CN114635921B - 轴承、外轴套以及轴承制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承(1)，包括内轴套(6)、外轴套(2)和弹性体主体(24)，该弹性体主体(24)使内轴套(6)与外轴套(2)彼此弹性连接，其中，外轴套(2)具有圆周段(8)以及自圆周段(8)径向向内凹进的至少一个变形段(10)，且其中，该变形段(10)具有相对于所述外轴套(2)的圆周段(8)径向向内偏置的撑面段(12)，其中，该撑面段(12)基本上垂直于径向(Ra)延伸。

Description

轴承、外轴套以及轴承制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于基本上以振动解耦方式支承部件、特别是例如机动车辆的马达或底盘组件的轴承、一种相应的外轴套以及一种轴承制造方法。

背景技术

典型的轴承具有经由弹性体弹簧彼此连接的内轴套和外轴套。为了降低弹性体弹簧中与制造相关的拉伸应力或在弹性体弹簧中产生预压预应力并提高轴承的耐用性，通常对轴承进行校准，使外轴套径向向内压缩。弹性体弹簧中拉伸应力的降低程度或压缩预应力的产生却会受到这种校准的限制。此外，校准度必须始终与外轴套和内轴套所需的运动余隙相协调。就此轴承而言，近期的技术挑战还在于，待由其支承的部件主要因例如机动车辆运行过程中由内燃机和/或电动机产生的振动而解耦。不同频率范围内的振动解耦就可能存在问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐用性增进且易于制造的轴承以及这种轴承的制造方法。

本发明达成上述目的的解决方案参阅各独立权利要求的主题。本发明的优选实施方式参阅从属权利要求。

一方面涉及一种轴承，包括内轴套、外轴套和弹性体主体，该弹性体主体使内轴套与外轴套彼此弹性连接。外轴套具有圆周段以及自圆周段径向向内凹进的至少一个变形段。变形段具有相对于外轴套的圆周段径向向内偏置的撑面段，其中该撑面段基本上垂直于径向延伸。

本发明的优势在于，通过提供变形段，能够在不损伤外轴套和/或弹性体主体的情况下对轴承进行强力校准。特别地，能够尽量减少校准期间弹性体主体与外轴套脱离的风险，在轴承制造过程中可靠地实现外轴套与弹性体的完全包封，这样还能简化轴承制造。因此，通过根据本发明的配置，轴承可以简单地制造而成，可以预设弹性体主体、特别是下述托簧段的预应力，或可以降低其中的拉伸应力，这样会提高轴承的疲劳强度，从而延长其使用寿命。

本发明的优势还在于，通过撑面段，能够在校准期间借助顶托从径向内侧支撑变形段。这样就能在校准期间有针对性地影响变形段的变形。此外，在校准期间可以防止变形段或撑面段径向向内位移，以便独立于校准度地确保外轴套和内轴套(或任何中轴套)彼此相对的运动余隙。

本发明的另一优势在于，通过外轴套的变形段上所构造的撑面段，在布置于外轴套径向内侧的轴套上、特别是内轴套或中轴套上形成关于外轴套径向位移的止挡。

在本申请上下文中，轴向或轴向方向是轴承或者内轴套或外轴套的长度延伸方向。就基本上呈圆柱形构造的轴承而言，轴向基本上平行于轴承或者内轴套或外轴套的相应母线或纵轴线。相应地，径向或径向垂直于轴向。就基本上呈圆柱形构造的轴承而言，径向与轴承或者内轴套或外轴套的相应半径重合。就基本上呈空心圆柱形构造的内轴套或外轴套而言，径向在轴套的相应壁厚方向上延伸。相应地，周向是轴承或者内轴套或外轴套的圆周延伸方向，该方向垂直于轴向且垂直于半径延伸。

在本申请上下文中，横截面是穿过轴承或一部分轴承且其纵轴线或轴向垂直于截取平面的截面，除非另作注明。纵截面是穿过轴承或一部分轴承且其纵轴线或轴向位于截取平面内的截面。

在本申请上下文中，下面采用的术语“外”或“内”等是指特别是理想或假想的中心点为最内点。与此相关的外侧区域为特别是理想或假想的圆周区域。称作比另一个点或区域更靠外的点或区域即在径向方向上比另一个点或区域更向圆周区域的方向远离中心点。

内轴套、外轴套和/或下述任选地额外存在的中轴套也可称作“套圈”或“衬套”且基本上具有中空圆柱体形状。内轴套、外轴套和/或中轴套的外轮廓和/或内轮廓的横截面可以基本上构造呈圆形、卵形、椭圆形或多边形。内轴套、外轴套和/或中轴套可以构造为环绕闭合的轴套。

内轴套可以是根据本发明的轴承的最内轴套。有利地，内轴套可以至少部分地由适于其上模制弹性体的耐热材料(例如橡胶)组成。例如，考虑诸如铝或钢等金属或塑料作为内轴套的材料。内轴套可以形成轴承的内衔接，该内衔接可直接地或间接地连接到第一部件(例如马达、底盘组件)或第二部件应支承于其上的车架。为此，内轴套特别是可以构造有紧固装置，例如紧固孔。

外轴套可以是轴承的最外轴套。有利地，外轴套可以至少部分地由适于其上模制弹性体的耐热材料(例如橡胶)组成。例如，考虑诸如铝或钢等金属或塑料作为外轴套的材料。外轴套可以形成轴承的外衔接，该外衔接可直接地或间接地连接到第二部件(例如马达、底盘组件)或第一部件应支承于其上的车架。替代地，用于外衔接的紧固轴套可以绕外轴套布置，其中可以将外轴套压入和/或粘入到该紧固轴套中。在此情况下，紧固轴套可以是轴承的最外轴套并形成轴承的外衔接。外轴套在径向上包围内轴套。外轴套和/或内轴套的中央纵轴线可以相符或可以相互平行。

