CN102859226A - 弹性支承衬套构造、弹性支承和制造弹性支承衬套构造的方法 - Google Patents

弹性支承衬套构造、弹性支承和制造弹性支承衬套构造的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及尤其是用于机动车辆底盘的、用于安装到容座(60)内的弹性支承衬套构造(10)。弹性支承衬套构造(10)具有内芯(20)、外套筒(30)和使内芯(20)和外套筒(30)相互连接的弹性体(50)，其中该外套筒(30)由塑料制成。该弹性支承衬套构造(10)的特征在于，该外套筒(30)设有过盈配合加强件(40)，该过盈配合加强件用于通过由过盈配合加强件(40)直接施加于容座(60)的力(F)将外套筒(30)固定在容座(60)内。本发明还涉及弹性支承以及制造弹性支承衬套构造(10)的方法。

Description

弹性支承衬套构造、弹性支承和制造弹性支承衬套构造的方法
本发明涉及尤其是用于机动车辆底盘的、用于安装到容座内的弹性支承衬套构造。该弹性支承衬套构造具有内芯、外套筒以及将该内芯和该外套筒相互连接的弹性体，其中该外套筒由塑料制成。
德国专利文献DE10354727A1描述了一种弹性支承衬套构造，其包括内部件、壳体以及连接内部件和壳体的弹性体层。此外，该支承衬套具有两个保持件，每个保持件在边缘处设置在壳体和弹性体层之间。这两个保持件可以通过硫化被连接到弹性体中间层上。
德国专利文献DE4428870C1公开了一种具有内部件、金属外套筒以及使内部件和外套筒彼此连接的弹性体层的弹性支承衬套构造。滑动衬里被插入外套筒和弹性体层之间。如果作用于外套筒的扭矩超出某一值，则滑动衬里引起外套筒相对于弹性体层转动。此外，支承衬套总是具有一个设在边缘的金属支承环，金属支承环与弹性体层相连接。此时，支承环承受轴向力并将这些轴向力转化为径向力。
德国专利文献DE19627753C2描述了另一种弹性支承衬套构造，其包括内部件以及由两个橡胶件构成的弹性体。此外，在弹性体和内部件之间设有两个中间板。支承环在轴向上在外侧被硫化到弹性体上。
具有由塑料制成的外套筒的弹性支承衬套构造同样为人们所知。所述实施例有这样的益处，该外套筒相比于金属设计方案更不易腐蚀并能更便宜地制造。然而，人们也已发现塑料外管有明显的缺陷，即，经过一段时间后，由于塑料易蠕变或易沉陷而损害在容座内的过盈配合。如果支承衬套构造被暴露在热力尤其高温的影响下，则尤其容易产生这种缺陷。
本发明的目的是提供一种上述类型的弹性支承衬套构造。该弹性支承衬套构造能够便宜地制造，并且在其整个使用期限内确保过盈配合，即使在高温影响下也能高度保证过盈配合。本发明的目的还在于提供一种弹性支承以及制造方法。
上述目的通过如权利要求1所述的弹性支承衬套构造、如权利要求8所述的弹性支承以及如权利要求9所述的制造方法来实现。本发明的优选实施例由从属权利要求限定。
根据本发明的弹性支承衬套构造包括配设有过盈配合加强件的外套筒。过盈配合加强件起到通过由过盈配合加强件直接施加于容座的力将外套筒固定到容座内的作用。缘于由过盈配合加强件直接施加于容座的力，压出力也就是在轴向上将支承衬套压挤出容座所需要的力增大。因此，衬套能承受更大的轴向力和/或振动力而不会脱出容座，并且压出力能够比较长久地被维持在较高水平。
此外，压出力增大还受到过盈配合加强件的横截面及其屈服强度的影响。更厚的横截面能容许由过盈配合加强件直接施加于容座的力更大，因此，能够在衬套的两个轴向上增大压出力。
在多个优选实施例中，过盈配合加强件能以插入件或嵌入件的形式构成。具有过盈配合加强件的外套筒还可以被称为复合外管。过盈配合加强件最好抵靠外套筒的外表面。
在优选实施例中，支承衬套构造包括配设有呈打开或闭合的金属插入件或金属嵌入件形式的过盈配合加强件的塑料外套筒。随着衬套被压入容座中，被插入外套筒的凹槽内的金属的嵌入件或插入件在周向上预受力，在此出现压出力增大。由于金属环与塑料环相比更不易蠕变，所以，压出力可在一段时间和温度范围内保持近似不变的水平。压出力增大将受到金属环的横截面及其屈服强度的影响。为了制造具有被插入凹槽中的过盈配合加强件的外套筒，过盈配合加强件在外侧被预装到外套筒上，随后，将具有位于凹槽内的过盈配合加强件的衬套压入容座。
在支承衬套构造的另一个优选实施例中，将具有多个突出爪的金属环用作过盈配合加强件。为了制造具有金属环的外套筒，环被放入模具中。在模具闭合期间，模具将爪向下压，从而这些爪处于预受力状态。随后，用塑料包封压注该爪环，从而同时成形塑料外套筒。然后，将外套筒脱模，其中处于预受力状态的多个爪立起，这是因为塑料尚未完全变硬。在变硬后，在进一步的制造过程中，这些爪随着被压入容座中在预受力下被压平。在安装状态下，爪因预受力而压靠容座内表面，由此直接对容座内表面施加力。当施加压出力时，这些爪咬入容座，进而增大压出力。此变型尤其适合于设有环缘的衬套，该环缘防止在衬套纵向的另一方向上的脱出。
本发明衬套的特征尤其在于，从现在起可以在例如当前仅适用于金属外套筒的压出力大且热负荷高的安装位置中使用塑料外套筒。本发明衬套的特征还在于其造价低、其成型塑造可能性高、其压缩性、其重量轻以及其耐腐蚀性。
以下，将详细说明由本发明的从属权利要求限定的多个优选实施例。
在一个优选实施例中，过盈配合加强件是环状件或中空柱形件。另外，它们最好可具有连贯结构或开口结构。此外，过盈配合加强件可由金属材料制成。因为由金属构成的过盈配合加强件的沉陷远不如塑料明显，所以，金属的过盈配合加强件历经一段时间后且在不同的温度下将压出力保持在近似不变的水平。
在另一个优选实施例中，外套筒可设有用于容纳过盈配合加强件的凹槽。凹槽可沿径向向外敞开并朝向容座。在优选实施例中，凹槽具有长方形的横截面。该实施例提供这样的益处，外套筒能以形状配合方式与过盈配合加强件连接，从而防止没有过盈配合加强件的支承衬套脱出容座。
