專利名稱：減震軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有軸承墊圈的減震軸承，所述軸承墊圈具有與 軸承軸線同向延展并且從軸承墊圈凸出的軸環(huán)，其中該軸環(huán)由軸承墊 圈的材料制成并且與所述軸承墊圈一體地制成。
背景技術(shù)：
DE 199 21 695 Al示出了這種類型的減震軸承。該減震軸承通常具 有下軸承墊圈和上軸承墊圈。該上軸承墊圈支承于底架側(cè)。減震支柱 借助下軸承墊圈安裝在彈簧座圈上。這些軸承墊圈都是具有中心孔的 圓環(huán)墊圈。軸環(huán)從下軸承墊圈的所述孔伸出，其中該軸環(huán)在上軸承墊 圈上構(gòu)成也是可以想到的。根據(jù)DE 199 21 695 Al的減震軸承的下軸承 墊圈設(shè)有軸環(huán)，借助軸環(huán)減震軸承在彈簧座圈上相對(duì)于減震器的活塞 桿的中軸線居中布置并且被橫向于軸承軸線支承。軸承軸線和中軸線 相互重疊。作為選擇，軸環(huán)也可以在其他構(gòu)件上居中設(shè)置。
通過彈簧座圈來自軸向方向的彈力被支承在減震軸承內(nèi)。所述軸 向方向是彼此相反的、并且與減震器的活塞桿的中軸線同向的方向。 附加的橫向力，即來自徑向方向的力也作用到減震軸承上。在這種情 況下，徑向方向垂直于軸向方向并且由此垂直于關(guān)于中軸線或軸承軸 線取向的方向。減震軸承通過軸環(huán)而在軸承墊圈上被徑向支承和引導(dǎo)。
軸環(huán)在軸向上與來自軸承墊圈的軸承軸線同向，或者朝減震器的 方向向下方突出(這里參見DE 199 21 695A1),或朝底架的方向向上 方突出(這里參見JP2005291232 A)。
軸承墊圈由以薄板制成的成型件制造，并且因此可以被簡單且低成本地制造。這種軸承環(huán)由薄壁薄板沖制和壓制或冷軋制成。通常軸 承墊圈設(shè)有用于滾動(dòng)體的滾道，或者也可以設(shè)有用于滑動(dòng)墊圈的支承 墊圈。滾動(dòng)體是球或輥。
如果軸承墊圈設(shè)有用于滾動(dòng)體的滾道，那么該軸承墊圈至少在滾 道上被淬火。因?yàn)檩S承墊圈由薄板構(gòu)成，所以軸承墊圈可以不必淬透， 而是必須被表面硬化。
淬透通常被理解為工件的基本整體的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變硬化和時(shí)效硬化 直達(dá)核芯內(nèi)，因此在這種情況下，軸承墊圈的包括遠(yuǎn)離表面層的核芯 的全部厚度都是硬的。基于薄壁性這種方式地硬化的軸承墊圈無法對(duì) 抗負(fù)載，并且將在施加負(fù)載的情況下折斷。因此薄壁的軸承墊圈通常 被表面硬化。
在表面硬化時(shí)，在軸承墊圈的相應(yīng)表面的兩側(cè)，在工件的表面上 的層僅被硬化一定深度，該深度取決于板厚度而得出。與此相反，通 常核芯保持未硬化，這使得墊圈以一定尺寸保持彈性并且在施加負(fù)載 情況下可以通過彈性的變形來適應(yīng)。
然而，墊圈(特別是下軸承墊圈)的負(fù)載基于由表面硬化限定的 硬化深度被設(shè)定。過高的負(fù)載例如可能導(dǎo)致滾動(dòng)體侵入到硬化的表面 層內(nèi)并且由此導(dǎo)致軸承損壞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種減震軸承，該減震軸承可以被簡單且 廉價(jià)地制造而且該減展軸承在任何情況下都滿足增加的負(fù)載的要求。
該任務(wù)由一種減震軸承解決，其具有軸承墊圈，軸承墊圈具有與 軸承軸線同向延伸并且從軸承墊圈凸出的軸環(huán)，其中，軸環(huán)由軸承墊 圈的材料制成并且與軸承墊圈一體地構(gòu)造，其中，軸環(huán)的從軸承墊圈突起且被構(gòu)造呈圓筒形的部分的垂直于軸承軸線的壁厚小于軸承墊圈 的與軸承軸線同向的厚度。
軸承墊圈是由圓環(huán)形的墊圈毛坯構(gòu)成的成型件，在該成型件上一 體地構(gòu)成軸環(huán)，即，它與軸承墊圈以一種材料制成。軸環(huán)具有被從墊 圈毛坯塑性擠出的材料的部分。
