CN106945476A - 将片簧紧固至车体的紧固卸扣 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将片簧紧固至车体的紧固卸扣。根据一实施例的紧固卸扣(100)包括：可紧固至所述车体的第一轴承端(101)，该第一轴承端(101)具有一外套筒(103)、一内套筒(105)以及一套筒形塑料滑动轴承(107)，该套筒形塑料滑动轴承(107)设置于所述外套筒(103)内且以可滑动方式安装于该外套筒(103)内，所述内套筒(105)固定连接于所述套筒形塑料滑动轴承(107)；第二轴承端(102)，供一片簧安装；以及用于连接所述第一轴承端(101)和第二轴承端(102)的一卸扣体(109)。

Description

将片簧紧固至车体的紧固卸扣
技术领域
本发明涉及车辆片簧的紧固件。
背景技术
片簧可用于车辆车轮的弹簧式悬架，该片簧于行驶方向上，或称车辆纵向上延伸。片簧通常由纤维复合塑料制成，而且在各片簧端包括弹性轴承，该弹性轴承用于将该片簧紧固至车体，例如紧固至车架或底盘。此外，该片簧的中心区域通常经中央附接件连接至所述车辆的刚性轴。
片簧通常经卸扣(shackle)连接至车体，以实现纵向补偿。其中，所述卸扣固定连接至该片簧的弹性轴承上。所述片簧的弹性轴承用于至少部分吸收该片簧各端的万向移动，或者用于至少部分吸收该片簧的扭转力。然而，在沿车辆横向方向的侧向力的影响下，所述片簧将向该车辆的横向方向弯曲，从而可使得连接至该片簧的车轮沿所述车辆横向方向发生偏移。所述片簧的弯曲可尤其导致该片簧的弹性轴承侧向变形，该侧向变形可对行驶动力产生影响，因此需要消除。为了降低所述片簧在车辆横向方向上的弯曲，可例如增加该片簧的尺寸。然而，如此将导致车身重量和制造成本的增加。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种以更佳的行驶动力将片簧紧固至车体的紧固概念。
此目的可通过独立权利要求的技术特征实现。本发明的有益改进方案见从属权利要求、说明书和附图技术方案。
本发明基于如下发现：上述目的可通过具有滑动轴承的紧固卸扣实现，通过该滑动轴承，所述紧固卸扣可紧固至车体上。所述滑动轴承允许所述卸扣在车体上沿所述片簧的纵向枢转，从而可吸收该片簧的万向移动的至少一个分量。
所述紧固卸扣例如可用于将片簧固定至车体上，该片簧可进一步具有弹性轴承或橡胶轴承，以吸收该片簧因弹性轴承的弹性体变形而发生的扭转力。优选地，所述紧固卸扣的滑动轴承比所述片簧的弹性轴承具有更高的万向刚度，从而提高所生成片簧系统的侧向刚度。如此，可将连接至所述片簧的车轮在所述车辆横向方向上的位移减少达15％至20％，而且当所述片簧承受侧向力时，所述紧固卸扣因其侧向刚度可实现使所述片簧中央区域弯曲程度较小的效果。当所述滑动轴承的旋转刚度低于所述片簧的弹性轴承的旋转刚度时，可同时实现其万向刚度的大幅提高及扭转强度的降低。如此，可在不改变所述片簧尺寸的前提下，实现车体行驶动力的改进。
根据第一方面，本发明涉及一种用于将片簧紧固至车辆的车体的紧固卸扣，该紧固卸扣包括：可紧固至所述车体的第一轴承端，该第一轴承端具有一外套筒、一内套筒和一套筒形塑料滑动轴承，该套筒形塑料滑动轴承设置于所述外套筒内并以可滑动方式安装于该外套筒内，所述内套筒固定连接至所述套筒形塑料滑动轴承；第二轴承端，供一片簧安装；以及至少一个卸扣体，该卸扣体用于连接所述第一轴承端和第二轴承端。
通过将所述内套筒的外壁和所述套筒形塑料轴承的内壁固定连接，所述塑料滑动轴承和所述内套筒均以可旋转方式安装于所述外套筒内。所述紧固卸扣优选具有侧向刚度，该侧向刚度优选高于所述片簧的弹性轴承的侧向刚度。
此外，在所述紧固卸扣内设置所述塑料滑动轴承可实现对更加精确和清晰的车轮动态轨迹的设置，尤其可实现在虑及片簧压缩或反弹动力时的更加精确和清晰的车轮动态轨迹设置。
优选地，所述套筒形塑料滑动轴承在所述外套筒内的安装方式可使得其表面在内壁上滑动。
根据一种实施方式，所述套筒形塑料滑动轴承由单件塑料套筒形成。所述单件塑料套筒例如可通过注塑工艺实现，在该工艺中，在所述内套筒和外套筒之间注入塑料。如此，所实现的优点在于，可获得特定制造效率。
