ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ПОДШИПНИК ДЛЯ ВЕДУЩЕЙ КАРДАННОЙ ПЕРЕДАЧИ
INTERMEDIATE BEARING FOR CARDAN DRIVE TRANSMISSION

Настоящее изобретение относится к промежуточному подшипнику для ведущей карданной передачи автотранспортного средства, причем промежуточный подшипник имеет: эластичный корпус подшипника, который имеет отверстие, расположенное в отверстии опорное кольцо, которое имеет установочное гнездо для установки подшипника качения, причем установочное гнездо определяет продольную ось, и две отстоящие по оси друг от друга уплотнительные шайбы, которые имеют соответственно центральное отверстие для установки приводных компонентов, причем между обеими уплотнительными шайбами расположено опорное кольцо.
Ведущая карданная передача автотранспортного средства, в частности грузового автомобиля, служит для передачи крутящего момента между коробкой передач колесами и межколёсным дифференциалом, чтобы приводить во вращении колеса автотранспортного средства. Ведущая карданная передача, как правило, образована многими деталями и через промежуточный подшипник устанавливается снизу на автотранспортном средстве.
Из US 8 628 250 B2 известен промежуточный подшипник для ведущей карданной передачи автотранспортного средства. Промежуточный подшипник имеет эластичный корпус подшипника, в котором расположено ступенчато изогнутое опорное кольцо. Опорное кольцо имеет проходящую параллельно по отношению к продольной оси среднюю область, в которой установлен подшипник качения. Дальше известный промежуточный подшипник имеет два отстоящих друг от друга устройства из уплотнительных шайб, между которыми расположено опорное кольцо, соответственно подшипник качения.
Документ GB 1 020 137 A раскрывает промежуточный подшипник для ведущей карданной передачи. Промежуточный подшипник имеет кольцо из полиуретановой пены, причем в центральном отверстии кольца расположено ограждение для подшипника качения. Ограждение имеет два изогнутых фланца и два С-образно изогнутых кольцевых элемента. Оба изогнутых фланца с их осевыми наружными концами входят в сцепление кольцевыми элементами.
В основе настоящего изобретения лежит задача создания простого в изготовлении и хорошо уплотненного и защищенного от грязи, воды и тому подобного промежуточного подшипника.
Согласно изобретению поставленная задача решена в промежуточном подшипнике для ведущей карданной передачи автотранспортного средства однажды указанного вида с помощью того, что уплотнительные шайбы имеют соответственно простирающуюся концентрически по отношению к продольной оси канавку, причем опорное кольцо входит в зацепление с обеими канавками уплотнительных шайб, которые в области канавок, по меньшей мере, участками образованы со сдвоенной стенкой.
Исходя из этого согласно изобретению предусмотрено, что опорное кольцо для уплотнения, соответственно защиты, образованного в опорном кольце установочного гнезда входит в зацепление с обеими канавками уплотнительных шайб. В этом отношении уплотнительные шайбы могли бы называться также защитными шайбами. Уплотнительные шайбы имеют в отношении продольной оси большее радиальное распространение, чем опорное кольцо. В установленном состоянии промежуточного подшипника, в котором промежуточный подшипник служит опорой приводным компонентам ведущей карданной передачи, через центральные отверстия обеих уплотнительных шайб пропускаются вращающиеся приводные компоненты, в частности приводного вала и/или фланец вала. Уплотнительные шайбы без возможности вращения соединены с приводными компонентами, так что уплотнительные шайбы при работе автотранспортного средства точно также вращаются вокруг продольной оси. Напротив, опорное кольцо в установленном состоянии промежуточного подшипника без возможности вращения зафиксировано на автотранспортном средстве. Благодаря зацеплению опорного кольца с канавками уплотнительных шайб между вращающимися уплотнительными шайбами и неподвижным опорным кольцом приводится в состояние готовности лабиринтное уплотнение, которое предотвращает проникновение воды, пыли и тому подобного извне в установочное гнездо. К тому же, в частности, воздействующие снаружи на промежуточный подшипник жидкости, например, посредством направленной на ведущую карданную передачу водяной струи для очистки автотранспортного средства, удаляются уплотнительными шайбами от промежуточного подшипника. Таким образом, обеспечивается просто изготавливаемое и эффективное уплотнение, соответственно защита, установочного гнезда, причем в установочном гнезде может устанавливаться подшипник качения для опоры приводных компонентов, в частности приводного вала.
