CN107178555B - 悬架止推轴承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种悬架止推轴承，用于与机动车悬架支柱中的悬架弹簧一起使用，其包括轴承，轴承具有能够相对转动的环形的上部和环形的下部。下部包括：轴向毂、从轴向毂延伸的向外凸出的径向凸缘、和位于轴向毂和径向凸缘之间的弯曲连接部分。下部包括外支撑表面，外支撑表面通过作为中间物的由弹性材料制成的减振装置在轴向上支撑悬架弹簧的上端。外支撑表面包括至少一个纵向槽，减振装置包括与外支撑表面接触的内表面，并且包括互补形状的肋，以便与至少一个纵向槽匹配。至少一个纵向槽至少部分地沿着连接部分延伸，纵向槽包括：位于两个纵向侧壁之间的凹入部分、位于毂上或朝向毂的第一槽端部、和位于凸缘上或朝向凸缘的第二槽端部，第二槽端部是横向壁。
Description
技术领域
本发明涉及悬架止推轴承(特别是麦弗逊式悬架止推轴承)的领域。这种悬架止推轴承配备有悬架支柱以用于机动交通工具。
背景技术
一般来说，机动交通工具悬架系统包括支撑轮轴和车轮的悬架支柱。悬架止推轴承设置在所述悬架支柱的上部、与轮子和地面相对、并位于悬架弹簧和附着于车体的上支撑块之间。
悬架止推轴承包括至少一个滚动轴承。
悬架止推轴承使得能够在弹簧和交通工具主体之间传递轴向力，并且同时允许在可转动移动的弹簧和附着于交通工具主体的固定的支撑块之间的相对角运动。
为此，弹簧由设置在所述悬架止推轴承上的弹簧座支撑。更确切地说，悬架止推轴承包括位于弹簧的末端线圈上的下支撑表面。所述弹簧支撑表面包括径向表面以支撑轴向力。弹簧支撑表面还可以包括管状的轴向表面，以支撑径向变形和确保弹簧对中。
已知提供了减震装置，减震装置在轴向上和径向上设置在弹簧与悬架止推轴承的弹簧支撑表面之间。如这些文献所示，所述减振装置附着于悬架止推轴承的下表面。减振装置由弹性材料制成，诸如橡胶、热塑性弹性体(TPE)，特别是热塑性聚氨酯(TPU)、可熔融加工弹性体(MPE)或弹性体多孔状泡沫。
减振装置可以是作为弹簧支撑表面一部分的通过手动组装就位的单独的组成部件。可选择地，减振装置可直接成型于所述弹簧支撑表面上。然而，在交通工具使用期间由弹簧施加的冲击和振动可能使减振装置与悬架止推轴承分离。
文献US 2010/0014792 A1提出了由弹簧座支撑的环形槽，减振装置包括嵌合在所述槽内的相应形状。然而，减振装置和弹簧座可能彼此相对转动。减振装置的材料比弹簧座软，于是可能被磨损。
文献EP 2 152 531 B1公开了阻挡减振装置的转动的纵向槽。此外，所述纵向槽包括扩口(flaring)侧壁，以防止减振装置的径向运动。然而，这种槽具有相对复杂的设计。
发明内容
本发明的目的是提供这样的一种悬架止推轴承：其具有优化保持手段的减振装置，同时简化了悬架止推轴承自身的制造和组装过程。
为此，本发明涉及一种悬架止推轴承，用于与机动车悬架支柱中的悬架弹簧一起使用。该悬架止推轴承包括轴承，该轴承具有能够相对转动的环形的上部和环形的下部。下部包括轴向毂、从所述轴向毂延伸的向外凸出的径向凸缘、和位于所述轴向毂和所述径向凸缘之间的弯曲连接部分。下部包括外支撑表面，外支撑表面通过作为中间物的由弹性材料制成的减振装置在轴向上支撑悬架弹簧的上端。外支撑表面包括至少一个纵向槽，减振装置包括与外支撑表面接触的内表面，并且包括互补形状的肋，以使得与至少一个纵向槽匹配。
根据本发明，所述至少一个纵向槽至少部分地沿着连接部分延伸。所述纵向槽包括：位于两个纵向侧壁之间的凹入部分、位于毂上或朝向毂的第一槽端部、和位于凸缘上或朝向凸缘的第二槽端部，第二槽端部是横向壁。
由于本发明，防止了减振装置相对于下盖的任何运动。
更确切地说，纵向侧壁防止减振装置转动，横向壁防止在径向外侧方向上的任何径向运动，连接部分和毂防止在径向内侧方向上的任何径向运动，连接部分防止任何向上的轴向运动，悬架弹簧防止任何向下的轴向运动。
