CN108368907B - 用于螺旋弹簧的弹簧支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于螺旋弹簧(15)的弹簧支架，包括具有顶侧和底侧的环状接收元件(5)，且包括与所述接收元件(5)的底侧接触的环状阻尼元件(3)，设置所述顶侧以接收所述螺旋弹簧(15)的一个端部，所述阻尼元件(3)还在其内侧上具有轴环，所述轴环从所述接收元件(5)的底侧朝所述螺旋弹簧(15)的方向延伸，且所述轴环是通过由所述阻尼元件(3)的圆盘形基本形状的弯曲而形成的。本发明还涉及一种用于生产根据本发明的弹簧支架的方法，其中圆盘形阻尼元件(3)首先被插入到模具内，且随后通过在阻尼元件(3)上浇铸或注塑来生产环状接收元件(5)，以便所述接收元件(5)的底侧与环状阻尼元件(3)接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于螺旋弹簧的弹簧支架，所述弹簧支架包括具有顶侧和底侧的环状接收元件，且包括一个与所述接收元件的底侧接触的环状阻尼元件，其中设置所述顶侧以用于接收所述螺旋弹簧的一个端部。
背景技术
通用类型的弹簧支架被用在机动车辆的底盘内部是广为人知的。它们用于车轮悬架系统中，以将螺旋弹簧保持在车辆车身及其底盘零件之间的预期位置。除了螺旋弹簧的固定之外，弹簧支架通常还承担对由于在或多或少崎岖不平的道路上驾驶所产生的振荡进行阻尼或去耦的任务。同时，还应确保螺旋弹簧和车身零件不直接接触。在与其它底盘零件的相互配合中，它们在车辆调节驾驶舒适性和驾驶安全性方面具有重要意义。
不同类型的弹簧支架不仅在它们的结构形状方面，而且在它们的阻尼特性方面都是已知的。因此，文献EP0778166A1公开了一种弹簧支架，其中在背离弹簧侧设有平面的阻尼元件，以对车身的振荡进行去耦。与此相反，在公开申请DE102005049747A1中描述了一种弹簧支架，其中振荡阻尼部件位于面向螺旋弹簧的一侧，以便该螺旋弹簧支撑在其上。US5918812A公开了一种喷洒器系统，该喷洒器系统包括星形阻尼元件，然而所述阻尼元件不可以被弯曲，从而改善阻尼(特别是径向方向上的)的阻尼特性。在DE696128080T2、DE102009056351A1和EP0036994A2中公开了又一些阻尼元件，然而这些阻尼元件不具有有利地弯曲的轴环。
上述弹簧支架概念的共同之处在于，它们主要在螺旋弹簧的轴向衰减方向上起作用。仅未充分地考虑到螺旋弹簧的径向移动或横向移动。
发明内容
本发明的任务是提供具有改进的阻尼特性的弹簧支架，尤其是在螺旋弹簧的径向振荡分量方面。
此任务通过根据本发明及其优选实施方案所指示的本发明的弹簧支架来解决。此外，该任务还通过根据本发明的用于生产弹簧支架的方法来解决。
在根据本发明的第一实施方案中，用于螺旋弹簧的弹簧支架包括具有顶侧和底侧的环状接收元件，其中所述顶侧被设置成接收所述螺旋弹簧的一个端部。此外，所述弹簧支架还包括与所述接收元件的底侧接触的环状阻尼元件。根据本发明的所述阻尼元件在其内部具有轴环，所述轴环从所述接收元件的底侧朝所述螺旋弹簧的方向延伸。此轴环是通过由所述阻尼元件的圆盘形基本形状的弯曲而形成的。
根据本发明的弹簧支架优选地是移动设备中汽车底盘的一部分或机舱悬架的一部分或用于移动部件的悬架的一部分，所述移动部件优选地是马达。
本发明的另一目的是一种用于生产根据上文所解释的实施方案的弹簧支架的方法。在第一步骤中，将圆盘形阻尼元件放置在浇铸模具内。在下一步骤中，通过在阻尼元件上浇铸或注塑来生产环状接收元件，以便所述接收元件的底侧与环状阻尼元件接触。
