CN102202922A - 缓冲块及相关的麦弗逊支柱式悬吊 - Google Patents

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Abstract

一种缓冲块装置，特别是用于机动车的缓冲块装置，包括形成轴向停止的轴承(6)、该轴承的底部支撑盖板(5)以及用于包括至少一个坚硬支柱的弹簧的底部固定器(7)。该支撑盖板(5)和/或固定器7包括底部固定器和底部支撑盖板的至少一个轴向固定装置(15)，所述装置适合于轴向地设定为从固定器的底端返回。

Description

缓冲块及相关的麦弗逊支柱式悬吊
技术领域
本发明涉及特别是在机动车上转向轮的麦弗逊支柱式悬吊(MacPhersonstruts)中使用的缓冲块装置。
背景技术
传统上，缓冲块提供有顶部沟槽和底部沟槽，其间设置滚动元件和诸如盖板的底部和顶部保持或支撑元件，分别为轴承的底部和顶部沟槽形成外壳。缓冲块在麦弗逊支柱式悬吊的顶部设置在悬挂弹簧和固定到车辆本体的顶部元件之间。悬挂弹簧设置在震动减震器周围，其端部可以固定到车辆的本体。弹簧轴向地直接或间接地静止在轴承的底部支撑盖板上。
因此，缓冲块使其能够在悬挂弹簧和车辆主体之间传递轴向力，而允许可旋转运动的底部盖板和顶盖板之间的相对角运动。该相对角运动可以源自舵轮的操作动作和/或悬挂弹簧的压缩。其进一步的细节例如可以参考专利申请FR-A1-2 822 508。
由文件FR-A1-2 901 737还可知晓的是，缓冲块提供有支撑盖板、安装在支撑盖板上的轴承和用于过滤振动及分配应力抵靠支撑盖板安装的组件并且该组件包括振动过滤元件以及抵靠该过滤元件安装的坚硬支杆。从而允许该组件保持在该支撑盖板上，后者包括多个相对于轴向运动与所述组件的底端在轴向上相互作用而形成停止的簧片。
这样的方案可能具有一定的缺点。具体地讲，在组件的底端和支撑盖板的簧片之间通常具有轴向间隙，这可能在这两个元件之间引起很小的相对轴向运动。另外，需要提供相对大轴向尺寸的支撑盖板，以便允许簧片轴向通过用于过滤振动和分配应力的组件下端之下。
发明内容
因此，本发明的目标是补救这些缺点。
更具体地讲，本发明的目标是提供相对经济、安装简单以及具有良好操作安全性的缓冲块。
在一个实施例中，缓冲块装置，特别是用于机动车的缓冲块装置，包括形成轴向止停的轴承、该轴承的底部支撑盖板以及用于弹簧包括至少一个坚硬支杆的底部固定器。支撑盖板和/或固定器包括底部固定器和底部支撑盖板的至少一个轴向固定装置，所述装置适合于轴向地设定为从固定器的底端返回(set back)。
轴向固定装置可以包括径向延伸的至少一个凸起。
在一个实施例中，支撑盖板包括与底部固定器的孔径向接触的弹性装置。优选地，所述弹性装置在自由状态下的直径大于底部固定器的孔的直径。所述弹性装置优选倾斜地延伸在固定器的底端的方向上。
在一个实施例中，固定器包括与底部支撑盖板的外部轴向表面径向接触的凸缘。
优选地，底部支撑盖板包括由合成材料制造的主体。
底部固定器可以包括坚硬支杆和振动过滤元件。
在一个实施例中，一种麦弗逊支柱式悬吊包括震动减震器和如上限定的缓冲块。一种机动车也可以包括至少一个这样的麦弗逊支柱式悬吊。
附图说明
本发明通过阅读实施例的详细描述将更加易于理解，该实施例看作非限定性示例，且通过附图示出，在附图中：
-图1是根据本发明第一实施例的缓冲块装置的轴向截面图，
-图2是图1的详图，
-图3是根据本发明第二实施例的缓冲块装置的轴向截面详图，
-图4是图3的详图，以及
-图5是根据本发明第三实施例的缓冲块装置的轴向截面详图。
具体实施方式
