RU2422697C2

RU2422697C2 - Втулка с упорами

Info

Publication number: RU2422697C2
Application number: RU2009101052/11A
Authority: RU
Inventors: Михель ЭБЕРТ (DE); Михель ЭБЕРТ; Андреас ХИНЦЕ (DE); Андреас ХИНЦЕ; Андреас ЭРЛЬ (DE); Андреас ЭРЛЬ
Original assignee: Карл Фройденберг Кг
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2011-06-27
Also published as: US8246024B2; CN101487506A; JP5446279B2; JP2009168244A; ES2385413T3; EP2080926B1; DE102008004553A1; RU2009101052A; EP2080926A1; US20090179362A1; CN101487506B

Abstract

Изобретение относится к машиностроению. Втулка содержит сердечник (1), окружающую его гильзу (2) и эластичный соединительный слой (3). Сердечник (1) или гильза (2) втулки по первому варианту выполняется из нескольких частей и содержит вдвижной или насадной элемент с упором (4), ограничивающим их относительное перемещение. Втулка по второму варианту содержит упоры (4), расположенные на взаимно противоположных сторонах, как на гильзе (2), так и на сердечнике (1). Достигается создание втулки с регулируемой жесткостью. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение касается втулки, содержащей сердечник, по меньшей мере одну окружающую его гильзу и по меньшей мере один эластичный соединительный слой, причем эластичный соединительный слой соединяет друг с другом гильзу и сердечник и обеспечивает расстояние между ними, при этом сердечник и гильза относительно подвижны по отношению друг к другу.

Уровень техники

Втулки указанного выше вида уже известны из ЕР 1736681 A1. У известных втулок сердечник состоит из трубы, которая концентрично окружена трубой с большим внутренним диаметром. Обе трубы соединены друг с другом с помощью резинового слоя, причем резиновый слой навулканизирован на трубы.

Известные втулки используются в качестве опорных элементов на автомобилях всех типов. Известные втулки имеют в радиальном направлении действия нагрузки, а именно, когда внутренняя труба смещается по отношению к внешней трубе, вращательно-симметричную жесткость. Это свойство жесткости в известной степени постоянно во втулке после ее изготовления.

На практике, однако, часто появляется необходимость регулировки жесткости втулки в зависимости от отклонения сердечника относительно гильзы. Желательно, например, чтобы восстанавливающая сила, которая пытается вывести сердечник и гильзу в нейтральное или исходное положение, варьировалась в зависимости от отклонения.

Описание изобретения

Поэтому изобретение ставит перед собой задачу выполнения и усовершенствования втулки указанного в начале вида таким образом, чтобы она после не требующего больших затрат изготовления характеризовалась зависимыми от отклонения сердечника относительно гильзы, регулируемыми свойствами жесткости.

Согласно изобретению указанная выше задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.

В соответствии с этим втулка указанного в начале вида характеризуется тем, что сердечник и/или гильза снабжена по меньшей мере одним конструктивно отделенным от соединительного слоя или выполненным отдельно от соединительного слоя упором, который ограничивает их относительное перемещение.

Согласно изобретению было установлено, что по меньшей мере один конструктивно отделенный от эластичного соединительного слоя используемый упор позволяет придать втулке различные свойства жесткости. В частности, было обнаружено, что отделенный от соединительного слоя или выполненный отдельно упор после расположения соединительного слоя, например, посредством вулканизации может быть введен во втулку. Данный упор может быть выбран независимо от материала соединительного слоя. Устанавливаемый как отдельный элемент упор может вызывать согласно изобретению различные восстанавливающие силы при различной степени отклонения. Упор может быть видоизменен независимо от соединительного слоя. Благодаря этому создается разнообразно регулируемая втулка, которая может быть приспособлена ко многим случаям применения, принимая во внимание ее свойства жесткости. Следовательно, указанная в начале задача решена.

На этом фоне вполне допустимо, что эластичный соединительный слой имеет выемки для установки упора, причем выемки позволяют производить относительное перемещение по свободному участку пути или на свободный угол. Выемки способствуют тому, что по свободному участку пути или на свободном угле действует сопротивление движению, которое определяется исключительно эластичным соединительным слоем. Свободный угол возникает в том случае, когда сердечник скручивается относительно гильзы. При подобном скручивании эластичный соединительный слой также скручивается и противодействует скручиванию за счет восстанавливающей силы в виде вращающего момента.

