用於車輛懸架系統的自潤滑關節軸承的製作方法

2023-09-20 10:49:55 1

用於車輛懸架系統的自潤滑關節軸承的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於車輛懸架系統的軸承（60），其包括一外部構件（64）和一內部構件（62），所述外部構件（64）具有一第一內表面（66）和第一外表面，所述第一外表面用於接合所述車輛懸架系統的一平衡梁；所述內部構件（62）具有一第二外表面（63）和由一第二內表面形成的貫穿該內部構件的一孔（70），所述內部構件用於接合所述車輛懸架系統的一車架；以及一第一潤滑性織物襯套（65），與所述第一內表面的至少一部分以及所述第二外表面相聯繫，伴隨所述車輛懸架系統的平衡梁和車架間的相對運動，所述第一潤滑性織物襯套以可滑動方式接合至少部分所述第一內表面或至少部分所述第二外表面。
【專利說明】用於車輛懸架系統的自潤滑關節軸承

【技術領域】
[0001]本發明涉及軸承領域，尤其涉及一種可用於車輛懸架系統的軸承。更具體而言，本發明涉及一種用於接合履帶式車輛懸架系統的自潤滑組合件。

【背景技術】
[0002]履帶式車輛通常指藉助一條或多條連續履帶而非通過車輪行進的自走式車輛。一些常見的履帶式車輛包括如推土機等用於建築目的車輛以及如坦克等用於軍事目的車輛，甚至包括如雪地摩託車等用於娛樂目的車輛。履帶式車輛由一條或多條可由金屬或適合的彈性體材料製成的環狀履帶或輪胎外胎面圈驅動，使用該履帶而不是車輪可使車輛獲得比車輪更大的與地接觸面積。因此，在具有同樣重量的情況下，履帶式車輛的單位面積對地壓力遠小於傳統車輪式車輛的單位面積對地壓力。使得履帶式車輛可適用於如泥地、冰地、雪地等柔軟、低摩擦力以及崎嶇的路況。然而，履帶比車輪更加複雜且容易發生斷裂及脫鏈等故障。
[0003]履帶式車輛一般包括定義了該車輛的本體一部分的一主體部分以及安裝於該主體部分上的兩個底盤。每個底盤通常包括與一驅動鏈輪以可轉動方式相接合的一車架，一惰輪，以及至少一個滾輪，所述履帶或輪胎外胎面圈繞設於所述驅動鏈輪、惰輪以及滾輪上。此外，一平衡梁將所述兩個底盤連接在一起且以可樞轉方式安裝於主體部分上，所述平衡梁通常與所述底盤相連接。
[0004]傳統的關節軸承由以可旋轉方式置於一外圈之內的一球體組成。所述外圈具有可容納該球體並將該球體保持於其內的一內表面。在所述球體的外球面以及所述外圈的內表面之間通常還塗有潤滑劑，以減少兩者之間的摩擦力。


【發明內容】

[0005]本發明提供一種用於車輛懸架系統的軸承，其包括一外部構件和一內部構件，所述外部構件具有一第一內表面和一第一外表面，其中，所述第一外表面用於接合所述車輛懸架系統的一平衡梁；所述內部構件具有一第二外表面和貫穿該內部構件的一孔，所述孔形成一第二內表面，所述內部構件用於接合所述車輛懸架系統的一車架；一第一潤滑性織物襯套用於與所述第一內表面的至少一部分以及所述第二外表面相聯繫，伴隨所述車輛懸架系統的平衡梁和車架間的相對運動，所述第一潤滑性織物襯套以可滑動方式接合至少部分所述第一內表面或至少部分所述第二外表面。
[0006]本發明其他方面提供一種車輛懸架系統，其包括:一車架；一平衡梁，與所述車架相聯繫；以及至少一個軸承，與所述車架以及平衡梁相聯繫，所述軸承具有一外部構件，所述外部構件定義有一第一內表面和一第一外表面，所述軸承還具有一內部構件，所述內部構件定義有一第二外表面和由一第二內表面形成的貫穿該內部構件的一孔；一第一潤滑性織物襯套，位於至少部分所述第一內表面上；一第二潤滑性織物襯套，位於至少部分所述第二內表面上；以及一軸體，插入所述孔內且與所述車架和平衡梁相聯繫。
[0007]本發明其他方面提供一種履帶式車輛的懸架系統，其包括:第一和第二底盤，以可樞轉方式連接於該履帶式車輛的一主體部分上；一平衡梁，以可樞轉方式與所述主體部分以及所述第一和第二底盤相連接；一第一關節軸承，具有一外圈和一內圈且與所述第一底盤以及平衡梁相聯繫；一第二關節軸承，具有一外圈和一內圈且與所述第二底盤以及平衡梁相聯繫；一第一潤滑性襯套，位於所述第一和第二關節軸承的每一個的外圈的一內接合面的至少一部分上；一第二潤滑性襯套，位於所述第一和第二關節軸承的每一個的貫穿內圈的一孔的一內表面的至少一部分上；一第一軸體，穿過所述第一關節軸承的內圈且與所述第一底盤以及平衡梁相聯繫；以及一第二軸體，穿過所述第二關節軸承的內圈且與所述第二底盤以及平衡梁相聯繫。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為具有懸架系統的履帶式車輛側視圖，其中，所述懸架系統使用本發明自潤滑關節軸承。
[0009]圖2為圖1所示履帶式車輛懸架系統的部分立體示意圖。
[0010]圖3為包含本發明軸承的車架連接部件的部分分解立體圖。
[0011]圖4為本發明關節軸承的截面圖。
[0012]圖5為圖4所示關節軸承的部分截面圖。
[0013]圖6為圖4所示關節軸承的另一部分截面圖。
[0014]圖7為一低摩擦力編織襯套的放大截面示意圖。

