CN103328236A - 汽车轴的弹簧承载座的弹簧承载臂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车轴、尤其是门式桥的弹簧承载座的弹簧承载臂，该弹簧承载臂具有弯曲延伸的纵段(1)、与该纵段连接的并且相对于该纵段横向延伸的横段(2)以及特别地用于与轮毂变速箱的连接的法兰段(3)，其中，横段(2)容纳至少一个用于减震器(18)和/或弹簧装置连接的固定点(4，5)，其特征在于，弹簧承载臂整体构成为由轻金属合金构成的铸件并且具有至少一个加固筋。此外，本发明涉及一种汽车轴，其中，在弹簧承载座的区域中使用上面提到的弹簧承载臂。

Description

汽车轴的弹簧承载座的弹簧承载臂
技术领域
本发明涉及一种汽车轴、尤其是门式桥的弹簧承载座的弹簧承载臂，具有弯曲地延伸的纵段、与该纵段连接且相对于该纵段横向延伸的横段以及特别地用于与轮毂变速器壳体连接的法兰段，其中，横段容纳至少一个用于与减震器和/或弹簧装置连接的固定点。此外，本发明涉及一种汽车轴，其中可以在弹簧承载座的区域中使用上述弹簧承载臂。
背景技术
汽车轴中应用弹簧承载座的弹簧承载臂是为了把相应的汽车轴连接到相应汽车的弹簧元件和减震元件上。特别是在公交车的汽车轴中，一个弹簧承载座有两个承载臂，通过该承载臂在汽车纵向上在汽车轴的车轮前后设置与定位在此处的减震器和空气弹簧的连接。在这种情况下，每一个弹簧承载座可以由多个单独的承载臂组成，该承载臂与位于中间的壳体、例如轮毂壳体接合，或者也可以实施成单件式结构。此外，带有位于中间的壳体的单件式设计也是常见的。
在城市交通的低车架公交车的领域内，汽车轴为此通常被实施成门式桥，其中轴差速器与分别设置在轮毂中的轮毂变速器连接。通过实施为减速装置的轮毂变速器，可以在此降低汽车轴的水平高度，进而降低车身相对于地面的水平高度。在这种情况下，每个弹簧承载座通常以其弹簧承载臂固定在相应的轮毂变速器壳体上或者与轮毂变速器壳体实施成单件式结构。
文献DE10028278B4涉及了一种门式桥的弹簧承载座，其实施为单件式或多件式并且包括两个弹簧承载臂。在此，弹簧承载臂具有弯曲的纵段，横向延伸的横段与该纵段相连。此外，在纵段的远离横段的末端设有法兰段，通过这个法兰段实现了与容纳车轮的相应的轮毂变速器的壳体的连接或者在弹簧承载座单件式的实施方式中在该法兰段的区域中实现到位于中间的壳体的过渡。目前尤其为了减少弹簧承载臂的结构空间，弹簧承载臂的纵段、横段和法兰段都各自设计成实心体。
发明内容
基于现有技术的弹簧承载臂，本发明的目的在于，提供一种汽车轴的弹簧承载座的弹簧承载臂，其在保持同等的负载能力下具有很小的重量。
上述目的基于权利要求1的前序部分并结合其特有特征来实现。本发明的相应的有利改进方案在其后的从属权利要求中给出。
依照本发明，弹簧承载臂包括弯曲延伸的纵段，与该纵段连接且相对于该纵段横向延伸的横段以及法兰段。在此，横段具有至少一个用于与减震器和/或弹簧装置的连接的固定点。在这里，纵段的弯曲延伸理解为在横段的方向上的弯曲，但是也可以理解为在弹簧承载臂的与其正交的横向方向上附加的或者替代的弯曲。在这里，横段相对于纵段的横向延伸指的是相对于弹簧承载臂的纵向方向主要为正交的延伸。横段的至少一个固定点优选通过用于构造与减震器和/或者弹簧装置的螺旋连接的孔示出。在这里，减震器和弹簧装置可作为共同的组件只与一个固定点相连，但是也可作为单独的构件分别与在横段上的相应固定点联接。在这里，减震器尤其指的是液压减震器。作为弹簧装置在本发明的范围内尤其考虑汽车的空气弹簧装置。
