CN201382091Y - 减震轴承 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种减震轴承(13)，其具有轴承垫圈(14)，该轴承垫圈(14)具有与轴承轴线(6)同向延伸的、并且从轴承垫圈(14)凸出的轴环(15)，其中该轴环(15)由轴承垫圈(14)的材料制成并且与所述轴承垫圈(14)一体地构造。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有轴承垫圈的减震轴承，所述轴承垫圈具有与轴承轴线同向延展并且从轴承垫圈凸出的轴环，其中该轴环由轴承垫圈的材料制成并且与所述轴承垫圈一体地制成。
背景技术
DE 19921695A1示出了这种类型的减震轴承。该减震轴承通常具有下轴承垫圈和上轴承垫圈。该上轴承垫圈支承于底架侧。减震支柱借助下轴承垫圈安装在弹簧座圈上。这些轴承垫圈都是具有中心孔的圆环垫圈。轴环从下轴承垫圈的所述孔伸出，其中该轴环在上轴承垫圈上构成也是可以想到的。根据DE 19921695A1的减震轴承的下轴承垫圈设有轴环，借助轴环减震轴承在弹簧座圈上相对于减震器的活塞杆的中轴线居中布置并且被横向于轴承轴线支承。轴承轴线和中轴线相互重叠。作为选择，轴环也可以在其他构件上居中设置。
通过弹簧座圈来自轴向方向的弹力被支承在减震轴承内。所述轴向方向是彼此相反的、并且与减震器的活塞杆的中轴线同向的方向。附加的横向力，即来自径向方向的力也作用到减震轴承上。在这种情况下，径向方向垂直于轴向方向并且由此垂直于关于中轴线或轴承轴线取向的方向。减震轴承通过轴环而在轴承垫圈上被径向支承和引导。
轴环在轴向上与来自轴承垫圈的轴承轴线同向，或者朝减震器的方向向下方突出(这里参见DE 19921695A1)，或朝底架的方向向上方突出(这里参见JP2005291232A)。
轴承垫圈由以薄板制成的成型件制造，并且因此可以被简单且低成本地制造。这种轴承环由薄壁薄板冲制和压制或冷轧制成。通常轴承垫圈设有用于滚动体的滚道，或者也可以设有用于滑动垫圈的支承垫圈。滚动体是球或辊。
如果轴承垫圈设有用于滚动体的滚道，那么该轴承垫圈至少在滚道上被淬火。因为轴承垫圈由薄板构成，所以轴承垫圈可以不必淬透，而是必须被表面硬化。
淬透通常被理解为工件的基本整体的结构的转变硬化和时效硬化直达核芯内，因此在这种情况下，轴承垫圈的包括远离表面层的核芯的全部厚度都是硬的。基于薄壁性这种方式地硬化的轴承垫圈无法对抗负载，并且将在施加负载的情况下折断。因此薄壁的轴承垫圈通常被表面硬化。
在表面硬化时，在轴承垫圈的相应表面的两侧，在工件的表面上的层仅被硬化一定深度，该深度取决于板厚度而得出。与此相反，通常核芯保持未硬化，这使得垫圈以一定尺寸保持弹性并且在施加负载情况下可以通过弹性的变形来适应。
然而，垫圈(特别是下轴承垫圈)的负载基于由表面硬化限定的硬化深度被设定。过高的负载例如可能导致滚动体侵入到硬化的表面层内并且由此导致轴承损坏。
发明内容
本发明的任务在于提供一种减震轴承，该减震轴承可以被简单且廉价地制造而且该减震轴承在任何情况下都满足增加的负载的要求。
该任务由一种减震轴承解决，其具有轴承垫圈，轴承垫圈具有与轴承轴线同向延伸并且从轴承垫圈凸出的轴环，其中，轴环由轴承垫圈的材料制成并且与轴承垫圈一体地构造，其中，轴环的从轴承垫圈突起且被构造呈圆筒形的部分的垂直于轴承轴线的壁厚小于轴承垫圈的与轴承轴线同向的厚度。
轴承垫圈是由圆环形的垫圈毛坯构成的成型件，在该成型件上一体地构成轴环，即，它与轴承垫圈以一种材料制成。轴环具有被从垫圈毛坯塑性挤出的材料的部分。
用于成型轴环的变形程度大于用于成型轴承垫圈的变形程度。在轴向的轴环上的变形程度优选为在轴承垫圈上的变形程度的两倍。轴环的变形程度高于垫圈的变形程度，并且至少高30％，优选为50％。轴环例如通过冲挤或者通过近似冲挤的冷压加工方法制造。轴承垫圈的变形程度大约是10％。该变形程度是基本通过在冲压滚道时可塑地位移的材料确定的，并且该变形程度是通过所谓的敲平(PLANSCHLAG)确定的。借助所述敲平，轴承垫圈在引入结构元件(如轴环和滚道)之后再次这样平整，以使得它们在轴向上相反指向的环面将会平整且相互平行地延伸。
在这种情况下，对于变形程度的评价标准是在垫圈毛坯的孔的边缘上的垫圈毛坯的轴向厚度和从垫圈突出的轴环的径向壁厚或轴向长度。
在变形时工件体积总是得到保持。然而几何形状被改变。变形程度是在变形过程中用于评价与采用的毛坯的初始状态相比或者与毛坯的部分相比的工件的几何形状的改变的值。变形程度由变形后的长度和初始长度的比值的自然对数算出。变形程度(也经常描述为拉伸程度)是关于有多少毛坯材料的体积部分被塑性变形的尺度。
