ЭЛЕМЕНТ ИЗ ЭЛАСТОМЕРА И МЕТАЛЛА ДЛЯ ПОДШИПНИКА ИЗ ЭЛАСТОМЕРА И МЕТАЛЛА, В ЧАСТНОСТИ, В КАЧЕСТВЕ ПОДШИПНИКОВОГО СОЕДИНЕНИЯ МЕЖДУ МОДУЛЕМ СЦЕПЛЕНИЯ И ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ
ELEMENT OUT OF ELASTOMER AND METAL FOR BEARING OUT OF ELASTOMER AND METAL, PARTICULARLY, AS BEARING CONNECTION BETWEEN COUPLING MODULE AND VEHICLE

Изобретение касается элемента из эластомера и металла для подшипника из эластомера и металла, в частности, в качестве подшипникового соединения между модулем сцепления и транспортным средством (например, автобусом или автомобилем) согласно основному понятию пункта 1 формулы изобретения.
Известный типовой элемент из металла и эластомера для подшипника из эластомера и металла (DE 1955308 C3) состоит из внутренней цилиндрической металлической детали для соединения с первой располагаемой на подшипнике конструктивной деталью и двумя наружными противолежащими и частично охватывающими внутреннюю цилиндрическую металлическую деталь оболочками из листового металла, причем между внутренней металлической деталью и деталями оболочки из листового металла прочносцепленно установлены тела из эластомера. Элемент из эластомера и металла при приложении радиального предварительного напряжения в телах из эластомера может запрессовываться в приемное отверстие на второй располагаемой на подшипнике конструктивной детали.
Известный элемент из эластомера и металла в произведенном состоянии всякий раз имеет расстояние между противолежащими продольными краями оболочки из листового металла, а также в этой зоне клинообразный продольный шлиц в материале эластомера. В смонтированном, запрессованном в приемное отверстие состоянии эти продольные шлицы закрыты и продольные края оболочки из листового металла прилегают друг к другу, так что за счет этого получается как замкнуто вращающееся, цилиндрическое тело эластомера, так и вращающаяся втулка из листового металла. В смонтированном состоянии получается с помощью этого выше допустимых в соответствии с условиями эксплуатации углов прокрутки примерно линейно нарастающая характеристика пружины кручения. К тому же этот элемент из эластомера и металла на основании замкнуто проходящего в смонтированном состоянии кольца тела эластомера, в частности, при более высоких углах прокрутки, прогрессивно нарастающих, относительно твердый.
Задача изобретения - в противоположность этому предложить элемент из эластомера и металла для подшипника из эластомера и металла, характеристика кручения которого в смонтированном состоянии выше определенного исходящего из ненагруженного состояния угла прокрутки нарастает примерно линейно и при дальнейшей прокрутке в соответствии с более высоким моментом вращения характеристика кручения идет далее примерно горизонтально или предпочтительно спадающе.
Эта задача решается с помощью отличительных признаков пункта 1 формулы изобретения.
В соответствии с пунктом 1 на элементе из эластомера и металла в его смонтированном состоянии предусмотрен стопор прокрутки, который до определенного момента деблокировки стопора и, вместе с тем, приведенным в соответствие определенным углом прокрутки поддерживает и воспринимает усилия кручения при относительно высокой жесткости при кручении с примерно линейной характеристикой пружины прокрутки. Выше такого момента вращения, как момент деблокировки упора, может прижиматься стопор прокрутки, за счет чего его стопорное подпирание деблокируется полностью или в значительной мере. За счет этого дальнейшие отклонения кручения выше момента деблокировки стопора воспринимаются с проходящей затем горизонтально или проходящей спадающе характеристикой кручения, причем тогда усилия прокрутки воспринимаются в значительной мере еще только молекулярно в телах эластомера. Таким образом, подшипник из эластомера и металла в отношении соответственно более высоких отклонений кручения сконструирован относительно мягким.
Предпочтительный случай применения такого подшипника из эластомера и металла заключается в подшипниковом соединении между модулем сцепления и автомобилем. При этом два двухосных автомобиля всякий раз оснащены модулем сцепления и при необходимости сцепляются вместе в общий автомобиль, причем посредством модулей сцепления между отдельными автомобилями образуется платформа для прохода людей. У автобусов такая платформа может покрываться складчатым кожухом большого пространства. За счет подшипникового узла в соответствии с изобретением такая платформа во время нормального режима движения должна удерживаться по возможности горизонтально, чтобы создавать для людей удобный безопасный проход. Это достигается с помощью подшипника из эластомера и металла в соответствии с изобретением за счет того, что при проворачивании автомобиля вокруг продольной оси примерно до угла кручения 3°, например, вызываемого за счет неровностей автомобильной дороги, движения автомобиля с высокой жесткостью при кручении, обусловленные функционированием крутильного стопора, воспринимаются примерно линейно. При более высоких двусторонних углах кручения, например, при аварии, по сравнению с обычно относительно жестким сцепление не должно далее упрочняться, а нагрузки прокрутки при деблокированном стопоре прокрутки тогда должны восприниматься посредством проходящей далее горизонтально или ниспадающе характеристики пружины прокрутки. Этим, между прочим, при аварии с более высокими относительными углами кручения между сцепленными автомобилями вокруг продольной оси могут предотвращаться повреждения в остове автомобиля или, по крайней мере, уменьшаться.
