CN104295625A - 用于使两个待连接的轴部分对中的衬套布置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使两个待连接的轴部分对中的衬套布置(10)，所述衬套布置(10)具有：至少一个外衬套(12)，和布置在所述至少一个外衬套(12)的径向内部的至少一个内衬套(14)，所述至少一个外衬套(12)和所述至少一个内衬套(14)经由至少一个弹性体(16)连接，在所述至少一个弹性体(16)上形成至少一个密封唇(18)。根据本发明的衬套布置的特征在于在所述弹性体(16)中形成有至少一个环形凹槽(20)，凹槽(20)从所述衬套布置(10)的一个轴向端以使得至少一个凹槽(20)围绕所述至少一个密封唇(18)并且围绕所述内衬套(12)的轴向范围的至少一部分(32)径向地延伸的方式延伸进入所述弹性体(16)。

Description

用于使两个待连接的轴部分对中的衬套布置
技术领域
本发明涉及一种用于使两个待连接的轴部分对中的衬套布置，所述衬套布置具有至少一个外衬套和布置在所述至少一个外衬套的径向内部的至少一个内衬套。所述至少一个外衬套和所述至少一个内衬套经由至少一个弹性体连接，所述至少一个弹性体上形成至少一个密封唇。
背景技术
这种类型的衬套布置在现有技术中是已知的并且被公开在例如文献DE19531201A1和WO2004/097239A1中。
文献DE19531201A1公开了一种具有套管形状对中套圈的对中装置，橡胶弹簧布置被紧固至该对中装置。橡胶弹簧布置在对中套圈和能够引导对中销的内衬套之间延伸。橡胶弹簧布置围绕内衬套并且包括密封唇。邻近密封唇，橡胶弹簧布置完全填充在对中套圈和内衬套之间的径向区域。
WO2004/097239A1公开了一种具有管状件和插入管状件中的插件的轴承。中心插件嵌入在由橡胶制成的弹性对准套管中并且被固化在此套管上。在对中套管上形成有第一环形密封唇和第二环形密封唇。在这两个密封唇之间，弹性对中套管完全填充在管状件和中心插件之间的径向区域。
现有技术中已知的用于对中两个待要连接的轴部分的装置被频繁采用并且在实践中已被证明是完全适用的。
但是，已经发现，通过例如汽车业中转向轴和汽车扇形形式的驱动列的进一步发展，在待要连接的轴部分之间会更加频繁地发生较大的弯曲角度，即，大于3°。
申请人发现，在较大的弯曲角度下，密封唇可能从例如对中销中抬离，其结果是可能削弱对中装置或衬套布置的密封功能。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于以使得开头所述的这款衬套布置在较大弯曲角度处也安全且可靠地执行其作用进一步发展开头所述的这类衬套布置。
此目的通过具有权利要求1的特征的一种用于对中两个待连接的轴部分的装置实现。
本发明的进一步实施例通过所附的从属权利要求将变得明显。
在根据本发明的一种用于使两个待连接的轴部分对中的衬套布置的情形中，在所述弹性体中形成有至少一个环形凹槽。所述环形凹槽从所述衬套布置的一个轴向端以使得所述至少一个凹槽围绕所述至少一个密封唇并且围绕所述内衬套的轴向范围的至少一部分径向地延伸的方式延伸进入所述弹性体。
在此情形中，内衬套的轴向范围被理解为表示内衬套在衬套布置的中心轴向方向上的长度。因此，弹性体的环形凹槽至少与内衬套的轴向部分重叠或在共同的区域范围。
作为弹性体的在径向上围绕至少一个密封唇和内衬套的至少一个轴向部分的凹槽的结果，密封唇和内衬套可以与外衬套较大幅度地分开。密封唇耦接至内衬套并且可以跟随其运动。这样的优势在于，在转向轴和驱动列应用较大的弯曲角度的条件下，即，在4-5°范围中的弯曲角度条件下，密封唇跟随内衬套的运动并且不会通过其与外衬套的连接被从内衬套上抬离而丧失其密封作用。因而密封唇以及因此内衬套的运动较大程度上独立于外衬套。因此，密封唇在较大弯曲角度下也可以安全且可靠地执行其作用。
根据本发明的一个实施例，所述弹性体中的所述至少一个凹槽可以在所述内衬套的侧向表面和所述外衬套的内圆周表面之间至少部分地延伸。通过凹槽的这种设计，可以促进密封唇还有内衬套与外衬套的分开，并且可以防止在较大的弯曲角度条件下密封唇被抬离。
根据本发明的一个拓展形式，所述至少一个凹槽的轴向端区域可以被径向地包围在内衬套和外衬套之间。凹槽在弹性体的径向地位于内衬套和外衬套之间的区域中终止。
为了在由于待连接的轴部分带来的衬套布置的弯曲载荷的情况下实现外衬套和内衬套之间被引导的运动，并且为了不允许在外衬套和内衬套之间在径向方向上的过渡偏转，根据本发明的一个拓展形式，可以设置成，所述至少一个内衬套具有朝向外衬套的方向突出的环形部分。内衬套可以经由该突出部分和设置在外衬套和内衬套之间的弹性体被支撑在外衬套上。
