專利名稱：用于垂直安裝的液壓阻尼橡膠套筒軸承的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種優選地用于支承汽車車軸的轉向器的液壓阻尼橡膠套筒軸承，該軸承是為了垂直安裝和在這種安裝位置中吸收萬向節應力(kardanische Beanspruchung)而設計的。
按照
背景技術：
，液壓阻尼橡膠軸承、也稱作液壓套筒在汽車的車輪懸掛的部件支承方面通常是水平的，也就是相對于它們的軸承軸線來說是臥式安裝的。其中，液壓套筒的當前通用的水平安裝具有如下缺點，即在汽車中的安裝比較昂貴。這與下述情況有關，即基本上不可能自動地輸送用于固定套筒的螺栓，因此在很大程度上排除了全自動安裝。因此軸承多數是由手工安裝，這導致提高制造成本。
在對于自動安裝更為有利的垂直安裝的情況中，多數到目前為止所采用的液壓套筒存在使用壽命的問題。其中，主要是萬向節應力導致增加磨損，其結果是導致降低軸承的使用壽命。目前的結構顯示在直到±20°的萬向節角度傳遞中存在特別大的問題。
通過DE 100 57 191 A1描述了一種液壓阻尼橡膠軸承。也在一個垂直安裝中通過特殊的結構措施提高了該軸承的萬向節負載能力。為此，金屬內部件在它的軸向中間部位具有隆起的、幾乎是錐形的外表面。通過硫化而與它連接的橡膠緩沖元件以及一個設置在軸承中的中間套筒匹配于內部件的這個輪廓走向。這樣產生了一個比較費事的軸承幾何形狀，這導致軸承的制造成本的提高。
因此本發明的任務是如此形成一種適宜于在垂直安裝位置中吸收萬向節應力的軸承，使得幾何形狀和結構簡單。因此，雖然這種軸承具有能夠自動安裝的優點，同時在其根據目的的使用中其制造成本也較低。
本發明的這個任務是通過一種具有獨立權利要求特征的液壓阻尼橡膠套筒軸承來完成的。本發明的其它有利方案或者改進方案由從屬權利要求得出。
根據本發明所建議的、且為垂直安裝所設計的液壓阻尼橡膠套筒軸承首先以公開的方式由一個基本為圓筒形的金屬內部件、一個與它同心設置的金屬套筒(內保持架)和一個設置在內部件和內保持架之間的、并通過硫化與它們連接的彈性體的軸承體組成。在彈性體軸承體中，分布在它的圓周上地形成至少兩個通過一個管道彼此相連的且用于容納一種液體阻尼劑的腔室。按照本發明的主要方式，每個腔室的徑向內置壁(內部的腔室壁)在腔室的軸向端部部位處的至少一個之內從一個與軸承軸線基本上平行的段過渡到一個具有向軸承軸線傾斜走向的段。這樣形成了一個沿軸承軸線方延伸向的側凹。同時內保持架和彈性體軸承體與一個腔室的每個設置有這樣一個側凹的軸向端部相對應地在一個基本和各腔室的延伸部分相對應的圓周段中相對于它們的其它的圓周段軸向縮短。這種主要通過由側凹的腔室內壁和在這一部位處相應的軸向縮短的內保持架以及軸向縮短的軸承體的特征組合為特征的軸承結構使得這種軸承能以特別有利的方式通過注滿阻尼劑的腔室的相應的彈性而吸收萬向節的作用。在這種情況下，在軸承上直到±20°的萬向節角度的萬向節力所引起的磨損比常規結構的垂直安裝的套筒軸承明顯地低。此外還要特別強調的一個有利方面是特別是軸承的內部件或者內管可以保持它的通常的圓筒形狀不變，這可導致一種比背景技術所描述的用于垂直安裝而設計的軸承更加簡單的結構。在這里從制造技術角度講，在用彈性體澆注軸承時所述側凹的制造以及在這個部位軸向地縮短彈性體軸承體并非十分困難，并且在軸向的正面端部處相應地成形的內保持架的制造也只稍微增加一點費用。
在所述的根據本發明的方案中這種橡膠套筒軸承既可直接安裝在合適的位置處、例如安裝在汽車車輪懸掛部位處，也可為了安裝容納在一個優選的金屬外套筒內。在后一情況中，該外套筒像軸承體和內保持架一樣也在腔室內壁的側凹部位處軸向縮短。
根據所規定的軸承的用途，在保持本發明的基本構思的情況下所建議的軸承可以有不同的方案變型。根據一個可能的方案，軸承提供兩個阻尼劑腔室，該阻尼劑腔室分別在它們的軸向端部部位處具有一個側凹。在這種情況下，為了能吸收萬向節作用力將所述兩個腔室的側凹相對于軸承的軸向延伸部分彼此直徑地設置。
在一個根據本發明的橡膠套筒軸承的一個對實踐特別重要的實施形式中，在該軸承的彈性體軸承體中形成兩個腔室，這兩個腔室分別在軸向兩側具有一個側凹。然而這又與在使用軸承時所期待的負載狀態有關，其中最好使這兩個腔室相對于軸承的圓周地彼此以180°的角度設置。
基本上通過腔室內壁走向的相應構造就可得到腔室內壁的側凹。通過這一措施已改進了萬向節特性。腔室的徑向外置的壁(外部的腔室壁)分別在通過所屬的內部的腔室壁的相應走向所形成的側凹部位處也具有一個朝向軸承軸線傾斜的走向。其中，在一個與軸承軸線平行且通過一個腔室的圓周延伸部分的中心被導向的截面的部位處，外部的腔室壁的走向基本上順著內壁的走向。必要時內部的和外部的腔室壁在具有基本相同走向的部位處也具有彼此相同的距離。
