CN105164434A - 改进的弹性衬套 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种弹性衬套，尤其用在货物运输车辆领域。更明确地，本发明涉及一种改进的弹性衬套(1)，其包括：由自润滑材料制成的圆柱形管状元件(2)，由弹性可变形材料制成的中间环(3)，其中所述管状元件(2)和所述中间环(3)在其一个端部(2′，3′)分别设置有限动环(4，5)。所述弹性衬套还包括由塑料材料制成的外环(6)，其适于在组装时变形以允许衬套(1)被压入各自的装配座(100)，其中所述外环(6)具有沿着它的侧壁的加强环形部分(16)以及位于所述加强环形部分(16)和与所述限动环(4，5)相对的所述外环的端部(6″)之间的至少一个渐进结合表面(26)。

Description

改进的弹性衬套
本发明涉及一种弹性衬套，尤其用在货物运输车辆领域。
更具体地，本发明涉及用来将遭受旋转和/或振动的轴或销连接到框架或支件的弹性衬套。一个典型的例子是通过用在减震器中的板弹簧的孔锚固到商用车、厢式货车、卡车等的底盘来表现。
衬套是已知的，例如，其基本上包括由金属制成的内部圆柱形管状元件，橡胶弹性环硫化在其上，橡胶弹性环再通过硫化或干涉固定到由金属制成并与第一个同轴的外部圆柱形管状元件上。
在这种情况下，衬套的组装是在钻出装配座后通过干涉将外部金属圆柱形管状元件结合到装配座来实现的。
这种构造方案具有橡胶环扭转疲劳失效和随之发生的衬套的寿命降低的高风险。
此外，以这种方式构造的衬套不会消除与需要准备适合于外部金属管状元件通过干涉的组装的装配座有关的不便，随之而来的由于机械加工、所述组装的困难以及所述衬套的高重量和成本的高成本。
根据相同申请人的实用新型申请号CR97U000005，衬套的一个特定类型是已知的，其主要包括由自润滑材料制成的内部圆柱形管状元件，由橡胶或其它弹性可变形材料制成的环被装配在所述内部圆柱形管状元件上；所述环的外部圆柱形表面设置有纵向布置的、基本上平行于衬套的轴线的肋。
通过衬套到设置在将要连接的元件上的圆形装配座的压入配合，这些肋使得能够通过摩擦连接，而不需要装配座的过分精确的加工而且不必为组装施加过多的力。
销在自润滑材料制成的元件的内表面上自由旋转，因此不会向橡胶环传递任何扭转应力，因此橡胶环的作用只是吸收径向推力和压力。
然而，尽管不要求精确的机械加工和严格的尺寸公差，这种类型的衬套在衬套组装到各自的装配座期间显示确实具有某些限制。
这些肋从橡胶环的侧表面显著地突出，构成了明显的径向尺寸，不断地延伸超过衬套必须***的装配座的尺寸：因此将衬套***装配座的操作很困难并且需要使用润滑剂来促进部件的滑动，从而减慢了组装操作。
由于这些肋是离散类型，它们导致橡胶环的侧表面与装配座的内壁之间的不连续的附着。
进一步的不便在于以下事实，由于需要高的组装力，橡胶环遭受相当大的变形，其可以导致橡胶的扩张和伸展，而且其甚至可以打破自润滑材料制成的圆柱形管状元件的限动环，从而需要更换衬套。
此外，如果可变形材料的弹性环自由地装配到自润滑元件上而且在衬套运行期间达到高的径向载荷，圆柱形管状元件则可以相对于可变形材料制成的环旋转，造成噪音并且无法正常地吸收推力和径向应力。
本发明的目的是为了消除上述的不便，从而缩短组装所需的时间，改善衬套运行期间的性能，并加快所有的组装操作和降低所有组装操作的成本，从而保证连接随时间的更高可靠性。
本发明的另一个目的是提供适合于中/高负载工作的衬套，使弹性材料能够变形而不引起圆柱形管状元件的限动环的压缩或破裂。
本发明的又一个目的是提供一***，其使用两个衬套，使得能够在振动构件和固定构件之间建立连接，其能特别快地组装并且耐磨损。
这些目标是通过一种改进的弹性衬套来实现，该改进的弹性衬套包括：
由自润滑材料制成的圆柱形管状元件，
由弹性可变形材料制成的中间环，
其中所述管状元件和所述中间环在其一个端部分别设置有限动环，