根据本发明的元件的布置(特别是纵向槽的形状)允许在其使用寿命之前(例如运输期间)和使用寿命期间的鲁棒的悬架止推轴承。
根据本发明的有利但非强制的进一步的方面，这种悬架止推轴承可以包含以下特征中的一个或几个：
悬架止推轴承包括具有外圈和内圈的轴承，该外圈固定于上盖，以便形成悬架止推轴承的环形的上部，该内圈固定于下盖，以便形成悬架止推轴承的环形的下部。
内圈和外圈由压制金属板制成。
上盖和下盖由刚性塑料材料制成。
上盖和/或下盖可以包括增强嵌入件。
轴承包含滚动轴承、之间限定有环形滚动室的内圈和外圈、和设置在所述滚动室内的至少一列滚动体。
滚动体是球。
减振装置直接成型在下部上。
减振装置由弹性材料制成，诸如橡胶热塑性弹性体(TPE)，特别是热塑性聚氨酯(TPU)、可熔融加工弹性体(MPE)或弹性体多孔状泡沫。
纵向槽沿着毂延伸到连接部分。
纵向槽从连接部分延伸到凸缘。
纵向槽的第一端部向毂的下边缘开口。
纵向槽的第一端部为横向壁。
外支撑表面包括多个平行的纵向槽。
纵向槽在周向上等间隔。
额外的保持部件设置于毂和/或凸缘。
额外的保持部件包含仅沿着凸缘延伸和/或仅沿着毂延伸的一组平行的纵向槽。
每个额外的纵向槽均位于至少部分地沿着连接部分延伸的纵向槽的延长部，材料的突出部使所述两个槽在纵向上分离。
额外的保持部件包含仅设置于凸缘和/或仅设置于毂的一组销。
附图说明
现在将对照附图解释本发明，这些附图作为说明性示例，而不限制本发明的目的。在附图中：
-图1是根据本发明的第一实施方式的悬架止推轴承的截面图；
-图2是根据本发明的第一实施方式的下盖的立体图；
-图3是根据本发明的第一实施方式的减振装置的立体图；
-图4是根据本发明的第二实施方式的悬架止推轴承的截面图；
-图5是根据本发明的第二实施方式的下盖的立体图；
-图6是根据本发明的第二实施方式的减振装置的立体图；
-图7是根据本发明的第三实施方式的悬架止推轴承的截面图；
-图8是根据本发明的第三实施方式的下盖的立体图；和
-图9是根据本发明的第三实施方式的减振装置的立体图。
具体实施方式
根据图1至图3中的本发明的第一实施方式，具有中心轴线X1的悬架止推轴承1被安装在螺旋弹簧2与连接到机动交通工具的车架的支撑块(未示出)之间。这种悬架止推轴承1例如可以用于机动车麦弗逊支柱单元(automotive MacPherson strut assembly)。
以下，形容词“轴向”和“径向”均是相对于环形止推轴承1的中心轴线X1定义的。
悬架止推轴承1包括上盖3、下盖4和单个滚动轴承5。在本实施方式中，当悬架止推轴承1未被加载时，这三个组成部件3、4和5均为绕着与中心轴线X1重合的中心轴线X5的整体圆形形状。
上盖3包括由塑性合成材料(例如由聚酰胺)制成的一体部件，可选地用玻璃纤维加强。上盖3具有：上径向部分30、具有相对小直径并朝向悬架止推轴承1的下侧延伸的环形内裙部31和具有相对大直径并朝向悬架止推轴承1的下侧延伸的环形外裙部32。
内裙部31限定了悬架止推轴承1的内孔33，长形的减震杆(shock absorber rod)(未示出)安装在内孔33内。
内裙部31包括可以在周向上连续或非连续的钩部34，钩部34呈轴向凸出部的形式，朝向悬架止推轴承1的内侧。
上盖3被专门固定于机动交通工具车架(chassis)的支撑块。
滚动轴承5包括：压制金属板的内圈50；同样由压制金属板制成的外圈51；一列滚动体52(这里是球)；和用于保持滚动体52之间的等周向间隔的保持架53。滚动体52设置在由内圈50的圆环部分(toroidal portions)形成的滚道和由外圈51的圆环部分形成的滚道之间。
作为未示出的可选方案，无需使用滚动体，而是内滚道和外滚道可以在使用合适的低摩擦材料、涂层或润滑剂的情况下彼此直接接触。
