CN107850159B - 用于机动车的可切换的轴承套 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的轴承套(1)，其中轴承套(1)可在第一刚度级和第二刚度级之间切换。根据本发明，轴承套(1)具有抗扭地设置在内环(2)的外环周面上的第一弹性体环形件(3a)以及抗扭地设置在外环(4)的内环周面上的第二弹性体环形件(3b)，其中径向地在两个弹性体环形件(3a，3b)之间，中间环(5)抗扭地贴靠在两个弹性体环形件(3a，3b)上，其中此外，第一弹性体环形件(3a)能够经由中间环(5)和至少一个在端侧设置在轴承套(1)上的阻挡环(6a)跨接，以改变轴承套(1)的刚度。

Description

用于机动车的可切换的轴承套
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的轴承套，其中轴承套能够在第一刚度级和第二刚度级之间切换。
背景技术
在机动车的行驶机构中使用的轴承套的构造和从中得到的运行数据非常强地影响机动车的驾驶和转向性能。轴承套的弹簧常数或刚度的相对轻微的变化能够对车辆性能，例如转向不足或转向过量状态，以及底盘噪声、振动和行驶硬度产生显著的影响。根据轴承套的调节，机动车具有相对“软的”或相对“硬的”行驶状态。
从普遍已知的现有技术中已知在机动车的行驶机构区域中的不同的轴承套。一方面，已知纯机械的轴承套或橡胶轴承，所述轴承套或橡胶轴承具有限定的刚度。此外，已知具有确定的或可变的刚度的液压减振的行驶机构衬套。此外，已知具有磁流变液或磁流变弹性体的轴承，其中能够经由磁场改变刚度。
例如，DE 696 22 141 T2公开一种用于制造和应用具有可变的刚度的弹性衬套的方法，用于控制在机动车中的弹性转向器和机动车的车架构件之间的相对运动。弹性衬套具有可变的刚度，这通过如下方式实现，封入磁流变弹性体或凝胶，其刚度可在宽的范围内可变地调节，更确切地说通过可控磁场。可变的可控磁场借助于电磁体结构产生，所述电磁体结构作为结构的一部分完全集成到弹性衬套结构中。
发明内容
本发明的目的在于，实现一种用于机动车的轴承套，所述轴承套的刚度可机械地调节进而不基于液压的或磁流变的作用原理。
根据本发明，轴承套具有抗扭地设置在内环的外环周面上的第一弹性体环形件以及抗扭地设置在外环的内环周面上的第二弹性体环形件，其中径向地在两个弹性体环形件之间，中间环抗扭地贴靠在两个弹性体环形件上，其中此外，第一弹性体环形件可经由中间环和至少一个在端侧设置在轴承套上的阻挡环跨接，以改变轴承套的刚度。换言之，在第一和第二刚度级之间的变换通过如下方式进行，中间环贴靠在至少一个阻挡环上，进而跨接径向地设置在中间环和内环之间的第一弹性体环形件。因此，轴承套的刚度提高。
优选地，至少一个阻挡环具有至少三个支撑元件，用于径向容纳中间环的相应的轴向构成的凸起。至少三个凸起在此轴向地构成在中间环的端面上。在至少一个阻挡环的第一切换位置中，相应的凸起贴靠在至少一个阻挡环的相应的支撑元件上。换言之，中间环进而还有第二弹性体环形件和与其抗扭地连接的外环经由凸起和支撑元件支撑在至少一个阻挡环上。由于跨接第一弹性体环形件，因此轴承套的刚度相对高。在至少一个阻挡环的第二切换位置中，相应的凸起至少径向可移动，其中相应的凸起不贴靠在至少一个阻挡环的相应的支撑元件上。换言之，中间环进而还有第二弹性体环形件和与其抗扭地连接的外环经由第一弹性体环形件支撑在内环上。通过两个弹性体环形件的串联连接，实现相对柔和的减振，其中轴承套具有相对小的刚度。
根据一个优选的实施例，至少一个阻挡环经由轴承元件可转动地支承在内环上。优选地，轴承元件构成为滑动轴承套或滚动轴承。因此，在轴承套的第一切换位置中力流从外环伸展到第二弹性体环形件中，并且经由中间环和至少一个阻挡环伸展到内环中。