Сердечник или гильза могут быть подвижными по свободному участку пути или на свободный угол против восстанавливающей силы. Благодаря этому конкретному выполнению обеспечивается, что втулка может обладать по меньшей мере двумя характеристиками. При этом первая характеристика отличается первой степенью жесткости, а вторая характеристика отличается второй степенью жесткости, которая проявляется после прилегания сердечника или гильзы к одному из упоров.

На этом фоне сердечник или гильза после прилегания к упору могут перемещаться по участку торможения или на угол торможения против второго сопротивления движению. Тем самым может быть изготовлена втулка с по меньшей мере двумя характеристиками.

Упор может быть выполнен в виде эластичного элемента. На этом фоне вполне реально, что упор выполнен из резины или эластомера. Резина и эластомеры могут без всяких проблем структурироваться, с тем чтобы могли быть выровнены характеристики жесткости на переходных участках. Эластомеры без всяких проблем могут вулканизироваться на металлические предметы. Выполнение упора в виде эластичного тела позволяет регулировку второй восстанавливающей силы или второй характеристики жесткости втулки.

Эластичный соединительный слой может иметь выемки для модификации радиальной и/или осевой жесткости втулки. На этом фоне вполне реально, что в эластичном соединительном слое могут быть выполнены полые пространства любой геометрической формы, которые понижают или изменяют жесткость втулки по меньшей мере в одном пространственном направлении.

Сердечник может быть выполнен из нескольких частей. Благодаря этому конкретному варианту предоставляется возможность стабилизации сердечника. Кроме этого, имеется возможность повышения осевой протяженности за счет добавления вдвижных элементов или насадных элементов.

Сердечник может состоять из приемной гильзы, в которой расположен по меньшей мере один вдвижной элемент. Кроме этого, вполне реально, что в приемную гильзу с обеих сторон вставлено по одному вдвижному элементу. Благодаря этому может быть увеличена осевая протяженность сердечника относительно гильзы. Вдвижные элементы могут быть вклеены в приемную гильзу. Кроме этого, вполне реально, что вдвижные элементы размещены в приемной гильзе за счет прессовой посадки.

Вдвижной элемент может иметь выступ, прилегающий к кромке отверстия приемной гильзы. Благодаря этому обеспечивается устойчивое прилегание вдвижного элемента.

На вдвижном элементе может быть расположен упор. Благодаря этому конкретному выполнению предоставляется возможность предусмотреть упоры, которые характеризуются иными свойствами жесткости, чем эластичный соединительный слой. В зависимости от назначения втулки могут вставляться вдвижные элементы с упорами с различными характеристиками жесткости. В этом отношении втулка может быть без проблем адаптирована в качестве модуля в различных сферах применения.

Сердечник может состоять из приемной гильзы, на которой расположен по меньшей мере один насадной элемент. Благодаря этому конкретному выполнению создается возможность стабилизации участка кромки приемной гильзы против деформации. Насадные элементы могут значительно усилить участок кромки приемной гильзы.

Насадные элементы могут быть расположены на уступе приемной гильзы и иметь упор. Благодаря этому конкретному выполнению реализуется устойчивая установка насадного элемента. Кроме этого, возможна модульная конструкция втулки, принимая во внимание ее свойства жесткости, когда насадные элементы с упорами различной эластичности насаживаются на приемную гильзу.

Гильза может состоять из нескольких частей. Таким образом, гильза модульно может располагать упорами для модификации характеристик жесткости втулки.

На этом фоне гильза может иметь по меньшей мере один вдвижной элемент с упором. Благодаря этому гильза может быть усилена против деформаций.

Гильза может иметь по меньшей мере один насадной элемент с одним упором. За счет этого может быть увеличена осевая протяженность гильзы. Кроме этого, гильза может быть усилена против деформаций.

Сердечник может быть расположен эксцентрично относительно гильзы. Такого рода втулка имеет в радиальном направлении больший свободный ход, чем в другом направлении. За счет обеспечения более короткого свободного хода в радиальном направлении втулка может быть подогнана к узким конструктивным объемам.

По меньшей мере один вдвижной элемент или один насадной элемент может захватывать приемную гильзу или внешнюю гильзу на осевом конце и прилегать к ней на торцевой стороне. Благодаря этому силовые компоненты могут направляться на торцевую сторону внешней гильзы или приемной гильзы. Кроме этого, достигается стабильное конечное положение вдвижного элемента или насадного элемента.

Таким образом, существуют различные возможности выполнения и дальнейшего развития настоящего изобретения. При этом ссылка делается, с одной стороны, на приведенную ниже формулу изобретения и, с другой стороны, на следующее далее объяснение предпочтительных примеров выполнения втулки согласно изобретению на основе чертежей.

