CN100436173C - 用于汽车车轮的弹簧滑柱支承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车车轮的弹簧滑柱支承装置，包括一个带有配属的减震器(4)的支承弹簧(3)，支承弹簧通过一个弹性体的并且因此起弹簧(5b)和减震器(5a)作用的支承座(5)最后支承在汽车的车身(2)上；以及包括一个辅助弹簧(6)，它只从支承弹簧(3)的一个确定的压缩行程开始起作用，其中，辅助弹簧(6)避开支承座(5)作用在车轮导向机构(1)与汽车车身(2)之间，并且一个支承在车身(2)上的用于辅助弹簧(6)的支承头(11)与用于支承弹簧(3)的弹簧座圈(10)嵌套地设置。弹簧座圈(10)基本上构成罐形的、具有环形的用于支承支承弹簧(3)的凸缘(10c)、以其底部(10a)贴靠在弹性体元件(5)上并且至少在罐形壁(10b)上具有合适的凹槽(10d)，辅助弹簧-支承头(11)的相应凸起(11c)穿过所述凹槽，辅助弹簧-支承头(11)通过所述凸起支承在车身(2)上，辅助弹簧-支承头基本上同心地位于弹簧座圈底部(10a)的背离弹性体元件(5)的那一侧上。

Description

用于汽车车轮的弹簧滑柱支承装置
技术领域
本发明涉及一种用于汽车车轮的弹簧滑柱支承装置，包括一个支承在一个车轮导向机构上的支承弹簧，它带有配属的减震器，支承弹簧通过一个弹性体的并且因此起弹簧和减震器作用的支承座最后支承在汽车的车身上；以及包括一个辅助弹簧，它只从支承弹簧的一个确定的压缩行程开始起作用。
背景技术
汽车车轮悬架的车轮导向机构的弹簧-减震器-元件的结构所采用的各种概念是已知的，通过汽车车轮悬架将汽车车身支承在汽车车轮的车轮导向机构上。在多辙汽车中，大多在转向的车轮上构成所谓的麦弗逊弹簧滑柱(Mc-Pherson-Federbein)，其中，一个支承弹簧和一个配属的并联的减震器一方面连接在一个车轮导向机构上，另一方面通过一个所谓的支承座支承在汽车的车身上。在此支承座是一个可以说是“揿入到”车身内的弹性体元件，它同时起弹簧和减震器的作用。减震器的活塞杆通常固定在支承座上并且通常在该区域内另外设有一个辅助弹簧，所述减震器的减震器管支承在车轮导向机构上并且设有一个用于支承弹簧的安装体，所述辅助弹簧同样构成为弹性体的弹簧元件并且减震器管在支承弹簧的一定的压缩行程之后碰撞在辅助弹簧上。通过支承弹簧和辅助弹簧的与弹簧行程有关地分级的顺序连接，可以相对简单地以期望的方式构造弹簧特性。
这种例如在DE 3619942A1中示出的并且尤其出现在转向的车轮上的传统的弹簧滑柱结构的优点是，支承座的和与支承弹簧并联的减震器的可能的“压缩”行程相加。有利的是，支承座的与载荷有关的行程通过支承弹簧和辅助弹簧的顺序连接相对较大。然而在弹性体元件必须承受支承弹簧和辅助弹簧的很大的力之后，支承座的弹性体元件的机械载荷在此是有问题的。
另外已知一种结构，其中，与支承弹簧并联的减震器的以及辅助弹簧的力通过支承座传递到汽车车身上，而支承弹簧本身避开支承座以其背离车轮导向机构的端部实际上直接支承在车身上，例如参考DE 19755046C1。然而随着辅助弹簧发生作用在辅助弹簧的力很高之后，弹性体元件在此也被相对较强地加载。在这种结构方式中与可转向的车轮关联另外存在危险，即通过直接支承在车身上的支承弹簧的弹簧力使转向力矩传递到车轴上。
在另一种结构(例如参见DE 19719301A1)中，支承弹簧也避开支承座或支承座的弹性体元件或多或少地直接支承在车身上，在此然而与(并联的)辅助弹簧一起，也就是说，辅助弹簧的力和支承弹簧的力在此都不传递到支承座上。后一种结构虽然有支承座的机械载荷较小的优点，然而在这种所谓的分开的支承方式中相对于在上一段中解释的传统的支承方式在支承座上得到较小的行程，并且从而在减震器行程保持相同的情况下得到较小的车轮行程。另外在此也会出现在上一段提到的由传递的弹簧力引起的转向力矩干扰的危险。