В качестве материала эластомера может применяться предпочтительно резина, причем ее прочносцепленные соединения изготавливаются посредством вулканизации. Внутренняя деталь и детали оболочки из листового металла могут быть изготовлены при необходимости не из металла, а из пластмассы с сопоставимыми свойствами материала.
При предпочтительной конкретной форме исполнения элемента из эластомера и металла в соответствии с пунктом 2 формулы изобретения продольные кромки оболочки из листового материала отогнуты радиально внутрь со стопорным контуром, так что между двумя соответственно противолежащими в направлении обращения продольными кромками оболочки из листового металла в запрессованном состоянии также остается расстояние. Внутренняя металлическая деталь всякий раз в зоне такого расстояния имеет продольно проходящий цилиндрический участок, на котором всякий раз установлен прочносцепленно продольно проходящий стопор из эластомера. Такой стопор из эластомера может быть образован, в частности, как проходящие вдоль планки из эластомера равной толщины или при необходимости иметь легкое искривление радиально наружу.
На каждом стопоре из эластомера образованы с обеих сторон всякий раз стопорные продольные края, к которым прилегают соответствующие края оболочки из листового металла со своим стопорным контуром для образования стопора прокрутки в запрессованном или смонтированном состоянии. Стопорные контуры там подпираются при этом до нагрузки кручения с определенным моментом деблокировки стопора с относительно высокой жесткостью к кручению и примерно линейной характеристикой пружины кручения.
Стопорный контур продольных краев из листового металла и/или стопорные продольные края в направлении кручения имеют набегающие скосы таким образом, что при крутящей нагрузке выше момента деблокировки стопора всякий раз нагруженные обе кромки оболочки из листовой стали своим стопорным контуром через нагруженные продольные стопорные кромки при деблокировке подпирания стопора защелкиваются и наползают на упоры из эластомера. Чтобы это сделать возможным, всякий раз предусмотрено свободное пространство прокручивания между стопорным контуром продольного края из листового металла и вдоль смежного тела из эластомера, а также всякий раз свободное пространство наползания радиально над упорами из эластомера. После этого защелкивания по пути следования и наползания стопорного контура на соответствующий упор из эластомера воспринимаются дальнейшие прокрутки, преимущественно примерно с угла прокрутки 3° с проходящей далее горизонтально или ниспадающе пружинной характеристикой прокрутки.
По пункту 3 формулы изобретения для предпочтительного образования стопорного контура продольные края оболочки из листового металла скручиваются к роликовому краю. Альтернативно к этому может быть отформован стопорный контур выше радиально направленного внутреннего продольного желобка.
Чтобы сделать возможным простое защелкивание по пути следования и наползание стопорного контура на упоры из эластомера, пунктом 4 формулы изобретения предлагается выполнять их с радиальной высотой примерно в половину диаметра роликового края или альтернативно с половинной глубиной желобка.
В усовершенствовании по пункту 5 предусмотрены всякий раз два тела из эластомера в форме продольной ленты между внутренней металлической деталью и соответствующей деталью оболочки из листового металла, которые расположены всякий раз, смотря по направлению обращения с промежуточным расстоянием и расстояниями к продольным кромкам оболочки из листового металла. При горизонтальной установке элемента из эластомера и металла и расположенного в горизонтальном поперечном направлении размещения упоров прокручивания посредством вышеупомянутого размещения в форме продольной ленты тел эластомера достигается, что они в вертикальном и поперечном направлении как сдвиговые и нажимные элементы берут на себя управление, в частности, в предпочтительном случае применения управление соединения между модулем сцепления и автомобилем при двух сцепленных автомобилях.