В связи с объяснением предпочтительных примеров выполнения изобретения на основе чертежей будут объяснены в целом предпочтительные варианты выполнения и дальнейшего развития изобретения.

Краткое описание чертежей

На чертежах изображено следующее:

на фиг.1: втулка с сердечником и гильзой, причем на гильзе расположены упоры,

на фиг.2: втулка с сердечником, состоящим из нескольких частей, в который вставлен вдвижной элемент,

на фиг.3: втулка с сердечником, состоящим из нескольких частей, на который насажены насадные элементы,

на фиг.4: втулка с эластичным соединительным слоем, имеющим закругленные углы,

на фиг.5: втулка с эластичным соединительным слоем, имеющим элемент жесткости,

на фиг.6: втулка, у которой упоры расположены на взаимно противоположных сторонах на гильзе и на сердечнике,

на фиг.7: втулка, у которой эластичный соединительный слой имеет закругленные углы и упоры находятся на сердечнике,

на фиг.8: втулка, у которой упоры расположены на взаимно противоположных сторонах на гильзе и на сердечнике и эластичный соединительный слой имеет участки со скосом, и

на фиг.9: втулка, у которой сердечник расположен эксцентрично относительно гильзы.

Осуществление изобретения

На фиг.1 изображена втулка с сердечником 1 и с окружающей его гильзой 2. Эластичный (упругий) соединительный слой 3 соединяет гильзу 2 и сердечник 1 друг с другом. Кроме этого, эластичный соединительный слой 3 определяет расстояние между гильзой 2 и сердечником 1. Сердечник 1 подвижен по отношению к гильзе. Гильза 2 снабжена по меньшей мере одним упором 4, который ограничивает движения сердечника относительно гильзы 2. Гильза 2 снабжена по меньшей мере одним отделенным от соединительного слоя 3 или выполненным отдельно от соединительного слоя 3 упором 4.

Эластичный соединительный слой 3 имеет выемки 5, которые служат для размещения упоров 4. Выемки 5 позволяют сердечнику 1 перемещаться относительно гильзы 2 по свободному участку пути или на свободный угол.

Сердечник 1 или гильза 2 являются подвижными по свободному участку пути или на свободный угол против первой восстанавливающей силы или первого сопротивления движению. Первая восстанавливающая сила определяется степенью жесткости эластичного соединения 3. Сердечник 1 после прилегания к упору 4 может перемещаться по участку торможения или на тормозной угол против второй восстанавливающей силы или против второго сопротивления движению, которое определяется жесткостью упоров 4. Упор 4 выполнен в виде эластичного тела.

Гильза 2 состоит из нескольких частей. Точнее, гильза 2 имеет вдвижные элементы 6, которые вставлены в отверстия внешней гильзы 2а, выполненной в форме цилиндра. Вдвижные элементы 6 снабжены упорами 4. Как упоры 4, так и эластичный соединительный слой 4 соединены с сердечником 1, гильзой 2 или вдвижными элементами 6 посредством вулканизации. Вдвижные элементы 6 выполнены в виде колец. На фиг.1 видно, что эластичный соединительный слой 3 имеет выходные кромки 3а, к которым могут прилегать упоры 4.

Хотя это не изображено на фиг.1, вдвижные элементы 6 могут быть выполнены таким образом, что они захватывают внешнюю гильзу 2а на торцевой стороне, то есть на ее осевых концах. Благодаря захватыванию вдвижные элементы 6 могут прилегать в осевом направлении к внешней гильзе 2а для достижения надежного конечного положения. Кроме этого, в таком случае толщина внешней гильзы 2а на ее осевых концах может уменьшаться лишь незначительно, поскольку самые большие составляющие силы могут быть направлены на осевую концевую торцевую поверхность внешней гильзы 2а.

На фиг.2 изображена втулка с сердечником 1, состоящим из нескольких частей, который имеет вдвижной элемент 7. Вдвижные элементы 7 снабжены упорами 4. Гильза 2 выполнена цельной. Гильза 2 и сердечник 1 соединены друг с другом с помощью эластичного соединительного слоя 3. Эластичный соединительный слой 3 имеет выемки 5, предназначенные для размещения упоров 4. Сердечник 1 имеет приемную гильзу 8, в которую вставлены вдвижные элементы 7. Вдвижные элементы 7 вставлены соответственно в отверстия приемной гильзы 8, выполненной в виде цилиндра. Вдвижные элементы 7 имеют выступы 9, которые прилегают к внешней кромке 10 приемной гильзы 8. На вдвижных элементах 7 расположены упоры 4, которые выполнены в виде эластичных элементов.

