CN107850160A - 用于机动车的可切换的支承衬套 - Google Patents

用于机动车的可切换的支承衬套 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的支承衬套(1)，包括内环(2)和外环(3)以及径向安置在内环(2)和外环(3)之间的至少一个弹性件(4a)，其中，支承衬套能够在至少两个刚度等级之间进行切换。根据本发明，支承衬套(1)具有用于将预紧力引导到弹性件(4a)上的装置。

Description

用于机动车的可切换的支承衬套
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的支承衬套，包括内环和外环以及径向安置在内环和外环之间的至少一个弹性件，其中，该支承衬套能够在至少两个刚度等级之间进行切换。
背景技术
在机动车底盘中所使用的支承衬套的构造和由此产生的运行数据极大地影响机动车的驾驶和转向特性。支承衬套的弹簧系数或刚度的相对较小的变化会对车辆特性(例如，转向不足或转向过度行为、底盘噪音、振动和行驶平顺性)产生显著影响。根据支承衬套的设置，机动车呈现出相对“软”或相对“硬”的行驶状态。
在众所周知的现有技术中，在机动车的底盘领域中已知不同的支承衬套。一方面，已知具有确定刚度的纯机械支承衬套或橡胶支座。另一方面，已知具有固定或可变刚度的液压阻尼底盘衬套。此外，已知具有磁流变液或磁流变弹性体的支座，其中，刚度可以随磁场变化。
例如，DE 696 22 141 T2公开了一种用于制造和使用具有可变刚度的悬架衬套的方法，其中，悬架衬套被用来控制机动车中的悬架杆与机动车的车架构件之间的相对运动。悬架衬套具有通过引入磁流变弹性体或凝胶而实现的可变的刚度，所引入的磁流变弹性体或凝胶的刚度能够通过可控磁场在较宽的范围内可变地被调节。通过完全集成在悬架衬套结构中的、并作为其中一部分结构的电磁铁结构产生可变的可控磁场。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于机动车的支承衬套，这种支承衬套刚度可机械地调节，因而并不会涉及液压或磁流变作用原理。
根据本发明的解决方案：
根据本发明，支承衬套具有用于将预紧力引导到弹性件上的装置。换言之，通过向弹性件导入的预紧力，使得支承衬套的刚度增加。因此，处于第一切换位置的支承衬套具有最小刚度，其中，弹性件经受最小的预紧力，并因此具有最大的形变潜力。相比之下，处于第二切换位置的支承衬套具有最大刚度，其中，弹性件经受最大的预紧力，并因此具有最小的形变潜力。在第一切换位置和第二切换位置之间优选可以有多个切换位置，其中，能够调整作用在弹性件上的预紧力。
附图说明
下面将结合根据附图描述的优选实施例对改进本发明的其他措施进行更详细地描述。附图为：
图1是示出用于机动车的悬架杆的立体图，其中，悬架杆具有根据本发明的支承衬套，
图2是用于说明根据第一实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，
图3是用于说明根据第二实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，
图4是用于说明根据第三实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，
图5a是用于说明根据第四实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，其中，支承衬套具有较低的刚度，
图5b是用于说明根据图5a的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，其中，支承衬套具有较高的刚度，
图6a是用于说明根据第五实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性侧视图，
图6b是用于说明根据图6a的根据本发明的支承衬套的示意性剖视图，
图7是用于说明根据第六实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，
图8是用于说明根据第七实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，
图9是用于说明根据第八实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图，以及
图10是用于说明根据第九实施例的根据本发明的支承衬套的构造的示意性剖视图。
具体实施方式
根据图1，根据本发明的支承衬套1安置在悬架杆17上的针对该支承衬套而设的孔16中。悬架杆17安装在机动车(此处未被示出)的底盘(此处未被示出)中。在支承衬套1的销18上固定机动车的轴支座(此处未被示出)。此外，悬架杆17具有另外的孔16a，在该孔中安置有机械的、不可切换的支承衬套1a。换言之，支承衬套1a被设计为传统的橡胶支座。在支承衬套1a的销18a上安置轮架(此处未被示出)。
根据图2，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向抗扭地安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。此外，在外环3的内周面上设计周向槽11，在该周向槽中安置环形夹紧件12。在这种情况下，能够减小环形夹紧件12的直径，以便向弹性件4a引入预紧力。换言之，通过减小夹紧件12的直径，使得弹性件4a上的预紧力增大。夹紧件12的直径的增加不仅减小了弹性件4a上的预紧力，而且在支承衬套1负载时能实现弹性件4a向周向槽11的导入，由此进一步降低了支承衬套1的刚度。为了改变环形夹紧件12的直径，环形夹紧件12与执行装置15共同作用。
根据图3，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向抗扭地安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。此外，内环2被安置在套筒5上。另外，在套筒5上设有可轴向移动的第一和第二楔形环6a、6b，该可轴向移动的第一和第二楔形环6a、6b被安置为用于将预紧力引入弹性件4a。在这种情况下，每个楔形环6a、6b至少部分径向地贴靠在内环2和套筒5之间。在轴向移动两个楔形环6a、6b使彼此轴向靠近时，内环2被径向拓宽。为此，内环2被设计为径向上是弹性的。尤其地，内环2具有用于实现弹性形变的多个缺口(未示出)。此外，内环2的壁被设计为特别薄。为了使两个楔环6a、6b轴向移动，两个楔环6a、6b与执行装置15连接。