根据一种实施方式，可将所述片簧的一弹性轴承安装于所述第二轴承端，而且所述套筒形塑料滑动轴承的弹性值低于所述弹性轴承的一弹性体的弹性值。换言之，所述套筒形塑料滑动轴承比用于所述片簧的弹性轴承内的所述弹性体刚度更高或弹性更小。
根据一种实施方式，所述套筒形塑料滑动轴承由塑料形成，该塑料包括摩擦聚合物。该摩擦聚合物通常也称摩聚物，该摩聚物的使用可提高所述塑料滑动轴承的刚度、硬度和耐磨性。
根据一种实施方式，所述套筒形塑料滑动轴承由纤维复合材料形成，该纤维复合材料包括：聚合物，尤其摩擦聚合物；以及增强纤维，尤其玻璃纤维，并可选包括固体润滑剂。通过使用该纤维复合材料，可提高所述套筒形塑料滑动轴承的刚度。置于所述塑料滑动轴承内的固体润滑剂可释放于该塑料滑动轴承的外部，从而减小所述套筒形塑料滑动轴承的外表面与所述外套筒的内壁之间的摩擦。此外，所述套筒形塑料滑动轴承可以以低成本制造。
根据一种实施方式，所述套筒形塑料滑动轴承以一体连接的方式与所述内套筒相连，尤其与所述内套筒的一外壁相连。有利地，所述一体连接可通过将所述塑料直接注于所述内套筒的外壁上的方式实现。此外，还可通过滚花实现非型面匹配(non-positively)锁合附接或型面匹配(positively)锁合附接。
根据一种实施方式，所述紧固卸扣还具有一轴承销，该轴承销穿过所述内套筒。利用该轴承销，可将所述紧固卸扣紧固至所述车体。该轴承销可例如由金属，尤其钢制成。
根据一种实施方式，所述外套筒，尤其该外套筒的外壁与所述卸扣体固定连接，或者与该卸扣体一体成型，例如作为铸件一体成型。
根据一种实施方式，所述第二轴承端上设置有用于固定所述片簧的一片簧支座。所述片簧可推入设置于所述端侧的所述片簧支座，并保持于所述片簧支座内。所述片簧支座可通过弹性轴承保持于所述第二轴承端。
根据一种实施方式，所述第二轴承端包括可供一轴承销穿过的一轴承套筒，或者所述卸扣体在所述第二轴承端具有第一卸扣腹板和第二卸扣腹板，所述第一卸扣腹板和第二卸扣腹板中的每一个均具有可供一轴承销穿过的通道。
根据一种实施方式，所述第一轴承端在所述片簧的一横向方向上为刚性或可发生位移，尤其在侧向上可发生稍许位移。
根据第二方面，本发明涉及一种片簧结构，包括：一片簧；以及本发明的紧固卸扣，所述片簧的一端以可转动方式安装至所述紧固卸扣的第二轴承端，该紧固卸扣的第一轴承端紧固至所述车体。
通过安装所述紧固卸扣的片簧，可以进一步实现更精确设置动态轮轨的优点。
根据一种实施方式，所述第一纵向片簧轴承和第二纵向片簧轴承为弹性轴承。利用这些弹性轴承的弹性，可实现万向力的吸收。
根据一种实施方式，所述内套筒的外壁具有滚花。如此，可增加所述内套筒与套筒形塑料滑动轴承之间的附着力。
根据第三方面，本发明涉及一种紧固卸扣的制造方法，所述紧固卸扣用于将片簧紧固至车辆的车体，所述方法包括：提供一初始卸扣，该初始卸扣具有：第一轴承端，该第一轴承端具有一外套筒；第二轴承端；以及连接所述第一轴承端和第二轴承端的一卸扣体；在所述外套筒内引入一内套筒；以及在所述内套筒的一外壁和所述外套筒的一内壁之间注入塑料，以制成一套筒形塑料滑动轴承。如此，可实现的优点在于，可以在制造方面极其高效的方式制造所述紧固卸扣。
根据一种实施方式，在引入所述内套筒之前或之后，将所述外套筒或初始卸扣插入一注塑成型模具内。
根据一种实施方式，所述方法包括解除所述外套筒的内壁和所述套筒形塑料滑动轴承之间的一体连接，以将该套筒形塑料滑动轴承以可滑动方式安装于所述外套筒内。所述一体连接的解除可例如通过机械方式或通过使用分离剂实现，所述分离剂可使所述外套筒的内壁变湿，以阻止或弱化所述一体连接。此外，所述解除还可通过所述塑料在冷却后的轴向收缩实现或促进。
所述塑料可例如为上述塑料中的一种。
当将所述内套筒以可转动方式安装于所述塑料滑动轴承内，并将所述塑料滑动轴承固定连接至所述外套筒，尤其连接至所述外套筒的内壁上时，可实现等同效果。
因此，根据第四方面，本发明涉及另一种用于将片簧紧固至车辆的车体的紧固卸扣，该紧固卸扣具有可紧固至所述车体的第一轴承端，该第一轴承端具有一外套筒、一内套筒以及一套筒形塑料滑动轴承，此外，与根据第一和第二方面的紧固卸扣相比，所述内套筒以可滑动方式安装于所述套筒形塑料滑动轴承内，且所述套筒形塑料滑动轴承与所述外套筒固定连接。
