CN105465167B - 用于汽车悬架的滑动轴承 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车悬架的滑动轴承，包括同轴设置的第一座圈和第二座圈，第一座圈具有面向第二座圈的第一表面，第二座圈具有面向第一座圈的第二表面，第一表面和第二表面之间具有间隙；设于第一表面上的环形的第一滚道，设于第二表面上的环形的第二滚道；第一滚道、第二滚道中的一个为凸形滚道，另一个为凹形滚道，且均与轴承同轴；凸形滚道位于凹形滚道中、与凹形滚道部分接触，凸形滚道和凹形滚道形成至少一个环形接触部位，环形接触部位为线接触或者面接触、且与轴承同轴。凸形滚道和凹形滚道分别固设于第一座圈和第二座圈上，替代了现有滑动轴承中的滑动片，整个滑动轴承的部件减少，可以简化装配、降低成本。

Description

用于汽车悬架的滑动轴承

技术领域

本发明涉及轴承领域，具体涉及一种用于汽车悬架、特别是用于麦弗逊悬架的滑动轴承。

背景技术

麦弗逊悬架是目前在汽车前桥悬架中应用范围最广的一种独立悬架，其最大的特点就是将减震器和弹簧结合在一起，作为一个减震装置。

如图1所示，麦弗逊悬架一般包括减震装置10和连接于减震装置10顶部的平面轴承20(也称推力球轴承)，其中减震装置10包括减震器11和套设于减震器11外的弹簧12，平面轴承20包括上座圈21、下座圈22和设于上、下座圈之间的滚动体23，其中上座圈21与车身(图中未示出)连接，下座圈22与减震装置10连接。当承受载荷时，例如汽车颠簸或转向时，悬架会跟着转向节一起与车身之间发生相对转动，使得平面轴承20的上、下座圈发生相对转动，其中载荷中的一小部分可以通过平面轴承20内部的摩擦作用转化成热能被吸收，其余载荷则通过平面轴承20传递给减震装置10，由减震装置10吸收，最终达到减震的目的。

平面轴承中的上下座圈和滚动体一般为刚性材料，上下座圈与滚动体之间产生的摩擦为滚动摩擦，摩擦力较小。平面轴承的缺陷体现在以下两方面：

第一，减震效果差。一方面，由于材料的关系，当承受载荷时，载荷产生的震动能量在平面轴承中的损耗较少；另一方面，上下座圈与滚动体之间为滚动摩擦，摩擦力小，因此摩擦吸收的震动能量也较少。这两方面的因素导致平面轴承的减震效果较差。

第二，轴向尺寸大。为了保证平面轴承具有稳定的工作性能，滚动体的直径具有一定限制，这就导致滚动体直径不能太小，使得整个平面轴承的轴向尺寸大，不能满足汽车部件日趋小型化的要求。

为了解决上述问题，公开号为US5476326A的美国专利文献公开了一种采用合成树脂材料的滑动轴承，如图2所示，包括上座圈2、下座圈3以及设于上下座圈之间的滑动体4，滑动体4包括可承受径向载荷的第一滑动片41以及可承受轴向载荷的第二滑动片45，第一滑动片41与第二滑动片45与上下座圈之间均为面接触。

上述滑动轴承，由于上下座圈和滑动体均为相对柔性的合成树脂材料，震动能量在滑动轴承中的损耗相比于平面轴承有所增加；另外上下座圈和滑动体之间为滑动摩擦，摩擦力较大，因此摩擦吸收的震动能量也有所增加。因此相比于平面轴承来说，滑动轴承的减震效果较好；并且由于滑动体的轴向尺寸较小，在一定程度上也可以减小整个滑动轴承的轴向尺寸。

但是上述滑动轴承与平面轴承类似，由上下座圈与滑动体三部分组成，部件数量较多，导致装配复杂，成本较高。

发明内容

本发明提供一种新的用于汽车悬架、特别是用于麦弗逊悬架的滑动轴承，可以在保证良好减震效果和较小轴向尺寸的同时，减少部件数量，从而可以简化装配、降低成本。

本发明提供一种用于汽车悬架的滑动轴承，包括同轴设置的第一座圈和第二座圈，所述第一座圈具有面向所述第二座圈的第一表面，所述第二座圈具有面向所述第一座圈的第二表面，所述第一表面和第二表面之间具有间隙；还包括：环形的第一滚道，设于所述第一表面上；环形的第二滚道，设于所述第二表面上；所述第一滚道、第二滚道中的一个为凸形滚道，另一个为凹形滚道，且均与所述轴承同轴；所述凸形滚道位于所述凹形滚道中、与所述凹形滚道部分接触；所述凸形滚道和所述凹形滚道形成至少一个环形接触部位，所述环形接触部位为线接触或者面接触、且与所述轴承同轴。

