CN108006073A - 平面轴承及其加强插件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种平面轴承及其加强插件的制造方法，该轴承包括沿轴向依次设置的第一环和第二环，所述第一环和第二环之间设置有滚动体，所述第二环包括环形本体和加强插件，所述加强插件至少部分被所述环形本体包裹，所述加强插件具有若干减重孔。通过在第二环的环形本体内设置加强插件，提高了第二环的刚度和轴承的承载能力。另外，通过在加强插件内设置减重孔，减轻了第二环的重量，节省了材料。

Description

平面轴承及其加强插件的制造方法
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，特别是涉及一种平面轴承及其加强插件的制造方法。
背景技术
悬架是用于连接汽车的车身和车桥的连接装置，其能传递作用在车身和车桥之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺行驶。
悬架包括减震器、螺旋弹簧和平面轴承，其中，螺旋弹簧套设在减震器上，平面轴承支撑在螺旋弹簧靠近车身的一端，并能承受来自螺旋弹簧的轴向作用力和径向作用力。
现有一种平面轴承包括第一环、第二环、第一滚道、第二滚道和滚动体，第一环和第二环沿轴向依次设置，且第二环与螺旋弹簧相抵。第一环与第二环围成容纳空间，第一滚道、第二滚道和滚动***于该容纳空间内。其中，第一滚道与第一环相抵，第二滚道与第二环相抵，滚动体可滚动的位于第一滚道和第二滚道之间。
然而，在实际应用中发现，现有平面轴承存在承载能力不足的问题。
发明内容
本发明要解决的问题是：现有平面轴承存在承载能力不足的问题。
为解决上述问题，本发明提供了一种平面轴承，包括沿轴向依次设置的第一环和第二环，所述第一环和第二环之间设置有滚动体，所述第二环包括环形本体和加强插件，所述加强插件至少部分被所述环形本体包裹，所述加强插件具有若干减重孔。
可选地，所述减重孔为通孔。
可选地，至少其中之一所述减重孔为多边形。
可选地，所述多边形为六边形。
可选地，所述加强插件为蜂窝状结构。
可选地，所述减重孔内设有加强筋，所述加强筋将所述减重孔分隔为若干部分。
可选地，所述加强插件的材质为钢。
可选地，所述环形本体通过注塑成型的方式将所述加强插件包裹住。
可选地，所述环形本体包括：第一环形径向延伸部和第一环形轴向延伸部，所述第一环形径向延伸部与滚动体沿所述轴向相对设置；
所述加强插件包括：第二环形径向延伸部和第二环形轴向延伸部，所述第二环形径向延伸部被第一环形径向延伸部包裹住，所述第二环形轴向延伸部被第一环形轴向延伸部包裹住。
可选地，所述滚动体为滚珠。
另外，本发明还提供了一种上述平面轴承中加强插件的制造方法，所述加强插件的减重孔为通孔，所述制造方法包括：提供若干钢条，并将所述钢条按照与所述钢条的长度方向相垂直的方向依次排列，从而定义了排列方向；将每相邻两个所述钢条在沿所述长度方向间隔排布的若干位置焊接在一起；在所述排列方向上对排布于最外侧的两个钢条施加相反方向的拉力，以使相邻两个钢条没有被焊接的部位被拉伸开来并围成所述减重孔。
可选地，所述加强插件为蜂窝状结构，所述焊接所在的位置以三角形排布方式沿所述长度方向及排列方向连续重复排列。
可选地，所述减重孔内设有沿所述长度方向设置的加强筋，所述加强筋将所述减重孔分隔为两部分，所述焊接所在的位置相邻三个所述钢条焊接在一起。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
通过在第二环的环形本体内设置加强插件，提高了第二环的刚度。施加给第二环的轴向作用力通过刚度提高的第二环能均匀地传递至各个滚动体，即各个滚动体能够均匀受力，提升了平面轴承的轴向承载能力。另外，第二环在径向作用力下不易变形，从而提高了平面轴承的径向承载能力。进一步地，通过在加强插件内设置减重孔，减轻了第二环的重量，节省了材料。