Преимущественно промежуточный подшипник имеет именно две уплотнительных шайбы. С помощью точно двух уплотнительных шайб приводится в состояние готовности просто изготавливаемый, а также хорошо уплотненный и защищенный от грязи, воды и тому подобного промежуточный подшипник.
Канавки уплотнительных шайб могут быть образованы радиально одинаково отстоящими по отношению к продольной оси. Другими словами, обе канавки, которые простираются в направлении периметра, имеют одинаковый диаметр. Таким образом, опорное кольцо может иметь просто изготавливаемую геометрию. Например, опорное кольцо может быть образовано цилиндрически и обеими продольными концевыми областями входить в зацепление с канавками.
Канавки могут быть ограничены с помощью U-образно изогнутого под углом участка соответствующей уплотнительной шайбы. Другими словами, канавки могут иметь прямоугольное поперечное сечение, причем канавки ограничены только с помощью трех боковых стенок соответствующей уплотнительной шайбы. Канавки образованы открыто на направленных друг к другу сторонах, так что расположенное между обеими уплотнительными шайбами опорное кольцо может входить в зацепление с открытыми сторонами канавок. Преимущественно канавки на направленных друг к другу сторонах образованы полностью открыто, то есть никакая другая стенка соответствующей уплотнительной шайбы не сужает открытую сторону или не простирается радиально между открытой стороной соответствующей канавки и опорным кольцом.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения может быть предусмотрено, что уплотнительные шайбы в области канавок образованы, по меньшей мере, участками со сдвоенной стенкой. Дальше радиально внутренняя образующая канавку стенка соответствующей уплотнительной шайбы может быть образована со сдвоенной стенкой. Это упрощает процесс изготовления уплотнительных шайб и повышает их устойчивость.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения может быть предусмотрено, что уплотнительные шайбы имеют соответственно на радиально наружной образующей канавку стенке простирающийся, по меньшей мере, главным образом радиально краевой выступ, причем краевые выступы уплотнительных шайб радиально перекрывают, по меньшей мере, частично корпус подшипника. Благодаря этому улучшается защита промежуточного подшипника от проникающей пыли, направленной на промежуточный подшипник для очистки автотранспортного средства струи воды или тому подобного. Во-первых, по меньшей мере, предполагается главным образом, что краевые выступы могут простираться радиально в отношении продольной оси, т.е. при образовании прямого угла к продольной оси. Во-вторых, но может быть также предусмотрено, что краевые выступы проходят не под углом 90° к продольной оси, а могут быть расположены под углом более 45° и менее 90° к продольной оси.
Уплотнительные шайбы могут быть выполнены идентично. В частности, уплотнительные шайбы могут быть выполнены состоящими из одной части. Дальше уплотнительные шайбы могут быть изготовленными с помощью штамповки и гибки из металлического листа деталями. Благодаря этому приводится в состояние готовности просто изготавливаемый промежуточный подшипник.
Преимущественно опорное кольцо и/или область установки опорного кольца образовано (образованы) цилиндрически. Опорное кольцо может быть изготовленной с помощью штамповки и гибки из металлического листа деталью. Например, опорное кольцо для образования области установки может быть изготовлено из обработанного глубокой вытяжкой металлического листа, середина которого вырезана на штампе, чтобы мог быть установлен подшипник качения и приводной вал мог быть пропущен через опорное кольцо. Образующийся по периметру обычно при глубокой вытяжке буртик может отрезаться.
