CN102712231A - 具有多件式弹簧座的支柱组件 - Google Patents

Abstract

一种支柱组件，包括上安装组件、减震器、多件式下弹簧座和在所述上安装组件和所述多件式下弹簧座之间延伸的弹簧。所述多件式下弹簧座包括支持所述弹簧的弹簧座带和附接到所述减震器并支撑所述弹簧座带的多个座架。

Description

具有多件式弹簧座的支柱组件

技术领域

本公开涉及一种用于机动车辆的麦弗逊支柱组件（McPherson strut assembly）。更具体地，本公开涉及一种麦弗逊支柱组件的弹簧座。

背景技术

本部分提供与本公开有关的未必是现有技术的背景信息。

支柱类型的悬架系统在机动车辆工业中是众所周知的。通常包含液压阻尼器的伸缩支柱被用作机动车辆的车轮的定位构件中的一种。支柱类型悬架的最常用形式为麦弗逊支柱悬架系统。麦弗逊支柱组件包括围绕伸缩支柱同中心定位且作为减震器的螺旋弹簧。麦弗逊支柱组件的上端包括上安装组件，上安装组件被安装在由车身在车辆的轮罩拱上方的位置形成的塔（tower）中。

螺旋弹簧围绕减震器定位，并且在上弹簧座与下弹簧座之间延伸，上弹簧座作为支柱组件的上安装组件的一部分，下弹簧座典型地通过焊接附接到支柱组件的减震器。支柱组件的弹簧座对于悬架系统具有若干功能。弹簧座架并保持弹簧的正确位置，并在车辆的整个寿命中，在车辆的所有驾驶条件下支撑弹簧上的载荷。弹簧座在车辆的寿命期间为机械稳定的。它们抵抗制动载荷、变形、磨损、磨蚀、变化的载荷以及石头和其它碎片的撞击。弹簧座是与环境相关的并且对于不同的温度、不同的潮湿水平、侵蚀性液体和气体抗腐蚀。弹簧座确保支柱组件的各部件的恰当固定、确保支柱组件容易装配到车辆中，并与支柱组件的其它部件抵抗任何不期望的位移和/或旋转。弹簧座的设计还确保弹簧与弹簧座的接触不促进或加速弹簧或弹簧座的腐蚀。

现有技术的下弹簧座典型地包括单件式形成的弹簧座。单件式弹簧座具有与弹簧的终端匹配的成型部分和被焊接到支柱组件的减震器的外管的法兰部分。这些单件式下弹簧座具有形状成形过程的制约、用于加强弹簧座的设计中的制约、装配到减震器的困难、与水、沙子、灰尘和其它碎片的滞留相关的问题、与支柱组件和悬架组件的其它部件配合相关的问题，并且它们由于它们的单件式设计而较重。

发明内容

本部分提供本公开的总发明内容，而非其全部范围或其所有特征的全面公开。

本公开关注于一种多件式下弹簧座，其解决了与下弹簧座的单件式设计关联的各种问题和难题。多件式下弹簧座的使用允许优化设计，以满足特定应用的载荷需求。每个单独部件的材料、设计、厚度和形状可被优化用于特定应用。所述多件式下弹簧座的支撑（supports）的数量也可改变，以满足特定应用。所述座架的每一个起肋的作用，所述肋加强所述下弹簧座的强度并在开发所述下弹簧座时提供更大设计自由度。

进一步的应用领域由本文提供的描述将变得明显。在本发明内容中的描述和具体实例仅为了例示的目的，而非意欲限制本公开的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于选定的实施例而非所有可能实施方式的例示目的，而非意欲限制本公开的范围。

图1为使用根据本发明的麦弗逊支柱组件的汽车的例示；

图2为包含根据本发明的麦弗逊支柱组件的前悬架单元中的一个的侧视图；

图3为图2所示的下弹簧座组件的透视图；

图4为图2和图3所示的下弹簧座组件的透视图；

图5为图2-4所示的且弹簧座带被移走的下弹簧座的透视图；

图6为图2-5所示的典型的座架的透视图；以及

图7为根据本公开的座架的透视图。

相应的附图标记在附图的多个视图中始终表示相应的部分。

具体实施方式

现在将参考附图更加充分地描述示例实施例。

图1中示出包含具有根据本发明的支柱组件的悬架系统的车辆，且其通常由附图标记10表示。车辆10包括后悬架12、前悬架14和车身16。后悬架12具有适于可操作地支撑车辆的后轮18的横向延伸的后轴组件（未示出）。后轴组件通过一对减震器20和一对螺旋弹簧22被可操作地连接到车身16。相似地，前悬架14包括横向延伸的前轴组件（未示出），以可操作地支撑车辆的前轮24。前轴组件通过第二对减震器26和一对成形螺旋弹簧28被可操作地连接到车身16。减震器20和26用于缓冲车辆10的簧下部分（即，分别为前悬架12和后悬架14）和簧上部分（即，车身16）的相对运动。尽管车辆10已被描绘为具有前轴组件和后轴组件的客车，但减震器20和26可以用于其他类型的车辆和/或用在其他类型的应用中，例如包含独立的前悬架系统和/或独立的后悬架系统的车辆。进一步地，在此所使用的术语“减震器”是指一般而言的阻尼器，因而将包括麦弗逊支柱。同样，尽管前悬架14被例示为具有一对麦弗逊支柱或减震器26，如果需要，使后悬架12包含一对麦弗逊支柱或减震器26仍在本发明的范围内。

