CN108253011B - 车用轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车用轴承装置，用于车辆车身内紧固卸扣(301)的轴承端(303)，所述轴承装置(100)包括外套(101)、内套(103)以及套筒形塑料滑动轴承(105)，其中，该套筒形塑料滑动轴承(105)环绕所述内套(103)且以不可转动方式连接至该内套(103)，该内套(103)以可滑动方式安装于所述外套(101)中，所述套筒形塑料滑动轴承(103)长于所述外套(101)且由突出于所述外套(101)之外的第一套筒缘(107)限定，该第一套筒缘(107)具有为所述套筒形塑料滑动轴承(105)提供形状锁定式防转动结构的形状。

Description

车用轴承装置
技术领域
本发明涉及一种车辆车身内紧固卸扣的轴承端所使用的轴承装置。
背景技术
可轴向转动(尤其滑动)轴承通常由彼此套设的两个轴承套形成。轴承的动态特性及磨损情况尤其决定于轴承在轴承座内的紧固方式。一般而言，轴承内套通过螺纹连接紧固于轴承座内，其中，轴承由轴承座或止推垫圈的接触面限定。
此类紧固方式使得轴承转动轴与轴承座之间的径向距离极小。如此，与将轴承紧固至更加远离轴线的方式相比，轴承内套和轴承座不得不承担更大的力。此外，在此紧固方式中，轴承的固定配合取决于所述螺纹连接的紧固力矩，因此该轴向螺纹连接必须承受轴承的切向作用力矩。这使得轴承上的机械负载增大，从而尤其使得轴承在起动转矩、运转阻力和平滑度方面的表现变差。
此外，轴承座与轴承之间或止推垫圈与轴承之间的摩擦可导致磨损增大。这使得轴承使用寿命缩短或维护工作量增大。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一类更加高效的轴承装置，该轴承装置可改善轴承的紧固方式、动态特性以及耐久性。
此目的由独立权利要求的特征解决。其有利实施方式形成说明书、附图及从属权利要求的技术方案。
本发明基于如下发现：上述问题由一种套筒形塑料滑动轴承解决，该轴承插置于轴承套之间并具有带防转动结构的套筒缘。该套筒缘尤其设置为以形状配合方式保持轴承端板或轴承座，其中，该套筒缘的径向轮廓与所述轴承端板或轴承座的径向轮廓相接合。
根据第一方面，本发明涉及一种车辆车身内紧固卸扣的轴承端所用的轴承装置，包括：外套、内套以及套筒形塑料滑动轴承，其中，该套筒形塑料滑动轴承环绕所述内套且以不可转动方式连接至该内套，该内套以可滑动方式安装于所述外套中，其中，所述套筒形塑料滑动轴承长于所述外套且由突出于所述外套之外的第一套筒缘限定，该第一套筒缘的形状为所述套筒形塑料滑动轴承提供形状锁定式防转动结构。
所述外套与轴承内部部件可形成两件式轴向滑动轴承，其中，该轴承内部部件尤其由所述套筒形塑料滑动轴承和所述内套所组成的材料结合式或形状配合式组装体构成。所述套筒形塑料滑动轴承以及所述外套内表面的旋转对称形状可优化所述轴承内部部件在所述外套内的可转动式安装。
与旋转对称形状不同的形式可以为形成于所述套筒形塑料滑动轴承或所述外套的内部侧向表面上的对滑动能力不构成妨碍的凹陷部或结构。通过这些结构，可以在所述套筒形塑料滑动轴承和所述外套之间形成用于保持润滑剂的空腔。通过这种方式引入所述套筒形塑料滑动轴承和所述外套之间的润滑剂可提高所述轴承装置的滑动性能。
此类结构还可改变所述套筒形塑料滑动轴承与所述外套内部侧向表面之间的接触面积。举例而言，其可改变表面压力，从而有利地调整所述轴承装置的动态特性。
在一种实施方式中，通过所述防转动结构，所述轴承装置可实现轴向紧固，而且尤其设置为紧固至车身上。
在一种实施方式中，用于提供所述形状锁定式防转动结构的第一套筒缘具有多边形截面、不对称截面或椭圆形截面，该多边形截面尤其为六边形截面，该不对称截面尤其为斜切截面或单边截面。
防转动结构或者该防转动结构的对应结构(尤其轴承端板)的形状可使得作用于该防转动结构上的作用力发生变化。当所述轴承装置绕该轴承装置的纵向轴线作旋转运动时，切向力作用于所述防转动结构的对应结构上。当该防转动结构设置为具有多边形截面时，所述切向力的一部分集中于该多边形截面的中心点上，从而使得所述套筒缘和所述防转动结构的对应结构承受作用于所述中心点上的更大的力。这使得所述第一套筒缘和所述防转动结构的对应结构的材料需要具有更大的抗变形性能。通过有利地结合所述防转动结构的形状以及对该防转动结构和所述第一套筒缘的材料的选择(尤其对塑料的选择)，可以以有利方式实现所述第一套筒缘与所述防转动结构的对应结构之间的力传递，并因而实现所述套筒形塑料滑动轴承与所述防转动结构的对应结构之间的力传递。如此，可尤其实现所述防转动结构的对应结构在所述轴承装置上的固定设置。
