CN105705824A - 尤其用于汽车的轴向减振的弹性体支座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴向减振的弹性体支座(11)，其尤其用于汽车，该弹性体支座带有罐状容纳件(13)，用于包围地容纳弹性体支承弹簧(15)，其中，所述罐状容纳件(13)通过成型法制成并且能够沿脱模方向(39)脱模。罐状容纳件(13)具有带有至少一个排放口(33)的周向壁(19)。为了简化弹性体支座的制造而规定，所述至少一个排放口(33)具有沿所述脱模方向(39)延伸的留空结构(43、45、65)。

Description

尤其用于汽车的轴向减振的弹性体支座
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的轴向减振的弹性体支座，其尤其用于汽车。
用于汽车的轴向减振的弹性体支座以多种设计方式为人们所知。轴向减振的弹性体支座的主要部件是弹性体支承弹簧和包围地容纳该支承弹簧的壳体件。在已安装在汽车中的安装状态下，通常在弹性体支承弹簧与壳体件之间构成桶状的几何形状区域。桶状的几何形状区域在此被理解为这样的空腔或形廓，在大体上水平放置的汽车中，液体、尤其是水可以被收集在所述空腔或形廓中。在所述桶状的几何形状区域中通常收集喷淋水，例如当轴向减振的弹性体支座构成为距车道以相对较小的间距组装的发动机支座时。而且来自积水的街道或水坑的水也可以收集在所述桶状的几何形状区域中。此外，在电机清洗的过程中同样也可以将水收集在轴向减振的弹性体支座的桶状的几何形状区域中，所述弹性体支座组装在汽车的较高安装位置上。这例如适用于减振支柱座。
当被收集在桶状的几何形状区域中的水冻结时，通常会导致轴向减振的弹性体支座明显恶化的减振或声学特性。此外，弹性体支座也可能由于冻结的水而损毁，例如由于容纳弹性体支承弹簧的壳体件开裂。
基于现有技术已知的是，轴向减振的弹性体支座的壳体件在桶状的几何形状区域的最低点上设有排放口，以便使桶状的几何形状区域能够除水。这种类型的除水(也被称为排水)例如由文献DE60111208T2已知。
出于成本经济的考虑，排放口在壳体件中的设置通常利用本身就用于制造壳体件的运行器件实现。在此，例如当壳体件被设计为压铸件时，运行器件可以是压铸工具。基于现有技术已知，壳体件中的排放口借助所谓的刀具滑板安装，所述壳体件被设计为压铸件。刀具滑板在此具有工作方向，所述工作方向相对于压铸工具的脱模方向大致垂直地布置。
本发明所要解决的技术问题在于，通过简化的制造提供成本低廉的带有至少一个排放口的轴向减振的弹性体支座。
根据本发明，所述技术问题通过该类型的轴向减振的弹性体支座实现，其此外还具有权利要求1的特定技术特征。
优选的实施方式和改进方案是从属权利要求的技术内容。
以下本发明提供了一种轴向减振的弹性体支座，尤其用于汽车的轴向减振的弹性体支座，其带有罐状容纳件，用于包围地容纳弹性体支承弹簧。罐状容纳件通过成型法(Urformen)制成并且能够沿脱模方向脱模。容纳件具有带有至少一个排放口的周向壁。本发明规定，至少一个排放口具有沿脱模方向延伸的留空结构(Freimachung)。
此外，轴向减振的弹性体支座可以被设计为零部件支座，尤其被设计为发动机支座或变速器支座，或被设计为减振支柱座。结合本发明，罐状容纳件应理解为一种具有至少一个罐状容纳件的部件。该部件此外还可以具有其他几何形状区域，例如接头状几何设计，用于将该部件连接在相邻的部件(其例如呈同样通过成型法制成的底座的形状)上。作为补充或备选，包含罐状容纳件的部件还可以具有用于其他部件的其他容纳件。
