CN105221588A - 用于轴承衬套的多层式启动盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于万向节的轴承衬套的启动盘，该启动盘具有由第一材料构成的、带有第一侧面和第二侧面的基体，其中至少基体的所述第一侧面具有弹性体。

Description

用于轴承衬套的多层式启动盘
技术领域
本发明实施例涉及一种用于轴承衬套、尤其万向节的轴承衬套的多层式启动盘或者叫承载盘(Anlaufscheibe)。其他实施例涉及具有多层式启动盘的轴承衬套以及一种具有至少一个这种轴承衬套的万向节。
背景技术
万向节是连接元件，其尤其用于连接两个能够围绕它们纵轴线转动的轴，所述轴具有未对准的、或相对可转动的纵轴线。万向节具有带有四个相互反向指向的枢轴的中央的万向节十字头，所述枢轴成对地设置在两个正交轴线上并且与朝向万向节十字头的中央的端部相互连接。为了改善这种可转动性，枢轴具有带有壳面和底部的轴承衬套，所述轴承衬套通常通过滚动轴承支承在枢轴上。设置在共同的轴线上的枢轴分别与万向节叉形端相连，因此轴可以围绕各个枢轴对的共同的轴线转动。为此枢轴的轴承衬套通常借助压配合容纳在相应的万向节孔中。
在运行中，在万向节内部出现许多不同的力和力矩，例如在枢轴和轴承衬套的底部之间的沿枢轴的轴线方向的压力。由于这种原因，在轴承衬套内部在轴承衬套的底部和枢轴之间设置启动盘，用于吸收或缓冲轴向力。这通过启动盘在承受负载时由初始形状开始的弹性变形以及在负载降低后弹性变形回复成初始形状进行。启动盘通常由相对较硬的塑料构成。
由DE6810086U已知一种用于万向节的轴颈的端面启动盘。这种已知的端面启动盘由热稳定的、高结晶和耐热的塑料制成，其中在制造时压入润滑袋。润滑袋例如设计为盆状的凹口。
由DE102005022570A1已知一种启动盘，其具有用于轴向启动轴承衬套的滚动体或启动可转动地支承在轴承衬套中的枢轴的启动面。在启动面的区域中构成具有多个凹口和突起的通过注塑技术微结构化的塑料件。
已知的启动盘的缺点在于，它们例如在万向节运行时在极端载荷下不仅弹性变形而且塑性变形。相较而言，启动盘的弹性变形在万向节卸载后重新回复，而启动盘的塑性变形会保留下来。由此在轴承衬套和枢轴之间产生不期望的缝隙。此外塑性变形的启动盘在较高负载下相比未塑性变形的启动盘易于出现较大的磨损以及更快地导致断裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于轴承衬套的启动盘，其在运行条件下基本上仅弹性变形。此外本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有这种启动盘的轴承衬套以及具有至少一个这种轴承衬套的万向节。
所述技术问题通过一种用于万向节的轴承衬套的启动盘解决，该启动盘具有由第一材料构成的、带有第一侧面和第二侧面的基体，其中至少基体的所述第一侧面具有弹性体。所述技术问题还通过一种轴承衬套以及万向节解决。
据此所述技术问题通过一种用于万向节的轴承衬套的启动盘解决，该启动盘具有由第一材料构成的、带有第一侧面和第二侧面的基体，其中至少基体的所述第一侧面具有弹性体。因此启动盘设计用于设置在轴承衬套中，其中启动盘优选具有外径，该外径基本上相当于或者略小于轴承衬套的内径。
这种在至少第一侧面上具有弹性体的启动盘尤其具有这样的优点，其具有特别好的减振特性以及更低的磨损，因为启动盘的压力负载主要导致弹性体的弹性变形和基体的较小的弹性变形。通过这种方式，基体较小地负载，因此基体即使在启动盘很高的压力负载时也仅弹性地变形。由此还可以保证轴承衬套的持久的无缝隙性。因此所述启动盘也可以用于暴露在特别高的轴向载荷中的轴承衬套。
所述启动盘的另一优点在于，其可以利用较小的耗费制造，因为在基体的第一侧面上的弹性体可以借助相对简单的技术手段安置。
在一种优选的实施形式中，弹性体层状地以至少一个弹性体层设置在第一侧面上。弹性体层优选完全覆盖第一侧面。作为备选，弹性体层仅部分地或者局部地覆盖所述第一侧面。弹性体层具有第一表面和第二表面，其中第一表面面向基体。
所述表面和/或第二表面具有一结构，例如具有带有平行的或对中设置的波纹的波纹结构和/或带有多个并排设置的圆柱和/或圆锥和/或四面体和/或棱锥体和/或截球体和/或其他柱体或凸头的凸头结构，所述结构横向于基体的第一侧面远离基体地延伸。