中轴套可以是轴承中布置于内轴套与外轴套之间的中间轴套。有利地，中轴套可以至少部分地由适于其上模制弹性体的耐热材料(例如橡胶)组成。例如，考虑诸如铝或钢等金属或塑料作为中轴套的材料。如下所述，中轴套可以形成轴承的阻尼块。外轴套在径向上围绕中轴套，中轴套在径向上围绕内轴套。外轴套、中轴套和/或内轴套的中央纵轴线可以相符或可以各自相互平行。

中轴套可以构造呈单件式。替代地，中轴套可以构造呈多件式并在周向上中断。换言之，中轴套可以具有多个中轴套部分，这些中轴套部分在周向上通过间隙彼此分开布置。例如，中轴套可以具有两个、四个或六个中轴套部分，它们可以构造为优选地在横截面中关于中轴套的直径成轴对称和/或关于中轴套的中央纵轴线成点对称沿中轴套的圆周均匀分布。

内轴套、中轴套和/或外轴套各自的轴向延伸量并无特别限制，可以例如分别介于约10mm至约250mm之间、约30mm至约150mm之间或约50mm至约100mm之间。内轴套、中轴套和/或外轴套各自的轴向延伸量可以优选地具有基本上相等的尺寸，但也可以互不相同。

弹性体主体可以例如由天然橡胶或合成橡胶制成，弹性体主体使内轴套与外轴套彼此弹性连接，并视情况使内轴套与中轴套以及中轴套与外轴套彼此弹性连接。为此，弹性体主体可以构造呈单件式或多件式。弹性体主体可以构成轴承的弹簧体并特别是具有托簧段。可以在模具中进行用弹性体主体的弹性体材料至少部分地包封轴承的各个部分和/或弹性体主体的硫化，将内轴套、外轴套和任选地中轴套嵌入该模具中并保持在它们的预定位置上。

弹性体主体的弹性体材料随着“缠结”的聚合物链拉伸而对拉伸应力作出反应。聚合物链在负载方向上排列—弹性体材料延展。然而，这种状态在能量方面不如缠结状态有利。当拉伸应力减小或消除时，聚合物链会恢复到其优选的球状结构—弹性体材料再度收缩。缠结的聚合物链也可以类似于螺旋弹簧那样进一步压缩，然后缠结变得更为紧密。原则上，弹性体材料可以在拉伸方向和压缩方向上的单一应力下拉伸或压缩到其原始状态的大约二分之一，而弹性体材料不会断裂。对于长期持续变化的负载，例如在马达轴承中，情况则有所不同。通过拉伸聚合物链，与仅将聚合物链压缩相比，各聚合物链之间的连接可能断裂得更快。耐用设计的目标即应为减小弹性体材料中的拉伸应力，并使其仅限于压缩应力。

弹性体材料中的交联密度对弹性体主体的延展性具有强烈影响。高交联密度反映出延展性更低—弹性体主体更硬。反之，弹性体主体的刚度或肖氏硬度越低，则最大抗拉强度越低。为了实现耐用设计，除了避免拉伸应力以外，目标还应为采用相当硬质的弹性体材料。但对于电动车辆而言，可以采用例如软质弹性体材料，其肖氏硬度小于约55°ShA，特别地小于约50°ShA，优选地小于约45°ShA，特别是因为振动，尤其是人类可听范围内的振动。弹性体材料可以具有低抗拉强度，例如小于或等于约40MPa(相当于40N/mm²)，特别地小于或等于约30MPa(相当于30N/mm²)，优选地小于或等于约25MPa(相当于25N/mm²)。例如，在ISO37中定义了用于测量弹性体材料抗拉强度的测量方法。

实现含弹性体材料的轴承的耐用设计与有效的振动解耦之间就存在目标冲突。例如，在马达轴承的情况下，不可能达成“无拉伸应力”的设计。马达轴承不仅须承载马达，还须限制其运动。后者通常与长行程有关，这是出于舒适性的需求，例如在启动或制动时，马达不应突然“轰入”而应缓慢进入弹性体止挡。此外，应当使用软质弹性体材料，因为软质弹性体材料可提高轴承的隔离性。这两者皆未展现出耐用设计，因此必须寻求其他解决方案来实现耐用设计。

弹性体主体的弹性材料的另一要点是其硬化因子。特别地，马达轴承不仅应支承马达并限制其运动，还应隔离和抑制马达和/或变速箱发出的振动。如果由弹性体材料制成的部件置身于振动之中，则它会随着频率增高而逐渐变硬，从而导致变形速度加快。动刚度与静刚度之间的关系称作硬化因子。硬化因子取决于材料、部件几何形状和应力参数。ISO4664或VDA675480中定义了用于测量硬化因子的测量方法。动态硬化一般不太可取。随着刚度渐增，这会导致振动隔离性下降，于是振动和/或噪声可能变得明显。为了满足所有要求，例如使用弹性体材料，其中在约500Hz的频率下，硬化因子介于约1.0至约1.2之间或损耗角介于约2.5°至约3°之间，或在超过约500Hz的频率下，硬化因子小于约1.2或损耗角小于约3°。这就表明，应当采用例如肖氏硬度小于约55°ShA、特别地小于约50°ShA、优选地小于约45°ShA的弹性体材料或使用具有相应特性的硅树脂。损耗角是表示两个向量之间相移的角度，其中一个向量不受影响，另一个向量受介质、场和/或仪器的影响。例如，ISO4664或VDA675480中定义了用于测量损耗角的测量方法。

出于这种原因，可以采用具有例如小于约1.2的相对较低硬化因子或例如小于约3°的损耗角的弹性体材料，以便提高马达轴承的隔离性。然而，较低硬化因子或较低损耗角也关系到使用寿命变差。例如大于约1.2的高硬化因子或例如大于约3°的高损耗角意味着使用寿命延长，例如小于约1.2的低硬化因子或例如小于约3°的低损耗角则意味着使用寿命缩短。