В соответствии с пунктом 6 на торцевых сторонах внутренней металлической детали предусмотрены перемещаемые относительно друг друга резьбовые отверстия сверления для двусторонней установки деталей щечек, которые при необходимости являются составными частями первой устанавливаемой на подшипнике конструктивной детали. В усовершенствовании по пункту 7 осевые длины деталей оболочки из листового металла, тел из эластомера и упоров из эластомера короче, чем цилиндрическая внутренняя деталь таким образом, что там с двух сторон на внутренней металлической детали образованы уступы с осевыми свободными пространствами к прилегающим деталям щечек. На детали оболочки из листового металла установлены всякий раз со стороны торца осевые стопорные шайбы, которые подпираются по оси к продольной средине подшипника на соответственно более короткое по оси приемное отверстие, так что они при осевом отклонении подшипника при необходимости после пробега зазора принимают на себя стопорную функцию на соответствующей детали щечки. В предпочтительном применении для соединения между модулем сцепления и автомобилем, таким образом, в частности, при расположении четырех тел эластомера в соответствии с пунктом 5 опора подшипника в продольном направлении автомобиля конструируется мягкой, проходит все же в осевом направлении к образованному осевыми стопорными шайбами с двух сторон осевому упору. Предпочтительно такие осевые стопорные шайбы по пункту 8 выполнены как шайбы из эластомера или шайбы из эластомера и металла.
Далее при необходимости по пункту 9 по меньшей мере одна деталь оболочки из листового металла по меньшей мере на одной зоне торцевой стороны имеет радиально направленную наружу отбортовку, за счет чего всякий раз образовано стопорение для стопорных шайб.
За счет различной конструкции наползающих поверхностей на упорах из эластомера в соответствии с пунктом 10 получаются возможности выбора параметров в отношении характеристики прокручивания.
С помощью чертежей изобретение поясняется далее.
На чертежах:
Фиг.1 - вид элемента из эластомера и металла в осевом направлении в изготовленном состоянии,
Фиг.2 - продольный разрез по линии В-В из фиг.1,
Фиг.3 - продольный разрез по линии А-А из фиг.1,
Фиг.4 - первая форма исполнения оболочки из листового металла,
Фиг.5 - вторая форма исполнения оболочки из листового металла,
Фиг.6 - вид в осевом направлении подшипника из эластомера и металла со смонтированным элементом из эластомера-металла в форме исполнения по фиг.1,
Фиг.7 - вид в соответствии с фиг.6, однако с элементом из эластомера и металла при применении формы исполнения оболочки из листового металла по фиг.5,
Фиг.8 - вид в соответствии с фиг.7 в развернутой позиции,
Фиг.9 - вид в осевом направлении полностью смонтированного подшипника из эластомера и металла с осевыми стопорными шайбами и
Фиг.10 - продольный разрез по линии С-С из фиг.9.
С помощью осевого вида фиг.1, а также с помощью продольных сечений на фиг.2 и 3 представлен элемент 1 из эластомера-металла с внутренней цилиндрической металлической деталью 2, которая оформлена как толстостенная стабильная труба, для соединения с первой расположенной на подшипнике конструктивной деталью, например модулем сцепления. Для такого соединения на торцевых сторонах металлической детали 2 могут предусматриваться смещаемые по отношению друг к другу резьбовые отверстия сверления 3 и/или металлическая деталь 2 является составной частью прилегающей конструктивной детали.
Далее элемент 1 из эластомера и металла состоит из двух наружных, расположенных напротив и частично охватывающих внутреннюю цилиндрическую металлическую деталь деталей оболочки из листового метала 4, 5, причем между внутренней металлической деталью 2 и деталями оболочек из листового металла 4, 5 прочносцепленно установлены тела эластомера 6, 7, 8 и 9. При этом всякий раз два тела эластомера в форме продольных полос 6, 7 приведены в соответствие одной детали оболочки из листового металла 4, или тела эластомера 8, 9 приведены в соответствие детали оболочки из листового металла 5, причем между телами эластомера детали оболочки из листового металла всякий раз находится промежуточное расстояние 10, а также всякий раз существует расстояние 11 к соответствующему продольному краю оболочки из листового металла 12.
Продольные края оболочки из листового металла 12 загнуты к стопорному контуру, причем здесь всякий раз сформирован роликовый край 13. Детали оболочки из листового металла 4, 5 соответствуют, таким образом, форме исполнения оболочки из листового металла 4, как представлено на фиг.4 в осевом виде в изготовленном состоянии.
Между, всякий раз, расположенными напротив роликовыми краями 13 находится всякий раз расстояние 14. В этой зоне зазора внутренняя цилиндрическая металлическая деталь 2 имеет с двух сторон расположенный напротив продольно проходящий отрезок цилиндра 15, на котором всякий раз установлен прочно сцепленным продольно проходящий упор из эластомера 16, 17 в форме продольно проходящей ленты из эластомера. Каждый упор из эластомера 16, 17 имеет два расположенных напротив продольных края стопора 18, на которые может опираться, всякий раз, приведенный в соответствие продольный край оболочки из листового металла 12, здесь роликовый край 13, в смонтированном и нагруженном состоянии. Продольные края стопора 18 пригодны для набегающих фасок.