其特征在于它还包括由塑料材料制成的外环，其适于在组装时变形以允许衬套被压入各自的装配座，其中所述外环具有沿着它的侧壁的加强环形部分以及位于所述加强环形部分和与所述限动环相对的所述外环的端部之间的至少一个渐进结合表面。
根据本发明的第一实施例，所述外环具有沿着它的侧壁的位于所述加强环形部分和面对所述限动环的所述外环的端部之间的第二渐进结合表面。
或者，所述渐进结合表面可以是平的或凸面的。
根据本发明的另一方面，所述外环在一个端部设置有限动环。
有利地，所述外环由尼龙制成。
根据本发明的第一变体，所述圆柱形管状元件通过硫化被固定到所述中间环上。
此外，所述中间环包括沿着与所述限动环相对的端部的边缘制成的凹槽。
更有利地，所述外环包括沿着将它连接到它的限动环的线设置的多个开口。
根据本发明的进一步的优选实施例，所述中间环自由地装配到所述圆柱形管状元件上而且由不会径向屈服的材料制成的加强环形***件***在这两个元件之间，所述中间环通过硫化装配到所述加强环形***件上。
有利地，所述中间环包括两个分别沿其端部的边缘获得的环形凹槽。
根据本发明的进一步有利的实施例，所述中间环可以包括沿着沿与所述限动环相对的中间环的端部的边缘获得的凹槽设置的多个盲孔，和/或沿着将它与它的限动环连接的线设置的多个开口。
在本发明的特别优选实施例中，所述加强环形***件沿其内表面可以包括多个狭槽而且所述圆柱形管状元件包括适于与所述狭槽配合以避免相互旋转的相应齿。
本发明的另一个目标是振动构件与通过销固定的构件之间的连接***，其中所述振动构件包括圆形装配座，在所述圆形装配座内具有布置、安装在所述销上的如上所述的两个衬套。
根据本发明的改进的弹性衬套有许多优点。
主要优点源于塑料外环的形状，特别是渐进结合表面，其方便衬套***各自的装配座而不需要润滑剂，并因此加快整个操作。
更有利地，在塑料环的侧壁上获得的加强环形部分被成形以便增加衬套的直径，其执行有效的组装干涉，从而对衬套从其装配座意外滑动提供最佳的阻力。
还应注意的是组装是通过分别由外环的侧壁和装配座(例如板弹簧的孔)的内壁代表的塑料材料制成的表面和金属制成的表面之间的压入配合来实现。该组装不需要压两个金属表面时所需的相同尺寸和表面精密度，因此工作成本较低。
在组装期间，塑料外环的可变形性还能够使中间环预压缩，没有已知类型的金属衬套所需要的昂贵牵引。
在所述外环的端部实现的限动环充当由自润滑材料制成的管状元件的限动环的加固，否则，在组装或使用期间达到高轴向载荷的情况下，由自润滑材料制成的管状元件的限动环将趋于破裂。
中间环中的环形凹槽和孔有利地创造了适于填充与遭受压缩的变形弹性环相同的材料的自由空间。
相同功能由外环上的适于由中间环的被压缩的弹性材料填充的离散开口来执行。
在本发明的实施例中，中间环自由地装配到圆柱形管状元件上，为了避免部件之间的相互旋转和随之发生的噪声，设置了狭槽和相应齿形式的居中和阻挡装置，分别设置在所述中间环和所述管状元件上，适于增加衬套对径向压缩和扭转的抵抗力的所述中间环可以通过硫化固定在所述管状元件上。
在相同的实施例中，由不会径向屈服的材料制成的、插在所述中间环与所述管状元件之间的加强环形***件的存在也是有利的。
更加有利的是所使用材料的选择：特别地，外环可以由尼龙制成，一种轻的但耐磨的材料，其可以降低衬套的成本和重量。重量的减少可能是相当大的优势，尤其对于商用车辆，其具有几个这种类型的衬套。
根据附图中所示本发明优选实施例的下列指示性和非限制性的描述，本发明的优点将变得更加明显，其中：
图1示出了根据本发明第一实施例的弹性衬套的纵剖面；
图2-3分别示出了根据进一步实施例的弹性衬套的纵剖面和轴测图；
图4示出了一特别有利的实施例中的弹性衬套的纵剖面；
图5和6分别示出了一优选实施例中根据本发明的衬套的一组件的纵剖面和俯视图；
图7示出了一特别有利的实施例中的弹性衬套的两个组件的侧视图；
图8示出了根据本发明的安装在销上并准备好创建一个连接***的两个衬套的纵剖面；
图9和图10分别示出了图8中所示的衬套在组装前和被压入板弹簧的孔后的局部横截面侧视图和纵剖面。