此另一紧固卸扣的制造方法与上述紧固卸扣的制造方法相对应，其不同点在于，所述内套筒和塑料轴承间的一体连接在所述塑料注入后解除，从而允许利用分离剂将所述内套筒变湿，以阻止或弱化与所注入塑料的连接。
所述另一紧固卸扣的其他特征及其制造方法对应于上述紧固卸扣的特征。
附图说明
以下，通过参考附图更加详细地描述本发明的其他实施方式，附图中：
图1a、图1b和图1c为紧固卸扣的视图；
图2a和图2b为所述紧固卸扣的视图；以及
图3所示为所述紧固卸扣的制造方法。
具体实施方式
图1a、图1b和图1c为根据一种实施方式的紧固卸扣100的视图。
图1a为紧固卸扣100的侧视图。紧固卸扣100具有第一轴承端101和第二轴承端102。第一轴承端101例如可紧固至车辆的车体上(图1中未示出)。此外，紧固卸扣100包括用于连接第一轴承端101和第二轴承端102的卸扣体109。
图1b为第一轴承端101的截面图。第一轴承端101包括外套筒103、设置于外套筒103内的内套筒105、以及设置于内套筒105和外套筒103之间的套筒形塑料滑动轴承107。外套筒103短于内套筒105。
根据一种可选实施方式，套筒形塑料滑动轴承107的每一侧均具有一个周向侧凸缘107-1，107-2，每一该周向侧凸缘均形成侧向止动件，并侧向限制外套筒103。如此，可使得外套筒103短于内套筒105。
根据一种实施方式，套筒形塑料滑动轴承107以可滑动方式安装于外套筒103内。换言之，套筒形塑料滑动轴承107的外壁可在外套筒103的内壁上滑动。其中，内套筒105与套筒形塑料滑动轴承107固定连接，例如，以一体连接方式或型面匹配锁合方式相连接。如此，内套筒105可随套筒形塑料滑动轴承107在外套筒103内转动。
优选地，外套筒103例如以一体连接方式与卸扣体109固定连接。
然而，外套筒103和卸扣体109也可形成一个单件。
外套筒103和卸扣体109优选由相同材料形成，尤其为钢、铝或铝合金。
如此，卸扣体109自外套筒103延伸，直至第二轴承端102。
内套筒105可由轧制材坯制成，尤其为金属板坯或钢坯。然而，内套筒105也可形成为带封闭周壁的套筒状或管状样式的管体。
第一轴承端101优选固定至车体(未图示)。为此，所述车体可具有车体侧支，该车体侧支具有供轴承销(未图示)穿插的通道。所述车体侧支可侧向容纳或保持内套筒105。其中，所述轴承销可穿过内套筒105。其中，周向侧凸缘107-1和107-2水平地抵靠所述车体。
第二轴承端102用于保持片簧113，该片簧仅作为示例图示。为实现此目的，片簧支座115设置有两个支座侧支115-1，115-2，该两个支座侧支限定出一个容纳空间，片簧113的片簧端可推入该容纳空间内。片簧支座115可以为第二轴承端102的一体部件，或者为可通过第二轴承端102进行固定的独立部件。
图1c为第二轴承端102的截面图。
第二轴承端102包括外套筒117、设置于外套筒117内的内套筒119、以及设置于内套筒119和外套筒117之间的塑料件121。
在第二轴承端102，卸扣体109分成两个卸扣腹板109-1和109-2，这两个卸扣腹板将卸扣体109的两侧进行延伸。举例而言，卸扣体109可分叉为卸扣腹板109-1和109-2。卸扣腹板109-1和109-2内形成通道111-1，111-2，所述通道用于容纳轴承销。
内套筒119、外套筒117和塑料件121设置于卸扣腹板109-1和109-2之间，并由轴承销(未示出)保持。所述轴承销贯穿通道111-1和111-2以及内套筒119。
根据一种可选实施方式，塑料件121的每一侧均具有周向侧凸缘121-1，121-2，每一该周向侧凸缘均形成止动件并侧向限制外套筒117。
根据一种实施方式，塑料件121由与套筒形塑料滑动轴承107相同的材料构成，并同样形成套筒形塑料滑动轴承。
根据一种实施方式，第一轴承端101和第二轴承端102具有相同的结构。
根据一种实施方式，塑料件121由弹性体制成。在此情况下，外套筒117、内套筒119和塑料件121形成弹性轴承。根据一种实施方式，该弹性轴承为第二轴承端102的元件。
