CN108688423A - 车辆悬架衬套组件及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆悬架衬套组件，包括内套筒、轴承、中间套筒、外套筒和衬套。该内套筒在第一内套筒端部与第二内套筒端部之间纵向地延伸。该轴承绕该内套筒环形地延伸，该中间套筒绕该轴承环形地延伸，并且该外套筒绕该中间套筒环形地延伸。该衬套径向地定位在该外套筒与该中间套筒之间。轴向保持器绕该第一内套筒端部和该第二内套筒端部环形地延伸。这些轴向保持器相对于该内套筒纵向地可移动。这些轴向保持器具有预加载特征部，该预加载特征部包括凸缘区段，该凸缘区段是弹性的、并且从这些轴向保持器处于未压缩位置时的未偏置位置偏转到这些轴向保持器处于压缩位置时的偏置位置，以便将纵向预加载力施加到该中间套筒。

Description

车辆悬架衬套组件及其组装方法

技术领域

本披露涉及车辆悬架衬套组件并且涉及组装车辆悬架衬套组件的方法。

背景技术

此部分提供与本披露相关的背景信息，其不一定是现有技术。

通常使用独立的前和/或后悬架系统将汽车、卡车、公共汽车和其他车辆设计成将车辆的非簧载部件(诸如车轮和制动器)连接到车辆的底盘上。独立悬架系统通常包括上控制臂、下控制臂以及支撑车轮之一的轮毂或转向节。每个控制臂使用一个或多个衬套组件来附接到车辆的框架或其他支撑结构上。衬套组件将扭转输入与其他铰接方向脱离。每个衬套组件通常由以下各项组成：外金属套筒，该外金属套筒被压入控制臂中；弹性体衬套，该弹性体衬套被定位在外金属套筒内；推力轴承，该推力轴承延伸穿过弹性体衬套的中心；以及内金属套筒，该内金属套筒延伸穿过推力轴承的中心。内金属套筒连接到车辆的框架或其他支撑结构上的支架上。在一些实例中，螺栓延伸穿过内金属套筒并且通过与适当的支架配合来将控制臂和衬套组件固定到框架上。在车辆行进时，车辆的底盘与非簧载部件之间的相对移动是通过螺旋弹簧、扭杆、空气弹簧或另一个弹性装置的挠曲来调节。弹性装置的挠曲引起控制臂的端部在衬套组件上枢转。

推力轴承便于内金属套筒相对于外金属套筒和弹性体衬套的枢转运动。弹性体衬套起作用来隔离车辆以免受到冲击。位于外金属套筒与推力轴承之间的弹性体衬套有效地将车辆框架与非簧载部件隔离。在某些高载荷应用中，外金属套筒的端部弯曲或弯折在内金属套筒的端部之上，以便进一步包封弹性体衬套。外金属套筒的端部的弯曲或弯折以及因此对弹性体衬套的进一步包封提高了弹性体衬套的径向弹簧刚度、轴向弹簧刚度、轴向保持力以及耐久性。

虽然这些弹性体隔离的衬套组件在现场表现得令人满意，但是由于推力轴承具有相对于内金属套筒纵向移动的趋势，所以会出现噪声、振动和不平顺性(NVH)的问题，从而导致衬套组件中的自由余隙和喀啦声。这种自由余隙还会加速衬套组件内的磨损，并且因此可能会缩短使用寿命。因此，仍需要开发具有改进的NVH性能和耐久性、同时使与衬套组件相关联的制造成本最小化的新型衬套组件。

发明内容

此部分提供本披露的总体概述而不是其全部范围或其全部特征的综合性披露。

本披露涉及一种改进的车辆悬架衬套组件。本文披露的车辆悬架衬套组件包括内套筒、轴承、中间套筒、外套筒、轴向保持器以及衬套。内套筒在第一内套筒端部与第二内套筒端部之间纵向地延伸并且限定纵向轴线。轴承绕内套筒环形地延伸，并且中间套筒绕轴承环形地延伸。外套筒以径向间隔开的关系绕中间套筒环形地延伸。衬套包括主体部分，该主体部分径向地布置在外套筒与中间套筒之间。车辆悬架衬套组件进一步包括至少一个轴向保持器，该至少一个轴向保持器绕第一内套筒端部和第二内套筒端部中的一者环形地延伸。轴向保持器沿纵向方向相对于内套筒在未压缩位置与压缩位置之间可移动。该至少一个轴向保持器具有弹性的预加载特征部。在操作中，轴向保持器的预加载特征部从轴向保持器处于未压缩位置时的未偏置位置偏转到轴向保持器处于压缩位置时的偏置位置。因为轴向保持器的预加载特征部是弹性的，所以当凸缘区段处于偏置位置时，预加载特征部将纵向预加载力施加到中间套筒和轴承中的至少一个上。

还披露了一种组装上述车辆悬架衬套组件的方法。该方法包括以下步骤：将外套筒绕中间套筒环形地安排，这样使得外套筒和中间套筒在径向上彼此间隔开并且绕纵向轴线同轴对齐；将弹性体材料的衬套模制在外套筒与中间套筒之间；将轴承压入中间套筒中。该方法还包括以下步骤：将内套筒插入轴承中，这样使得内套筒和轴承具有滑动配合，这样使得内套筒相对于轴承、中间套筒、衬套和外套筒可自由旋转。该方法进一步包括以下步骤：将至少一个轴向保持器压到内套筒上以便提供轴向保持器与内套筒之间的压入配合，并且使轴向保持器前进到未压缩位置。轴向保持器的凸缘区段远离纵向轴线径向向外延伸，并且压入配合允许轴向保持器纵向平移到压缩位置，在该压缩位置中，轴向保持器的凸缘区段被推动抵靠在中间套筒上、偏转、并因此将纵向预加载力施加到中间套筒上。