可选的，所述第一滚道的接触位置位于所述第一滚道轴向最远离所述第一表面的一端，所述第二滚道的接触位置位于所述第二滚道轴向最远离所述第二表面的一端。

可选的，所述凸形滚道和所述凹形滚道线接触，所述凸形滚道的凸面和所述凹形滚道的凹面中，至少一个为弧面。

可选的，所述凸形滚道和所述凹形滚道面接触，所述第一滚道与所述第二滚道的接触面为平面或弧面。

可选的，凸形滚道的凸面或凹形滚道的凹面上设有若干凹槽，所述若干凹槽沿所在滚道的周向间隔分布。

可选的，所述凹槽沿径向方向贯穿所在滚道。

可选的，第一表面在所述第一滚道沿径向方向的外侧、第二表面在所述第二滚道沿径向方向的外侧，其中之一具有环形凹部，另一具有环形凸部，所述环形凹部、环形凸部均与所述轴承同轴，所述环形凸部空套于所述环形凹部。

可选的，所述环形凸部和所述环形凹部均为至少两个，且沿径向间隔设置；一个环形凸部对应一个环形凹部。

可选的，所述第一座圈的内周缘或外周缘上设有朝向第二座圈延伸的支撑部，所述支撑部远离所述第一座圈的一端具有朝向第一滚道延伸的第一凸缘；在径向方向上，所述第二座圈具有与所述支撑部径向相对的第二凸缘，所述第二凸缘在轴向上卡设于所述第一表面和所述第一凸缘之间；所述第一凸缘和所述第二凸缘之间至少有一个为环形、且与所述轴承同轴。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

凸形滚道和凹形滚道分别固设于第一座圈和第二座圈上，替代了现有滑动轴承中的滑动片，整个滑动轴承的部件减少，可以简化装配、降低成本。

进一步，凸形滚道或凹形滚道上设有凹槽，一方面可用于容纳润滑油，增加凸形滚道或凹形滚道之间的润滑，减小干摩擦；另一方面可用于容纳凸形滚道与凹形滚道之间由于摩擦产生的碎屑，防止碎屑磨损凸形滚道或凹形滚道。

附图说明

图1现有技术中麦弗逊悬架系统的结构示意图，其中悬架轴承为平面轴承；

图2是现有技术中用于麦弗逊悬架的滑动轴承的剖面示意图；

图3是本发明实施例一中滑动轴承的立体结构示意图；

图4是本发明实施例一滑动轴承中第二座圈的立体结构示意图；

图5是本发明实施例一滑动轴承中第一座圈的立体结构示意图；

图6是本发明实施例一的变形例中第一滚道和第二滚道的截面示意图；

图7是本发明实施例二滑动轴承中第二座圈的立体结构示意图；

图8是本发明实施例二滑动轴承中第一座圈的立体结构示意图；

图9是本发明实施例三滑动轴承中第一滚道和第二滚道的截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种用于汽车悬架的滑动轴承，参照图3并结合图4-5所示，包括同轴设置的第一座圈100和第二座圈200，第一座圈100用于连接车架(未图示)、且具有面向第二座圈200的第一表面101，第二座圈200用于连接减震器(未图示)、且具有面向第一座圈100的第二表面201，第一座圈100和第二座圈200在轴向上具有一定间隔，使得第一表面101和第二表面201之间具有间隙。第一座圈100和第二座圈200均为由多聚物材料内嵌钢条组成的复合结构，钢条用以加强滑动轴承的支撑刚度，其中多聚物材料可以选择自润滑多聚物。

参照图3并结合图4-5所示，第一座圈100具有环形的第一滚道110，设于第一表面101上；第二座圈200具有环形的第二滚道210，设于第二表面201上。第一滚道110为凸形滚道，第二滚道210为凹形滚道，且均与轴承同轴，其中凸形的第一滚道110位于凹形的第二滚道210中，凸形滚道与凹形滚道部分接触，且形成一个环形接触部位，该环形接触部位与轴承同轴。