根据本发明的一个实施例，弹性体中的至少一个凹槽可以一直延伸到至少一个内衬套的朝向外衬套的方向突出的部分，即，内衬套的朝向外衬套的方向突出的部分在轴向方向上界定弹性体内的凹槽。
所述至少一个凹槽可以基本平行于外衬套的内圆周表面地延伸进入弹性体。但是在另一种方式中，凹槽在平行于衬套布置的中心轴线的方向上延伸。
为了促进密封唇与外衬套的分开并且为了将密封唇更好地连接至内衬套，内衬套的侧向表面可以具有预定轮廓。因此，根据本发明的一个实施例，可以设置成所述内衬套的侧向表面，从轴向方向看时，包括平行于中心轴线延伸并且经由弯曲部分连接至朝向外衬套的方向突出的部分的部分。该突出的部分可以通过另一个弯曲部分连接。所述另一个弯曲部分并入平行于衬套布置的中心轴线延伸的部分。在每种情况下可以在内衬套的轴向端处设置倒角。换言之，在平行于衬套布置的中心轴线延伸的部分和内衬套的端面之间，在每种情况下可以形成倒角。
对于上述实施例可选的是，所述内衬套的侧向表面可以形成不同的轮廓。根据本发明的又一个实施例，所述内衬套的侧向表面，从轴向方向看时，可以包括与中心轴线成角度地延伸并且通过弯曲部分连接的线性或直线部分。所述弯曲部分可以并入朝向外衬套的方向突出的部分。所述突出的部分经由弯曲部分连接至与衬套布置中心轴线成角度地延伸的线性或直线部分。
通过内衬套的这种构造，可以想到的是内衬套不具有端面或者仅具有非常小的端面。
根据本发明的一个拓展形式，所述内衬套的侧向表面可以完全由弹性体围绕。
还可设置成，所述弹性体至少部分地遮盖所述内衬套的端面。衬套和弹性体之间的连接通常经由助粘剂形成。在此情况下，可以想到的是在内衬套的端面上设置助粘剂以用于连接弹性体。
优选地，所述外衬套的内圆周表面可以完全由弹性体遮盖。
根据本发明的一个实施例，所述密封唇和所述内衬套可以设置在外衬套的轴向端区域处。因此所述密封唇和所述内衬套可以不设置在外衬套中心，而是在外衬套的轴向端区域处偏移。
根据本发明的一个拓展形式，所述至少一个弹性体中的至少一个凹槽可以在径向上围绕内衬套(14)的轴向范围的约10％至40％。
本发明还涉及具有如上所述的这款衬套布置的对中装置。
此外，本发明涉及具有如上所述的衬套布置的扭矩传递装置。
附图说明
下面参考附图描述本发明的实施例，其中：
图1显示根据本发明的第一实施例的衬套布置的立体图；
图2显示根据本发明的第一实施例的衬套布置的立体的含轴剖面图；
图3显示根据本发明的第一实施例的衬套布置的含轴剖面图；
图4显示图3中局部Z的局部放大图；
图5显示根据本发明的第二实施例的衬套布置的立体图；
图6显示根据本发明的第二实施例的衬套布置的立体的含轴剖面图；
图7显示根据本发明的第二实施例的衬套布置的含轴剖面图；和
图8显示图7中局部Z的局部图。
具体实施方式
图1显示根据本发明的第一实施例的衬套布置的立体图，其通常用10表示。
衬套布置10包括外衬套12和内衬套14，其在图1中仅部分可见。外衬套12和内衬套14经由弹性体16彼此连接。在弹性体16上形成有密封唇18，密封唇18在衬套布置10的中心轴线M的方向上连接内衬套14。密封唇18的目的在于密封地支承例如对中装置的对中销(未显示)。
图1中可以看到凹槽20的轮廓，凹槽20沿中心轴线M的方向延伸进入弹性体16，从而将密封唇18与外衬套12上分开。
外衬套12是管状形式并且在径向上围绕内衬套14和弹性体16。
图2显示衬套布置10的含轴立体图。
外衬套12经由弹性体16连接至内衬套14。内衬套14具有两个轴向端面22和24。密封唇18在轴向方向上连接端面22。密封唇18和内衬套14布置在外衬套12的轴向端区域中，即，没有设置在外衬套12中的中心。
凹槽20在轴向方向上从外衬套12的轴向端开始延伸进入弹性体16，凹槽20平行于外衬套12的内圆周表面26延伸。凹槽20径向地围绕密封唇18以及内衬套14的在衬套布置10的中心轴线M方向上的范围的一部分。换言之，凹槽20在外衬套12的内圆周表面26和内衬套14的侧向表面28之间部分地延伸，即，凹槽20在弹性体16内的轴向端30被径向地包围在外衬套12的内圆周表面26和内衬套14的侧向表面28之间。
弹性体16连接至内衬套14的侧向表面28并且部分地在内衬套14的端面22和24之上延伸。可选地，弹性体16还可以连接至内衬套14的端面22和24或者附接至端面22和24。为了将弹性体16附接至外衬套12和内衬套14，首先涂敷助粘剂，接着弹性体16被固化在外衬套12的内圆周表面26上和内衬套14的侧向表面28上。
弹性体16设置在外衬套12的整个内圆周表面26之上，即，薄的弹性体层还在凹槽20的区域中、外衬套12的内圆周表面26之上延伸。
