CN101466563A - 用于车辆的稳定器杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆内的悬挂装置的稳定器杆组件,该稳定器杆具有第一直径D1,且其中稳定器杆组件包括带有弹性第一衬套的第一壳体和带有弹性第二衬套的第二壳体,允许稳定器杆绕第一和第二壳体的枢转运动,其中稳定器杆包括用于第一衬套的接收构件,接收构件包括一对凸起,每个凸起在其顶点处具有超过了第一直径D1的第二直径D2。接收构件包括朝着中部倾斜的两个外周表面,且具有从凸起的顶点向中部减小的截面区域。第一衬套和第二衬套相同。优点是带有或不带有接收构件的稳定器杆可以用相同的衬套安装。

Description

用于车辆的稳定器杆
技术领域
本发明涉及用于车辆的悬挂装置内的稳定器杆组件。该稳定器杆组件包括基本上沿车辆横向方向延伸的扭杆和与扭杆成角度延伸地在扭杆的两端上延伸的两个水平臂。扭杆具有带第一直径的基本上圆形的横截面。扭杆通过两个壳体安装在悬挂装置上,该两个壳体每个都包括允许稳定器杆绕壳体的枢转运动的弹性衬套。壳体和衬套设计为与圆柱形扭杆一起使用。
背景技术
稳定器杆通常是圆柱形的且相应的衬套每个都具有基本上圆柱形的内表面。稳定器杆亦称为抗侧倾杆,其目的是改进悬架的扭转刚度,特别是当在不平整的地面上转向或驾驶时。与这样的设备有关的一个问题是由于悬架的运动引起的轴向运动,该悬架的运动由车辆车轮的运动导致,这可能导致稳定器杆相对于衬套移置。此轴向的运动是不希望的,因为如果稳定器杆具有相对于悬挂装置的非对称布置,则车辆的驾驶特性将恶化。然而,小量的轴向运动是希望的,以便吸收和/或衰减振动。
与稳定器杆的轴向运动有关的问题经常发生在重型车辆中,例如卡车或大客车,其中较高的载荷放置在部件上。重型车辆也受到比例如乘用车更高的力。
在现有技术中已知了防止稳定器杆的轴向移置的不同的解决方法。
一种解决方法是在稳定器杆上提供定位在衬套的每一侧上的凸缘以便防止稳定器杆的运动。JP 2003237338给出了此解决方法的例子。此解决方法的一个缺点是凸缘焊接到稳定器杆,这可能影响稳定器杆的特性。
另一种解决方法是在稳定器杆内提供与相应地成形的衬套相互作用的V形形状或槽。V形形状或沟槽将充当接收构件而用于相应的衬套。接收构件具有沿轴向方向截取的V形形状的或带沟槽的截面区域。相应的衬套每个都具有沿轴向方向截取的相应的V形形状的截面区域。EP0496949、EP 0805055和JP 2005212780给出了此解决方法的不同例子。
这些解决方法的一个缺点是需要使用带有V形形状和沟槽的用于稳定器杆的一组衬套,和用于标准稳定器杆的另一组衬套。如果仅稳定器杆的一侧设置有V形形状或沟槽,则对于相同的稳定器杆的不同侧必须使用不同的衬套。不同的衬套意味着更高的成本和更多的零件型号。限制零件型号的数量是重要的,特别是对于生产数种不同类型的车辆的公司。
这些解决方法的另一个问题(特别地对于根据EP 496949的装置)是该对接收构件在装置组装时提出了高的公差要求。这样的要求产生了高成本且如果不满足公差则装置将不能正常工作且将导致困难的维修操作。另一个问题是V形单元具有特殊的设计,其必须在制造期间和替换时被考虑到。
V形沟槽的另一个缺点是V形形状提供了尖锐的应变过渡区,对于扭转力这可能导致在此区的较低的断裂应力。
在车辆工业中,对于相同或不同的车型使用相同的部件(标准部件)来生产许多车辆。在改变包括多个部件的结构的情况中,因此将改变限制到尽可能少的新部件是重要的。这将最小化生产中的改变且因此将生产成本保持为最小。此外,使用标准部件使得易于在车辆的维修期间更换零件,且使得维修店易于保持备件库存。由于大的生产系列,标准部件也使备件自身的生产成本降低。
因此存在对改进的稳定器杆组件的需求,该稳定器杆组件主要使用标准部件,防止大的轴向运动但允许较小的轴向运动。
发明内容
本发明意图满足以上指定的需求且意图纠正所述问题。
本发明涉及车辆的悬挂装置内的稳定器杆组件。悬挂装置布置为使车轮对平衡。稳定器杆组件包括稳定器杆,稳定器杆包括基本上沿车辆横向方向延伸的扭杆和与扭杆成角度延伸地在扭杆的两端上延伸的两个水平臂。水平臂可以以任何适当的形式延伸,例如以直的或弯曲的形式。使用术语“车辆横向方向”以便指出稳定器杆安装到车辆的位置。然而,当稳定器杆不安装到车辆上时,词语“车辆横向方向”应理解为意味着扭杆具有沿任意方向的延伸部且水平臂与此方向成角度地延伸。
