CN101293471A - 用于车轮悬架的车架侧的弹簧滑柱支座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车车轮悬架的车架侧的弹簧滑柱支座，包括一个至少由伸缩式减振器和支承弹簧构成的弹簧滑柱，该弹簧滑柱经由一个减振器轴承支承在车架上并且经由一个另外的轴承支承在汽车的车轮悬架元件上，其中在车架与弹簧滑柱之间设置一个活节。一种在结构上、制造工艺上和功能上有利的弹簧滑柱支座这样实现，即活节由一个具有两条十字交叉的旋转轴线(70、72)的万向节(60)构成。

Description

用于车轮悬架的车架侧的弹簧滑柱支座
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于汽车车轮悬架的车架侧的弹簧滑柱支座(Federbeinlagerung)。
背景技术
在DE 102005001742A1中描述了一种此类的弹簧滑柱支座，其中弹簧滑柱的伸缩式减振器的活塞杆经由一球节连接与减振器轴承连接并且后者与汽车的车架连接。球节包括一个活塞杆侧的球头，它支承在一个减振器侧的球窝中。通过球节可以避免作用到减振器的活塞杆上的横向力，这些横向力可能由于车轮悬架元件例如一个与减振器连接的横向导臂的摆动运动而出现。
但所述的球节必须按结构条件设计成较大体积的，以便可以在压力方向和拉力方向经得住特别是动负荷。并且邻接球节的弹簧座圈在减振器的活塞杆上的连接和支承可能是成问题的。
在该球节方案中，在汽车行驶运行中，支承力压力负荷时导入到球头的大的投影面积中。但在球节的拉力负荷时，则存在球头从球窝中“钮出”的危险。亦即球节通过形锁合将力定位在两个负荷方向上的能力是不同的。在拉力负荷时，待传递的力的大小是很有限的。另一缺点在于，球旋转中心并不位于橡胶金属轴承的面积重心中。
由DE 102005001744B3已知另一种车架侧的弹簧滑柱支座，其中减振器的活塞杆在车架侧的减振器轴承内单独地并以较小的弹簧刚度铰接。该方案在振动技术上具有优点，但不可能排除上述的在弹簧滑柱上的横向力和挤压力(
Figure A20081009600800041
)。
发明内容
本发明的目的是，建议一种所述类型的车架侧的弹簧滑柱支座，它特别耐用并在制造工艺和结构上有利地构成。
按照本发明，利用权利要求1的特征实现该目的。其他的权利要求包括本发明的有利的进一步构成。
按照本发明建议，活节由一个具有两条十字交叉的旋转轴线的万向节构成。万向节在压力方向和拉力方向具有相同的负荷能力继而是特别耐用的。此外它在制造工艺上是简单的并且特别是沿弹簧滑柱的轴向方向需要小的安装空间。
在有利的进一步构成中，万向节可以连接在汽车的车架与减振器轴承之间。由此得出，上部的弹簧座圈、减振器的活塞杆和必要时作为辅助弹簧的止动缓冲器的连接和支承在结构上可以保持不变，或可以不考虑不利的妥协。
在这种情况下，万向节可以在结构上和制造工艺上有利地集成到一个车架侧的、环形的支承盘或支承环和减振器轴承的一个壳体环中。特别是可以在环形的支承盘与减振器轴承的壳体环之间设置一个环形的万向节十字头，它经由各个在直径上对置的转动轴承与支承环和壳体环连接。通过万向节的环形的构型，它可以特别低构造地实施。
为此支承环和壳体环的各转动轴承可以以有利的方式位于一个统一的万向节平面内，由此可进一步减小万向节的结构高度。
万向节的配置可以优选这样，即其一条旋转轴线平行于其上铰接弹簧滑柱的那个车轮悬架元件的摆动轴线定位。
此外结构上有利的方式可以是，万向节的各转动轴承可以由拧紧到支承环和/或万向节十字头中的摆动栓或轴承栓构成，它们引入到相应的轴承座中。各轴承座可以优选由轴承衬套或装入的滚动轴承构成。
不同于由现有技术已知的球节方案，在本发明的万向节中，各摆动栓分别旋转对称包围地伸入到支承环、万向节护圈和/或壳体环中。由此不同于球节方案，万向节可以毫无问题地经得住拉力负荷，而不存在万向节元件的“钮出”的危险。
为了实现万向节的一种简单的组装性，在万向节十字头与壳体环之间的各转动轴承的摆动栓可以分别从外部向内部拧紧到万向节十字头中，而在支承盘与万向节十字头之间的各转动轴承的轴承栓分别从外部向内部拧紧到支承环中。与之相应地，首先组装万向节十字头与壳体环并紧接着将支承环安装在万向节十字头上。
上述弹簧滑柱支座优选可应用在一个具有集成的汽车车身的水平调整的弹簧滑柱上，其中调整装置设有一种围绕伸缩式减振器设置的球珠螺旋传动，它通过一个可旋转支承的丝杠和一个可轴向移动支承的球珠螺母相对于车架电动地调整支承弹簧的一个弹簧座圈。在优选的应用中，可以消除不仅在减振器的活塞杆上而且在具有球珠螺旋传动的调整装置上的横向力和挤压力。