由轴向保持器的预加载特征部提供的纵向预加载力是特别有利的，因为施加到中间套筒和/或轴承上的纵向预加载力消除了内套筒相对于中间套筒和轴承纵向移动的自由余隙。此举继而降低了车辆悬架衬套组件的噪声、振动和不平顺性并且改进了耐久性和使用寿命而不增加制造成本。

附图说明

本披露的其他优点将是容易了解的，因为这些优点通过参照以下详细说明、在结合附图考虑时将变得更好理解，在附图中：

图1是示例性车辆悬架系统的侧面透视图，该车辆悬架系统包括已经根据本发明构造的车辆悬架衬套组件；

图2是现有技术中已知的示例性车辆悬架衬套组件的侧面横截面图；

图3是根据本发明构造的示例性车辆悬架衬套组件的侧面横截面图；

图4是图3中所展示的示例性车辆悬架衬套组件的侧面透视图；

图5是图3中所展示的示例性车辆悬架衬套组件的外套筒、衬套和中间套筒的侧面横截面图；

图6是图5中所展示的衬套的密封部分的放大的侧面横截面图；

图7是图3中所展示的示例性车辆悬架衬套组件的轴向保持器的侧面横截面图；

图8A是图3中所展示的示例性车辆悬架衬套组件的侧面横截面图，其中连接构件已经插入车辆悬架衬套组件的内套筒中并且轴向保持器被示出为处于未压缩位置；并且

图8B是图8A中所展示的示例性车辆悬架衬套组件的侧面横截面图，其中连接构件上的螺母已被拧紧以便将轴向保持器移动到压缩位置。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记在若干视图中指示相应的零件，披露了一种车辆悬架衬套组件20。

提供了多个示例性实施例从而使得本披露是详尽的，并将其范围充分地告知本领域的技术人员。阐述了许多特定的细节，例如特定的部件、装置和方法的实例，以提供对本披露的实施例的详尽理解。对本领域的技术人员来说显然地不必采用特定的细节，而可以用多种不同的形式实施示例性实施例，并且这些特定的细节都不应解释为是对本披露的范围的限制。在一些示例性实施例中，对周知过程、周知装置结构以及周知技术不做详细描述。

本文所使用的术语仅是出于描述特定示例性实施例的目的而并不旨在限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”可以旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。术语“包括”、“含有”、“包含”和“具有”都是包括性的并且因此指定所陈述特征、整合物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或加入一种或多种其他特征、整合物、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集合。本文所描述的这些方法步骤、过程和操作不应当被解释为必须要求它们按所讨论或示出的特定顺序执行，除非特别指出执行顺序。还应当理解的是，可以采用另外的或替代性的步骤。

当一个元件或层涉及“在……上”、“接合到”、“连接到”、或“联接到”另一元件或层时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当一个元件涉及“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，就可能不存在中间元件或层。用于描述这些元件之间关系的其他词语应当以类似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一项或多项的任意和所有组合。

虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语可能仅用来将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。术语如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文使用时并不暗示序列或顺序，除非上下文明确指出。因此，下文中讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不偏离示例性实施例的传授内容。

空间相关术语，例如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中是为了使得对如这些附图中所展示的一个元件或特征相对另一个或多个元件或者一个或多个特征的关系的描述易于阐释。空间相关术语可以旨在涵盖除了在附图中描述的取向之外的、装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果装置在这些附图中被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被取向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种取向。装置可以被另外取向(旋转90度或以其他取向)，并且本文所使用的空间相关描述符做出了相应的解释。

图1中展示了典型的车辆悬架系统22。车辆可以是但不限于汽车、卡车或公共汽车。根据本披露构造的车辆悬架衬套组件20总体由附图标记20表示。车辆悬架系统22包括车辆的框架24或其他支撑结构、一个或多个车辆悬架控制臂26、28、轮毂30或转向节、螺旋弹簧32、减振器34以及驱动桥组件36。框架24或其他支撑结构支撑车辆的通常被识别为“簧载质量”的主体(未示出)和其他部件。驱动桥组件36附接到接收来自发动机(未示出)的扭矩的差速器或变速驱动桥(未示出)上。驱动桥组件36包括一对等速或非等速万向节(未示出)。一个万向节附接到差速器上，并且一个万向节附接到轮毂30或转向节上。驱动桥(未示出)在两个万向节之间延伸。发动机将旋转和扭矩传递到差速器或变速驱动桥，该差速器或变速驱动桥通过驱动桥组件36将来自发动机的旋转和扭矩传送到轮毂30或转向节。附接到轮毂30或转向节上的车轮(未示出)由驱动桥组件36通过轮毂30或转向节驱动。等速或非等速万向节容许以各种角度传递扭矩，这允许车辆悬架系统22经历颠簸和回弹运动，同时仍将扭矩从差速器或变速驱动桥传递到车辆的车轮。

螺旋弹簧32支撑用于车辆的簧载质量的载荷，并且减振器34减弱了车轮相对于框架24或其他支撑结构的移动，如本领域中众所周知的。扭矩杆40或防倾杆可以被布置在框架24或其他支撑结构与轮毂30或转向节之间，以便协助车轮相对于框架24或其他支撑结构的控制，如本领域中众所周知的。上控制臂26和下控制臂28各自使用本文所披露的一个或多个车辆悬架衬套组件20附接到框架24或其他支撑结构上。每个车辆悬架衬套组件20被布置在控制臂26、28之一与框架24或其他支撑结构之间，以调节这两个部件之间的运动，并且将车辆的簧载质量隔离以避免受到冲击和振动。

