CN102791501B - 用于车辆的止推轴承和悬挂 - Google Patents

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Abstract

用于机动车的悬挂止推轴承装置包括滚动轴承（22），所述滚动轴承（22）形成止推且设置有上环，下环和放置在所述环之间的至少一排滚动元件，轴承盖（18）与所述上环接触，支撑盖（20）与所述下环接触且形成用于悬挂弹簧（12）的轴承装置。至少其中一个所述盖包括由至少第一合成材料形成的主体和至少部分地由所述主体覆盖的插入件（34）。所述插入件由不同于所述第一合成材料的至少第二合成材料形成。

Description

用于车辆的止推轴承和悬挂
技术领域
本发明涉及悬挂止推轴承装置领域，该装置特别用于机动车上的用于转向轮悬挂的麦弗逊支杆中。
背景技术
该悬挂止推轴承装置通常包括滚动轴承，该滚动轴承形成轴向止推且包括上环和下环，在上环和下环之间布置有多个滚动元件，例如球或者滚柱。优选地，具有倾斜地接触的滚动轴承用于使得可以吸收施加在装置上的径向力和轴向力。上和下环通常被安装与上和下支承或者支撑部件，诸如盘或者盖接触。该上和下盖形成用于滚动轴承的环的壳体，且使得可以提供所述环和邻接的元件之间的干涉。
该悬挂止推轴承放置在车辆的主体和悬挂弹簧之间的麦弗逊支杆的上部分。该弹簧通常围绕减震活塞杆安装，该减震活塞杆的端部通过过滤振动的弹性挡块连接至车辆主体。该悬挂弹簧，通常是螺旋弹簧，轴向直接或者间接地位于悬挂止推轴承装置的下支承盖上。为了它的部分，上轴承盖相对于车辆主体固定。
该悬挂止推轴承装置使得可以在悬挂弹簧和车辆主体之间传递轴向力，而同时允许下轴承盖和过滤弹性挡块之间的旋转运动，其来自于车辆的转向轮的转动和/或来自于悬挂弹簧的压缩。
专利申请FR-A1-2811264，FR-A1-2857906和WO-A1-2009/030842说明了该悬挂止推轴承装置，其包括下支撑盖和安装以使得抵靠它的滚动轴承。该下支撑盖由合成材料制成且包括金属加强框架或者插入件，其改进了盖抵抗由悬挂弹簧施加的力的机械强度。
因为加强插入件由金属制成，它必需完全沉入在下支撑盖内部以为了避免依靠抗腐蚀表面处理，诸如电泳现象。特别地，这些处理非常昂贵且使用它们会引起污染。
并且，用于制造该盖的方法相对延长和复杂，因为不得不通过切割和锻造金属板坯料首先形成加强插入件，接着盖的合成材料不得不过模制在其上面，因此插入件形成。并且，插入件增加了下支撑盖的整个重量且更通常地，增加了悬挂止推轴承装置的总的重量。
发明内容
本发明的目标是弥补这些缺陷。
更特别地，本发明的目标是提供简单设计的经济的悬挂止推轴承装置，其易于制造且重量轻。
在一个实施例中，用于机动车的悬挂止推轴承装置包括滚动轴承，所述滚动轴承形成止推且设置有上环，下环和放置在所述环之间的至少一排滚动元件，与上环接触的轴承盖，以及与下环接触且形成用于悬挂弹簧的支撑装置的支撑盖。至少其中一个所述盖包括由至少第一合成材料形成的主体和至少部分地由主体覆盖的插入件。所述插入件由不同于第一合成材料的至少第二合成材料形成。所述盖的主体和形成所述主体的框架的插入件用不同类型的合成材料模制在彼此上。
用合成材料制造插入件使得可以在它的生产中具有大的灵活性而且使得如果需要的话易于变化它的厚度。并且，相对于包括金属加强插入件的盖，它减轻了盖的重量。并且，该盖的制造得以简化且相对变快。在使用后，所述盖也可以更容易地回收。
在一个实施例中，插入件的合成材料是刚性的，主体的合成材料更具有柔性。所述插入件因此形成了强化或者刚性插入件或者框架，使得可以加强盖抵抗由悬挂弹簧所施加的力的机械强度。可以提供具有可变厚度的区域的插入件，这取决于将要承受的力的强度。
可替换地，插入件的合成材料是柔性的，但主体的合成材料更具有刚性。在这种情况下，主体的合成材料使得可以经受和传递由悬挂弹簧施加的力，由更柔性和更便宜的材料制成的插入件使得可以减少所述盖的整体成本。插入件形成用于盖的主体的填充框架以获得低成本盖。
在这种情况中，所述盖的主体可以包括加强肋条，用于加强盖抵抗由悬挂弹簧施加的力的机械强度，插入件包括匹配形状的凹槽，在所述凹槽中所述肋条至少部分地延伸。
插入件可以完全地嵌入在所述盖的主体中。可替换地，插入件可以部分地嵌入在所述主体中。
优选地，插入件包括环形径向部分。插入件也可以包括轴向地延伸径向部分的内边缘的轴向部分。