为了解决上述目标冲突和/或降低弹性体弹簧中与制造相关的拉伸应力或在弹性体弹簧中产生预压预应力并提高轴承的耐用性，通常对轴承进行校准，使外轴套径向向内压缩，即减小外轴套的外径。通过校准外轴套，使弹性体主体“预紧”，特别是使之在径向上受到压缩。此时，如果弹性体主体承受拉伸应力，例如由于借助弹性体主体支承的马达的负载和运动，弹性体主体仅几乎恢复到其原始位置，而不承受拉伸应力。这样使得弹性体主体更为耐用。此时，还可以为弹性体材料选择相对较低的硬化因子，从而能够改善轴承的隔离性。设计目标是使弹性体主体中的压缩应力大于拉伸应力。因此，在弹性体主体中，压缩应力减去拉伸应力大于0。由此，可以采用硬化因子小于约2.5、特别地小于约1.8、优选小于约1.2或损耗角小于约6°、特别地小于约4.5°、优选地小于约3°的弹性体材料或者抗断强度较低、例如小于或等于约20MPa(相当于20N/mm²)、特别地小于或等于约15MPa(相当于15N/mm²)、优选地小于或等于约10MPa或约10N/mm²的硅树脂。例如，ISO37中定义了用于测量抗断强度的测量方法。

从横截面观察，变形段可以构造为外轴套的径向向外开口的凹进部。换言之，从横截面观察，变形段可以构造为外轴套在轴承径向上朝内的成型部。特别地，变形段可以具有如下详述的两个多重曲段，它们构造为在周向上彼此相对并至少在未校准状态下在周向上彼此间隔。变形段的轴向延伸量可以优选地基本上对应于外轴套的轴向延伸量。换言之，变形段可以沿外轴套的基本上整个轴向长度构造并在轴向上延伸。变形段的横截面形状或横截面轮廓可以沿变形段的轴向延伸或沿外轴套的轴向延伸基本上恒定。外轴套上可以构造有多个变形段，特别是两个、四个或六个变形段，它们优选地在横截面中关于外轴套的直径成轴对称和/或关于外轴套的中央纵轴线成点对称沿外轴套的圆周均匀分布，其中变形段可以优选地定向到主激励方向上。优选地可以围绕变形段构成无弹性体主体的自由空间，其中这些自由空间能够简单地通过注塑成型模具或硫化模具中的轴向滑块构成。

变形段上的撑面段可以在轴向和周向或切向上基本上平面延伸。换言之，撑面段在空间中形成基本上平面或曲面，其基本上在轴向上垂直于径向延伸。如上所述，变形段的轴向延伸量且进而撑面段的轴向延伸量可以优选地基本上对应于外轴套的轴向延伸量。在轴承校准前和/或校准后(如下详述)，撑面段在周向和/或切向上的延伸量可以大于外轴套的外周区域中变形段之间的周向间距。

轴承可校准或优选地经校准，其中径向向外开口的变形段也可以在校准后构造为径向向外开口。多重曲段在周向上的间距、特别是最小间距在校准后可以比校准前更小，即外轴套经校准时的间距可以小于外轴套未校准时的间距。换言之，校准前在周向上彼此间隔的多重曲段可以在校准期间在周向上靠拢。同时，在校准期间，撑面段相对于外轴套的圆周段的径向偏移可以更小。换言之，撑面段和圆周段可以在校准期间在径向上靠拢。可以通过变形段的变形类型来尽量减少弹性体主体的局部变形。

变形段也可以构造为在校准后径向向外闭合，其中多重曲段构造为在周向上彼此相对，或者弹性体主体附接到多重曲段的部段彼此相抵。即，外轴套经校准时的间距可以近似为零，这取决于应用情况，与大于零的间距相比可能更为优选。

就本申请而言，校准轴承、特别是外轴套是指在完成制造轴承之后，外轴套径向向内塑性变形，以减少弹性体主体中、特别是其托簧段中与制造相关的拉伸应力或在其中产生预压应力，并延长轴承的耐用性。换言之，在校准期间，外轴套在径向上受到压缩，使得外轴套在校准后的直径比校准前的直径更小。使用校准模具来进行校准。例如，轴承可以嵌入多爪卡盘中，然后可以机械地、特别是液压地以预定的期望量驱动闭合多爪卡盘，以便优选地均匀径向向内压缩外轴套，特别是其圆周段，从而校准轴承。

在校准轴承、特别是外轴套期间，除了塑性变形以外，外轴套还会发生弹性变形，这至少部分地影响到校准后变形段的“弹开”。换言之，外轴套经校准时多重曲段彼此在周向上的间距在校准后可以又略有增大。特别是在外轴套至少部分地由弹性材料(例如金属)制成的情况下可能发生变形段的“弹开”。在此情形下，可以通过所谓的“过压”来防止因“弹开”而导致经校准外轴套的过大余留间距，外轴套在校准期间大致压缩了“过多”量，以使间距在校准后又“弹开”。替代地或附加地，可以通过采用接合技术来阻止经校准外轴套的间距“弹开”，特别是通过粘接和/或焊接测量其间间距的多重曲段在周向上彼此相对的末端区域。这可以特别是应用于外轴套由塑料制成的情况，因为这时一般不可能“过压”。例如，可以在校准前将可温度激活的粘合剂施加到末端区域，该粘合剂在校准期间或校准之后激活。替代地或附加地，末端区域可以彼此焊接，例如在外轴套由塑料制成的情况下通过超声波焊接。防止“弹开”的优势在于特别是运输经校准轴承时和/或在将经校准轴承组装到紧固轴套中时便于组装。

在根据本发明的轴承中，校准时发生变形，其中外轴套的直径和周长减小，而周长减小基本上仅出现在一个或多个变形段中。换言之，圆周段和模制于其上的弹性体主体、特别是其托簧段的变形或位移在校准期间基本上仅径向向内定向。这样就在外轴套的圆周段上基本上未出现或仅出现轻微的变形，因此外轴套与弹性体主体或托簧段之间基本上未出现或仅出现轻微的剪切力。尽管外轴套是用模制于其上的弹性体主体来进行校准，但弹性体与外轴套在校准期间分离的风险得以最小化，确保了弹性体与外轴套的可靠粘附。

