CN1745260A - 用于垂直安装的液压阻尼橡胶套筒轴承 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压阻尼橡胶套筒轴承。它的任务是形成这样一种轴承，即这种轴承即使在垂直安装位置也适用于吸收万向节应力，并且还具有几何形状和结构简单的优点。这个任务是通过这样一种轴承来完成的：在该轴承中，容纳阻尼剂的腔室至少在它们的一个轴向端部的部位处沿轴承轴线方向具有一个侧凹。同时在相应的圆周段中使得内保持架和弹性体轴承体相对于它们的其余的圆周段轴向地缩短。

Description

用于垂直安装的液压阻尼橡胶套筒轴承

本发明涉及一种优选地用于支承汽车车轴的转向器的液压阻尼橡胶套筒轴承，该轴承是为了垂直安装和在这种安装位置中吸收万向节应力(kardanische Beanspruchung)而设计的。

按照背景技术，液压阻尼橡胶轴承、也称作液压套筒在汽车的车轮悬挂的部件支承方面通常是水平的，也就是相对于它们的轴承轴线来说是卧式安装的。其中，液压套筒的当前通用的水平安装具有如下缺点，即在汽车中的安装比较昂贵。这与下述情况有关，即基本上不可能自动地输送用于固定套筒的螺栓，因此在很大程度上排除了全自动安装。因此轴承多数是由手工安装，这导致提高制造成本。

在对于自动安装更为有利的垂直安装的情况中，多数到目前为止所采用的液压套筒存在使用寿命的问题。其中，主要是万向节应力导致增加磨损，其结果是导致降低轴承的使用寿命。目前的结构显示在直到±20°的万向节角度传递中存在特别大的问题。

通过DE 100 57 191 A1描述了一种液压阻尼橡胶轴承。也在一个垂直安装中通过特殊的结构措施提高了该轴承的万向节负载能力。为此，金属内部件在它的轴向中间部位具有隆起的、几乎是锥形的外表面。通过硫化而与它连接的橡胶缓冲元件以及一个设置在轴承中的中间套筒匹配于内部件的这个轮廓走向。这样产生了一个比较费事的轴承几何形状，这导致轴承的制造成本的提高。

因此本发明的任务是如此形成一种适宜于在垂直安装位置中吸收万向节应力的轴承，使得几何形状和结构简单。因此，虽然这种轴承具有能够自动安装的优点，同时在其根据目的的使用中其制造成本也较低。

本发明的这个任务是通过一种具有独立权利要求特征的液压阻尼橡胶套筒轴承来完成的。本发明的其它有利方案或者改进方案由从属权利要求得出。

根据本发明所建议的、且为垂直安装所设计的液压阻尼橡胶套筒轴承首先以公开的方式由一个基本为圆筒形的金属内部件、一个与它同心设置的金属套筒(内保持架)和一个设置在内部件和内保持架之间的、并通过硫化与它们连接的弹性体的轴承体组成。在弹性体轴承体中，分布在它的圆周上地形成至少两个通过一个管道彼此相连的且用于容纳一种液体阻尼剂的腔室。按照本发明的主要方式，每个腔室的径向内置壁(内部的腔室壁)在腔室的轴向端部部位处的至少一个之内从一个与轴承轴线基本上平行的段过渡到一个具有向轴承轴线倾斜走向的段。这样形成了一个沿轴承轴线方延伸向的侧凹。同时内保持架和弹性体轴承体与一个腔室的每个设置有这样一个侧凹的轴向端部相对应地在一个基本和各腔室的延伸部分相对应的圆周段中相对于它们的其它的圆周段轴向缩短。这种主要通过由侧凹的腔室内壁和在这一部位处相应的轴向缩短的内保持架以及轴向缩短的轴承体的特征组合为特征的轴承结构使得这种轴承能以特别有利的方式通过注满阻尼剂的腔室的相应的弹性而吸收万向节的作用。在这种情况下，在轴承上直到±20°的万向节角度的万向节力所引起的磨损比常规结构的垂直安装的套筒轴承明显地低。此外还要特别强调的一个有利方面是特别是轴承的内部件或者内管可以保持它的通常的圆筒形状不变，这可导致一种比背景技术所描述的用于垂直安装而设计的轴承更加简单的结构。在这里从制造技术角度讲，在用弹性体浇注轴承时所述侧凹的制造以及在这个部位轴向地缩短弹性体轴承体并非十分困难，并且在轴向的正面端部处相应地成形的内保持架的制造也只稍微增加一点费用。

在所述的根据本发明的方案中这种橡胶套筒轴承既可直接安装在合适的位置处、例如安装在汽车车轮悬挂部位处，也可为了安装容纳在一个优选的金属外套筒内。在后一情况中，该外套筒像轴承体和内保持架一样也在腔室内壁的侧凹部位处轴向缩短。