附图说明
图1是本发明的第一实施例中应用在悬架上的平面轴承的剖面图，剖切面为平面轴承的中轴线所在的平面；
图2是图1所示平面轴承中加强插件的立体图；
图3是本发明的第二实施例中加强插件的局部平面示意图；
图4是图3所示加强插件的制造示意图；
图5是本发明的第三实施例中加强插件的立体图；
图6至图7是图5所示加强插件的制造示意图。
具体实施方式
如前所述，现有平面轴承往往存在承载能力不足的问题。
经研究发现，造成上述问题的原因为：第二环在周向上各个部位的轴向受力往往不均匀，且第二环的材料为塑料，刚度较弱，故第二环在轴向受力较大的部位会发生压缩变形，从而与在轴向受力较小的部位形成高度差，导致各个滚动体的受力不均匀，存在局部应力集中，因而轴承的轴向承载能力不足。另外，刚性较弱的第二环在螺旋弹簧施加的径向作用力下容易变形，故轴承的径向承载能力不足。
鉴于此，本发明提供了一种改进的平面轴承，其通过在第二环的环形本体内设置加强插件，提高了第二环的刚度，进而提高了平面轴承的承载能力。且加强插件具有减重孔，减轻了第二环的重量，节省了材料。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
第一实施例
如图1所示，本实施例的平面轴承包括沿轴向依次设置的第一环1和第二环2，第一环1和第二环2之间设置有滚动体3。在本发明的技术方案中，除非特别说明，否则轴向均是指轴承的轴向方向。第一环1设有第一凹槽10，第二环2设有第二凹槽22，第一凹槽10与第二凹槽22沿轴向相对设置并围成容纳滚动体3的空间(未标识)。
在本实施例中，平面轴承还包括位于第一环1和第二环2之间的保持架5、第一滚道6和第二滚道7。其中，滚动体3沿周向分散在保持架5的兜孔内，第一滚道6与第一环1相抵，第二滚道7与第二环2相抵，滚动体3可滚动的位于第一滚道6和第二滚道7之间。
在其它实施例中，当第一环1和第二环2的强度足够的情况下，平面轴承中也可以没有第一滚道6和第二滚道7，此时由第一环1兼做第一滚道，第二环2兼做第二滚道，滚动体3与第一环1、第二环2接触。另外，平面轴承中也可以没有保持架5，滚动体3沿周向紧挨彼此设置，以在平面轴承内设置尽可能多的滚动体3，进而提高平面轴承的承载能力。
在本实施例中，该平面轴承应用在悬架上，滚动体3为滚珠，平面轴承为推力轴承，其既能承载轴向作用力，还能承载径向作用力。所谓轴向作用力是指沿轴承轴向的作用力，所谓径向作用力是指沿轴承径向的作用力。平面轴承支撑在螺旋弹簧4靠近车身的轴向一端，且第二环2与螺旋弹簧4相抵。螺旋弹簧4套设在悬架的减震器(未图示)上，减震器的轴向一端与车身连接。需说明的是，本发明的平面轴承也可以应用在其它装置中，滚动体3也可以为滚子，平面轴承也可以只承载轴向作用力或只能承载径向作用力。
第二环2包括环形本体20和加强插件21，整个加强插件21被环形本体20包裹。在其它实施例中，加强插件21也可以只有部分被环形本体20包裹。
通过在第二环2的环形本体20内设置加强插件21，提高了第二环2的刚度，施加给第二环2的轴向作用力通过刚度提高的第二环2能均匀地传递至各个滚动体3，即各个滚动体3能够均匀受力，提升了平面轴承的轴向承载能力。另外，第二环2在径向作用力下不易变形，从而提高了平面轴承的径向承载能力。
在本实施例中，环形本体20包括第一环形径向延伸部200和第一环形轴向延伸部201，第一环形径向延伸部200的径向内端与第一环形轴向延伸部201的轴向一端(图中显示为上端)固定，使得环形本体20的纵截面大致呈L型。第一环形径向延伸部200与滚动体3沿轴向相对设置，并与螺旋弹簧4沿轴向相抵，螺旋弹簧4靠近第一环形径向延伸部200的轴向一端套设在第一环形轴向延伸部201上。