图3显示衬套布置10的含轴剖面图。
内衬套14及其侧向表面28具有预定轮廓。从端面22开始，设置有平行于中心轴线M延伸并且经由弯曲部分34连接至朝向外衬套12的方向突出的部分36的部分32。突出的部分36接着连接至弯曲部分38，弯曲部分38并入相对于中心轴线M线性延伸的部分40。在端面22和24处或者在从端面22和24至平行于中心轴线M延伸的部分34和40的过渡处，在每种情况下设置环绕的倒角42。
在图3中，清楚的是密封唇18在中心轴线M的方向上比内衬套14的内圆周表面44在径向上突出更多。原因在于密封唇18的目的在于例如相对于对中销(未显示)密封衬套布置10。
外衬套12和内衬套14均为旋转对称体。
在弯曲载荷的情况下同时也在沿径向方向偏转的情况下，内衬套14可以经由朝向外衬套12的方向突出的部分36被支撑在外衬套12或其内圆周表面26上。
图4显示图3中局部Z的局部放大图。
从根据图4的放大图，清楚的是凹槽20径向地围绕密封唇18和内衬套14的平行于中心轴线M延伸的部分32(也参见图3)。凹槽20差不多延伸到内衬套14的突出部分36，即，凹槽20大致在弯曲部分34的水平处终止。突出部分36在轴向方向上界定弹性体16中的凹槽20。
弹性体16在外衬套12的内圆周表面26上的弹性体层在凹槽20的区域中的厚度与在突出部分36的端面46和外衬套12的内圆周表面26之间的弹性体层的厚度大致相同。
密封唇18在端面22的较大区域之上延伸，即，端面22的小区域没有被密封唇18或弹性体16遮盖。
从图1至4的所有图中可以看到，凹槽20在径向上围绕密封唇18和内衬套14直至部分32至部分34的过渡处。结果，密封唇18与外衬套12以机械方式分开。缘于凹槽20，密封唇18可以在弯曲载荷的情况下跟随内衬套14的运动并且可以有效防止密封唇18从内衬套14以及例如从对中销(未显示)抬离。
下面描述本发明的另一个实施例。对于相同类型和相同功能的部件，可以采用相同参考符号但是在前面加上数字“1”。
图5显示根据本发明的第二实施例的衬套布置110的立体图。
衬套布置110包括外衬套112和内衬套114，其经由弹性体16彼此连接。在弹性体116上形成密封唇118，密封唇118在轴向方向上连接内衬套114。
图6显示衬套布置110的含轴剖面图。
与参考图1至14中所描述的实施例相比，根据此实施例的内衬套114的侧向表面128具有不同的轮廓。根据此实施例的内衬套114具有端面122和124，端面122和124在径向方向上具有非常薄的形式，即，与上述的实施例相比被减小。
从端面22开始，内衬套114，在轴向方向上看时，具有线性或直线部分148，该线性或直线部分148与中心轴线M成一定角度地延伸，并且连接弯曲部分150。弯曲部分150并入朝向外衬套112的方向突出的部分152中。突出的部分152经由弯曲部分154连接至线性的、但是与衬套布置110的中心轴线M成一定角度地延伸的部分156。换言之，根据此实施例的内衬套114设有倾斜部分148和156以及相当小的端面122和124。
凹槽120从外衬套112的轴向端部开始沿轴向方向延伸进入弹性体116。凹槽120在径向上围绕密封唇118和内衬套114的部分148，即内衬套114的轴向范围的部分148。
图7显示衬套布置110的剖面图。内衬套114的侧向表面128具有倾斜部分148、弯曲部分150、朝向外衬套的方向突出的部分152、弯曲部分154和与中心轴线M成角度地延伸或倾斜地延伸的部分156。
从图7中，可以清楚地看到的是凹槽120径向地围绕密封唇18和内衬套114的部分148。内衬套114可以经由内衬套114的突出部分152或突出部分152的表面158经由外衬套112的内圆周表面126上的弹性体116被支撑。弹性体116完全在内衬套114的侧向表面128之上延伸。
正如在第一实施例中的，弹性体116的薄弹性体层在外衬套112的内圆周表面126的没有布置内衬套114和密封唇118的区域之上延伸。在内圆周表面126的布置有内衬套114的区域中，弹性体116连接内衬套114的侧向表面128至外衬套112的内圆周表面126。
图8显示图7中局部Z的部分放大图。
在图8中可以看到的是内衬套114的侧向表面128的倾斜延伸部分148。
凹槽120在轴向方向上延伸进入弹性体116的程度使得其可以在径向上围绕内衬套114的侧向表面128的部分148。凹槽120在轴向方向上大约延伸至倾斜部分148至弯曲部分150的过渡处或在此过渡处终止。
结果，密封唇118与外衬套112以机械方式分开。缘于凹槽120，密封唇118可以在弯曲载荷的情况下跟随内衬套14的运动并且可以有效防止密封唇18从内衬套14抬离。