本发明当前包括的技术教导为，弹簧承载臂整体构成为由轻金属合金构成的铸件并且具有至少一个加固筋。弹簧承载臂的这种构型的优点是，通过使用轻金属合金可使重量显著下降，但是在这里，通过设置相应的加固筋可实现铸铁变型的负荷能力。此外，通过使用轻金属合金由于可能更大的切削速度通常也可获得各个弹簧承载臂的更快速的切削制造加工。在这里，作为轻金属合金，尤其考虑使用材料EN-AC-AlSi7Mg0.3ST6或者使用类似的材料。
在本发明的改进方案中，纵段被在背离横段的侧面设有加固筋。通过在所述区域中设置筋尤其可改善弹簧承载臂的震动情况。
根据本发明的一个另外的有利的实施方式，在下侧上设置有一个在法兰段和至少一个固定点之间并且沿着纵段延伸的肋片，该肋片至少在纵段的一个区域中构造成凸起形。在此，有利地，横段具有第一固定点和第二固定点，其中，肋片从法兰段开始经过第一固定点延伸到第二固定点。在此，所述构型整体上具有的优点是，可通过在负载情况下负荷拉力的肋片以力线最优或构件应力最优的方式实施几何构型。因此可能的是，即使轻金属合金的硬度较低，在节省材料的实施情况下同时可具有足够的承载能力。
在本发明的改进方案中，法兰段和至少纵段的局部实施成空心的。借助于部分实施为空心体可节省材料并且可进一步降低制造费用和重量。在此，通过将空心腔移位到法兰段的区域和纵段的相邻的区域中，可能的是，最大限度地无芯浇铸弹簧承载臂。在此，在浇铸过程中，可通过一侧支承的外芯或滑块呈现出空心腔，从而使加工过程相应简化。在这里普遍地，根据本发明的弹簧承载臂的几何构型是适宜沙铸的和冷铸铸造的。
根据本发明的一个另外的改进方案，在法兰段和至少一个固定点的连接面旁边只设置斜面。因此，可实现减少腐蚀的构件，这是因为在汽车运行时到达弹簧承载臂上的液体由于重力并且通过面的斜度流走。为了弹簧承载臂的进一步减少腐蚀，在本发明的范围内可以设想的是，通过具有非金属辐射材料的清洁射线执行表面处理。
根据本发明的一个另外的有利的改进方案，法兰段和/或至少一个固定点的连接面设置有分离介质。通过在所述区域设置有合适的分离介质可避免在弹簧承载臂和相邻构件之间的直接接触并且由此最大限度地避免在两个连接件之间的接触腐蚀。在这里，考虑使用常用的表面分离介质。
在本发明的改进方案中，所述至少一个固定点具有连接元件，该连接元件由位于横段上方以及下方的弹性体组成，这些弹性体分别以一通孔与所述至少一个固定点的孔同轴地设置并且在此通过轴向凸起的成型部镶嵌到该孔的周边中。因此，有利地，避免在弹簧承载臂和与其在所述区域中连接的构件、尤其是减震器之间的接触腐蚀，为此通过由此根据弹性铰链的方式实施的连接元件只形成在弹簧承载臂和相应构件之间间接的连接。因为通过轴向凸起的成型部阻止了与相邻构件的被引导穿过固定点之孔的元件的直接接触。
在本发明的改进方案中，所述至少一个固定点和法兰段的连接面是浇铸完成或切削加工的。通过这种措施，在所述区域中保证用于连接的足够的表面特性，但是同时，制造费用由于此外保留不加工的铸造表面而保持很低。
在上述情况中，法兰段和所述至少一个固定点的连接面理解为在弹簧承载臂连接到相邻构件上时与相邻构件或与在这里使用的连接件相接触的面。在这里，关于法兰段，用于在相邻的壳体上固定的旋接点尤其指的是相应的螺栓头承载面或用于与相邻的构件材料配合地连接(例如焊接)的连接面。至少一个固定点的连接面理解为横段与相邻构件处于接触的面和/或者用于使横段与相邻构件连接的面。
本发明不局限于给出的、独立权利要求或从属权利要求的特征的组合。此外，能够将各个特征彼此组合，只要该特征也来自权利要求、以下对实施方式的描述或直接来自图。权利要求通过附图标记对附图的引用不应限制权利要求的保护范围。
附图说明
下面参照附图连同本发明的优选实施方式的描述进一步描述其他的改善本发明的办法。附图中：