加强插件21为环形，并包括第二环形径向延伸部210和第二环形轴向延伸部211，第二环形径向延伸部210的径向内端与第二环形轴向延伸部211的轴向一端(图中显示为上端)固定，使得加强插件21的纵截面大致呈L型。其中，第二环形径向延伸部210被第一环形径向延伸部200包裹，第二环形轴向延伸部211被第一环形轴向延伸部201包裹，使得第二环2在轴向上的刚度和在径向上的刚度均能得到增强。
结合图1至图2所示，加强插件21具有若干减重孔212a、212b，以减轻第二环2的重量，节省材料。另外，减重孔212a、212b的设置还可以增大加强插件21与环形本体20的接触面积，提高了加强插件21与环形本体20之间的连接牢靠度。
在本实施例中，减重孔212a、212b均为通孔。在其它实施例中，减重孔212a、212b也可以为盲孔，在本发明中，所谓盲孔是指该孔的一端未贯穿加强插件21。与减重孔212a、212b设置为盲孔的方案相比，减重孔212a、212b设置为通孔的方案能够让第二环2的重量得到更明显的减轻，以及让第二环2的材料得到更大程度的节省。
进一步地，参考图2所示，在本实施例中，减重孔212a为六边形，减重孔212b大致为沙漏状，加强插件21具有若干圈减重孔212a和若干圈减重孔212b，位于同一圈的减重孔212a沿轴承的周向依次排列，位于同一圈的减重孔212b沿轴承的周向依次排列，且减重孔212a与减重孔212b沿轴向交错设置。
需说明的是，在本发明的方案中，减重孔212a、212b的形状并不应局限于所给实施例，例如，其还可以为三角形、四边形、圆形、椭圆形等形状。另外，减重孔212a、212b的排列方式也不应局限于所给实施例，例如，其也可以不规则排列。
继续结合图1至图2所示，在本实施例中，加强插件21的材质为钢，环形本体20为塑料件，环形本体20通过注塑成型(over molding)的方式将加强插件21包裹住，使得第二环2的加工简单，且质量轻。另外，进行注塑成型时，熔融的塑料能够穿过减重孔210a、210b快速流向各个部位的加强插件21，缩短了注塑成型时间，增强了注塑成型能力。
需说明的是，加强插件21也可以选用其它刚度较强的材料(如钢之外的金属)，环形本体20也可以选用其它强度足够的材料。根据加强插件21、环形本体20的材质，可以选用注塑成型之外的方式使加强插件21被环形本体20包裹住。
第二实施例
第二实施例与第一实施例之间的区别在于：在第二实施例中，如图3所示，加强插件21的所有减重孔212为六边形，加强插件21为蜂窝状结构，使得加强插件21具有最佳的刚度/质量之比。在本发明中，所谓蜂窝状结构是指加强插件21上开设有形状为六边形并紧密排布的若干通孔(即减重孔)，且加强插件21非镂空部分围成若干紧密排布的六边形框。
下面对本实施例加强插件的一种制造方法做介绍。
首先，如图4所示，提供若干钢条213，钢条213与第二环的环形本体的纵截面形状相同，也大致呈L型。将所有钢条213按照与钢条213的长度方向X相垂直的方向依次排列，从而定义了排列方向Y。
然后，将每相邻两个钢条213在沿长度方向X间隔排布的若干位置P1焊接在一起，且所有焊接所在的位置P1以三角形排布方式沿长度方向X及排列方向Y连续重复排列。
接着，在排列方向Y上对排布于最外侧的两个钢条213(即图中最左侧的钢条和图中最右侧的钢条)施加相反方向的拉力，以使相邻两个钢条213没有焊接的部位被拉伸开来并围成减重孔212。最后，将最外侧的其中一个钢条213环绕一周，并与最外侧的另一个钢条213焊接在一起，形成图3所示的环状的加强插件21。
第三实施例