【具體實施方式】
[0015]如圖1和圖2所示，一履帶式車輛的一部分以標號10表示，以下稱為「車輛10」。車輛10可以為推土機、坦克或其他軍用車輛等。車輛10包括一縱向延伸的主體部分12，所述主體部分12具有位於其下且用於形成所述車輛10的一懸架系統16的一部分的兩個底盤14。每個底盤14在平行於主體部分12的兩相對側面，沿箭頭X-X標註的一縱向方向延伸。
[0016]每個底盤14包括設置於其內的一車架24，一驅動鏈輪18以可轉動方式連接於車架24，相似地，一惰輪20以可轉動方式安裝在車架24的與安裝驅動鏈輪18 —端相反的一端上。多個滾輪22 (圖示為5個)以可轉動方式安裝於車架24上且位於驅動鏈輪18和惰輪20之間。雖然此處描述以及圖示了使用5個滾輪22的情形，但是本發明不限於此。在不脫離本發明範圍的情況下，還可以使用多於或少於5個的滾輪22。在所述每個底盤14的驅動鏈輪18、惰輪20、滾輪22和車架24外圍繞設有由多個鏈節組成的一環狀鏈帶28。雖然此處描述以及圖示了使用鏈帶的情形，但是本發明不限於此。在不脫離本發明範圍的情況下，還可以使用其它適合於繞設在驅動鏈輪外周的環形帶狀物，例如，彈性體環帶或輪胎外胎面圈等。
[0017]每個驅動鏈輪18連接一驅動軸30，以使得每個車架24的後端13與該驅動軸關於軸線34同軸連接。本發明不限於將驅動鏈輪18與驅動軸30進行連接的這種實施方式。例如，還可以將驅動鏈輪18獨立連接於合適的驅動電機上，由該電機驅動。兩個車架24的前端15通過橫置於主體部分12下方的一平衡梁40相互連接，而且平衡梁40通過從主體部分12 (圖2中未示出)延伸出的一連接部件42與主體部分12相連。雖然此處描述以及圖示了使用平衡梁40的情形，但是本發明不限於此。在不脫離本發明範圍的情況下，還可以使用穩定杆等其他具有足夠剛度的構件將所述底盤連接至所述主體部分上。
[0018]在圖示實施例中，所述連接部件42通過一樞軸銷46以可樞轉方式大致連接於平衡梁40的中點處，從而使得平衡梁40可以繞軸線44轉動。雖然連接部件42圖示為通過樞軸銷46連接於平衡梁40上的一板狀體，但是本發明不限於此。例如，但不限於，可使用軸承或任何可實現可樞轉連接方式的緊固件。平衡梁40的兩端通過相應的連接部件50分別連接於兩個車架24上。
[0019]如圖3所示，每個連接部件50包括固定於車架24上或與該車架形成為一體的兩個支架52。一關節軸承，由標號60表示，以下稱為「軸承60」，設置於平衡梁40的孔61內。一軸體49穿過軸承60。其中，所述軸體49的兩端使用銷釘或其它合適的方式分別固定於兩個支架52上。本發明不限於使用支架52的實施方式，還可以使用任何包括軸承60且適於將平衡梁40連接至車架24上的其他結構件實現上述目的，例如，但不限於，軸承或任何可實現可樞轉連接方式的緊固件。雖然此處描述以及圖示了使用關節軸承的情形，但是本發明不限於此。在不脫離本發明範圍的情況下，還可以使用具有同樣特徵和結構的其他軸承組合件，如滾珠軸承、徑向軸承、滾針軸承以及止推軸承等。
[0020]繼續參考圖3，由於兩個車架24相互間隔，其中一個連接部件50可通過一個軸承60在靠近平衡梁40 —端的位置處實現與一個車架24及所述平衡梁40的可樞轉接合。同樣的，另一連接部件50可通過另一軸承60在靠近平衡梁40另一端的位置處實現與另一車架24及所述平衡梁40的可樞轉接合。也就是說，兩個車架24可通過連接部件50實現相對運動，每個車架24可通過相應的連接部件42相對於主體部分12運動。