根据另一实施方式，片簧支座115可具有侧腹板，这些侧腹板可推入卸扣腹板109-1和109-2之间的空间内。举例而言，片簧支座115的所述侧腹板可由卸扣腹板109-1和109-2侧向夹紧。
然而，所述弹性轴承也可形成于片簧113内。
根据一种实施方式，塑料件121以可滑动方式安装于外套筒117内。如此，塑料件121的外壁可在外套筒117的内壁上滑动。优选地，内套筒119例如以一体连接方式与塑料件121固定连接。如此，内套筒119随塑料件121在外套筒117内转动。然而，内套筒119和塑料件121也可互不连接，并因此安装为可相对彼此转动。
在图1c所示例示实施方式中，卸扣腹板109-1和109-2例如侧向设置于内套筒119上。外套筒117可短于内套筒119。所述轴承销可例如用于安装片簧113的片簧支座115。
图2a和图2b为第一轴承端101的视图。所述卸扣体109包括连接卸扣腹板109-1和109-2的后壁201，该后壁可以一体连接方式与所述卸扣腹板相连接，也可以与所述卸扣腹板一体成形。卸扣腹板109-1和109-2与后壁201一起汇合至外套筒103。后壁201与外套筒103相连接或与外套筒一体形成。后壁201用于加固所述紧固卸扣100。
在制造方面而言，紧固卸扣100可通过将套筒形塑料滑动轴承107例如以注塑成型方法注入内套筒105和外套筒103之间的方式制造，该制造方法极其高效。
在制造紧固卸扣100时，可实施一种制造方法，包括：提供初始卸扣，该初始卸扣具有：第一轴承端101，该第一轴承端具有外套筒103；第二轴承端102；以及连接第一轴承端101和第二轴承端102的卸扣体109；在外套筒103内引入内套筒105；以及在内套筒105的外壁和外套筒103的内壁之间注入塑料，以制成套筒形塑料滑动轴承107。
上述制造方法例如可由图3所示注塑成型模具401实施。
图3所示为将紧固卸扣100作为初始卸扣设置于可用于制造紧固卸扣100的注塑成型模具401内的一种示例设置方式。
注塑成型模具401包括注塑成型模具上部401-1和注塑成型模具下部401-2。所述初始卸扣设置于注塑成型模具上部401-1和注塑成型模具下部401-2之间。
注塑成型模具上部401-1和注塑成型模具下部401-2可均具有固定部件401-3和401-4，此两固定部件至少部分置于内套筒105内。如此，可将内套筒105在外套筒103的安装位置上放置到位。
此外，注塑成型模具401可选包括模具密封件403和模具门405。
在一个制造步骤中，可将固化后可形成套筒形塑料滑动轴承107的塑料注入内套筒105和外套筒103之间。所述塑料可例如包括添加了玻璃纤维等增强纤维的摩擦聚合物。此外，所注入的塑料材料可具有固体润滑剂。如此，可提高所制成套筒形塑料滑动轴承107的刚度。优选地，套筒形塑料滑动轴承107的弹性小于片簧的弹性轴承内使用的弹性体的弹性。
可选地，可注入热固性塑料等弹性低于弹性体的不同塑料。
所述塑料优选仅固定附着于内套筒105上。为此，内套筒105的外壁可设置有滚花，该滚花可使得所述塑料滑动层在内套筒105上的固定附着比该塑料滑动层在外套筒103上的固定附着更加牢固。根据一种实施方式，可在所述塑料和外套筒103的内壁之间使用分离剂。
冷却后，所述塑料轴向和/或径向收缩，从而解除所述塑料和外套筒103之间的附着。可通过注塑成型腔的方式对塑料的冷却收缩加以考虑。
图3所示方法可以类似方式用于制造第二轴承端102。
上述制造方法的一个优点在于制造公差较小，从而确保所述塑料滑动层和外套筒103之间免于接触，并满足NVH(噪声、振动与声振粗糙度)要求。

Claims (15)

1.一种用于将片簧紧固至车辆的车体的紧固卸扣(100)，其特征在于，包括：
第一轴承端(101)，可紧固至所述车体，该第一轴承端(101)具有一外套筒(103)、一内套筒(105)以及一套筒形塑料滑动轴承(107)，该套筒形塑料滑动轴承(107)设置于所述外套筒(103)内且以可滑动方式安装于该外套筒(103)内，所述内套筒(105)固定连接至所述套筒形塑料滑动轴承(107)；
第二轴承端(102)，供一片簧安装；以及