此外，过盈配合加强件可具有大于容座内径的外径。这尤其涉及衬套被压入容座前的状态。这样一来，随着衬套被压入容座，过盈配合加强件在周向上预受力。此时，过盈配合加强件的直径越大，由过盈配合加强件直接施加到容座上的力就越大。这样将进一步增强衬套在容座中的过盈配合，并且需要增大的压出力以将支承衬套构造再次压出容座。
在另一个优选实施例中，过盈配合加强件具有多个爪。这些爪可向外突出并适用于增大支承衬套构造在两个轴向中的至少一个方向上的压出力。这个实施例尤其在衬套具有环缘时是有利的。当支承衬套构造被压入容座时，这些爪在预受力下被压平，从而压入力略增。在压出时实现了形状配合，这是因为齿咬入容座并由此增大了压出力。
此外，过盈配合加强件能以材料融合或形状配合的方式与外套筒相连。通过形状配合，过盈配合加强件的过盈配合增强导致了支承衬套构造的压出力的增大。通过材料融合，过盈配合加强件和外套筒即使在非安装状态下也不会彼此分离，由此不会丢失任何一个零件。另外，可以通过压注包封或喷注以材料融合方式将过盈配合加强件连接到外套筒上。
本发明还涉及尤其用于机动车辆底盘的弹性支承。弹性支承包括容座和根据本发明的支承衬套构造，其中，支承衬套构造通过过盈配合加强件被固定在容座内。此时，弹性支承衬套构造在增大的压出力下保持固定在容座中，因而，衬套能承受更高的轴向力而不脱出容座。此外，与具有塑料外套筒的现有的弹性支承相比，本发明的弹性支承对热影响不太敏感。
此外，本发明涉及一种用于制造弹性支承衬套构造的方法。该制造方法包括提供过盈配合加强件和提供由塑料制成的外套筒。外套筒和过盈配合加强件如此连接，在支承衬套构造装在容座内的状态下，过盈配合加强件对容座直接施加力。该方法容许制造具有塑料外套筒的弹性支承衬套，该塑料外套筒即使在更高的热负荷下也在一段时间内近似保持过盈配合。
外套筒和过盈配合加强件之间的连接最好以材料融合方式实现。由此，外套筒和过盈配合加强件在未安装状态下就已经不可拆分地相互连接。材料融合连接最好通过压注包封或喷注实现。在另一个实施例中，该连接能以形状配合和/或传力配合方式实现。尤其当过盈配合加强件呈环状件、插入件或嵌入件形式时会得到形状配合连接，其中过盈配合加强件至少部分地由外套筒的凹槽容纳。本发明的详细内容及其它优点从以下描述的优选实施例中得到。在这些实施例中仅被示意说明的附图具体示出了：
图1是本发明支承衬套构造的透视图；
图2是已安装在容座内的支承衬套构造的纵剖视图；
图3是具有包括爪的过盈配合加强件的支承衬套构造的、已装到容座内的外套筒的纵剖视图；
图4是根据图3的构造的另一视图；
图5尤其示出了具有多个爪的过盈配合加强件的细节图。
图1所示的弹性支承衬套构造10包括内芯20、由塑料制成的外套筒30和将内芯20与外套筒30连接起来的弹性体50。有利的是，弹性体50被硫化到外套筒30和内芯20上。
弹性支承衬套构造10沿轴向X延伸，其中内芯20、外套筒30和过盈配合加强件40同轴布置。内芯20具有同样沿轴向X延伸的孔21。
在外套筒30的外表面上，环形的过盈配合加强件40设置在凹槽31内。过盈配合加强件40由金属材料制成，呈插入件或嵌入件的形式。
此外，外套筒30在其外侧面上可具有肋状结构。肋状结构在加固外套筒30的同时起到节省材料的作用，该肋状结构由多个开口32构成。这些开口32的轮廓由多个横肋35和多个纵肋36限定。因为有肋状结构，因此出现均匀的薄壁厚，这实现了在制造过程中保持短节奏时间。另外，根据该实施例，能够防止收缩孔及其它不希望的空穴出现。还能降低外套筒变形的风险。外套筒30优选设有具有接触面34的环缘33。接触面34适用于抵靠容座60的支承面61。
图2是已被装进容座60内的根据图1的支承衬套构造的纵剖视图。容座60具有内表面62。外套筒30具有凹槽31，凹槽朝向容座60敞开地形成。过盈配合加强件40容纳在凹槽31内。为了安置具有插入凹槽31内的过盈配合加强件40的外套筒30，过盈配合加强件40从外侧被预装到外套筒30上，然后，将包括安装在凹槽31内的过盈配合加强件40的支承衬套构造压入容座60中。压入结束后，过盈配合加强件40抵靠在容座60上并沿径向对容座60施加力F。凹槽31最好具有近似为矩形的横截面。在这个实施例中，压出力也就是沿轴向X将支承衬套构造10压出容座60所需要的力增大了。外套筒30的环缘33具有大于容座60内径的直径并形成有抵靠容座60的支承面61的接触面34。因为在轴向的两个方向上的压出力都增大，所以，该实施例也适合于不具有环缘33的外套筒30。
图3至图5示出另一个实施例的不同视图。尤其为了能详细示出过盈配合加强件40，仅示出了容座60、外套筒30和过盈配合加强件40。在本实施例中，过盈配合加强件40具有环形的主体42和多个爪41。主体42被固定在外套筒30的凹槽31内。沿主体42的周向，沿周向彼此等距间隔的多个爪41自主体42伸出。由此，过盈配合加强件40以材料融合方式与外套筒30连接，这种连接通过如上所述的主体42的喷注或部分包封压注来实现。这些爪41径向朝外地朝向容座60预受力。随着支承衬套构造10被压入容座60，这些爪41与其预受力反向地被压平，从而在衬套安装状态下对容座60直接施加力F。在本实施例中，过盈配合加强件40的这些爪41由此抵靠容座60的内表面62并在径向上对容座60施加力F。现在，如果在轴向上要有一个促使衬套脱出的力在作用，这些爪41就会咬入，从而增大所述压出力。或者，这些爪41还可呈齿状、叉状或钩状。
附图标记一览表
10支承衬套构造；20内芯；21孔；30外套筒；31凹槽；32开口；34接触面；35横肋；36纵肋；40过盈配合加强件；41爪；42主体；50弹性体；60容座；61支承面；62内表面；x轴；F力。