根据另一优选的实施例，至少一个阻挡环抗扭地与可转动地支承在内环上的栓连接。尤其地，栓可转动地支承在内环的内环周面上。对此，至少一个支撑元件设置在内环和栓之间。因此，在轴承套的第一切换位置中力流从外环伸展到第二弹性体环形件中并且经由中间环和至少一个阻挡环伸展到栓中。
尤其优选地，至少一个阻挡环设计用于轴承套的两个端面中的每个端面。因此，在第一切换位置中中间环径向地支撑在两个阻挡环上，其中第一阻挡环轴向地设置在轴承套的第一端面上，并且其中第二阻挡环轴向地设置在轴承套的第二端面上。尤其地，两个阻挡环轴向地与轴承套的相应的端面间隔开，进而不贴靠在其上。
根据另一优选的实施例，至少一个阻挡环具有用于每个凸起的彼此连接的相应的第一和第二留空部，其中相应的第一留空部基本上与相应的凸起互补地构成，并且其中相应的第二留空部至少在径向大于相应的第一留空部。因此，相应的第一和第二留空部形成连贯的留空部，在所述连贯的留空部中相应的凸起在转动阻挡环时可沿环周方向运动。换言之，为了改变轴承套的刚度，转动至少一个阻挡环，使得相应的凸起从第一留空部到达第二留空部中。在相应的第一留空部中，相应的凸起在轴承套负载的情况下径向地贴靠在阻挡环上。与此相应地，在相应的第二留空部中，相应的凸起在轴承套负载的情况下不仅径向可移动，而且轴向可移动，并且在此不贴靠在阻挡环上。因此，在第一切换位置中，至少一个阻挡环实现至少部分地阻挡中间环的运动自由度进而实现轴承套的刚度提高。
有利地，两个阻挡环轴向并排地设置在轴承套的端面上。尤其，两个阻挡环为了改变轴承套的刚度可相对转动。对此，两个留空部相反地设置在相应的阻挡环中。因此，轴承套的刚度改变通过沿第一转动方向转动第一阻挡环以及沿第二转动方向转动第二阻挡环进行。
本发明包括下述技术教导，为了改变轴承套的刚度，至少一个阻挡环可经由至少间接地与其连接的执行器相对于中间环转动。优选地，阻挡环具有在外环周面上的齿部，所述齿部与执行器的小齿轮轴啮合。此外优选地，执行器经由传动装置与至少一个阻挡环连接。传动装置在此轴向设置在轴承套上。此外，执行器优选包括电动机。
附图说明
其他改进本发明的措施在下文中连同对本发明的优选的实施例的描述根据附图详细示出。附图示出：
图1示出用于机动车的行驶机构转向器的立体图，其中行驶机构转向器具有根据本发明的轴承套，
图2a示出根据第一实施例的根据本发明的轴承套的立体图，
图2b示出图2a中的根据本发明的轴承套的立体图，
图3示出用于图解说明图2a中的根据本发明的轴承套连同传动装置和执行器的构造的示意的剖面图，
图4a示出根据第二实施例的根据本发明的轴承套的示意的侧视图，
图4b示出图4a中的根据本发明的轴承套的示意的剖面图，
图5a示出根据第一切换位置的根据本发明的轴承套的示意的细节图，
图5b示出根据第二切换位置的根据本发明的轴承套的示意的细节图，
图6a示出根据第一切换位置的根据本发明的轴承套的示意的细节图，所述轴承套具有两个轴向并排设置的阻挡环，和
图6b 示出根据第二切换位置的根据本发明的轴承套的示意的细节图，所述轴承套具有两个轴向并排设置的阻挡环。
具体实施方式
根据图1，根据本发明的轴承套1设置到行驶机构转向器17上的为此设有的孔16中。行驶机构转向器17安装在——此处未示出的——机动车的——此处未示出的——行驶机构中。在轴承套1的栓10上固定机动车的——在此未示出的——轴承载件。此外，行驶机构转向器17 具有另一孔16a，在所述另一孔中设置有机械的、不可切换的轴承套1a。换言之，轴承套1a构成为传统的橡胶轴承。在轴承套1a的栓10a上设置有——在此未示出的——车轮承载件。