滚动轴承5一体地在径向上位于上盖3的内裙部31与外裙部32之间。外圈51嵌合在上盖3的内圆环部分35内。
内圈50嵌合到下盖4的外圆环部分40上。
所述下盖4包括毂41，毂41限定了供杆轴向延伸的内孔42。下盖4还包括从毂41朝向悬架止推轴承1的外部延伸的向外凸出的径向凸缘43。下盖4包括在所述轴向毂41与径向凸缘43之间的弯曲连接部分46。
支撑滚动轴承5的内圈50的外圆环部分40设置在所述径向凸缘43的上表面上。
下盖4包括内径向突出部44，以使得与上盖3的钩部34配合，以确保中间夹紧有滚动轴承5的上盖3与下盖4的轴向保持。
下盖4包括沿着毂41和凸缘43延伸的增强嵌入件(insert)45，以便支撑由弹簧2施加的负载和冲击。增强嵌入件可以是金属的或刚性塑料的。作为未示出的可选方案，上盖3也可以包括增强嵌入件。
内密封部件6设置在下盖4的径向部分43的内周与上盖3的内裙部31之间。外密封部件7设置在下盖4的径向部分43的外周与上盖3的外裙部32之间。
下盖4还包括由弹性材料制成的减振装置8。
减振装置8由弹性材料制成，诸如橡胶热塑性弹性体(TPE)，特别是热塑性聚氨酯(TPU)、可熔融加工弹性体(MPE)或弹性体多孔状泡沫。
减振装置8包括径向部分80和管状的轴向部分81。径向部分80包括紧密地紧固于下盖4的径向凸缘43的下侧的内表面82。径向部分80包括用于容纳处于支承接触的悬架弹簧2的端匝(end turn)的下径向侧83。
减振装置8的所述径向部分80支撑来自悬架弹簧2的轴向负载和冲击。
管状的轴向部分81从径向部分80朝悬架止推轴承1的下侧轴向地延伸。所述管状的轴向部分81紧密地紧固于下盖4的毂41的外圆柱表面。
减振装置8的所述管状的轴向部分81支撑来自悬架弹簧2的径向负载和冲击。
减振装置8的管状的轴向部分81和径向部分80连接在一起，以覆盖下盖4的轴向毂41、径向凸缘43和弯曲连接部分46的外表面。
根据本发明的第一实施方式，下盖4的外表面包括多个纵向槽9。
纵向槽9在周向上等间隔。
每个所述纵向槽9均从毂41的下周缘47延伸。纵向槽还延伸穿过弯曲连接部46。
每个纵向槽9均包括位于两个纵向侧壁90、91之间的凹入部分、向毂41的下边缘47开口的第一槽端部92、和位于连接部分46上并朝向凸缘的第二槽端部93。所述第二槽端部93是横向壁。
减振装置8包括与下盖4的外支撑表面接触的内表面82，并且包括与纵向槽9成互补形状的多个肋84，以使得二者匹配。减振装置8限定了纵向凹部87，以容纳在各周向连续槽9之间的分离的突出部。
减振装置8通过肋84与纵向槽9的配合而机械地保持于下盖4。
更准确地说，肋84在槽的两个纵向侧壁90、91之间被阻挡转动。防止减振装置8相对于下盖4转动。
通过将纵向槽延伸到弯曲连接部分46，肋84在朝向悬架止推轴承1的上侧的方向上被轴向阻挡。由于减振装置支撑悬架弹簧2，从而防止减振装置8相对于下盖4有任何轴向移动。
肋84被形成纵向槽9的第二槽端部的横向壁93径向地阻挡。所述横向壁93朝向凸缘43设置，从而处于相对于毂41有偏移的径向位置。肋84在径向外侧方向上沿径向抵靠所述壁93，并且在径向内侧方向上抵靠连接部分46和毂41。于是防止减振装置8相对于下盖4有任何径向运动。
此外，由于第一槽端部92是开口的，因此减振装置8可以被手动安装或包覆成型(overmoulded)于下盖4。
根据图1至图3的实施方式，减振装置8还包括从径向部分80朝向悬架止推轴承1的外部延伸的、朝向径向外侧凸出的凸缘85。所述凸缘85延伸超过上盖的外裙部32以形成密封导向板(deflector)。
根据图1至图3的实施方式，减振装置8和下盖4还包括用于所述减振装置额外的保持部件。
