JP3602788B2 - 中間ベアリング - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、とくに商用車の駆動軸用の中間ベアリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
商用車の車輪を駆動するために差動軸に対して前方に位置決めされる歯車箱から延びている駆動ラインは通常自在継ぎ手軸の部分を備えた多重構成の性質からなっている。このことは、中間ベアリングが必要とされることを意味する。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許第３７０１８８６Ａ１号は駆動ライン用の中間ベアリングを記載している。前記中間ベアリングは弾力のあるベアリング部分がその中に形状固定の方法において収容されるハウジングからなっている。ベアリング部材は関連の駆動軸部分を支持するために転動接触ベアリングが配置されている支持体リングを取り囲んでいる。ベアリング部材は充填部材を受容するのに役立つ周部に分布された開口を備えている。充填部材を挿入することにより、種々の用途に対して中間ベアリングの剛性および減衰特性を適合さらることができる。
【０００４】
この設計の欠点はかかる適合が複雑でかつ高価であるということである。
【０００５】
アメリカ合衆国特許第３，３２５，２３０号は外方ハウジング、内方ハウジングおよびそれらの間に配置された弾性要素からなっている中間ベアリングを記載している。外方ハウジングは１部分において鋳造体の形で設けられ得るかまたはスポット溶接によって互いに堅固に接続されるＵ−形状の第１プレート金属部分およびスターラップ形状の第２プレート金属部分からなることも可能である。内方ハウジングは幾つかのセグメントから構成されかつ転動接触ベアリングの外方レースを収納するのに役立つ。転動接触ベアリングの外方レースを軸方向に保持するために、個々のセグメントは、フランジ状に、半径方向に内方に向かって延びる唇片からなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
外方ベアリングレースはセグメントを半径方向に外方に向かって動かすことにより嵌合されることができ、そしてそれぞれのカップを支持するゴム要素またはゴム要素部分が半径方向に予備緊張され、その結果外方ベアリングレースはその外形により内方に向けられたフランジ状唇片の領域を通過することができる。嵌合された状態においては、少しも予備緊張を設けることができない。しかしながら、予備緊張は、好ましくは、内方ベアリングレースに受容された軸が回転する場合に外方レースが回転しないように設けられる。この目的はあらゆる噛み合いサビを回避することにある。
【０００７】
本発明の目的は異なる減衰条件に容易に適合され得る中間ベアリングを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、断面がスターラップ形状でありかつ２つの直線部分と前記直線部分から連続する円弧部分とを有した固定面からなるハウジングと、支持リングを囲みかつ前記支持リングと前記固定面との間に配置され、かつ弾性材料ならなるベアリング部材と、前記２つの直線部分の間の空間を連結しかつ前記弾性ベアリング部材の外面に対向して適合する支持面を有するロック要素と、を備えた車両の駆動軸のための中間ベアリングにおいて、前記支持リングが、転動接触ベアリングを受容するための孔を有し、該孔と共に長手方向軸線を画成し、前記ロック要素が、前記長手方向軸線に対し前記ベアリング部材の選択された予備緊張値を設定するために調整可能であり、かつ低熱溶接、中間層、固定ボルト及び又は接続スリーブを利用する固定手段によって前記選択された予備緊張値に対応する位置において前記ハウジング（７）に固定可能であり、更に，予備緊張がかからない状態にある前記弾性ベアリング部材が、前記ハウジングの前記固定面と、前記ロック要素の支持面と、前記支持リングとに少なくとも部分的に接着により接続される中間ベアリングを設けることによって達成される。
【０００９】
