CN103395444B - 具有车削的阻尼器夹具的枢轴轴承 - Google Patents

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Abstract

用于车轮悬架的枢轴轴承，特别地用于机动车辆的前轴，包含车轮轴承接收器、转向臂、带有阻尼器夹具的弹簧支柱接收器、以及承载件肋，其中弹簧支柱接收器的阻尼器夹具面向车辆外侧，且枢轴轴承在车轮轴承接收器与阻尼器夹具之间的区域中具有开口。

Description

具有车削的阻尼器夹具的枢轴轴承
技术领域
本发明有关于一种用于车轮悬架的枢轴轴承，特别地，针对用于机动车辆的前轴，其包含车轮轴承接收器、转向臂、带阻尼器夹具的弹簧支柱接收器以及承载件肋。
背景技术
枢轴轴承构成一种介于机动车辆的前轴上的阻尼器或弹簧支柱、车轮轴承、转向齿轮与横向控制臂之间的连接。
DE 102 12 873 B4公开了一种枢轴轴承，其中弹簧支柱以其自由下端插入到设于枢轴轴承上的夹圈内，该夹圈借助于螺栓-螺母连接而拧紧/张紧从而使得枢轴轴承被牢固地保持在弹簧支柱的下端上。 这样一种枢轴轴承的缺点在于庞大的构造，由于较大夹具抵靠车辆内侧而定向，其具有较高的重量；在现代车辆中，这是不合需要的，因为目的是为了降低燃料消耗。
DE 10 2005 040 101 A1公开了一种枢轴轴承，其中夹具由一个布置于另一个上方的两个夹圈形成。这不太庞大，但为了保证最佳地容纳弹簧支柱而精确生产夹圈中的圆锥是很昂贵的。
CH 659 442公开了一种枢轴轴承，其具有在车辆外侧的方向上布置的阻尼器夹具。但是，螺栓被布置成使得其以分段方式与弹簧支柱管相交，这造成了弹簧支柱额外变形的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提出一种枢轴轴承和一种相关联的方法，其允许最佳阻尼器夹持、且耐受所出现的荷载。 由于仿生学结构/构造，也实现了重量节省。而且，目的是为了以一种方法生产枢轴轴承，该方法直至枢轴轴承准备安装都需要尽可能少的额外工作步骤。
根据本发明实现这个目的，其中弹簧支柱接收器的阻尼器夹具面向车辆外侧，且枢轴轴承在介于车轮轴承接收器与阻尼器夹具之间的区域中具有开口。该开口用于阻尼器夹具的两个夹持侧相对于彼此进行相对移动，通过车削所述弹簧支柱接收器而不间断地打开阻尼器夹具的槽。
由于弹簧支柱接收器的阻尼器夹具布置于车辆外侧上，可包括用于阻尼器夹具的承载件肋，由此可避免用于布置减震器夹具的螺栓的额外突起或材料厚度或材料积聚。这允许更轻的枢轴轴承，但通过其优化的设计仍满足强度要求。用于稳定性的承载件肋相对于夹持元件以直角延伸，因此承载件肋可用作夹持元件的支承表面。为了可以利用阻尼器夹具来夹持弹簧支柱接收器，开口设于枢轴轴承中，位于介于车轮轴承接收器与阻尼器夹具之间的区域中。 该开口用于阻尼器夹具的两个夹持侧朝向彼此进行相对移动。开口被形成为较大从而使得枢轴轴承符合承载能力的要求，但尽管如此仍能节省尽可能多的材料或重量。在诸如在制动力矩情况下的加载发生时下，构件上的开口的最佳轮廓防止诱导应力峰值，应力峰值将会导致提早疲劳破裂。如已经提到的那样，夹持元件的支承表面由承载件肋而形成。 额外地利用承载件肋，其基本功能是用于加固枢轴轴承，且因此可节省用于阻尼器夹具上额外突起的材料。
而且这种设计允许在阻尼器夹具的相对侧上、或者在枢轴轴承的车辆内侧上进一步的材料节省，因为作为用于弹簧支柱接收器的完整套筒的替代，仅提供腹板，优选地弹簧支柱接收器具有两个腹板。腹板由凹口间隔开，有利地所述凹口具有椭圆形或槽状的形式。腹板的另一有利效果在于，不存在突起的情况下，减少了或可避免材料积聚，且因此能显著地改进铸件性能。枢轴轴承通过铸造而生产，优选地使用球墨铸铁或铝。用于生产枢轴轴承的可能的铸造方法为砂铸、冷铸或压铸。
为了进一步稳定在枢轴轴承上的弹簧支柱接收器，使用了承载件结构。由于承载件结构的两个连接点布置于弹簧支柱接收器的外围上、且优选地在弹簧支柱接收器的中心轴线的方向上一个设置于另一个上方，则实现了枢轴轴承的更高的承载能力、而不需要较多的额外重量。 从仿生方面，由于这种承载件结构具有开放的构造，额外地加固了阻尼器夹具，或者由于承载件结构的形式，避免了在制动力矩或高荷载下的很高变形。
在铸造枢轴轴承时，弹簧支柱接收器被铸造为使得：在铸造之后的内径必须被车削到所需程度以接收弹簧支柱，且由此同时产生不间断的槽。在通过车削进行机械加工之前，更确切地在铸造过程之后，阻尼器夹具的两个夹持侧仍在内径处连接在一起、且槽尚未中断，其最初为这样一种凹槽：凹槽具有的深度从弹簧支柱接收器的外径到待车削的铸造材料，其形成凹槽基部。通过车削，削掉了在内径上的材料，直到并无材料留在凹槽或未来槽的位点处，且槽不间断地打开，由此阻尼器夹具准备好供使用。