附图说明
以下借助进一步的细节更详细地说明本发明的一个实施例。其中示出示意图：
图1一个铰接在用于汽车的车架上和用于汽车的车轮悬架的一个横向导臂上的弹簧滑柱，描述了通过弹进和弹出运动和通过叠加的转向运动产生的各横向力和挤压力；
图2按图1的弹簧滑柱的一部分，但包括一个在车架与弹簧滑柱的减振器轴承之间的万向节；
图3支承盘和弹簧滑柱的减振器轴承的按图2的箭头X的俯视图；
图4沿图3的线IV-IV通过包括万向节和支承盘的减振器轴承截取的剖视图；以及
图5按图3的线V-V通过包括万向节和支承盘的减振器轴承截取的另一剖视图。
具体实施方式
图1中示出一个相当于按DE 102005001744B3的现有技术的弹簧滑柱10，它包括一个伸缩式减振器12、一个由一个螺旋压簧构成的支承弹簧14、一个补偿弹簧16和一个高度调整装置18。
弹簧滑柱10作为用于汽车的车轮悬架的部件一方面经由一个减振器轴承22铰接在车架20上而另一方面经由一个橡胶-金属-套筒轴承24铰接在一个作为车轮悬架的车轮悬架元件的横向导臂26上。
支承弹簧14在其下端经由一弹簧座圈28固定地支承在减振器12的减振器管30上并且在其上端贴靠在一个可轴向移动的弹簧座圈32上。
同样构成为螺旋压簧的补偿弹簧16夹紧在弹簧座圈32与一个上部的弹簧座圈34之间，其中弹簧座圈34经由一个轴承芯子36支承在减振器轴承22上，在轴承芯子36上也固定减振器12的活塞杆38。
减振器轴承22具有一个支承盘40，它固定在汽车的车架20上；在支承盘40与轴承芯子36之间嵌入减振器轴承22的橡胶弹性的、环形的减振体42。
减振器轴承22的目的特别是在很大程度上消除由车行道经由底盘进入车架20中的高频振动。此外通过减振器轴承22减弱车行道冲击，例如在驶过障碍物时，在恶劣路段时或在坑洼时。也就是说，按照特殊的、渐进延伸的特性曲线设计减振器轴承22的构型，这些特性曲线在渐增的弹簧位移的情况下力求使轴承22变硬。减振器轴承22因此在汽车行驶运行中被显著地挤压并从而变硬。
高度调整装置18基本上由一个围绕减振器12的活塞杆38并在补偿弹簧16内设置的电机44共同构成，其转子46驱动一个可旋转地支承在一个固定的内套筒52上的丝杠50。
丝杠50在传动上与高度调整装置18的球珠螺母48这样地配合作用，以致在丝杠50电动旋转时沿轴向方向a使与弹簧座圈32固定连接的球珠螺母48移动。借此相应地为了达到汽车车身的一个水平调整而调整支承弹簧14的预紧力。
图1中所示的弹簧滑柱10的更详细的描述在本发明的范围内可以不用考虑。
以下借助图1描述在汽车行驶运行期间作用到弹簧滑柱10上的动负荷：在汽车行驶运行中，由横向导臂26的运动(箭头54)通过弹簧位移和/或转向运动将一个具有转矩(箭头56)的万向节运动和一个横向分力(箭头57)加强给弹簧滑柱10，借此减振器轴承22被挤压或变硬。
由于图1中减振器管30相对于球珠丝杠50是未支承的，由减振器轴承22的挤压而以强制方式沿横向方向作用的支承力58作为力偶产生于活塞杆38或减振器管30的各相应的导向装置中。在导向装置中的法向力作为结果引起一种不期望的摩擦，由此必然产生不利的蠕动效应，它们对满意的减振器功能产生不利的影响。当弹簧滑柱没有横向力作用继而可以无摩擦地工作时，将得出一种这样的满意的减振器功能。
在汽车行驶运行中弹簧滑柱各构件产生弹性变形时，旋转的丝杠50甚至可能触及振动的减振器。
按图2至5，弹簧滑柱10′经由一个万向节60与汽车的车架20(未示出)连接，该弹簧滑柱可按图1构成并且设有相同的标记，大体上可以不进行描述。
万向节60在这种情况下插入到上部的减振器22′与车架20之间(参见图4和5)。
万向节60由一个径向位于外部的支承环62构成，它为了固定在车架20上而设有多个螺栓62a。径向在支承盘62内设置一个环形的万向节十字头64。另一方面，减振器轴承22′的一个壳体环66径向位于万向节十字头64内。
按图5，万向节60的万向节十字头64经由各个直径上对置的转动轴承(统一用68标记)与支承环62和壳体环66连接，其中旋转轴线70、72(参见图3)相互位错90°。将一条旋转轴线70这样定位，以致它在俯视图中看平行于车轮悬架元件或横向导臂26的摆动轴线(未示出)定位。
此外，各转动轴承68位于一个统一的万向节平面70、72内，从而如由图和5显而易见的那样，壳体环66、万向节十字头64和支承环62交错地设置(小的结构高度)。