尽管图1中所展示的车辆悬架系统22具有被布置在上控制臂26与框架24之间的两个车辆悬架衬套组件20以及被布置在下控制臂28与框架24之间的一个车辆悬架衬套组件20，但是在本披露的范围内，在需要其中一个部件相对于另一个部件枢转的任两个部件之间利用任何数量的本文所披露的车辆悬架衬套组件20。另外，尽管图1中所展示的车辆悬架系统22具有被布置在上控制臂26和下控制臂28以及框架24之间的三个完全相同的车辆悬架衬套组件20，但是在本披露的范围内利用不同的设计用于每个车辆悬架衬套组件20。此外，虽然图1中的车辆悬架系统22被展示为独立的悬架系统，但是在本披露的范围内在其他悬架设计中利用本文所披露的车辆悬架衬套组件20，这些悬架设计包括但不限于钢板弹簧悬架系统。

图2中展示了现有技术的衬套组件42。该衬套组件42包括外金属套筒44；弹性体衬套46，该弹性体衬套位于外金属套筒44内；中间套筒47，该中间套筒延伸穿过弹性体衬套46的中心；推力轴承48，该推力轴承延伸穿过中间套筒47；以及内金属套筒50，该内金属套筒延伸穿过推力轴承48的中心。内金属套筒50在一端处具有整体凸缘52并且在另一端处具有保持器54。保持器54是由金属制成的并且包括刚性凸缘56，该刚性凸缘是不具有弹性或以其他方式可偏转的。中间套筒47是金属的并且径向地定位在推力轴承48与弹性体衬套46之间。推力轴承48径向地定位在中间套筒47与内金属套筒50之间并且纵向地定位在内金属套筒50的整体凸缘52与保持器54的刚性凸缘56之间。推力轴承48包括向外转动的端部58，该端部与内金属套筒50的整体凸缘52和保持器54的刚性凸缘56邻接。中间套筒47在推力轴承48的向外转动的端部58之间纵向地延伸。当衬套组件42经历轴向力和自由余隙时，推力轴承48的向外转动的端部58会碰撞内金属套筒50的整体凸缘52和保持器54的刚性凸缘56，这可能产生噪声和振动。弹性体衬套46径向布置在推力轴承48与外金属套筒44之间。弹性体衬套46是包覆模制的并且具有污垢刮擦器59，这些刮擦器在保持器54的一部分和内金属套筒50的整体凸缘52之上纵向地延伸，以便密封衬套组件42使其免受污垢、碎屑和/或水的影响。

应当理解的是，没有纵向预加载力作用在图2中所展示的衬套组件42中的推力轴承48上。通过在推力轴承48、内金属套筒50和保持器54之间制造非常精确且紧密的公差可以在该设计中最小化自由余隙。然而，此类紧密公差部件的制造是昂贵的并且组装过程必须是更加精确的。例如，如果内金属套筒50的整体凸缘52与保持器54的刚性凸缘56之间的纵向间距D太小，则推力轴承48与内金属套筒50的整体凸缘52和保持器54的刚性凸缘56之间的间隙将过紧，并且内金属套筒50将不会自由旋转(即，将不会自由扭转)。另一方面，如果内金属套筒50的整体凸缘52与保持器54的刚性凸缘56之间的纵向间距D太大，则推力轴承48与内金属套筒50的整体凸缘52和保持器54的刚性凸缘56之间的间隙将过松，并且推力轴承48将相对于内金属套筒50自由地纵向移动，从而导致上述噪声、振动和粗糙度问题。弹性体衬套46的污垢刮擦器59也容易磨损，因为内金属套筒50的整体凸缘52和保持器54由金属制成并且相对于污垢刮擦器59旋转，这些污垢刮擦器由与弹性体衬套46的其余部分相同的弹性体材料制成。

图3-7中展示了根据本发明构造的车辆悬架衬套组件20，其是对图2所示的衬套组件42的改进。车辆悬架衬套组件20包括内套筒60、轴承62、中间套筒64、衬套66以及外套筒68。内套筒60在第一内套筒端部70与第二内套筒端部72之间纵向地延伸。内套筒60在第一内套筒端部70处具有第一内套筒端面74并且在第二内套筒端部72处具有第二内套筒端面76。内套筒60还具有内套筒外表面78和内套筒内表面80，该内套筒内表面与内套筒外表面78相对且限定纵向孔82。纵向孔82沿着纵向轴线84在内套筒60内同轴地延伸。应当理解的是，本披露中所使用的术语“纵向”和“纵向地”描述了通常被安排或指向平行于纵向轴线84的方向的元件。还应当理解的是，内套筒60可以具有各种不同的形状和构型，并且可以由各种不同的材料制成，所有这些都被认为是在本发明的范围内。通过举例方式而非限制，内套筒60可以具有圆柱形形状，并且可以由具有用于抗腐蚀性的锌铁镀层的铣削钢制成。

