專利名稱：支承座及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造支承座的方法，支承座包括一內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)被一個(gè)相隔一定徑向距離的外環(huán)圍繞，內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過一個(gè)裝在由此距離形成的間隙內(nèi)的橡膠狀材料制的中間環(huán)連接。
例如由DE2061625B1已知這種支承座。此先知的支承座用作汽車萬向節(jié)軸的中間軸承，其中，中間環(huán)由多個(gè)沿周向均布的橡膠狀材料制的輻板件構(gòu)成。輻板件在沿徑向的縱剖面及橫截面中看均在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間延伸，在沿周向彼此相隔一定距離相鄰的輻板件之間分別設(shè)一止動(dòng)緩沖器，它固定在外支承環(huán)上，沿徑向向里延伸并在無振動(dòng)狀態(tài)相對(duì)于內(nèi)環(huán)有一個(gè)徑向間距地相鄰。顯然可以發(fā)現(xiàn)，這種先知的支承座的使用性能在長的持續(xù)使用期間不太令人滿意。在制造過程結(jié)束和支承座按規(guī)定的使用過程中，由輻板件組成的中間環(huán)內(nèi)部產(chǎn)生縮短使用壽命的拉應(yīng)力，它們可能導(dǎo)致支承座提早損壞。
本發(fā)明的目的是進(jìn)一步發(fā)展前言所述類型的支承環(huán)和它的制造方法，使中間環(huán)沒有制造引起的拉應(yīng)力，內(nèi)環(huán)和/或外環(huán)也無需校準(zhǔn)。
按本發(fā)明此目的通過權(quán)利要求1的特征和權(quán)利要求3的特征達(dá)到。與權(quán)利要求1和3有關(guān)的那些權(quán)利要求涉及有利的改進(jìn)/設(shè)計(jì)。
為達(dá)到此目的，規(guī)定內(nèi)環(huán)和外環(huán)具有與因制造引起的收縮相應(yīng)的軸向錯(cuò)移地置入硫化模中；相對(duì)一想象的徑向面傾斜此軸向錯(cuò)移量的中間環(huán)與內(nèi)環(huán)和外環(huán)硫化；將已硫化的支承座從硫化模取出；以及，在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的軸向錯(cuò)移，借助于因制造而要求傾斜的中間環(huán)在其冷卻和固化時(shí)的收縮而完全得到補(bǔ)償。采用按本發(fā)明的方法制造的中間環(huán)沒有徑向拉應(yīng)力，因而在長的使用壽命期間有保持不變的良好的使用性能。在從硫化模取出支承座后制造引起的中間環(huán)的收縮不產(chǎn)生拉應(yīng)力，如同在已硫化的中間環(huán)的情況下，此時(shí)中間環(huán)沿軸向沒有傾斜以及內(nèi)環(huán)與外環(huán)互相沒有軸向錯(cuò)移地配置。由于中間環(huán)的收縮，內(nèi)環(huán)與外環(huán)彼此的軸向錯(cuò)移自動(dòng)而完全地得到補(bǔ)償。
若支承座例如用作汽車內(nèi)的萬向節(jié)軸的軸承，則內(nèi)環(huán)和外環(huán)可具有軸向錯(cuò)移為0.1至0.5mm地置入硫化模中。此錯(cuò)移量在中間環(huán)硫化結(jié)束后由于它的收縮而完全得到補(bǔ)償，所以在支承座的縱剖面內(nèi)看中間環(huán)在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間沿徑向延伸。由于中間環(huán)通過制造已經(jīng)沒有會(huì)縮短使用壽命的拉應(yīng)力，所以在硫化結(jié)束后內(nèi)環(huán)和/或外環(huán)的校準(zhǔn)便是多余的了。
收縮量主要取決于采用的材料及中間環(huán)的材料尺寸。