有利地，可以校准轴承的外轴套，在校准期间通过抵于撑面段上的顶托防止撑面段径向向内位移。

换言之，轴承的外轴套可以如此校准，即通过在校准期间特别是自内而外地径向抵于撑面段上的顶托，充当止挡的撑面段到外轴套中心点的径向距离不会因校准而减小，从而撑面段与外轴套的径向向内相邻轴套的间隙不会因校准而减小。此外，通过顶托还可以在很大程度上防止校准期间撑面段的变形。此外，如上所述，圆周段在校准期间径向向内位移，但仅圆周段与撑面段之间的径向间隔减小。上述校准期间不会发生圆周段的显著变形。

顶托特别是可以设置于校准模具中，其中顶托可以在轴向上引入到撑面段与内轴套或中轴套之间的间隙中。例如，顶托可以具有保持指，其中保持指的数量可以对应于变形段的数量。保持指上可以构造有保持面段，其中各个保持面段在周向上和/或轴向上的延伸量可以至少对应于各个撑面段在周向上和/或轴向上的延伸量。顶托、特别是其保持指可以优选地稳定构造，使得顶托在校准期间承力。顶托的径向外轮廓可以基本上对应于撑面段的径向内轮廓。

上述配置具有如上所述的优势，即校准度独立于经校准外轴套的径向位移量，即经校准外轴套的运动余隙，因为充当止挡的撑面段到外轴套中心点的径向距离不会因校准而减小。即，该距离在校准后与校准前等大。这样也会确保轴承构建时的高度设计自由度。

上述配置的另一优势在于，与常规轴承相比，根据本发明的轴承能够在弹性体主体变形较少的情况下更大程度地进行校准。这会进一步有助于尽量降低校准期间特别是模制于外轴套上的弹性体脱离的风险，从而确保弹性体可靠地粘附到经校准外轴套上。这样就能在轴承制造过程中实现力求达成的用弹性体基本上完全包封尚未经校准的外轴套，从而简化轴承制造。

特别地，外轴套可以至少在径向内侧上基本上完全被弹性体主体覆盖。

上述配置可以进一步有助于在轴承制造过程中实现用弹性体基本上完全包封尚未经校准的外轴套，从而简化轴承制造。这一点特别是通过上述弹性体主体、特别是其托簧段在校准期间径向朝内变形来实现。

作为上述配置的替代或附加，外轴套的径向外侧也可以基本上完全被弹性体主体覆盖。

这样就能在轴承制造过程中用弹性体基本上完全包封尚未经校准外轴套，从而可实现更加简化轴承制造。

特别地，在将轴承压入和/或粘入紧固轴套的情况下，则外轴套可以在其径向外侧从弹性体主体释放。替代地或附加地，当使用由塑料制成的外轴套时，外轴套也可以在其径向外侧上从弹性体主体释放。

因此，可以简化且以更高精度实现尚未经校准的外轴套的制造，因为在轴承制造过程中弹性体不必流延围绕整个外轴套和/或不必维持弹性体覆层在外轴套上的均匀厚度。

外轴套、内轴套和/或中轴套的轴向端面可以不带弹性体主体或者也可以被弹性体主体覆盖。

从横截面观察，撑面段可以相对于圆周段径向向内偏移地基本上沿周向延伸。

特别地，从横截面观察，撑面段可以在约10°至约45°的角段上延伸。

换言之，从横截面观察，撑面段可以在周向上和/或切向上以约10°至约45°角度的弧长延伸。这里指定的角段或弧长可以涉及轴承的经校准状态或未校准状态。

利用上述配置，确保了在校准期间撑面可靠地支撑于顶托上。这样还能实现也充当止挡的撑面段可靠地抵于外轴套的径向向内相邻的轴套上或校准模具的顶托上，并且避免出现力峰值。

特别地，变形段还可以具有一对多重曲段，这对多重曲段各自至少具有第一曲段、拐点段以及与第一曲段相反、特别是相反弯曲的第二曲段，其中第一曲段使圆周段和拐点段相连接，第二曲段使拐点段与撑面段相连接。

拐点段是多重曲段中可谓发生曲段曲率正负符号变换的区域。例如，拐点段之前的第一曲段具有右曲，而拐点段之后的第二曲段具有左曲。

特别地，从横截面观察，第一曲段和/或第二曲段可以具有超过约90°的曲率角，特别地约95°至约175°或约110°至约160°的曲率角。这里指定的曲率角可以涉及轴承的经校准状态或未校准状态。

第一曲段的曲率角可以与第二曲段的曲率角基本上相等。作为替代，第一曲段和第二曲段可以具有互不相同的曲率角。

拐点段的横截面可以构造呈基本上直线或者也可以构造呈基本上点状。

除了第一曲段、拐点段和第二曲段以外，相应的多重曲段可以具有另外的曲段和另外的拐点段。然而，多重曲段特别是可以仅具有第一曲段、拐点段和第二曲段，在此情况下多重曲段又可称作双重曲段。双重曲段的横截面可以构造呈基本上S形或镜面倒S形。

利用上述配置，对根据本发明的轴承的校准可以进一步增进到更大程度，并且弹性体主体的变形、特别是圆周段和撑面段的变形可以在校准期间保持更少和/或很大程度上防止变形。

优选地，第一曲段和第二曲段可以构造有比拐点段和/或撑面段更厚的壁厚。

特别地，各个曲段的壁厚可以逐渐变厚再变薄。换言之，相应曲段可以具有壁厚从厚到薄的曲线，反之亦然，即相应曲段的壁厚不呈阶梯状。

例如，相应曲段在最厚区域的壁厚可以比拐点段和/或撑面段的最薄区域厚约30％至约1000％或约200％至约800％。特别地，在外轴套由金属(例如铝)制成的情况下，拐点段和/或撑面段在最薄区域中的壁厚可以为约0.5mm，而相应曲段在最厚区域中的壁厚可以为约2mm。此外，在外轴套由塑料制成的情况下，拐点段和/或撑面段在最薄区域中的壁厚可以为约0.5mm，而相应曲段在最厚区域中的壁厚可以为约5mm。

