CN101663500B - 用于弹性体-金属-轴承的弹性体-金属-元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于弹性体-金属-轴承的弹性体-金属-元件，包括一个内部的圆柱形的金属件(2)，用于连接需要支承的第一构件；两个外部的、对置的且部分搭接内部的圆柱形的金属件的薄板外壳件(4、5)；以及多个粘固在内部的金属件与薄板外壳件之间的弹性体物体。弹性体-金属-元件在将径向预紧力施加在各弹性体物体内的情况下能压入到需要支承的第二构件上的接纳孔内。设有扭转止挡，所述扭转止挡在超过一个确定的止挡释放力矩时在释放止挡支撑的情况下能被克服，由此通过水平或下降延伸的扭转弹簧特性承担进一步的扭转偏移，在所述止挡释放力矩以下时，弹性体-金属-轴承具有一个带有大致线性的扭转弹簧特性的相对高的扭转刚度。

Description

用于弹性体-金属-轴承的弹性体-金属-元件
技术领域
本发明涉及一种用于弹性体-金属-轴承的、尤其是作为联接模块与车辆之间的轴承连接件的弹性体-金属-元件。
背景技术
一种已知的同类的用于弹性体-金属-轴承的弹性体-金属-元件(DE 19 55 308 C3)包括一个内部的圆柱形的用于连接于一个需要支承的第一构件的金属件和两个外部的、对置的且部分搭接内部的圆柱形的金属件的薄板外壳，其中在内部的金属件与薄板外壳件之间粘固地安装弹性体物体。弹性体-金属-元件可以在将径向预紧力施加在弹性体物体内的情况下压入到一个需要支承的第二构件上的一个接纳孔内。
已知的弹性体-金属-元件在制造状态时在对置的薄板外壳件纵向边缘之间分别具有距离，以及在该区域内具有在弹性体材料内的楔形纵向缝。在装配的压入到接纳孔内的状态时封闭所述纵向缝，并且薄板外壳件纵向边缘互相贴靠，以便由此不仅产生封闭的环绕的圆柱形的弹性体物体，而且产生环绕的金属套筒。因此在装配状态下在工作允许的扭转角上产生一个大致线性地上升的扭转弹簧特性。此外所述弹性体-金属-元件由于在装配状态时封闭的连续的弹性体环、尤其是在较大的扭转角时是渐进性升高地相对硬的。
发明内容
与此相对，本发明的目的是，实现一种用于弹性体-金属-轴承的弹性体-金属-元件，其扭转特性曲线在装配状态下在一个从无负载位置开始的确定的扭转角上大致线性地上升，并且在进一步扭转时根据较高的扭矩，扭转特性大致水平或优选下降地继续伸展。
本发明实现一种用于弹性体-金属-轴承的弹性体-金属-元件，包括一个内部的圆柱形的金属件，用于连接需要支承的第一构件；包括两个外部的、对置的且部分搭接内部的圆柱形的金属件的薄板外壳件；以及包括多个粘固在内部的金属件与薄板外壳件之间的弹性体物体，其中弹性体-金属-元件在将径向预紧力施加在各弹性体物体内的情况下能压入到需要支承的第二构件上的接纳孔内；设有扭转止挡，所述扭转止挡在超过一个确定的止挡释放力矩时在释放止挡支撑的情况下能被克服，由此以水平或下降延伸的扭转弹簧特性承担进一步的扭转偏移，在所述止挡释放力矩以下时，弹性体-金属-轴承具有一个带有大致线性的扭转弹簧特性的相对高的扭转刚度。
在弹性体-金属-元件上在其装配状态下设有扭转止挡，该扭转止挡直到一个确定的止挡释放力矩并且从而直到一个配属的确定的扭转角在带有大致线性的扭转弹簧特性的相对高的扭转刚度的情况下支撑和承担扭转力。在这样的作为止挡释放力矩的扭矩以上时可以克服扭转止挡，由此完全或基本上释放其止挡支撑。由此通过紧接着水平或下降地延伸的扭转特性承担超过止挡释放力矩的进一步的扭转偏移，其中基本上只是仍然在弹性体内的分子中承担扭转力。因此弹性体-金属-轴承在相应较大的扭转偏移方面相对柔软地设计。