この実施例の利点は、所定の特性がベアリング部材の圧縮のそれぞれの寸法を単に決定することによって達成され得るということである。接着接続はベアリング部材と一方で、ハウジングとのおよび他方で支持リングとの間のあらゆる運動を阻止し、さらに他の利点は、接触領域において磨耗が発生しないということである。減衰作用はベアリング部材においてのみ発生されかつ接触領域においては発生しない。ベアリング部材によって収容されるようなより長い軸方向通路が許容され得る。そのうえ、車両の組み立ては、部品が堅固に互いに関連付けられるため容易にされる。かかる堅固な連係は、また、車両の誤配列の場合に、構成要素が作用しかつ保持される途中で影響が及ぼされないことを意味する。軸方向に柔軟なベアリングを製造することができる。
【００１０】
本発明のさらに他の実施例によれば、ベアリング部材が個々の支持部分によって支持リングに接続されることが提案される。これらは長手方向軸線のまわりに分布されるように配置される。負荷は、好ましくは、負荷の印加の主方向において複数の支持部分上に分布される。
【００１１】
半径方向における減衰に関連してベアリング部材の革新的な特性曲線を達成するために、ベアリング部材が、支持部分によって、長手方向軸線のまわりに分布されるように配置される支持リングおよびハウジングに接続されることが提案される。このために選択された設計は、バッファに対するギヤツプが駆動軸の組み立て後よりその組み立ての前により大きいようにすることができ、駆動軸の重量が負荷の印加の方向においてギヤツプを減少する。重量によって発生される位置の変化が考慮され、その結果駆動軸の取り付け状態において、すべてのバッファが支持リングの外面から同一距離に位置決めされる。
【００１２】
ベアリング部材の圧縮を容易にするために、ロック要素は固定面の２つの直線部分の間に保持される。ロック要素は選択された予備緊張値に対応する位置においてハウジングに固定され得る。これは、例えば、低熱溶接方法（例えば、レーザ溶接）によって達成されることができる。予備緊張を達成するための簡単な可能性は、各直線部分に関して、ハウジングが曲げられたフランジ部分を備えかつロック要素が前記フランジ部分に対して平行に延びる保持部分を圧縮し、フランジ部分が保持部分を被覆する場合に存在する。保持部分とフランジ部分との間のギヤツプは考え得る最大の予備緊張値に適合するように設計され、その結果フランジ部分および保持部分は互いに接触することが可能でかつ互いに接続され得る。
【００１３】
より少ない予備緊張を要求する他の用途に関して、中間層を挿入することができる。溶接された状態の代替として、また、フランジ部分および保持部分に設けられた対応する貫通孔が−かつこれがまた中間層が使用される場合に適用される−その端部がカラー状の方法で変形されかつともに部品を押圧する中空のリベット状スリーブによって貫通される。その場合にさらに存在する貫通孔は車両で横方向のバーまたは保持ブロックに対してボルトによって中間ベアリングをボルト締めするのに使用され得る。
【００１４】
ベアリング部材をロック要素およびハウジングに接続するために、膠着接続を設けることができる。代替的に、ゴムベアリング部材を形成するとき、また、ハウジングおよびロック要素を、ゴムが射出されるモールドに挿入しかつハウジングおよびロック要素を、ベアリング部材を加硫するとき加硫によって接続することも可能である。
【００１５】
ベアリング部材を予備緊張することは、２つの直線部分が、円弧円弧部分から出発して、分岐する場合に簡単化される。円弧部分は、直線部分と協働して、ロック要素から離れているそれらのベアリング部材領域においても同様に、所定の予備緊張が達成されることを保証する。
【００１６】
予備緊張は、好ましくは、特定の用途において発生する最高の負荷に関して、支持リングに接続されるベアリング部材のすべての支持部分が大きい引張応力がないような方法において計算される。すなわち、理想的には、構成要素の１つ、すなわち、ロック要素またはハウジングに接続されているベアリング部材の結果として、それらが前記部品とベアリング部材との間の接続を破壊する範囲に引張り力を発生するのを防止するためにベアリングの内部圧縮応力のみが存在すべきである。
【００１７】
本発明の好適な実施例を図面において略示する。
【００１８】
【実施の形態】