现在参照图2，用于车辆10的前轮组件被更加详细地例示。车身16限定包括车辆10的金属薄片的避震塔（shock tower）32，麦弗逊支柱组件34被安装在避震塔32内且包括以减震器26、螺旋弹簧28和上安装组件36的形式的伸缩设备。使用避震塔32将包括减震器26、螺旋弹簧28和上安装组件36的麦弗逊支柱组件34附接到车辆10。上安装组件36包括上固定架38、轴承组件40和上弹簧座42。上固定架38包括整体模制主体和刚性体构件，典型地由冲压钢制成。上安装组件36通过螺栓48被安装到避震塔32。轴承组件40摩擦配合在上固定架38的模制主体内以被安装在上固定架38中，使得轴承组件40的一侧相对于上固定架38和避震塔32被固定。轴承组件的第二侧相对于轴承组件40的第一侧、上固定架38和避震塔32自由旋转。

轴承组件40的自由旋转侧承载与轴承组件40的外径间隙配合的上弹簧座42。颠簸缓冲器50被设置在上弹簧座42和减震器26之间。颠簸缓冲器50包括由塑性防尘罩52保护的弹性材料。缓冲器盖54位于减震器26上，以与颠簸缓冲器50和塑性防尘罩52连接。

多件式下弹簧座60被附接到减震器26，并且螺旋弹簧28被设置在上弹簧座42和多件式下弹簧座60之间以使车身16从前悬架14分离。减震器26包括压力管62、活塞组件64和伸缩杆或活塞杆66。尽管减震器26被例示为单筒设计，对于减震器26，使用双筒减震器仍在本发明的范围内。同样，尽管减震器26被例示在图2中，应该理解，减震器20也可以包括在此针对减震器26描述的特征。

在将麦弗逊支柱组件34装配到车辆10中之前，进行麦弗逊支柱组件34的预装配。缓冲器盖54、颠簸缓冲器50和塑性防尘罩52被装配到减震器26。螺旋弹簧28被装配在减震器26上方，并被定位在多件式下弹簧座60内。上弹簧座42被装配到减震器26上，并相对于螺旋弹簧28被正确地定位。轴承组件40被定位在上弹簧座42之上，并且上固定架38被定位在轴承组件40之上。该整个组件被定位在装配机内，装配机压缩螺旋弹簧28以使活塞杆66的端部延伸通过位于上安装组件36内的孔。锁紧螺母68被螺纹承接在活塞杆66的端部上，以紧固麦弗逊支柱组件34的装配。

上固定架38被设计成对于车辆的右手侧和左手侧相同的部件，但是当其被放置在车辆的右侧或左侧时，其相对于减震器26和其关联的托架具有不同的定向。

现在参照图3-6，多件式下弹簧座60被更加详细地例示。多件式下弹簧座60包括弹簧座带70、多个座架72和加强环74。

弹簧座带70为具有托住螺旋弹簧28的大致U形横截面的环形构件。弹簧座带70可由金属制造，或者其可由塑料制造。当弹簧座带70由塑料制造时，能够实现额外重量的节省，来自螺旋弹簧28的磨损可被减少，并且实现更好的耐腐蚀性。这可以消除对于螺旋弹簧28的腐蚀保护的需求。用于弹簧座带70的优选塑料为具有50%玻璃纤维的PA66。

弹簧座带70限定多个可选择的调整片76。每个调整片76被设计用于被插入形成在多个座架72的每一个中的各自的槽78。调整片76和槽78的配合确保弹簧座带70在多个座架72上的恰当固定和定位。

图6例示多个座架72中的一个。尽管只有多个座架72中的一个被详细例示，但座架72的下面的描述适用于所有的多个座架72。每个座架72包括管附接部分80、大致竖直的支撑部分82和弹簧座带支撑部分84。

管附接部分80为被成形为与减震器26的压力管62匹配的弓形法兰区段。尽管多个座架72被例示为被附接到单筒减震器26的压力管62，但将多个座架72附接到双筒减震器的储存管仍在本公开的范围内。管附接部分80的弓形法兰部分限定多个突起86，多个突起86为用于将座架72凸焊到压力管62的焊接突起。弓形区段将管附接部分80连接到大致竖直的支撑部分82。

大致竖直的支撑部分82为限定一个或更多加强肋88的板形区段，一个或更多加强肋88使大致竖直的支撑部分82变硬。弹簧座带支撑部分84为托住弹簧座带70并限定槽78的大致U形区段。弹簧座带支撑部分84限定加强肋90，如图5所公开，加强肋90可为大致竖直的支撑部分82上的加强肋88的延长部分。