此外，本發(fā)明還涉及一種按上面所說明的方法制成的支承座，它包括一個(gè)內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)被一個(gè)相隔一定徑向距離的外環(huán)圍繞，內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過一個(gè)裝在由此距離形成的間隙內(nèi)的橡膠狀材料制的中間環(huán)連接。
為達(dá)到此目的，規(guī)定，在縱剖面內(nèi)看中間環(huán)因制造的原因有一個(gè)比加工好使用的狀態(tài)更大的長度。由于制造的需要，亦即直接在支承座從硫化模取出后中間環(huán)冷卻和固化前，內(nèi)環(huán)和外環(huán)沿軸向彼此錯(cuò)開，以及中間環(huán)在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間相對(duì)于一想象的徑向面傾斜此軸向錯(cuò)移量。在中間環(huán)冷卻和固化的過程中，中間環(huán)的長度因收縮而減小，直至在中間環(huán)的加工好使用狀態(tài)亦即完全冷卻和固化狀態(tài)，中間環(huán)將只是沿徑向延伸并與內(nèi)環(huán)及外環(huán)布置在一個(gè)徑向面內(nèi)。
在大多數(shù)使用情況下業(yè)已證明有利的是，制造時(shí)所需的長度與加工完使用狀態(tài)的長度之比為1.05至1.15。因此，取決于采用的材料和構(gòu)件的材料尺寸，保證中間環(huán)在加工好使用的狀態(tài)下沒有徑向拉應(yīng)力。
中間環(huán)可由至少兩個(gè)沿周向分布的輻板件構(gòu)成，它們通過周向間距分開，輻板件沿周向以平行于相鄰輻板件的端面延伸的端面為界，所有的端面設(shè)計(jì)成基本上是平面并沿相同的旋轉(zhuǎn)方向傾斜，以及，端面相對(duì)于切線方向一致的傾斜角為15至75°，最好30至60°。采用這種設(shè)計(jì)可靠避免制造引起的會(huì)導(dǎo)致橡膠狀材料縮短使用壽命的拉應(yīng)力。在硫化期間輻板件因制造引起的收縮造成拉應(yīng)力，而僅引起內(nèi)環(huán)與外環(huán)彼此的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了簡(jiǎn)化支承座的加工和裝配，業(yè)已證明有利的是，彼此相鄰的輻板件設(shè)計(jì)為互相匯合并沿周向均勻分布。外環(huán)可至少有一個(gè)被中間環(huán)的材料滲透的缺口，在這種情況下中間環(huán)的材料在此缺口背對(duì)輻板件的那一側(cè)互相匯合。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是使中間環(huán)在外環(huán)上實(shí)現(xiàn)了可靠的機(jī)械固定，即使在長的使用壽命期間這種固定也能保持不變。
為了獲得一種零件數(shù)特別少和在加工技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性方面有利的結(jié)構(gòu)，輻板件沿徑向可有內(nèi)和外固定面，內(nèi)固定面與內(nèi)環(huán)的外表面以及外固定面與支承環(huán)的內(nèi)圓周面粘結(jié)。這樣一來無需使用附加的支承和加強(qiáng)環(huán)。
為了避免輻板件過大的機(jī)械負(fù)荷，可在互相面對(duì)的端面上設(shè)朝著處于相對(duì)位置的端面方向的止動(dòng)毛粒?？赏ㄟ^這些布置在端面上的止動(dòng)毛粒，限制內(nèi)環(huán)與外環(huán)彼此沿徑向和周向大的相對(duì)位移，這些在面朝止擋面那一側(cè)上的止動(dòng)毛粒最好具有半球狀的型面，所以當(dāng)止動(dòng)毛粒與止擋面接觸時(shí)成為最終位置的緩沖器。
下面借助于附圖進(jìn)一步說明按本發(fā)明的支承座以及所需要的支承座的制造方法。附圖示意表示了支承座的實(shí)施例。其中