用于成型軸環(huán)的變形程度大于用于成型軸承墊圈的變形程度。在 軸向的軸環(huán)上的變形程度優(yōu)選為在軸承墊圈上的變形程度的兩倍。軸
環(huán)的變形程度高于墊圈的變形程度，并且至少高30%，優(yōu)選為50%。軸 環(huán)例如通過沖擠或者通過近似沖擠的冷壓加工方法制造。軸承墊圈的 變形程度大約是10%。該變形程度是基本通過在沖壓滾道時(shí)可塑地位移 的材料確定的，并且該變形程度是通過所謂的敲平(PLANSCHLAG) 確定的。借助所述敲平，軸承墊圈在引入結(jié)構(gòu)元件(如軸環(huán)和滾道) 之后再次這樣平整，以使得它們?cè)谳S向上相反指向的環(huán)面將會(huì)平整且 相互平行地延伸。
在這種情況下，對(duì)于變形程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是在墊圈毛坯的孔的邊 緣上的墊圈毛坯的軸向厚度和從墊圈突出的軸環(huán)的徑向壁厚或軸向長 度。
在變形時(shí)工件體積總是得到保持。然而幾何形狀被改變。變形程 度是在變形過程中用于評(píng)價(jià)與釆用的毛坯的初始狀態(tài)相比或者與毛坯 的部分相比的工件的幾何形狀的改變的值。變形程度由變形后的長度 和初始長度的比值的自然對(duì)數(shù)算出。變形程度(也經(jīng)常描述為拉伸程 度)是關(guān)于有多少毛坯材料的體積部分被塑性變形的尺度。
至今已知的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的軸承墊圈都以小的變形程度(最大 10%-15%)制造，并且以被折彎或彎曲成軸環(huán)的材料的部分制造，與 其初始狀態(tài)相比沒有決定性地改變板的厚度。通常，在彎曲件上僅在板的邊緣上的外部纖維被過度延伸。與此相反，根據(jù)本發(fā)明軸承墊圈 的材料不通過彎曲或者擠壓來壓制而是在高壓下穿過縮減的橫截面而 壓制。由此毛坯邊緣和毛坯核芯的大部分被擠壓而蠕動(dòng)。因此根據(jù)本
發(fā)明軸環(huán)的變形程度至少為30%-60%，優(yōu)選是50%，或者更多。
在軸承內(nèi)的上軸承墊圈或優(yōu)選是下軸承墊圈上，優(yōu)選圓筒形地構(gòu) 成的軸環(huán)能夠朝底架方向向上突出或者優(yōu)選朝下方突出。制成軸環(huán)的 材料被這樣確定，在最厚位置上的軸環(huán)的從墊圈軸向突出的部分的壁 厚小于軸承墊圈的厚度。在徑向方向上測量壁厚。墊圈的厚度是墊圈 的在軸向上測量的主要尺寸，其中，滾道和棱角等的凹部不被考慮。 該壁厚比軸承墊圈的壁厚小大約1/3到2/3而且優(yōu)選小50%。軸承墊圈的 厚度至少為3mm。
用于滾動(dòng)體的滾道優(yōu)選被施加在通過冷加工帶來的軸承墊圈的面 上，該滾道遠(yuǎn)離帶有居中軸環(huán)的面。如本發(fā)明設(shè)計(jì)的一個(gè)構(gòu)造方式， 滾道的表面在冷加工之后不再被打磨。
軸承墊圈的原料優(yōu)選是碳鋼，如C45。軸承墊圈優(yōu)選被淬透。僅通 過冷作硬化而不通過淬硬處理使?jié)L道的表面更有抵抗力也是可以想到 的。這主要適用于減震軸承在小負(fù)載情況下。
在金屬變形情況下，原子在金屬的晶格內(nèi)滑動(dòng)。圍繞原子間距的 滑動(dòng)在這里被描述為所謂的錯(cuò)位。通過在結(jié)構(gòu)內(nèi)提高錯(cuò)位密度阻止滑 動(dòng)進(jìn)程。這將提高強(qiáng)度。該進(jìn)程被描述為冷作硬化。
可廉價(jià)地制造本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的減震軸承，其與現(xiàn)有技術(shù)相比少了一
個(gè)構(gòu)件并且基于堅(jiān)固墊圈的使用而適用于髙負(fù)載應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的 軸承可以不必進(jìn)行周邊設(shè)備結(jié)構(gòu)的其他改變而替代現(xiàn)有技術(shù)的軸承。