每个座架72可被单独设计用于满足座架72被设置的位置的特定需求。尽管本公开例示四个座架72，本公开可按照应用的要求使用少于四个或多于四个的座架72。根据特定应用的需求，每个座架72可制成有不同材料、不同厚度和不同形状。

加强环74为紧固每个座架72的上部的环形部件。每个座架72限定槽92，加强环74位于槽92内。加强环74可由金属制造，或者其可由塑料制造。加强环74阻止多个座架的旋转，该旋转可能由于从螺旋弹簧28通过弹簧座带70施加到多个座架72的载荷而发生。

本公开的另外的实施例包括没有突起86和不使用一个或更多加强环74的座架72。另外，当使用双筒减震器时，减震器的储存管可被型锻，这产生支撑并保护多件式弹簧座的肩部。

图7例示本公开的座架的不同实施例。座架72′被设计成在没有加强环74的情况下使用。座架72′与座架72相同，除接纳加强环74的槽92已被更换为包括第二多个突起86的第二或上管附接部分80之外。如图7所示，上管附接部分80的径向定位与下管附接部分80偏离，以容纳紧固有座架72′的型锻管。如果在管上没有摇晃，则上附接部分和下附接部分的位置将是相同的。

实施例的前面的描述被提供用于例示和描述的目的。其不是旨在穷尽或限制本发明。即使没有特别显示或描述，特定实施例的各个元件或特征通常不限定于该特定实施例，而是在适用的情况下可互换并可被用于选定的实施例。各个元件或特征也可以许多方式被改变。这种变型被认为不是背离本发明，并且在本发明的范围内旨在包括所有这种改变。

Claims (18)

1.一种支柱组件，包括：

包括上弹簧座的上安装组件；

附接到所述上安装组件的减震器；

附接到所述减震器的多件式下弹簧座；以及

设置在所述上弹簧座和所述多件式下弹簧座之间的弹簧。

2.根据权利要求1所述的支柱组件，其中所述多件式下弹簧座包括：

接合所述弹簧的弹簧座带；以及

附接到所述弹簧座带并附接到所述减震器的多个座架。

3.根据权利要求2所述的支柱组件，进一步包括接合所述多个座架中的每一个的加强环。

4.根据权利要求2所述的支柱组件，其中所述多个座架中的每一个包括：

附接到所述减震器的管附接部分；

附接到所述弹簧座带的弹簧座带支撑部分；以及

设置在所述管附接部分和所述弹簧座带支撑部分之间的竖直的支撑部分。

5.根据权利要求4所述的支柱组件，其中所述弹簧座带限定槽和调整片中的一个，并且所述弹簧座带支撑部分限定所述槽和所述调整片中的另一个，所述调整片接合所述槽，以将所述弹簧座带相对于所述弹簧座带支撑部分定位。

6.根据权利要求4所述的支柱组件，其中所述竖直部分限定加强肋。

7.根据权利要求6所述的支柱组件，其中所述弹簧座带支撑部分限定加强肋。

8.根据权利要求4所述的支柱组件，其中所述弹簧座带支撑部分限定加强肋。

9.根据权利要求4所述的支柱组件，其中所述管附接部分限定接合所述管的突起。

10.根据权利要求2所述的支柱组件，其中所述弹簧座带限定调整片和槽中的一个，并且所述多个座架中的一个限定所述槽和所述调整片中的另一个，所述调整片接合所述槽，以将所述弹簧座带相对于所述多个座架中的所述一个定位。

11.根据权利要求2所述的支柱组件，其中所述弹簧座带限定多个调整片和多个槽中的一种，并且所述多个座架限定所述多个槽和所述多个调整片中的另一种，每一个调整片接合相应的槽，以将所述弹簧座带相对于所述多个座架定位。

12.根据权利要求2所述的支柱组件，其中所述多个座架中的每一个限定加强肋。

13.根据权利要求2所述的支柱组件，其中所述多个座架中的每一个包括：

附接到所述管的弓形法兰部分；

附接到所述弹簧座带的大致U形弹簧座带支撑部分；以及

设置在所述弓形法兰部分和所述大致U形弹簧座带支撑部分之间的板形竖直支撑部分。

14.根据权利要求13所述的支柱组件，其中所述弹簧座带限定槽和调整片中的一个，并且所述大致U形弹簧座带支撑部分限定所述槽和所述调整片中的另一个，所述调整片接合所述槽，以将所述弹簧座带相对于所述大致U形弹簧座带支撑部分定位。

15.根据权利要求13所述的支柱组件，其中所述板形竖直部分限定加强肋。

16.根据权利要求15所述的支柱组件，其中所述大致U形弹簧座带支撑部分限定加强肋。

17.根据权利要求13所述的支柱组件，其中所述弹簧座带支撑部分限定加强肋。

18.根据权利要求4所述的支柱组件，其中所述弓形法兰部分限定接合所述管的突起。

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