车辆悬架衬套组件20的轴承62绕内套筒60环形地延伸并且在第一轴承端部86与第二轴承端部88之间纵向地延伸。轴承62在第一轴承端部86处具有第一轴承端面90并且在第二轴承端部88处具有第二轴承端面92。轴承62还具有外轴承表面94和内轴承表面96，该内轴承表面与外轴承表面94相对并且以紧密公差滑动配合(即，紧密公差间隙配合)邻接内套筒外表面78。内轴承表面96与内套筒外表面78之间的滑动配合允许内套筒60相对于轴承62自由地旋转。轴承62进一步可以包括纵向切口(未示出)，该纵向切口从第一轴承端部86纵向地延伸到第二轴承端部88，该纵向切口平行于纵向轴线84延伸。应当理解的是，轴承62可以具有各种不同的形状和构型，并且可以由各种不同的材料制成，所有这些都被认为是在本发明的范围内。通过举例方式而非限制，轴承62可以具有圆柱形形状，并且可以由背衬有青铜的铣削钢制成。轴承62还可以具有涂覆到内轴承表面96上的润滑涂层。润滑涂层可以选自多种不同的材料。通过非限制性实例的方式，润滑涂层可以是聚四氟乙烯(PTFE)涂层。

车辆悬架衬套组件20的中间套筒64绕轴承62环形地延伸并且在第一中间套筒端部98与第二中间套筒端部100之间纵向地延伸。中间套筒64在第一中间套筒端部98处具有第一中间套筒端面102并且在第二中间套筒端部100处具有第二中间套筒端面104。中间套筒64还具有中间套筒外表面106和中间套筒内表面108，该中间套筒内表面与中间套筒外表面106相对且以压入配合(即，干涉配合)邻接外轴承表面94。中间套筒内表面108与外轴承表面94之间的压入配合可旋转地联接中间套筒64和轴承62，这样使得中间套筒64和轴承62一起旋转。如在图5和图6中最佳地看到的那样，第一中间套筒端部98和第二中间套筒端部100可以任选地包括面向纵向轴线84的向内指向的倒角110。应当理解的是，中间套筒64可以具有各种不同的形状和构型，并且可以由各种不同的材料制成，所有这些都被认为是在本发明的范围内。通过举例方式而非限制，中间套筒64可以具有圆柱形形状，并且可以由铣削钢制成。还应当理解的是，在一些实施例中，中间套筒64可以被完全取消。

车辆悬架衬套组件20的外套筒68在第一外套筒端部112与第二外套筒端部114之间纵向地延伸。外套筒68在第一外套筒端部112处具有第一外套筒端面116并且在第二外套筒端部114处具有第二外套筒端面118。外套筒68还具有外套筒外表面120和外套筒内表面122，该外套筒内表面与外套筒外表面120相对。外套筒68和中间套筒64相对于纵向轴线84同轴地安排，这样使得外套筒68以间隔关系绕中间套筒64环形地延伸。因此，外套筒内表面122面向中间套筒外表面106并且与中间套筒外表面106沿径向间隔开。任选地，第一外套筒端部112和第二外套筒端部114可以具有背向纵向轴线84的向外指向的倒角124。应当理解的是，外套筒68可以具有各种不同的形状和构型，并且可以由各种不同的材料制成，所有这些都被认为是在本发明的范围内。通过举例方式而非限制，外套筒68可以具有圆柱形形状，并且可以由铣削钢制成。

车辆悬架组件的衬套66在第一衬套端部126与第二衬套端部128之间纵向地延伸，并且在外衬套表面130与内衬套表面132之间径向地延伸。在操作中，衬套66将中间套筒64、轴承62、和内套筒60与外套筒68机械地脱离联接。衬套66包括主体部分134，该主体部分径向地布置在外套筒68与中间套筒64之间，这样使得外衬套表面130的至少一部分邻接外套筒内表面122并且内衬套表面132的至少一部分邻接中间套筒外表面106。衬套66可旋转地联接外套筒68和中间套筒64，这样使得外套筒68、衬套66和中间套筒64全部一起旋转。优选地，衬套66被模制或包覆模制在外套筒68与中间套筒64之间。应当理解的是，衬套66可以具有各种不同的形状和构型，并且可以由各种不同的材料制成，所有这些都被认为是在本发明的范围内。尽管如此，衬套66必须以具有弹性并且能够偏转和减弱振动的构型和材料制造。通过举例方式而非限制，衬套66可以由诸如天然橡胶的弹性体材料制成。

在操作中，外套筒68、衬套66、中间套筒64以及轴承62被布置成作为单个单元一起旋转，而内套筒60保持相对于外套筒68、衬套66、中间套筒64以及轴承62自由旋转。车辆悬架衬套组件20进一步包括一个或多个轴向保持器136、138，该一个或多个轴向保持器绕第一内套筒端部70和第二内套筒端部72中的一者或两者环形地延伸。在图3-7所展示的构型中，一个或多个轴向保持器136、138包括绕第一内套筒端部70环形地延伸的第一轴向保持器136和绕第二内套筒端部72环形延伸的第二轴向保持器138。然而，应当理解的是，一些实施例可以利用单个轴向保持器136或多于两个轴向保持器136、138。