Для улучшения демпфирующих свойств промежуточного подшипника корпус подшипника может быть образован в виде кольца из эластомера.
Согласно еще другому аспекту предусмотрено, что промежуточный подшипник дальше имеет картер с внутренним пространством картера, причем корпус подшипника расположен во внутреннем пространстве картера. В частности, картер образован в виде горшка, соответственно в продольном разрезе в форме U. Таким образом, промежуточный подшипник с помощью картера может крепиться на нижней стороне автотранспортного средства. Корпус подшипника, в частности, образованный в виде кольца из эластомера может крепиться на картере с помощью вулканизации. Дальше могут быть предусмотрены крепежные элементы, чтобы корпус подшипника, в частности при образованном в форме U открытым сбоку картере, крепить во внутреннем пространстве картера.
Дальше промежуточный подшипник может иметь подшипник качения, причем подшипник качения вставлен в установочное гнездо опорного кольца. Подшипник качения в осевом простирании уже, чем входящее в зацепление с канавками опорное кольцо.
Предпочтительный пример осуществления изобретения представляется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - схематично автотранспортное средство с ведущей карданной передачей для привода задних колес с промежуточным подшипником согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - увеличенное частичное изображение ведущей карданной передачи по фиг. 1 с промежуточным подшипником в частично разрезанном изображении;
фиг. 3 - промежуточный подшипник в разрезе, частично;
фиг. 4 - увеличенный частичный вид промежуточного подшипника, вид в разрезе.
Фиг. 1 показывает грузовой автомобиль 1, в котором задние колеса приводятся в движение мотором с коробкой передач 2. Для дальнейшей передачи крутящего момента от коробки передач 2 дифференциалу 3 задних колес служит ведущая карданная передача. Ведущая карданная передача включает первый участок 4 карданного вала и здесь расположенный под углом к первому участку 4 карданного вала второй участок 5 карданного вала. Оба участка 4, 5 карданного вала соединены друг с другом, причем первый участок 4 карданного вала на своем удаленном от коробки передач 2 конце дополнительно через предложенный в соответствии с изобретением промежуточный подшипник 6 установлен на шасси грузового автомобиля 1. Через промежуточный подшипник 6 первый участок 4 карданного вала установлен с возможностью вращения вокруг продольной оси, соответственно оси вращения Х.
На фиг. 2-4 представлен промежуточный подшипник 6 согласно форме осуществления настоящего изобретения. Промежуточный подшипник 6 включает картер 7, который в продольном сечении образован в форме U и определяет внутреннее пространство 8 картера. На направленной внутрь стенке 9 картера 7 выполнено поперек к продольной оси Х несколько распределенных в направлении образованного в форме U периметра крепежных язычков 10, причем соответственно два по оси отстоящие друг от друга крепежные язычка 10 образуют пару. Во внутреннем пространстве 8 картера с зажимом между крепежными язычками 10 закреплен корпус 11 подшипника в форме кольца из эластомера. Кольцо 11 из эластомера имеет центральное отверстие 12. В центральное отверстие 12 кольца 11 из эластомера вставлено опорное кольцо 13. Изготовленное в качестве детали с помощью штамповки и гибки из металлического листа опорное кольцо 13 образовано цилиндрически. Опорное кольцо 13 окружает цилиндрическое установочное гнездо 14, которое определяет продольную ось Х. В установочном гнезде 14 размещен подшипник качения 15 для установки первого участка 4 карданного вала.