下盖4的凸缘43的外表面包括沿周向等间隔的多个凹部48。减振装置8的径向部分80包括朝向下盖4轴向延伸的销86。所述销86具有与凹部48互补的形状，以使得二者匹配。
下盖4的凸缘43的外表面包括朝向减振装置8轴向延伸的多个销49。减振装置8的径向部分80包括与销49成互补形状以使得二者匹配的凹部88。
销和凹部的结合在减振装置8与下盖4之间提供了径向和防转动保持功能。该保持部件不是必需的，而仅是纵向槽9和肋84的辅助手段。当减振装置包覆成型于下盖4时这些保护部件是特别有用的，用以提供额外的附着表面。
作为未示出的可选方案，悬架止推轴承1可以不包括这些额外的销和凹部中的任一者。
根据图4至图6中的本发明的第二实施方式，具有中心轴线X100的悬架止推轴承100安装在螺旋弹簧102与连接到机动交通工具的车架的支撑块(未示出)之间。
悬架止推轴承100包括上盖103、下盖104和单个滚动轴承105。当悬架止推轴承100未被加载时，这三个组成部件103、104和105均为绕着与中心轴线X100重合的中心轴线X105的整体圆形形状。
上盖103具有：上径向部分130、具有相对小直径并朝向悬架止推轴承100的下侧延伸的环形内裙部131和具有相对大直径并朝向悬架止推轴承100的下侧延伸的环形外裙部132。
外裙部131包括钩部134，钩部134呈轴向凸出部的形式，朝向悬架止推轴承100的内侧。
滚动轴承105类似于本发明的第一实施方式描述的滚动轴承5。滚动轴承105一体地在径向上位于上盖103的内裙部131与外裙部132之间。
下盖104包括毂141，从毂141朝向悬架止推轴承100的外部延伸的向外凸出的径向凸缘143和位于所述轴向毂141与径向凸缘143之间的弯曲连接部分146。
下盖104包括外径向突出部144，以便与上盖103的钩部134配合。
下盖104还包括从径向凸缘143朝向悬架止推轴承100的外部延伸的朝向径向外侧凸出的凸缘142。所述凸缘142延伸超过上盖103的外裙部132，以形成密封。
下盖104还包括由弹性材料制成的减振装置108。
减振装置108包括径向部分180和管状的轴向部分181。径向部分180包括内表面182，该内表面182紧密地紧固于下盖104的径向凸缘143的下侧。径向部分180包括下径向侧183，该下径向侧183用于容纳处于支承接触的悬架弹簧102的端匝。
管状的轴向部分181从径向部分180朝向悬架止推轴承100的下侧沿轴向延伸。所述管状的轴向部分181紧密地紧固于下盖104的毂141的外圆柱表面。
减振装置108的管状的轴向部分181和径向部分180连接在一起，以便覆盖下盖104的轴向毂141、径向凸缘143和弯曲连接部分146的外表面。
根据本发明的第二实施方式，下盖104的外表面包括多个纵向槽109。
纵向槽109在周向上等间隔。
每个所述纵向槽109均从毂141的下周缘147延伸。纵向槽109还穿过弯曲连接部146延伸到凸缘143。
每个纵向槽109均包括位于两个纵向侧壁190、191之间的凹入部分、向毂141的下边缘147开口的第一槽端部192、和位于凸缘143上的第二槽端部193。所述第二槽端部193是横向壁。
减振装置108包括与下盖104的外支撑表面接触的内表面182，并且包括与纵向槽109成互补形状的多个肋184，以使得二者匹配。
根据图4至图6的实施方式，减振装置108和下盖104还包括所述减振装置用的额外的保持部件。
额外的保持部件包含仅沿着凸缘143延伸的一组平行的纵向槽110。
每个额外的纵向槽110均位于从连接部分146延伸的纵向槽109的延长部。材料的突出部111使所述两个槽109、110在纵向上分离。
减振装置108的与下盖104的外支撑表面接触的内表面182还包括与纵向槽110成互补形状的多个肋185，以使得二者匹配。减振装置180限定了用于容纳下盖104的突出部111的环形槽186和用于容纳各周向连续槽109、110之间的分离突出部的纵向凹部187。