在根据本发明的另一方法中，在第一步骤中将圆盘形阻尼元件放置在浇铸模具内。所述浇铸模具具有芯，以便所述阻尼元件的内部沿着所述芯弯曲，且所述阻尼元件采用环状结构且在所述阻尼元件的内部具有轴环。在下一步骤中，通过在阻尼元件上浇铸或注塑来生成环状接收元件，以便所述接收元件的底侧与环状阻尼元件接触。
阻尼元件和接收元件之间的接触也可以以某种其他方式展现，例如，通过部件的粘合或焊接。根据上文所解释的方法，在接收元件的生产期间生产所述阻尼元件和所述接收元件之间的连接部是优选的，尤其是所述阻尼元件和所述接收元件的材料通过浇铸或注塑直接相连的情况下。
在根据本发明的弹簧支架的一个优选实施方案中，所述阻尼元件的圆盘形的基本形状在其内部具有星形凹口。这使得所述凹口之间区段的弯曲更容易。在个别情况下，凹口的数目、形状和尺寸被单独选择以满足具体要求。优选地，在所述阻尼元件中存在五至二十个凹口。所述凹口可以根据要求来配置，例如，对称的或不对称的、同心的或偏心的，这取决于具体要求，例如，基于用于弹簧支架的安装空间。
所述接收元件的顶侧优选地被适配至所述螺旋弹簧的一个端部的形状，所述接收元件的顶侧被设置用于接收所述螺旋弹簧的所述端部，所述螺旋弹簧的一个端部例如是紧贴端部(angelegtes Ende)或切向终止端部。
所述接收元件可以由不同的材料制成。一种热塑性塑料能够优选地被添加到它的生产中。已经证明，基于热塑性聚氨酯(TPU)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)的材料是特别合适的，尤其是基于它们在刚性和柔性方面的材料特性。
取决于弹簧支架的具体要求，例如在用于紧固车身或底盘零件的给定可能性方面，用又一部件来补充弹簧支架可能是必需的或有利的。
此外，在本发明的一个有利的实施方案中，所述弹簧支架还包括具有环状部分和管状部分的底部元件。所述底部元件的环状部分与所述阻尼元件的、背离螺旋弹簧的一侧接触，而所述管状部分朝所述螺旋弹簧的方向延伸穿过所述阻尼元件。所述阻尼元件的轴环紧贴在所述管状部分的外侧面上。
这种弹簧支架可以多种方式生产。一种方法是，优选地，其中将所述圆盘形阻尼元件放置在所述底部元件上，且将所述接收元件放置在所述阻尼元件上，然后朝所述底部元件的方向按压所述接收元件，以便所述阻尼元件被固定在两个另外的元件之间。
在根据本发明的另一实施方案中，用于螺旋弹簧的弹簧支架包括具有顶侧和底侧的环状接收元件，且包括与所述接收元件的底侧接触的圆盘形阻尼元件，其中设置所述顶侧以用于接收所述螺旋弹簧的一个端部。所述阻尼元件在其内部具有星形凹口。
此外优选地，所述接收元件在其顶侧上具有至少一个夹紧元件，用于接收所述螺旋弹簧的一个端部。可以设置多个单个的夹紧元件，然而，也可以将至少一个夹紧元件以连续
环绕方式配置。在一个特别有利的实施方案中，存在两个连续环绕的夹紧元件，其中一个夹紧元件设置在所述接收元件的径向外侧上，而另一夹紧元件设置在径向内侧上。特别地，这两个夹紧元件被配置成使得它们形成具有开口的腔，所述螺旋弹簧的一个端部可以通过所述开口被按压到所述腔内。这种夹紧元件的实施方案的优点是，一方面所述螺旋弹簧的一个端部被可靠地保持，而另一方面通过大面积的覆盖，所述螺旋弹簧的表面在被包围的区域中受到保护，以免受环境影响(如，水或落石)的损坏。
在另一优选设计中，所述接收元件在其顶侧上具有至少一个密封元件，所述密封元件从用于所述螺旋弹簧的接收部径向向内延伸。所述密封元件优选地被定尺寸为使得在安装状态中，所述密封元件抵靠在安装空间的指定部分(例如，车辆的车身)的整个表面上，从而保护位于所述密封元件下方的阻尼元件免受环境影响的损坏。
此外优选地是，所述接收元件在其底侧上具有至少一个密封元件，所述密封元件从所述接收元件5的主体的下部外边缘径向向外延伸、向下延伸或既向外又向下延伸。所述密封元件优选地被定尺寸为使得在安装状态下，它抵靠在弹簧座的支撑面(例如，车辆的车身)的整个表面上，从而保护所述阻尼元件免受环境影响的损坏。