Claims (15)

1.一种用于使两个待连接的轴部分对中的衬套布置(10)，所述衬套布置(10)具有：
至少一个外衬套(12)，和
布置在所述至少一个外衬套(12)的径向内部的至少一个内衬套(14)，
所述至少一个外衬套(12)和所述至少一个内衬套(14)经由至少一个弹性体(16)连接，在所述至少一个弹性体(16)上形成至少一个密封唇(18)，
其特征在于，在所述弹性体(16)中形成有至少一个环形凹槽(20)，所述凹槽(20)从所述衬套布置(10)的一个轴向端以使得所述至少一个凹槽(20)围绕所述至少一个密封唇(18)并且围绕所述内衬套(12)的轴向范围的至少一部分(32)径向地延伸的方式延伸进入所述弹性体(16)。
2.根据权利要求1所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述弹性体(16)中的所述至少一个凹槽(20)至少部分地在所述内衬套(14)的侧向表面(28)和所述外衬套(12)的内圆周表面(26)之间延伸。
3.根据权利要求1或2所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述至少一个凹槽(20)的轴向端区域(30)被径向地包围在内衬套(14)和外衬套(12)之间。
4.根据权利要求1至3中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述至少一个内衬套(14)具有朝向外衬套(12)的方向突出的环形部分(36)。
5.根据权利要求4所述的衬套布置(10)，其特征在于，
弹性体(16)中的至少一个凹槽(20)一直延伸到至少一个内衬套(14)的朝向外衬套(12)的方向突出的部分(36)。
6.根据前述权利要求中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述至少一个凹槽(20)基本平行于外衬套(12)的内圆周表面(26)地延伸进入弹性体(16)。
7.根据前述权利要求中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述内衬套(14)的侧向表面(28)，从轴向方向看时，包括平行于中心轴线延伸并且经由弯曲部分(34)连接至朝向外衬套(12)的方向突出的部分(36)的部分(32)，该突出的部分(36)通过另一个弯曲部分(38)连接，所述另一个弯曲部分(38)并入平行于衬套布置(10)的中心轴线(M)延伸的部分(40)，在每种情况下在内衬套(14)的轴向端处设置倒角(42)。
8.根据权利要求1至6中的任一所述的衬套布置(110)，其特征在于，
所述内衬套(114)的侧向表面(128)，从轴向方向看时，包括与中心轴线(M)成角度地延伸并且通过弯曲部分(150)连接的线性或直线部分(148)，所述弯曲部分(150)并入在外衬套(112)的方向上突出的部分(152)，该突出的部分(152)经由弯曲部分(154)连接至与衬套布置(10)的中心轴线(M)成角度地延伸的线性或直线部分(150)。
9.根据前述权利要求中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述内衬套(14)的侧向表面(28)完全由弹性体(16)围绕。
10.根据前述权利要求中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述弹性体(16)至少部分地遮盖所述内衬套(14)的端面(22,24)。
11.根据前述权利要求中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述外衬套(12)的内圆周表面(26)完全由弹性体(16)遮盖。
12.根据前述权利要求中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述密封唇(18)和所述内衬套(14)设置在外衬套(12)的轴向端区域处。
13.根据前述权利要求中任一所述的衬套布置(10)，其特征在于，
所述至少一个弹性体(16)中的至少一个凹槽(20)在径向上围绕内衬套(14)的轴向范围的约10％至40％。
14.一种对中装置，具有根据权利要求1至13中的任一项所述的衬套布置(10，110)。
15.一种扭矩传递装置，具有根据权利要求1至13中的任一项所述的衬套布置(10，110)。
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