扭杆具有带有第一直径D1的基本上圆形的截面区域。稳定器杆组件包括两个壳体,两个壳体每个都包括弹性衬套。衬套容纳了扭杆且允许稳定器杆绕壳体的枢转运动。意图于通过包括弹性衬套的两个壳体将扭杆接附到悬挂装置。壳体和衬套设计为与基本上圆柱形的扭杆在接合了壳体的至少这些零件中一起使用。
扭杆称为侧向延伸杆,其设计为吸收了来自车轮对的不均匀分布的力,其意图是使车轮对尽可能水平。例如,当车轮对中的第一车轮沿垂直方向运动时,连接到相应的悬挂装置的水平臂在枢转运动中绕衬套运动。扭杆受到此运动的影响,通过扭转力影响另一个水平臂,使得另一个水平臂绕衬套以枢转运动旋转。另一个水平臂影响悬挂装置且因此影响第二车轮以进行与第一车轮类似的运动。因此,稳定器杆组件与悬挂装置一起意图于使车轮对保持水平,但同时允许车轮的单独和动态的运动。
本发明的一个优点是相同的衬套适合与基本上圆柱形的扭杆一起使用,且也适合与根据本发明的接收构件一起使用。因此,仅要求一种类型的衬套用于组件。衬套是弹性的且装配在根据本发明的扭杆的接收构件内且围绕该接收构件。另一个衬套接合了扭杆的仍然圆柱形的零件。
接收构件包括一对凸起,该对凸起每个都具有圆形横截面区且在其顶点处具有第二直径D2,第二直径D2超过第一直径D1。接收构件在凸起之间包括中部,中部具有基本上恒定的第三直径D3。凸起包括朝着中部倾斜的两个外周表面,带有从凸起的顶点向中部降低的截面区域。衬套在凸起之间装配到接收构件内且围绕该接收构件。
本构想的一个优点是衬套设计为与圆柱形扭杆一起使用,也可以与具有根据以上所述的接收构件的扭杆一起使用。使用相同的衬套降低了成本且简化了将带有前述轴向运动问题的不具有接收构件的稳定器杆组件到包括接收构件的本发明的稳定器杆组件的修改。因此,相同的衬套可以用在所有不同类型的车辆上,且取决于车辆的类型,安装带有或不带有接收构件的稳定器杆。
本构想的另一个优点是仅使用一个接收构件消除了对于公差的任何要求,如果稳定器杆配备有两个接收构件则将存在该公差要求。通过与单一的接收构件协作的单一的衬套阻止了本发明的稳定器杆组件的大的轴向运动。此外,由于衬套和接收构件之间的协作,允许稳定器杆具有小的有利的轴向运动。
合适的衬套可以由诸如橡胶、塑料或任何其他合适的弹性材料制成。
合适的衬套包括适于装配具有圆形截面区域的扭杆的内部截面区域。衬套可以制成为包括轴向狭缝的单件,该狭缝使衬套能够被迫打开以能装配在扭杆上。衬套也可以以两件的形式制成,该两件在相对侧上装配到扭杆上且然后装配到壳体中。
壳体适合与设计用于圆柱形扭杆的衬套一起使用,且不能与任意形式的接收构件一起使用。每个衬套包括基本上圆形截面的内包围面(envelope surface),该内包围面布置为在装配到接收构件内且围绕该接收构件之前与基本上圆柱形的扭杆一起使用。壳体因此具有适合通过衬套与圆柱形扭杆一起使用的基本上圆形截面的内包围面。
然而,壳体的内包围面可以包括沟槽和升高部,它们布置为匹配衬套的外包围面内的相应的沟槽和升高部。衬套通过相应的沟槽和升高部固定在壳体内,所述沟槽和升高部在使用期间相互接合,使得衬套不能沿扭杆的轴向方向相对于壳体运动。衬套也可以用另一个合适的接合构件固定在壳体内。此外,壳体可以包括顶件和底件,它们通过螺栓连接相互固定以便获得容易的组装操作。
当阻止大的轴向运动但允许小的轴向运动时,接收构件的形式对于本发明是重要的,以便获得使用设计用于圆柱形扭杆的衬套的优点。
凸起的顶点有利地定位在衬套的任一侧上,使得柔性衬套装配在外周表面和壳体之间。扭杆和壳体之间的距离从中部朝着凸起的顶点减小。减小的距离给出了衬套的一部分在扭杆相对于壳体的轴向运动期间被压缩的效果。衬套的被压缩的部分是衬套的侧部,它定位在外周表面和壳体之间。外周表面可以直线地或非直线地倾斜,但在两种情况中当扭杆轴向运动时弹性衬套的侧部分非直线地变形。这是有利的,因为允许扭杆的小的轴向运动,小的轴向运动是有利的,例如以便允许小的振动。如果在太刚性的布置中不允许小的轴向运动(例如振动),则这将导致在壳体上和衬套上以及底盘的接附点中的过多的应变。
接收构件的形式的一个优点是中部以与圆柱形扭杆相同的方式影响衬套。衬套在中部中可滑动地容纳了扭杆,由此赋予扭杆进行例如由于振动引起的侧向/轴向运动的可能性。此外,衬套的压缩允许了小的轴向运动,但当壳体被压缩直至一定的水平时轴向运动被阻止。