这样的弹性体-金属-轴承的一种优选的应用情况在于联接模块与车辆之间的轴承连接件。此时两辆双轴式车辆分别装备有一个联接模块，并且在需要时互相联接成一辆总车，其中通过单车之间的联接模块构成用于人员通行的平台。在公共汽车中这样的平台可以用大空间的折棚来遮盖。通过按本发明的轴承结构在正常行驶时这样的平台应该保持尽可能水平，以便为人们创造一个舒适的、无危险的通道。这用按本发明的弹性体-金属-轴承通过如下方式实现，即在车辆绕着纵轴直到大致3°扭转角的扭转时(例如由于道路不平度引起)，以由扭转止挡功能决定的高抗扭刚度，几乎线性地承受车辆运动。在较大的相对扭转角时(例如在事故时)，相反不应该进一步硬化否则相对刚性的联接，而是应该在释放扭转止挡的情况下通过水平或下降地继续伸展的扭转弹簧特性承担扭转负载。因此此外在带有在联接的车辆之间绕着它们的纵轴的较高的相对扭转角的事故中可以防止或至少降低在车辆骨架内的损坏。
作为弹性体材料可以优选使用橡胶，其粘固的连接通过硫化建立。内部件和薄板外壳件必要时可以不是由金属而是由带有可比较的材料特性的塑料制成。
在一种优选的具体实施方式中，薄板外壳件纵向边缘以止挡轮廓径向向内弯曲，以便在每两个沿着圆周方向对置的薄板外壳件纵向边缘之间即使在压入状态时也保持一段距离。内部的金属件在这样的距离的区域内分别具有一个纵向延伸的圆柱段，相应一个纵向延伸的弹性体止挡粘固地装在该圆柱段上。这样的弹性体止挡尤其可以构成为相同厚度的纵向延伸的弹性体条或者必要时可以具有径向向外的略微的隆起。
在每个弹性体止挡上在两侧分别构成止挡纵向棱边，配属的薄板外壳件纵向边缘以其止挡轮廓在压入和装配状态时贴靠在所述止挡纵向棱边上，以便构成扭转止挡。各止挡轮廓在此直到带有确定的止挡释放力矩的扭转负载用相对高的扭转刚度和大致线性的扭转弹簧特性支撑在那里。
薄板外壳件纵向边缘的止挡轮廓和/或止挡纵向棱边沿着扭转方向具有上升斜面，以便在高于止挡释放力矩的扭转负载时相应受载的两个薄板外壳件纵向边缘用其止挡轮廓越过受载的止挡纵向棱边在释放止挡支撑的情况下弹开并滑动到弹性体止挡上。为了实现这一点，相应设有在薄板外壳件纵向边缘的止挡轮廓与纵向相邻的弹性体物体的止挡纵向棱边之间的扭转自由空间以及相应设有径向在弹性体止挡上方的滑动自由空间。在所述止挡轮廓弹开并滑动到相应弹性体止挡上之后，用水平或下降地继续伸展的扭转弹簧特性承担进一步的扭转，优选从大致3°的扭转角起。
对于止挡轮廓的优选的实施方式，薄板外壳件纵向边缘向内滚压成卷边。取而代之，止挡轮廓可以成形成径向向内的纵向压槽。
为了能使止挡轮廓简单地弹开并滑动到弹性体止挡上，所述弹性体止挡的径向高度大致等于卷边的直径的一半或纵向压槽的深度的一半。
在一种进一步拓展中，在内部的金属件与每个配属的薄板外壳件之间分别设有两个长条形的弹性体物体，所述弹性体物体分别沿着圆周方向看有间隙和有到薄板外壳件纵向边缘的距离地设置。在水平安装弹性体-金属-元件且沿着水平横向地设置扭转止挡时通过弹性体物体的上述长条形结构实现，所述弹性体物体沿着垂向和横向作为剪切-挤压元件承担导引作用，尤其在优选的应用情况中导引在两辆联接的车辆中在联接模块与车辆之间的连接。
在内部的金属件的两个端面上设有多个互相错开的用于在两侧安装侧壁件的螺纹孔，所述侧壁件必要时是需要支承的第一构件的组成部分。在进一步拓展中，薄板外壳件、弹性体物体和弹性体止挡的轴向长度比圆柱形的内部的金属件短，使得在那里在两侧在内部的金属件上构成带有到邻接的侧壁件的轴向自由空间的缩回部。相应在端侧，轴向止挡盘插到薄板外壳件上，所述轴向止挡盘轴向朝着轴承纵向中心的方向支撑在轴向相应较短的接纳孔上，以便在轴向的轴承偏移时，必要时在经过缝隙后，轴向止挡盘承担其在配属的侧壁件上的止挡功能。因此在优选的用于在联接模块与车辆之间的应用中，尤其在按权利要求5设置四个弹性体物体时，沿着车辆纵向柔软地设计支承点，然而沿着轴向逆着由轴向止挡盘在两侧构成的轴向止挡工作。优选这样的轴向止挡盘构成为弹性体盘或弹性体-金属-盘。