参考图7，轴向保持器136、138中的每一个沿着纵向长度L在内部轴向保持器端部140与外部轴向保持器端部142之间纵向地延伸。纵向长度L在平行于纵向轴线84的方向上测量。轴向保持器136、138中的每一个包括轴向保持器内表面144、与轴向保持器内表面144相反的轴向保持器外表面146、位于内部轴向保持器端部140处的内部轴向保持器端面148以及位于外部轴向保持器端部142处的外部轴向保持器端面150。轴向保持器136、138中的每一个可以进一步包括位于外部轴向保持器端部142处的端部区段152、位于内部轴向保持器端部140处的凸缘区段154、邻近凸缘区段154的铰链区段156、以及邻近端部区段152的扩大区段158。轴向保持器内表面144的形状可以是圆柱形的，并且轴向保持器外表面146可以包括位于铰链区段156处的环形凹槽160和位于端部区段152处的环形台阶162，这样使得轴向保持器136、138中的每一个具有径向厚度164，该径向厚度沿着轴向保持器136、138的纵向长度L变化。轴向保持器136、138中的每一个的凸缘区段154远离纵向轴线84径向向外延伸。由于环形凹槽160，轴向保持器136、138在铰链区段156处的径向厚度164a小于凸缘区段154处的径向厚度164b和扩大区段158处的径向厚度164c。类似地，由于环形台阶162，轴向保持器136、138在端部区段152处的径向厚度164d小于扩大区段158处的径向厚度164c。

如在图5和图6中最佳可见，衬套66包括一个或多个密封部分166、168，该一个或多个密封部分纵向地延伸超出外套筒68、中间套筒64和轴承62。一个或多个密封部分166、168包括位于第一衬套端部126处的第一密封部分166和位于第二衬套端部128处的第二密封部分168。密封部分166、168中的每一个可以包括沿着外衬套表面130的渐缩面170和外表面底切部172。密封部分166、168中的每一个还可以包括朝向纵向轴线84径向向内延伸的唇缘174和沿着内衬套表面132布置的内表面底切部176，该唇缘与轴向保持器136、138的环形台阶162纵向对齐并被其接收。唇缘174可以包括布置在唇缘174上邻近内衬套表面132的倒角边缘178，该倒角边缘面向纵向轴线84，并且在将轴向保持器136、138安装在内套筒60上时将密封部分166、168的唇缘174向上引导到轴向保持器136、138的凸缘区段154和放大区段158之上。密封部分166、168的唇缘174一起沿着内衬套表面132形成环形凹部P，该环形凹部接收轴向保持器54的扩大区段158、轴向保持器54的凸缘区段154以及中间套筒64。

如图8A和图8B所示，当车辆悬架轴承62组件完全组装好时，第一轴向保持器136的内部轴向保持器端面148邻接第一中间套筒端面102，并且第二轴向保持器138的内部轴向保持器端面148邻接第二中间套筒端面104。此外，在将车辆悬架衬套组件20安装在车辆悬架控制臂中之前，第一轴向保持器136的外部轴向保持器端面150可以纵向突出(即，延伸)超出第一内套筒端面74，并且第二轴向保持器138的外部轴向保持器端面150可以纵向突出(即，延伸)超出第二内套筒端面76。

轴向保持器内表面144以压入配合(即，干涉配合)邻接内套筒外表面78，这样使得轴向保持器136、138中的每一个与内套筒60一起旋转，同时保持相对于内套筒60在未压缩位置(图8A)与压缩位置(图8B)之间纵向地可移动。如图8A和图8B所示，当从未压缩位置推动到压缩位置时，轴向保持器136、138朝向中间套筒64移动。

轴向保持器136、138的凸缘区段154和/或铰链区段156是弹性的，形成预加载特征部180，当轴向保持器136、138从未压缩位置纵向移动到压缩位置时，该预加载特征部被配置成用于在轴向保持器54的凸缘区段154朝向外部轴向保持器端部142向后偏转(图8B)时向中间套筒64施加纵向预加载力182。在操作中，凸缘区段154从轴向保持器136、138处于未压缩位置时的未偏置位置(图8A)偏转到轴向保持器136、138处于压缩位置时的偏置位置(图8B)。当轴向保持器136、138处于压缩位置时，第一轴向保持器136的凸缘区段154的内部轴向保持器端面148接触第一中间套筒端面102并且被推动抵靠在该第一中间套筒端面上并且第二轴向保持器138的内部轴向保持器端面148接触第二中间套筒端面104并且被推动抵靠在该第二中间套筒端面上。因为轴向保持器136、138的凸缘区段154是弹性的，所以当凸缘区段154处于偏置位置时，凸缘区段154将纵向预加载力182施加到中间套筒64。纵向预加载力182由轴向保持器136、138中的每一个沿着平行于纵向轴线84作用的相反方向施加到中间套筒64。有利地，纵向预加载力182用于保持中间套筒64在车辆悬架衬套组件20内纵向居中。因为外轴承表面94和中间套筒内表面108以压入配合安排，所以轴向保持器136、138施加到中间套筒64的纵向预加载力182也保持轴承62在车辆悬架衬套组件20内纵向居中。因此，车辆悬架衬套组件20不易沿着纵向轴线84自由游动，从而导致降低的噪声、振动和粗糙度以及改进的耐久性和使用寿命。此外，由于纵向预加载力182保持中间套筒64和轴承62在车辆悬架衬套组件20内纵向居中消除了纵向自由余隙，而不是依靠零件之间的紧密公差，所以不需要内套筒60、轴承62、中间套筒64以及轴向保持器136、138之间的精确的紧密公差。这使得本文披露的车辆悬架衬套组件20与现有技术的衬套组件相比更容易且更便宜地制造和组装。