[0021]如圖4所示，在一個實施例中，所述軸承60包括一內部構件，如一內圈62，所述內部構件置於一外部構件內，如一外圈64。所述外部構件可與平衡梁形成一體。所述內圈62具有一外球面63，在所示實施例中，所述外圈64具有一內接合面66，其具有與內圈62的外球面63互補的形狀且與外球面以可滑動方式接合。外圈64可使用經滲碳處理後的材料或硬度低於內圈62的材料製成，以提高其抵抗可致其發生斷裂的外力的能力。在軸承60的使用過程中，外球面63和內接合面66當中的一個或兩個可相對於對方運動。在圖示實施例中，內圈62具有貫穿其中的一孔70，所述孔用於容納部分軸體49，所述軸體49通過支架52與車架24連接。雖然此處描述以及圖示了孔70為貫通內圈62的全通孔情形，但是本發明不限於此。孔也可以僅部分貫通內圈。軸體49也可以為內圈62的一部分。
[0022]外圈64包括內部設置有密封件72的凹槽73，密封件72沿內接合面66周向地延伸。如圖所示，密封件72設置於靠近內接合面66的邊緣部分，以防止或阻止灰塵或其它雜質進入軸承60的外球面63和內接合面66之間。內圈62也包括內部設置有密封件74的凹槽，密封件74位於孔70所在的表面上，每個密封件74設置於孔所貫穿的所述內圈的相應的一邊緣鄰近。
[0023]內圈62可由任何合適材料製成，包括但不限於:鋼、合金鋼、鎳合金、金屬鋁、鋁合金、氮化矽、碳化矽以及金屬鋯等。外圈64也可由任何合適材料製成，包括但不限於:鋼、合金鋼、金屬鋁、鋁合金、金屬鎂及鎂合金等。
[0024]如圖5進一步所示，外圈64包括一第一自潤滑襯套，例如，貼合於部分內接合面66上的第一潤滑性織物襯套65。雖然此處描述以及圖示了第一潤滑性織物襯套65貼合於部分內接合面66上的情形，但本發明不限於此。第一潤滑性織物襯套65也可以貼合於整個內接合面66上，或貼合於內圈62的整個或部分外接合面68上。此外，第一潤滑性織物襯套65還可以只簡單地放置於內接合面66和外接合面68之間，而非貼合於所述兩接合面中的其中一個之上。
[0025]如圖6進一步所示，內圈62也包括一第二自潤滑襯套，例如，貼合於形成內圈62的孔70的內接合面71的部分之上的第二潤滑性織物襯套67。同樣的，雖然此處描述以及圖示了第二潤滑性織物襯套67貼合於部分內接合面71上的情形，但本發明不限於此。第二潤滑性織物襯套67也可以貼合於整個內接合面71上，或貼合於軸體49 (如圖3所示)的整個或部分外接合面75上。此外，第二潤滑性織物襯套67還可以只簡單地放置於內接合面71和外接合面75之間，而非將其貼合於所述兩接合面中的其中一個之上。
[0026]內接合面66上的第一潤滑性織物襯套65與外接合面68之間的可滑動式接合，以及內接合面71上的第二潤滑性織物襯套67與軸體49之間的可滑動式接合可提供所述兩個易磨損處的持久潤滑。使用此類織物襯套則無需使用機油、潤滑油脂等其他外加潤滑劑。然而，本發明不限於此，本發明也可以使用在軸承60中施加如機油、潤滑油脂等外加潤滑劑的方式。
[0027]第一和第二潤滑性織物襯套65和67由低摩擦力特性的材料製成。在一個實施例中，如圖7所不為例,所述第一和第二潤滑性織物襯套65和67包括一編織物，以標號80表示。所述編織物80包括多條相互交織的纖維80A和80B，以及與纖維80A和80B相互交織的聚四氟乙烯(PTFE)82。例如，纖維80A和80B中包括聚合物材料、不鏽鋼材料和/或玻璃材料。纖維80A和80B與PTFE的相互交織可提高所述第一、第二潤滑性織物襯套65、67的結合性。在一個實施例中，所述第一和第二潤滑性織物襯套65和67採用RBC Bearings公司(美國康乃狄克州牛津鎮)的註冊商標名為Fabroid的,尤其是Fabroid G類產品。在另一個實施例中，所述第一和第二潤滑性織物襯套65和67採用RBC Bearings公司的Fiberglide產品。此外，還可以使用其他材料(如氮化硼、氟化鈣、氟化鈰、二硫化鎢、紅銅、黃銅等)製成所述第一和第二潤滑性織物襯套65和67，其也屬於本發明的保護範圍。由於所述第一和第二潤滑性織物襯套65和67具有在高負載下磨損小的特性和特徵，因此，軸承60以及所述第一和第二潤滑性織物襯套65和67與現有技術軸承相比具有更長的使用壽命。
