CN105984497B

CN105984497B - 摆动轴承

Info

Publication number: CN105984497B
Application number: CN201610148641.0A
Authority: CN
Inventors: T.贝加诺维奇; A.雅兹贝克
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-03-16
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2019-07-05
Anticipated expiration: 2036-03-16
Also published as: DE102015204739A1; CN105984497A; DE102015204739B4

Abstract

本发明涉及一种摆动轴承(1')，尤其用于机动车的前轴，该摆动轴承具有基体(2)，该基体具有用于将车轮制动器的制动支架(15)连结到基体(2)处的上部的第一制动支架臂(9)和下部的第二制动支架臂(10)，其中，有利地制动支架臂(9,10)分成两件地各构造有面向基体(2)的第一臂区段(9a,10a)和背对基体(2)的第二臂区段(9b,10b)，并且其中，第一臂区段(9a,10a)是基体(2)的集成的组成部分，反之第二臂区段(9b,10b)通过形状配合和/或力配合与第一臂区段(9a,10a)相连接。

Description

摆动轴承

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的摆动轴承(Schwenklager)。

背景技术

尤其用于机动车的前轴(Vorderachse)的摆动轴承在机动车的前轴处的减振器或减振支柱、车轮轴承和横向导臂(Querlenker)之间建立连接。此外，这样的摆动轴承可具有用于车轮制动器，尤其其制动支架(Bremstraeger)的连结部位。所述连结部位由所谓的制动支架臂形成。前述类型的已知的摆动轴承是铸造的或锻造的一件式构件。为了保证技术边界条件以及出于成本原因，例如以球墨铸铁方法由带有球墨的铸铁来制造这样的摆动轴承，该方法然而伴随有非弹性的质量的相对高的重量。此外已知由轻金属、尤其由铝或铝合金制造所述摆动轴承。为了应对由轻金属制成的摆动轴承的鉴于铸铁制成的摆动轴承待出现的刚度-和强度不足，以文件EP 1 055 584 A2提出借助于修改的压铸方法、例如根据所谓的触融压铸方法制造摆动轴承。此外已知两件式地构造摆动轴承的基体。如此由文件DE195 38 212 A1已知一种用于机动车的轴组件，该轴组件具有由第一材料(如铝或铝合金)制成的转向节(Achsschenkel)和由不同于第一材料的第二材料(如铸钢)制成的所谓的组合构件。在此，转向节包括用于固定车轮悬架-或转向元件的铰接部位以及第一制动支架臂，而组合构件优选地一件式地包括车轮轴承壳体和第二制动支架臂。转向节和组合构件彼此旋拧。文件EP 1 075 991 B1说明了一种机动车的摆动轴承、在此称为用于机动车的支架组件，其带有用于将摆动轴承与弹性支柱和与转向装置相连接的第一支架件以及带有用于容纳车轮支承部的第二支架件。此外，在第二支架件处构造有制动支架臂。这两个支架件按照金属铸造方法制成并且彼此旋拧。如此第一支架件例如由铝-或镁合金的金属铸件制成，而第二支架件由带有球墨的铸铁合金的金属铸件制成。

发明内容

本发明的目的是说明一种鉴于现有技术方面备选的尤其用于机动车的前轴的摆动轴承，其在确保摆动轴承的高刚度值和强度值的情况下满足轻型结构的要求。

从尤其用于机动车的前轴的摆动轴承(其带有基体，该基体具有用于将车轮制动器的制动支架连结到基体处的上部的第一制动支架臂和下部的第二制动支架臂)出发，所提出的目的由此来实现，即制动支架臂分成两件地各构造有面向基体的第一臂区段和背对基体的第二臂区段，其中，第一臂区段是基体的集成的组成部分，而第二臂区段通过形状配合和/或力配合与第一臂区段相连接。