一卸扣体(109)，用于连接所述第一轴承端(101)和所述第二轴承端(102)。
2.根据权利要求1所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(107)由单件塑料套筒形成。
3.根据权利要求1或2所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述第二轴承端(102)处还可安装一弹性轴承，以固定所述片簧，所述套筒形塑料滑动轴承(107)的弹性值低于所述弹性轴承的一弹性体的弹性值。
4.根据前述权利要求中任一项所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(107)由塑料形成，该塑料包括摩擦聚合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(107)由纤维复合材料形成，该纤维复合材料包括：聚合物，尤其摩擦聚合物；以及增强纤维。
6.根据前述权利要求中任一项所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述套筒形塑料滑动轴承(107)以一体连接的方式与所述内套筒(105)相连，尤其与所述内套筒(105)的一外壁相连。
7.根据前述权利要求中任一项所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述外套筒(103)，尤其该外套筒(103)的外壁固定连接至所述卸扣体(109)，或者设置为与该卸扣体一体成型。
8.根据前述权利要求中任一项所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述第二轴承端(102)上设置有用于固定所述片簧的一片簧支座(115)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述第二轴承端(102)具有供一轴承销穿过的一轴承套筒，或者所述卸扣体(109)在所述第二轴承端(102)具有第一卸扣腹板(109-1)和第二卸扣腹板(109-2)，所述第一卸扣腹板(109-1)和所述第二卸扣腹板(109-2)中的每一个均具有供一轴承销穿过的通道(111-1，111-2)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的紧固卸扣(100)，其特征在于，所述第一轴承端(101)在所述片簧的一横向方向上为刚性。
11.一种片簧结构，其特征在于，包括：
一片簧(113)；以及
根据权利要求1至10中任一项所述的紧固卸扣(100)，所述片簧的一端以可转动方式安装至所述紧固卸扣(100)的第二轴承端(102)，该紧固卸扣(100)的第一轴承端(101)紧固至所述车体。
12.根据权利要求11所述的片簧结构，其特征在于，所述片簧通过弹性轴承紧固至所述第二轴承端(102)。
13.一种紧固卸扣的制造方法，所述紧固卸扣用于将片簧紧固至车辆的车体，其特征在于，所述方法包括：
提供一初始卸扣，该初始卸扣具有：第一轴承端(101)，该第一轴承端具有一外套筒(103)；第二轴承端(102)；以及连接所述第一轴承端(101)和所述第二轴承端(102)的一卸扣体(109)；
在所述外套筒(103)内引入一内套筒(105)；以及
在所述内套筒(105)的一外壁和所述外套筒(103)的一内壁之间注入塑料，以制成一套筒形塑料滑动轴承(107)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在引入所述内套筒(105)之前或之后，将所述外套筒(103)或所述初始卸扣插入一注塑成型模具(401)内。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，包括解除所述外套筒(103)的内壁和所述套筒形塑料滑动轴承(107)之间的一体连接，以将该套筒形塑料滑动轴承(107)以可滑动方式安装于所述外套筒内。
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