在一个实施例中，支撑盖包括插入件。可替换地，或者组合地，支撑盖也可以包括插入件。
根据另一方面，麦弗逊支杆也可以包括阻尼器和上述的悬挂止推轴承装置。
附图说明
在研究作为非限制性例子且由附图示出的实施例的详细说明之后，将更好地理解本发明。在附图中，
图1至图4是根据本发明的第一、第二、第三和第四实施例的悬挂止推轴承装置的轴向截面的视图。
具体实施方式
图1示出了总体上由附图标记10表示的悬挂止推轴承装置，其设计为安装在机动车辆的底盘的元件和螺旋型悬挂弹簧12之间。装置10围绕减震杆14放置，减震杆的轴线16被认为是垂直的，所述杆是轴向细长的，呈回转圆柱体的形式。该悬挂弹簧12围绕减震杆14安装。
具有其轴线16的装置10包括上轴承盖18，其设计为抵靠插入在装置和车辆底盘之间的过滤弹性挡块(filteringelasticblock)，下支撑盖20形成用于悬挂弹簧12的支撑装置，以及滚动轴承22轴向放置在所述盖之间且形成轴向止推。
轴承盖18可以包括通过模制例如聚酰胺的合成材料制成的单件主体。它包括环形实体部分18a，其上径向表面18b被设计为与过滤弹性挡块接触。轴承盖18还包括内环形轴向裙部18c，内环形轴向裙部是薄的且大致放置在实体部分18a的孔的延伸中且轴向向下延伸。
轴承盖18还包括薄的外环形轴向裙部18d，其通过向内延伸所述裙部的上端部的径向部分连接至上径向表面18b。可以是圆周连续或者不连续的向内定向的钩状部18e布置在外轴向裙部18d的孔上，在它的下端部的附近。钩状部18e在着支撑盖20的方向径向向内定向。
滚动轴承22具有它的轴线16，包括上环24和下环26，在它们之间容置有一排滚动元件28，其在该例子中以球的形式制成。还设置保持架30以保持在滚动元件28之间的均匀圆周间隔。滚动元件28被放置在由上环24和下环26形成的滚道之间。有利地，这些环可以通过切割和锻造一个以及相同的薄的金属板坯料获得，这是因为上环24的外直径大致等于下环26的内直径。
上环24具有环形部分(toroidalportion)24a，其与轴承盖18的实体部分18a的匹配表面18f接触。该环形部分24a通过相对凹腔的环形部分24b向内延伸，相对凹腔的环形部分24b延伸至实体部分18a的下径向表面的附近，内轴向裙部18c从其延伸。环形部分24a的外表面在横截面中呈现四分之一圆的凹入内轮廓且形成用于滚动元件28的环形滚道。
下环26也包括环形部分26a，其内表面具有在横截面中呈现四分之一圆的凹入内轮廓且形成用于滚动元件28的环形滚道。该环形部分26a接触抵靠支撑盖20且通过短的径向部分向外延伸。保持架30径向地位于上环24的环形部分24b和下环26的环形部分26a之间。
支撑盖20包括主体32和插入件34以加强所述主体，以为了增加所述盖抵抗来自于通过悬挂弹簧12施加的力的载荷。
主体32由合成材料制成且包括呈径向盘形状的部分36和放置在内部且轴向地延伸远离上轴承盖18的环形轴向裙部38。裙部38在它的下端部包括向外定向的限定了凹槽42的径向凸出部40，凹槽42使得可以保持用于减震杆14的保护性皱纹管(bellows)(未示出)。
部分36包括小轴向直径的圆柱外表面36a，从其下端部，环形截头圆锥形表面向内延伸，其通过环形径向表面36b向内延伸，限定了用于悬挂弹簧12的顶端绕组(topendturn)的支承表面。径向表面36b的小直径边缘通过圆整表面且接着通过允许对中弹簧12的裙部38的外轴向表面38a向内和向下延伸。
在轴向外表面36a的上端部附近，主体32的部分36包括轴向环形肋条36c，其向着轴承盖18延伸，同时保持一定距离。肋条36c的外表面包括向着支撑盖20径向向外指向的钩状件37，其可以是圆周连续的或者不连续的。钩状件37具有大于轴承盖18的钩状件18e的直径的外直径，且轴向放置在钩状件18e之上以使得万一支撑盖20和轴承盖18开始分离的话能够与所述钩状件在直径上干涉。钩状件37因此形成用于轴承盖18相对于支撑盖20的轴向保持的装置，以为了防止形成装置10的元件在它安装在车辆的麦弗逊支杆之前分离。
肋条36c径向地围绕滚动轴承22的下环26。肋条36c的上端部通过环形表面36d向内延伸，环形表面36d与下环26的且具有匹配形状的环形部分26a接触。环形表面36d通过环形截头圆锥形表面向内延伸，从环形截头圆锥形表面向内延伸有环形径向表面36e，环形径向表面36e在小直径边缘通过向下延伸的环形轴向表面36f被延伸。轴向表面36f的下端部通过圆整表面36g延伸，它本身通过形成裙部38的孔的内轴向表面38b轴向向下延伸。