エンジンによって駆動されかつ駆動ラインによって、後輪を駆動するために後輪と連係する後輪差動装置３に接続されるフロント歯車箱２を有する商用車１を示している。駆動ラインは第１駆動軸部分４およびこの駆動軸部分４に対して角度が付けられている第２駆動軸部分５からなっている。歯車箱２から離れたその端部において、第１駆動軸部分４は、図２に拡大した細部の形で示されかつそれを参照してより詳細に説明される中間ベアリング６に支持されている。以下で、中間ベアリング６の設計は、最初に図２を参照して、より詳細な形状において説明される。
【００１９】
中間ベアリング６は、示されるように、断面において実質上Ｕ−形状のかつスターラップ状の方法において延びるハウジング７からなっている。このハウジング７は図面の平面に延びかつ２つの直線部分８，９およびこれらの直線部分８，９を接続する第１円弧部分１０からなっている固定面１２からなる。前記部分８，９，１０の縁部は曲げられて剛化部分１１を形成している。第１円弧部分１０から僅かに分岐している２つの直線部分８，９の自由端は、各々固定ボルトを貫通させるための貫通孔１４を備えている外方に向かって曲げられたフランジ部分１３に変わる。２つの直線部分８，９と第１円弧部分１０との間には、ベアリング部材１５が収容され、このベアリング部材１５はゴム材料からなりかつベアリング部材の加硫の間中、固定面１２に付着して接続される。
【００２０】
ベアリング部材１５は、その孔１７が長手方向軸線１８を画成する支持リング１６を取り囲んでいる。この孔１７は図１に示した第１駆動軸部分４を支持するための転動接触ベアリングを受容するのに役立つ。さらに、ベアリング部材１５は、その外面部分１９において、また、ロック要素２３の第２円弧部分２５に加硫によって接続される。理解され得ることは、ベアリング部材１５は長手方向軸線１８に対して平行に延びる凹所を備え、その結果支持リング１６をハウジング７内に永続的に支持する合計で３つの支持部分２０ａ，２０ｂ，２０ｃが形成されるということである。支持部分２０ａは支持リング１６の上方の中間ベアリング６の垂直中心面の領域に配置され、これに反して他の２つの支持部分２０ｂ，２０ｃは中心面に対して或る角度でかつ支持リング１６の下に配置される。
【００２１】
支持部分２０ａ，２０ｂ，２０ｃの間で、ベアリング部材１５は固定面１２に単に加硫によって固定して接続されるバッファ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備えている。これらのバッファは支持リング１６の周面に接続されず、しかもそれから或る距離２２ａ，２２ｂ，２２ｃに配置されている。図２において見られ得ることは、緊張されていない状態において、距離２２ａ，２２ｂは支持リング１６の円周方向に沿って変化するということである。緊張された状態であっても、図３に見られ得るように、距離２２ｃはその時一定した距離２２ａ，２２ｂよりも大きい。しかしながら、駆動ラインが中間ベアリングによって支持されるならば、距離２２ａ，２２ｂ，２２ｃはほぼ同一の値を取る。半径方向の負荷がより大きいならば、支持リング１６はバッファ２１ａ，２１ｂ，２１ｃの１つに対して載置するようになり、その結果ベアリング部材１５の特徴的なばね曲線が変化する。
【００２２】
ロック要素２３は第２円弧部分２５から出発して曲げられた案内部分２４を具備し該案内部分２４によってハウジング７の固定面１２の２つの直線部分８，９の間に案内される。２つの案内部分２４から案内部分２４に対して曲げられてハウジング７の２つのフランジ部分１３に対してほぼ平行に延びる２つの保持部分２６が出発する。保持部分２６はフランジ部分１３の貫通孔１４に対応する貫通孔２７を備えている。互いに向かい合っているフランジ部分１３の面と保持部分２６との間にはギヤツプ２８が存在する。この位置において、ベアリング部材１５は緊張がない、すなわち、予備緊張されていない。図２は中間ベアリング６の製造段階を示している。ベアリング部材１５の予備緊張は、これが長手方向軸線１８に向かってさらに押されていることによりロック要素２３によって負荷されるために達成される。
【００２３】
かかる負荷は、ギヤツプ２８が、図３に示されるように、ゼロに減少されるまで継続し得る。この状態は保持部分２６およびフランジ部分１３の領域においてロック要素２３をハウジング７に溶接することにより固定され得る。このために、レーザ溶接のごとき低熱溶接方法を適用することができる。図３はハウジング７をロック要素２３に接続するための２つの溶接領域２９を示している。
【００２４】