通过该措施在局部地在摆动轴承处待出现的或作用的力方面实现了负荷适宜的材料使用。

对此，基体连同第一臂区段优选地由轻金属(如铝或铝合金)构成，而第二臂区段优选地由铸铁材料、尤其由铸钢构成。具有高刚度值和强度值、然而与轻金属相比具有高重量的铸铁材料的使用相应地仅限于制动支架臂的高负载的端部。如本发明进一步设置的那样，在此基体连同第一臂区段优选地是根据金属铸造方法制成的铸件。如本发明还设置的那样，第二臂区段根据本发明的一优选的实施形式在基体侧分别构造指向基体的至少一个连接区段，该连接区段鉴于所运用的用于制造基体连同制动支架臂的第一臂区段的金属铸造方法在分别第一与第二臂区段之间引起形状配合地被注入所关联的第一臂区段中。进一步优选地，该至少一个连接区段具有形状配合轮廓，其在第一和第二臂区段之间引起特别牢固的且持久的接合连接。所述形状配合轮廓在此可具有一个或多个表面不平部(例如齿部)和/或一个或多个开孔。所述不平部或齿部就此而言有利地由铸造材料围铸或者由所述开孔形成的空腔被用于制造基体的铸造材料占据。备选地，可单独地或与前述接合质量相组合还这样来设置连接区段的锥形构造，使得所述连接区段朝向基体逐渐变窄。通过第二臂区段的连接区段的纵向延伸，在第一和第二臂区段之间限定了所谓的混合接口，该混合接口根据待期望的或待出现的负荷和刚度要求在其延展上能够可变地调整。为了能够在考虑摆动轴承或者说其制动支架臂的前述设计方案的情况下满足特别高的负荷和刚度要求，在本发明的改进方案中设置成，第二臂区段借助于至少一个加固箍(Versteifungsbuegel)彼此固定地连接。

此外提出一种尤其用于机动车的前轴的摆动轴承，其带有基体，该基体具有用于将车轮制动器的制动支架连结到基体处的上部的第一制动支架臂和下部的第二制动支架臂，其中，与前述摆动轴承不同，制动支架臂作为单独制造的构件可以说在其相应的整体上通过形状配合和/或力配合直接与基体相连接。也就是说在该情况中未设置制动支架臂分成两件。作为接合质量可运用前面所述。

附图说明

接下来根据在附图中示意性地示出的实施例来详细阐述本发明。然而其不限于这些实施例。为了当前说明的目的，机动车的通常的行驶方向应以“-x”(“负x”)来表示，与其通常的行驶方向相反的方向应以“+x”(“正x”)来表示，从通常的行驶方向(-x)出发在横向于x方向的水平线上向右看的方向应以“+y”来表示，从通常的行驶方向(-x)出发在横向于x方向的水平线上向左看的方向应以“-y”来表示，在横向于x方向的竖直线上向上看的方向应以“+z”而在横向于x方向的竖直线上向下看的方向应以“-z”来表示。在笛卡尔坐标中空间方向的该表示方式相应于在机动车工业中通常所使用的坐标系。此外，术语如“前”、“后”、“上”、“下”以及带有类似的含义的术语包括术语“右”和“左”以对于在机动车处的方向表示通常所需的方式来使用。其中：

图1示出了配套有附装件的根据现有技术的这种类型的摆动轴承的透视图，

图2示出了根据本发明构造的摆动轴承的透视图，

图3示出了根据图2的摆动轴承的前视图，

图4示出了根据图3的细节“Z”，

图5示出了根据图3的细节“Z”的另一极其示意性的图示，

图6示出了本发明的一有利的改进方案，

图7以部分剖切的图示鉴于图4示出了本发明的一有利的备选方案，以及

图8以部分剖切的图示鉴于图4示出了本发明的另一有利的备选方案。

附图标记清单

1 摆动轴承

1' 摆动轴承

2 基体

3 开口

4 车轮轴承

5 第一连结部位

6 第二连结部位

7 转向杠杆臂

8 第三连结部位

9 第一制动支架臂

9a 第一臂区段

9b 第二臂区段

10 第二制动支架臂

10a 第一臂区段

10b 第二臂区段

11 衬片容纳部(Belagaufnahme)

12 衬片容纳部

13 衬片引导部

14 衬片引导部

15 制动支架

16 制动衬片

17 开孔

18 开孔

19 车轮支架

20 制动盘

21 连接区段

21a 连接区段

21b 连接区段

22 形状配合轮廓

23 表面不平部

24 开孔

25 混合接口

26 混合区

27 加固箍

28 销

29a 平面

29b 平面

30a 开孔

30b 开孔

31 固定元件

32 开孔

33 螺纹孔。

具体实施方式

图1首先示例性地示出了一件式地由铸铁材料例如根据球墨铸铁方法制成的在机动车中的安装位置中用于未绘图示出的机动车的转向的前轴的根据现有技术的摆动轴承1。其涉及前部的左边的摆动轴承1，其中，观察摆动轴承1的背对机动车一侧。摆动轴承1具有基体2，该基体带有构造在其中的中间的以及旋转对称的开口3，该开口3由车轮轴承4所占据。