结合本发明，成型法应该立即为一种制造方法，其中，通过熔体或塑化的材料制成设计为铸件的固体件。为此，熔体或塑化的材料在液态或塑化状态下注入模具，并且在完成固化或者说硬化之后从模具中脱模。在此，脱模是指已固化或已硬化的材料从模具中脱离。若实现所述脱离，模具必须通过所谓的脱模斜度脱开。这意味着，模具在一个侧面(铸件应该在该侧面上从模具中脱出)上的横截面必须大于相对置的侧面上的横截面。该过程在模具制造中也被称为脱开(Freimachen)。
如根据现有技术已知的，针对在汽车中的安装位置，至少一个排放口布置在罐状容纳件与弹性体支承弹簧之间所构成的桶状的几何形区域的最低点上。在此，在汽车中的安装位置上观察，桶状的几何形状区域布置在弹性体支承弹簧上方。桶状的几何形状区域可以例如是布置在罐状容纳件与弹性的支撑弹簧之间的沟槽，所述沟槽在安装状态下以基本相同的高度水平包围弹性体支承弹簧。结合本发明，沿脱模方向的可脱模性既是指沿正的脱模方向的可脱模性又是指沿负的脱模方向的可脱模性。通常在脱模中某个工具件是固定的，而另一工具件则相对于其移动。然而也可以针对沿脱模方向的脱模假设其他的情况，例如多个工具件沿正的脱模方向运动和/或沿负的脱模方向运动。
在沿着留空结构在脱模方向上对弹性体支座平行投影时，可以在壁部的投影面上看到排放口，所述壁部通常也被称为门侧或窗侧。沿脱模方向延伸的留空结构基于本发明应被理解为，铸件为确保可脱模性而留空的轮廓区域。
例如罐状容纳件的可脱模的内部轮廓或可脱模的内部轮廓的一部分可以按照锥台外罩面的类型设计。罐状容纳件的外部轮廓可以被设计为圆柱形外罩面。所述内部轮廓和外部轮廓具有共同的中轴线，所述中轴线同样也沿脱模方向延伸。为了形成排放口，外部轮廓可以设置带有平行于中轴线布置的削平部，从而使所述削平部在其轴向延伸上穿透内部轮廓。在该区域中(削平部在该区域中贯穿罐状容纳件的内部轮廓)构成排放口。
通过构成带有沿脱模方向延伸的留空结构的排放口，排放口可以和罐状容纳件一起通过成型方法制成并且随后整体地沿脱模方向脱模。这种过程也被称为自顶向下过程(Top-Down-Prozess或Auf-Zu-Prozess)。可以免除利用相对较为昂贵的刀具滑板沿基本上垂直于脱模方向的加工方向来制造排放口。通过省去刀具滑板(所述刀具滑板鉴于要在制造过程中实施的工作冲程而需要相对较大的结构空间)，可以将成型法所需的工具设计得相对较为紧凑。由此能够实现的是，为每个运行器件设置明显更多数量的型腔并且由此通过每个工序(也被称为压射)制造更多数量的罐状容纳件。通过这种方式，能够按比例降低用于每个罐状容纳件的成本投资。此外，通过省去刀具滑板还能够按比例降低制造费用，因为通过自顶向下过程可以省去用于刀具滑板的运动的时间份额。通过这种方式，可以降低用于每个工序制造罐状容纳件的时间，该时间也被称为时钟周期、工艺时间或周期时间。
优选地，留空结构通过第一和第二开槽构成，其中，第一和第二开槽进入周向壁的不同的周向面并且构成共同的重叠区域。第一和第二开槽在此分别沿脱模方向延伸。如果周向壁除了制造条件所需的略微的脱模斜度之外基本上被设计为圆柱形的，则第一和第二开槽能够分别被实施为一个深度，所述深度设计为大于或等于周向壁的壁厚的一半。为了在共同的重叠区域中形成排放口，这两个开槽的深度之和必须至少等于周向壁在排放口的区域中的壁厚。
第一和第二开槽具有同一深度设计具有在铸造技术上的优点，所述深度基本上等于壁厚的一半。在罐状容纳件的制造过程中，可以将熔融态的材料良好地分布在工具铸模中的模腔中。
有利的是，第一开槽接近罐状容纳件的底部的侧面的区域中进入周向壁的外周向面中，并且第二开槽在远离罐状容纳件的底部的侧面的区域中进入周向壁的内周向面中。