附图说明
将参看附图来描述本发明的实施例示例，在附图中，本发明并非仅限制为实施例示例。附图示出：
图1为根据本发明的枢轴轴承的透视图，
图2为根据本发明的枢轴轴承的透视图，
图3为根据本发明安装了夹持元件的枢轴轴承的侧视图，
图4为根据本发明的枢轴轴承的侧视图，
图5为根据本发明安装了夹持元件的枢轴轴承的顶端视图，和
图6为通过车削而机械加工前根据本发明的枢轴轴承的顶视图。
附图标记清单
1枢轴轴承
2弹簧支柱接收器
3阻尼器夹具
4夹具侧
5槽
6承载件肋
7腹板
8开口
9承载件结构
10连接点
11车轮轴承接收器
12转向臂
13夹持元件
14支承表面
15凹口
16凹槽
FA车辆外侧
FI车辆内侧。
具体实施方式
图1为根据本发明的枢轴轴承1。车轮轴承接收器11用于安装车轮轴承(未图示)。当枢轴轴承1处于装配状态时，附图所示的箭头方向FA和FI分别指向车辆外侧FA和车辆内侧FI。布置于枢轴轴承1上的弹簧支柱接收器2用于固定所述弹簧支柱或减震器(未图示)。在根据本发明的枢轴轴承1上的阻尼器夹具3在车辆外侧FA的方向上被布置于弹簧支柱接收器2上。在常规枢轴轴承中，夹具通常占据枢轴轴承的车辆内侧上的空间。为了使枢轴轴承1尽可能轻，已省略了所有不必要的材料，且重复地利用现有结构的功能。因而，承载件肋6也用作一种用于夹持元件13的支承表面14。首先，这避免了如从现有技术已知的用于在车辆内侧F1方向上在弹簧支柱接收器上固定所述夹持元件的额外突起，且其次，可将用于稳定和加固枢轴轴承1或弹簧支柱接收器2的现有承载件肋6用于另外的功能。承载件肋6或接收器表面14优选地与弹簧支柱接收器2的外径相切地延伸。
承载件肋6相对于夹持元件13成直角而布置，导致力在弹簧支柱夹具上的均匀分布。夹持元件13优选地为螺栓，如从图3和图5所示，但也可设想到其它夹持元件。根据本发明的枢轴轴承1的阻尼器夹具3具有槽5，槽5允许在枢轴轴承1中夹持所述弹簧支柱。通过使用夹持元件13来拧紧/张紧，夹具侧部4移动在一起，由此弹簧支柱接收器2的内径收缩、且因此夹持了弹簧支柱。布置在介于车轮轴承接收器11与阻尼器夹具3之间的区域中的开口8用于两个夹具侧4的相对移动。这意味着开口8允许夹持在一起，由此两个夹具侧4能朝向彼此移动。开口8优选地形成为尽可能大以防止不必要的枢轴轴承1重量，但也仅大到足以使枢轴轴承1耐受必要的荷载。开口8的形式或轮廓被设计成使得在制动情况或在荷载下，在枢轴轴承1中不会发生诱导应力峰值，应力峰值将会使枢轴轴承1过度张紧。图5示出了开口8和弹簧支柱接收器2的最佳轮廓。为了避免在例如制动力矩的荷载下枢轴轴承1或弹簧支柱接收器2的较大变形，在弹簧支柱接收器2上设置一种承载件结构9作为加固件，承载件结构9通过承载件结构的两个连接点10而布置于弹簧支柱接收器2的外径上。承载件结构的连接点10优选地在弹簧支柱接收器2的中心轴线的方向上一个设置于另一个上方。承载件结构9在转向臂12的方向上始于承载件结构的两个连接点10一起延伸。对于承载件结构9的这种形式或结构，与从现有技术已知的、也具有加固件以防止较多变形的枢轴轴承相对比，枢轴轴承1的重量显著减小，因为根据本发明的枢轴轴承1的承载件结构9的开放工作结构造成重量减轻。在阻尼器夹具3的相对侧上或者在车辆内侧的方向FI上的弹簧支柱接收器2在弹簧支柱的中心轴线的外围方向上具有两个连续腹板7，其包围着减震器(未图示)的弹簧支柱。优选地在腹板7之间的凹口15形成为椭圆形或槽状。由于在两个腹板7或凹口15，进一步减轻了枢轴轴承1的重量。图2示出了优选地布置于弹簧支柱接收器的上下边缘上的腹板7。还设想到不同数量的腹板7。优化了位于其间的凹口15的形式，从而使得在荷载的情况下也不会发生诱导应力峰值。
图3示出了其中插入了夹持元件13的根据本发明的枢轴轴承1的侧视图。优选地使用螺栓用于此目的。夹持元件13的头部位于承载件肋6的支承表面14上。因而，承载件肋6用于阻尼器夹具3和用于稳定或加强所述枢轴轴承1或所述弹簧支柱接收器2。
在图4中也可看出承载件结构9的轮廓和承载件结构的连接点10的布置。
图6示出了通过车削内径而对弹簧支柱接收器2进行机械加工前的枢轴轴承1。通过车削所述内径，内径被扩大，由此减小了壁厚。在凹槽16的区域中，已完全移除了弹簧支柱接收器2的壁，由此凹槽16变成不间断的槽5，允许夹持侧4被夹持在一起。

