CN103375495A - 中心轴承支撑件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种中心轴承支撑件（1），在输入传动轴的振动或发动机振动等引起的振动时，防止由于弹性体（13）的共振，其动态弹簧常数变高，从而振动吸收机能下降的情况。保持中心轴承（2）的内环（12），通过形成向轴向一侧凸出的弯曲形状并由橡胶状弹性材料构成的弹性体（13），设置于固定在车体侧的外环（11）的内周，对于弹性体（13），将其径向中间的弯曲部（131）作为质心并将与该弯曲部（131）相比内径侧以及外径侧的可挠部（132、133）作为弹簧的共振频率为1500Hz以上。

Description

中心轴承支撑件
技术领域
本发明涉及一种通过中心轴承将汽车的传动轴旋转自如并且弹性地支撑在车体侧同时进行振动吸收以及缓冲的中心轴承支撑件。
背景技术
中心轴承支撑件将安装于汽车的传动轴的外周的中心轴承弹性地支撑在车体侧，降低行走中的传动轴侧和车体侧之间的振动传递。
如图3所示，这种中心轴承支撑件100一直以来具备：外环101；内环102，配置于外环101的内周，同时相互嵌合；波纹状弯曲形状的弹性体103，由橡胶状弹性材料（橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料）构成，弹性地连接上述外环101和内环102。外环101嵌接于安装在车体侧的未图示的支架，同时，内环102嵌接于在未图示的传动轴中的轴向中间部的外周面安装的中心轴承200的外座圈201。
弹性体103被通过轴心的平面切断的截面形状以向轴向一侧凸出的方式形成弯曲的形状，由此，能够较大设定变形的自由度。
即，该中心轴承支撑件100通过中心轴承200将传动轴弹性地并且旋转自如地支撑在车体侧，在传动轴上发生振动的情况下，伴随该传动轴侧的内环102和车体侧的外环101的相对偏心运动，弹性体103反复地屈伸，能够有效地断绝向上述车体侧的振动传递（例如参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-280342号公报
发明内容
（发明要解决的问题）
但是，根据上述现有的中心轴承支撑件100，在弹性体103中，由于径向中间的弯曲部103a与其内径侧的可挠部103b以及外径侧的可挠部103c厚度大致相同，因此弯曲部103a的质量稍大，而且，如上述那样，由于为弯曲形状而变形的自由度变大，因此当输入振动为常用频率范围（不到1500Hz，特别是600~1100Hz）时，弹性体103构成弯曲部103a作为质心（マス）并且内径侧的可挠部103b以及外径侧的可挠部103c作为弹簧的共振系统，引起共振（振动），因此，具有在上述频率范围内弹性体103的动态弹簧常数变高从而损坏振动吸收机能的问题。
并且，通常在上述的常用频率范围内，各构成部件的共振频率容易重叠，因此，根据现有形状的弹性体103，难以防止由于常用频率范围内的共振而引起的动态弹簧常数的上升。
本发明为鉴于以上各点而作成，其技术课题在于提供一种中心轴承支撑件，在输入传动轴的振动或发动机振动等引起的振动时，防止由于弹性体的共振，其动态弹簧常数变高，从而振动吸收机能下降的情况。
（解决技术问题的技术方案）
作为有效解决上述技术问题的方法，本发明的中心轴承支撑件的特征在于，保持中心轴承的内环，通过形成向轴向一侧凸出的弯曲形状并由橡胶状弹性材料构成的弹性体，设置于固定在车体侧的外环的内周，对于所述弹性体，将其径向中间的弯曲部作为质心并将与该弯曲部相比内径侧以及外径侧的可挠部作为弹簧的共振频率为1500Hz以上。
根据上述构成，即使输入作为该中心轴承支撑件的支撑对象的传动轴的旋转或发动机振动等引起的常用频率范围（不到1500Hz，特别是600~1100附近）的振动，在弹性体上也不会发生将弯曲部作为质心并将与该弯曲部相比外径部以及内径部作为弹簧的共振。
另外，本发明的中心轴承支撑件的特征在于，保持中心轴承的内环，通过形成向轴向一侧凸出的弯曲形状并由橡胶状弹性材料构成的弹性体，设置于固定在车体侧的外环的内周，所述弹性体形成为，厚度从其径向中间的弯曲部向径向两侧逐渐变厚，当将所述弯曲部的厚度设为t1，将与该弯曲部相比内径侧以及外径侧的可挠部的最大厚度设为t2时，则t1＜t2/2，所述内径侧的可挠部和外径侧的可挠部夹着所述弯曲部所成的内角比50°大。
即，通过如上述构成弹性体，和第一方面一样，弹性体的共振频率能够为1500Hz以上，因此，即使输入作为该中心轴承支撑件的支撑对象的传动轴的旋转或发动机振动等引起的常用频率范围（不到1500Hz）的振动，在弹性体上也不会发生将弯曲部作为质心并将与该弯曲部相比外径部以及内径部作为弹簧的共振。
（发明的效果）
根据本发明所涉及的中心轴承支撑件，弹性体不会由于常用频率范围的振动输入而产生共振，因此，能够有效地防止在常用频率范围的振动输入时，弹性体的动态弹簧常数变高，从而振动吸收机能降低的情况。
附图说明
图1是被通过中心轴承的轴心O的平面切断示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的优选实施方式的剖视图。
图2是将本发明所涉及的中心轴承支撑件的动态弹簧常数和频率的关系与现有的中心轴承支撑件比较示出的特性线图。