作为未示出的替代方案，悬架止推轴承100可以不包括设置于下盖104的凸缘143的这些额外的槽110中的任一个。
根据图7至图9中的本发明的第三实施方式，具有中心轴线X200的悬架止推轴承200安装在螺旋弹簧202与连接到机动交通工具的车架的支撑块(未示出)之间。
悬架止推轴承200包括上盖203、下盖204和单个滚动轴承205。当悬架止推轴承200未被加载时，这三个组成部件203、204和205均为绕着与中心轴线X200重合的中心轴线X205的整体圆形形状。
上盖203具有：上径向部分230、具有相对小直径并朝向悬架止推轴承200的下侧延伸的环形内裙部231和具有相对大直径并朝向悬架止推轴承200的下侧延伸的环形外裙部232。
外裙部231包括钩部234，钩部234呈轴向凸出部的形式，朝向悬架止推轴承200的内侧。
滚动轴承205类似于本发明的第一实施方式描述的滚动轴承5。滚动轴承205一体地在径向上位于上盖203的内裙部231与外裙部232之间。
下盖204包括毂241，从毂241朝向悬架止推轴承200的外部延伸的向外凸出的径向凸缘243和位于所述轴向毂241与径向凸缘243之间的弯曲连接部分246。
下盖204包括外径向突出部244，以使得与上盖203的钩部234配合。
下盖204还包括由弹性材料制成的减振装置208。
减振装置208包括径向部分280和管状的轴向部分281。径向部分280包括紧密地紧固于下盖204的径向凸缘243的下侧的内表面282。径向部分280包括用于容纳处于支承接触的悬架弹簧202的端匝的下径向侧283。
管状的轴向部分281从径向部分280朝向悬架止推轴承200的下侧沿轴向延伸。所述管状的轴向部分281紧密地紧固于下盖204的毂241的外圆柱表面。
减振装置208的管状的轴向部分281和径向部分280连接在一起，以便覆盖下盖204的轴向毂241、径向凸缘243和弯曲连接部分246的外表面。
根据本发明的第三实施方式，下盖204的外表面包括多个纵向槽209。
纵向槽209在周向上等间隔。
每个所述纵向槽209均从毂241的上部分延伸。纵向槽209还穿过弯曲连接部246延伸到凸缘243。
每个纵向槽209均包括位于两个纵向侧壁290、291之间的凹入部分、位于毂241上的第一槽端部292、和位于凸缘243上的第二槽端部293。所述第一槽端部292、第二槽端部293是横向壁。
减振装置208包括与下盖204的外支撑表面接触的内表面282，并且包括与纵向槽209成互补形状的多个肋284，以使得二者匹配。
根据图7至图9的实施方式，减振装置208和下盖204还包括所述减振装置用的额外的保持部件。
额外的保持部件包含仅沿着凸缘243延伸的一组平行的纵向槽210。该组槽210相对于槽209的端部292朝向径向外侧偏移。
另一组平行的纵向槽211仅沿着毂延伸。该组槽211的组相对于槽209的端部293沿轴向偏移。所述槽211向毂241的下边缘247开口。
减振装置208的径向部分280的内表面282包括与纵向槽210成互补形状的多个肋285。减振装置208的轴向部分281的内表面282包括与纵向槽211成互补形状的多个肋286。
Claims (11)
1.一种悬架止推轴承(1、100、200)，用于与机动车悬架支柱中的悬架弹簧一起使用：
-包括轴承，所述轴承具有能够相对转动的环形的上部和环形的下部，
-其中所述下部包括轴向毂(41、141、241)、从所述轴向毂(41、141、241)延伸的向外凸出的径向凸缘(43、143、243)和位于所述轴向毂(41、141、241)和所述径向凸缘(43、143、243)之间的弯曲连接部分(46、146、246)，