环形加强插入件34通过模制刚性合成材料制成为一件。加强插入件34包括圆柱环形轴向部分34a，其通过圆整部分从上端部向外延伸，环形径向部分34b从圆整部分径向向外延伸。轴向部分34a在裙部38内部轴向延伸。径向部分34b径向地延伸至部分36中。它轴向地位于接近径向表面36b且径向地延伸超出所述表面。轴向部分34a和径向部分34b基本上为L形横截面。在该例子中，加强插入件34完全嵌入在主体32中。
加强插入件34使得可以加强支撑盖20且可以保证良好地将来自于由悬挂弹簧12施加的力的轴向和径向载荷传递至滚动轴承22。为了该目的，加强插入件34由合成材料制成，该合成材料比用于盖的主体32的材料更为刚性。插入件34的刚性合成材料可以例如是聚酰胺PA6.6，聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamidePPA)，聚亚苯基砜(polyphenylenesulphonePPS)，丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物(acryllonitrile-butadiene-styreneABS)等。它可以或者不可以填充有玻璃或者碳纤维。
支撑盖20的主体32以比加强插入件34所使用的合成材料更柔性的合成材料设计。例如未填充的聚酰胺PA或者弹性材料，诸如，聚亚安酯PU，腈橡胶NBR，氢化氰橡胶HNBR，热塑性聚亚安酯TPU等。
支撑盖20包括由柔性材料制成的主体32和由刚性材料制成的加强插入件34以为了提高盖的刚性和允许在悬挂弹簧12和滚动轴承22之间的良好的力传递。插入件34的形状和厚度可以适于该目的。例如它可以局部地增加插入件的厚度，这与由悬挂弹簧12所施加的力相关，该力必须被吸收且因此增加了支撑盖20的机械强度。加强插入件34可以因此具有可变厚度以为了局部加强它的机械强度。在变化的实施例中，可以的是提供不具有轴向部分34a的加强插入件34。
在上述实施例中，支撑盖20包括加强插入件34以增加它的机械强度抵抗由悬挂弹簧12所施加的力。可替换地，可以提供装置10，其包括与上轴承盖18关联的加强插入件，如图2所示，表示第二实施例，其中相似的元件使用相同的附图标记。
轴承盖18包括环形加强插入件60，其通过模制诸如聚酰胺PA6.6，聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamidePPA)，聚亚苯基砜(polyphenylenesulphonePPS)，丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物(acryllonitrile-butadiene-styreneABS)等的刚性合成材料制成为一件。该合成材料可以或者不可以填充有玻璃或者碳纤维。在该例子中，加强插入件60完全嵌入在轴承盖18的主体中。它包括轴向部分60a，其通过圆整部分从上端部向外延伸，径向部分60b从所述圆整部分径向向外延伸。轴向部分60a和径向部分60b通常为L形横截面。轴向部分60a和径向部分60b各自轴向地和径向地延伸进入轴承盖18的主体的实体部分18a中。轴向部分60a轴向地位于内轴向裙部18c的延伸上。轴向部分62因此向着装置的内部相对于上环24的环形部分24a径向地偏置。径向部分60b轴向地位于轴承盖18的上径向表面18b和所述盖的环形表面18f之间。径向部分60b的大直径外边缘向着外侧相对于上环24稍微地偏置。轴承盖18的主体过模制在加强插入件60上。
加强件60使得可以加强轴承盖18且保证了良好地传递汽车底盘的轴向和径向负载，这些负载引起由悬挂弹簧12所施加的以及由具有倾斜接触的滚动轴承22所传递的力。轴承盖18的主体通过模制合成材料制成，该合成材料比加强插入件34所使用的合成材料更为柔性，例如未填充聚酰胺PA或者弹性材料，诸如聚亚安酯PU，腈橡胶NBR，氢化氰橡胶HNBR，热塑性聚亚安酯TPU等。
在之前所述的两个实施例中，悬挂止推轴承装置包括盖，在该盖中，抵抗由悬挂弹簧施加的力的机械强度通过使用加强插入件得以改进，该加强插入件由比所述盖的主体所使用的材料更为刚性的材料制成，如果需要的话，其形状和厚度适应于用于吸收力的区域。
