CN101720283B - 包括活动的密封元件的悬架挡块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车的悬架挡块，该悬架挡块包括上杯状体(1)、下杯状体(2)以及布置在所述杯状体之间以允许其相对转动的滚动体(4)，所述杯状体设计成其间具有至少一个环形空间，该悬架挡块还包括布置在所述环形空间中与每个杯状体(1，2)滑动接触的密封元件(14)。所述密封元件安装成可相对于至少一个杯状体(1，2)活动。

Description

包括活动的密封元件的悬架挡块
技术领域
本发明涉及用于机动车的悬架挡块，其尤其用于结合至机动车的转向轮的伸缩式麦弗逊滑柱(la jambe de suspension)中。
本发明应用于一种悬架挡块，其包括用于与车体相关联的固定上杯状体、包括用于悬架弹簧的支件的转动的下杯状体以及布置在所述杯状体之间以允许所述杯状体相对转动的滚动体。
背景技术
为了防止滚动空间(l’espace de roulement)中的润滑剂泄漏，以及为了防止该空间被外部污染物污染，已知使用这样的密封件，该密封件包括与其中一个杯状体关联或结合至其中一个杯状体的柔性密封元件，从而与另一杯状体摩擦接触。
这一实施方式的特别不利之处是在杯状体相对转动时产生摩擦扭矩，这不利于挡块在转向轮的安装中使用。
为了克服该问题，提出了通过在杯状体之间的自由空间中形成挡板来取代摩擦密封元件。然而，消除摩擦接触也损害密封功能的可靠性。而且，挡块受到的作用力倾向于使杯状体之间的自由空间变形，这改变了相对于密封来说处于非最优状态的挡板的构造。
而且，由于因挡板和摩擦接触产生的构造变化，难以根据悬架挡块的变形控制转动扭矩。
发明内容
本发明旨在通过提供一种悬架挡块克服现有技术的这些问题，其中以特别满意的方式实现了密封功能与产生扭矩之间的折中，即使在挡块因受到作用力而变形的情况下也是如此。
为此，本发明提供一种用于机动车的悬架挡块，其中所述悬架挡块包括上杯状体、下杯状体和位于所述杯状体之间以允许所述杯状体相对转动的滚动体，其中所述杯状体安装成在其间留有至少一个环形空间，其中所述悬架挡块还包括密封元件，该密封元件布置在所述环形空间中，使得所述密封元件与每个所述杯状体摩擦接触，并且所述密封元件安装成相对于至少一个杯状体活动。
附图说明
通过阅读参照附图提供的以下说明将会更清楚本发明的其它具体特征和优点，在附图中：
图1至图6分别示出根据本发明一个实施方式的悬架挡块的局部剖视图和轴向剖视图；
图6a示出根据图6的实施方式的折叠的密封元件的立体图；
图7和图8分别示出根据本发明一个实施方式的悬架挡块的局部剖视图和轴向剖视图；
图9和图10分别示出根据图8的实施方式的一个变型的局部剖视图和轴向剖视图。
具体实施方式
在此说明书中，涉及空间位置的术语参照悬架挡块的转动轴线(在示出截面的一侧的图中为竖向，其中另一侧相对于该转动轴线对称)。具体地说，术语“内部”涉及靠近该转动轴线的位置，术语“外部”涉及远离该转动轴线的位置。此外，术语“上”和“下”涉及如图中所示的悬架挡块的位置。
汽车车轮——尤其是转向轮——通过允许车体相对于地面悬挂的麦弗逊滑柱安装在底盘上。为此，麦弗逊滑柱通常包括减振器、悬架弹簧以及供弹簧靠置的悬架挡块。
以下关于附图提供对悬架挡块的实施方式的说明，所述悬架挡块包括用于与车体相关联的固定上杯状体1、包括用于悬架弹簧的支撑件3的转动下杯状体2以及布置在所述杯状体之间以允许其绕一轴相对转动的滚动体4。因此，当悬架弹簧被促动压缩和松开时，所述悬架弹簧的螺线圈在其自身上的缠绕发生变化，这驱动下杯状体2转动。而且，车轮的转向还造成下杯状体2转动。
在所示的实施方式中，上杯状体1和下杯状体2均包括垫圈5、6，所述垫圈尤其由冲压钢板制成，所述垫圈分别设有用于滚动体4的下滚道和上滚道。