图1和2示出了由总参考标号1表示的缓冲块装置，并且设计为安装在顶部固定器座(未示出)和螺旋弹簧2之间，顶部固定器座能够直接或间接地置放在机动车底盘的元件中。缓冲块1设置在震动减震器杆(未示出)周围，所述震动减震器杆在基本上垂直的轴3上延伸，并且弹簧2安装在所述杆周围。
缓冲块1主要包括顶部支撑盖板4、底部支撑盖板5、轴向地设置在所述盖板之间的轴承6以及用于弹簧2的底部固定器7。
顶部盖板4可以用由塑料材料制造的一件部件组成，例如聚酰胺PA6.6，其可以用或者可以不用玻璃纤维加强。顶部盖板4包括设计为与顶部固定器座接触的顶部径向部分4a、薄且直径小的环形内部轴向裙4b以及薄且直径大、径向围绕该内部裙4b的环形外部轴向裙4c。内部轴向裙4b和外部轴向裙4c从径向部分4a轴向向下延伸。钩子4d在圆周方向上可以是连续的或不连续的，设置在内部轴向裙4b的外边缘上，距其底端一定的距离。钩子4d定向为径向向外。
轴承6径向上完全设置在顶部盖板4的轴向裙4b和4c之间。它包括通过压制金属片制造的顶部滚道7、也通过压制金属片制造的底部滚道8以及一列滚动元件9，在此情况下制作为球的形式。顶部滚道7与顶部盖板4的径向部分4a的底表面接触，并且底部滚道8与底部盖板5的顶表面接触。
为了使其能够在滚动元件9之间保持均匀的圆周间隔，轴承6还包括保持架件10。滚动元件9设置在由顶部滚道7和底部滚道8形成的环形滚道之间。优选地，所述滚道可以通过切割和压制由一个且相同的金属片毛坯获得，这是因为顶部滚道7的外径基本上等于底部滚道8的内径。
底部支撑盖板5包括由合成塑料材料制造的主体11，例如，与顶部盖板4相同的材料。主体11具有小轴向尺寸的外部圆柱表面11a，径向表面11b从其底端朝着内部延伸拉长，经由圆形的表面，再经由轴向表面11c。
环形径向表面11d从轴向表面11c的底端朝着内部延伸。台阶轴向表面从径向表面11d的小直径边缘轴向向上延伸，形成底部盖板5的孔11e。
台阶孔11e在其顶端附近包括环形径向肋11f，朝着内部延伸在顶部盖板4的内部裙4b的方向上。径向肋11f具有径向底部表面，设计为与顶部盖板4的内部裙4b的钩子4d相互作用，以便与所述钩子4d干涉，并且在缓冲块1安装在顶部保持座和弹簧2之间以前防止顶部盖板4与底部盖板5以及与轴承6分开。为此目的，径向肋11f的直径小于钩子4d的直径，从而顶部盖板4和底部盖板5之间可以存在直径干涉。因此，钩子4d形成位于顶部盖板4上的轴向保持装置，并且与位于底部盖板5上的互补轴向保持装置相互作用，即与径向肋11f相互作用。
此外，钩子4d和径向肋11f通过狭窄的滚道形成密封，以便防止外来物质或者各种污染成分的侵入。
为此目的，台阶孔11e轴向地延伸到径向部分4a的底表面附近，从而顶部径向表面11g与所述表面形成迷宫环，以在提供有这样缓冲块1的机动车行进在潮湿道路上时保护轴承6不受可能上涌的水侵入。
从径向表面11g的小直径边缘开始，主体11包括与底部滚道8部分接触的台阶轴向表面11h，其经由圆形表面朝着内部延伸，自身延伸为经由径向表面11i与所述轨道8接触。
底部支撑盖板5还包括密封保护罩12，过模制在主体11上，并且在后者内部延伸到外部表面11a附近。密封保护罩12提供有相对薄的环形唇缘13，径向地延伸为朝着外部突出且与顶部盖板4的外部轴向裙4c的内边缘摩擦接触。唇缘13略微向下弯曲。
密封唇缘13使其能够防止顶部盖板4的外部轴向裙4c和底部盖板5的外部表满11a之间的污染物颗粒的侵入。密封唇缘13的向下弯曲部分的优势在于，这使其增加了抵御水或其它污染物颗粒飞溅的程度。唇缘13因此形成特别有效的反射器。另外，当这样的飞溅发生时，唇缘13和顶部盖板4之间的接触压力增加，这进一步增加其效力。