図２に示したギヤツプ２８は、ベアリング部材１５の最大予備緊張を達成するためにハウジング７に対してロック要素２３によって被覆され得る距離を示すギヤツプである。
【００２５】
予備緊張値に関して、中間位置が実施されるならば、例えば、図４に示されるように、厚さＤを有する、中間層３０を使用することができ、厚さＤはギヤツプ２８の寸法より小さい。前記中間層３０は貫通孔３１を備えかつ保持部分２６とフランジ部分１３との間のギヤツプ２８に挿入され得る。その後、ロック要素２３は、保持部分２６が中間層３０に対して載置するように移動されることができる。その場合に図３に関連して記載されたと同一の方法においてフランジ部分１３に保持部分２６および中間層３０を接続することが可能である。
【００２６】
中間ベアリング６は、その場合に、図３に示した予備緊張値よりも低い予備緊張値に設定される。中間層３０がギヤツプ２８に挿入された後、貫通孔３１は、これらが、それぞれ、保持部分２６およびフランジ部分１３の貫通孔１４，２７に対応するような方法において一直線に整列され、その結果中間ベアリング６を車両フレームに固定するための固定ボルトを使用することができる。
【００２７】
代替的に、接続スリーブが貫通孔に挿入される接続を行うことも可能で、その接続スリーブは、一端で、カラーを備えかつその他端がカラーが形成されるような方法において変形され、それらの部品がともに押圧されている。かかる接続スリーブは、その場合に、固定ボルトを通して案内するために使用され得る。
【００２８】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、自動車、とくに商用車の駆動軸用の中間ベアリングにおいて、断面がスターラップ形状でありかつ２つの直線部分および前記２つ直線部分を接続している第１円弧部分を有する固定面からなっているハウジング、弾性ベアリング部材によって取り囲まれた支持リングと前記固定面との間に延びかつゴム状材料からなっている前記弾性ベアリング部材、前記２つの真っ直ぐな部分の間の空間を橋絡しかつ前記弾性ベアリング部材の対向外面部分に適合させられる支持面を備えているロック要素からなっており、そのさい前記支持リングが転動接触ベアリングを受容するための孔を含んでおり、この孔が長手方向軸線を画成し、前記ロック要素が前記長手方向軸線に向かって前記ベアリング部材の予備緊張を設定するために調整可能であり、前記ベアリング部材は、予備緊張のない状態において、接着によって前記ハウジングの前記固定面に、前記ロック要素の支持面にそして前記支持リングに少なくとも部分的に接続される構成としたので、異なる減衰条件に容易に適合され得る中間ベアリングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】後輪を駆動するための駆動ラインを有する商用車を示す概略図である。
【図２】ベアリング部材が予備緊張される前の中間ベアリングの断面図である。
【図３】最大予備緊張を有した予備緊張された状態において図２による中間ベアリングを示す図である。
【図４】図３に関連して低い予備緊張を設定用ギヤツプに挿入される中間層を備えた中間ベアリングの断面図である。
【符号の説明】
１ 商用車
２ 歯車箱
３ 差動装置
４ 第１駆動軸部分
５ 第２駆動軸部分
６ 中間ベアリング
７ ハウジング
８ 直線部分
９ 直線部分
１０ 円弧部分
１１ 剛化部分
１２ 固定面
１３ フランジ部分
１４ 貫通孔
１５ ベアリング部材
１６ 支持リング
１７ 孔
１８ 長手方向軸線
１９ 外面部分
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 支持部分
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ バッファ
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 距離
２３ ロック要素
２４ 案内部分
２５ 第２円弧部分
２６ 保持部分
２７ 貫通孔
２８ ギヤツプ
２９ 溶接領域
３０ 中間層
３１ 貫通孔
Ｄ 厚さ

Claims (11)