更确切地说，在图1至图5和图7至图10中，上垫圈5具有内轴向刚硬支撑部(la portée)7以及大致径向的支撑部8，在该大致径向的支撑部的下部上形成上滚道。下垫圈6包括外(图1至图4)或内(图5以及图7至图10)轴向刚硬支撑部9以及轴向-径向支撑部10，在该轴向-径向支撑部上相对于上滚道形成下滚道，从而形成与滚珠4倾斜接触的滚动轨道(le chemin de roulement)。
悬架挡块还包括两个罩件11、12，所述罩件尤其通过模制刚硬的热塑性材料——例如聚酰胺6.6型——而制成。这些罩件分别为与上垫圈5相关联从而插设在底盘与所述上垫圈之间的盖体11以及在下垫圈6下方相关联的支撑件12，所述支撑件包括弹簧支件3。这些罩件11、12尤其允许承受弹簧的作用力并可承受止冲挡块(la butée de choc)的作用力。
在图1至图5以及图7至图10的实施方式中，盖体11包括一环形裙部13，该环形裙部13在支撑件的各侧形成介于所述盖体和所述支撑件之间的一环形空间。在图1至图5以及图7中，挡块包括在盖体11和支撑件12的内直径和外直径之间形成的两个横向的环形空间，所述环形空间具有间隙，从而允许支撑件12相对于盖体11转动，而无任何干扰。在图8至图10中，由于所述环形空间形成在支撑件12与裙部13的端部之间形成的轴向间隙中，因而所述环形空间为轴向。
悬架挡块还包括布置在环形空间中的——尤其是位于每一环形空间中的——密封元件14，使得其在每个杯状体1、2上摩擦接触，所述密封元件安装成其能够相对于至少一个杯状体1、2活动。
因此，根据本发明的实施方式允许由摩擦接触所产生的密封功能与由所述密封元件相对于至少一个杯状体1、2的移动能力所产生的扭矩限制相结合。具体地说，在挡块变形——尤其是盖体11相对于支撑件12变形——的情况下，环形空间中形成的间隙的减小不会造成由密封元件14的摩擦所产生的扭矩增大。而且，根据本发明的挡块允许获得一转动扭矩，该转动扭矩基本恒定并因此能够在伸长的操作区域上精密地控制，特别是与悬架挡块在其使用范围内要经受的机械应力(sollicitations auxmécaniques)相关的转动扭矩。
在图1至图5中，所述环形空间均具有分别在所述支撑件12的内直径和外直径上在该支撑件中形成的径向环形槽15，从而密封悬架挡块的两侧。密封元件14安装成其能够在槽15中活动，并且在所述槽的对面与盖体11摩擦接触。因此，槽15允许密封元件14在移动时被引导，同时确保所述密封元件在支撑件12和盖体11上的密封的摩擦接触。
在图7的实施方式中，所述环形空间具有在支撑件12中形成的轴向环形槽15。在图8至图10的实施方式中，在盖体11中形成轴向环形槽15，而在图6的实施方式中，分别在支撑件12和盖体11中形成轴向环形槽15。
密封元件14具有例如通过模制而可由单件制成的环形几何形状，或者所述密封元件可具有切除部，从而可置于槽15中，接着尤其通过胶合或卡紧而在该切除部处将所述密封元件封闭在所述槽内。
在图1至图5以及图7至图10中，每个环形空间由在裙部13的内表面上(图1至图5以及图7)或者在支撑件12的上表面上(图8至图10)形成的支撑部16限定，密封元件14在所述支撑部上摩擦接触。此外，密封元件14安装成其可沿正交于所述支撑部的方向在槽15中活动。因此，在盖体11与支撑件12相对移动的情况下，支撑部16产生使密封元件14在槽15中移动的作用力，槽15优化成限制合成的扭矩。
在图1以及图3至图5中，槽15径向延伸，而支撑部16轴向延伸。在该实施方式中，在密封元件14与槽15的直径之间形成径向间隙，从而允许所述密封元件在所述槽内径向移动。此外，密封元件14具有与槽15的截面基本类似的截面，即在图中为矩形。
根据一个变型，可在密封元件14的外周与槽15的内周之间形成间隙。根据另一变型，可在槽15与密封元件14的位于内部的部分之间形成滑动摩擦接触。
在图3中，外槽15的内部设有环形隆凸20，密封件元件14的基部包括环形凹槽，该环形凹槽与所述隆凸接合，以改善所述密封元件在所述槽中的径向引导。
在图4中，密封元件14包括一区域，该区域利于其通过来自支撑部16在其接触端上的支撑变形。更确切地说，密封元件14具有：
-具有倒圆形式的端部，以改善与支撑部16的摩擦接触；