Радиальная высота обоих стопоров из эластомера 16, 17 соответствует почти половинному диаметру роликового края 13.
На фиг.6 запрессован элемент из эластомера и металла по фиг.1 - 3 в цилиндрическое приемное отверстие с немного уменьшенным диаметром, за счет чего тела эластомера 6, 7, 8, 9 радиальным предварительным напряжением немного деформированы и роликовые края 13 прилегают к продольным краям стопора 18 упоров из эластомера 16 и 17.
На фиг.7 показаны в значительной мере одинаковая форма исполнения, что и на фиг.6, которая отличается только тем, что у деталей оболочки из листового металла 4', 5' в качестве стопорного контура на кромках оболочки из листового металла 12 всякий раз отформованы в виде дуги направленные радиально внутрь продольные желобки 20. На фиг.7, таким образом, применены детали оболочки из листового металла 4', как показана одна на фиг.5 в осевом виде в готовом состоянии.
Функционирование такого полностью смонтированного подшипника из эластомера и металла относительно прокручивающей нагрузки в соответствии со стрелкой 21 представлено на фиг.8: упоры из эластомера 16, 17 в соединении с продольными желобками 20 образуют здесь стопоры прокрутки, которые сохраняют свою функцию до определенной нагрузки прокрутки и этим уже при самых малых углах прокрутки приводят к относительно высокой жесткости прокрутки. Выше определенной нагрузки прокрутки в соответствии с моментом деблокировки упора опирание стопора прижимается за счет того, что стопорный контур, здесь всякий раз нагруженные продольные желобки 20, наползает на соответствующий упор из эластомера 16, 17, как это представлено на пунктах 22 и 22'. Этим отменена функция стопора прокрутки упоров из эластомера 16, 17 и нагрузки прокрутки воспринимаются исключительно только еще в деформированных при этом телах эластомера 6, 7, 8, 9 с проходящей почти горизонтально или нисходяще характеристикой пружины прокрутки.
Из фиг.2, 3, а также фиг.10 видно, что осевые длины деталей оболочки из листового металла 4, 5 или 4', 5', тел эластомера 6, 7, 8, 9 и упоров из эластомера 16, 17 короче, чем осевая длина внутренней металлической детали 2, причем всякий раз с двух сторон образованы уступы 23. Из фиг.8 и 9 можно видеть, что на торцевых сторонах внутренней металлической детали 2 к обеим сторонам прикручены детали щечек 24, 25 или, например, приварены, причем за счет осевых уступов 23 созданы свободные пространства к прилегающим деталям щечек 24, 25. К тому же стопорные шайбы 26, 27 в виде дисков из эластомера всякий раз со стороны торца выступают по оси на детали оболочки из листового металла 4, 5 или 4', 5', которые, как видно из фиг.10, детали оболочки из листового металла 4, 5 или 4', 5' превосходят по оси и опираются по оси внутрь на соответственно более короткое приемное отверстие 19. Осевая толщина осевых стопорных шайб 26, 27 всякий раз несколько меньше, чем осевая протяженность свободного пространства между торцевыми сторонами приемного отверстия 19 и деталями щечек 24, 25, так что между деталями щечек 24, 25 и осевыми стопорными шайбами 26, 27 всякий раз сохраняется зазор 28. При относительно небольшом осевом отклонении подшипника в соответствии с шириной зазора, таким образом, осевые стопорные шайбы 26, 27 принимают свою стопорную функцию. Стопорные шайбы 26, 27 в ненагруженном по оси состоянии при необходимости могут прилегать также прямо к деталям щечек 24, 25.
Детали щечек 24, 25 жестко соединены с первой подлежащей расположению на подшипнике конструктивной деталью, например модулем сцепления, причем приемное отверстие 19 является составной частью соответствующей конструкции автомобиля.
Из фиг.9 и 10 к тому же видно, что детали оболочки из листового металла 4, 5 к тому же для стопорения упорных шайб 26, 27 на торцевых зонах всякий раз имеют две противоположно расположенные, радиально направленные наружу отбортовки 30.
Из фиг.9 к тому же видна альтернативная форма упоров из эластомера 16, 17 (штрихами обозначенная на стопоре из эластомера 17), причем его поверхность наползания для роликового края 13 после прижатия стопора может быть немного выпячена радиально наружу, причем существенно, что здесь также между упорами из эластомера 16, 17 и приемным отверстием несмотря на выгнутость имеется в распоряжении достаточно большое свободное пространство наползания 31 для роликового края 13 или продольного желобка 20.