图1示出根据本发明的弹簧承载臂的优选实施方式的立体图；
图2示出根据本发明的、图1的弹簧承载臂的另一个立体图；
图3示出根据本发明的、图1的弹簧承载臂的侧视图；和
图4示出根据本发明的弹簧承载臂的固定点和连接元件的区域中的截面图。
具体实施方式
由图1表明本发明的弹簧承载臂的优选设计的立体图。弹簧承载臂一体式地被实施为由EN-AC-AlSi7Mg0.3ST6构成的铸件并且具有纵段1，相对于纵段1横向延伸的横段2和法兰段3，该法兰段被设置在纵段1的背离横段2的端部上。结合在图2中的另一立体图和在图3中的侧视图可知道，纵段1具有在横段2的方向上、以及在与其正交的横向方向上定向的弯曲部。在此，纵段在横向方向上的延伸从法兰段3起朝横段2的方向减少为对应于横段在此方向上的延伸的量。此外，弹簧承载臂在法兰段3的区域内并且在纵段1的一部分上实施为空心体。
此外，如由图1和图2可见的是，横段2具有第一固定点4和第二固定点5，通过所述固定点通过相应设置的孔6和7可实现根据本发明的弹簧承载臂与汽车的减震器和空气弹簧装置的连接。在这里，在根据本发明的弹簧承载臂的安装状态下，在汽车轴的区域中，通过第一固定点4实现与空气弹簧装置的连接并且通过第二固定点5实现与汽车的减震器的连接。此外，在法兰段3上设置旋接点8，根据本发明的弹簧承载臂通过该旋接点特别地可与汽车的门式桥的轮毂变速器壳体连接。
此外，由图1可见的是，纵段1具有与横段2相反地定向的加固筋9，其构造在纵段1的侧面上。通过该加固筋9可以尤其改善弹簧承载臂的振动情况。此外，在所述侧面的区域中设置有旋接点10，通过这些旋接点可实现与汽车的稳定器的连接。
此外，根据本发明的弹簧承载臂具有肋片11，其(尤其在图2中可见的)在底面上从法兰段3出发，沿着纵段1延伸并且通过第一固定点4延伸到第二固定点5。在此，肋片11在纵段1的区域中构造成凸起12，如由图3可见的。通过肋片11可实现本发明的弹簧承载臂的应力最优的几何形状，从而可节省在法兰段3到横段2的连接区域中的材料。
此外，在法兰段3区域中的连接面13和14被切削修整并且固定点4和5的连接位置15和16被铸造完成。用于与在汽车的稳定器连接的、在纵段1的侧面区域中的连接面17也在弹簧承载臂的随后进行的浇铸之后被切削修整。因此，在各个连接面13到17中实现了足够表面特性，以保证相邻零件的最优的贴靠或连接元件、如螺栓的最优的安放。此外，通过已知的面的仅部分必要的修整可保持制造费用很低。此外，在连接面13到17的旁边斜地实施弹簧承载臂的面，从而在所述区域中没有液体可积聚并且没有液体可引起相应的腐蚀。
作为其他特点，在连接面13的区域中的法兰段3和在连接面15的区域中的第一固定点4分别配备(当前没有进一步示出的)分离介质，通过该分离介质阻止弹簧承载臂与在安装情况下相邻的构件的直接接触。相应地，可避免在所述区域中出现的接触腐蚀。
最后，由图4表明在横段2的第二固定点5的区域中的截面图。为了连接根据本发明的弹簧承载臂与(这里未进一步详细示出的)减震器18，在第二固定点5的区域中设置连接元件19，其由两个弹性体20和21组成。在此，这两个弹性体20和21分别具有一个通孔22和23，通过该通孔它们分别与第二固定点5的孔7同轴地定位。此外，在两个弹性体20和21上构造有轴向凸出的成型部24和25，弹性体20和21分别通过所述成型部沿轴向镶嵌到孔7的周边中。通过所述构型，弹簧承载臂与减震器18只间接地通过处于中间的弹性体20和21相连，使得在两个连接配对件之间可没有接触出现并且因此可以没有接触腐蚀出现。
借助于根据本发明弹簧承载臂的构型，可在保持刚性特性的同时实现明显的重量降低。此外，通过各个连接面的设计，根据本发明的弹簧承载臂的特点在于低的制造费用。此外，也通过表面构型以及连接面的构型避免产生腐蚀的危险。