[0028]雖然以上通過具體實施例對本發明進行了描述，本領域的技術人員應該理解，在不脫離本發明範圍的情況下，還可以對其作出多種變化以及使用同等物代替其各種要素。此外，在不脫離本發明基本範疇的情況下，還可以根據本發明的啟示，針對特定情形或材料作出改進。因此，本發明的權利保護範圍並不局限於以上所揭示的各具體實施例，而應包含落入所附權利要求書範圍的所有實施方式。
【權利要求】
1.一種用於車輛懸架系統的軸承，其特徵在於，包括: 一外部構件，具有一第一內表面和一第一外表面，所述第一外表面用於接合所述車輛懸架系統的一平衡梁； 一內部構件，具有一第二外表面和由一第二內表面形成的貫穿該內部構件的一孔，所述內部構件用於接合所述車輛懸架系統的一車架；以及 一第一潤滑性織物襯套，與所述第一內表面的至少一部分以及所述第二外表面相聯繫，其中，伴隨所述車輛懸架系統的平衡梁和車架間的相對運動，所述第一潤滑性織物襯套以可滑動方式接合至少部分所述第一內表面或至少部分所述第二外表面。
2.如權利要求1所述的軸承，其特徵在於，還包括一第二潤滑性織物襯套，與所述第二內表面的至少一部分以及插入所述孔中的一軸體相聯繫，其中，所述軸體用於將該內部構件連接於所述車輛懸架系統的車架上。
3.如權利要求1所述的軸承，其特徵在於，所述外部構件為一外圈，所述內部構件為一內圈。
4.一種車輛懸架系統,其特徵在於,包括: 一車架； 一平衡梁，與所述車架相聯繫； 至少一個軸承，與所述車架 以及平衡梁相聯繫，所述軸承包括一外部構件，所述外部構件具有一第一內表面和一第一外表面，所述軸承包括一內部構件，所述內部構件具有一第二外表面和由一第二內表面形成的貫穿該內部構件的一孔； 一第一潤滑性織物襯套，位於至少部分所述第一內表面上； 一第二潤滑性織物襯套，位於至少部分所述第二內表面上；以及 一軸體，插入所述孔內且與所述車架和平衡梁相聯繫。
5.如權利要求4所述的車輛懸架系統，其特徵在於，還包括: 至少兩個車架； 一第一軸承，與一個車架以及所述平衡梁相聯繫，所述第一軸承位於該平衡梁的一端附近； 一第二軸承，與另一車架以及所述平衡梁相聯繫，所述第二軸承位於該平衡梁的另一端附近； 一第一潤滑性襯套，位於每個軸承的所述第一內表面的至少一部分上； 一第二潤滑性襯套，位於每個軸承的所述第二內表面的至少一部分上；以及插入每個軸承的內部構件的孔內的一軸體，每個所述軸體與所述平衡梁以及至少一個所述車架相聯繫。
6.如權利要求4所述的車輛懸架系統，其特徵在於，所述至少一個軸承包括一關節軸承。
7.如權利要求4所述的車輛懸架系統，其特徵在於，所述外部構件為一外圈，所述內部構件為一內圈。
8.一種履帶式車輛的懸架系統，其特徵在於，所述懸架系統包括: 一第一底盤，以可樞轉方式連接於該履帶式車輛的一主體部分上； 一第二底盤，以可樞轉方式連接於所述主體部分上；一平衡梁，以可樞轉方式與所述主體部分以及所述第一和第二底盤相連接； 一第一關節軸承，具有一外圈和一內圈且與所述第一底盤以及平衡梁相聯繫； 一第二關節軸承，具有一外圈和一內圈且與所述第二底盤以及平衡梁相聯繫； 一第一潤滑性襯套，位於所述第一和第二關節軸承的每一個的外圈的一內接合面的至少一部分上； 一第二潤滑性襯套，位於所述第一和第二關節軸承的每一個的貫穿內圈的一孔的一內表面的至少一部分上； 一第一軸體，穿過所述第一關節軸承的內圈且與所述第一底盤以及平衡梁相聯繫；以及 一第二軸體，穿過 所述第二關節軸承的內圈且與所述第二底盤以及平衡梁相聯繫。
【文檔編號】F16C23/04GK104053592SQ201280037729
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年8月2日 優先權日:2011年8月5日
【發明者】J·瓦西納 申請人:美國滾柱軸承公司