根据所规定的轴承的用途，在保持本发明的基本构思的情况下所建议的轴承可以有不同的方案变型。根据一个可能的方案，轴承提供两个阻尼剂腔室，该阻尼剂腔室分别在它们的轴向端部部位处具有一个侧凹。在这种情况下，为了能吸收万向节作用力将所述两个腔室的侧凹相对于轴承的轴向延伸部分彼此直径地设置。

在一个根据本发明的橡胶套筒轴承的一个对实践特别重要的实施形式中，在该轴承的弹性体轴承体中形成两个腔室，这两个腔室分别在轴向两侧具有一个侧凹。然而这又与在使用轴承时所期待的负载状态有关，其中最好使这两个腔室相对于轴承的圆周地彼此以180°的角度设置。

基本上通过腔室内壁走向的相应构造就可得到腔室内壁的侧凹。通过这一措施已改进了万向节特性。腔室的径向外置的壁(外部的腔室壁)分别在通过所属的内部的腔室壁的相应走向所形成的侧凹部位处也具有一个朝向轴承轴线倾斜的走向。其中，在一个与轴承轴线平行且通过一个腔室的圆周延伸部分的中心被导向的截面的部位处，外部的腔室壁的走向基本上顺着内壁的走向。必要时内部的和外部的腔室壁在具有基本相同走向的部位处也具有彼此相同的距离。

然而根据一个有利的改进方案，在涉及腔室的圆周延伸部位的外部部位处内部的和外部的腔室壁之间的距离扩大。也就是说，腔室一直朝这些外部部位扩大，并且朝阻尼方向以90°角度形成一个孔。在这种情况下，同时由于在内部的和外部的腔室壁之间减小的距离在腔室的圆周延伸部分的中心部位处形成橡胶挡块。这些挡块也可由塑料制成。

只要根据所规定的使用目的和与此相连的要求这点是需要的，则可相应于根据本发明的轴承的可能的改进方案，为了缩短在轴承体和内部件和/或内保持架之间的轴承体的径向位移设置了专门的插入部件。这种优选地由金属或者塑料制成的插入部件在安装轴承时装入。

根据本发明的轴承的另一可能的实施形式，该轴承的金属内管在与一个内部的腔室壁相邻的部位处具有一个在它的整个轴向长度上延伸的整平面。

下面借助一个实施例对本发明再一次作更为详细的描述。在有关的附图中表示：

图1：根据本发明的轴承的立体图；

图2：根据图1的用沿A-A线进行截取的轴承截面图；

图3：根据图1或根据图2的用沿B-B线进行截取的轴承截面图；

图4：根据前述附图的用沿C-C线进行截取的轴承截面图；

图5：根据图1的具有一个外套筒的轴承。

图1涉及根据本发明的轴承的一个实施例的立体图。然而对轴承的各个单独部分的更为详细的描述借助图2至4的截面图进行。

在图2中在一个用沿A-A线所作的截面的截面图中表示根据图1的轴承。在该图中可以看出背景技术已公开的主要部件。据此，该轴承由一个金属的、基本上为圆筒形状的内部件或者内管1、一个与它同心设置的套筒2(内保持架)、以及在这些部件之间设置的、并且通过硫化与它们连接的弹性轴承体3构成。在弹性体轴承体3中形成的用于容纳液体阻尼剂的腔室4，4’由于截面平面而在这个附图中看不出来。但是可以看出在此附图中可看出的内保持架2的段具有像内部件或者内管1几乎相同的轴向长度。

然而如图3所示，关于沿B-B线画出的截面完全是另一种情况。在此可以看出的内保持架2和轴承体1的段在它们的轴向延伸方面和内管1相比明显地缩短了。此外在该附图中可以看到用于容纳阻尼剂的腔室4，4’。从此图中可清楚地看到为了完成根据本发明的任务，腔室4，4’具有特殊的几何形状。在此情况下，在它们的轴向端部部位处分别形成一个沿轴承轴线延伸的侧凹5，5’，6，6’。其中，内部的和外部的腔室壁在轴向的腔室端部处从一个基本上与轴承轴线平行的走向或者说从段7过渡到一个具有向轴承轴线14倾斜走向的段8，8’，9，9’。可以看出，在所示的实施形式中各个外部腔室壁10，10’在它们的走向上基本上跟随内部的腔室壁。通过形成侧凹5，5’，6，6’，在一种垂直的改装中改进了轴承对于万向节应力的稳定性。腔室4，4’的轴向中间部位有利地形成挡块表面15，15’(参见图4)。在此构造中轴承可以无问题地以±20°的万向节角度吸收万向节应力。