摆动轴承1具有与基体2集成地构造的、也就是说与基体构造在一铸件中的用于将未绘图示出的减振器或减振支柱连结到基体2处的上部的第一连结部位5、与基体2集成地构造的用于将未绘图示出的转向器连结到基体2处的下部的第二连结部位6以及与基体2集成地构造的且指向车辆后部(+x方向)的带有用于未绘图示出的转向器、尤其转向横拉杆(Spurstange)的第三连结部位8的转向杠杆臂7。

摆动轴承1此外具有与基体2集成地构造的上部的第一制动支架臂9和下部的第二制动支架臂10。制动支架臂9,10在本领域中有时还被称为制动钳。制动支架臂9,10与转向杠杆臂7大约径向相对而置地布置在基体2处并且从基体2出发近似在机动车的行驶方向(-x方向)上延伸。制动支架臂9,10的相应的自由端或钳端在几何上构造带有衬片引导部13,14的所谓的衬片容纳部11,12 (尤其参见图1至3)。衬片容纳部11,12用于连结制动支架15与制动衬片16。就此而言，制动支架臂9,10在所述自由端或钳端的区域中各具有用于将制动支架15与制动支架臂9,10旋紧的开孔17,18。布置制动衬片16以与固定在车轮支架19处的制动盘20进入有效连接。车轮支架19转动支承在车轮轴承4中(参见图3和6)。

根据本发明的按照图2至8的摆动轴承1'与根据图1的摆动轴承1主要区别在于，制动支架臂9,10分成两件地各构造有面向基体2的第一臂区段9a,10a和背对基体2的第二臂区段9b,10b。相应第一臂区段9a,10a是基体2的集成的组成部分。包括衬片容纳部11,12的第二臂区段9b,10b相对与此单独地来制造并且作为附装件通过形状配合(图3至5,7)和/或力配合(图8)与相关联的第一臂区段9a,10a固定地连接。

基体2连同第一臂区段9a,10a是铸造构件并且优选地由轻金属(如铝或铝合金)制成。第二臂区段9b,10b虽然同样优选地是铸造构件，然而由带有与轻金属(当前与铝或与铝合金)相比更高的刚度值和强度值的材料、优选地由铸铁材料尤其铸钢构成。

根据图4和5，按照本发明的优选的第一实施变体，第二臂区段9b,10b在基体侧分别构造至少一个指向基体2的连接区段21。所述连接区段21鉴于所运用的用于制造基体2连同制动支架臂9,10的第一臂区段9a,10a的金属铸造方法被浇入相关联的第一臂区段9a,10a中。在此，将预制的第二臂区段9b,10b作为所谓的插入件定位在金属铸造装置的铸模中并且在倒出时在连接区段21的区域中以用于制造基体2连同第一臂区段9a,9b的液态的金属(根据该实施例铝或铝合金)来包裹。在金属凝固之后，在基体2或者说其第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b之间提供固定的接合，其能够传递在根据规定使用期间在摆动轴承1处出现的力。

优选地，该至少一个连接区段21具有形状配合轮廓22，其在相应第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b之间引起特别牢固的且持久的接合连接。根据图4和5，所述形状配合轮廓22由表面不平部23(当前以所构造的带有突起和凹部的齿部的形式)以及由开孔24形成。所述表面不平部23或齿部就此而言有利地被用于制造基体2的铸造材料包围或者由所述开孔24形成的空腔被用于制造基体2的铸造材料占据。备选地，单独地或与上述接合质量相组合还可设置连接区段21的锥形构造，这样使得所述连接区段21朝向基体2逐渐变窄(未绘图示出)。

通过第二臂区段9b,10b的连接区段21的纵向延伸，在第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b之间限定了所谓的混合接口25，该混合接口25可根据待期望的或待出现的负荷和刚度要求在其延展上可变地调整(尤其参见图3和5)。在此，所述混合接口25能够可变地在相应的制动支架臂9,10的衬片容纳部11,12和基体2之间的区域(也称为过渡区或混合区26(图3))中延伸。对于本领域技术人员显而易见的是，在混合接口25与基体2的最大可能的间距的情况下使摆动轴承1最好地符合轻型结构原则。然而不管这点，混合接口25根据在该区域中必需的刚度值和强度值来选择或调整。

为了能够满足摆动轴承1或者说其制动支架臂9,10的特别高的负荷和刚度要求，第二臂区段9b,10b借助于由优选地钢制成的加固箍27彼此固定地连接(图6)。通过该措施，此外可使所述混合接口25显著最小化。