在一种实施方式中，所述外套不具有旋转对称形状，而是尤其形成为紧固卸扣的外套，或者可插置于该紧固卸扣内。该紧固卸扣为所述轴承装置的紧固提供了可能性。
所述紧固卸扣可设置为用于保持弹簧，尤其片簧。如此，所述紧固卸扣与所述轴承装置共同为弹簧的支承式紧固，尤其在车辆上的支承式紧固提供了可能性。
在一种实施方式中，所述轴承装置具有轴承端板，其中，该轴承端板具有开孔，所述第一套筒缘可以以形状配合的方式引入该开孔内，而且以形状配合及不可转动方式保持于该开孔内。
在一种有利例示实施方式中，为了实现与所述第一套筒缘的形状配合连接，所述轴承端板可具有凹陷部而非开孔。在该实施方式中，所述内套短于所述套筒形塑料滑动轴承，或者与其具有相同长度，并且不突出于所述第一套筒缘之外。如此，所述防转动结构可形成于所述第一套筒缘的处于该第一套筒缘与所述轴承端板之间的端面上，或者该防转动结构由用于该第一套筒缘端面上的防转动结构的补充。
在一种实施方式中，用于所述形状锁定式防转动结构的开孔具有与所述第一套筒缘的几何形状相对应的几何形状。当该防转动结构和所述第一套筒缘大小合适时，除了紧密的形状配合之外，该防转动结构和所述第一套筒缘之间还可实现密封，并因而实现所述轴承装置的密封。
在一种实施方式中，所述形状锁定式防转动结构由所述第一套筒缘与所述开孔的相互锁定实现。该相互锁定可由所述套筒缘表面上的加工轮廓及所述开孔表面上的加工轮廓实现，其中，该开孔表面的加工轮廓与所述套筒缘表面的凹入轮廓至少部分对应。除了上述不可转动的形状配合之外，通过该相互锁定，还可实现所述套筒形塑料滑动轴承相对于所述轴承端板的密封。
在一种实施方式中，所述轴承端板具有将所述套筒形塑料滑动轴承相对于所述外套密封的周向密封件。
在一种实施方式中，所述套筒形塑料滑动轴承由第二套筒缘限定，其中，该第二套筒缘具有形成套环的形状，该套环设置为沿轴向方向对所述外套进行支承。
当所述套筒缘的外直径小于所述外套的内直径时，所述外套可沿所述轴承装置的纵向轴线相对于所述内套移动。这可用于实现所述轴承装置的轴向移动，从而防止机械负载，尤其压力或摩擦负载。
在一种实施方式中，所述第二套筒缘具有将所述套筒形塑料滑动轴承相对于所述外套密封的周向密封件。
在一种实施方式中，各周向密封件设置为环形密封件，尤其为O形环密封件或X形环密封件或D形环密封件。
所述轴承端板和/或所述第二套筒缘内的密封件适于防止润滑剂从所述轴承装置溢出，尤其冲出。此外，其可有利地防止污物进入所述轴承。
在一种实施方式中，所述套筒形塑料滑动轴承由塑料，尤其注塑塑料，一体形成，而且所述内套和外套由金属制成。形成所述套筒形塑料滑动轴承的所述一体式塑料套可例如由塑料注塑成型工艺制成，在该工艺中，塑料注入至所述内套和外套之间。如此，可实现极高制造效率的优点。
在一种实施方式中，所述套筒形塑料滑动轴承注塑成型至所述内套上。如此，可实现极高制造效率的优点。
在一种实施方式中，所述内套的面向所述套筒形塑料滑动轴承的外表面具有滚花。
通过该滚花，可以实现所述套筒形塑料滑动轴承与所述内套的施力配合或形状配合连接。该滚花可相对于所述轴承装置的纵向轴线以轴向、横向或对角线方向形成。如此，可提高所述内套与所述套筒形塑料滑动轴承之间的附着力。该滚花的取向决定了所述套筒形塑料滑动轴承与所述内套之间的附着力及滑动摩擦阻力：轴向取向可减少滑动；横向取向可减少轴向位移；对角线方向的取向既可实现减少滑动，也可减少轴向位移。
所述滚花的另外一个有利实施方式为螺旋滚花。除了例如通过支承所述轴承端板和所述外套的套环式第二套筒缘而实现所述套筒形塑料滑动轴承的轴向固定之外，还可以实现该套筒形塑料滑动轴承与所述内套之间的施力配合和形状配合。
在一种实施方式中，所述套筒形塑料轴承或者所述外套的面向该套筒形塑料滑动轴承的侧向表面具有至少一个用于保持润滑剂，尤其永久润滑剂的凹陷部，尤其腔形的凹陷部。
通过引入润滑剂，可以减小所述套筒形塑料滑动轴承的外表面与面向该套筒形塑料滑动轴承的侧向表面之间的摩擦。如此，可实现减小所述轴承装置的起动转矩的优点。
所述凹陷部可增大所述轴承装置内的润滑剂量，从而使得在该轴承装置的使用寿命当中无需重新填充润滑剂或对该轴承装置进行重新润滑。如此实现的优点在于，由于所述轴承装置的磨损减小，因此可减少该轴承装置的维护工作量，并延长其使用寿命。