-与具有类似几何形状的槽15接合的矩形基部；以及
-连接所述端部与所述基部的材料桥接部21，所述桥接部具有减小的截面，以允许所述端部相对于所述基部弯曲和平移。
在图5中，外槽15具有两层，所述层设置为允许密封元件14的一部分相应地径向滑动。更确切地说，密封元件14具有比其端部薄的基部，所述端部的内部分容纳在槽15的外层中。此外，在图5中，内密封元件14也具有该几何形状，基部容纳在槽15中，而端部的外部分通过支撑在支撑件12的径向支撑部上而被引导。
在根据图1以及图3至图10的实施方式中，密封元件14可由弹塑性材料制成，例如天然橡胶、聚氨酯、热塑性弹性材料(TPE)，或者由刚硬的热塑性材料制成，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺6、6.6、11或12。在这些实施方式中，密封元件14的与支撑部16摩擦接触的部分可设有至少一个柔性密封唇，例如通过在热塑性材料制成的密封元件上用复制模模制获得，或者可具有例如带有倒圆端部的改善摩擦接触的几何形状。
在密封元件14为刚性而槽15为径向的情况下，盖体11可强行安装在支撑件12上，所述密封元件布置在支撑件12的槽15中，在安装时使所述元件与所述盖体摩擦接触。作为变型，为了利于安装，可在裙部13的自由边缘上设置倒角和/或在密封元件14上设置倒圆端部。
在其中密封元件14为柔性的情况下，可设置使用通过挤压而获得的线性元件，该线性元件被切割并且在例如通过胶合封闭在所述槽内之前置于槽15中。而且，总是在该实施方式中，密封元件14可利用刚性支架加强，例如通过用复制模模制而该支架上布置柔性材料。
在图2中，密封元件14由热塑性材料制成，并与支撑件12模制成单件，所述密封元件通过可断裂的材料桥接部17与所述支撑件相关联，使得在断裂后，该密封元件可相对于所述支撑件活动。具体地说，材料桥接部17可在盖体11安装在支撑件12上时断裂。
此外，在该实施方式中，密封元件14和槽15具有发散的(divergente)棱柱状截面，从而形成轴向-径向间隙，以允许所述元件在盖体11相对于支撑件12活动的情况下相对于所述槽枢转。
在图1至图5以及图7至图10所示的实施方式中，裙部13的限定外环形空间的部分设有隆凸18，支撑件12具有凹腔19，所述隆凸布置在该凹腔内而无干扰，从而形成将盖体11保持到支撑件12上的钩。
在图6中，外环形空间具有分别形成在盖体11和支撑件12上的两个轴向环形槽15，所述槽彼此轴向相对，从而形成供密封元件14安装于其内的凹槽。更确切地说，密封元件14由折叠成环(图6a)的条带形成，所述条带的上边缘和下边缘分别在槽15中被引导，从而确保所述密封元件相对于盖体11和支撑件12的活动安装和摩擦接触。为此，在密封元件14的轴向尺寸以及槽15之间形成的凹槽的轴向尺寸之间形成轴向间隙，从而允许所述密封元件在所述凹槽中轴向移动。
此外，如图6a中所示，所述条带的折叠可通过重叠部22实现，使得在条带弹性回复至平坦位置的作用下，允许条带的边缘分别径向挤压至槽15中，并因此向所述条带在槽15中的摩擦接触施加压力。
而且，如在所述的其它实施方式中，槽15可容纳粘性物质以改善元件14所提供的密封性。具体地说。所述物质还可具有相对于密封元件14在槽15中的移动的润滑功能。
在图7中，密封元件14具有轴向基部以及在支撑部16上摩擦接触的径向端部。此外，轴向槽15设置成允许密封元件14根据支撑部16在所述密封元件上施加的支撑而轴向和径向活动。为此，密封元件14安装在槽15中，在这些直径与所述槽之间具有径向间隙，以及在其轴向尺寸与所述槽的轴向尺寸之间具有轴向间隙。
图7、图8至图10中示出了槽15为轴向的实施方式中，这尤其具有更利于通过模制制造的优点。
在图8至图10中，槽15轴向延伸，支撑部分16径向延伸。在该实施方式中，在密封元件14的轴向尺寸与槽15的轴向尺寸之间形成轴向间隙，从而允许所述密封元件在所述槽内轴向移动。