根据图4，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向抗扭地安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。内环2是楔形的并且被可径向扩宽地安置在楔形套筒7上。楔形套筒7被安置为其本身可在套筒5上轴向移动。此外，套筒件19轴向地支撑在内环2上，以便在楔形套筒7轴向移动时将内环2轴向固定。楔形套筒7的轴向移动使内环2径向拓宽。为此，内环2被设计为在径向上是弹性的并且具有尤其在整个周面上分布的多个缺口(此处未被示出)。内环2的拓宽导致外环3与内环2之间的弹性件4a的压缩。其结果是，增加了弹性件4a上的预紧力并且由此增加了支承衬套1的刚度。为了使楔形套筒7轴向移动，楔形套筒7与致动执行装置15共同作用。
根据图5a和图5b，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。此外，三个偏心环8a、8b、8c分别通过支承件20a-20f径向可转动地安置在套筒5和内环2之间。在这种情况下，支承件20a-20c被安置在内环2的内周面上，支承件20d-20f被安置在套筒5的外周面上。通过两个偏心环8a和8c相对于轴向插入它们中间的偏心环8b的旋转致使内环2的径向拓宽。为此，内环2被设计为弹性的并且具有在整个周面上分布的多个缺口(此处未被示出)。内环2的拓宽致使弹性件4a向边侧径向压缩，从而使在弹性件4a上的预紧力被与方向相关地增加。根据图5a，支承衬套1在该第一切换位置中具有最小的刚度。在这种情况下，弹性件4a没有被偏心环8a-8c压缩。相比之下，在图5b中示出支承衬套1处于第二切换位置中。根据第二切换位置，支承衬套1具有最大的刚度，其中，弹性件4a经受最大压缩。此外，在第二切换位置中的内环2具有椭圆形状。
根据图6a和图6b，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。此外，在弹性件4a与外环3之间安置六个楔形件10a-10f，这六个楔形件在外环3的内周面上与相应的斜面9a-9f共同作用。当楔形件10a-10f与相应的斜面9a-9f共同作用时，由于外环3的旋转运动而使相应的楔形件10a-10f做径向运动。楔形件10a-10f的径向运动使得轴向开槽的弹性件4a被压缩。为了防止楔形件10a-10f相对弹性件4a转动，楔形件10a-10f优选硫化到弹性件4a上并另外被径向地引导。为此，各个销22a-22f被导引穿过各相应的楔形件10a-10f，其中，各个销22a-22f在图6b所示的开槽盘24a、24b上的相应的槽23a-23g中被径向导引。因此，销22a-22f仅在径向上运动。为了实现外环3相对内环2的转动，外环3在外周面上具有滑动轴承衬套21，其中，外环3与执行装置15连接。
根据图7，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向抗扭地安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。此外，另外的内环2a、2b和另外的外环3a、3b以及在相应的内环2a、2b和相应的外环3a、3b之间的被径向抗扭地安置的弹性件4b、4c被安置为在轴向上彼此相邻。三个外环3、3a、3b可旋转地支承在滑动轴承衬套21上。此外，弹性件4a-4c被设计为偏心的且可彼此独立旋转。弹性件4a-4c的旋转使相应的弹性件4a-4c被径向压缩并且由此导致相应的弹性件4a-4c上的预紧力被与方向相关地增加。为了实现各个弹性件4a-4c上的预紧力的与方向相关的增大，弹性件4a优选与抗扭地安置在其上的外环3和抗扭地安置在其上的内环2一起顺时针旋转90°，其中，弹性件4b和4c与相应的外环3a、3b和相应的内环2a、2b一起逆时针旋转90°。其结果是，中心轴向上移动，从而主动干涉轴运动。各个内环2、2a、2b通过相应的支承件20a-20c抗扭地被支承。此外，每个弹性件4a-4c与相应的执行装置15a-15c共同作用。
根据图8，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向抗扭地安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。此外，第一和第二盘13a、13b可轴向移动地安置在内环2上，其中，这两个盘13a、13b能够相对于弹性件4a轴向移动，以便通过执行装置15向弹性件4a导入预紧力。因此，通过两个盘13a、13b轴向地压缩弹性件4a。
根据图9，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。弹性件4a具有两个支腿14a和14b，这两个支腿14a和14b在此处示出的第一切换位置中在弹性件4a的内周面上彼此轴向间隔开。在这种情况下，两个支腿14a、14b可以通过分别安置在其上的滑动衬套21a、21b在内环2上轴向移动。相比之下，弹性件4a的外周面抗扭地安置在外环3上。为了改变轴支承衬套1的刚度，两个盘13a、13b可轴向移动地安置在内环2上，以便轴向压缩弹性件4a。因此，两个支腿14a、14b通过执行装置15朝向彼此移动，由此增加了弹性件4a上的预紧力。在弹性件4a的自由的、无负载的表面上发生的变化也会引起刚度的变化，其中，在该表面上可能会发生膨胀。在初始状态下，弹性件4a具有许多无负载的表面，因此相对较软。在最大刚度状态下，当两个支腿14a、14b一方面彼此轴向接触并且另一方面被两个盘13a、13b轴向负载时，弹性件4a上的自由面基本上是不存在的。
根据图10，根据本发明的支承衬套1具有内环2和外环3以及径向抗扭地安置在内环2和外环3之间的弹性件4a。弹性件4a具有两个支腿14a、14b，其中，两个支腿14a、14b被设计为鼓起的，这样两个支腿14a、14b至少部分轴向间隔开。因此，在两个支腿14a、14b之间轴向地形成透镜状的空腔25。此外，两个盘13a、13b可轴向移动地安置在内环2上，其中，这两个盘13a、13b能够相对于相应的支腿14a、14b轴向移动，以便向弹性件4a导入预紧力。为此，两个盘13a、13b与执行装置15共同作用。如图9中一样，同样可以得出：在弹性件4a的自由的、无负载的表面上的变化也会引起刚度的变化，其中，在该表面上可能会发生膨胀。
附图标记列表
1、1a 支承衬套
2 内环
3 外环
4a-4c 弹性件
5 套筒
6a、6b 楔形环
7 楔形套筒
8a、8b 偏心环
9a-9d 斜面
10a、10b 楔形件
11 槽
12 夹紧件
13a、13b 盘
14a、14b 支腿
15 执行装置
16a、16b 孔
17 悬架杆
18a、18b 销
19 套筒件
20a-20f 支承件
21 滑动轴承衬套
22a-22f 销
23a-23d 槽
24a、24b 开槽盘
25 空腔