根据第二方面，本发明涉及一种机动车辆的紧固装置，包括：具有轴承端的紧固卸扣；以及设置于该轴承端内的所述轴承装置。
在一种实施方式中，所述外套插入或压入所述紧固卸扣的轴承端的开孔内，该外套为紧固卸扣的外套。
根据第三方面，本发明涉及一种车辆车身内紧固卸扣的轴承端所用的轴承装置的制造方法，该方法包括：提供外套和内套，该内套长于所述外套；在所述内套上通过注塑成型获得套筒形塑料滑动轴承，该套筒形塑料滑动轴承以不可转动方式连接至所述内套且以可相对于所述外套滑动的方式安装，该塑料滑动轴承长于所述外套，且由突出于所述外套之外的第一套筒缘限定；以及将所述第一套筒缘塑形为具有为所述套筒形塑料滑动轴承提供形状锁定式防转动结构的形状。
在一种实施方式中，为了形成所述轴承装置，先通过注塑成型在所述内套上形成所述套筒形塑料滑动轴承，然后在所述外套内插入内套/套筒形塑料滑动轴承组合体。
在一种实施方式中，用于形成所述套筒形塑料滑动轴承的塑料注入至所述内套和所述外套之间。在此情形中，该塑料注塑至所述内套上。
在一种实施方式中，用于所述形状锁定式防转动结构的所述第一套筒缘的截面为多边形截面、不对称截面或椭圆形横截面，该多边形截面尤其为六边形截面，该不对称截面尤其为斜切截面或单边截面。
在一种实施方式中，在将所述套筒形塑料滑动轴承注塑至所述内套上的同时，形成所述第一套筒缘的截面形状。
在一种实施方式中，所述第一套筒缘以形状配合且不可转动的方式连接至轴承端板，该轴承端板具有开孔，所述第一套筒缘以形状配合方式引入所述开孔内。所述轴承端板尤其压置于所述第一套筒缘上。
在一种实施方式中，所述套筒形塑料滑动轴承和所述外套之间引入润滑剂，该润滑剂减少该套筒形塑料滑动轴承和所述外套之间的摩擦。
在一种实施方式中，所述轴承端板和所述第二套筒缘之间插入密封件，从而减少或防止润滑剂从所述轴承装置的任何逸出。
在一种实施方式中，所述轴承装置仅通过所述轴承端板和所述套环形第二套筒缘密封，从而无需其他密封件。
上述方法的其他特征可直接从所述轴承装置的形状或结构中看出。
附图说明
以下参考附图，对本发明的其他例示实施方式进行更加详细的描述，附图中：
图1所示为根据一种实施方式的轴承装置；
图2所示为根据一种实施方式的轴承装置；
图3所示为根据一种实施方式的紧固装置。
附图标记列表
100 轴承装置
101 外套
103 内套
105 套筒形塑料滑动轴承
107 第一套筒缘
109 轴承端板
111 周向密封件
113 第二套筒缘
115 周向密封件
117 凹陷部
119 侧向表面
121 外表面
123 中心轴线
300 紧固装置
301 紧固卸扣
303 轴承端
具体实施方式
图1为轴承装置100的截面图，该轴承装置包括外套101、内套103以及套筒形塑料滑动轴承105。套筒形塑料滑动轴承105环绕内套103，并以不可转动方式连接至该内套。内套103以可滑动方式安装于外套101中，其中，套筒形塑料滑动轴承105长于外套101，且由伸出外套101之外的第一套筒缘107限定，第一套筒缘107具有为套筒形塑料轴承105提供形状锁定式防转动结构的形状。该轴承装置的图示截面沿该轴承装置的纵向轴线延伸，其中，图中仅示出了内套103的中心轴线123一侧的部分。轴承装置100的纵向轴线例如为内套103的中心轴线123。
在如图1所示的实施方式中，套筒形塑料滑动轴承105由第二套筒缘113限定，其中，第二套筒缘113具有套环形状。第二套筒缘113在外套101的端面上至少部分环绕该外套101。
在如图1所示的实施方式中，轴承装置100具有轴承端板109，其中，该轴承端板109具有开孔，第一套筒缘107以形状配合的方式伸入该开孔中，而且以形状配合及不可转动的方式保持于该开孔中。
在一种实施方式中，轴承装置100相对于内套103的中心轴线123旋转对称，因此其截面的另一部分为该截面图示部分的镜像。
在一种实施方式中，轴承端板109和/或第二套筒缘113具有周向密封件111或115，该密封件将套筒形塑料滑动轴承105相对于外套101密封。密封件111，115可以以形状配合方式分别插入设于轴承端板109或第二套筒缘113上的凹陷部内。
在一种实施方式中，轴承端板109和/或第二套筒缘113位于外套101的端面上。
在一种实施方式中，轴承端板109和/或第二套筒缘113位于距外套101端面一定距离处，而且仅密封件111，115与外套101直接接触。这可有利地减小轴承装置100的摩擦，并有助于降低轴承装置100的起动转矩。