第三实施例与第二实施例之间的区别在于：在第三实施例中，如图5所示，每个减重孔212内设有加强筋214，加强筋214将减重孔212分隔为两个部分。在其它实施例中，减重孔212内也可以设有两个以上的加强筋214，以将减重孔212分隔为四个以上的部分。通过在减重孔212内设置加强筋214，能够提高加强插件21的刚度。
本实施例的加强插件制造方法与第二实施例加强插件制造方法之间的区别在于：结合图6至图7所示，在本实施例中，将每相邻两个钢条213在沿长度方向X间隔排布的若干位置P2焊接在一起，且焊接所在的位置P2相邻三个钢条213焊接在一起，即，将每相邻三个钢条213在沿长度方向X间隔排布的若干位置P2焊接在一起。在本发明中，相邻三个钢条213是指：若按照排列方向Y依次对各个钢条213进行排序的话，所述相邻三个钢条213中两侧的钢条213在排列方向Y上序号均为奇数，居中的钢条213在排列方向Y上序号为偶数。所有焊接所在的位置P2仍以三角形排布方式沿长度方向X及排列方向Y连续重复排列。每相邻的三个钢条213中，在排列方向Y上序号为偶数的钢条213构成加强筋214，以将减重孔212分隔为两个部分。
本发明中，各实施例采用递进式写法，重点描述与前述实施例的不同之处，各实施例中的相同部分可以参照前述实施例。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种平面轴承，包括沿轴向依次设置的第一环和第二环，所述第一环和第二环之间设置有滚动体，其特征在于，所述第二环包括环形本体和加强插件，所述加强插件至少部分被所述环形本体包裹，所述加强插件具有若干减重孔。
2.如权利要求1所述的平面轴承，其特征在于，所述减重孔为通孔。
3.如权利要求2所述的平面轴承，其特征在于，至少其中之一所述减重孔为多边形。
4.如权利要求3所述的平面轴承，其特征在于，所述多边形为六边形。
5.如权利要求4所述的平面轴承，其特征在于，所述加强插件为蜂窝状结构。
6.如权利要求1所述的平面轴承，其特征在于，所述减重孔内设有加强筋，所述加强筋将所述减重孔分隔为若干部分。
7.如权利要求1所述的平面轴承，其特征在于，所述加强插件的材质为钢。
8.如权利要求1所述的平面轴承，其特征在于，所述环形本体通过注塑成型的方式将所述加强插件包裹住。
9.如权利要求1所述的平面轴承，其特征在于，所述环形本体包括：第一环形径向延伸部和第一环形轴向延伸部，所述第一环形径向延伸部与滚动体沿所述轴向相对设置；
所述加强插件包括：第二环形径向延伸部和第二环形轴向延伸部，所述第二环形径向延伸部被第一环形径向延伸部包裹住，所述第二环形轴向延伸部被第一环形轴向延伸部包裹住。
10.如权利要求1至9任一项所述的平面轴承，其特征在于，所述滚动体为滚珠。
11.一种如权利要求1所述平面轴承中加强插件的制造方法，其特征在于，所述加强插件的减重孔为通孔，所述制造方法包括：
提供若干钢条，并将所述钢条按照与所述钢条的长度方向相垂直的方向依次排列，从而定义了排列方向；
将每相邻两个所述钢条在沿所述长度方向间隔排布的若干位置焊接在一起；
在所述排列方向上对排布于最外侧的两个钢条施加相反方向的拉力，以使相邻两个钢条没有被焊接的部位被拉伸开来并围成所述减重孔。
12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述加强插件为蜂窝状结构，所述焊接所在的位置以三角形排布方式沿所述长度方向及排列方向连续重复排列。
13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述减重孔内设有沿所述长度方向设置的加强筋，所述加强筋将所述减重孔分隔为两部分，所述焊接所在的位置相邻三个所述钢条焊接在一起。
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