发明内容
本发明的目的是，在此提出一种另外的结构，其优点在于一个尤其相对于上述两种结构更有利的减震器行程，并且同时将弹性体的支承座的机械载荷保持在合理的界限内。
这个目的的解决方案是，在一种用于汽车车轮的弹簧滑柱支承装置中，包括一个支承在一个车轮导向机构上的支承弹簧，它带有配属的减震器，支承弹簧通过一个弹性体的并且因此起弹簧和减震器作用的支承座最后支承在汽车的车身上；以及包括一个辅助弹簧，它只从支承弹簧的一个确定的压缩行程开始起作用，其特征在于：辅助弹簧避开支承座作用在车轮导向机构与汽车车身之间。有利的进一步构成由从属权利要求的内容得出。
附图说明
图1原理性地描述了一种相应的结构；
图2按本发明的弹簧滑柱支承装置的一个第一纵剖面图；
图3相对于图1的剖面旋转90°的纵剖面图；
图4在斜上方视角的一个立体图中仅示出的用于辅助弹簧的支承头；
图5用于支承弹簧的弹簧座圈的相应视图；
图6从斜上方视角的支承弹簧的弹簧座圈的视图。
具体实施方式
一个相应的结构仅原理性地在所附的图1中示出，借助于图1进行详细解释。其中，用附图标记1标记多轮辙汽车的一个车轮导向机构并且用附图标记2标记其车身。通过一个与减震器4并联的支承弹簧3将车身2支承在车轮导向机构1上，而且中间连接一个支承座5，该支承座本身在功能上可以通过一个弹簧5b和一个与之并联的减震器5a进行表述。另外还设置一个原理上已知的辅助弹簧6，它只在超过支承弹簧3的一个确定的压缩行程时起作用。
按本发明，辅助弹簧6避开支承座5可以说直接夹在车轮导向机构1和车身2之间，在此当然还可以设有任何中间元件，但是它们不起弹簧或减震器的作用。此种结构的优点是，支承弹簧3的力在支承座5的一个额定的与载荷有关的行程(“减震器行程”)内表现出来，即在与迄今的分开的支承结构相比减震器行程较小的情况下，车轮行程可以保持较大。同时有利的是，如果辅助弹簧6的极高的力产生了，也就是说，如果辅助弹簧6起作用时，所述力不被传递到支承座5的弹性体材料内。
所述弹簧滑柱支承装置的特征在于，辅助弹簧6基本上直接支承在车身2上，而支承弹簧3支承在支承座5或支承座的一个弹性体元件上。因此得到多项优点，即在支承座或支承座的弹性体元件上相对较低的力水平、不会由于传递的弹簧力引起转向力矩干扰的危险以及一个相对较大的可能的车轮行程(作为减震器行程和支承座行程的和)。
这种用于汽车车轮的弹簧滑柱支承装置的一种详细的实施方式，包括一个支承在车轮导向机构上的支承弹簧，它具有配属的减震器，在此一个配属于支承弹簧的弹簧座圈以及减震器的一根活塞杆通过一个弹性体元件最后支承在汽车的车身上；以及包括一个辅助弹簧，它构成一个用于减震器的减震器缸的止挡，所述辅助弹簧只从支承弹簧的一个确定的压缩行程开始起作用并且它避开弹性体元件基本上直接支承在车身上，并且它尤其也可以应用于转向的车轮，其特征在于：一个支承在车身上的用于辅助弹簧的支承头与支承弹簧的弹簧座圈嵌套地设置。
因此另外建议一种特殊的结构，配属于支承弹簧的弹簧座圈与一个用于辅助弹簧的所谓的支承头连接。这种特殊的结构允许辅助弹簧以及支承弹簧与通常一样地构成和布置，即相互同心地并且在此基本上与减震器的活塞杆同轴，在此优选构成为螺旋弹簧的支承弹簧比辅助弹簧具有更大的直径，即辅助弹簧实际上位于支承弹簧里面。支承座的弹性体元件在此也可以与通常一样地构成和布置，即活塞杆通过其自由端固定在弹性体元件上。由于所谓的嵌套的结构方式可能的是，具有相对较大直径的支承弹簧通过其弹簧座圈支承在位于中心的、即基本上位于支承弹簧或活塞杆或减震柱轴线区域内的弹性体元件上，而具有相对较小直径的并且实际上位于支承弹簧里面的辅助弹簧则通过它的所谓的支承头在一个区域内支承在汽车的车身上，所述区域关于减震器的活塞杆在径向上位于所述弹性体元件外面。一个按本发明构成的用于支承弹簧的弹簧座圈以及一个按本发明构成的用于辅助弹簧的支承头也使得一种所谓的“交叉支承成为可能，即在径向上关于弹簧滑柱的轴线(＝减震器及其活塞杆的轴线＝支承弹簧的轴线)观察，位于支承弹簧里面的辅助弹簧支承在支承弹簧的支承区域外面。