特别优选地，所述接收元件不仅在其顶侧上具有密封元件，而且在其底侧上具有密封元件。
所述阻尼元件可基于已知的材料，如橡胶或聚异氰酸酯-加成聚合产物。
在一个优选实施方案中，所述阻尼元件以弹性体为基础，所述弹性体基于蜂窝状的聚异氰酸酯-加成聚合产物，特别优选地基于可以含有聚脲结构的蜂窝状的聚氨酯弹性体。蜂窝状意味着，所述蜂窝优选地具有0.01mm至0.5mm的直径，特别优选地具有0.01mm至0.15mm的直径。
特别优选地，所述聚异氰酸酯-加成聚合产物具有以下材料特性中的至少一个：根据DIN EN ISO 845的在270kg/m3和900kg/m3之间的密度，根据DIN EN ISO 1798的≥2.0N/mm2的拉伸强度，根据DIN EN ISO 1798的≥200％的断裂伸长率或根据DIN ISO 34-1B(b)的≥8N/mm的撕裂强度。在又一些优选实施方案中，所述聚异氰酸酯-加成聚合产物具有这些材料特性中的两个，进一步优选地这些材料特性中的三个，特别优选的实施方案具有所有上述四种材料特性。
基于聚异氰酸酯-加成聚合产物的弹性体及其生产是众所周知的并在多处(例如，在EP62835A1、EP36994A2、EP250969A1、EP1171515A1、DE19548770A1和DE19548771A1中)进行了描述。
所述圆盘形阻尼元件的生产可以不同的方式来实现。一种方法优选的是，首先在所述方法中，块体或管被生产，然后把这个块体或管切割成圆盘。这允许所述阻尼元件合理且低成本的制造。
一种用于生产圆盘形阻尼元件的如下方法是特别优选的，其中首先生产出来已经在内部具有星形孔口的管。然后把这个管切割成圆盘。当使用蜂窝状的聚异氰酸酯-加成聚合产物作为所述阻尼元件的材料时，一个内芯优选地被设置在用于生产发泡管的模具内，所述内芯对应于星形凹口的阴模(Negativ)。
相比于现有技术已知的弹簧支架，根据本发明的弹簧支架具有的优点是，螺旋弹簧的径向移动或横向移动也被有效地缓解或被完全地去耦。这有助于减少噪声传递到车身和提高乘坐舒适度。与现有技术的弹簧支架相比，本发明的螺旋弹簧与阻尼元件直接接触，并在阻尼元件上产生点载荷或线载荷，根据本发明的弹簧支架具有的优点是，一个本质上均匀的表面载荷通过所述接收元件被传递到所述阻尼元件。从而防止了所述阻尼元件的过早局部损坏。此外，根据本发明的弹簧支架的特征在于，它们可以被简单且低成本地制造。
附图说明
图1以纵向截面示出了根据本发明的弹簧支架的一个实施方案；
图2以平面视图示出了单个阻尼元件；
图3示出了安装状态下如图1所示的根据本发明的实施方案。
具体实施方式
实施例
在图1中以纵向截面示出了根据本发明的弹簧支架1的一个实施方案。在此实施例中，该部件被配置为关于以点划线示出的轴线旋转对称。弹簧支架1包括基于热塑性塑料的环状接收元件5。在一个实施方案中，基于热塑性聚氨酯(商品名
由
的BASF Polyurethanes GmbH制造)的材料被添加，而在另一实施方案中，基于聚乙烯的材料被添加。接收元件5具有顶侧和底侧。设置顶侧以用于接收螺旋弹簧的一个端部。在此实施例中，设置的用来接收弹簧的区域7被配置为由夹紧元件9所形成的环状腔。夹紧元件9被整体地连接至元件5的主体，且在夹紧元件9的顶端具有间隙，该螺旋弹簧能够穿过间隙被按压到腔7内。
接收元件5的底侧与圆盘形阻尼元件3接触，该圆盘形阻尼元件3在其内部具有星形凹口。首先通过由蜂窝状聚异氰酸酯-加成聚合产物(商品名
由