利用上述配置，可以进一步促进校准期间的目标变形能力。

外轴套经校准时多重曲段之间的间距可以小于外轴套未校准时多重曲段之间的间距。

通过外轴套经校准时借助粘接和/或焊接连接多重曲段中在周向上彼此相对的末端区域，可以防止外轴套经校准时多重曲段之间的间距在校准后因变形段的弹性弹开而再度增大。

上述轴承可以进一步具有中轴套，其中该中轴套优选地构造为阻尼块。

特别地，弹性体主体可以具有使中轴套与外轴套彼此弹性连接的至少一对外托簧以及使中轴套与内轴套彼此弹性连接的至少一对内托簧。

一对外托簧与一对内托簧可以优选地在径向上串列布置。换言之，从径向上观察，内托簧与外托簧可以先后布置。

利用上述配置，具有阻尼块的轴承可以形成所谓的阻尼轴承，特别是用于使待支承的部件因例如机动车辆运行过程中由内燃机和/或电动机产生的振动而解耦。有利地，可以通过校准度和/或相应托簧的尺寸来准确精细地调整阻尼轴承以消除不同的频率范围。

特别地，在上述多件式中轴套的情况下，各个中轴套部分可以优选地各自布置于外托簧与内托簧之间，从径向观察，内托簧与外托簧串列布置。换言之，借助间隙使各个中轴套部分在周向上彼此分离布置，该间隙可以优选地在径向上与变形段串列布置。特别地，间隙的数量可以优选地对应于变形段的数量。例如，在两个变形段的情况下，两个中轴套部分可以构造为半壳。

各个中轴套部分可以具有互不相同的质量，由此可以为径向上先后布置的托簧分配自有的频率。不言而喻，至少两个中轴套部分可以具有相同的质量。

优选地，从横截面观察，中轴套部分可以构造呈圆弧状，但替代地也可以构造呈直线。

在校准轴承期间，如上所述，可以通过外轴套的径向压缩而特别是使外托簧预紧，通过多件式中轴套也可以有利地校准中轴套或使其径向向内位移，从而也使内托簧预紧。这样就能完成更强度地校准轴承。

特别地，可通过在周向上测量的中轴套部分之间的间隙宽度来控制多件式中轴套的校准度，特别是多件式中轴套的径向压缩度。特别地，外轴套未校准时，间隙宽度可以优选地小于或等于多重曲段之间在周向上的间距。例如，外轴套未校准时，间隙宽度可以优选为多重曲段之间在周向上的间距的大约二分之一至大约等大。

利用上述配置，可更精细地调整轴承校准，且/或可根据应用情况几乎任意分布到外托簧和内托簧地执行轴承校准。

解耦或吸收两个互不相同的频率范围内的振动可以称作所谓的“双重隔离”。具有双重隔离功能的轴承在采用混合动力技术的机动车辆中尤具优势，能够用来解耦或吸收来自内燃机、变速箱和/或底盘组件的振动以及来自电驱动器的振动。

特别地，构造为阻尼块的中轴套可以具有比外轴套或内轴套重约10％至约1000％或约200％至约800％、优选地约300％至约500％的质量。特别地，构造为阻尼块且由金属(例如钢)制成的中轴套可以具有约250g的质量，并且由塑料制成的外轴套可以具有约50g的质量。更特别地，构造为阻尼块且由金属(例如钢)制成的中轴套可以具有约250g的质量，并且同样由金属(例如钢)制成的外轴套可以具有约100g的质量。

利用上述配置，中轴套用作阻尼块或振动阻尼件，轴承的解耦特性或阻尼特性可以在更宽频率范围内得到更佳调定。

托簧段可以布置为特别是成对彼此相对地在周向上均匀分布。例如，轴承可以具有八个托簧段，即两对外托簧和两对内托簧。特别地，从轴向上观察，各个托簧段之间的角度可以为约90°。托簧段可以彼此一体成型。

特别地，内托簧和外托簧的弹簧刚度可以设置为相等。此外，内托簧和外托簧各自的弹簧刚度可以设置为尽量最大。

特别地，内轴套可以具有至少一个内轴套止挡，其径向向外突出并限制内轴套和/或中轴套的相对径向位移。

优选地，变形段、特别是撑面段和内轴套止挡可以在径向上串列布置。

利用上述配置，可以简单地限制中轴套和/或内轴套的相对径向相对运动，从而能够延长轴承的使用寿命。

有利地，可以在内轴套上构造多个内轴套止挡，例如两个或四个内轴套止挡。

从横截面观察，相应的内轴套止挡可以构造呈基本上矩形或正方形并具有垂直于径向构造的止挡面段。止挡面段可以在轴向上和周向上或切向上平面延伸。止挡面段的轴向延伸量以及进而内轴套止挡的轴向延伸量可以优选地基本上对应于内轴套的轴向延伸量。

内轴套止挡和上述撑面段可以布置为特别是成对彼此相对地在周向上均匀分布。例如，轴承可以具有八个止挡，即两对内轴套止挡和两对撑面段。特别地，从轴向上观察，各个止挡之间的角度可以为约90°。

优选地，可以围绕相应的内轴套止挡构成无弹性体主体的自由空间，以便在内轴套与内轴套止挡接触之前不影响其位移。

另一方面涉及一种用于轴承、特别是用于上述轴承的外轴套，其中该外轴套具有圆周段以及自该圆周段径向内凹进的至少一个变形段，并且该变形段具有相对于外轴套的圆周段径向向内偏置的撑面段，其中该撑面段基本上垂直于径向延伸。

变形段可以具有在周向上彼此相对构造并在周向上彼此具有间距的两个多重曲段。

还一方面涉及一种轴承制造方法，包括以下步骤：

提供内轴套；

提供外轴套，其中该外轴套具有圆周段以及自圆周段径向向内凹进的至少一个变形段，其中该变形段具有相对于外轴套的圆周段径向向内偏置的撑面段，且其中该撑面段基本上垂直于径向延伸；