参考图7、图8A和图8B，内部轴向保持器端面148可以相对于纵向轴线84小于九十度的面向内的角度184安排。此举为内部轴向保持器端面148提供了向内渐缩，该渐缩在第一轴向保持器136和第二轴向保持器138的内部轴向保持器端面148与第一中间套筒端面102和第二中间套筒端面104接触时允许轴向保持器136、138中的每一个的内部轴向保持器端面148与第一轴承端面90和第二轴承端面92间隔开。有利地，该安排减少了摩擦和磨损，因为第一轴向保持器136和第二轴向保持器138的内部轴向保持器端面148仅与第一中间套筒端面102和第二中间套筒端面104接触。尽管内部轴向保持器端面148的向面内的角度184可以是90度与0度之间的任何角度，但是面向内的角度184可以优选地等于83.74度。然而，应当理解的是，内部轴向保持器端面148可以仅接触第一中间套筒端部98和第二中间套筒端部100，仅接触第一轴承端部86和第二轴承端部88，或者接触第一轴承端部86和第二轴承端部88与第一中间套筒端部98和第二中间套筒端部100两者。因此，预加载特征部180可以将纵向预加载力182直接施加到中间套筒64，直接施加到轴承62，或者直接施加到轴承62和中间套筒64两者。在消除了中间套筒64的实施例中，预加载特征部180将纵向预加载力182直接施加到轴承62。

应当理解的是，轴向保持器136、138可以具有各种不同的形状和构型，并且可以由各种不同的材料制成，所有这些都被认为是在本发明的范围内。例如但不限于，轴向保持器136、138的预加载特征部180可以具有替代形状，其中轴向保持器136、138在内部轴向保持器端部140与外部轴向保持器端部142之间具有弯折区段或U形区段(未示出)，该区段允许轴向保持器136、138的纵向长度L在轴向保持器136、138被压缩时缩短。在该构型中，可以消除或修改轴向保持器136、138的凸缘区段154、铰链区段156和/或放大区段158。通过举例方式而非限制，轴向保持器136、138可以由润滑的聚合物材料制成，诸如尼龙、缩醛和/或具有聚四氟乙烯(PTFE)的润滑剂涂层的高分子量聚合物。可替代地，轴向保持器136、138可以由非金属材料和金属材料制成。例如，非金属材料可以存在于端部区段152处以减少衬套66的第一密封部分166和第二密封部分168的唇缘174之间的磨损并且可以存在于铰链区段156处以提供弹性，而金属材料可以存在于内部轴向保持器端面148处以减少凸缘区段154上的磨损，该内部轴向保持器端面相对于第一轴承端部86和第二轴承端部88和/或第一中间套筒端部98和第二中间套筒端部100旋转并与之接触。可替代地，金属垫圈或其他中间部件(未示出)可以定位在内部轴向保持器端面148与第一轴承端部86和第二轴承端部88和/或第一中间套筒端部98和第二中间套筒端部100之间，以便最小化磨损。在这种构型中，轴向保持器136、138的预加载特征部180通过该金属垫圈或其他中间部件将纵向预加载力182施加到第一轴承端部86和第二轴承端部88和/或第一中间套筒端部98和第二中间套筒端部100。

参考图1、图8A和图8B，车辆衬套组件42分别被示出为处于预安装状态和完全安装状态。当车辆悬架衬套组件20被组装时，连接构件186被接收在内套筒60的纵向孔82中并且延伸穿过该纵向孔。连接构件186被配置成用于连接到车辆的车辆悬架控制臂26、28和/或框架24上，这样使得连接构件186将车辆衬套组件42保持在车辆悬架控制臂26、28中的适当位置。应当理解的是，连接构件186是紧固件并且可以各种不同的构型提供。在图8A和图8B中所展示的非限制性实例中，连接构件186是螺栓并且包括螺栓头188、具有螺纹190的轴189以及与轴38的螺纹190螺纹接合的螺母192。当车辆悬架衬套组件20被安装在车辆悬架控制臂26、28中时，螺栓头188被布置成邻近第一内套筒端面74，轴189延伸穿过内套筒60中的纵向孔82，并且螺母192被布置成邻近第二内套筒端面76。在操作中，当螺母192螺纹接合连接构件186的轴189时(即，当螺母192通过使螺母192在轴189的螺纹190上旋转以使螺母192在平行于纵向轴线84的拧紧方向T上前进来拧紧并且指向内套筒60时)，轴向保持器136、138从未压缩位置(图8A)平移到压缩位置(图8B)。如图8B所示，当拧紧螺母192时，螺栓头188与第一轴向保持器136的外部轴向保持器端面150接触并与之推动抵靠，并且螺母192与第二轴向保持器138的外部轴向保持器端面150接触并与之推动抵靠并将轴向保持器136、138定位在压缩位置中。此举继而将轴向保持器136、138的凸缘区段154移动到偏置位置，这样使得轴向保持器136、138的预加载特征部180以上述方式将纵向预加载力182施加到中间套筒64。

现在将描述组装上述车辆悬架衬套组件20的方法。该方法包括以下步骤：将外套筒68绕中间套筒64环形地安排，这样使得外套筒68和中间套筒64在径向上彼此间隔开并且绕纵向轴线84同轴对齐。该方法继续进行以下步骤：将弹性体材料的衬套66模制在外套筒68与中间套筒64之间。在模制步骤期间，衬套66被模制成包括主体部分134和一个或多个密封部分166、168。如上所解释，密封部分166、168纵向地延伸超出车辆悬架衬套组件20的外套筒68和中间套筒64。该方法继续进行以下步骤：将轴承62压入中间套筒64中，这样使得轴承62压入配合到中间套筒64中并且将内套筒60插入轴承62中，这样使得内套筒60和轴承62具有滑动配合。由于这种构型，内套筒60相对于轴承62、中间套筒64、衬套66和外套筒68是自由可旋转的。