图3和图4中所示的实施例分别不同于图1和图2的实施例，不同之处分别在于支撑盖20的插入件34和轴承盖18的插入件60分别是由比支撑盖20的主体32所使用的材料和比轴承盖18的主体所使用的材料更为柔性的合成材料制成。插入件34、60可以例如由未填充聚酰胺PA或者弹性材料，诸如聚亚安酯PU，腈橡胶NBR，氢化氰橡胶HNBR，热塑性聚亚安酯TPU等制成。支撑盖20的主体以及轴承盖18的主体可以由聚酰胺PA6.6，聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamidePPA)，聚亚苯基砜(polyphenylenesulphonePPS)，丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物(acryllonitrile-butadiene-styreneABS)等制成。
在这些实施例中，盖的刚性主体使得可以吸收由悬挂弹簧12所施加的力，由合成材料制成的形成填充插入件的插入件34和60成本小于用于所述主体的材料从而减少所述盖的整体成本。
在该变化中，可以为支撑盖20和/或轴承盖18提供加强肋条，以为了加强抵抗由悬挂弹簧12施加的力，该插入件接着优选地能够包括匹配形状的凹槽，所述肋条在凹槽中延伸。凹槽也可以使得改进形成过模制在插入件上的盖的主体的合成材料的耦合。具体地，在过模制操作期间，围绕整个插入件的合成材料渗透整个凹槽。
在所述的实施例中，或者下轴承盖或者上支撑盖包括插入件。然而，可以理解的是不偏离本发明的内容，也可能通过为下轴承盖和上支撑盖的每一个提供插入件以组合这些布置。还可能的是，插入件不是整个嵌入在对应的盖的主体中，这是因为它由合成材料制成且因此不遭受腐蚀。作为变化，插入件可以不具有轴向部分且仅包括径向部分，并且因此具有扁平形状。

Claims (11)

1.用于机动车的悬挂止推轴承装置，包括滚动轴承(22)，所述滚动轴承(22)形成止推且设置有上环，下环和放置在所述环之间的至少一排滚动元件，与所述上环接触的轴承盖(18)，与所述下环接触且形成用于悬挂弹簧(12)的支撑装置的支撑盖(20)，至少其中一个所述盖包括由至少第一合成材料形成的主体和至少部分地由所述主体覆盖的插入件(34；60)，其特征在于：所述插入件由不同于所述第一合成材料的至少第二合成材料形成，所述至少第一合成材料和至少第二合成材料中的一个是柔性的，所述至少第一合成材料和至少第二合成材料中的另一个是更加刚性的。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述插入件的合成材料是刚性的以及所述主体的合成材料是更加柔性的。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述插入件的合成材料是柔性的以及所述主体的合成材料是更加刚性的。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述盖的主体包括加强肋条用于加强所述盖抵抗由所述悬挂弹簧施加的力的机械强度，所述插入件包括匹配形状的凹槽，在所述凹槽中所述肋条至少部分地延伸。
5.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中所述插入件(34；60)完全地嵌入在所述盖的主体中。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述插入件包括环形径向部分(34b；60b)。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述插入件包括轴向地延伸径向部分的内边缘的轴向部分(34a；60a)。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述盖的主体过模制在所述插入件上。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述轴承盖(18)和/或所述支撑盖(20)包括所述插入件。
10.一种支杆，其包括根据前述权利要求任一项所述的悬挂止推轴承装置和减震器。
11.一种机动车，其包括至少一个根据权利要求10所述的支杆。
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