圖1用立視圖表示按本發(fā)明的支承座第一種實(shí)施例；圖2圖1所示實(shí)施例處于制造所需狀態(tài)時(shí)沿A-A線的局部剖面；圖3圖2的實(shí)施例在中間環(huán)完全冷卻和固化后處于加工好使用的狀態(tài)；以及圖4類似于圖1的實(shí)施例的第二種實(shí)施例。
支承座的這兩種實(shí)施例例如應(yīng)用于作為汽車萬向節(jié)軸的中間軸軸承。此支承座是一種零件數(shù)特別少的結(jié)構(gòu)，其中，輻板件10、11、19、20通過它們的內(nèi)和外固定面15、16直接硫化在內(nèi)環(huán)1和外環(huán)2的相鄰表面上。在此實(shí)施例中，內(nèi)環(huán)1由滾動(dòng)軸承的外軸承環(huán)構(gòu)成，而外環(huán)2則設(shè)計(jì)為支承環(huán)，在第一種實(shí)施例中它可壓入軸承支架內(nèi)。
在第二種實(shí)施例中，外環(huán)2在外圓周面被橡膠輪緣23圍繞，橡膠輪緣23本身例如被軸承支架在彈性預(yù)緊力狀態(tài)下圍繞。
圖1表示了中間環(huán)4，它以其內(nèi)固定面15貼靠在內(nèi)環(huán)1的外表面17上，并以其外固定面16貼靠在外環(huán)2的內(nèi)圓周面18上，在此實(shí)施例中，中間環(huán)4包括四個(gè)沿周向均勻分布的輻板件10、11、19、20，它們通過其沿周向彼此面對(duì)的端面12、13、21、22分別構(gòu)成一個(gè)間隙的邊界。輻板件10、11、19、20制有基本上平的端面12、13、21、22，它們?nèi)汲嗤霓D(zhuǎn)向傾斜，在此實(shí)施例中相對(duì)于切線方向的傾斜角14是一致的為45°。為了限制內(nèi)環(huán)1和外環(huán)2彼此的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，端面12、13、21、22可制有圖中沒有表示的止動(dòng)毛粒，這些止動(dòng)毛?；旧洗怪庇诒舜讼噜彽亩嗣娴赝蛊?。
在圖2和3中分別表示通過支承座的縱剖面，其中，在圖2中表示支承座處于制造所需要的狀態(tài)，圖3與之不同表示處于加工好使用的狀態(tài)。
由圖2可見，內(nèi)環(huán)1和外環(huán)2互相具有軸向錯(cuò)移5地布置，軸向錯(cuò)移5與中間環(huán)4在其硫化結(jié)束時(shí)因制造引起的收縮相對(duì)應(yīng)。在圖2中，此中間環(huán)2相對(duì)于一想象的徑向面7傾斜此軸向錯(cuò)移5的量，為了更好地理解本發(fā)明，此軸向錯(cuò)移5以及斜度均作了夸大的表示。在將支承座從硫化模取出后接著的中間環(huán)4冷卻和固化的過程中，中間環(huán)4收縮，在這種情況下制造所需的長度8縮短為加工好使用時(shí)的長度9。由于沿周向按傾斜角14布置的輻板件10、11、19、20及中間環(huán)4沒有徑向拉應(yīng)力，所以中間環(huán)4沿所有的方向都沒有會(huì)縮短使用壽命的拉應(yīng)力，并在很長的使用壽命期間具有保持不變的良好的使用性能。
權(quán)利要求
1.制造支承座的方法，支承座包括一內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)被一個(gè)相隔一定徑向距離的外環(huán)圍繞，內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過一個(gè)裝在由此距離形成的間隙內(nèi)的橡膠狀材料制的中間環(huán)連接，其特征為內(nèi)環(huán)(1)和外環(huán)(2)具有與因制造引起的收縮相應(yīng)的軸向錯(cuò)移(5)地置入一硫化模中；相對(duì)一想象的徑向面(7)傾斜此軸向錯(cuò)移(5)量的中間環(huán)(4)與內(nèi)環(huán)(1)和外環(huán)(2)硫化；將已硫化的支承座從硫化模取出；以及，在內(nèi)環(huán)(1)與外環(huán)(2)之間的軸向錯(cuò)移(5)，借助于因制造而要求傾斜的中間環(huán)(4)在其冷卻和固化過程中的收縮而完全自動(dòng)補(bǔ)償。