CN106104065B - 用于车辆的减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆、优选用于机动车的减振器(1)，其包括：由金属制成的用于可旋转地容纳车轮的轮架(2)；至少部分地由纤维增强塑料制成的用于形成减振器流体容积(10)的减振管组件(4)；在减振管组件(4)中被导向的具有活塞杆(6)的活塞(5)，活塞杆(6)能与车辆的车身连接，其中，所述减振管组件(4)与轮架(2)固定连接，其方式为，在轮架(2)中构造有窝槽或盲孔，减振管组件(4)插入该窝槽或盲孔中，其特征在于，所述减振管组件(4)在端侧是敞开的，从而减振器流体容积(10)直接转入构造在轮架(2)中的轮架流体容积(11)中，该轮架流体容积本身与轮架(2)的金属直接接触以便传热。

Description

用于车辆的减振器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆、尤其用于机动车的减振器。
背景技术
文献DE10318537B4公开一种减振器缸在轮架上的传统连接，该连接通过螺栓连接和夹紧实现。文献DE102011084475A1描述了一种由铸铝制成的集成的枢转支承件。在此，不仅集成在枢转支承件中的减振器而且枢转支承件本身也由铸铝制成。DE102009029299A1公开一种完全由纤维增强塑料制成的装置。在此，不仅轮架而且减振器均由纤维增强塑料制成。这两个构件彼此材料结合地连接。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于车辆的减振器，该减振器在制造成本低和安装简单的同时还极为轻质并且还可持久地运行。
该任务通过一种用于车辆的减振器来解决，其包括：由金属制成的、用于可旋转地容纳车轮的轮架；至少部分地由纤维增强塑料制成的、用于形成减振器流体容积的减振管组件；在减振管组件中被导向的具有活塞杆的活塞，活塞杆能与车辆的车身连接，其中，所述减振管组件与轮架固定连接，其方式为，在轮架中构造有窝槽或盲孔，减振管组件插入该窝槽或盲孔中，该减振器的特征在于，所述减振管组件在端侧是敞开的，从而减振器流体容积直接转入构造在轮架中的轮架流体容积中，该轮架流体容积本身与轮架的金属直接接触以便传热。
在本发明的范围中已经认识到，轮架和减振管组件完全由纤维增强塑料制成的设计虽然极为轻质，但在减振器中产生的热量却可能很难散出。此外应注意，减振器完全由金属材料制成的设计是极为重质的。减振管与轮架通过螺栓连接接口实现的传统连接也导致附加的重量和安装耗费。因此，根据本发明提出一种用于车辆的减振器，该减振器包括由金属制成的轮架。该轮架用于可旋转地容纳车轮。与此相应，在轮架中或上设有车轮轴承。此外，该减振器还包括减振管组件。减振管组件至少部分地由纤维增强塑料制成。减振管组件提供减振器流体容积。作为流体尤其是使用油。活塞在减振管组件中被导向。该活塞与活塞杆连接。活塞在减振器流体容积中移动。减振管组件以其下端部与轮架固定连接。活塞杆形成与车辆车身的连接。除了减振管组件中的减振器流体容积之外，直接在轮架中构造轮架流体容积。轮架流体容积中的流体、尤其是油与减振器流体容积连接，从而尤其是通过活塞的移动来使流体在减振器流体容积和轮架流体容积之间交换。轮架流体容积中的流体与轮架的金属直接接触。由此确保流体向金属轮架的传热。通过至少部分地由纤维增强塑料构成减振管组件来充分利用轻质结构的潜能。同时也为了散发流体中产生的热量而设有轮架流体容积。由此，轮架的全部质量可用于散热。轮架优选构造为枢转支承件。该枢转支承件是相对庞大的构件，其可直接连接车轮轴承与车身。枢转支承件因此将轮架的功能和轮架与车身连接的功能合二为一。该庞大的构件尤其是可良好地用于从流体中散热。
优选规定，减振管组件在端侧是敞开的，从而减振器流体容积直接转入轮架流体容积中。减振管组件的端侧也可称为底部。因此，减振管组件的该底部是敞开的。减振器的底部因此由轮架的金属材料构成。因而传热尤其是通过底部进行。
此外优选规定，轮架流体容积构成减振管组件的延长部，从而使活塞根据位置运动穿过减振器流体容积或轮架流体容积。因此，减振器的圆柱形壁区域和底部均由轮架的金属材料构成，从而增大了用于传热的表面积。
此外优选规定，减振器具有底阀。这种底阀不仅用在双管减振器原理中而且也用在单管减振器原理中。所述底阀优选设置在轮架流体容积中、即在轮架内部。
根据第一种优选方案使用双管减振器原理。据此，减振管组件包括一个外管和一个内管。在外管和内管之间形成补偿流体容积。通过底阀，流体可从内管流入补偿流体容积中。有利的是，内管比外管更远地伸入轮架中，从而补偿流体容积的外壁部分地由轮架构成。在减振器流体容积区域中，补偿流体容积的外壁由外管构成。在轮架区域中，轮架本身的金属材料构成补偿流体容积的外壁。