具有结构化的弹性体层的表面具有的优点在于，在启动盘的压力承受负载的情况下弹性体弹性地偏移到结构化的表面的空腔中并且由此启动盘的基体较小地弹性变形。因此启动盘的弹性变形性被改善。此外启动盘具有更高的负载性以及更大的抗磨损性能。
所述结构优选具有多个环，所述环围绕启动盘轴线对中地布置。这种弹性体层具有特别有利的弹性变形并且可以特别廉价地制造。
进一步优选地所述环具有基本上半圆形的横截面。这种形式的弹性体层具有特别有利的弹性变形并且可以特别廉价地制造。
在一种优选的技术方案中，所述弹性体具有丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)和/或聚氨酯(PU)。这些弹性体由于其机械性能而特别适用于多层的启动盘。
基体的第一材料优选具有玻璃纤维强化的PA66尼龙(聚酰胺)。PA66相对其他塑料的特征在于很高的刚性、很高的耐温性以及很高的磨损抗性。通过玻璃纤维尤其实现特别高的抗弯强度。
此外，所述技术问题通过一种用于万向节的轴承衬套解决，其具有圆柱形壳面和设置在轴承衬套的侧面上的底部，其中轴承衬套具有所述形式的启动盘。
启动盘的基体的第一侧面优选面向轴承衬套的底部。具有弹性体的第一侧面相比第二侧面更易于磨损。因此启动盘的寿命被进一步提高。
此外，所述技术问题通过一种具有万向节十字头的万向节解决，其中，万向节十字头具有四个相互反向指向的、圆柱形枢轴，它们成对地设置在万向节十字头的两个正交的枢轴轴线上并且利用端部相互连接。至少一个万向节叉形端具有至少两个同轴的叉孔，用于容纳万向节十字头的各个枢轴。所述枢轴分别具有一个轴承衬套，其中至少一个枢轴具有上述轴承衬套。
附图说明
以下结合附图中所示的实施例进一步阐述本发明。在附图中示意地示出：
图1示出具有按照现有技术的启动盘的轴承衬套的侧视图；
图2示出具有启动盘的第一实施形式的轴承衬套的侧视图；
图3示出具有启动盘的第二实施形式的轴承衬套的侧视图。
具体实施方式
以下参照附图详细地描述不同的实施例，在附图中示出以下实施例。在附图中线、层和/或区域的厚度尺寸为清楚起见而被夸张地显示。
在以下对仅示出示范性实施例的附图的说明中，相同的附图标记表示相同的或类似的部件。此外可以为部件和对象使用概括的附图标记，它们多次在实施例或附图中出现，但是在一个或多个特征方面共同地被说明。以相同的或概括的附图标记描述的部件或对象可以鉴于单独的、多个或全部特征(例如在尺寸方面)相同地说明，但是必要时也可以不同地说明，只要不通过说明书做其他解释或说明。
虽然实施例可以以多种方式变形和修改，但是附图中的实施例仅作为示例显示并且在此详细描述。但是需要澄清的是，没有故意将实施例局限于各自公开的形式，而是实施例可以覆盖更多的全部的落入本发明范围中的功能的和/或结构的修正、等效方案和备选方案。相同的附图标记在整个附图说明中表示相同或相似的元件。
需要注意的是，被说明与其他元件“相连”或“耦连”的元件可以是与其他元件之间相连或耦连，或可以存在中间元件。当相对地说明元件与其他元件“直接连接”或“直接耦连”时，则不存在中间元件。被用于说明元件之间的关系的其他的定义应该以相似方式解释(例如“之间”相对“直接之间”，“邻接”相对“直接邻接”等)。
在此所用的术语仅用于描述特定的实施例，并且不应该限制实施例。在此使用的单数形式的不定冠词和定冠词也包含复数形式，只要不明确地作其他说明。此外要说明的是，在此所用的表述例如“包含”，“包含的”，“具有”和/或“具有的”表示所述特征、所有的数、步骤、工作流程、元件和/或部件的存在性，但是不能排除一个或多个特征、所有的数、步骤、工作流程、元件、部件和/或它们构成的组的存在性或添加。
在图1中以侧视图方式示出的轴承衬套2具有圆柱形的壳面11和设置在端部上的底部12。轴承衬套2通过滚针轴承18可围绕枢轴轴线15转动地支承在仅部分显示的十字头13的枢轴14上。在滚针轴承18和轴承衬套2的底部12之间设置具有基体4和与枢轴轴线15同轴的盘轴线5的启动盘1。轴承衬套2的壳面11设置在万向节叉形端16的叉孔17中。启动盘1的第一侧面6面向轴承衬套的底部12中并且启动盘1的第二侧面7面向枢轴14和滚针轴承18。启动盘由第一材料构成。