第一和第二开槽在此分别自相反方向延伸至重叠区域，第一和第二开槽在该重叠区域中共同构成排放口。在该设计中可以实现牢固且无中断的工具设计，因为用于构成第一和第二开槽的模具部件分别连接在直接相邻的、实心的模具部件上或与其一件式地构成。
根据本发明的改进方案，周向壁的内周向面在接近罐状容纳件的底部的区域中具有连续的走向。
连续的走向在此是指所谓的切向连续的走向，也被称为曲率连续的走向，例如由车身款型已知的。连续的走向可以基于周向和/或脱模方向而言。通过这种方式，可以为弹性体支承弹簧在面向罐状容纳件的底部的侧面的区域中提供整面包围的容纳件，该容纳件能够使得减振力通过弹性体支承弹簧均匀地导入罐状容纳件。特别有利的是，在弹性体支承弹簧与罐状容纳件之间布置与弹性体支承弹簧粘附地连接的由塑料制成的环件。由塑料制成的环件作为备选也可以由金属制成，尤其由钢制成，该环件优选与弹性体支承弹簧被该环件所包围的周向区域一样也具有连续的走向。
优选地，周向壁的外周向面在远离罐状容纳件的底部的侧面的区域中具有连续的走向。所述连续的走向在此首先涉及的是周向，作为备选或补充，然而也可以涉及的是脱模方向。通过周向壁的外周向面的连续的走向，可以避免在汽车上的装配区域的范围内的损伤，所述外周向面同时也构成完工的弹性体支座的外部轮廓。
优选地，周向壁的内周向面在远离罐状容纳件的底部的侧面的区域总具有环绕的承台，用于容纳盖件。所述环绕的承台朝背向罐状容纳件的底部的侧面的方向开放地、尤其可脱模，并且有利地圆形地构成。承台表现为用于盖件或用于盖件边缘的规定的、平面的容纳件，承台可以通过成型法或通过切削法制成。在承台的区域中，周向壁具有减小的壁厚。盖件优选被设计为旋转对称的板材件，该板材件的周向区域被承台贴靠地容纳。作为备选，盖件还可以被设计为塑料注塑件。
有利的是，承台的深度基本上相当于第二开槽的深度。该设计在通过成型法制造时是有利的，因为在承台与第二开槽之间的过渡区域中避免了不同的壁厚，并且避免了可能由此带来的在成型之后不利的硬化特性。
符合目的的是，排放口在横截面中基本上被设计为矩形的、尤其正方形，其带有倒圆的角部。为了将工具制造中的制造费用和调整费用保持得尽可能低，力求为排放口设置正方形的横截面。此外，带有正方形横截面的排放口还具有比该正方形的内切圆更大的横截面，该内切圆具有相当于该正方形的边长一半的半径。如果横截面受制造偏差所致而不是矩形，这对排放口的功能来说并不紧要。为了避免由于切口效应所导致的在矩形或正方形横截面的角部中的应力峰值，对角部进行倒圆。
根据备选方案，留空结构被设计为从底部开始贯穿周向壁的切口。通过这种方式能够实现，弹性体支座的桶状的几何形状区域通过唯一一个切口排水，所述桶状的几何形状区域布置在罐状容纳件内部而且以在汽车中的安装位置上观察布置在弹性体支承弹簧的上方和下方。当弹性体支承弹簧在切口的区域中被由金属、尤其钢制成的环件包围时，该实施方式特别适合，因为通过该环件可以在弹性体支座被加载时阻止弹性体支座的部件不期望地穿进切口中。
有利地，至少罐状容纳件由铝、尤其由铝铸件构成。通过这种方式提供了稳定但是却相对较轻的弹性体支座。
根据改进方案，罐状容纳件和盖件通过卷曲相结合。为此，周向壁在承台的区域中具有减小的壁厚，其中，减小的壁厚在安装了盖件的情况下沿脱模方向延伸超过盖件，并且构成卷边。所述卷边在安装好盖件的情况下为了使盖件与罐状容纳件相连而通过卷曲(也被称为卷边)沿中轴线方向成型。通过这种方式提供了罐状容纳件与盖件之间稳定的连接。特别有意义的是，盖件表现为用于弹性体支承弹簧的运动的限制止挡。卷边在完工的弹性体支座的外部轮廓上在该区域中提供了倒圆，所述倒圆在向汽车上的组装作业时防止损伤。
