径向向外延伸。凸缘114可包括基本与周向壁96同心的保持器接合凸耳116。凸耳116的直径大于周向壁96的直径。凸耳116通过径向延伸壁118连接至周向壁96。壁118包括与轴承120的端面121共面的面向保持器的表面119。

滚子轴承120固定在环形壳体94内。滚子轴承120可为任意类型的滚子轴承，包括滚珠轴承、滚针轴承或其他类型。滚子轴承120支撑驱动轴26用于在组件34内旋转。轴承120可包括具有内表面124和外表面126的内圈122。内表面124限定圆形孔125，圆形孔125中接收驱动轴26，从而内表面124接合驱动轴的外表面。在图1所示的实施例中，内圈设置在万向节叉轴44上。然而应了解，中心轴承组件34可设置在驱动轴的不同部分上。

轴承120还包括外圈128，外圈128与内圈122同心并且围绕内圈122。外圈128具有内表面130、外表面132、第一端面134和第二端面136。所述端面在内表面和外表面之间延伸。多个滚子元件140(比如，金属球或圆柱体)设置在内圈122和外圈128之间。滚子元件140可滚动地接合在内圈和外圈之间，以允许内圈和外圈之间低摩擦相对移动。滚子元件140可保持在保持架142中。可在内圈和外圈之间的腔内设置润滑脂，并且提供密封件(未示出)以保持润滑脂并防止污染物进入腔中。

轴承120设置在环形壳体94内，从而外圈128的外表面132抵靠(或靠近)周向壁96的内表面100设置，且第一端面134抵靠唇缘106的轴承接合表面108设置。环形壳体94可包括设置在内表面100上并夹在周向壁96和外圈128之间的摩擦表面144。摩擦表面144增大了滚子轴承120和环形壳体94之间的摩擦系数，以阻止轴承相对于壳体94滑动。摩擦表面可由弹性材料制成，比如橡胶。在一些实施例中，可省略摩擦表面。

唇缘106防止滚子轴承120向左轴向滑动，然而，需要额外的保持装置以防止轴承120向右的轴向移动。因此，轴承组件34包括环形保持器146。保持器146可为具有圆柱形部148和从圆柱形部径向向内延伸的保持部150的剪切环。圆柱形部148可包括具有外侧表面154和内侧表面156的周向壁152。圆形孔158由内侧表面156限定。保持部150可包括前面160、背面162和限定圆形孔166的内侧表面164。保持器146设置在环形壳体94的凸缘部114中。在一个实施例中，周向壁152的外侧表面154压配合至凸缘的保持器接合凸耳116。保持部150的前面160抵靠外圈128的第二端面136设置，以将滚子轴承120保持在环形壳体94内。

在撞击期间，一个或多个车辆结构配合吸收能量，以便减小对车辆乘客的撞击力。驱动轴可用来吸收这些力中的一些。在正面撞击期间，力通过保险杠行进到发动机中，之后进入驱动轴中。为了吸收该能量，驱动轴可设计成向后变形(即，碎裂)或移位。中心轴承组件不仅提供竖直支撑还提供前后支撑。为了驱动轴响应于撞击力向后移位，轴承组件必须从车架上分离，或一个或多个轴承部件从支架或衬套上分离。依靠支架故障的设计难以调整，且组装过程对剪切强度注入了不确定性。因此，优选轴承与衬套或其自身分离。

在所示实施例中，中心轴承组件34设计成使滚子轴承120响应于足够大小的撞击而与环形壳体94分离。环形壳体94设置在车辆上，使得唇缘106面向前且凸缘114面向后。因此，剪切环146和摩擦表面144(如果包括的话)是阻止驱动轴26相对于环形壳体向后移动的唯一部件。剪切环146可包括具有减小的截面和因此减小的剪切强度的断裂部(或减弱部)。在一个实施例中，通过在前面160中设置凹口170来产生减小的截面面积。在其他实施例中，断裂部可由孔形成。

凹口170可为V形并且包括在谷部176处相交的第一环形壁172和第二环形壁174。凹口170可为圆形的并且可围绕整个剪切环146延伸。保持部150的分离凸耳168限定在内侧表面164和谷部176之间。凹口170可定位在前面160上，使得谷部176与外圈128和环形壳体94之间的交界面径向对齐(或近似对齐)。凹口的这种放置仅将分离凸耳168抵靠滚子轴承120设置。响应于足够大小的剪切力，分离凸耳168从剪切环146的主体分离，使得滚子轴承120在克服摩擦表面144的摩擦力的情况下可滑出环形壳体94。