然而根據一個有利的改進方案，在涉及腔室的圓周延伸部位的外部部位處內部的和外部的腔室壁之間的距離擴大。也就是說，腔室一直朝這些外部部位擴大，并且朝阻尼方向以90°角度形成一個孔。在這種情況下，同時由于在內部的和外部的腔室壁之間減小的距離在腔室的圓周延伸部分的中心部位處形成橡膠擋塊。這些擋塊也可由塑料制成。
只要根據所規定的使用目的和與此相連的要求這點是需要的，則可相應于根據本發明的軸承的可能的改進方案，為了縮短在軸承體和內部件和/或內保持架之間的軸承體的徑向位移設置了專門的插入部件。這種優選地由金屬或者塑料制成的插入部件在安裝軸承時裝入。
根據本發明的軸承的另一可能的實施形式，該軸承的金屬內管在與一個內部的腔室壁相鄰的部位處具有一個在它的整個軸向長度上延伸的整平面。
下面借助一個實施例對本發明再一次作更為詳細的描述。在有關的附圖中表示
圖1根據本發明的軸承的立體圖；圖2根據圖1的用沿A-A線進行截取的軸承截面圖；圖3根據圖1或根據圖2的用沿B-B線進行截取的軸承截面圖；圖4根據前述附圖的用沿C-C線進行截取的軸承截面圖；圖5根據圖1的具有一個外套筒的軸承。
圖1涉及根據本發明的軸承的一個實施例的立體圖。然而對軸承的各個單獨部分的更為詳細的描述借助圖2至4的截面圖進行。
在圖2中在一個用沿A-A線所作的截面的截面圖中表示根據圖1的軸承。在該圖中可以看出背景技術已公開的主要部件。據此，該軸承由一個金屬的、基本上為圓筒形狀的內部件或者內管1、一個與它同心設置的套筒2(內保持架)、以及在這些部件之間設置的、并且通過硫化與它們連接的彈性軸承體3構成。在彈性體軸承體3中形成的用于容納液體阻尼劑的腔室4，4’由于截面平面而在這個附圖中看不出來。但是可以看出在此附圖中可看出的內保持架2的段具有像內部件或者內管1幾乎相同的軸向長度。
然而如圖3所示，關于沿B-B線畫出的截面完全是另一種情況。在此可以看出的內保持架2和軸承體1的段在它們的軸向延伸方面和內管1相比明顯地縮短了。此外在該附圖中可以看到用于容納阻尼劑的腔室4，4’。從此圖中可清楚地看到為了完成根據本發明的任務，腔室4，4’具有特殊的幾何形狀。在此情況下，在它們的軸向端部部位處分別形成一個沿軸承軸線延伸的側凹5，5’，6，6’。其中，內部的和外部的腔室壁在軸向的腔室端部處從一個基本上與軸承軸線平行的走向或者說從段7過渡到一個具有向軸承軸線14傾斜走向的段8，8’，9，9’。可以看出，在所示的實施形式中各個外部腔室壁10，10’在它們的走向上基本上跟隨內部的腔室壁。通過形成側凹5，5’，6，6’，在一種垂直的改裝中改進了軸承對于萬向節應力的穩定性。腔室4，4’的軸向中間部位有利地形成擋塊表面15，15’(參見圖4)。在此構造中軸承可以無問題地以±20°的萬向節角度吸收萬向節應力。
從圖4、并結合圖1可清楚看出，通過內部的腔室壁和外部的腔室壁10，10’的輪廓走向、利用腔室4，4’的擴展部分在它們的圓周延伸的外部部位處形成腔室孔13，13’，這些孔橫向于在一個垂直安裝位置中所產生的軸承應力方向地進行設置。為了對軸承進行完善，在制造軸承時將一個僅在圖5中所示的管道支架元件18夾入到在圖1中可看到的凹槽17中。這樣，這些腔室4，4’通過在其中形成的管道12流動引導地連接起來，并且在軸承受到負荷時阻尼劑可在腔室4，4’之間來回地流動。也可將相應的管道12硫化到彈性體軸承體3中。在這種情況中無需一個分開的管道支架。在圖1至圖4所描述的示范實施形式中根據本發明的軸承既可直接安裝在相應的由使用目的規定的部位中，或者再由一個優選地由金屬制成的附加的外套筒11包圍。后者再次地在圖5中又以立體圖表示，其中，軸承以套筒11中的一個突起表示。如在圖1和5可以看出，軸承內部件1分別在腔室4，4’部位處具有一個整平面16，16’。
附圖標記列表1 內部件2 套筒，內保持架3 彈性體軸承體4，4’ 腔室5，5’ 側凹6，6’ 側凹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軸承軸線15，15’ 擋塊或擋塊表面16整平面17凹槽18管道支架元件
權利要求