Claims (10)

1.一种用于机动车的支承衬套(1)，包括内环(2)和外环(3)以及径向安置在所述内环(2)和所述外环(3)之间的至少一个弹性件(4a)，其中，所述支承衬套(1)能够在至少两个刚度等级之间进行切换，
其特征在于，所述支承衬套(1)具有用于将预紧力引导到所述弹性件(4a)上的装置。
2.根据权利要求1所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述内环(2)是径向弹性的并且被安置在套筒(5)上，其中，能够轴向移动的第一和第二楔形环(6a，6b)至少部分径向地被安置在所述内环(2)和所述套筒(5)之间，以将所述预紧力引导到在所述套筒(5)上的所述弹性件(4a)上。
3.根据权利要求1所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述内环(2)是楔形的且在径向上是弹性的，并且被安置在楔形套筒(7)上，其中，所述楔形套筒(7)能够轴向移动地安置在所述内环(2)上，以将所述预紧力导引到所述弹性件(4a)上，并且其中，所述内环(2)至少在一侧被轴向固定。
4.根据权利要求1所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述内环(2)在径向上是弹性的，并且通过至少两个偏心环(8a，8b)被安置在套筒(5)上，其中，所述至少两个偏心环(8a，8b)能够转动地支承在所述内环(2)和所述套筒(5)之间，以便将所述预紧力引导到所述弹性件(4a)上。
5.根据权利要求1所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述外环(3)在内圆周面上具有多个斜面(9a，9b)，其中，每个斜面(9a，9b)径向地与抗扭地安置在所述弹性件(4a)上的楔形件(10a，10b)共同作用，以便将所述预紧力引导到所述弹性件(4a)上。
6.根据权利要求1所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述外环(3)在内周面上具有周向槽(11)，其中，在所述槽(11)中安置环形夹紧件(12)，并且其中，能够减小所述环形夹紧件(12)的直径，以便将所述预紧力引导到所述弹性件(4a)上。
7.根据权利要求1所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述弹性件(4a)被设计为偏心的，其中，偏心设计的至少一个另外的弹性件(4b)被与所述弹性件(4a)轴向相邻地安置，并且其中，偏心设计的至少两个弹性件(4a，4b)能够彼此独立地转动，以便将所述预紧力至少引导到所述弹性件(4a)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述第一和第二盘(13a，13b)能够轴向移动地安置在所述内环(2)上，其中，两个盘(13a，13b)能够相对弹性件(4a)轴向移动，以便将所述预紧力引导到所述弹性件(4a)上。
9.根据权利要求8所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述弹性件(4a)具有两个支腿(14a，14b)，所述两个支腿彼此至少部分地轴向间隔开。
10.根据前述权利要求中任一项所述的支承衬套(1)，
其特征在于，所述支承衬套(1)包括用于改变所述支承衬套(1)的刚度的至少一个执行装置(15)。
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