-其中所述下部包括外支撑表面，所述外支撑表面通过由弹性材料制成的减振装置(8、108、208)作为中间物在轴向上支撑悬架弹簧(2、102、202)的上端，并且
-其中所述外支撑表面包括至少一个纵向槽(9、109、209)，所述减振装置(8、108、208)包括与所述外支撑表面接触的内表面(82、182、282)，并且包括互补形状的肋(84、184、284)，以便与所述至少一个纵向槽(9、109、209)匹配，
其特征在于，所述至少一个纵向槽(9、109、209)至少部分地沿着所述连接部分(46、146、246)延伸，所述纵向槽(9、109、209)包括：位于两个纵向侧壁(90、91；190、191；290、291)之间的凹入部分、位于所述轴向毂(41、141、241)上或朝向所述轴向毂(41、141、241)的第一槽端部(92、192、292)、和位于所述凸缘(43、143、243)上或朝向所述凸缘(43、143、243)的第二槽端部(93、193、293)，所述第二槽端部(93、193、293)是横向壁。
2.如权利要求1所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述悬架止推轴承(1、100、200)包括具有外圈(51)和内圈(50)的轴承(5、105、205)，所述外圈(51)固定于上盖(3、103、203)，以便形成所述悬架止推轴承(1、100、200)的环形的上部，所述内圈(50)固定于下盖(4、104、204)，以便形成所述悬架止推轴承(1、100、200)的环形的下部。
3.如权利要求1或2所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述纵向槽(9、109)沿着所述轴向毂(41、141)延伸到所述连接部分(46、146)。
4.如权利要求1或2所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述纵向槽(109、209)从所述连接部分(46、146)延伸到所述凸缘(143、243)。
5.如权利要求1或2所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述纵向槽(9、109)的第一端部(92、192)向所述轴向毂(41、141)的下边缘(47、147)开口。
6.如权利要求1或2所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述纵向槽(209)的第一端部(292)为横向壁。
7.如权利要求1或2所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述下部包括多个平行的纵向槽(9、109、209)。
8.如权利要求1或2所述的悬架止推轴承，其特征在于，额外的保持部件(48、49；110；210；211)设置于所述轴向毂(41、141、241)和/或所述凸缘(43、143、243)。
9.如权利要求8所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述额外的保持部件包含仅沿着所述凸缘(143、243)延伸和/或仅沿着所述轴向毂(141、241)延伸的一组平行的纵向槽(110；210；211)。
10.如权利要求9所述的悬架止推轴承，其特征在于，每个额外的纵向槽(110)均位于至少部分地沿着所述连接部分(146)延伸的纵向槽(109)的延长部，材料的突出部(111)使两个槽(109、110)在纵向上分离。
11.如权利要求8所述的悬架止推轴承，其特征在于，所述额外的保持部件包含仅设置于所述凸缘(43)和/或仅设置于所述轴向毂的一组销(48、49)。
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