專利名稱：支承座及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種制造支承座的方法，支承座包括一內環，內環被一個相隔一定徑向距離的外環圍繞，內環和外環通過一個裝在由此距離形成的間隙內的橡膠狀材料制的中間環連接。
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軸的中間軸承，其中，中間環由多個沿周向均布的橡膠狀材料制的輻板件構成。輻板件在沿徑向的縱剖面及橫截面中看均在內環與外環之間延伸，在沿周向彼此相隔一定距離相鄰的輻板件之間分別設一止動緩沖器，它固定在外支承環上，沿徑向向里延伸并在無振動狀態相對于內環有一個徑向間距地相鄰。顯然可以發現，這種先知的支承座的使用性能在長的持續使用期間不太令人滿意。在制造過程結束和支承座按規定的使用過程中，由輻板件組成的中間環內部產生縮短使用壽命的拉應力，它們可能導致支承座提早損壞。
本發明的目的是進一步發展前言所述類型的支承環和它的制造方法，使中間環沒有制造引起的拉應力，內環和/或外環也無需校準。
按本發明此目的通過權利要求1的特征和權利要求3的特征達到。與權利要求1和3有關的那些權利要求涉及有利的改進/設計。
為達到此目的，規定內環和外環具有與因制造引起的收縮相應的軸向錯移地置入硫化模中；相對一想象的徑向面傾斜此軸向錯移量的中間環與內環和外環硫化；將已硫化的支承座從硫化模取出；以及，在內環與外環之間的軸向錯移，借助于因制造而要求傾斜的中間環在其冷卻和固化時的收縮而完全得到補償。采用按本發明的方法制造的中間環沒有徑向拉應力，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的收縮不產生拉應力，如同在已硫化的中間環的情況下，此時中間環沿軸向沒有傾斜以及內環與外環互相沒有軸向錯移地配置。由于中間環的收縮，內環與外環彼此的軸向錯移自動而完全地得到補償。
若支承座例如用作汽車內的萬向節軸的軸承，則內環和外環可具有軸向錯移為0.1至0.5mm地置入硫化模中。此錯移量在中間環硫化結束后由于它的收縮而完全得到補償，所以在支承座的縱剖面內看中間環在內環與外環之間沿徑向延伸。由于中間環通過制造已經沒有會縮短使用壽命的拉應力，所以在硫化結束后內環和/或外環的校準便是多余的了。
收縮量主要取決于采用的材料及中間環的材料尺寸。
此外，本發明還涉及一種按上面所說明的方法制成的支承座，它包括一個內環，內環被一個相隔一定徑向距離的外環圍繞，內環和外環通過一個裝在由此距離形成的間隙內的橡膠狀材料制的中間環連接。
為達到此目的，規定，在縱剖面內看中間環因制造的原因有一個比加工好使用的狀態更大的長度。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冷卻和固化前，內環和外環沿軸向彼此錯開，以及中間環在內環與外環之間相對于一想象的徑向面傾斜此軸向錯移量。在中間環冷卻和固化的過程中，中間環的長度因收縮而減小，直至在中間環的加工好使用狀態亦即完全冷卻和固化狀態，中間環將只是沿徑向延伸并與內環及外環布置在一個徑向面內。
在大多數使用情況下業已證明有利的是，制造時所需的長度與加工完使用狀態的長度之比為1.05至1.15。因此，取決于采用的材料和構件的材料尺寸，保證中間環在加工好使用的狀態下沒有徑向拉應力。
中間環可由至少兩個沿周向分布的輻板件構成，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，所有的端面設計成基本上是平面并沿相同的旋轉方向傾斜，以及，端面相對于切線方向一致的傾斜角為15至75°，最好30至60°。采用這種設計可靠避免制造引起的會導致橡膠狀材料縮短使用壽命的拉應力。在硫化期間輻板件因制造引起的收縮造成拉應力，而僅引起內環與外環彼此的相對轉動。
為了簡化支承座的加工和裝配，業已證明有利的是，彼此相鄰的輻板件設計為互相匯合并沿周向均勻分布。外環可至少有一個被中間環的材料滲透的缺口，在這種情況下中間環的材料在此缺口背對輻板件的那一側互相匯合。這樣做的優點是使中間環在外環上實現了可靠的機械固定，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特別少和在加工技術及經濟性方面有利的結構，輻板件沿徑向可有內和外固定面，內固定面與內環的外表面以及外固定面與支承環的內圓周面粘結。這樣一來無需使用附加的支承和加強環。
為了避免輻板件過大的機械負荷，可在互相面對的端面上設朝著處于相對位置的端面方向的止動毛粒。可通過這些布置在端面上的止動毛粒，限制內環與外環彼此沿徑向和周向大的相對位移，這些在面朝止擋面那一側上的止動毛粒最好具有半球狀的型面，所以當止動毛粒與止擋面接觸時成為最終位置的緩沖器。
下面借助于附圖進一步說明按本發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施例。其中
圖1用立視圖表示按本發明的支承座第一種實施例；圖2圖1所示實施例處于制造所需狀態時沿A-A線的局部剖面；圖3圖2的實施例在中間環完全冷卻和固化后處于加工好使用的狀態；以及圖4類似于圖1的實施例的第二種實施例。