因此,接收构件的形式与衬套一起给出了阻止稳定器杆的大的轴向运动但允许小的轴向运动的优点。
凸起在锻造稳定器杆时有利地形成。也可能以单元的形式提供凸起,该单元通过任何常规的接附方法接附到圆柱形扭杆,例如通过焊接、收缩配合等。在此情况中应注意在接附凸起时不影响稳定器杆的机械特性。
在本发明的一个实施例中,中部形成了接收构件的基本上圆柱形的部分。
附图说明
下面将结合数个附图描述本发明,其中:
图1示意性地示出了根据本发明的稳定器杆组件;
图2示意性地示出了根据图1的稳定器杆;
图3示意性地示出了根据图1的稳定器杆组件的截面,且其中;
图4示意性地示出了图3的放大部分,该部分包括与衬套和壳体协作的接收构件;和
图5示意性地示出了接收构件的不同的实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出了根据本发明的稳定器杆组件1。稳定器杆组件1包括稳定器杆2,稳定器杆2包括基本上沿车辆的横向方向延伸的扭杆3和在扭杆3的两端上延伸的两个水平臂4。意图于通过第一支承装置5和第二支承装置6将扭杆3固定到悬挂装置(未示出)。第一支承装置5包括第一壳体7,第一壳体7包括第一衬套8,且其中第二支承装置6包括第二壳体9,第二壳体9包括第二衬套10。第一和第二支承装置5、6设计为与圆柱形扭杆3一起使用。扭杆3容纳在第一和第二衬套8、10内。第一和第二支承装置5、6允许稳定器杆2绕第一和第二支承装置5、6的枢转运动。
扭杆3具有与第一支承装置5协作的一个接收构件11。第二支承装置6与扭杆3的圆柱形部分12协作。
图2示意性地示出了根据图1的稳定器杆2。接收构件11定位为距离水平臂4之一具有一定的距离。接收构件11包括一对凸起13和在凸起13之间的中部14。接收构件11包括从凸起13朝着中部14倾斜的两个外周表面15。
图3示意性地示出了根据图1的稳定器杆组件1的截面。第一支承装置5容纳了扭杆3的一部分,该部分相比于基本为圆柱形的扭杆3被修改。所修改的扭杆3通过引入接收构件11而被修改。第一支承组件5的第一衬套8因此以沿轴向方向不可移置的方式容纳扭杆3。
图3也示出了在第二支承装置6内的第二衬套10容纳了基本上圆柱形的扭杆3的一部分。第二支承装置6因此沿轴向方向可滑动地容纳扭杆3。
图4示意性地示出了图3的放大部分,该部分包括与第一衬套8和第一壳体7协作的接收构件11。
扭杆3具有第一直径D1,凸起13每个都在其顶点16具有第二直径D2且在中部14具有第三直径D3。中部14的第三直径D3大体上相当于扭杆3的第一直径D1,且凸起13在顶点16处的最大的第二直径D2超过第三直径D3和第一直径D1。
外周表面15每个都具有漏斗形表面的形式,带有从凸起13的顶点16向中部14减小的截面区域。中部14大体上是平的且可以具有在外周表面15之间的圆柱形延伸部。然而,图4示出了中部14作为外周表面15之间的过渡部,其中外周表面15的切向具有在中部14处从负到正变化的直线斜度。外周表面15不能具有任意的形状,而是必须具有可容纳第一衬套8的形状,该第一衬套8设计为也与圆柱形杆一起使用。
图4示出了弹性的第一衬套8在外周表面15和第一壳体6之间被压缩。弹性的第一衬套8不能压缩过大的程度,因为外周表面15的形式(form)是重要的。因为中部14的第三直径D3大体上相当于扭杆3的第一直径D1,所以第一衬套在中部14不被压缩得超过第二衬套在第二支承装置6内的压缩,该第二支承装置6容纳了扭杆3的圆柱形部分。
图5示出了用于接收构件11的不同的实施例。在图5a中,接收构件11包括两个顶点16之间的半径R1。因为半径R1相当大,所以中部的短部分将大体上是平的。在图5b中,接收构件11包括外周表面15作为带有半径R2的两个倾斜区,且平的中部14延伸超过接收构件11的大约一半或直至接收构件的宽度的大约75%。在图5c中,接收构件11包括外周表面15作为两个倾斜的直区17,且平的中部14延伸超过接收构件的大约一半或直至接收构件的宽度的大约75%。
选定凸起的尺寸与稳定器杆的直径(即D1和/或D3)之间的关系,使得衬套的压缩比处在预定的极限内。当安装时,保持了不带有接收构件的稳定器杆端部的衬套在此预定的极限内被压缩。保持带有接收构件的端部的衬套也应在此预先确定的极限内被压缩。第一衬套和第二衬套之间的压缩的差异优选地在10%至30%的范围内。