从图4、并结合图1可清楚看出，通过内部的腔室壁和外部的腔室壁10，10’的轮廓走向、利用腔室4，4’的扩展部分在它们的圆周延伸的外部部位处形成腔室孔13，13’，这些孔横向于在一个垂直安装位置中所产生的轴承应力方向地进行设置。为了对轴承进行完善，在制造轴承时将一个仅在图5中所示的管道支架元件18夹入到在图1中可看到的凹槽17中。这样，这些腔室4，4’通过在其中形成的管道12流动引导地连接起来，并且在轴承受到负荷时阻尼剂可在腔室4，4’之间来回地流动。也可将相应的管道12硫化到弹性体轴承体3中。在这种情况中无需一个分开的管道支架。在图1至图4所描述的示范实施形式中根据本发明的轴承既可直接安装在相应的由使用目的规定的部位中，或者再由一个优选地由金属制成的附加的外套筒11包围。后者再次地在图5中又以立体图表示，其中，轴承以套筒11中的一个突起表示。如在图1和5可以看出，轴承内部件1分别在腔室4，4’部位处具有一个整平面16，16’。

       附图标记列表

1         内部件

2         套筒，内保持架

3         弹性体轴承体

4，4’           腔室

5，5’           侧凹

6，6’           侧凹

7，7’           段

8，8’           段

9，9’           段

10，10’       外部的腔室壁

11        外套筒

12        管道

13，13’      (腔室)孔

14        轴承轴线

15，15’       挡块或挡块表面

16        整平面

17        凹槽

18        管道支架元件

Claims (10)

1.用于垂直安装构成的液压阻尼橡胶套筒轴承，该轴承由一个基本为圆筒形的金属内部件(1)、一个与它同心设置的金属轴套(内保持架)(2)、一个在内部件(1)和内保持架(2)之间设置的并与它们通过硫化胶合连接的弹性体轴承体(3)组成，在所述轴承体中，在圆周上分布地形成至少两个通过一个管道(12)彼此连接的、且用于容纳一种流体阻尼剂的腔室(4，4’)，其特征在于，每个腔室(4，4’)的径向内壁(内部的腔室壁)在腔室(4，4’)的至少一个轴向端部部位处、在沿轴承轴线(14)方向形成一个侧凹(5，5’，6，6’)时从一个与轴承轴线基本平行的段(7，7’)过渡到一个具有与轴承轴线(14)倾斜走向的段(8，8’，9，9’)；并且内保持架(2)以及弹性轴承体(3)与一个腔室(4，4’)的每个设置有这样一种侧凹(5，5’，6，6’)的轴向端部相对应，并且在一个与各腔室(4，4’)的延伸部分基本上相对应的圆周段内相对于它们的其它圆周段轴向缩短。

2.按照权利要求1所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，该轴承由一个外套筒(11)包围，其特征在于，所述外套筒(11)具有一个匹配于弹性轴承体(3)以及内保持架(2)的圆周走向，并且在腔室(4，4’)的侧凹(5，5’，6，6’)的部位处具有轴向缩短的段。

3.按照权利要求1或2所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，该轴承具有两个腔室(4，4’)，该腔室分别在它们的轴向端部的部位处带有一个侧凹(5，5’)，其中这两个腔室(4，4’)的侧凹(5，5’)相对于该轴承的轴向延伸部分彼此直径地设置。

4.按照权利要求1或2所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，该轴承具有两个腔室(4，4’)，该腔室在这两个轴向腔室端部部位处分别带有一个侧凹(5，5’，6，6’)。

5.按照权利要求3或4所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，这两个腔室(4，4’)对于轴承的圆周以180°的角度彼此设置。

6.按照权利要求1或4所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，腔室的径向外置壁(10，10’)(外部的腔室壁)分别在一个通过所属的内部腔室壁的相应走向所形成的侧凹(5，5’，6，6’)的部位处也具有一个朝轴承轴线(14)倾斜的走向，并且在一个与轴承轴线(14)平行、并通过一个腔室(4，4’)的圆周延伸部位的中心被导向的截面的部位处在它们的走向上基本跟随内部的腔室壁的走向。

7.按照权利要求5所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，内部的和外部的腔室壁在与轴承轴线平行的、且通过一个腔室(4，4’)的圆周延伸部位的中心被导向的截面的部位中彼此间具有一个相同的距离a。

8.按照权利要求1或7所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，在内部的和外部的腔室壁之间的距离a相对于腔室(4，4’)的圆周延伸部位在外部部位处扩大，这样腔室(4，4’)向这些外部部位扩展，并且具有一个对于阻尼方向为90°的孔(13，13’)，而在它们的圆周延伸部位的中心部位处在内部的和外部的腔室壁上形成由橡胶或者塑料制成的挡块(15，15’)。

9.按照权利要求8所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，金属内部件(1)在与一个内部的腔室壁相邻的部位处具有一个在该内部件的整个轴向长度上延伸的整平面(16，16’)。

10.按照权利要求1或2所述的液压阻尼橡胶套筒轴承，其特征在于，弹性体轴承体(3)的径向位移受到设置在内部件(1)和弹性轴承体(3)之间的和/或设置在弹性轴承体(3)和内保持架(2)之间的插入部件的限制。

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