该方法还包括以下步骤：将一个或多个轴向保持器136、138压到内套筒60上以便在轴向保持器136、138与内套筒60之间提供压入配合。在此步骤期间，将轴向保持器136、138推进(即，放置)到未压缩位置。如上所解释，轴向保持器136、138中的每一个包括铰链区段156和凸缘区段154，该凸缘区段从铰链区段156径向向外延伸并远离纵向轴线84延伸。该方法进一步包括以下步骤：将车辆悬架衬套组件20安装在车辆悬架控制臂26、28中并且将连接构件186插入内套筒60中。如前所述，连接构件186可以包括螺栓头188和具有螺纹190的轴38。该方法继续进行以下步骤：将螺母192螺纹连接到连接构件186的轴38上，并且沿拧紧方向T拧紧螺母192，以便推动螺栓头188抵靠在第一轴向保持器136上并推动螺母192抵靠在第二轴向保持器138上。在该步骤期间，将轴向保持器136、138朝向中间套筒64纵向推动到压缩位置。如上所解释，此步骤引起轴向保持器136、138的凸缘区段154偏转并且当轴向保持器136、138的凸缘区段154接触中间套筒64并被推动抵靠在该中间套筒上时，将纵向预加载力182施加到中间套筒64。

鉴于以上传授内容，可能有本发明的许多修改和变化、并且可以按不同于具体描述的、而同时在所附权利要求书的范围内的其他方式来实施。这些前期叙述应当解释为涵盖本发明的新颖性在其中起作用的任何组合。关于在此阐述的方法，在不脱离本披露和随附方法权利要求的范围的情况下，这些步骤的顺序可以偏离它们出现的顺序。此外，该方法的各个步骤可以顺序地或同时执行。

Claims (20)

1.一种车辆悬架衬套组件，包括：

内套筒，该内套筒在第一内套筒端部与第二内套筒端部之间纵向地延伸，所述内套筒限定纵向轴线；

轴承，该轴承绕所述内套筒环形地延伸；

中间套筒，该中间套筒绕所述轴承环形地延伸；

外套筒，该外套筒以径向间隔开的关系绕所述中间套筒环形地延伸；

衬套，该衬套包括主体部分，该主体部分径向地布置在所述外套筒与所述中间套筒之间；

至少一个轴向保持器，该至少一个轴向保持器绕所述第一内套筒端部和所述第二内套筒端部中的一者环形地延伸，所述轴向保持器相对于所述内套筒在未压缩位置与压缩位置之间纵向地可移动；并且

所述至少一个轴向保持器具有预加载特征部，该预加载特征部是弹性的并且可操作来从所述轴向保持器处于所述未压缩位置时的未偏置位置偏转到所述轴向保持器处于所述压缩位置时的偏置位置，所述轴向保持器的预加载区段在所述偏置位置中可操作地将纵向预加载力施加到所述中间套筒和所述轴承中的至少一个上。

2.根据权利要求1所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述轴向保持器的所述预加载特征部包括凸缘区段，该凸缘区段远离所述纵向轴线径向向外延伸。

3.根据权利要求2所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述轴向保持器包括轴向保持器内表面、轴向保持器外表面、邻近所述凸缘区段的铰链区段以及邻近所述铰链区段的扩大区段，所述轴向保持器内表面的形状是圆柱形的，并且所述轴向保持器外表面包括位于所述铰链区段处的环形凹槽，这样使得所述轴向保持器具有沿着所述轴向保持器的纵向长度变化的径向厚度。

4.根据权利要求3所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述轴向保持器包括邻近所述扩大区段的端部区段，所述轴向保持器外表面包括位于所述端部区段处的环形台阶，并且由于所述环形台阶，所述轴向保持器在所述端部区段处的所述径向厚度小于在所述扩大区段处的所述径向厚度。

5.根据权利要求4所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述衬套包括至少一个密封部分，该至少一个密封部分纵向地延伸超出所述外套筒、所述中间套筒、和所述轴承，所述密封部分包括朝向所述内套筒径向向内延伸的唇缘，该唇缘与所述轴向保持器的所述环形台阶纵向对齐并被其接收。

6.根据权利要求3所述的车辆悬架衬套组件，其中，由于所述环形凹槽，所述轴向保持器在所述铰链区段处的所述径向厚度小于在所述凸缘区段处的所述径向厚度和在所述扩大区段处的所述径向厚度。

7.根据权利要求2所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述轴向保持器包括位于所述凸缘区段处的内部轴向保持器端面以及与所述内部轴向保持器端面相反的外部轴向保持器端面，所述内部轴向保持器端面被配置成在所述车辆悬架衬套组件组装好时邻接所述中间套筒。

8.根据权利要求7所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述内部轴向保持器端面以相对于所述纵向轴线小于九十度的面向内的角度安排，这样使得所述内部轴向保持器端面成角度地远离所述轴承并且不与之接触。

9.根据权利要求7所述的车辆悬架衬套组件，其中，在安装所述车辆悬架衬套组件之前，所述外部轴向保持器端面纵向地突出超出所述第一内套筒端部和所述第二内套筒端部中的一者。

10.根据权利要求1所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述至少一个轴向保持器包括绕所述第一内套筒端部环形地延伸的第一轴向保持器和绕所述第二内套筒端部环形地延伸的第二轴向保持器。

11.根据权利要求10所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述衬套包括第一密封部分和第二密封部分，该第一密封部分和该第二密封部分纵向地延伸超出所述外套筒、所述中间套筒和所述轴承，并且纵向地延伸到所述第一轴向保持器的至少一部分之上和所述第二轴向保持器的至少一部分之上。