Для уплотнения установочного гнезда 14 и для защиты размещенного в установочном гнезде 14 подшипника качения 15 предусмотрены две отстоящие по оси друг от друга уплотнительные шайбы 16, 17. Обе идентично образованные уплотнительные шайбы 16, 17 являются соответственно изготовленными с помощью штамповки и гибки из металлического листа состоящими из одной части деталями. Уплотнительные шайбы 16, 17 имеют соответственно центральное отверстие 18, которое расположено концентрически по отношению к продольной оси Х. Через центральное отверстие 18 изображенной на фигуре 2 слева и направленной к коробке передач 2 уплотнительной шайбы 16 проходит насквозь приводной вал 19 первого участка 4 карданного вала. Через центральное отверстие 18 изображенной на фигуре 2 справа и направленной к дифференциалу 3 задних колес уплотнительной шайбы 17 проходит насквозь приводной вал 19 и надетый на приводной вал 19 фланец 20 вала. Через фланец 20 вала приводной вал 19 соединен с крестовиной карданного вала 21, которая соединяет первый участок 4 карданного вала с другой крестовиной карданного вала второго участка 5 шарнирного вала. Обе уплотнительные шайбы 16, 17 с помощью прессовой посадки без возможности вращения соединены с приводным валом 16, 17, соответственно фланцем 20 вала. Радиально с внутренней стороны уплотнительные шайбы 16, 17 имеют четыре распределенные в направлении периметра выемки 30, чтобы прежде всего во время монтажа промежуточного подшипника на приводном валу 19, соответственно фланце 20 вала, или во время возможных процессов лакирования, при которых приводной вал 19 висит вертикально, жидкость могла стекать из установочного гнезда 14 промежуточного подшипника 6.
Конструкция уплотнения, соответственно защиты, более подробно поясняется с помощью фигуры 4, в которой ради наглядности не изображен подшипник 15 качения. На радиально наружных продольных концевых областях уплотнительных шайб 16, 17 образованы краевые выступы 22, которые перекрывают радиально внутреннюю область кольца 9 из эластомера. Краевые выступы 22 на продольных концах отогнуты наружу, то есть направлены в сторону друг от друга, так что мысленная прямая через отогнутый продольный конец 23 с продольной осью Х заключает угол около 70°. К отогнутому продольному концу 23 присоединяется проходящий радиально к продольной оси Х участок 24 краевого выступа 22. Радиально дальше внутри соответствующая уплотнительная шайба 16, 17 имеет простирающуюся концентрически к продольной оси Х и отстоящую радиально одинаково по отношению к продольной оси Х канавку 25. Канавки 25 ограничены изогнутым под углом участком 26 соответствующей уплотнительной шайбы 16, 17, причем к радиально наружной стенке 27 соответствующей канавки 25 присоединяется краевой выступ 22. Изогнутый под углом участок 26 образован в форме U, так что канавки 25 имеют прямоугольное поперечное сечение. Радиально внутренняя стенка 28 изогнутого под углом участка 26 соответствующей уплотнительной шайбы 16, 17 образована со сдвоенной стенкой.
Между обеими отстоящими друг от друга уплотнительными шайбами 16, 17 расположено опорное кольцо 13. Опорное кольцо 13 для уплотнения установочного гнезда 14 входит в зацепление с канавками 25 обеих уплотнительных шайб 16, 17. Благодаря этому приводится в состояние готовности лабиринтное уплотнение, которое уплотняет установочное гнездо 14 и вставленный в установочное гнездо 14 подшипник 15 качения, так что никакой воды, грязи или нечто подобного не может проникнуть снаружи в установочное гнездо 14. С помощью краевого выступа 22 к тому же обеспечивается, что, например, вода отскакивает во время мойки грузового автомобиля 1 направленной на промежуточный подшипник 6 водяной струей, соответственно отклоняется лабиринтным уплотнением, образованным уплотнительными шайбами 16, 17 в области канавок 25 и опорным кольцом 13.
При работе обе уплотнительные шайбы 16, 17 вращаются вместе с первым участком 4 карданного вала вокруг продольной оси Х. Встроенное в кольцо 11 из эластомера опорное кольцо 13 напротив стоит, так как картер 7 с помощью зажимающей U-образное внутреннее пространство 8 картера и расположенное во внутреннем пространстве 8 картера кольцо 11 из эластомера монтажной плиты 29 закреплен на шасси грузового автомобиля 1 без возможности вращения.