1.用于垂直安裝構成的液壓阻尼橡膠套筒軸承，該軸承由一個基本為圓筒形的金屬內部件(1)、一個與它同心設置的金屬軸套(內保持架)(2)、一個在內部件(1)和內保持架(2)之間設置的并與它們通過硫化膠合連接的彈性體軸承體(3)組成，在所述軸承體中，在圓周上分布地形成至少兩個通過一個管道(12)彼此連接的、且用于容納一種流體阻尼劑的腔室(4，4’)，其特征在于，每個腔室(4，4’)的徑向內壁(內部的腔室壁)在腔室(4，4’)的至少一個軸向端部部位處、在沿軸承軸線(14)方向形成一個側凹(5，5’，6，6’)時從一個與軸承軸線基本平行的段(7，7’)過渡到一個具有與軸承軸線(14)傾斜走向的段(8，8’，9，9’)；并且內保持架(2)以及彈性軸承體(3)與一個腔室(4，4’)的每個設置有這樣一種側凹(5，5’，6，6’)的軸向端部相對應，并且在一個與各腔室(4，4’)的延伸部分基本上相對應的圓周段內相對于它們的其它圓周段軸向縮短。
2.按照權利要求1所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，該軸承由一個外套筒(11)包圍，其特征在于，所述外套筒(11)具有一個匹配于彈性軸承體(3)以及內保持架(2)的圓周走向，并且在腔室(4，4’)的側凹(5，5’，6，6’)的部位處具有軸向縮短的段。
3.按照權利要求1或2所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，該軸承具有兩個腔室(4，4’)，該腔室分別在它們的軸向端部的部位處帶有一個側凹(5，5’)，其中這兩個腔室(4，4’)的側凹(5，5’)相對于該軸承的軸向延伸部分彼此直徑地設置。
4.按照權利要求1或2所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，該軸承具有兩個腔室(4，4’)，該腔室在這兩個軸向腔室端部部位處分別帶有一個側凹(5，5’，6，6’)。
5.按照權利要求3或4所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，這兩個腔室(4，4’)對于軸承的圓周以180°的角度彼此設置。
6.按照權利要求1或4所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，腔室的徑向外置壁(10，10’)(外部的腔室壁)分別在一個通過所屬的內部腔室壁的相應走向所形成的側凹(5，5’，6，6’)的部位處也具有一個朝軸承軸線(14)傾斜的走向，并且在一個與軸承軸線(14)平行、并通過一個腔室(4，4’)的圓周延伸部位的中心被導向的截面的部位處在它們的走向上基本跟隨內部的腔室壁的走向。
7.按照權利要求5所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，內部的和外部的腔室壁在與軸承軸線平行的、且通過一個腔室(4，4’)的圓周延伸部位的中心被導向的截面的部位中彼此間具有一個相同的距離a。
8.按照權利要求1或7所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，在內部的和外部的腔室壁之間的距離a相對于腔室(4，4’)的圓周延伸部位在外部部位處擴大，這樣腔室(4，4’)向這些外部部位擴展，并且具有一個對于阻尼方向為90°的孔(13，13’)，而在它們的圓周延伸部位的中心部位處在內部的和外部的腔室壁上形成由橡膠或者塑料制成的擋塊(15，15’)。
9.按照權利要求8所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，金屬內部件(1)在與一個內部的腔室壁相鄰的部位處具有一個在該內部件的整個軸向長度上延伸的整平面(16，16’)。
10.按照權利要求1或2所述的液壓阻尼橡膠套筒軸承，其特征在于，彈性體軸承體(3)的徑向位移受到設置在內部件(1)和彈性軸承體(3)之間的和/或設置在彈性軸承體(3)和內保持架(2)之間的插入部件的限制。
全文摘要
本發明涉及一種液壓阻尼橡膠套筒軸承。它的任務是形成這樣一種軸承，即這種軸承即使在垂直安裝位置也適用于吸收萬向節應力，并且還具有幾何形狀和結構簡單的優點。這個任務是通過這樣一種軸承來完成的在該軸承中，容納阻尼劑的腔室至少在它們的一個軸向端部的部位處沿軸承軸線方向具有一個側凹。同時在相應的圓周段中使得內保持架和彈性體軸承體相對于它們的其余的圓周段軸向地縮短。
文檔編號F16F13/04GK1745260SQ200480003412
公開日2006年3月8日 申請日期2004年3月30日 優先權日2003年4月4日
發明者A·沃澤爾, K·克雷默 申請人:Zf博格彈性金屬有限責任公司