通过使第二臂区段9b,10b的连接区段21由第一臂区段9a,10a的材料按照金属铸造方法来围铸，使前述实施变体适合于第一臂区段9a,10a与第二臂区段9b,10b形状配合的连接。然而本发明不限于本发明的该实施变体，而是还包含在第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b之间借助于一个或多个销28的接合连接(图7)。当前，第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b构造彼此对应的带有在制动支架臂9,10的横向上观察彼此相叠的平面29a,29b的连接区段21a,21b，其在制动支架臂9,10的横向上具有彼此对应的或彼此同轴伸延的开孔30a,30b。彼此对应的开孔30a,30b被所述销28穿过。优选地，销28实施有过盈，由此在第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b之间引起形状配合的和力配合的接合连接。

相对于此，图8示出了在第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b之间借助于以紧固螺栓的形式的至少一个机械固定元件31纯粹力配合的接合连接。第一臂区段9a,10a和第二臂区段9b,10b在端侧彼此贴靠。紧固螺栓穿过在第二臂区段9b,10b中的开孔32(当前轴向开孔)并且由在第一臂区段9a,10a中的螺纹孔33容纳。

此外，由本发明一起包含未绘图示出的尤其用于机动车的前轴的摆动轴承1'，其带有基体2，该基体2具有用于将车轮制动器的制动支架15连结到基体2处的上部的第一制动支架臂9和下部的第二制动支架臂10，其中，与前述摆动轴承1'不同，制动支架臂9,10作为单独制造的构件可以说在其相应的整体上通过形状配合和/或力配合直接与基体2相连接。也就是说，在该情况中未设置制动支架臂9,10分成两件。制动支架臂9,10在其相应的整体上直接联接到基体2处。作为接合质量，可运用前面所述。

Claims

1.一种摆动轴承(1')，其具有基体(2)，所述基体具有用于将车轮制动器的制动支架(15)连结到所述基体(2)处的上部的第一制动支架臂(9)和下部的第二制动支架臂(10)，其特征在于，所述制动支架臂(9,10)分成两件地各构造有面向所述基体(2)的第一臂区段(9a,10a)和背对所述基体(2)的第二臂区段(9b,10b)，其中，所述第一臂区段(9a,10a)是所述基体(2)的集成的组成部分，而所述第二臂区段(9b,10b)通过形状配合和/或力配合与所述第一臂区段(9a,10a)相连接。

2.根据权利要求1所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述摆动轴承(1')用于机动车的前轴。

3.根据权利要求1所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述基体(2)连同所述第一臂区段(9a,10a)由轻金属构成。

4.根据权利要求1所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述基体(2)连同所述第一臂区段(9a,10a)由铝构成。

5.根据权利要求1所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述基体(2)连同所述第一臂区段(9a,10a)由铝合金构成。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述第二臂区段(9b,10b)由铸铁材料构成。

7.根据权利要求6所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述第二臂区段(9b,10b)由铸钢构成。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述基体(2)连同所述第一臂区段(9a,10a)是根据金属铸造方法制成的铸件。

9.根据权利要求8所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述第二臂区段(9b,10b)在基体侧分别构造至少一个指向所述基体(2)的连接区段(21)，所述连接区段(21)鉴于所述金属铸造方法引起在所述第一臂区段(9a,10a)与所述第二臂区段(9b,10b)之间的形状配合地被相关联的所述第一臂区段(9a,10a)围铸。

10.根据权利要求9所述的摆动轴承(1')，其特征在于，至少一个所述连接区段(21)具有形状配合轮廓(22)。

11.根据权利要求10所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述形状配合轮廓(22)具有一个或多个表面不平部(23)并且/或者具有一个或多个开孔(24)并且/或者由所述连接区段(21)的锥形构造来形成。

12.根据权利要求11所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述表面不平部(23)是齿部。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的摆动轴承(1')，其特征在于，通过所述第二臂区段(9b,10b)的连接区段(21)的纵向延伸来限定混合接口(25)，所述混合接口(25)能够在其延展上可变地调整。

14.根据权利要求1至5中任一项所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述第二臂区段(9b,10b)借助于至少一个加固箍(27)彼此固定连接。

15.一种摆动轴承(1')，其具有基体(2)，所述基体具有用于将车轮制动器的制动支架(15)连结到所述基体(2)处的上部的第一制动支架臂(9)和下部的第二制动支架臂(10)，其特征在于，所述制动支架臂(9,10)在其相应的整体上作为单独制造的构件通过形状配合和/或力配合与所述基体(2)相连接。

16.根据权利要求15所述的摆动轴承(1')，其特征在于，所述摆动轴承(1')用于机动车的前轴。