如下面更加详细的描述，为了允许固定器7的轴向保持力，底部盖板5包括多个弹性元件用于形成簧片15。簧片15在圆周上均匀地分布，并且朝着外部从径向表面11d倾斜延伸，从而相对于固定器7摩擦。
底部固定器7包括过滤元件16，由相对柔性的塑料合成材料制造，例如聚亚安酯或者腈橡胶，并且包括金属坚硬支杆17或者由钢制造的插件，以保证如此形成的组件具有足够的刚度。该组件通过形成吸收和分配压向底部盖板5应力的装置而允许对振动的过滤和对弹簧3所施加的作用力的良好抵抗。
通常为环形形状的支杆17总体上为L形状的截面。它包括围绕底部盖板5的主体11的轴向表面11c的轴向部分17a，其朝着外面从顶端经由圆形部分17b延伸，该圆形部分17b的形状基本上匹配连接主体11的表面11b和11c的圆形部分。部分17a、17b允许在它们与底部盖板5之间保持的轻微的径向间隙。
圆形部分17b从大直径边缘朝着外部径向延伸，经由与向底部盖板5的径向表面11b接触的径向部分17c，并且其自由端相对于圆柱表面11a突出。支杆17例如可以通过切割和压制由金属板毛坯获得。
过滤元件16其一部分包括相对于支杆17的轴向部分17a置放的轴向部分16a，其自身在顶端上延伸，经由也与圆形部分17b接触的圆形部分16b，并且过滤元件16包括径向部分16c，其延伸圆形部分16b，且与支杆17的径向部分17c接触。过滤元件16还包括形成唇缘16d的轴环，其从径向部分16c朝着外部径向延伸，直到它径向地位于弹簧3的最后一圈之外。更具体地讲，唇缘16d倾斜向下延伸，以增加其抵御可能的水或其它污染物的飞溅的能力。
过滤元件16和支杆17彼此接触。支杆17置放在底部盖板5的主体11上。坚硬支杆17因此轴向地设置在过滤元件16和底部盖板5之间。优选地，振动过滤元件16过模制在坚硬支杆17上，这两个元件因此彼此固定。自然地，可以采用其它的在过滤元件16和支杆17之间进行连接的方法，例如，通过连接，或者通过采用机械连接装置。在此情况下，过滤元件通过模制分开制造，然后安装在支杆17上。
在该实施例中，过滤元件16的轴向部分16a允许弹簧3中心定位，而径向部分16c设置用于所述弹簧的支承表面。对于轴向部分17a来说关键的是，后者允许组件居中设置在底部盖板5的主体11的表面11c周围。具体地讲，轴向部分17a在内部限定其中部分容放底部盖板5的孔。径向部分17c使其能够在弹簧3和底部盖板5之间传输轴向力，而不在所述盖板上集中过多的应力。
该实施例的优点是，悬挂弹簧3直接压靠过滤元件16，使其能够获得良好的振动过滤。然而，作为变化，也可以转换过滤元件16和坚硬支杆17的相对位置，从而过滤元件16轴向地设置在坚硬支杆17和底部盖板5的主体之间。在另一个变化中，也可提供仅由支杆17组成的固定器7。
如上所述，底部盖板5包括环形弹性簧片15，其倾斜地朝着外面延伸，以便与固定器7的支杆17的轴向部分17a接触。它们在固定器7的底端的方向上轻微倾斜或者向下弯曲。簧片15始于彼此相邻的底部径向表面11d，并且通过切割多个凹口而获得从而具有一定的轴向弹性。簧片15以弹性方式与固定器7的孔径向干涉，以便获得所述固定器相对于底部盖板5的有效固定力。为此目的，包封弹簧15端部的理想圆的直径大于支杆17的直径，从而保证固定器7相对于底部盖板5轴向固定所需的干涉。这保证了它们在固定器7上的支撑以及所述固定器与底部盖板5的轴向固定。
簧片15与固定器7的孔摩擦接触，同时与过滤元件16和支杆17的轴向部分16a和17a的底端轴向保持一定距离。簧片15因此相对于固定器7的底端向上即在轴承6和顶部盖板4的方向上轴向偏移。簧片15轴向地设定为朝着内部相对于固定器7的底端返回。簧片15因此轴向地位于距固定器7的底端一定的距离。这里的簧片15基本上位于支杆17的轴向部分17a的轴向半途。