参考所有实施例，改进的弹性衬套1基本上包括内部圆柱形管状元件2和由弹性可变形材料制成的中间环3。
圆柱形管状元件2有利地由已知类型的自润滑材料制成，以便允许固定销200相对于中间环2的自由旋转而不需要润滑油而且没有切向力的传递，衬套1将装配在固定销200上。
所述中间环3有利地由橡胶或其它弹性体材料制成，以便吸收任何径向力，在过程中被变形，从而避免应力通过衬套的刚性传递。
圆柱形管状元件2和中间环3在一个端部分别设置有限动环4和5，适于允许衬套1承受平行其纵向轴线作用的压应力。
所述衬套1还包括由塑料材料制成与所述中间环3成一体的外环6。
所述外环6适于在组装时变形以允许衬套1被压入各自的装配座100，并预压缩弹性中间环3。
所述外环6优选由尼龙制成。
如图中所显示的，所述外环6具有沿着它的外侧壁的加强环形部分16，位于具有它的端部6″、6′的两个渐进结合表面26、36之间。
围绕加强环形部分16周围，衬套1的外直径大于装配座100的内直径：该大一些的直径使衬套1能够被压入装配座100，从而增加它的抗滑性。
所述渐进结合表面26、36或者可以是平的或凸面的，并且在任何情况下它们作为衬套1***各自装配座100的引导件，避免任何润滑剂的使用。
在本发明的可能的实施例中，所述加强部分16不仅可以占据中间部分，而且可以占据外环6的轴向尺寸的大部分，延伸到面对管状元件2和中间环3的限动环4、5的端部6′。在这种情况下，外环6将只包括在与所述限动环4、5相对的方向上转动的一个渐进结合表面26。
所述外环6在其一个端部6′也可以设置有限动环46，其与管状元件2和中间环3的限动环4、5重叠，为了更大的阻力与其合作。
在图1-3所示的实施例中，弹性中间环3硫化到圆柱形管状元件2上：衬套1因此被构造成对扭转应力作出反应，通过利用弹性中间环3的可变形性。
特别参考图1和2，所述中间环3包括沿着它的与其限动环5相对的端部3″的边缘获得的凹槽7。
当将衬套1***各自的阀座100时，中间环3弹性地变形且由所述凹槽7创造的空间允许其自由扩张。
出于同样的理由，所述塑料外环6可以包括沿着将它连接到它的限动环46的线设置的多个开口56；这些开口接收变形的弹性环3的材料，如图3中所示。
特别参考图4，替代地，所述中间环3自由地装配到所述圆柱形管状元件2上。
在这个实施例中，一适当厚度而且由不会径向屈服的材料例如玻璃增强尼龙制成的加强环形***件9固定到中间环3的内部圆柱形表面上。所述中间环3与所述加强环形***件9之间的结合通过硫化有利地实现。
也如图4中所示的，所述中间环3包括两个分别沿其端部6″、6′的两个边缘获得的凹槽7、8。
图5和6示出了中间环3的优选实施例沿着沿它的端部6″的边缘获得的凹槽7还包括多个盲孔10，其作用也是创建在它扩张时接收环材料的空间。
特别参考图7，示出了本发明的一个可能的实施例，其中，中间环3硫化在其上的所述加强环形***件9包括沿其内表面的多个齿形狭槽19，而且所述圆柱形管状元件2包括适于与所述狭槽19干涉配合的相应齿21，以避免部件的相互旋转。
图8和图9示出了在被压入装配座100之前安装在销200上的两对衬套1。
根据本发明的衬套1的组装是通过迫使塑料外环6进入装配座100来实现的。
从图9中可以明显看出，环6的结合表面26、36促进并加快衬套的***。
在该操作期间，如图10中所示出的剖面中所图示的，这些环6的外侧壁被平贴着装配座100的内表面，几乎变平，而环的外侧壁凸出并且朝向衬套的轴线弯曲：外壁的加强部分16通过挤压变形被传递到内壁，从而导致弹性中间环3的永久压缩，伴随其在凹槽7、8和孔10中的自由扩张。
衬套1因此通过塑料外环6的侧壁与装配座100的内表面之间呈现的摩擦固定在它们的阀座100中。销200被安装成在自润滑管状元件2的内表面上自由旋转。
在正常操作期间，橡胶中间环3吸收由销200传递到衬套1的碰撞和径向应力。
适当厚度的加强环形***件9的可能存在给予衬套所需的径向刚度，限制挤压并牵制橡胶中间环3的纵向变形。

Claims (15)

1.一种改进的弹性衬套(1)，其包括：