本实施例中的滑动轴承省去了传统滑动轴承中的滑动体，结构紧凑、轴向尺寸更小。

当滑动轴承转动时，第一滚道110和第二滚道210之间由于相对转动而在接触部位发生摩擦，如果第一滚道110和第二滚道210之间的接触面积过大，一方面会使得摩擦损耗增加，另一方面会阻碍两条滚道之间的顺畅转动，造成滑动轴承的运转不畅，影响车辆的行驶性能。因此本实施例中设置第一滚道110和第二滚道210之间部分接触，以减小滑动摩擦产生的损耗。

具体地，第一滚道110的凸面和第二滚道210的凹面均为圆弧面，第一滚道110的尺寸略小于第二滚道210的尺寸，这样可以使得第一滚道110放置于第二滚道210中。第一滚道110与第二滚道210之间的环形接触部位为线接触。环形接触接部位的各接触点均位于同一圆周上，每一接触点至中心轴的距离均相等。第一滚道110的接触位置位于第一滚道110轴向最远离第一表面101的一端，第二滚道210的接触位置位于第二滚道210轴向最远离第二表面201的一端，每一接触点的切线均与轴承的中心轴垂直。这样可以比较好地承受轴向载荷。

当滑动轴承安装于汽车上而承受轴向载荷时，第一滚道110中与第二滚道210的接触部位在压力的作用下发生轻微变形，两条滚道之间的接触面积略微增加，上述线接触变成面接触，但是该接触面积仍旧保持在比较小的范围内，因此不会影响滑动轴承的性能。

与现有的滚动轴承相比，第一座圈100和第二座圈200之间为滑动摩擦，加上多聚物材料的摩擦系数较大，因此本滑动轴承转动时的摩擦力增大，可以吸收更多的震动能量；与现有的滑动轴承相比，第一座圈100与第二座圈200之间的接触面积变小，可以减少摩擦损耗，并保持滑动轴承的运转顺畅。

需注意的是，在其他实施例中，第一滚道110和第二滚道210之间的环形接触部位可以不止一个。如图6所示，环形接触部位除了位于两条滚道的顶端之外，还可以位于两条滚道的任意其他位置。

在其他实施例中，也可以设置成第一滚道为凹形滚道，第二滚道为凸形滚道，同时凸形的第二滚道位于凹形的第一滚道中；另外，凸形滚道的凸面和凹形滚道的凹面中，至少一个为弧面，其中的弧面也可以是椭圆弧面；或者上述凸面和凹面也可以是其他形状，例如可以是两段平面之间连接一段弧面的形状，但须保证第一滚道和第二滚道之间线接触。

参照图3并结合图4-5，第一表面101上设有两个环形凹部121，环形凹部121位于第一滚道110沿径向方向的外侧、且与第一座圈100同轴；第二表面上设有两个环形凸部221，环形凸部221位于第二滚道210沿径向方向的外侧、且与第二座圈200同轴；一个环形凹部121对应一个环形凸部221，并且环形凹部121空套于对应的环形凸部221外。

环形凹部121和环形凸部221形成迷宫式的密封结构，防止润滑油泄露，同时环形凹部121和环形凸部221之间具有微小的间隙，两者不接触，不影响轴承的正常转动。

在其他实施例中，环形凹部、环形凸部的数量可以根据密封要求来设置，理论上，环形凹部、环形凸部的数量越多、密封效果越好；另外，环形凹部和环形凸部的位置可以互换，即将环形凹部设于第二表面上，环形凸部设于第一表面上。

继续参照图3并结合图4-5，第一座圈100的内周缘上设有朝向第二座圈200延伸的支撑部130，支撑部130远离第一座圈100的一端具有朝向第一滚道110延伸的第一凸缘131；在径向方向上，第二座圈200的内周缘上具有与支撑部130径向相对的第二凸缘231，第二凸缘231在轴向上卡设于第一表面101和第一凸缘131之间；第一凸缘131和第二凸缘231均为环形，且与轴承同轴。第二凸缘231通过第一表面101和第一凸缘131在轴向上的限位实现定位，使得第二座圈200与第一座圈100相互卡扣，避免两者之间出现不必要的移动。当滑动轴承未安装于汽车上时，不承受轴向载荷，支撑部130的第一凸缘131在轴向上抵设于第二凸缘231上；当滑动轴承安装于汽车上时，其承受轴向载荷，第一座圈100和第二座圈200之间的间隔变小，第一凸缘131与第二凸缘231脱离接触，从而不影响滑动轴承的正常运转。