根据本发明的备选设计方式，至少罐状容纳件由注塑塑料、尤其纤维增强的注塑塑料构成。容纳件由注塑塑料制成的优点在于，弹性体支座的减振性质得到改善，因为注塑塑料有利于减振。由注塑塑料制成的罐状容纳件的负载极高的区域能够通过嵌入件被增强，所述嵌入件在成型法的制造过程中(在此情况下是在塑料注塑的情况下)被注塑包覆。通过将注塑塑料用于弹性体支座的部件可以降低其重量或质量。
优选地，弹性体支座被设计为不带减振液体的所谓干式弹性体支座。
在弹性体支座被设计为干式弹性体支座的情况下，由成型法制成的罐状容纳件的底部在制造过程中可以在一个工序中同时设置功能穿孔。所述功能穿孔在此沿脱模方向延伸，所述功能穿孔例如用于将弹性体支承弹簧间接地连接在底部上。
根据备选方案，弹性体支座被设计为带有减振液体的液力支座。
在弹性体支座被设计为带有减振液体的液力支座的情况下，罐状容纳件所包含的部件可以具有其他容纳件，用于包围地容纳通道片(Kanalscheibe)。所述其他容纳件在此与罐状容纳件在一个工序中通过成型法制成。罐状容纳件和其他容纳件具有同样的脱模方向。
以下结合仅示出实施例的附图对本发明进行详细阐述。在此：
图1示出根据现有技术的处于组装状态下的弹性体支座的立体截面图；
图2示出根据本发明的弹性体支座的半剖截面图；
图3示出根据图2的细节A的放大图；
图4以立体截面图方式示出根据本发明第二实施方式的弹性体支座的立体图；和
图5以半剖图方式示出根据本发明第三实施方式的弹性体支座的视图。
图1示出例如由现有技术已知的轴向减振的弹性体支座1。所述弹性体支座1还包括弹性体支承弹簧3，所述支承弹簧被罐状容纳件5包围。罐状容纳件5连同容纳在该容纳件中的弹性体支承弹簧3被盖件7封闭。盖件7旋转对称地构成并且由钢板制成。盖件借助卷边与罐状容纳件5相连，其中，盖件的环绕突出的边缘咬合罐状容纳件5的环绕地向外指向的凸缘。通过罐状容纳件5的壁中的排放口9实现空腔的排水，所述空腔主要由弹性体支承弹簧3、罐状容纳件5和盖件7围绕成。排放口9设计为圆柱形并且基本上垂直于所述壁地延伸。罐状容纳件5连同一件式连接在该容纳件上的底座一起借助压铸方法制成。排放口9通过刀具滑板加工在罐状容纳件的壁中。
由图2给出根据本发明的轴向减振的弹性体支座11，所述弹性体支座设计为不带减震液体的所谓的干式的弹性体支座。该弹性体支座的主要部件是罐装的容纳件13、布置在该容纳件上的弹性体支承弹簧15和封闭该罐状容纳件13的盖件17。在弹性体支承弹簧15与罐状容纳件13的周向壁19之间布置由塑料制成的环件21，所述环件与弹性体支承弹簧15粘附地相连并且同时还贴靠在罐状容纳件的底部22上。此外，用于将弹性体支座11连接在待减振的零部件上的芯件23与弹性体支承弹簧15粘附地相连。
盖件17在边缘侧被罐状容纳件13的环绕的承台25容纳并且在该处通过借助卷曲操作发生弯曲的卷边27被固定。
由结构类型所致，在周向壁19的内周向面29与弹性体支承弹簧15之间构成环绕的桶状的几何形状区域31。桶状的几何形状区域31通过排放口33排水，所述排放口具有朝周向壁19的外周向面35观察呈带有倒圆的角部的正方形横截面。排放口33的壁37的靠近罐状容纳件13的底部22的侧面基本上与由塑料制成的环件21的背向所述底部22的端面位于相同的高度上。通过这种方式，确保桶状的几何形状区域31的无残留的排水。