润滑剂腔117可环绕整个圆周，或者其轴向长度可受到限制。
在一种实施方式中，套筒形塑料滑动轴承105的厚度大于伸出外套101之外的第一套筒缘107的厚度。这使得套筒缘107与套筒形塑料滑动轴承105的以可滑动方式连接至外套101的部分之间形成台阶。
在一种实施方式中，套筒形塑料滑动轴承105的两端均与内套103齐平。这包括呈第一套筒缘107和第二套筒缘113形式的套筒形塑料滑动轴承105延伸部。
图2为轴承装置100的截面示意图，该轴承装置包括外套101、内套103以及套筒形塑料滑动轴承105。套筒形塑料滑动轴承105长于外套101，该外套由伸出外套101之外的第一套筒缘107限定。可形成为套环形式的第二套筒缘113限定套筒形塑料滑动轴承105，并部分环绕外套101。第二套筒缘113伸出外套101之外，而且其端部可与内套103齐平。所述轴承装置的图示截面沿中心轴线123延伸。
在一种实施方式中，外套101以其侧向表面119可在套筒形塑料滑动轴承105上滑动的方式设于其上。
在一种实施方式中，套筒形塑料滑动轴承105以材料结合和/或施力配合的方式连接至内套103，其中，内套103的外表面121面向套筒形塑料滑动轴承105。
内套103和套筒形塑料滑动轴承105之间的所述材料结合可通过粘附或黏合实现，而且可有利地由形成于内套103外表面121上的结构，尤其滚花加强。
图3所示为用于机动车辆的紧固装置300，该紧固装置包括紧固卸扣301，该紧固卸扣具有轴承端303并包括设于该轴承端303内的轴承装置100。
在一种实施方式中，轴承端303具有套筒形状，并替代外套101。如此，可减小所述轴承装置的重量，并使得该轴承装置的制造极为有效。该紧固卸扣尤其可一体制造。
在制造紧固装置300时，可采用包括如下步骤的制造方法：提供具有轴承端303及外套101的紧固卸扣301；将内套103插入外套101中；在内套103上实施塑料注塑，以形成套筒形塑料滑动轴承105；以及将外套101插入，尤其压入轴承端303内。
内套103可夹置于U形轴承座内，从而在该U形轴承座和内套103之间形成施力配合和/或形状配合连接。此外，所述轴承装置可夹置为使得轴承端板109和/或第二套筒缘113位于所述U形轴承座内，从而在轴承端板109与该U形轴承座之间和/或第二套筒缘113与该U形轴承座之间形成施力配合和/或形状配合。
因内套103、轴承端板109和/或第二套筒缘113在所述U形轴承座内的夹置而形成的固定配合可通过轴向螺纹连接加强。这尤其有利于内套103、轴承端板109和/或第二套筒缘113在该U形轴承座内的插置较松的情况。

Claims (21)

1.一种轴承装置(100)，用于车辆车身内的紧固卸扣(301)的轴承端(303)，其特征在于，包括：
外套(101)、内套(103)以及套筒形塑料滑动轴承(105)，其中，所述套筒形塑料滑动轴承(105)环绕所述内套(103)且以不可转动方式连接至所述内套(103)，所述内套(103)以可滑动方式安装于所述外套(101)中，
所述套筒形塑料滑动轴承(105)长于所述外套(101)且由伸出所述外套(101)之外的第一套筒缘(107)限定，所述第一套筒缘(107)具有为所述套筒形塑料滑动轴承(105)提供形状锁定式防转动结构的形状，
所述的轴承装置(100)还包括轴承端板(109)，所述轴承端板(109)具有开孔，所述第一套筒缘(107)以形状配合方式插入所述开孔内，而且以形状配合且不可转动的方式保持于所述开孔内。
2.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述第一套筒缘(107)具有用于所述形状锁定式防转动结构的多边形截面、不对称截面或椭圆形截面。
3.根据权利要求2所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述多边形截面为六边形截面，所述不对称截面为斜切截面或单边截面。
4.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述外套(101)形成所述紧固卸扣(301)的外套，或者可插入所述紧固卸扣(301)内。
5.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，针对所述形状锁定式防转动结构，所述开孔具有与所述第一套筒缘(107)的几何形状相对应的几何形状。