凸起朝着中部的倾斜,即斜度,取决于衬套的期望的轴向动作来选择。
本发明不视为限于上述实施例,在随后的专利权利要求的范围内,多个另外的变体和修改是可以的。

Claims (10)

1.一种用于车辆内的悬挂装置的稳定器杆组件(1),所述稳定器杆组件(1)包括稳定器杆(2),稳定器杆(2)包括基本上沿车辆的横向方向延伸的扭杆(3)和与扭杆(3)成角度地在扭杆(3)的两端上延伸的两个水平臂(4),扭杆(3)具有带有第一直径(D1)的基本上圆形的截面区域,所述稳定器杆组件(1)包括第一壳体(7)和第二壳体(9),第一壳体(7)包括弹性的第一衬套(8),第二壳体(9)包括弹性的第二衬套(10),第一壳体(7)和第二壳体(9)容纳了扭杆(3),允许稳定器杆(2)绕第一和第二壳体(7,9)的枢转运动,第一和第二壳体(7,9)以及第一和第二衬套(8,10)设计为与圆柱形扭杆(3)一起使用,其特征在于,扭杆(3)包括用于第一衬套(8)的一个接收构件(11),接收构件(11)包括一对凸起(13),该对凸起(13)每个都在其顶点(16)处具有超过了第一直径(D1)的第二直径(D2),接收构件(11)在凸起(13)之间包括中部(14),中部(14)具有基本上恒定的第三直径(D3),接收构件(11)包括朝着中部(14)倾斜的两个外周表面(15),且具有从凸起(13)的顶点向所述中部减小的截面区域,第一衬套(8)装配在凸起(13)之间的接收构件(11)中且围绕所述接收构件(11)。
2.根据权利要求1所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,中部(14)的第三直径(D3)大体上等于扭杆(3)的第一直径(D1),凸起(13)在顶点(16)处的第二直径(D2)超过第一直径(D1)和第三直径(D3)。
3.根据权利要求1或2的任一项所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,接收构件(11)包括在顶点(16)之间的半径R1。
4.根据权利要求1或2的任一项所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,接收构件(11)包括带有半径R2的两个倾斜区(15)和平的中部(14)。
5.根据权利要求1或2的任一项所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,接收构件(11)包括两个倾斜的直区(17)和平的中部(14)。
6.根据权利要求4至5的任一项所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,平的中部(14)延伸超过接收构件(11)的大约一半。
7.根据权利要求4至5的任一项所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,平的中部(14)在接收构件(11)上的延伸范围为所述接收构件的宽度的25%至75%之间。
8.根据前述权利要求的任一项所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,水平臂(4)在扭杆(3)的两端上大体上垂直于扭杆(3)延伸。
9.根据前述权利要求的任一项所述的稳定器杆组件(1),其特征在于,第一和第二衬套(8,10)的每一个都包括基本上圆形截面的内包围面,该内包围面在装配到接收构件(11)内且围绕接收构件(11)之前适合与基本上圆柱形的扭杆一起使用。
10.一种带有直径(D1)的稳定器杆(2),包括适合与第一衬套(8)协作的接收构件(11),所述接收构件(11)包括一对凸起(13)、在凸起(13)之间的中部(14)以及从顶点(13)向中部(14)倾斜的两个外周表面(15),凸起(13)具有圆柱形截面区域且在其顶点处具有第二直径(D2),稳定器杆(2)还包括适合与第二衬套(10)协作、具有恒定直径(D1)的圆柱形部分(12),所述第一和第二衬套(8,10)大体上相等。
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