至今已知的根据现有技术的轴承垫圈都以小的变形程度(最大10％-15％)制造，并且以被折弯或弯曲成轴环的材料的部分制造，与其初始状态相比没有决定性地改变板的厚度。通常，在弯曲件上仅在板的边缘上的外部纤维被过度延伸。与此相反，根据本发明轴承垫圈的材料不通过弯曲或者挤压来压制而是在高压下穿过缩减的横截面而压制。由此毛坯边缘和毛坯核芯的大部分被挤压而蠕动。因此根据本发明轴环的变形程度至少为30％-60％，优选是50％，或者更多。
在轴承内的上轴承垫圈或优选是下轴承垫圈上，优选圆筒形地构成的轴环能够朝底架方向向上突出或者优选朝下方突出。制成轴环的材料被这样确定，在最厚位置上的轴环的从垫圈轴向突出的部分的壁厚小于轴承垫圈的厚度。在径向方向上测量壁厚。垫圈的厚度是垫圈的在轴向上测量的主要尺寸，其中，滚道和棱角等的凹部不被考虑。该壁厚比轴承垫圈的壁厚小大约1/3到2/3而且优选小50％。轴承垫圈的厚度至少为3mm。
用于滚动体的滚道优选被施加在通过冷加工带来的轴承垫圈的面上，该滚道远离带有居中轴环的面。如本发明设计的一个构造方式，滚道的表面在冷加工之后不再被打磨。
轴承垫圈的原料优选是碳钢，如C45。轴承垫圈优选被淬透。仅通过冷作硬化而不通过淬硬处理使滚道的表面更有抵抗力也是可以想到的。这主要适用于减震轴承在小负载情况下。
在金属变形情况下，原子在金属的晶格内滑动。围绕原子间距的滑动在这里被描述为所谓的错位。通过在结构内提高错位密度阻止滑动进程。这将提高强度。该进程被描述为冷作硬化。
可廉价地制造本发明实现的减震轴承，其与现有技术相比少了一个构件并且基于坚固垫圈的使用而适用于高负载应用。根据本发明的轴承可以不必进行周边设备结构的其他改变而替代现有技术的轴承。
附图说明
下面将根据实施例进一步说明本发明。图中：
图1以沿轴承轴线的纵剖面示出根据本发明的减震轴承；
图2以沿毛坯的中轴线的纵剖面示出用于制造根据本发明的减震轴承的垫圈的垫圈毛坯；
图3示出根据图1的细节Z；
图4以沿减震器的活塞杆的中轴线的纵剖面示出根据图2的在减震支柱的上部支承的减震轴承的布置。
具体实施方式
将与中轴线或轴承轴线同向的方向和在图中垂直延伸的方向作为轴向方向以及将垂直于轴向方向并且因此在图中水平延伸的方向作为径向方向，适用于图1至图4的所有示图。
图1——图1以减震轴承13示出本发明的一个实施例。该减震轴承13具有上轴承垫圈2、下轴承垫圈14、滚动体4以及盖5。轴承垫圈2和14以厚壁的、即坚固的构造方式构成，并且轴承垫圈2和14是环形垫圈。盖5由薄壁的板构成，并且盖5把轴承套圈2和14以及滚动体4结合为组合部件。
轴承垫圈14由可淬透的碳钢构成，其具有轴环15，并且具有轴环15的轴承垫圈14构成由圆环形的垫圈毛坯16制成的成型件。垫圈毛坯16在图2中示出。此外轴承垫圈14具有滚道24，该滚道构成在朝向轴向的面28上。在轴承垫圈14的相反的面29上，内角倒圆23成型在外棱边上。内角倒圆23是轴向侧凹，盖5的折弯边30出于固定到构件单元的目的而从后侧勾住该轴向侧凹。
图2——图2用实线示出变形前的垫圈毛坯16，该垫圈毛坯16被成形到用虚线示出的轴承垫圈14。用实线示出的垫圈毛坯的体积17与制成的轴承垫圈14的体积18相同。用虚线示出的材料的第一部分量是垫圈毛坯16的部分量，并且该第一部分量在制成的成型构件上构成不包括轴环15的轴承垫圈14。垫圈毛坯16的虚线未框入部分的材料的剩余量在变形时被可塑地挤压。通过借助直径19、20描述的轮廓以及垫圈毛坯16的厚度21描述的轮廓限定的材料部分被基本可塑地挤压，以用于成型轴环15。垫圈毛坯16的孔22具有直径19。在制成的轴承垫圈14或在其轴环15上的孔25具有直径20。
由毛坯16构成的材料部分(该材料部分被挤压，以形成环形环绕的内角倒圆23以及在制成的轴承套圈14上形成环形环绕的滚道24并且被用于敲平的目的)基本通过以厚度21和26确定的轮廓以及通过滚道24和内角倒圆23的空体积来确定。在这里，为形成内角倒圆23材料在轴承凸肩31的方向上被挤压或为形成轴承凸肩31被挤压。内角倒圆23在制成的构件上沿轴向连接到轴承凸肩31。轴承凸肩31的材料的体积基本相当于用于形成内角倒圆23而被挤压的材料的体积。
用于成型的轴环15的变形程度比用于成型轴承垫圈14的变形程度高。轴环15的壁厚27比轴承垫圈14的厚度26小大约50％，并且比垫圈毛坯16的厚度21小大于50％。
图3——用图3很大程度地放大图2的细节Z并且不按比例地示出。从该示图可以看出，轴环15的壁厚27不必是恒定的。在轴环15的自身被构造成中空圆柱形的部分的最厚位置上的壁厚27(壁厚27从轴承垫圈14轴向向外引出)，可以基于斜面33或凸球状构成的曲线12而降低到在最薄位置上的壁厚32。由此轴环15获得不同于圆柱体的形状的基本形状，并且例如轴环15部分构成内圆锥体或部分构成外凸球状。从面28到轴环15的过渡部11上的棱边可朝内或可朝外隆起。在示图中，过渡部11以凹形方式隆入到材料内。在成型时，为了生成过渡部11而把材料挤压到轴环15内。