1. 断面がスターラップ形状でありかつ２つの直線部分（８，９）と前記直線部分（８，９）から連続する円弧部分（１０）とを有した固定面（１２）からなるハウジング（７）と、支持リング（１６）を囲みかつ前記支持リング（１６）と前記固定面（１２）との間に配置され、かつ弾性材料ならなるベアリング部材（１５）と、前記２つの直線部分（８，９）の間の空間を連結しかつ前記弾性ベアリング部材（１５）の外面に対向して適合する支持面を有するロック要素（２３）と、を備えた車両（１）の駆動軸のための中間ベアリングにおいて、
   前記支持リング（１６）が、転動接触ベアリングを受容するための孔（１７）を有し、該孔（１７）と共に長手方向軸線（１８）を画成し、
   前記ロック要素（２３）が、前記長手方向軸線（１８）に対し前記ベアリング部材（１５）の選択された予備緊張値を設定するために調整可能であり、かつ低熱溶接、中間層、固定ボルト及び又は接続スリーブを利用する固定手段によって前記選択された予備緊張値に対応する位置において前記ハウジング（７）に固定可能であり、
   更に，予備緊張がかからない状態にある前記弾性ベアリング部材（１５）が、前記ハウジング（７）の前記固定面（１２）と、前記ロック要素（２３）の支持面と、前記支持リング（１６）とに少なくとも部分的に接着により接続されることを特徴とする中間ベアリング。
2. 前記弾性ベアリング部材（１５）が支持部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）によって前記支持リング（１６）と前記ハウジング（７）とに接続され、前記支持部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）は前記長手方向軸線（１８）のまわりに分布されるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の中間ベアリング。
3. 前記支持部（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）の間には、前記ハウジング（７）の前記固定面（１２）のみに接着によって接続されかつ前記支持リング（１６）の外周面から所望距離（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）のところにバッファ（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）が配置されることを特徴とする請求項２に記載の中間ベアリング。
4. 前記ロック要素（２３）が前記固定面（１２）の前記２つの直線部分（８，９）の間に保持されることを特徴とする請求項１に記載の中間ベアリング。
5. 前記ハウジング（７）が前記２つの直線部分（８，９）に対して角度が付けられるフランジ部分（１３）を備えそして前記ロック要素（２３）が前記フランジ部分（１３）に対して平行に延びかつ前記フランジ部分（１３）を被覆する保持部分（２６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の中間ベアリング。
6. 前記弾性ベアリング部材（１５）の予備緊張のない状態において、ギヤツプ（２８）がフランジ部分（１３）と保持部分（２６）との間に存在することを特徴とする請求項５に記載の中間ベアリング。
7. 中間層（３０）が前記ギヤツプ（２８）に挿入され得ることを特徴とする請求項６に記載の中間ベアリング。
8. 前記フランジ部分（１３）と、前記保持部分（２６）と、前記中間層（３０）とが互いに対応する貫通孔（１１４，２７，３１）を備えていることを特徴とする請求項７に記載の中間ベアリング。
9. 前記ベアリング部材（１５）が前記ロック要素（２３）と、前記ハウジング（７）と前記支持リング（１６）とに、ニカワによりまたは加硫により接着接続されることを特徴とする請求項１に記載の中間ベアリング。
10. 前記２つの直線部分（８，９）が、第１円弧部分（１０）から出発して、分岐することを特徴とする請求項１に記載の中間ベアリング。
11. 前記予備緊張値が、使用時に発生する最大負荷に対して、前記支持リング（１６）に接続される前記ベアリング部材（１５）のすべての支持部分（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）が引張応力がないように設定されることを特徴とする請求項１に記載の中間ベアリング。

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