На фиг.3 изображена втулка с сердечником 1, состоящим из нескольких частей, имеющим насадные элементы 11 с упорами 4. Сердечник 1 имеет приемную гильзу 8 цилиндрической формы, которая охвачена кольцеобразными насадными элементами 11. Гильза 2 соединена с сердечником 1 с помощью эластичного соединительного слоя, который имеет выемки 5 для размещения упоров 4. Хотя это не изображено на фиг.3, насадные элементы могут быть выполнены таким образом, что они захватывают приемную гильзу 8 на торцевой стороне, то есть на ее осевых концах. Благодаря захватыванию насадные элементы 11 могут прилегать в осевом направлении к приемной гильзе 8 для достижения надежного конечного положения. Кроме этого, в таком случае толщина приемной гильзы 8 на ее осевых концах может уменьшаться лишь незначительно, поскольку самые большие составляющие силы могут быть направлены на осевую концевую торцевую поверхность приемной гильзы 8.

На фиг.4 изображена втулка с сердечником 1 и гильзой 2, причем гильза 2 состоит из нескольких частей. Гильза 2 имеет вдвижные элементы 6, на которых расположены упоры 4. Сердечник 1 соединен с гильзой 2 с помощью эластичного соединительного слоя 3, который имеет закругленные углы 12.

На фиг.5 изображена втулка, у которой гильза 2 соединена с сердечником 1 с помощью эластичного соединительного слоя 3, в котором расположен элемент 13 жесткости. Кроме этого, на фиг.5 изображена приемная гильза 8, в которой расположены вдвижные элементы 7 с упорами 4. Элемент 13 жесткости выполнен в виде кольца и изменяет жесткость соединительного слоя 3, в котором он размещен.

На фиг.6 изображена втулка с гильзой 2 и с сердечником 1, которые соединены друг с другом с помощью эластичного соединительного слоя 3. Во втулке согласно фиг.6 упоры 4 расположены на взаимно противоположных сторонах как на гильзе 2, так и на сердечнике 1.

На фиг.7 изображена втулка с гильзой 2 и с сердечником 1, которые соединены друг с другом с помощью эластичного соединительного слоя 3. Эластичный соединительный слой 3 имеет закругленные углы 12. Сердечник 1 имеет приемную гильзу 8, на которую установлены насадные элементы 11 с упорами 4.

На фиг.8 изображена втулка с гильзой 2 и с сердечником 1, которые соединены друг с другом с помощью эластичного соединительного слоя 3. Эластичный соединительный слой 3 имеет скосы 14. На втулке согласно фиг.8 имеются упоры 4, расположенные на взаимно противоположных сторонах на сердечнике 1 и на гильзе 2.

На фиг.9 изображена втулка с эксцентричным расположением сердечника 1 по отношению к гильзе 2. В данной втулке в радиальном направлении имеется больший свободный ход, чем у другой втулки. Благодаря созданию меньшего свободного хода втулка может быть подогнана к узким конструктивным объемам. Втулка имеет вдвижные элементы 6 с упорами 4, которые вставлены во внешнюю гильзу 2а гильзы 2. Сердечник 1 соединен с помощью эластичного соединительного слоя 3 с гильзой 2, состоящей из нескольких частей. Эластичный соединительный слой 3 имеет выемки 5.

Упоры 4 и эластичные соединительные слои 3 в описанных здесь примерах выполнения выполнены из эластомеров, в частности из резины. Внешняя гильза 2а, приемная гильза 8, вдвижные элементы 6, 7 и насадные элементы 11 соединены с названными выше эластомерами посредством вулканизации или склеены с ними. При этом упоры 4 и эластичный соединительный слой 3 могут состоять из различных эластомеров для придания втулке различных характеристик жесткости. В примерах выполнения согласно фиг.1-9 эластичные соединительные слои 3 могут быть соединены с сердечником 1 и/или гильзой 2 посредством вулканизации. В качестве альтернативы возможно также соединение с силовым замыканием сердечника 1, гильзы 2 и соединительного слоя 3.

Относительно прочих преимущественных вариантов выполнения и дальнейшего развития образцов согласно изобретению делается ссылка, с одной стороны, на общую часть описания и, с другой стороны, на прилагаемую формулу изобретения.