此外必要时，至少一个薄板外壳件可以在至少一个端面区域上具有径向向外的卷边，由此相应构成用于轴向止挡盘的位置固定。
在弹性体止挡上的用于薄板外壳件纵向边缘的滑动面是平面式地平坦的，或者以圆柱段的形式径向向外隆起。通过在弹性体止挡上的滑动面的不同的结构在扭转特性方面产生多种尺寸设计的可能性。
附图说明
借助于附图进一步解释本发明。其中：
图1弹性体-金属-元件沿着轴向在制造状态时的视图；
图2沿着图1的线B-B的纵剖面图；
图3沿着图1的线A-A的纵剖面图；
图4薄板外壳的第一实施方式；
图5薄板外壳的第二实施方式；
图6在按图1的实施方式中带有装配的弹性体-金属-元件的弹性体-金属-元件沿着轴向的视图；
图7与图6相应的视图，然而带有在使用按图5的薄板外壳实施方式的情况下的弹性体-金属-元件；
图8在旋转的位置上与图7相应的视图；
图9带有轴向止挡盘的完成装配的弹性体-金属-轴承沿着轴向的视图；
图10沿着图9的线C-C的纵剖面图。
具体实施方式
用图1的轴向视图以及在图2和3中的纵剖面图示出一种弹性体-金属-元件1，其包括一个内部的圆柱形的用于连接于一个需要支承的第一构件例如联接模块的金属件2，该金属件构成为厚壁的稳定的管。对于一种这样的连接，在金属件2的两个端面上可以设有多个互相错开的螺纹孔3，和/或金属件2是邻接的构件的组成部分。
此外弹性体-金属-元件1包括两个外部的、对置的且部分搭接内部的圆柱形的金属件的薄板外壳件4、5，其中弹性体物体6、7、8和9粘固地装在内部的金属件2与薄板外壳件4、5之间。在此各两个长条形弹性体物体6、7配属于一个薄板外壳件4，弹性体物体8、9配属于薄板外壳件5，其中在每个薄板外壳件的各弹性体之间分别存在间隙10以及分别存在到配属的薄板外壳件纵向边缘12的距离11。
薄板外壳件纵向边缘12弯成止挡轮廓，其中在此分别成形成一个卷边13。因此薄板外壳件4、5对应于如在图4中在制造状态时的轴视图中示出的薄板外壳4的实施方式。
在对置的卷边13之间分别有一个距离14。在该距离范围内，内部的圆柱形的金属件2在两侧对置地具有一个纵向延伸的圆柱段15，相应一个纵向延伸的弹性体止挡16、17以一个纵向延伸的弹性体条的形式粘固地装在该圆柱段上。每个弹性体止挡16、17具有两个对置的止挡纵向棱边18，相应配属的薄板外壳件纵向边缘12(在此为卷边13)在装配且受载的状态时可以支承在所述止挡纵向棱边上。各止挡纵向棱边18倾斜成上升斜面。
两个弹性体止挡16、17的径向高度大致等于卷边13的直径的一半。
在图6中将按图1至3的弹性体-金属-元件压入到带有略微减小的直径的圆柱形的接纳孔内，由此用径向预紧力使弹性体物体6、7、8、9略微变形，并且卷边13贴靠在弹性体止挡16和17的止挡纵向棱边18上。
在图7中示出一种基本上相同于图6的实施方式，其区别仅仅在于，在作为止挡轮廓的薄板外壳件4′、5′中相应径向向内的纵向压槽20弧状地向内成形在薄板外壳件纵向边缘12上。因此在图7中使用如在图5中在制造状态时的轴视图中示出的薄板外壳件4′。
这样完成装配的弹性体-金属-轴承的功能在根据箭头12的扭转负载方面在图8中示出：弹性体止挡16、17在此与纵向压槽20相结合构成扭转止挡，各扭转止挡直到确定的扭转负载保持其功能，并且从而在极小的扭转角时导致相对高的扭转刚度。超过根据止挡释放力矩确定的扭转负载时，通过如下方式克服止挡支撑，即止挡轮廓(在此相应受载的纵向压槽20)滑动到相应的弹性体止挡16、17上，如这在位置22和22′上示出。因此取消弹性体止挡16、17的扭转止挡功能，并且扭转负载仅仅仍然在此时变形的弹性体物体6、7、8、9中承受，此时构成大致水平或下降延伸的扭转弹簧特性。