各转动轴承68分别通过一个拧入到壳体环66(参见图4)或万向节十字头64(图5)中的摆动栓74构成，它具有一个较大直径的螺纹部分74a、一个用于一个安装工具的内六角(无标记)和一个圆柱形的轴承部分74b，其中轴承部分74b分别嵌入到在万向节十字头64中的一个轴承座76中或支承盘62中。在所示的实施例中，轴承座76是一个压入万向节十字头64(图4)中或支承环62中的衬套。按照图4或5，一个轴承套筒75推到摆动栓74的轴承部分74b上。各轴承套筒75在所示的装入状态下用摆动栓74撑住，如其用箭头77表明的那样。在一种万向节运动中，用摆动栓74旋转固定撑住的轴承套筒75因此沿圆周方向在压入的衬套76内滑动。
不同于由现有技术已知的球节方案，在本发明的万向节60中，各摆动栓74旋转对称地由支承环62、万向节护圈64和壳体环66包围。
因此不同于球节方案，万向节60可以同拉力负荷一样经得住一个压力负荷，而没有在拉力负荷时存在万向节元件的“钮出”的危险。
如图4和5还示出，分别从径向外部向内部装入各轴承栓74，其中在组装万向节60时，首先将万向节十字头64与减振器轴承22′的壳体环66连接且然后将支承环62与万向节十字头64连接。
然后可以将这样与弹簧滑柱10′预组装的结构单元经通过支承环62与汽车的车架20用螺钉拧紧在一起。
弹簧滑柱10′可以优选按图1构成，具有一个补偿弹簧16和一个高度调整装置18。但本发明也可应用在具有只一个支承弹簧14和一个伸缩式减振器12的弹簧滑柱中。

Claims (10)

1.用于汽车车轮悬架的车架侧的弹簧滑柱支座，包括一个优选至少由伸缩式减振器(12)和支承弹簧(14)构成的弹簧滑柱(10)，该弹簧滑柱经由一个减振器轴承(22)支承在车架(20)上并且经由一个另外的轴承(24)支承在汽车的车轮悬架元件(26)上，其中在车架(20)与弹簧滑柱(10)之间设置一个活节(60)，其特征在于，活节由一个具有两条十字交叉的旋转轴线(70、72)的万向节(60)构成。
2.按照权利要求1所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，万向节(60)连接在汽车的车架(20)与减振器轴承(22′)之间。
3.按照权利要求1和2所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，万向节(60)集成在一个车架侧的支承环(62)和减振器轴承(22′)的一个壳体环(66)中。
4.按照上述权利要求之一所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，在支承环(62)与减振器轴承(22′)的壳体环(66)之间设置一个环形的万向节十字头(64)，该万向节十字头经由各个在直径上对置的转动轴承(68)与支承环(62)和壳体环(66)连接。
5.按照权利要求4所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，支承环(62)和壳体环(66)的各转动轴承(68)位于一个统一的万向节平面(70、72)内。
6.按照上述权利要求之一所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，万向节(60)的一条旋转轴线(70)平行于其上铰接弹簧滑柱(10′)的那个车轮悬架元件(26)的摆动轴线定位。
7.按照权利要求4至6之一所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，各转动轴承(68)由拧紧到支承环(62)和/或万向节十字头(64)中的轴承栓(74)构成，这些轴承栓插入到相应的轴承座(76)中。
8.按照权利要求7所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，各轴承座(76)由轴承衬套或滚动轴承构成。
9.按照权利要求7或8所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，在万向节十字头(64)与壳体环(66)之间的各转动轴承(68)的轴承栓(74)分别从外部向内部拧紧到万向节十字头(64)中，而在支承环(62)与万向节十字头(64)之间的各转动轴承(68)的轴承栓(74)分别从外部向内部拧紧到支承环(62)中。
10.按照上述权利要求之一所述的弹簧滑柱支座，其特征在于，弹簧滑柱(10)具有一种集成的汽车车身的水平调整，其中一个调整装置(18)设有一种围绕伸缩式减振器(12)设置的球珠螺旋传动，该球珠螺旋传动通过一个可旋转支承的丝杠(50)和一个可轴向移动支承的球珠螺母(48)相对于车架(20)电动地调整支承弹簧(14)的一个弹簧座圈(32)。
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