另外借助于一个实施例详细描述的优选的实施方式，其特征在于：支承弹簧的弹簧座圈基本上构成罐形的、具有一个由于强度原因优选环形的用于支承支承弹簧的凸缘、以其底部贴靠在弹性体元件上并且至少在罐形壁上具有合适的凹槽，辅助弹簧-支承头的相应凸起穿过所述凹槽，辅助弹簧-支承头通过所述凸起支承在车身上，辅助弹簧-支承头基本上同心地位于在弹簧座圈底部的背离弹性体元件的那一侧上。
在其它附图中仅介绍本发明的一个这样的实施例的实质部分，其中，图2示出按本发明的弹簧滑柱支承装置的一个第一纵剖面图，图3示出相对于图1的剖面旋转90°的纵剖面图。图4在斜上方视角的一个立体图中仅示出用于辅助弹簧的支承头，图5示出用于支承弹簧的弹簧座圈的相应视图，而图6示出从斜上方视角的支承弹簧的弹簧座圈的视图，包括用于辅助弹簧的处于安装位置的支承头，也就是说，包括弹簧滑柱的减震器的活塞杆和减震器缸。在此所有详细描述的特征可以是对本发明重要的。
在图2至6中没有示出一种多辙汽车的车轮的车轮导向机构，因为弹簧滑柱或者弹簧-减震器-滑柱在此区域内的结构如已知的现有技术是或者可以是一般的。本发明涉及弹簧滑柱的与车轮导向机构对置的区域，即涉及弹簧滑柱在汽车的用附图标记2标记的车身上的支承(首先参考图2)。弹簧滑柱的组成部分在此主要是一个支承弹簧3，它与减震器4并联。车身2通过此弹簧滑柱支承在车轮导向机构上。在支承区域内，在此这样成型车身2，使得车身可以安装一个基本上圆柱形的由两个单个元件5a、5b组成的弹性体元件5，其中，第一单个元件5a位于车身2上方，车身在该区域内呈凸缘形地构成并且在此具有一个用于减震器4的活塞杆4a的通孔，而第二单个元件5b基本上位于该车身凸缘下方。
弹簧滑柱的纵轴线7基本上通过减震器4或减震器的活塞杆4a的轴线确定，所述纵轴线与基本上水平分开的弹性体元件5的圆柱轴线基本上重合。其中，活塞杆4a在一个与所述车身通孔对应的通孔内穿过弹性体元件5并且固定在弹性体元件5上。为此在活塞杆4a的自由端部上拧上一个中心螺母8，它压紧地作用到位于弹性体元件5的顶侧上的一个所谓的连接座圈9上。与之相应的支座在此通过一个用于支承弹簧3的接下来还详细解释的弹簧座圈10的底部10a构成，它贴靠在弹性体元件5的底侧上并且通过与弹性体元件5对置的那一侧支承在活塞杆4a的一个轴肩上。
在所述轴肩下方，在减震器4的活塞杆4a上设置一个橡胶弹性的所谓的辅助弹簧6，在支承弹簧3的相应的压缩并且从而在减震器4的活塞杆4a相应地移动到减震器缸4b内的情况下，减震器缸4b以其指向车身2(或者弹性体元件5)的那一侧可以撞击在所述辅助弹簧上。辅助弹簧6以合适的方式由一个配属于辅助弹簧的所谓的支承头11保持，该支承头通过所谓的凸起11c支承在车身2上并且借助于紧固螺钉12固定在车身上。从图4中特别清楚地看到支承头11的结构。支承头11具有一个底部11a以及一个连接在该底部上的相对于纵轴线7环形的罐形壁11b，在此两个相互对置的凸起11c从罐形壁在侧面向外伸出。其中，一个用于减震器4的活塞杆4a的中心通孔位于底部11a上。
一个用于支承弹簧3的弹簧座圈10已经简要介绍过，支承弹簧以其与上述车轮导向机构对置的上面的端部支承在弹簧座圈10的一个(关于纵轴线7)环形的凸缘10c上，弹簧座圈的其余部分基本上呈罐形。凸缘10c通过所谓的罐形壁10b与弹簧座圈10的已经提及的底部10a连接，罐形壁构成环的形式或者在截面上基本上构成U形的(尤其如图3所示)。如图2和5中所示，尤其在罐形壁10b上彼此对置地设置两个凹槽10d。配属于辅助弹簧6的支承头11的所述凸起11c穿过所述凹槽10d。