而且，轴向槽15形成在盖体11的下端上，密封元件14的端部的摩擦接触区实施在支撑件12的上径向支撑部16上。而且，径向支撑部16以足以确保密封元件14在槽15中的摩擦接触及活动性的轴向间隙相对于该槽形成。
在图8中，槽15通过轴向环形部分23、24径向限定在两侧，所述支撑部之间的距离足以允许密封元件14的基部在槽15中活动。在图9中，仅设有外轴向环形支撑部分23，密封元件14通过在所述密封元件的基部的外表面上的摩擦接触而被引导。在图10中，仅存在内轴向环形支撑部分24，密封元件14通过在所述密封元件的基部的内表面的摩擦接触而被引导。而且，在这两种变型中，保留了槽15的径向底壁。

Claims (13)

1.用于机动车的悬架挡块，其中所述悬架挡块包括上杯状体(1)、下杯状体(2)以及布置在所述上杯状体和下杯状体之间以允许所述上杯状体和下杯状体相对转动的滚动体(4)，所述上杯状体和下杯状体布置成在所述上杯状体和下杯状体间具有至少一个环形空间，所述悬架挡块的特征在于所述悬架挡块还包括密封元件(14)，所述密封元件布置在所述环形空间中，使得所述密封元件在每个所述杯状体(1，2)上摩擦接触，并且所述密封元件安装成能够相对于至少一个杯状体(1，2)活动。
2.按照权利要求1所述的悬架挡块，其特征在于，所述上杯状体(1)和所述下杯状体(2)每一个都包括垫圈(5，6)，所述垫圈设置有用于所述滚动体(4)的相应的上滚道和下滚道，所述悬架挡块还包括两个罩件，所述两个罩件分别为与所述上垫圈(5)相关联的盖体(11)以及在所述下垫圈(6)下方相关联的支撑件(12)，所述环形空间设置在所述盖体与所述支撑件之间。
3.按照权利要求2所述的悬架挡块，其特征在于，所述环形空间具有在罩件中形成的至少一个环形槽(15)，所述密封元件(14)安装成能够在所述环形槽内活动，并且在所述环形槽对面，所述密封元件(14)在另一罩件上摩擦接触。
4.按照权利要求3所述的悬架挡块，其特征在于，所述环形空间由所述罩件的与所述密封元件(14)摩擦接触的支撑部(16)限定，所述密封元件安装成沿着与所述支撑部正交的方向能够在所述环形槽(15)中活动。
5.按照权利要求3所述的悬架挡块，其特征在于，所述环形槽(15)径向延伸，在所述密封元件(14)的直径与所述环形槽(15)的直径之间形成径向间隙，从而允许所述密封元件在所述环形槽内径向移动。
6.按照权利要求3或4所述的悬架挡块，其特征在于，所述环形槽(15)轴向延伸，在所述密封元件(14)的轴向尺寸与所述环形槽(15)的轴向尺寸之间形成轴向间隙，从而允许所述密封元件在所述环形槽内轴向移动。
7.按照权利要求3至5中任一项所述的悬架挡块，其特征在于，在所述密封元件(14)的外周与所述环形槽(15)的内周之间形成间隙。
8.按照权利要求7所述的悬架挡块，其特征在于，所述间隙是轴向的和径向的，从而允许所述密封元件(14)在所述环形槽(15)中枢转。
9.按照权利要求2至5中任一项所述的悬架挡块，其特征在于，所述悬架挡块包括在所述盖体(11)和所述支撑件(12)的内直径和外直径之间形成的两个横向的所述环形空间，密封元件(14)布置在每一个所述环形空间中内，使得所述密封元件在每个所述杯状体上摩擦接触，并能够相对于至少一个杯状体活动。
10.按照权利要求1至5中任一项所述的悬架挡块，其特征在于，所述密封元件(14)由弹塑性材料制成。
11.按照权利要求1至5中任一项所述的悬架挡块，其特征在于，所述密封元件(14)由刚硬的热塑性材料制成。
12.按照权利要求2至5中任一项所述的悬架挡块，其特征在于，所述密封元件(14)与所述罩件一起模制，所述密封元件通过可断裂的材料桥接部(17)与所述罩件相关联，从而在断裂之后，所述密封元件能够相对于所述罩件活动。
13.按照权利要求9所述的悬架挡块，其特征在于，所述盖体(11)包括一环形裙部(13)，所述环形裙部(13)在所述支撑件的各侧形成一环形空间，一倒角设置在所述环形裙部(13)的自由边缘上，和/或一倒圆端部设置用于所述密封元件(14)。
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