根据第二种优选方案使用单管减振器原理。据此，减振管组件仅包括一个单管。在使用单管时也需要补偿流体容积。在该结构设置中也优选使用底阀，通过底阀，流体可流入补偿流体容积中。在本发明的范围中优选规定，该补偿流体容积构造在轮架中，从而在补偿流体容积中流体与轮架的金属材料直接接触。尤其是在底阀下方设有流体通道，所述流体通道连接轮架流体容积与补偿流体容积。
优选在补偿流体容积中设有散热片，所述散热片是金属轮架的集成的组成部分。所述散热片不仅可用在单管减振器原理中而且也可用在双管减振器原理中。散热片显著增加了用于传热的面积。
此外优选规定，在双管减振器原理中的外管或在单管减振器原理中的单管与轮架粘接。
为了形成轮架流体容积，在轮架中优选构造盲孔或相应成形的窝槽。优选地，减振管组件插入该窝槽或盲孔中。
针对减振管组件至少部分地由纤维增强塑料构成的设计规定了不同的优选方案。因此规定，内管和/或外管和/或单管要么完全由纤维增强塑料制成，要么使用以纤维复合材料缠绕的金属管或塑料管。金属管或塑料管在此尤其是用于对活塞导向并且构造得如此之弱，以致金属管或塑料管不以纤维复合材料缠绕就不耐用。金属管或塑料管尤其是以纤维增强塑料缠绕。
在双管减振器原理的实施方式中，也可仅将外管至少部分地构造成纤维增强的并且为内管使用完全由金属制成的管。
在使用上述补偿流体容积时尤其是规定，在补偿流体容积中设有可压缩介质、尤其是气体、如空气。
所使用的活塞具有一定的横截面积，该横截面积基本上等于内管或单管的横截面积。在轮架内部具有轮架流体容积和有利的补偿流体容积的轮架设计形成了一定的传热面积，在该传热面积上，流体与轮架的金属材料直接接触。有利地规定，传热面积等于管的定义横截面积的至少150％、有利地至少200％、特别有利地至少300％。由此提供了足够的传热面积用以从流体、尤其是油中散热。
优选地，所述减振管组件的至少一个管短于活塞的最大减振行程。
附图说明
本发明的其它细节、特征和优点由下述说明和附图给出。附图如下：
图1为根据第一种实施例的根据本发明的减振器；
图2为图1中标出的A-A剖视图；
图3为根据第二种实施例的根据本发明的减振器；和
图4为根据第三种实施例的根据本发明的减振器。
具体实施方式
下面参考图1至4说明减振器1的三种实施例。相同或功能相同的构件在所有实施例中设有同一附图标记。图中的视图被示意性简化并且仅示出与本发明有关的构件。
根据图1的减振器1包括轮架2。轮架2由金属、尤其是由压铸铝制成。轮架2用于可旋转地容纳车辆(尤其是机动车)的车轮。因此，在轮架2中或上设有车轮轴承3。轮架2尤其是构造为前桥的枢转支承件。
减振器1还包括具有活塞5的减振管组件4。活塞5与活塞杆6连接。减振管组件4的下端部与轮架2固定连接。活塞杆6与车辆的车身连接。
在第一种实施例中示出所谓的双管减振器原理。为此，减振管组件4包括一个外管7和一个内管8。活塞5在内管中被导向。
外管7由纤维增强塑料制成。内管8由金属制成。
在内管8的下部区域中设有底阀9。减振管组件4伸入轮架2的窝槽中。由此，底阀9位于轮架2内部。
减振管组件4在轮架2外部形成减振器流体容积10。在轮架2内部，该减振器流体容积10转入轮架流体容积11中。根据实际位置，活塞5在减振器流体容积10或轮架流体容积11中移动。轮架流体容积11中的流体、尤其是油与轮架2的金属表面直接接触，由此产生极好的热交换。
内管8与外管7间隔开，由此在内管8和外管7之间形成补偿流体容积12。内管8比外管7更远地伸入轮架2中。由此，补偿流体容积12的外表面部分地由外管7构成并且部分地由轮架2材料构成。补偿流体容积12部分地是减振器流体容积10的组成部分(即在轮架2外部)并且部分地是轮架流体容积11的组成部分(即在轮架2内部)。在本实施例中，流体不仅通过底部14也通过补偿流体容积12的外壁13与轮架2直接接触。
通过轮架流体容积11中的底阀9，流体流入补偿流体容积12和流出补偿流体容积12。这之所以是必要的，是因为在活塞5移动时流体被活塞杆6排挤。
在轮架2中构造有环形凸台15。外管7竖立于该环形凸台15上。此外，在外管7和轮架2之间设有粘接物16。
图1的右半部示出第一种实施例的一种方案。在该方案中，在补偿流体容积12中设有散热片17。尤其是图2的A-A剖视图示出散热片17的设计。在图2中也再次在右半部中示出第一种实施例的方案。散热片17是轮架2的集成的组成部分并且因此也由金属制成。通过散热片17显著增加了传热面积。
图3示出根据第二种实施例的减振器1，其根据单管减振器原理构造。
减振管组件4在此包括一个单管18。该单管18在轮架2中支靠在环形凸台15上。减振器流体容积10又直接转入轮架流体容积11中，由此，活塞5根据位置在减振器流体容积10或轮架流体容积11中移动。
在轮架流体容积11中，流体不仅在底部14上、而且也在圆柱形的壁表面上与轮架2的金属直接接触。
补偿流体容积12在第二种实施例中通过在轮架2内成形出单独的空腔而形成。优选为该空腔设置排气通道20。
补偿流体容积12在第二种实施例中不仅部分地设置在底部14下方而且也设置在轮架流体容积11的侧面。