在该实施例中，罐状容纳件13连同一件式连接在该容纳件上的支腿一起借助铝压铸方法中的成型法制成。作为备选，塑料注塑方法中的成型法也是可行的。对于成型法所需的脱模方向39与弹性体支座11的中轴线41同向地延伸，所述脱模方向在该实施例中等同于罐状容纳件13的中轴线41。设计为开槽的第一留空结构43进入周向壁19的外周向面35中，所述第一留空结构从罐状容纳件13的底侧端沿脱模方向39一直延伸至排放口33。周向壁19的内周向面29从周向壁的底侧端直至排放口33的高度上沿周向无间断地构成，以便为由塑料制成的环件21提供整面的支承。设计为开槽的第二留空结构45进入周向壁19的内周向面29中，所述第二留空结构从远离罐状容纳件13的底部22的侧面沿脱模方向39一直延伸至排放口33。设计为开槽的第一留空结构43和设计为开槽的第二留空结构45在垂直于脱模方向39的方向上的深度大致上相等，而且其总和相当于周向壁19的壁厚47。设计为开槽的第一留空结构43和设计为开槽的第二留空结构45具有共同的重叠区域49，该重叠区域同时构成排放口33。
在图3中示意性示出盖件17、芯件23、弹性体支承弹簧15和罐状容纳件13。此外还示出，环绕的承台25的深度51相当于设计为开槽的第二留空结构45的深度53。设计为开槽的第二留空结构45的深度53相当于设计为开槽的第一留空结构43的深度55。设计为开槽的第一留空结构43和设计为开槽的第二留空结构45在共同的重叠区域49中重叠，并且在该处构成排放口33。
图4示出用于弹性体支承弹簧15的备选的固定方案。为此，罐状容纳件13的底部22设有功能穿孔57，所述功能穿孔沿脱模方向39延伸并且由此能够与罐状容纳件13一起在一个工序中通过成型制成。弹性体支承弹簧15在周向壁19的内周向面29的面向底部22的区域中被塑料环59包围。塑料环59在其接近底部22的一端具有至少一个、然而优选多个卡止销61。所述卡止销61一直延伸至功能穿孔57中，并且与形状适配的突出部63一起在内周向面29的面向底部22的侧面上构成搭扣连接。通过这种方式，弹性体支承弹簧15间接地通过与其粘附地相连的塑料环59连接在罐状容纳件13的底部22上。弹性体支座11也是不带减振液体的所谓的干式弹性体支座。
已经在图2和图3中示出的排放口33连同设计为开槽的第一留空结构43在图4中以立体剖面的方式示出。
图5示出设计为切口的留空结构65，所述留空结构贯穿罐状容纳件13的底部22和周向壁19的一部分，并且以这种方式提供排放口33的备选设计方式。设计为切口的留空结构65也沿脱模方向39延伸并且由此同样可以与罐状容纳件13一起在一个工序中通过成型制成。在该实施方式中，包围未示出的弹性体支承弹簧的、同样未示出的环件优选由钢制成，以便能够在没有不允许的变形的情况下跨接设计为切口的留空结构65。而在作为备选的由塑料制成的环件中并非必然确保这一点。设计为切口的留空结构65朝罐状容纳件13的面向底部22的侧面的方向利用壁段67延伸至未示出的由钢制成的环件。由此确保，收集在未示出的弹性体支承弹簧15上方的水能够可靠地被导出。根据设计为切口的留空结构65沿中轴线41的方向延伸的程度，可以利用排放口3必要时使弹性体支承弹簧15与底部22之间的区域排水。
附图标记清单
1根据现有技术的弹性体支座
3根据现有技术的弹性体支承弹簧
5根据现有技术的管状的容纳件
7根据现有技术的盖件
9根据现有技术的排放口
11弹性体支座
13罐状容纳件
15弹性体支承弹簧
17盖件
19罐状容纳件的周向壁
21由塑料制成的环件
23芯件
25环绕的承台
27卷边
29周向壁的内周向面
31桶状的几何形状区域
33排放口
35周向壁的外周向面
37排放口的壁
39脱模方向
41中轴线
43设计为开槽的第一留空结构
45设计为开槽的第二留空结构
47周向壁的壁厚
49共同的重叠区域
51环绕的承台的深度
53设计为开槽的第一留空结构的深度
55设计为开槽的第二留空结构的深度
57功能穿孔
59塑料环
61卡止销
63突出部
65设计为切口的留空结构
67壁段

Claims (14)