Claims (11)

1.一种尤其是用于机动车辆底盘的、用于安装在容座(60)中的弹性支承衬套构造，包括内芯(20)、外套筒(30)和将该内芯(20)与该外套筒(30)相互连接的弹性体(50)，其中该外套筒(30)由塑料制成，其特征在于，该外套筒(30)配设有过盈配合加强件(40)，该过盈配合加强件用于通过由该过盈配合加强件(40)直接施加于该容座(60)的力(F)将该外套筒(30)固定在该容座(60)内。
2.根据权利要求1所述的弹性支承衬套构造，其特征在于，该过盈配合加强件(40)是环状件或中空柱形件，优选该过盈配合加强件由金属材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的弹性支承衬套构造，其特征在于，该外套筒(30)设有用于容纳该过盈配合加强件(40)的凹槽(31)。
4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的弹性支承衬套构造，其特征在于，该过盈配合加强件(40)具有大于该容座(60)的内径的外径。
5.根据上述权利要求1至4中任一项所述的弹性支承衬套构造，其特征在于，该过盈配合加强件(40)具有多个爪(41)。
6.根据上述权利要求1至5中任一项所述的弹性支承衬套构造，其特征在于，该过盈配合加强件(40)以材料融合或形状配合方式与该外套筒(30)相连接。
7.根据权利要求6所述的弹性支承衬套构造，其特征在于，该过盈配合加强件(40)以材料融合方式通过包封压注与该外套筒(30)相连接。
8.一种尤其是用在机动车辆底盘中的弹性支承，包括：
容座(60)；和
根据权利要求1至7中任一项所述的弹性支承衬套构造(10)，其中，该弹性支承衬套构造(10)由该过盈配合加强件(40)固定在该容座(60)内。
9.一种用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的弹性支承衬套构造(10)的方法，其特征在于，包括下述步骤：
-提供由塑料制成的该外套筒(30)；
-提供该过盈配合加强件(40)；
-将该外套筒(30)与该过盈配合加强件(40)连接起来，从而在该弹性支承衬套构造(10)安装在该容座(60)的状态下，该过盈配合加强件(40)直接对该容座(60)施加力(F)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述连接通过材料融合方式实现，优选通过喷注或包封压注。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述连接通过形状配合和/或传力配合方式实现。
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