Claims (10)

1.用于车轮悬架的枢轴轴承(1)，其包含车轮轴承接收器(11)、转向臂(12)、带阻尼器夹具(3)的弹簧支柱接收器(2)以及承载件肋(6)，其特征在于，所述弹簧支柱接收器(2)的阻尼器夹具(3)面向车辆外侧(FA)，且所述枢轴轴承(1)在所述车轮轴承接收器(11)与所述阻尼器夹具(3)之间的区域中具有开口(8)，其中，所述枢轴轴承(1)为铸件。
2.根据权利要求1所述的枢轴轴承(1)，其特征在于，所述承载件肋(6)形成用于所述阻尼器夹具(3)的夹持元件(13)的支承表面(14)。
3.根据权利要求1或2所述的枢轴轴承(1)，其特征在于，面向所述车辆内侧的所述弹簧支柱接收器(2)的侧部具有至少一个腹板(7)。
4.根据权利要求3所述的枢轴轴承，其特征在于，所述腹板(7)在所述弹簧支柱的中心轴线的周围方向上延伸。
5.根据权利要求1或2所述的枢轴轴承(1)，其特征在于，面向所述车辆内侧的所述弹簧支柱接收器(2)的侧部具有两个腹板(7)。
6.根据权利要求5所述的枢轴轴承(1)，其特征在于，所述腹板(7)分别布置于所述弹簧支柱接收器(2)的上端和下端上。
7.根据权利要求1所述的枢轴轴承(1)，其特征在于，所述枢轴轴承(1)由球墨铸铁或铝制成。
8.根据权利要求1、2、4、6和7中任一项所述的枢轴轴承(1)，其特征在于，所述枢轴轴承(1)具有承载件结构(9)，所述承载件结构(9)通过所述承载件结构的两个连接点(10)而布置于所述弹簧支柱接收器(2)的外径上。
9.根据权利要求8所述的枢轴轴承，其特征在于，所述承载件结构(9)的所述两个连接点(10)在所述弹簧支柱接收器(2)的中心轴线的方向上一个布置于另一个上方。
10.一种用于生产根据权利要求1所述的枢轴轴承(1)的方法，其特征在于，通过车削所述弹簧支柱接收器(2)而不间断地打开所述阻尼器夹具(3)的槽(5)。
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