1.一种轴向减振的弹性体支座(11)，其尤其用于汽车，该弹性体支座带有罐状容纳件(13)，用于包围地容纳弹性体支承弹簧(15)，其中，所述罐状容纳件(13)通过成型法制成并且能够沿脱模方向(39)脱模并且具有带有至少一个排放口(33)的周向壁(19)，其特征在于，所述至少一个排放口(33)具有沿所述脱模方向(39)延伸的留空结构(43、45、65)。
2.根据权利要求1所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，所述留空结构通过第一开槽(43)和第二开槽(45)构成，其中，第一开槽(43)和第二开槽(45)进入周向壁(19)的不同的周向面(29、35)，并且构成共同的重叠区域(49)。
3.根据权利要求2所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，第一开槽(43)在接近罐状容纳件(13)的底部(22)的侧面的区域中进入周向壁(19)的外周向面(35)中，并且第二开槽(45)在远离罐状容纳件(13)的底部(22)的侧面的区域中进入周向壁(19)的内周向面(29)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轴向减震的弹性体支座(11)，其特征在于，周向壁(19)的内周向面(29)在接近罐状容纳件(13)的底部(22)的侧面的区域中具有连续的走向。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，周向壁(19)的外周向面(35)在远离罐状容纳件(13)的底部(22)的侧面的区域中具有连续的走向。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，周向壁(19)的内周向面(29)在远离罐状容纳件(13)的底部(22)的侧面的区域中具有环绕的承台(25)，用于容纳盖件(17)。
7.根据权利要求6所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，所述承台(25)的深度(51)基本上相当于第二开槽(45)的深度(53)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，所述排放口(33)在横截面上基本上被设计为矩形，尤其被设计为正方向，该排放口带有倒圆的角部。
9.根据权利要求1所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，所述留空结构被设计为从底部(22)起始贯穿周向壁(19)的切口(65)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，至少罐状容纳件(13)由铝、尤其由铝铸件构成。
11.根据权利要求10所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，所述罐状容纳件(13)和盖件(17)通过卷曲相结合。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，至少罐状容纳件(13)由注塑塑料、尤其由纤维增强的注塑塑料构成。
13.根据上述权利要求中任一项所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，弹性体支座(11)构成为不带减振液体的所谓的干式弹性体支座。
14.根据权利要求1至8中任一项或权利要求10至12中任一项所述的轴向减振的弹性体支座(11)，其特征在于，所述弹性体支座(11)被构成为带有减振液体的液力支座。
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