12.根据权利要求1所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述轴向保持器包括轴向保持器内表面，并且所述内套筒包括内套筒外表面，该内套筒外表面以压入配合方式邻接所述轴向保持器内表面，这样使得所述轴向保持器在保持相对于所述内套筒在所述未压缩位置与所述压缩位置之间纵向地可移动的同时随所述内套筒旋转。

13.根据权利要求12所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述外套筒包括外套筒内表面，并且所述衬套包括邻接所述外套筒内表面的外衬套表面，所述中间套筒包括中间套筒外表面，并且所述衬套包括内衬套表面，该内衬套表面邻接所述中间套筒外表面，并且所述中间套筒包括中间套筒内表面，并且所述轴承包括外轴承表面，该外轴承表面以压入配合方式邻接所述中间套筒内表面，这样使得所述外套筒、所述衬套、所述中间套筒以及所述轴承全部作为单个旋转单元一起旋转，并且其中，所述轴承包括内轴承表面，该内轴承表面以滑动配合方式邻接所述内套筒外表面，这样使得所述内套筒和所述轴向保持器保持自由以相对于所述外套筒、所述衬套、所述中间套筒以及所述轴承旋转。

14.根据权利要求1所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述轴向保持器是由至少一种聚合物材料制成的。

15.根据权利要求1所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述轴向保持器相对于所述内套筒在所述未压缩位置与所述压缩位置之间的纵向移动发生在平行于所述纵向轴线的方向上。

16.一种车辆悬架衬套组件，包括：

内套筒，该内套筒在第一内套筒端部与第二内套筒端部之间纵向地延伸，所述内套筒包括纵向孔，该纵向孔沿着纵向轴线在所述内套筒内延伸；

轴承，该轴承绕所述内套筒环形地延伸；

中间套筒，该中间套筒绕所述轴承环形地延伸；

外套筒，该外套筒以径向间隔开的关系绕所述中间套筒环形地延伸，所述外套筒和所述中间套筒相对于所述纵向轴线同轴安排；

衬套，该衬套包括主体部分，该主体部分径向地布置在所述外套筒与所述中间套筒之间；

车辆悬架控制臂；

连接构件，该连接构件被接收在所述内套筒中的所述纵向孔中并且延伸穿过所述纵向孔，该连接构件被配置成用于连接到所述车辆悬架控制臂上；

至少一个轴向保持器，该至少一个轴向保持器绕所述第一内套筒端部和所述第二内套筒端部中的一者环形地延伸，所述轴向保持器相对于所述内套筒在未压缩位置与压缩位置之间纵向地可移动；并且

所述至少一个轴向保持器具有预加载特征部，该预加载特征部包括远离所述纵向轴线径向向外延伸的凸缘区段，该凸缘区段是弹性的、并且被配置成用于当所述轴向保持器的所述凸缘区段被推动抵靠在所述中间套筒上并且随着所述轴向保持器从所述未压缩位置纵向移动到所述压缩位置而偏转时将纵向预加载力施加到所述中间套筒。

17.根据权利要求16所述的车辆悬架衬套组件，其中，所述连接构件是螺栓并且包括螺栓头、具有螺纹的轴以及与所述轴的所述螺纹以螺纹方式接合的螺母，其安排使得所述螺栓头被布置成邻近所述第一内套筒端部，所述轴延伸穿过所述内套筒中的所述纵向孔，并且所述螺母被布置成邻近所述第二内套筒端部。

18.根据权利要求17所述的车辆悬架衬套组件，其中，当安装所述车辆悬架衬套组件时，响应于所述螺母以螺纹方式接合所述连接构件的所述轴、并且所述螺栓头和所述螺母中的一者邻接并推动抵靠在所述轴向保持器上，所述轴向保持器从所述未压缩位置纵向移动到所述压缩位置。

19.一种组装车辆悬架衬套组件的方法，包括以下步骤：

将外套筒绕中间套筒环形地安排，这样使得该外套筒和该中间套筒在径向上彼此间隔开并且绕纵向轴线同轴对齐；

将弹性体材料的衬套模制在该外套筒与该中间套筒之间；

将轴承压入该中间套筒中；

将内套筒插入该轴承中，这样使得该内套筒和该轴承具有滑动配合，并且该内套筒相对于该轴承、该中间套筒、该衬套和该外套筒可自由旋转；以及

将至少一个轴向保持器压到该内套筒上以便提供该轴向保持器与该内套筒之间的压入配合，并且使该轴向保持器前进到未压缩位置，该轴向保持器包括远离所述纵向轴线径向向外延伸的凸缘区段，并且该压入配合允许该轴向保持器纵向平移到压缩位置，在该压缩位置中，该轴向保持器的该凸缘区段被推动抵靠在该中间套筒上并且偏转，从而将纵向预加载力施加到该中间套筒上。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：

将该车辆悬架衬套组件安装在车辆悬架控制臂中；

将连接构件插入该内套筒中，该连接构件包括螺栓头和具有螺纹的轴；以及

将螺母拧到该连接构件的该轴上并拧紧该螺母以便将该螺栓头和该螺母中的一者推入该轴向保持器中，以便将该轴向保持器纵向地朝向该中间套筒压入到该压缩位置、并且当该轴向保持器的该凸缘区段接触并被推动抵靠在该中间套筒上时引起该轴向保持器的该凸缘区段偏转并将该纵向预加载力施加到该中间套筒上。