在其他实施例中，可以改变第一凸缘和第二凸缘的形状，但为了保证第一凸缘和第二凸缘之间形成卡合结构，第一凸缘和第二凸缘中至少一个应当为环形；另外，也可以设置支撑部和第一凸缘位于第一座圈的外周缘，相应的第二凸缘位于第二座圈的外周缘。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，参照图7，第二滚道210的凹面上设有若干凹槽211，若干凹槽211沿第二滚道210的周向间隔分布，并且，凹槽211沿径向方向贯穿第二滚道210。凹槽211具有两方面的作用，一是容纳润滑油，提升两条滚道之间的润滑度，减小干摩擦；二是容纳两条滚道之间由于摩擦产生的碎屑，防止两条滚道表面被碎屑磨损。

在其他实施例中，如图8所示，也可以设置在凸形的第一滚道上设置凹槽211，设置方式与本实施例相同。需注意的是，凹槽211只能在第一滚道110和第二滚道210上择一设置，而不能同时设置在第一滚道110和第二滚道210上，这是因为：在轴承承受轴向压力时，第一滚道110和第二滚道210之间的接触压力增大，第一滚道110相对地被压入第二滚道210内，如果第一滚道110和第二滚道210上都有凹槽，那么在第一滚道110和第二滚道210相对转动时，有可能会造成两条滚道由于凹槽之间干涉而发生卡止，影响轴承的正常运行。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，参照图9，本实施例的滑动轴承中，第一滚道110、第二滚道210之间的环形接触部位为面接触，第一滚道110与第二滚道210的接触面为平面。

其中该接触面在径向方向上的尺寸不大于第一滚道110凸面直径的二十分之一。

本实施例中，第一滚道110的凸面和第二滚道210的凹面均由两段弧面和一段与轴承轴向垂直的平面结合形成，其中平面位于两段弧面之间，第一滚道110和第二滚道210通过各自的平面相接触。

在其他实施例中，第一滚道和第二滚道的接触面也可以是弧面，例如圆弧面或者椭圆弧面。

在其他实施例中，当第一滚道和第二滚道之间的环形接触部位为多个时，也可以设置其中一部分环形接触部位为线接触，另一部分为面接触。

需要注意的是，本实施例的变形例中，也可以在两条滚道的其中之一上设置如实施例二中所示的凹槽。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种用于汽车悬架的滑动轴承，包括同轴设置的第一座圈和第二座圈，所述第一座圈具有面向所述第二座圈的第一表面，所述第二座圈具有面向所述第一座圈的第二表面，所述第一表面和第二表面之间具有间隙；

其特征在于，还包括：

环形的第一滚道，设于所述第一表面上；

环形的第二滚道，设于所述第二表面上；

所述第一滚道、第二滚道中的一个为凸形滚道，另一个为凹形滚道，且均与所述轴承同轴；

所述凸形滚道位于所述凹形滚道中、与所述凹形滚道部分接触；

所述凸形滚道和所述凹形滚道形成至少一个环形接触部位，所述环形接触部位为线接触或者面接触、且与所述轴承同轴；所述第一滚道的接触位置位于所述第一滚道轴向最远离所述第一表面的一端，所述第二滚道的接触位置位于所述第二滚道轴向最远离所述第二表面的一端。

2.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述凸形滚道和所述凹形滚道线接触，所述凸形滚道的凸面和所述凹形滚道的凹面中，至少一个为弧面。

3.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述凸形滚道和所述凹形滚道面接触，所述第一滚道与所述第二滚道的接触面为平面或弧面。

4.如权利要求1-3任一项所述的滑动轴承，其特征在于，凸形滚道的凸面或凹形滚道的凹面上设有若干凹槽，所述若干凹槽沿所在滚道的周向间隔分布。

5.如权利要求4所述的滑动轴承，其特征在于，所述凹槽沿径向方向贯穿所在滚道。

6.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，第一表面在所述第一滚道沿径向方向的外侧、第二表面在所述第二滚道沿径向方向的外侧，其中之一具有环形凹部，另一具有环形凸部，所述环形凹部、环形凸部均与所述轴承同轴，所述环形凸部空套于所述环形凹部。

7.如权利要求6所述的滑动轴承，其特征在于，所述环形凸部和所述环形凹部均为至少两个，且沿径向间隔设置；

一个环形凸部对应一个环形凹部。

8.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述第一座圈的内周缘或外周缘上设有朝向第二座圈延伸的支撑部，所述支撑部远离所述第一座圈的一端具有朝向第一滚道延伸的第一凸缘；

在径向方向上，所述第二座圈具有与所述支撑部径向相对的第二凸缘，所述第二凸缘在轴向上卡设于所述第一表面和所述第一凸缘之间；

所述第一凸缘和所述第二凸缘之间至少有一个为环形、且与所述轴承同轴。