下面將根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。圖中 圖l以沿軸承軸線的縱剖面示出根據(jù)本發(fā)明的減震軸承； 圖2以沿毛坯的中軸線的縱剖面示出用于制造根據(jù)本發(fā)明的減震 軸承的墊圈的墊圈毛坯；
圖3示出根據(jù)圖1的細(xì)節(jié)Z;
圖4以沿減震器的活塞桿的中軸線的縱剖面示出根據(jù)圖2的在減震
支柱的上部支承的減震軸承的布置。
具體實(shí)施方式
將與中軸線或軸承軸線同向的方向和在圖中垂直延伸的方向作為 軸向方向以及將垂直于軸向方向并且因此在圖中水平延伸的方向作為
徑向方向，適用于圖1至圖4的所有示圖。
圖l——圖1以減震軸承13示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。該減震軸承 13具有上軸承墊圈2、下軸承墊圈14、滾動(dòng)體4以及蓋5。軸承墊圈2和 14以厚壁的、即堅(jiān)固的構(gòu)造方式構(gòu)成，并且軸承墊圈2和14是環(huán)形墊圈。 蓋5由薄壁的板構(gòu)成，并且蓋5把軸承套圈2和14以及滾動(dòng)體4結(jié)合為組 合部件。
軸承墊圈14由可淬透的碳鋼構(gòu)成，其具有軸環(huán)15，并且具有軸環(huán) 15的軸承墊圈14構(gòu)成由圓環(huán)形的墊圈毛坯16制成的成型件。墊圈毛坯 16在圖2中示出。此外軸承墊圈14具有滾道24，該滾道構(gòu)成在朝向軸向 的面28上。在軸承墊圈14的相反的面29上，內(nèi)角倒圓23成型在外棱邊 上。內(nèi)角倒圓23是軸向側(cè)凹，蓋5的折彎邊30出于固定到構(gòu)件單元的目 的而從后側(cè)勾住該軸向側(cè)凹。
圖2—一圖2用實(shí)線示出變形前的墊圈毛坯16，該墊圈毛坯16被成 形到用虛線示出的軸承墊圈14。用實(shí)線示出的墊圈毛坯的體積17與制 成的軸承墊圈14的體積18相同。用虛線示出的材料的第一部分量是墊 圈毛坯16的部分量，并且該第一部分量在制成的成型構(gòu)件上構(gòu)成不包
8括軸環(huán)15的軸承墊圈14。墊圈毛坯16的虛線未框入部分的材料的剩余 量在變形時(shí)被可塑地?cái)D壓。通過借助直徑19、 20描述的輪廓以及墊圈 毛坯16的厚度21描述的輪廓限定的材料部分被基本可塑地?cái)D壓，以用 于成型軸環(huán)15。墊圈毛坯16的孔22具有直徑19。在制成的軸承墊圈14 或在其軸環(huán)15上的孔25具有直徑20。
由毛坯16構(gòu)成的材料部分(該材料部分被擠壓，以形成環(huán)形環(huán)繞 的內(nèi)角倒圓23以及在制成的軸承套圈14上形成環(huán)形環(huán)繞的滾道24并且 被用于敲平的目的)基本通過以厚度21和26確定的輪廓以及通過滾道 24和內(nèi)角倒圓23的空體積來確定。在這里，為形成內(nèi)角倒圓23材料在 軸承凸肩31的方向上被擠壓或?yàn)樾纬奢S承凸肩31被擠壓。內(nèi)角倒圓23 在制成的構(gòu)件上沿軸向連接到軸承凸肩31。軸承凸肩31的材料的體積 基本相當(dāng)于用于形成內(nèi)角倒圓23而被擠壓的材料的體積。
用于成型的軸環(huán)15的變形程度比用于成型軸承墊圈14的變形程度 高。軸環(huán)15的壁厚27比軸承墊圈14的厚度26小大約50%，并且比墊圈毛 坯16的厚度21小大于50%。
圖3—一用圖3很大程度地放大圖2的細(xì)節(jié)Z并且不按比例地示 出。從該示圖可以看出，軸環(huán)15的壁厚27不必是恒定的。在軸環(huán)15 的自身被構(gòu)造成中空?qǐng)A柱形的部分的最厚位置上的壁厚27 (壁厚27從 軸承墊圈14軸向向外引出)，可以基于斜面33或凸球狀構(gòu)成的曲線 12而降低到在最薄位置上的壁厚32。由此軸環(huán)15獲得不同于圓柱體 的形狀的基本形狀，并且例如軸環(huán)15部分構(gòu)成內(nèi)圓錐體或部分構(gòu)成外 凸球狀。從面28到軸環(huán)15的過渡部11上的棱邊可朝內(nèi)或可朝外隆起。 在示圖中，過渡部ll以凹形方式隆入到材料內(nèi)。在成型時(shí)，為了生成 過渡部11而把材料擠壓到軸環(huán)15內(nèi)。