根据图2a，根据本发明的轴承套1具有第一和第二弹性体环形件 3a、3b。第一弹性体环形件3a抗扭地设置在图2b中示出的内环2上。与此相对应地，第二弹性体环形件3b径向地设置在中间环5和外环4 之间。此外，中间环5径向地贴靠在第一弹性体元件3a上。此外，在端侧，在轴承套1上设置有阻挡环6a，所述阻挡环具有三个支撑元件 7a-7c，用于径向容纳中间环5的相应的轴向构成的凸起8a-8c。阻挡环6a通过轴向设置在其上的覆盖元件19轴向固定。为了改变轴承套1的刚度，第一弹性体环形件3a可经由中间环5和阻挡环6a跨接。对此，如在图2a中所示，中间环5经由三个凸起8a-8c径向地贴靠在阻挡环 6a上。在阻挡环6a的所述示出的切换位置中，轴承套1具有相对高的刚度。
图2b是图2a的详细图，其中未示出覆盖元件19。根据图2b，在内环2内设置有栓10。栓10在此抗扭地与阻挡环6a连接，其中阻挡环 6a上的三个径向构成的元件20a-20c形状配合地与栓10连接。此外，内环2具有三个轴向构成的元件21a-21c，用于形状配合地与覆盖元件 19连接。此外，在阻挡环6a转动时，内环2上的轴向构成的元件21a-21c 设计作为用于阻挡环6a上的径向构成的元件20a-20c的止挡面，进而在相应的切换位置中将阻挡环6a上的支撑元件7a-7c相对于中间环5上的凸起8a-8c定位。
根据图3，图2a中的根据本发明的轴承套1具有执行器13，所述执行器经由传动装置14与阻挡环6b连接。因此，阻挡环6a、6b分别设计用于轴承套1的两个端面中的每个端面。此外，阻挡环6b经由栓 10与阻挡环6a抗扭地连接。栓10经由两个滑动轴承套18a、18b抗扭地支承在内环2上。为了改变轴承套1的刚度，两个阻挡环6a、6b经由传动装置14由执行器13的电动机15转动。电动机15轴向地设置在传动装置14的壳体22上。经由小齿轮轴23，电动机15驱动传动装置 14。对此，小齿轮轴23与齿圈24啮合，其中齿圈24与太阳轮25一件式地构成。此外，太阳轮25与分级行星齿轮组26啮合，所述分级行星齿轮组经由栓27与阻挡环6a连接。对此，阻挡环6a具有法兰状地构成的部段，所述部段同时是行星架28。此外，分级行星齿轮组26也与在壳体22中构成的、静态固定的齿圈29啮合。第一弹性体环形件3a 径向地抗扭地设置在内环2和中间环5之间。此外，第二弹性体环形件 3b径向地抗扭地设置在中间环5和外环4之间。外环4套筒状地构成，并且被压入到——在此未示出的——行驶机构转向器的——在此未示出的——孔中。
根据图4a和4b，阻挡环6a、6b分别设计用于轴承套1的两个端面中的每个端面。中间环5朝向两个轴向侧分别具有四个轴向构成的凸起 8a-8d，其中然而由于轴承套1的侧视图仅示出四个凸起8a-8d。两个阻挡环6a、6b相同地构成。每个阻挡环6a具有用于每个凸起8a-8d的彼此连接的相应的第一和第二留空部11a-11d、12a-12d，其中相应的第一留空部11a-11d基本上与相应的凸起8a-8d互补地构成。换言之，相应的凸起8a-8d在相应的第一留空部11a-11d中仅具有最小间隙，使得在轴承套1负载时第一弹性体环形件3a经由中间环5和两个阻挡环6a、 6b跨接。此外，相应的第二留空部12a-12d构成为比第一留空部11a-11d大两倍多，使得在轴承套1负载时，允许中间环5的基本上径向的移动，进而实现两个弹性体环形件3a、3b的负载。
根据图4b，相应的阻挡环6a、6b经由相应的电动机15、15a能够随相应的小齿轮轴23、23a旋转。对此，相应的阻挡环6a、6b经由相应的轴承元件9a、9b可转动地支承在内环2上。
图5a和5b示出部分示出的根据本发明的可切换的轴承套1，所述轴承套能够在第一和第二刚度级之间切换，其中在图5b中示出可切换的轴承套1的相对小的刚度级，并且在图5a中示出相对高的刚度级。相对高的刚度级通过如下方式实现，在轴承套1负载时，中间环5的凸起8a贴靠在阻挡环6a的第一留空部11a中。相对小的刚度级通过如下方式实现，在轴承套1负载时，凸起8a在第二留空部12a中可自由运动。
