[发明专利]套筒轴承组件及构造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2006年7月7日的第60/806,752号美国临时申请的优先权，该临时申请的全部内容作为本申请的部分内容，通过引用结合在本文中。

技术领域

本发明一般涉及套筒轴承，特别是涉及具有自润滑内轴颈轴承部和用于减小冲击载荷的外弹性体部的套筒轴承，例如用于车辆悬架系统的套筒轴承。

背景技术

各车辆悬架元件一同运行来提供各种功能，例如保持适当的乘车高度，保持车轮定位，支撑车辆重量，保持轮胎与地面的接触，控制车辆的行进方向，并通过减小冲击载荷来提供平稳行驶。这些元件中的部分元件通过套筒轴承连接在一起以便实现其间的相对运动。通常，将套筒轴承制成具有由橡胶或乙烷构造的外部和由润滑轴颈轴承材料构造的内部。所述外部提供所需的阻尼特性，而内部则减小连接元件之间的摩擦从而允许这些连接元件在使用过程中进行相对运动。

已知构造套筒轴承组件例如以上所述的元件的方法是先针织所述内部，再将外部注塑成型于该内部周围。已知内部是由纱线组分针织而成的，该纱线组分包括润滑纱线材料，例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，简称PTFE)纤维，和建筑纱线材料，例如聚酯纤维。这两种纱线针织在一起，使得PTFE顺着聚酯的图案。针织所述内部时，将其在特大型心轴上拉紧，以避免纤维产生圆周方向松弛，然后将该内部置于模腔内，再将所述外部注塑成型于该内部周围。

虽然根据上述方法构造的套筒轴承组件在使用时通常都是有效果的，但仍能够对其进行一些改进。例如，假使PTFE顺着聚酯的针织图案，那么制造过程中所针织的套筒轴承组件采用了不产生效果的PTFE。其结果是，已确定每次旋转中采用约三匝PTFE，因此仅需要百分之三十的PTFE来提供轴承表面，而其余百分之七十的PTFE纱线是不必用作轴承表面的。如果PTFE是套筒中最昂贵的纤维，那么这一点最终导致了成本浪费。进一步地，由此所产生的针织内部典型地允许所注入的熔融橡胶穿过针织纱线进入套筒的轴承表面区域。这种状况的发生，部分由于需要将纤维在心轴上拉紧来去除纤维松弛，也因为针织纱线不能提供足够紧密的结构来防止橡胶穿透。同样地，降低套筒效力的整体摩擦力减小。此外，在将橡胶注塑成型于已知针织套筒中时，结合于针织部外表面的橡胶会引起针织部进一步沿圆周伸长，从而导致针织部产生折痕。这种情况发生时，产品就废弃了。最后，在注塑成型过程中，心轴因暴露于熔融橡胶所带来的热中而变得越来越热，因此对于操作者将所述内部在心轴表面拉紧提出了挑战。照这样，操作者通常戴着耐热手套，因此令该过程更为复杂。

根据本发明制造的套筒轴承组件克服或大大最小化了现有技术的任何限制，例如以上所描述的各种限制。

发明内容

一种套筒轴承组件，包括：由多条纱线构造的内部，以提供大致圆柱状的轴颈轴承表面，用于接收在其中相对移动的轴颈和至少部分注塑成型于所述内部周围的弹性外部。所述多条纱线与至少部分所述纱线机织在一起，该至少部分所述纱线相应所述轴颈轴承表面的长度经向机织，相应所述轴颈轴承表面的圆周方向纬向机织，以形成所述内部的衬底。所述多条纱线中的至少一条纱线被提供作为与所述衬底在纬向上机织的自润滑纱线，从而充分形成相对所述衬底径向向内的所述轴承表面。

根据本发明的另一方面，提供一种构造套筒轴承组件的方法，该套筒轴承组件具有设有轴颈轴承表面的圆柱状内部和至少部分在所述内部周围延伸的外部。该方法包括通过机织沿相应所述轴颈轴承表面的长度的经向延伸的纱线和沿相应所述轴颈轴承表面的圆周方向的纬向延伸的纱线来构造所述内部的衬底。该方法还包括将一纬向延伸的自润滑纱线与所述衬底机织从而充分形成所述轴承表面。进一步地，将所述内部设置于模腔中并采用至少部分位于所述内部周围的弹性体材料注塑成型所述外部，以将所述外部结合至所述内部。

根据本发明制造的套筒轴承组件提供了一均匀的自润滑轴承表面，减小了相对收容于其中的轴承的摩擦，提供了充分连续的自润滑轴承表面，减小了加工过程中产生废弃产品的潜在可能性，提高了制造效率，降低了与制造该组件有关的整体成本，将对昂贵轴承表面材料的使用降至最少化，将与轴颈接触的总轴承表面材料的百分比最大化，提高了制造效率并降低了劳动复杂程度，延长了该套筒轴承组件的使用寿命。

附图说明

参照以下对当前较佳实施例和最佳方式的详细描述、所附权利要求以及附图，其中相似的参考数字用于指代相似特征，本领域普通技术人员将很容易地了解本发明的上述和其他目的、特征和优点。