圖4——圖4以沿此外未繼續(xù)示出的減震器的活塞桿9的中軸線6 的縱剖面示出根據(jù)圖2的減展軸承13在僅部分示出的減震支柱的上部支承10中的布置。該減震支柱除了具有減震器以外也具有螺旋彈簧3， 在圖4中僅示出螺旋彈簧3的一個(gè)圈。螺旋彈簧3軸向支承在彈簧座 圈8上并且徑向在彈簧座圈8上引導(dǎo)。減震軸承13軸向地并且徑向地 支承在彈簧座圈8的頸7上而且相對(duì)于中軸線6居中。為此減震軸承 13借助軸環(huán)15嚙合在頸7的開口 1內(nèi)。另選的是，軸環(huán)也可以另選地 套住軸頸的邊。在底架方向上，減震軸承13支承在緩沖元件40上。
權(quán)利要求1.減震軸承，其具有軸承墊圈(14)，所述軸承墊圈(14)具有與軸承軸線(6)同向延伸并且從所述軸承墊圈(14)凸出的軸環(huán)(15)，其中，所述軸環(huán)(15)由所述軸承墊圈(14)的材料制成并且與所述軸承墊圈(14)一體地構(gòu)造，其特征在于所述軸環(huán)(15)的從所述軸承墊圈(14)突起且被構(gòu)造呈圓筒形的部分的垂直于所述軸承軸線(6)的壁厚(27)小于所述軸承墊圈(14)的與所述軸承軸線(6)同向的厚度(26)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的減震軸承，其特征在于所述軸承墊圈 (14)具有至少一個(gè)用于滾動(dòng)體(4)的滾道(24)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的減震軸承，其特征在于所述滾道(24) 是通過對(duì)材料塑性擠壓生成的位于指向軸向的面(28)上的凹部，其 中所述滾道(24)位于所述軸承墊圈(14)的在軸向上與所述軸環(huán)(15) 反向的面(29)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的減震軸承，其特征在于所述軸承墊圈 (14)在所述軸環(huán)(15)凸出于其上的所述面上在徑向外側(cè)具有環(huán)形 的內(nèi)角倒圓(23)，所述軸環(huán)(15)在軸向上連接軸承凸肩(31), 其中所述軸承凸肩(31)在徑向限定所述滾道(24)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的減震軸承，其特征在于所述內(nèi)角倒圓 (23)的體積相當(dāng)于所述材料的體積，所述體積充滿從所述滾道(24)直至所述軸承墊圈(14)的徑向外緣的所述凸肩。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的減震軸承，其特征在于所述軸環(huán)(15) 的徑向上的所述壁厚(27)比所述軸承墊圈(14)的軸向上的厚度(26) 小30%到60%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的減震軸承，其特征在于所述軸承墊圈(14) 由可淬透的碳鋼制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的減震軸承，其特征在于具有所述軸環(huán)(15) 的所述軸承墊圈(14)是由鋼制成的成型件，其中所述軸承墊 圈(14)的與所述軸承軸線(6)同向的厚度(26)至少是3mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種減震軸承(13)，其具有軸承墊圈(14)，該軸承墊圈(14)具有與軸承軸線(6)同向延伸的、并且從軸承墊圈(14)凸出的軸環(huán)(15)，其中該軸環(huán)(15)由軸承墊圈(14)的材料制成并且與所述軸承墊圈(14)一體地構(gòu)造。
文檔編號(hào)F16C33/58GK201382091SQ200820130849
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者亞歷山大·澤尼克爾, 沃爾夫?qū)ざ嗥至?申請(qǐng)人:謝夫勒兩合公司