根据图6a和6b，两个阻挡环6a、6b轴向并排地设置在轴承套1 的端面上。为了改变轴承套1的刚度，两个阻挡环6a、6b可相对转动。对此，两个留空部11a、12a和11b、12b反向地设置在相应的阻挡环6a、 6b中。在图6b中示出可切换的轴承套1的相对小的刚度级，并且在图 6a中示出相对大的刚度级。轴承套1从在图6a中示出的位置到在图6b 中示出的位置的刚度变化通过沿顺时针方向转动第一阻挡环6a以及沿逆时针方向转动第二阻挡环6b进行。轴承套1的具有两个轴向并排设置的阻挡环6a、6b的该实施方式尤其提供如下优点，凸起8a在两个阻挡环6a、6b的相应的第一留空部11a、11b中沿环周方向且径向地被阻挡。
需指出的是，相应的阻挡环6a、6b在图5a、5b、6a和6b中透明地示出。
附图标记列表：
1 轴承套
2 内环
3a，3b 弹性体环形件
4 外环
5 中间环
6a，6b 阻挡环
7a-7d 支撑元件
8a-8d 凸起
9a，9b 轴承元件
10 栓
11a-11d 第一留空部
12a-12d 第二留空部
13 执行器
14 传动装置
15，15a 电动机
16，16a 孔
17 行驶机构转向器
18，18a 栓
19 覆盖元件
20a-20c 轴向构成的元件
21a-21c 径向构成的元件
22 壳体
23，23a 小齿轮轴
24 齿圈
25 太阳轮
26 分级行星齿轮组
27 栓
28 行星架
29 齿圈

Claims (9)

1.一种用于机动车的轴承套(1)，其中所述轴承套(1)能够在第一刚度级和第二刚度级之间切换，
其特征在于，
所述轴承套(1)具有抗扭地设置在内环(2)的外环周面上的第一弹性体环形件(3a)，以及抗扭地设置在外环(4)的内环周面上的第二弹性体环形件(3b)，其中径向地在两个弹性体环形件(3a，3b)之间，中间环(5)抗扭地贴靠在所述两个弹性体环形件(3a，3b)上，其中所述第一弹性体环形件(3a)此外能够经由所述中间环(5)和至少一个在端侧设置在所述轴承套(1)上的阻挡环(6a)跨接，以改变所述轴承套(1)的刚度，至少一个所述阻挡环(6a)能够经由至少间接地与其连接的执行器(13)相对于所述中间环(5)转动，以改变所述轴承套(1)的刚度。
2.根据权利要求1所述的轴承套(1)，
其特征在于，
至少一个所述阻挡环(6a)具有至少三个支撑元件(7a-7c)，用于径向容纳所述中间环(5)的相应的轴向构成的凸起(8a-8c)。
3.根据权利要求1所述的轴承套(1)，
其特征在于，
至少一个所述阻挡环(6a)经由轴承元件(9a)能转动地支承在所述内环(2)上。
4.根据权利要求1所述的轴承套(1)，
其特征在于，
至少一个所述阻挡环(6a)抗扭地与能转动地支承在所述内环(2)上的栓(10)连接。
5.根据权利要求2所述的轴承套(1)，
其特征在于，
至少一个阻挡环(6a，6b)设计用于所述轴承套(1)的两个端面中的每一个。
6.根据权利要求1所述的轴承套(1)，
其特征在于，
至少一个所述阻挡环(6a)具有用于每个凸起(8a)的、彼此连接的相应的第一和第二留空部(11a，12a)，其中相应的第一留空部(11a)基本上与相应的凸起(8a)互补地构成，并且相应的第二留空部(12a)至少在径向上大于相应的第一留空部(11a)。
7.根据权利要求6所述的轴承套(1)，
其特征在于，
两个阻挡环(6a，6b)轴向并排地设置在所述轴承套(1)的端面上。
8.根据权利要求1所述的轴承套(1)，
其特征在于，
所述执行器(13)经由传动装置(14)与至少一个所述阻挡环(6a，6b)连接。
9.根据权利要求1所述的轴承套(1)，
其特征在于，
所述执行器(13)包括电动机(15)。
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