图3是被通过中心轴承的轴心O的平面切断示出现有技术所涉及的中心轴承支撑件的一个例子的半剖视图。
符号说明
1    中心轴承支撑件
11   外环
12   内环
13   弹性体
131  弯曲部
132  内径可挠部
133  外径可挠部
2    中心轴承。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明所涉及的中心轴承支撑件。图1是被通过中心轴承的轴心O的平面切断示出本发明所涉及的中心轴承支撑件的优选实施方式的剖视图。
图1中示出的中心轴承支撑件1由如下构成：外环11，压入嵌接于通过固定件等固定在车体侧的未图示的环状的支架的内周面；内环12，配置于该外环11的内周，嵌合于将支撑对象的未图示的传动轴旋转自如地支撑的中心轴承2；弹性体13，弹性地连接上述外环11和内环12之间。
具体而言，外环11以及内环12由钢材等金属构成，其中，内环12由通过外径部彼此相互嵌接而被一体化的第一金属环121和第二金属环122构成，在两金属环121、122之间，嵌合保持在传动轴的外周面安装的中心轴承2的外座圈31。
弹性体13由橡胶状弹性材料（橡胶材料或者具有橡胶状弹性的合成树脂材料）成形，其外周端部13a一体地硫化粘接于外环11，内周端部13b一体地硫化粘接于内环12中的第一金属环121的外周面，以向轴向一侧凸出的方式呈弯曲的截面形状。
并且，该弹性体13形成为厚度从径向中间的弯曲部131向径向两侧逐渐变厚，当将上述弯曲部131的厚度设为t1，将与该弯曲部131相比内径侧的可挠部（以下，称为内径可挠部）132以及外径侧的可挠部（以下，称为外径可挠部）133的最大厚度设为t2时，则
t1＜t2/2…（1）
另外，当将弹性体13的内径可挠部132相对于以轴心O为中心的假想圆筒面而成的角度设为α，将外径可挠部133相对于上述假想圆筒面而成的角度设为β时，则
α+β＞50deg…（2）
即，换言之，内径可挠部132和外径可挠部133夹着弯曲部131所成的内角为比50°大。
中心轴承2为已知的滚珠轴承，由相互同心配置的外座圈21以及内座圈22和以圆周方向等间隔旋转自如地被保持在其间的多个钢球23构成，钢球23和外座圈21以及内座圈22之间通过未图示的润滑油润滑。该中心轴承2，其外座圈21压入内环12中的第一金属环121的轴向中间部的内周面，同时通过第一金属环121和第二金属环122从轴向两侧被夹入，其内座圈22嵌合/固定于传动轴的外周面。
具备以上构成的中心轴承支撑件1通过中心轴承2将传动轴弹性地并且旋转自如地支撑在车体侧，在旋转的传动轴上发生振动的情况下，伴随该传动轴侧的内环12和车体侧的外环11的相对偏心运动，弹性体13反复地屈伸，因此能够有效地断绝向上述车体侧的振动传递。
因此，当将弯曲部131的质量设为m，内径侧可挠部132的弹簧常数设为k1，外径侧可挠部133的弹簧常数设为k2时，将弯曲部131作为质心并将内径侧可挠部132以及外径侧可挠部133作为弹簧的弹性体13的径向共振频率f以下式（3）表示。
（数1）
f = 1 2 π k 1 + k 2 m · · · ( 3 )
根据图示的实施方式，由于弹性体13成形为满足上述式（1）以及式（2）的形状，因此，弯曲部131的质量被控制的较小，同时，确保内径侧可挠部132的弹簧常数k1以及外径侧可挠部133所需的弹簧常数k2，从而能够将共振频率（最初固有振动频率模式）设定在1500Hz以上的范围。
并且，在弹性体13上发生共振的情况下，已知该弹性体13的动态弹簧常数变高，现有技术中，由于共振频率存在于常用频率范围（不到1500Hz，特别是600~1100Hz附近），因此，如图2中实线所表示的特性线图，具有在该频率范围内弹性体13的动态弹簧常数变高，该中心轴承支撑件1对于作为的支撑对象的传动轴的振动或发动机振动等的振动吸收机能降低的问题，但是，根据上述构成，由于弹性体13成形为满足式（1）以及式（2）的形状，因此，如图2中用虚线所表示的特性线图，弹性体13的共振频率在1500Hz以上的频率范围，因此，确保对于传动轴的振动或发动机振动等的良好的振动吸收机能。
另外，由于弹性体13形成为弯曲部131的厚度t1较薄（具体例子为2.5mm），厚度从弯曲部131开始向径向两侧逐渐变厚，因此能够充分地确保向径向以及轴向的变形的自由度。

Claims (2)

1.一种中心轴承支撑件，其特征在于，保持中心轴承的内环，通过形成向轴向一侧凸出的弯曲形状并由橡胶状弹性材料构成的弹性体，设置于固定在车体侧的外环的内周，对于所述弹性体，将其径向中间的弯曲部作为质心并将与该弯曲部相比内径侧以及外径侧的可挠部作为弹簧的共振频率为1500Hz以上。
2.一种中心轴承支撑件，其特征在于，保持中心轴承的内环，通过形成向轴向一侧凸出的弯曲形状并由橡胶状弹性材料构成的弹性体，设置于固定在车体侧的外环的内周，所述弹性体形成为，厚度从其径向中间的弯曲部向径向两侧逐渐变厚，当将所述弯曲部的厚度设为t1，将与该弯曲部相比内径侧以及外径侧的可挠部的最大厚度设为t2时，则t1＜t2/2，所述内径侧的可挠部和外径侧的可挠部夹着所述弯曲部所成的内角比50°大。
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