В заключение необходимо особенно подчеркнуть, что приведенные выше примеры выполнения служат только в качестве объяснения образцов согласно изобретению, но не ограничиваются этими примерами выполнения.

Claims

1. Втулка, содержащая сердечник (1), по меньшей мере одну окружающую его гильзу (2) и по меньшей мере один эластичный соединительный слой (3), причем эластичный соединительный слой (3) соединяет друг с другом гильзу (2) и сердечник (1) и обеспечивает расстояние между ними, при этом сердечник (1) и гильза (2) подвижны относительно друг друга, причем сердечник (1) и/или гильза (2) снабжены по меньшей мере одним конструктивно отделенным от соединительного слоя (3) или выполненным отдельно от соединительного слоя (3) упором (4), ограничивающим их относительное перемещение, отличающаяся тем, что сердечник (1) выполнен из нескольких частей, при этом сердечник (1) состоит из приемной гильзы (8), в которой расположен по меньшей мере один вдвижной элемент (7), на котором расположен упор (4), или сердечник (1) состоит из приемной гильзы (8), на которой расположен по меньшей мере один насадной элемент (11), захватывающий приемную гильзу (8) на осевом конце и прилегающий к ней на торцовой стороне, или что гильза (2) выполнена из нескольких частей, при этом гильза (2) имеет по меньшей мере один вдвижной элемент (6) с упором (4), захватывающий гильзу (2) на осевом конце и прилегающий к ней на торцовой стороне, или гильза (2) имеет по меньшей мере один насадной элемент с упором (4).

2. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что эластичный соединительный слой (3) имеет выемки (5) для размещения упора (4), причем выемки (5) позволяют относительное движение по свободному участку пути или на свободный угол.

3. Втулка по п.2, отличающаяся тем, что сердечник (1) или гильза (2) подвижны по свободному участку пути или на свободный угол против первой восстанавливающей силы.

4. Втулка по п.2 или 3, отличающаяся тем, что сердечник (1) или гильза (2) после прилегания к упору (4) подвижны по участку торможения или на угол торможения против второй восстанавливающей силы.

5. Втулка по п.4, отличающаяся тем, что упор (4) выполнен в виде эластичного элемента.

6. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что эластичный соединительный слой (3) имеет выемки для модификации радиальной и осевой жесткости.

7. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что вдвижной элемент (7) имеет выступ (9), который прилегает к кромке отверстия (10) приемной гильзы (8).

8. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что насадной элемент (11) расположен на уступе приемной гильзы (8) и имеет упор (4).

9. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что сердечник (1) расположен эксцентрично относительно гильзы (2).

10. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один вдвижной элемент (7) захватывает приемную гильзу (8) на осевом конце и прилегает к ней на торцовой стороне.

11. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один насадной элемент захватывает внешнюю гильзу (2а) на осевом конце и прилегает к ней на торцовой стороне.

12. Втулка, содержащая сердечник (1), по меньшей мере одну окружающую его гильзу (2) и по меньшей мере один эластичный соединительный слой (3), причем эластичный соединительный слой (3) соединяет друг с другом гильзу (2) и сердечник (1) и обеспечивает расстояние между ними, при этом сердечник (1) и гильза (2) подвижны относительно друг друга, причем сердечник (1) и/или гильза (2) снабжены по меньшей мере одним конструктивно отделенным от соединительного слоя (3) или выполненным отдельно от соединительного слоя (3) упором (4), ограничивающим их относительное перемещение, отличающаяся тем, что упоры (4) расположены на взаимно противоположных сторонах как на гильзе (2), так и на сердечнике (1).

13. Втулка по п.12, отличающаяся тем, что эластичный соединительный слой (3) имеет выемки (5) для размещения упора (4), причем выемки (5) позволяют относительное движение по свободному участку пути или на свободный угол.

14. Втулка по п.13, отличающаяся тем, что сердечник (1) или гильза (2) подвижны по свободному участку пути или на свободный угол против первой восстанавливающей силы.

15. Втулка по п.13 или 14, отличающаяся тем, что сердечник (1) или гильза (2) после прилегания к упору (4) подвижны по участку торможения или на угол торможения против второй восстанавливающей силы.

16. Втулка по п.15, отличающаяся тем, что упор (4) выполнен в виде эластичного элемента.

17. Втулка по п.12, отличающаяся тем, что эластичный соединительный слой (3) имеет выемки для модификации радиальной и осевой жесткости.

18. Втулка по п.12, отличающаяся тем, что сердечник (1) расположен эксцентрично относительно гильзы (2).