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為內(nèi)環(huán)(1)和外環(huán)(2)具有軸向錯(cuò)移(5)為0.1至0.5mm地置入硫化模內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1或2之一所述的支承座，它包括一內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)被一個(gè)相隔一定徑向距離的外環(huán)圍繞，內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過一個(gè)裝在由此距離形成的間隙內(nèi)的橡膠狀材料制的中間環(huán)連接，其特征為在縱剖面內(nèi)看，中間環(huán)(4)因制造的原因有一個(gè)比加工好使用的狀態(tài)更大的長度(8、9)。
4.按照權(quán)利要求3所述的支承座，其特征為制造時(shí)所需的長度(8)與加工完使用狀態(tài)的長度(9)之比為1.05至1.15。
5.按照權(quán)利要求3或4之一所述的支承座，其特征為中間環(huán)(4)在加工好使用的狀態(tài)沒有徑向拉應(yīng)力。
6.按照權(quán)利要求3至5之一所述的支承座，其特征為中間環(huán)(4)由至少兩個(gè)沿周向分布的輻板件(10、11、19、20)構(gòu)成，它們通過周向間距分隔開；輻板件(10、11、19、20)沿周向以平行于相鄰輻板件端面延伸的端面(12、13、21、22)為界；所有的端面(12、13、21、22)設(shè)計(jì)成基本上是平面；以及，端面(12、13、21、22)相對(duì)于切線方向的傾斜角(14)一律為15至75°。
7.按照權(quán)利要求6所述的支承座，其特征為此傾斜角為30至60°。
8.按照權(quán)利要求6或7之一所述的支承座，其特征為輻板件(10、11、19、20)設(shè)計(jì)為彼此匯合并沿周向均勻分布。
9.按照權(quán)利要求6至8之一所述的支承座，其特征為輻板件(10、11、19、20)沿徑向有內(nèi)固定面和外固定面(15、16)；內(nèi)固定面(15)與外環(huán)(2)的外表面(17)以及外固定面(16)與支承環(huán)的內(nèi)圓周面(18)粘結(jié)。
10.按照權(quán)利要求6至9之一所述的支承座，其特征為互相面對(duì)的端面(12、13、21、22)中至少一個(gè)制有表面成型體。
11.按照權(quán)利要求10所述的支承座，其特征為表面成型體由朝位于相對(duì)位置的端面凸起的止動(dòng)毛粒構(gòu)成。
全文摘要
制造支承座的方法,支承座包括一內(nèi)環(huán),它被相隔一定徑向距離的外環(huán)圍繞,內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過裝在由此距離構(gòu)成的間隙內(nèi)的橡膠狀材料制的中間環(huán)連接。內(nèi)環(huán)和外環(huán)具有與因制造引起的收縮相應(yīng)的軸向錯(cuò)移地置入一硫化模中;相對(duì)一想象的徑向面傾斜此軸向錯(cuò)移量的中間環(huán)與內(nèi)環(huán)和外環(huán)硫化;將已硫化的支承座從硫化膜取出;以及,在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間的軸向錯(cuò)移,借助于因制造而要求傾斜的中間環(huán)在其冷卻和固化的過程中的收縮而完全得到補(bǔ)償。
文檔編號(hào)F16C27/00GK1247808SQ9911047
公開日2000年3月22日 申請(qǐng)日期1999年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月11日
發(fā)明者卡爾－海因茨·巴德, 邁克爾·舒茨 申請(qǐng)人:卡爾·弗羅伊登伯格公司