的BASF Polyurethanes GmbH制造)发泡成的管生产阻尼元件3，其中在模具内部存在一个星形芯，使得从模具移除的管已经具有星形凹口。该管被夹紧到车床上并且从被夹紧的管上剪下单个阻尼元件3。在图2中以平面视图示出了该单个阻尼元件3。该星形凹口包括一个同心孔口以及九个在径向方向上从该同心孔口延伸到边缘的等间隔的槽。圆盘形阻尼元件3被放置在浇铸模具内，然后通过在该阻尼元件3上注塑来生产所示出的接收元件。
此外，接收元件5还包括在其顶侧上的环绕密封元件11，该环绕密封元件11从设置的用于接收螺旋弹簧的区域7径向向内延伸。此外，接收元件5还包括其底侧上的密封元件13，该密封元件13从接收元件5的主体的下部外边缘开始径向向外且向下延伸。
图3示出了安装状态下如图1所示的根据本发明的实施方案。弹簧支架被安装在车辆的车身17的、具有管状延伸部19的区域上。为了进行安装工作，弹簧支架被按压到延伸部19上，由此最初的圆盘形阻尼元件3被弯曲成一个轴环，该轴环从接收元件5的底侧朝螺旋弹簧15的方向延伸。具有一个紧贴端部的螺旋弹簧15在这一端部被插入到用于接收接收元件5的腔7内，并通过夹紧元件9固定，该夹紧元件9大面积地包围最后一个弹簧线圈。
接收元件5的顶侧上的密封元件11被设计为使得在安装状态下，所述密封元件11环绕抵靠在车身的延伸部19上。接收元件5的底侧上的密封元件13被设计为使得在安装状态下，所述密封元件13环绕抵靠在车身17的表面上。两个密封元件11和13具有保护阻尼元件3免受外部影响(如，湿气和污垢)的作用，由此阻尼元件的可操作性和使用寿命被延长。
在车辆移动期间，螺旋弹簧15不仅经受轴向载荷和径向或横向载荷，并且被激励成振荡。所有振荡分量都被根据本发明的弹簧支架缓解，由此实现比现有技术更好的阻尼性能。
Claims (10)
1.一种用于螺旋弹簧(15)的弹簧支架，包括具有顶侧和底侧的环状接收元件(5)，且包括与所述接收元件(5)的底侧接触的环状阻尼元件(3)，其中设置所述顶侧以用于接收所述螺旋弹簧(15)的一个端部，其特征在于，所述阻尼元件(3)具有圆盘形基本形状，并且此外所述阻尼元件(3)被配置为在安装期间通过从所述圆盘形基本形状弯曲而在其内侧上形成轴环，所述轴环从所述接收元件(5)的底侧朝所述螺旋弹簧(15)的方向延伸，且所述轴环是通过由所述阻尼元件(3)的圆盘形基本形状的弯曲而形成的。
2.根据权利要求1所述的弹簧支架，其中所述阻尼元件(3)的圆盘形基本形状在其内侧上具有星形凹口。
3.根据权利要求1至2中的一项所述的弹簧支架，其中所述接收元件(5)在其顶侧上具有至少一个用于接收所述螺旋弹簧(15)的一个端部的夹紧元件(9)。
4.根据权利要求1或2所述的弹簧支架，其中所述接收元件在其顶侧上具有至少一个密封元件(11)，所述密封元件(11)从用于所述螺旋弹簧(15)的接收部(7)径向向内延伸。
5.根据权利要求1或2所述的弹簧支架，其中所述阻尼元件(3)基于蜂窝状的聚异氰酸酯-加成聚合产物。
6.根据权利要求1或2所述的弹簧支架，其中所述接收元件(5)由热塑性聚合物制成。
7.根据权利要求6所述的弹簧支架，其中所述接收元件(5)由基于热塑性聚氨酯、聚乙烯或聚丙烯的材料制成。
8.一种生产用于如前述权利要求中的一项所述的螺旋弹簧(15)的弹簧支架的方法，包括以下步骤：
-将圆盘形阻尼元件(3)放置在浇铸模具内；以及
-通过在阻尼元件(3)上粘合、焊接、浇铸或注塑来生产环状接收元件(5)，以便所述接收元件(5)的底侧与环状阻尼元件(3)接触。
9.根据权利要求8所述的方法，包括如下步骤：
-生产块体或管，并且然后
-从所述块体或管切割作为圆盘的阻尼元件。
10.根据权利要求9所述的方法，其中从管切割出所述圆盘形阻尼元件，并且其中所述方法还包括在切割步骤之前的如下步骤：
-生产在内部具有星形孔口的管。
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