弹簧座圈10和支承头11的所示结构和布置使以下情况显然成为可能，即可以说位于支承弹簧3里面的辅助弹簧6通过支承头11在一个区域内支承在车身2上，该区域关于纵轴线7在径向上位于弹性体元件5的外面，使得弹性体元件不会通过辅助弹簧6的支承而加载并且因此被避开。同时可能的是，在径向上位于辅助弹簧6外面的支承弹簧3通过它的弹簧座圈10支承在位于中心的、即位于直接包围纵轴线7的区域内的弹性体元件5上。所谓的“交叉支承”以这样的方式成为可能，即支承头11和弹簧座圈10相互嵌套。图6特别清楚地示出这种“嵌套”结构，其中由图6另外示出，在罐形壁10b内的所述凹槽10d至少部分地伸入到凸缘10c内。在此具体的构成必须这样进行，使得弹簧座圈10和支承头11可以相互嵌套地组装。
在附图中未示出对普通技术人员已知的旋转支承，它可以设置在支承弹簧3和它的弹簧座圈10之间，因此所示的弹簧滑柱也可以应用于可转向的车轮，而此处所示的实施例不适用于此，但是可以偏离于从上述解释构成大量的细节，尤其是结构方式，而不脱离权利要求的内容。尤其也可以在支承头11上设置不同数目的凸起11c而在弹簧座圈10的罐形壁10b中设置相应数目和结构的凹槽10d。
附图标记列表：
1      车轮导向机构
2      车身
3      支承弹簧
4      减震器
4a     (4的)活塞杆
4b     (4的)减震器缸
5      支承座或其弹性体元件
5a、b  (5的)单个元件
6      辅助弹簧
7      弹簧滑柱的纵轴线
8      中心螺母
9      连接座圈
10     (用于3的)弹簧座圈
10a    (10的)底部
10b    (10的)罐形壁
10c    (10的)凸缘
10d    (在10d上的)凹槽
11     (用于6的)支承头
11a    (11的)底部
11b    (11的)罐形壁
11c    (11的)凸起
12     (用于2上的11c的)紧固螺钉

Claims (4)

1.一种用于汽车车轮的弹簧滑柱支承装置，包括一个支承在一个车轮导向机构(1)上的支承弹簧(3)，它带有配属的减震器(4)，支承弹簧通过一个弹性体的并且因此起弹簧(5b)和减震器(5a)作用的支承座(5)最后支承在汽车的车身(2)上；以及包括一个辅助弹簧(6)，它只从支承弹簧(3)的一个确定的压缩行程开始起作用，其特征在于：辅助弹簧(6)避开支承座(5)作用在车轮导向机构(1)与汽车车身(2)之间。
2.按权利要求1的弹簧滑柱支承装置，其特征在于：一个配属于支承弹簧(3)的弹簧座圈(10)以及减震器(4)的一根活塞杆(4a)通过一个弹性体元件(5)最后支承在汽车的车身(2)上，辅助弹簧(6)由一个用于减震器(4)的减震器缸(4b)的止挡构成并且避开弹性体元件(5)直接支承在车身(2)上，并且一个支承在车身(2)上的用于辅助弹簧(6)的支承头(11)与支承弹簧(3)的弹簧座圈(10)嵌套地设置。
3.按权利要求2的弹簧滑柱支承装置，其特征在于：弹簧座圈(10)基本上构成罐形的、具有一个用于支承支承弹簧(3)的凸缘(10c)、以其底部(10a)贴靠在弹性体元件(5)上并且至少在罐形壁(10b)上具有合适的凹槽(10d)，辅助弹簧-支承头(11)的相应凸起(11c)穿过所述凹槽，辅助弹簧-支承头(11)通过所述凸起支承在车身(2)上，辅助弹簧-支承头同心地位于弹簧座圈底部(10a)的背离弹性体元件(5)的那一侧上。
4.按权利要求3的弹簧滑柱支承装置，其特征在于：凸缘设计成环形的。
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