6.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述形状锁定式防转动结构通过所述第一套筒缘(107)在所述开孔内的相互锁定而实现。
7.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述轴承端板(109)具有将所述套筒形塑料滑动轴承(105)相对于所述外套(101)密封的周向密封件(111)。
8.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(105)由第二套筒缘(113)限定，所述第二套筒缘(113)具有形成套环的形状，所述套环设置为沿一轴向方向支承所述外套(101)。
9.根据权利要求8的所述轴承装置(100)，其特征在于，所述第二套筒缘(113)包括将所述套筒形塑料滑动轴承(105)相对于所述外套(101)密封的另一周向密封件(115)。
10.根据权利要求7所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述周向密封件(111)设置为环形密封件。
11.根据权利要求9所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述另一周向密封件(115)设置为环形密封件。
12.根据权利要求10或11所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述环形密封件为O形环密封件或X形环密封件或D形环密封件。
13.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(105)由塑料一体形成，所述内套(103)和所述外套(101)由金属制成。
14.根据权利要求13所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述塑料为注塑塑料。
15.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(105)注塑成型至所述内套(103)上。
16.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述内套(103)的面向所述套筒形塑料滑动轴承的外表面(121)具有滚花。
17.根据权利要求1所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(105)或所述外套(101)的面向所述套筒形塑料滑动轴承(105)的侧向表面(119)具有用于保持润滑剂的至少一个凹陷部(117)。
18.根据权利要求17所述的轴承装置(100)，其特征在于，所述润滑剂为永久润滑剂，所述至少一个凹陷部(117)为腔形的凹陷部。
19.一种机动车辆的紧固装置(300)，其特征在于，包括：
具有轴承端(303)的紧固卸扣(301)；以及
根据权利要求1至18中任一项所述的轴承装置(100)，所述轴承装置设置于所述轴承端(303)内。
20.根据权利要求19所述的紧固装置(300)，其特征在于，所述外套(101)插入或压入所述紧固卸扣(301)的所述轴承端(303)的开孔内，所述外套(101)为所述紧固卸扣(301)的外套。
21.一种车辆车身内紧固卸扣(301)的轴承端(303)所用的轴承装置(100)的制造方法(200)，其特征在于，所述方法包括：
提供外套(101)和内套(103)，所述内套(103)长于所述外套(101)；
在所述内套(103)上通过注塑成型获得套筒形塑料滑动轴承(105)，所述套筒形塑料滑动轴承(105)以不可转动方式连接至所述内套(103)且以可相对于所述外套(101)滑动的方式安装，所述塑料滑动轴承长于所述外套(101)，且由伸出所述外套(101)之外的第一套筒缘(107)限定；以及
使得所述第一套筒缘(107)具有为所述套筒形塑料滑动轴承(105)提供形状锁定式防转动结构的形状，
所述的轴承装置(100)还包括轴承端板(109)，所述轴承端板(109)具有开孔，所述第一套筒缘(107)以形状配合方式插入所述开孔内，而且以形状配合且不可转动的方式保持于所述开孔内。
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