保持器146在凹口170处的剪切强度可小于压配合的剪切强度，以确保轴承组件34在凹口170处失效。例如，保持器146在凹口170处的剪切强度可在20千牛顿(kN)到80千牛顿之间。为了实现该剪切强度，凹口的深度可在保持部150的厚度的10％到50％之间。

尽管上面描述了示例性实施例，但并不旨在这些实施例描述由权利要求涵盖的所有可能形式。在说明书中所用的措词是用于说明而不是用于限制，且应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行多种改变。如上所描述，各种实施例的特征可加以结合以形成未详细描述或示出的本实用新型的进一步的实施例。虽然各种实施例已描述为关于一个或多个期望特性提供优势或优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域中的技术人员能够认识到，可将一个或多个特征或特性折中以实现期望的整体系统属性，这取决于具体应用和实施方式。照此，描述为关于一个或多个特性相比于其他实施例或现有技术实施方式不太合意的实施例不在本公开的范围之外并且对于特定应用而言可能是期望的。

Claims (10)

1.一种用于车辆的驱动轴的中心轴承组件，其特征在于，所述中心轴承组件包括：

环形壳体，所述环形壳体支撑在连接至所述车辆的车架的支架组件内并且包括周向壁和凸缘，所述周向壁具有从第一端径向向内延伸的唇缘，所述凸缘具有从第二端径向向外延伸的一部分；

滚子轴承，所述滚子轴承与所述环形壳体同心并且包括设置在所述环形壳体内的外圈，使得所述滚子轴承位于所述唇缘和所述凸缘之间，并且所述滚子轴承的第一侧抵靠所述唇缘设置，其中，所述滚子轴承进一步包括固定至所述驱动轴的内圈；以及

剪切环，所述剪切环连接至所述凸缘并且包括设计断裂部，所述设计断裂部限定抵靠所述滚子轴承的第二侧设置的分离凸耳，其中，所述设计断裂部构造成响应于具有超过所述设计断裂部的剪切强度的大小的撞击在所述设计断裂部处剪切，导致所述分离凸耳分开，使得所述滚子轴承从所述环形壳体中滑出。

2.根据权利要求1所述的中心轴承组件，其特征在于，所述设计断裂部包括环形凹口。

3.根据权利要求2所述的中心轴承组件，其特征在于，所述分离凸耳包括厚度T，并且其中，所述环形凹口的深度在0.1*T到0.5*T之间。

4.根据权利要求1所述的中心轴承组件，其特征在于，进一步包括摩擦涂层，所述摩擦涂层设置在所述周向壁的内表面上以增大所述环形壳体和所述外圈之间的摩擦系数。

5.根据权利要求4所述的中心轴承组件，其特征在于，所述摩擦涂层为橡胶。

6.根据权利要求1所述的中心轴承组件，其特征在于，所述剪切环压配合至所述凸缘，并且其中，所述压配合的强度超过所述设计断裂部的所述剪切强度。

7.一种中心轴承组件，其特征在于，包括：

环形壳体，所述环形壳体包括具有径向向内延伸的唇缘的周向壁和位于所述周向壁的外侧的凸缘；

滚子轴承，所述滚子轴承的大小设定成环绕车辆驱动轴并且在所述唇缘和所述凸缘之间设置在所述环形壳体内；以及

环形保持器，所述环形保持器连接至所述凸缘并且包括环形凹口，所述环形凹口构造成响应于对所述车辆驱动轴的撞击而剪切，使得所述滚子轴承从所述环形壳体上释放。

8.根据权利要求7所述的中心轴承组件，其特征在于，所述环形凹口凹陷到所述环形保持器的径向延伸壁中，并且所述径向延伸壁的分离部限定在所述环形凹口和所述径向延伸壁的内侧表面之间，并且其中，所述分离部是所述径向延伸壁与所述滚子轴承接触的唯一部分。

9.根据权利要求7所述的中心轴承组件，其特征在于，所述凸缘进一步包括连接至所述环形保持器的保持器接合凸耳、以及在所述周向壁和所述保持器接合凸耳之间延伸的径向延伸壁。

10.一种驱动轴组件，其特征在于，包括：

驱动轴；

轴承，所述轴承具有固定至所述驱动轴的内圈、外圈和设置在所述内圈和所述外圈之间的轴承元件；

可安装至车辆的轴承支撑件；

轴承罐，所述轴承罐安装在所述轴承支撑件中并且限定开口，所述开口中接收所述轴承；以及

剪切环，所述剪切环连接至所述轴承罐、接合所述轴承、并且包括构造成剪切并将所述轴承从所述轴承罐中释放的环形凹口。