由自润滑材料制成的圆柱形管状元件(2)，
由弹性可变形材料制成的中间环(3)，其中所述管状元件(2)和所述中间环(3)在其一个端部(2′，3′)分别设置有限动环(4，5)，其特征在于，它还包括由塑料材料制成的外环(6)，其适于在组装时变形以允许衬套(1)被压入各自的装配座(100)，其中所述外环(6)具有沿着它的侧壁的加强环形部分(16)以及位于所述加强环形部分(16)和与所述限动环(4，5)相对的所述外环的端部(6″)之间的至少一个渐进结合表面(26)。
2.根据权利要求1所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述外环(6)具有沿着它的侧壁的位于所述加强环形部分(16)和面对所述限动环(4，5)的所述外环的端部(6′)之间的第二渐进结合表面(36)。
3.根据权利要求1或2所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述渐进结合表面(26，36)是平的或凸面的。
4.根据权利要求1所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述外环(6)在一个端部(6′)设置有限动环(46)。
5.根据权利要求1所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述外环(6)由尼龙制成。
6.根据权利要求1所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述圆柱形管状元件(2)通过硫化固定到所述中间环(3)上。
7.根据权利要求6所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述中间环(3)包括沿着与所述限动环(4，5)相对的端部(3″)的边缘制成的凹槽(7)。
8.根据权利要求4和7所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述外环(6)包括沿着将它连接到它的限动环(46)的线设置的多个开口(56)。
9.根据权利要求1所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述中间环(3)自由地装配到所述圆柱形管状元件(2)上而且由不会径向屈服的材料制成的加强环形***件(9)***在这两个元件之间，所述中间环(3)通过硫化装配到所述加强环形***件上。
10.根据权利要求9所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述中间环(3)包括两个分别沿其端部(3″，3′)的边缘获得的凹槽(7，8)。
11.根据权利要求10所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述中间环(3)包括沿着沿与所述限动环(4，5)相对的中间环的端部(3″)的边缘获得凹槽(7)设置的多个盲孔(10)。
12.根据权利要求1和11所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述外环(6)包括沿着将它与到它的限动环(46)连接的线设置的多个开口(56)。
13.根据权利要求11所述的改进的弹性衬套(1)，其特征在于，所述加强环形狭槽(9)沿其内表面包括多个凹陷部(19)而且所述圆柱形管状元件(2)包括适于与所述狭槽(19)配合以避免相互旋转的相应齿(21)。
14.振动构件与通过销(200)固定的构件之间的连接***，其中所述振动构件包括圆形装配座(100)，在所述圆形装配座内具有布置、安装在所述销(200)上的根据前述权利要求中的至少一项权利要求的两个衬套(1)。
15.机动车辆，尤其用于商业用途，其特征在于，它包括至少一个根据权利要求14的连接***。
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