附图标记列表
1  纵段
2  横段
3  法兰段
4  第一固定点
5  第二固定点
6  孔
7  孔
8  旋接点
9  加固筋
10 旋接点
11 肋片
12 凸起
13 连接面
14 连接面
15 连接面
16 连接面
17 连接面
18 减震器
19 连接元件
20 弹性体
21 弹性体
22 通孔
23 通孔
24 成型部
25 成型部

Claims (10)

1.一种汽车轴的弹簧承载座的弹簧承载臂，尤其是门式桥的弹簧承载座的弹簧承载臂，该弹簧承载臂具有弯曲延伸的纵段(1)、与所述纵段(1)连接的并且相对于该纵段横向延伸的横段(2)以及特别地用于与轮毂变速箱连接的法兰段(3)，其中，所述横段(2)容纳至少一个用于与减震器(18)和/或弹簧装置连接的固定点(4，5)，其特征在于，所述弹簧承载臂整体构成为由轻金属合金构成的铸件并且具有至少一个加固筋。
2.根据权利要求1所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，所述纵段(1)在背离所述横段(2)的侧面上设有加固筋(9)。
3.根据权利要求1所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，在底面上设置有在所述法兰段(3)和所述至少一个固定点(4，5)之间并且沿着所述纵段(1)延伸的肋片(11)，该肋片至少在所述纵段(1)的区域中构造成凸起形。
4.根据权利要求3所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，所述横段(2)具有第一固定点(4)和第二固定点(5)，其中，所述肋片(11)从所述法兰段(3)开始经过所述第一固定点(4)延伸到所述第二固定点(5)。
5.根据权利要求1所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，所述法兰段(3)实施成空心并且至少局部相邻的所述纵段(1)实施成空心。
6.根据权利要求1所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，在所述法兰段(3)和所述至少一个固定点(4，5)的连接面(13，14，15，16，17)旁边仅设置斜面。
7.根据权利要求1所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，所述法兰段(3)和/或所述至少一个固定点(4，5)的连接面(13，14，15，16，17)设有分离介质。
8.根据权利要求1所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，所述至少一个固定点(5)具有一个连接元件(19)，该连接元件由设置在所述横段(2)上面和下面的弹性体(20，21)组成，所述弹性体分别以一通孔(22，23)相对于所述至少一个固定点(5)的孔(7)同轴地设置并且在此分别通过轴向凸出的成型部(24，25)镶嵌到所述孔(7)的周边中。
9.根据权利要求1所述的弹簧承载臂装置，其特征在于，所述至少一个固定点(4，5)和所述法兰段(3)的连接面(13，14，15，16，17)是浇铸完成的或切削加工的。
10.一种用于连接轮架和汽车车身的汽车轴、尤其是门式桥，包括具有根据上述权利要求中任一项所述的弹簧承载臂的、单件式或多件式实施的弹簧承载座。
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