提供弹性体主体，其使内轴套与外轴套彼此弹性连接；

将顶托引入外轴套与内轴套之间，使得顶托特别是径向上自内而外地抵于撑面段上；以及

对外轴套进行校准，其中通过顶托阻止撑面段径向向内位移。

上文关于轴承所述的优势和技术方案类似于适用于上述轴承的制造方法。

为了提供弹性体主体，轴承的各个部分、特别是内轴套和外轴套以及任选地中轴套可以优选地嵌入到模具中，各个部分在该模具中保持在它们的预定位置上。然后，可以用弹性体至少部分地包封各个部分。

特别地，内轴套、外轴套和任选地中轴套可以完全用弹性体主体包封，其中内轴套可以在其径向内侧从弹性体主体释放。作为替代或附加，外轴套可以在其径向外侧从弹性体主体释放。

在校准轴承、特别是其外轴套的步骤之后，所述轴承制造方法还可以包括将轴承压入和/或粘入到紧固轴套中的步骤。

紧固轴套可以形成轴承的外衔接，该外衔接可以直接地或间接地连接到某个部件(例如马达)或另一个部件以基本上振动解耦的方式支承于其上的车架。

附图说明

下面结合附图详述根据本发明的轴承的实施例。不言而喻，本发明不限于下述实施方式，这些实施方式的各项特征可以组合成更多实施方式。

图中：

图1示出根据本发明的轴承在未校准状态下的空间视图；

图2示出如图1所示的轴承处于经校准状态；

图3示出如图1所示的轴承的俯视图；

图4示出如图2所示的轴承的俯视图；

图5示出如图1所示的轴承具有多件式中轴套的横截面图；

图6示出如图2所示的轴承具有多件式中轴套的横截面图；

图7示出如图1所示的轴承的外轴套的俯视图；

图8示出如图2所示的轴承的外轴套的俯视图；

图9示出如图2所示的轴承的外轴套的俯视图，其中变形段之间的间距约等于零；

图10示出如图7所示的外轴套的变形段的放大细节图；

图11示出如图8所示的外轴套的变形段的放大细节图；以及

图12示出如图7所示的外轴套的空间视图，其中顶托抵于其撑面段上。

附图标记列表

1：轴承；

2：外轴套；

4：中轴套；

6：内轴套；

7：中轴套部分；

8：圆周段；

9：间隙；

10：变形段；

12：撑面段；

14：多重曲段；

16：距离；

18：外轴套中心点；

20：外轴套经校准时的间距；

22：外轴套未校准时的间距；

23：多重曲段的末端区域；

24：弹性体主体；

25：间隙宽度；

26：外托簧；

28：内托簧；

30：内轴套止挡；

32：自由空间；

34：经校准外轴套的直径；

36：未校准外轴套的直径；

38：顶托；

40：托指；

42：托面段；

44：第一曲段；

46：拐点段；

48：第二曲段；

50：曲段壁厚；

52：拐点段壁厚；

54：撑面段壁厚；

Ax：轴向；

Ra：径向；

Ta：切向；

Um：周向。

具体实施方式

图中通过方向箭头、特别是以坐标系方式示出轴向Ax、周向Um、切向Ta和两个示例性的径向Ra。虽然方向箭头仅指向一个方向，但方向信息也包含各自相反的方向。示例性指出两个径向Ra，给予许多可能径向Ra的印象。

下面参照图1至图6来描述轴承1的实施例。

轴承1可以具有外轴套2、中轴套4和内轴套6。如图1和图2所示，外轴套2和内轴套6各自在轴向Ax上的延伸量可以基本上相等，而中轴套4在轴向Ax上的延伸量可以构造得更短，以允许中轴套4无干涉地摆动。在图1至图4所示的轴承1的实施例中，内轴套6、外轴套2和/或中轴套4可以构造为横截面中环绕闭合的轴套。作为替代，如图5和图6中所示的轴承1的实施例中，中轴套4可以构造呈多件式并在周向Um上中断。中轴套4的每两个中轴套部分7之间可以在周向上布置有间隙9，通过该间隙9使中轴套部分7彼此分离。

另如图1至图6所示，外轴套2可以具有四个圆周段8，它们可以通过四个变形段10相连接。圆周段8或变形段10可以各自布置为成对彼此相对地在周向Um上均匀分布，以从轴向Ax上观察，相应的相邻圆周段8或相应的变形段10的中心点之间的角度约为90°。如图所示，外轴套2可以一体成型。

变形段10具有相对于外轴套2的圆周段8径向向内偏置的撑面段12，其中该撑面段12基本上垂直于径向Ra延伸。变形段10的轴向延伸量可以基本上对应于外轴套2的轴向延伸量。

撑面段12可以充当止挡，其中特别是当轴承1空载时，撑面段12径向向内到外轴套的中心点18可以具有预定的径向距离16，从而到径向向内相邻的中轴套4具有预定的间隙。

根据轴承1的实施例，从横截面观察，变形段10可以构造为外轴套2的径向向外开口的凹进部，其中变形段10可以具有两个多重曲段14，它们可以在周向Um上彼此相对构造并在周向Um上彼此具有间距20、22。

如轴承1的实施例所示，撑面段12可以在轴向Ax上和周向Um上或切向Ta上平面延伸。根据变形段10的轴向延伸量，撑面段12的轴向延伸量可以基本上对应于外轴套2的轴向延伸量。

图2、图4和图6所示的轴承1在经校准状态下的多重曲段14之间的间距20显著小于图1、图3和图5所示的轴承1在未校准状态下的间距22，其中多重曲段14在周向上彼此相对构造，或者弹性体主体24附接到多重曲段14的部段在校准后也可以彼此相抵，如图6所示，在此变形段10(至少以其弹性体覆层)之间的间距20约等于零。