支承座的這兩種實施例例如應用于作為汽車萬向節軸的中間軸軸承。此支承座是一種零件數特別少的結構，其中，輻板件10、11、19、20通過它們的內和外固定面15、16直接硫化在內環1和外環2的相鄰表面上。在此實施例中，內環1由滾動軸承的外軸承環構成，而外環2則設計為支承環，在第一種實施例中它可壓入軸承支架內。
在第二種實施例中，外環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緊力狀態下圍繞。
圖1表示了中間環4，它以其內固定面15貼靠在內環1的外表面17上，并以其外固定面16貼靠在外環2的內圓周面18上，在此實施例中，中間環4包括四個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的端面12、13、21、22分別構成一個間隙的邊界。輻板件10、11、19、20制有基本上平的端面12、13、21、22，它們全都朝相同的轉向傾斜，在此實施例中相對于切線方向的傾斜角14是一致的為45°。為了限制內環1和外環2彼此的相對轉動，端面12、13、21、22可制有圖中沒有表示的止動毛粒，這些止動毛粒基本上垂直于彼此相鄰的端面地凸起。
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，圖3與之不同表示處于加工好使用的狀態。
由圖2可見，內環1和外環2互相具有軸向錯移5地布置，軸向錯移5與中間環4在其硫化結束時因制造引起的收縮相對應。在圖2中，此中間環2相對于一想象的徑向面7傾斜此軸向錯移5的量，為了更好地理解本發明，此軸向錯移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4冷卻和固化的過程中，中間環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4沒有徑向拉應力，所以中間環4沿所有的方向都沒有會縮短使用壽命的拉應力，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。
權利要求
1.制造支承座的方法，支承座包括一內環，內環被一個相隔一定徑向距離的外環圍繞，內環和外環通過一個裝在由此距離形成的間隙內的橡膠狀材料制的中間環連接，其特征為內環(1)和外環(2)具有與因制造引起的收縮相應的軸向錯移(5)地置入一硫化模中；相對一想象的徑向面(7)傾斜此軸向錯移(5)量的中間環(4)與內環(1)和外環(2)硫化；將已硫化的支承座從硫化模取出；以及，在內環(1)與外環(2)之間的軸向錯移(5)，借助于因制造而要求傾斜的中間環(4)在其冷卻和固化過程中的收縮而完全自動補償。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征為內環(1)和外環(2)具有軸向錯移(5)為0.1至0.5mm地置入硫化模內。
3.按照權利要求1或2之一所述的支承座，它包括一內環，內環被一個相隔一定徑向距離的外環圍繞，內環和外環通過一個裝在由此距離形成的間隙內的橡膠狀材料制的中間環連接，其特征為在縱剖面內看，中間環(4)因制造的原因有一個比加工好使用的狀態更大的長度(8、9)。
4.按照權利要求3所述的支承座，其特征為制造時所需的長度(8)與加工完使用狀態的長度(9)之比為1.05至1.15。
5.按照權利要求3或4之一所述的支承座，其特征為中間環(4)在加工好使用的狀態沒有徑向拉應力。
6.按照權利要求3至5之一所述的支承座，其特征為中間環(4)由至少兩個沿周向分布的輻板件(10、11、19、20)構成，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)設計成基本上是平面；以及，端面(12、13、21、22)相對于切線方向的傾斜角(14)一律為15至75°。
7.按照權利要求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)設計為彼此匯合并沿周向均勻分布。
9.按照權利要求6至8之一所述的支承座，其特征為輻板件(10、11、19、20)沿徑向有內固定面和外固定面(15、16)；內固定面(15)與外環(2)的外表面(17)以及外固定面(16)與支承環的內圓周面(18)粘結。
10.按照權利要求6至9之一所述的支承座，其特征為互相面對的端面(12、13、21、22)中至少一個制有表面成型體。
11.按照權利要求10所述的支承座，其特征為表面成型體由朝位于相對位置的端面凸起的止動毛粒構成。
全文摘要
制造支承座的方法,支承座包括一內環,它被相隔一定徑向距離的外環圍繞,內環和外環通過裝在由此距離構成的間隙內的橡膠狀材料制的中間環連接。內環和外環具有與因制造引起的收縮相應的軸向錯移地置入一硫化模中;相對一想象的徑向面傾斜此軸向錯移量的中間環與內環和外環硫化;將已硫化的支承座從硫化膜取出;以及,在內環與外環之間的軸向錯移,借助于因制造而要求傾斜的中間環在其冷卻和固化的過程中的收縮而完全得到補償。
文檔編號F16C27/00GK1247808SQ9911047
公開日2000年3月22日 申請日期1999年7月16日 優先權日1998年9月11日
發明者卡爾－海因茨·巴德, 邁克爾·舒茨 申請人:卡爾·弗羅伊登伯格公司