图4——图4以沿此外未继续示出的减震器的活塞杆9的中轴线6的纵剖面示出根据图2的减震轴承13在仅部分示出的减震支柱的上部支承10中的布置。该减震支柱除了具有减震器以外也具有螺旋弹簧3，在图4中仅示出螺旋弹簧3的一个圈。螺旋弹簧3轴向支承在弹簧座圈8上并且径向在弹簧座圈8上引导。减震轴承13轴向地并且径向地支承在弹簧座圈8的颈7上而且相对于中轴线6居中。为此减震轴承13借助轴环15啮合在颈7的开口1内。另选的是，轴环也可以另选地套住轴颈的边。在底架方向上，减震轴承13支承在缓冲元件40上。
Claims (8)
1.减震轴承，其具有轴承垫圈(14)，所述轴承垫圈(14)具有与轴承轴线(6)同向延伸并且从所述轴承垫圈(14)凸出的轴环(15)，其中，所述轴环(15)由所述轴承垫圈(14)的材料制成并且与所述轴承垫圈(14)一体地构造，其特征在于：所述轴环(15)的从所述轴承垫圈(14)突起且被构造呈圆筒形的部分的垂直于所述轴承轴线(6)的壁厚(27)小于所述轴承垫圈(14)的与所述轴承轴线(6)同向的厚度(26)。
2.根据权利要求1所述的减震轴承，其特征在于：所述轴承垫圈(14)具有至少一个用于滚动体(4)的滚道(24)。
3.根据权利要求2所述的减震轴承，其特征在于：所述滚道(24)是通过对材料塑性挤压生成的位于指向轴向的面(28)上的凹部，其中所述滚道(24)位于所述轴承垫圈(14)的在轴向上与所述轴环(15)反向的面(29)上。
4.根据权利要求3所述的减震轴承，其特征在于：所述轴承垫圈(14)在所述轴环(15)凸出于其上的所述面上在径向外侧具有环形的内角倒圆(23)，所述轴环(15)在轴向上连接轴承凸肩(31)，其中所述轴承凸肩(31)在径向限定所述滚道(24)。
5.根据权利要求4所述的减震轴承，其特征在于：所述内角倒圆(23)的体积相当于所述材料的体积，所述体积充满从所述滚道(24)直至所述轴承垫圈(14)的径向外缘的所述凸肩。
6.根据权利要求1所述的减震轴承，其特征在于：所述轴环(15)的径向上的所述壁厚(27)比所述轴承垫圈(14)的轴向上的厚度(26)小30％到60％。
7.根据权利要求1所述的减震轴承，其特征在于：所述轴承垫圈(14)由可淬透的碳钢制成。
8.根据权利要求1所述的减震轴承，其特征在于：具有所述轴环(15)的所述轴承垫圈(14)是由钢制成的成型件，其中所述轴承垫圈(14)的与所述轴承轴线(6)同向的厚度(26)至少是3mm。
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SCHAEFFLER KG Free format text: FORMER OWNER: FAG KUGELFISCHER AG + CO. OHG Effective date: 20100902 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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Effective date of registration: 20100902 Address after: German Herzogenaurach Patentee after: Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG Address before: German Herzogenaurach Patentee before: Fag Kugelfischer AG & Co. OHG |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: German Herzogenaurach Patentee after: Schaeffler Technologies AG Address before: German Herzogenaurach Patentee before: Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG |
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| CX01 | Expiry of patent term | ||
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Granted publication date: 20100113 |