在校准轴承1、特别是外轴套2期间，除了塑性变形以外，外轴套2还会发生弹性变形，这至少部分地影响到校准后变形段10所谓的“弹开”，即在校准后，经校准外轴套2的多重曲段14之间的间距20增大。

为了防止变形段10“弹开”，即变形段10之间的间距20(如图6所示，例如约等于零)即使在校准后也依然保持，可以特别是根据外套筒2的材料而执行各种措施。

特别是在外轴套2至少部分地由弹性材料(例如金属)制成的情况下，可以通过所谓的“过压”来防止变形段10的“弹开”。在此情形下，在校准期间将外轴套2“过多”压缩约达校准后间距20再度“弹开”的量。

作为替代或附加，外轴套2经校准时，可以通过粘接和/或焊接多重曲段14在周向上彼此相对的末端区域来阻止间距20“弹开”。例如，可以在校准前将可温度激活的粘合剂施加到末端区域，该粘合剂在校准期间或校准之后激活。替代地或附加地，末端区域可以彼此焊接，例如在外轴套2由塑料制成的情况下通过超声波焊接。

下面继续参照图5和图6来描述校准对多件式中轴套4及其中轴套部分7之间的间隙9的效果以及未校准的多件式中轴套4及其间隙9与经校准的多件式中轴套4及其间隙9之间的差异。

在校准期间，多件式中轴套4也可以被径向压缩，从而内托簧28也可以被预紧。可通过在周向Um上测量的中轴套部分7之间的间隙9的宽度来控制多件式中轴套4的径向压缩度。

经校准中轴套4中间隙9的宽度25小于未校准中轴套4中间隙9的宽度25。

另如图所示，在轴承1校准前后，撑面段12在周向Um上和/或切向Ta上的延伸量可以大于变形段10、特别是下述第一曲段44之间在周向Um上的间距20、22。

根据轴承1的实施例，外轴套2和中轴套4可以各自在其径向外侧和径向内侧被弹性体主体24覆盖，其中内轴套6在其径向外侧被弹性体主体24覆盖而在其径向内侧可无弹性体主体24。

通过弹性体主体24，特别是通过弹性体主体24中构造为外托簧26的托簧段，可以使外轴套2与中轴套4彼此弹性连接。另外，可以通过弹性体主体24，特别是通过弹性体主体24中构造为内托簧28的托簧段，使中轴套4与内轴套6彼此弹性连接。

如图所示，弹性体主体24可以具有两对外托簧26和两对内托簧28。外托簧26和内托簧28可以各自布置为成对彼此相对地在周向Um上均匀分布，以从轴向Ax上观察，相应的相邻外托簧26或相应的相邻内托簧28的中心点之间的角度可以约为90°。一对外托簧26和一对内托簧28可以各自在径向Ra上串列布置。

根据所示的轴承1的实施例，内轴套6可以具有四个内轴套止挡30，这些内轴套止挡30各自径向向外突出并限制内轴套6和/或中轴套4的相对径向位移。

内轴套止挡30和变形段10、特别是其撑面段12可以各自布置为成对彼此相对地在周向Um上均匀分布。根据这些实施例，轴承1可以具有八个止挡12、30，即两对内轴套止挡30和两对撑面段12，其中从径向Ra上观察，一对撑面段12和一对内轴套止挡30可以串列布置。从轴向Ax上观察，相应的相邻止挡12、30的中心点之间的角度可以约为90°。

如图所示，可以围绕止挡12、30、特别是围绕变形段10和内轴套止挡30构成无弹性体主体的自由空间32。

参照图7至图11，下面根据轴承1的实施例来描述校准外轴套2及其变形段10的效果以及未校准外轴套2及其变形段10与经校准外轴套2及其变形段10之间的差异。

图8和图9所示的经校准外轴套2的直径34小于图7所示的未校准外轴套2的直径36。此外，图8和图9所示的经校准外轴套2中的间距20小于图7所示的未校准外轴套2中的间距22。

图8和图9所示的经校准外轴套2中充当止挡的撑面段12径向向内到中心点18的径向距离16与图7所示的未校准外轴套2中径向向内到中心点18的径向距离16相等。径向距离16不会因校准而变化，特别是不会减小。

这一点特别是可以通过顶托38来实现，当校准轴承1时，该顶托抵于撑面段12上，如图12象征性所示，说明了顶托38相对于外轴套2的位置，特别是在其撑面段12上的位置。

如顶托38的实施例所示，顶托38可以具有与变形段10的数量相对应的四个保持指40。保持指40上可以构造有保持面段42，其中各个保持面段42在周向Um上和/或轴向Ax上的延伸量可以至少对应于各个撑面段12在周向Um上和/或轴向Ax上的延伸量。顶托38、特别是其保持指40可以优选地稳定构造，使得顶托38在校准期间承力。

另外，可以通过下述变形段10的构造来促进校准期间外轴套2的目标变形。

如上所述，变形段10可以具有多重曲段14，其中如轴承1的实施例所示，外轴套2具有四对多重曲段14。

根据轴承1的实施例，相应的多重曲段14可以具有第一曲段44、拐点段46以及与第一曲段44相反弯曲的第二曲段48，其中第一曲段44使圆周段8与拐点段46相连接，第二曲段48使拐点段46与撑面段12相连接。在拐点段46中，可谓发生曲段44、48的正负符号变换。

如图所示，从俯视图中观察，第一曲段44和/或第二曲段48可以各自成约120°的曲率角。

还如图所示，第一曲段44的曲率角可以与第二曲段48的曲率角基本上相等，其中拐点段46可以基本上构造呈直线。

根据所示的轴承1的实施例，第一曲段44和第二曲段48的相应壁厚50可大于拐点段的壁厚52和/或撑面段的壁厚54。

如图所示，相应曲段44、48的壁厚50可以逐渐变厚再变薄，即相应曲段44、48可以具有壁厚从厚到薄的曲线，反之亦然；相应曲段44、48的壁厚50即可以不呈阶梯状构造。