固定器7和底部盖板5的轴向固定是通过弹性簧片15和固定器7的孔之间的径向干涉获得，这使得能够没有间隙的获得有效的保持力，同时减小支撑轴承的底部盖板5的轴向尺寸。在此情况下的底部盖板5减小了尺寸且减小了重量。
图3和4所示的实施例中相同的元件给予相同的参考标号，与上述实施例的不同仅在于允许轴向地固定在底部盖板5和固定器7之间的装置设置在所述固定器上。固定器7的支杆17在此情况下包括凸缘20，其提供在轴向部分17a的孔上，并且朝着内部径向地延伸在底部支撑盖板5的外部轴向表面11c的方向上。更具体地讲，凸缘20轴向地位于支杆17的圆形部分17b附近。它们均匀地设置在圆周方向上，并且形成相对于轴向部分17a的孔突出的元件，从而能够用力插入由合成材料制造的主体11中，以便保证固定器7在底部盖板5上的轴向保持力。
因此，直径干涉通过凸缘20和底部盖板5之间的变形获得，这使得能够获得这两个元件的轴向固定。在该实施例中，凸缘20是圆形不连续的。然而，作为变化，能够提供一个圆形的连续凸起20，其设置在支杆17的轴向部分17a的孔上。
尽管在上述两个实施例中轴向固定所述固定器7和支撑盖板5的装置提供在所述盖板或者固定器上，但是可以易于想象的是，在不脱离本发明上下文的情况下，它也能够将轴向固定装置提供在这两个元件的每一个上，如图5所示，其中相同的元件给予相同的参考标号。具体地讲，在该变化的实施例中，底部盖板5包括簧片15，设计为与支杆17的轴向部分17a的孔相互作用，并且固定器7包括凸缘20，其设置在所述轴向部分17上，而且轴向地位于簧片15的上面并且与底部支撑盖板5干涉。
根据本发明，所获得的缓冲块装置包括用于轴承的底部支撑盖板和用于弹簧的底部固定器，其中这两个元件之间的连接以特别简单、有效和经济的方式实现，而不需要附加的部件。这在悬挂装置上的最终安装的操作期间提供了易于组装、运输和操作的组件，相对地限制了其形成元件轴向分离的风险。

Claims (9)

1.一种缓冲块装置，特别是用于机动车的缓冲块装置，包括形成轴向停止的轴承(6)、该轴承的底部支撑盖板(5)以及包括至少一个坚硬支柱(17)的弹簧的底部固定器(7)，其特征在于，该底部支撑盖板(5)和/或该底部固定器(7)包括所述固定器和所述支撑盖板的至少一个轴向固定装置(15；20)，所述装置轴向地设置为从该固定器的底端返回。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该轴向固定装置(15；20)包括至少一个径向延伸的凸起。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中该轴承的该底部支撑盖板(5)包括与该底部固定器(7)的孔径向接触的弹性装置(15)。
4.根据权利要求3所述的装置，其中该弹性装置(15)在自由状态下的直径大于该底部固定器(7)的该孔的直径。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其中该弹性装置(15)倾斜地延伸在该固定器的该底端的方向上。
6.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中该底部固定器(7)包括与该底部支撑盖板的外部轴向表面(11c)径向接触的凸缘(20)。
7.根据前述权利要求任何一项所述的装置，其中该底部支撑盖板(5)包括由合成材料制造的主体(11)。
8.一种麦弗逊支柱式悬吊，包括震动减震器以及根据前述权利要求任何一项所述的缓冲块装置。
9.一种机动车辆，包括至少一个根据权利要求8所述的麦弗逊支柱式悬吊。
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