图4以第三种实施例示出补偿流体容积12的更加简单的设计。在第三种实施例中，在轮架2中设有一个具有统一直径的孔。该孔被底阀9划分为腔(活塞5在该腔中运动)以及位于该腔下方的补偿流体容积12。
在第二和第三种实施例中，内管18由金属管或塑料管制成，所述金属管或塑料管又通过纤维复合材料缠绕。但在第二或第三种实施例中，单管18也可完全由纤维增强塑料制成。
同样在第一种实施例中规定，外管7可以不由纯纤维增强塑料制成，而是在此也可使用又以纤维复合物缠绕的金属管或塑料管。根据第一种实施例的内管8也可(代替由金属制成)由塑料或纤维增强塑料制成。
如这三种实施例所示，通过直接在轮架2中构造轮架流体容积11始终给出一定的传热面积，在该传热面积中，流体与金属材料直接接触。各图示出了活塞5的直径21。根据该直径21计算活塞5的横截面积。有利的是，轮架2内部的传热面积至少等于该横截面积的150％。
总之应指出，通过根据本发明的以混合结构方式(即由金属和塑料制成)的减振器和由此省却螺栓连接接口，形成了极为轻质的装置。此外，通过省却外管7和因此应用单管减振器原理，可显著节省安装空间和重量。传统上在纤维复合结构中出现的散热问题通过在轮架2内部、尤其是底阀区域中的局部冷却得以解决。另一优点由通过省却预安装范围而显著节省成本获得。
附图标记列表
1 减振器
2 轮架
3 车轮轴承
4 减振管组件
5 活塞
6 活塞杆
7 外管
8 内管
9 底阀
10 减振器流体容积
11 轮架流体容积
12 补偿流体容积
13 外壁
14 底部
15 凸台
16 粘接物
17 散热片
18 单管
19 缠绕物
20 排气通道
21 直径

Claims (13)

1.用于车辆的减振器(1)，包括：
－由金属制成的、用于可旋转地容纳车轮的轮架(2)；
－至少部分地由纤维增强塑料制成的、用于形成减振器流体容积(10)的减振管组件(4)；
－在减振管组件(4)中被导向的具有活塞杆(6)的活塞(5)，活塞杆(6)能与车辆的车身连接，
其中，所述减振管组件(4)与轮架(2)固定连接，其方式为，在轮架(2)中构造有窝槽或盲孔，减振管组件(4)插入该窝槽或盲孔中，
其特征在于，所述减振管组件(4)在端侧是敞开的，从而减振器流体容积(10)直接转入构造在轮架(2)中的轮架流体容积(11)中，该轮架流体容积本身与轮架(2)的金属直接接触以便传热。
2.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述轮架流体容积(11)构成减振管组件(4)的延长部，从而使活塞(5)根据位置来移动穿过减振器流体容积(10)或轮架流体容积(11)。
3.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述减振管组件(4)的至少一个管(7、18)短于活塞(5)的最大减振行程。
4.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，在轮架流体容积(11)中设有底阀(9)。
5.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述减振管组件(4)包括一个外管(7)和一个内管(8)，在外管(7)和内管(8)之间形成补偿流体容积(12)，并且内管(8)比外管(7)更远地伸入轮架(2)中，从而补偿流体容积(12)的外壁(13)部分地由轮架(2)构成。
6.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述减振管组件(4)仅包括一个单管(18)并且在轮架(2)中构造至少一个补偿流体容积(12)，在该补偿流体容积中，流体与轮架(2)的金属直接接触以便传热。
7.根据权利要求5所述的减振器，其特征在于，在补偿流体容积(12)中设有散热片(17)，所述散热片(17)是轮架(2)的集成的组成部分。
8.根据权利要求6所述的减振器，其特征在于，在补偿流体容积(12)中设有散热片(17)，所述散热片(17)是轮架(2)的集成的组成部分。
9.根据权利要求5所述的减振器，其特征在于，所述外管(7)与轮架(2)粘接。
10.根据权利要求6所述的减振器，其特征在于，所述单管(18)与轮架(2)粘接。
11.根据权利要求5所述的减振器，其特征在于，所述内管和/或外管完全由纤维增强塑料制成，或是以纤维复合材料缠绕的金属管，或是以纤维复合材料缠绕的塑料管。
12.根据权利要求6所述的减振器，其特征在于，所述单管完全由纤维增强塑料制成，或是以纤维复合材料缠绕的金属管，或是以纤维复合材料缠绕的塑料管。
13.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述减振器用于机动车。
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