根据所示的轴承1的实施例，相应曲段44、48在最厚区域中的壁厚50可为拐点段的最薄壁厚52区域和/或撑面段的最薄壁厚54区域的约两倍厚。弹性体主体24可以在第二曲段48的区域中比第一曲段44的区域中和/或拐点段46的区域中更厚。

防止变形段10之间的间距20“弹开”，从而保持间距20，如图9所示，间距20也可以近似为零，这一点可以通过上述措施来实现。为此，特别是在外轴套2由金属制成的情况下，采取“过压”，和/或在外轴套2由塑料制成的情况下，通过粘接和/或焊接、特别是超声波焊接来接合多重曲段14在周向上彼此相对的末端区域。

图9所示的间距20最小大于零。这是因为图中唯有外轴套2而未示出轴承1的其他组件，其中经校准轴承1中的间距20一般通过弹性体覆层来闭合。因此，图9中的间距20称作“约等于零”。

Claims (16)

1.一种轴承(1)，包括：

内轴套(6)；

外轴套(2)；以及

弹性体主体(24)，其使所述内轴套(6)与所述外轴套(2)彼此弹性连接，

其中，所述外轴套(2)具有圆周段(8)以及至少一个自所述圆周段(8)径向向内凹进的变形段(10)，

其中，所述变形段(10)具有相对于所述外轴套(2)的圆周段(8)径向向内偏置的撑面段(12)，所述撑面段(12)基本上垂直于径向(Ra)延伸，

所述外轴套(2)经校准，

其中，在校准期间，通过抵于所述撑面段(12)上的顶托(38)阻止所述撑面段(12)径向向内位移。

2.根据权利要求1所述的轴承(1)，其中，所述外轴套(2)至少在径向内侧上基本上完全被所述弹性体主体(24)覆盖。

3.根据权利要求1或2所述的轴承(1)，其中，从横截面观察，所述撑面段(12)相对于所述圆周段(8)径向向内偏移地基本上沿周向(Um)延伸，和/或，所述撑面段(12)在10°至45°的角段上延伸。

4.根据权利要求3所述的轴承(1)，其中，所述变形段(10)还包括：

一对多重曲段(14)，所述多重曲段(14)各自至少具有第一曲段(44)、拐点段(46)以及与所述第一曲段(44)相反的第二曲段(48)，

其中，所述第一曲段(44)使所述圆周段(8)与所述拐点段(46)相连接，所述第二曲段(48)使所述拐点段(46)与所述撑面段(12)相连接。

5.根据权利要求4所述的轴承(1)，其中，所述第一曲段(44)和所述第二曲段(48)构造有比所述拐点段(46)和/或所述撑面段(12)更厚的壁厚(50)。

6.根据权利要求4或5所述的轴承(1)，其中，所述外轴套(2)经校准时所述多重曲段(14)之间的间距(20)小于所述外轴套(2)未校准时所述多重曲段(14)之间的间距(22)。

7.根据权利要求4或5所述的轴承(1)，其中，通过所述外轴套(2)经校准时借助粘接和/或焊接连接所述多重曲段(14)中在所述周向(Um)上彼此相对的末端区域，防止所述外轴套(2)经校准时所述多重曲段(14)之间的间距(20)在校准后因所述变形段(10)的弹性弹开而再度增大。

8.根据权利要求3所述的轴承，所述轴承进一步包括中轴套(4)，

其中，所述弹性体主体(24)包括：

至少一对外托簧(26)，其使所述中轴套(4)与所述外轴套(2)彼此弹性连接，以及

至少一对内托簧(28)，其使所述中轴套(4)与所述内轴套(6)彼此弹性连接。

9.根据权利要求8所述的轴承(1)，其中，所述中轴套(4)构造为阻尼块。

10.根据权利要求9所述的轴承(1)，其中，

所述一对外托簧(26)与所述一对内托簧(28)在所述径向(Ra)上串列布置。

11.根据权利要求10所述的轴承(1)，其中，所述中轴套(4)构造呈多件式以作为多件式中轴套(4)并在所述周向(Um)上中断。

12.根据权利要求11所述的轴承(1)，其中，所述多件式中轴套(4)经校准，所述多件式中轴套(4)的校准度能通过在所述周向(Um)上测量的中轴套部分(7)之间的间隙(9)的宽度来控制。

13.根据权利要求8所述的轴承(1)，

其中，所述内轴套(6)具有至少一个内轴套止挡(30)，所述内轴套止挡(30)径向向外突出并限制所述内轴套(6)和/或所述中轴套(4)的相对径向位移，

其中，所述变形段(10)与所述内轴套止挡(30)在所述径向(Ra)上串列布置。

14.一种外轴套(2)，所述外轴套(2)用于根据权利要求1至13中任一项所述的轴承(1)，

其中，所述外轴套(2)具有圆周段(8)以及自所述圆周段(8)径向向内凹进的至少一个变形段(10)，

其中，所述变形段(10)具有相对于所述外轴套(2)的圆周段(8)径向向内偏置的撑面段(12)，所述撑面段(12)基本上垂直于径向(Ra)延伸。

15.根据权利要求14所述的外轴套(2)，其中，所述变形段(10)具有在周向(Um)上彼此相对构造并在所述周向(Um)上彼此具有间距(20、22)的两个多重曲段(14)。

16.一种轴承(1)的制造方法，包括以下步骤：

提供内轴套(6)；

提供外轴套(2)，其中，所述外轴套(2)具有圆周段(8)以及自所述圆周段(8)径向向内凹进的至少一个变形段(10)，其中，所述变形段(10)具有相对于所述外轴套(2)的圆周段(8)径向向内偏置的撑面段(12)，所述撑面段(12)基本上垂直于径向(Ra)延伸；

提供弹性体主体(24)，其使所述内轴套(6)与所述外轴套(2)彼此弹性连接；

将顶托(38)引入所述外轴套(2)与所述内轴套(6)之间，使得所述顶托(38)抵于所述撑面段(12)上；以及

对所述外轴套(2)进行校准，其中，通过所述顶托(38)阻止所述撑面段(12)径向向内位移。