由图2、3以及图10可见，薄板外壳件4、5或4′、5′、弹性体物体6、7、8、9和弹性体止挡16、17的轴向长度比内部的金属件2的轴向长度短，其中在两侧分别构成缩回部23。由图8和9可见，在内部的金属件2的端面上在两侧上螺纹连接或例如铸上侧壁件24、25，其中通过轴向缩回部23建立到邻接的侧壁件24、25的自由空间。此外以弹性体盘形式的止挡盘26、27分别在如由图10可见的薄板外壳件4、5或4′、5′的端面沿轴向突出于薄板外壳件4、5或4′、5′，并且轴向向内支撑在一个相应较短的接纳孔19上。轴向止挡盘26、27的轴向厚度相应略小于接纳孔19的端面与侧壁件24、25之间的轴向自由空间伸展长度，以便在侧壁件24、25与轴向止挡盘26、27之间分别保持一个缝隙28。因此在根据缝隙宽度的相对小的轴向轴承偏移时，轴向止挡盘26、27承担其止挡功能。但是止挡盘26、27在轴向无负载的状态时必要时也可以直接贴靠在侧壁件24、25上。
侧壁件24、25牢固地与需要支承的第一构件例如一个联接模块29固定连接，其中接纳孔19是一个配属的车辆结构的组成部分。
此外由图9和10可见，为了止挡盘26、27的位置固定，薄板外壳件4、5此外在端面区域上相应具有两个对置的径向向外的卷边30。
此外由图9可见弹性体止挡16、17的一种可选的形状(在弹性体17上用虚线示出)，其用于卷边13的滑动面在越过止挡后可以径向向外略微隆起，其中重要的是，在此在弹性体止挡16、17与接纳孔之间尽管有该隆起对于卷边13或纵向压槽20也有足够大的滑动自由空间31可供使用。

Claims (13)

1.用于弹性体-金属-轴承的弹性体-金属-元件，
包括一个内部的圆柱形的金属件(2)，用于连接需要支承的第一构件；
包括两个外部的、对置的且部分搭接内部的圆柱形的金属件的薄板外壳件(4、5；4′、5′)；以及
包括多个粘固在内部的金属件(2)与薄板外壳件(4、5；4′、5′)之间的弹性体物体(6、7、8、9)，其中弹性体-金属-元件(1)在将径向预紧力施加在各弹性体物体(6、7、8、9)内的情况下能压入到需要支承的第二构件上的接纳孔(19)内；
其特征在于：设有扭转止挡，所述扭转止挡在超过一个确定的止挡释放力矩时在释放止挡支撑的情况下能被克服，由此以水平或下降延伸的扭转弹簧特性承担进一步的扭转偏移，在所述止挡释放力矩以下时，弹性体-金属-轴承(1)具有一个带有大致线性的扭转弹簧特性的相对高的扭转刚度。
2.根据权利要求1所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：
各薄板外壳件纵向边缘(12)以止挡轮廓径向向内弯曲；
即使在压入状态时，在每两个沿着圆周方向对置的薄板外壳件纵向边缘(12)之间也保持距离；
在这些距离的区域内，内部的金属件分别具有一个纵向延伸的圆柱段(15)，相应一个纵向延伸的弹性体止挡(16、17)粘固地装在该圆柱段上；
在两侧在每个弹性体止挡(16、17)的两个止挡纵向棱边(18)上分别贴紧配属的薄板外壳件纵向边缘(12)的止挡轮廓，以便在压入状态时构成扭转止挡，并且在带有确定的止挡释放力矩的扭转负载以下时在大致线性扭转弹簧特性的情况下用相对高的扭转刚度在那里支撑配属的薄板外壳件纵向边缘的止挡轮廓；
薄板外壳件纵向边缘(12)的止挡轮廓和/或止挡纵向棱边(18)沿着扭转方向具有上升斜面，以便在高于止挡释放力矩的扭转负载时相应受载的两个薄板外壳件纵向边缘(12)用其止挡轮廓在释放止挡支撑的情况下越过受载的止挡纵向棱边(18)滑动到弹性体止挡(16、17)上，由此相应设有在薄板外壳件纵向边缘的止挡轮廓与纵向相邻的弹性体物体的止挡纵向棱边之间的扭转自由空间以及相应设有径向在弹性体止挡上方的滑动自由空间，以便用水平或下降的扭转弹簧特性承担进一步的扭转。