枢轴14的沿底部12的方向的压力在启动盘1中引起基本上弹性的变型，因此启动盘1在卸载时再次弹性地回弹成原始形态。在超过第一压力时，启动盘1除了经历弹性变形还经历塑性变形，因此启动盘1在卸载后不能完全弹性地回复至原始形态，而是还留有变形。这导致了在启动盘1和底部12和/或枢轴14之间的缝隙，其也被称为轴承缝隙。
在图2的侧视图中所示的轴承衬套2与图1的轴承衬套2的区别在于启动盘1，其按照第一实施形式构成。启动盘在第一侧面6上具有带有第一表面9和第二表面10的弹性体层8。弹性体层8的第一表面9面向底部12并且第二表面10面向基体4。因此基体4可以保护弹性体层8不受由于枢轴14导致的磨损。
枢轴14朝向底部12的压力(其大于第一压力)会在启动盘1中引起弹性变形，因此启动盘1在卸载时又弹性地回弹至原始形态并且不会形成轴承缝隙。按照第一实施形式的启动盘1因此相对按照图1的传统的启动盘1具有较大的轴向承载性和更小的磨损以及改善的弹性变形性。
在图3中以侧视图方式示出的轴承衬套2与图1和图2所示的轴承衬套2的区别在于按照本发明的第二实施形式设计的启动盘1。启动盘1在第一侧具有带有第一表面9和第二表面10的弹性体层8。弹性体层8的第一表面9面向底部12并且第二表面10面向基体4。在弹性体层8的第一表面9上设置凹部19，其在该实施例中具有半圆形横截面。作为备选，横截面也可以设计为三角形或矩形、尤其正方形。在该实施例中凹部19设计为圆形的并且与启动盘轴线5同轴。
枢轴14朝向底部12的压力(其大于第一压力)会在启动盘1中引起弹性变形，因此启动盘1在卸载时又弹性地回弹至原始形态并且不会形成轴承缝隙。在此弹性体层8的一部分被挤压到凹部中。按照第二实施形式的启动盘1因此相对按照图1的传统的启动盘1具有较大的轴向承载性和更小的磨损以及改善的弹性变形性。
在前述说明中和附图中公开的特征既可以单独地也可以在任意组合中以各种造型实现实施例。
上述实施例仅描述了本发明的原理。应该理解的是，在此描述的布局和细节的修改和变型对于其他技术人员是可实施的。因此特别说明，本发明仅通过权利要求的保护范围限定，而不同结合说明书和实施例的描述所表述的具体细节限定。
附图标记清单
1启动盘
2轴承衬套
3万向节
4基体
5启动盘轴线
6第一侧面
7第二侧面
8弹性体层
9第一表面
10第二表面
11壳面
12底部
13万向节十字头
14枢轴
15枢轴轴线
16万向节叉形端
17叉孔
18滚针轴承
19凹部

Claims (10)

1.一种用于万向节(3)的轴承衬套(2)的启动盘(1)，该启动盘具有由第一材料构成的、带有第一侧面(6)和第二侧面(7)的基体(4)，其中，至少基体(4)的第一侧面(6)具有弹性体。
2.按照权利要求1所述的启动盘(1)，其中，弹性体层状地以至少一个弹性体层(8)设置在第一侧面上，该弹性体层具有第一表面(9)和第二表面(10)。
3.按照权利要求2所述的启动盘(1)，其中，第一表面(9)和/或第二表面(10)具有结构。
4.按照权利要求3所述的启动盘(1)，其中，所述结构具有多个环，所述环围绕启动盘轴线(5)对中地设置。
5.按照权利要求4所述的启动盘(1)，其中，所述环具有基本上半圆形的横截面。
6.按照前述权利要求之一所述的启动盘(1)，其中，弹性体具有NBR、FKM和/或PU。
7.按照权利要求6所述的启动盘(1)，其中，第一材料具有玻璃纤维加强的PA66尼龙。
8.一种用于万向节(3)的轴承衬套(2)，其具有圆柱形壳面(11)和设置在轴承衬套(2)的侧面上的底部(12)，其中，轴承衬套(2)具有按照权利要求1至7之一所述的启动盘(1)。
9.按照权利要求8所述的轴承衬套(2)，其中，启动盘(1)的基体(4)的第一侧面(6)面向轴承衬套(2)的底部(12)。
10.一种具有万向节十字头(13)的万向节(3)，其中，万向节十字头(13)具有四个相互反向指向的、圆柱形枢轴(14)，所述枢轴成对地设置在万向节十字头(13)的两个正交的枢轴轴线(15)上并且利用端部相互连接，其中，至少一个万向节叉形端(16)具有至少两个同轴的叉孔(17)，用于容纳万向节十字头(13)的各个枢轴(14)，其中，至少一个枢轴(14)具有按照权利要求8或9所述的轴承衬套(2)。
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