3.根据权利要求2所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：为了构成止挡轮廓和上升斜面，薄板外壳件纵向边缘(12)向内滚压成卷边(13)，或者具有径向向内的纵向压槽(20)。
4.根据权利要求3所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：两个弹性体止挡(16、17)的径向高度大致等于卷边(13)的直径的一半或纵向压槽(20)的深度的一半。
5.根据权利要求1至4之一所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：在内部的金属件(2)与每一个薄板外壳件(4、5；4′、5′)之间的两个长条形的弹性体物体(6、7、8、9)之间设有间隙(10)和设有到薄板外壳件纵向边缘(12)的距离(11)。
6.根据权利要求2至4之一所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：在内部的金属件(2)的两个端面上设有多个互相错开的用于在两侧安装侧壁件(24、25)的螺纹孔(3)。
7.根据权利要求6所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：薄板外壳件(4、5；4′、5′)、弹性体物体(6、7、8、9)和弹性体止挡(16、17)的轴向长度比圆柱形的内部的金属件(2)短，在那里在两侧构成带有到邻接的侧壁件(24、25)的轴向自由空间的缩回部(23)；以及
在薄板外壳件(4、5；4′、5′)上在两侧在端面区域内插上轴向止挡盘(26、27)，所述轴向止挡盘沿轴向朝着轴承纵向中心的方向支撑在接纳孔(19)上，该接纳孔沿轴向相应比薄板外壳件(4、5；4′、5′)短，以便在轴向的轴承偏移时，轴向止挡盘(26、27)承担其在相应配属的侧壁件上的止挡功能。
8.根据权利要求7所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：轴向止挡盘(26、27)是弹性体盘或弹性体-金属-盘。
9.根据权利要求7或8所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：为了位置固定配属的轴向止挡盘(26、27)，至少一个薄板外壳件(4、5；4′、5′)在至少一个端面区域上具有径向向外的卷边(30)。
10.根据权利要求2至4、7、8之一所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：在弹性体止挡(16、17)上的用于薄板外壳件纵向边缘(12)的滑动面是平面式地平坦的，或者以圆柱段的形式径向向外隆起。
11.根据权利要求1至4、7、8之一所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：所述弹性体-金属-元件作为联接模块与车辆之间的轴承连接件。
12.根据权利要求6所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：所述侧壁件是需要支承的第一构件(29)的组成部分。
13.根据权利要求7所述的弹性体-金属-元件，其特征在于：在轴向的轴承偏移时，在经过缝隙(28)之后，轴向止挡盘(26、27)承担其在相应配属的侧壁件上的止挡功能。
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