CN110325383B - 在车辆的车轮悬架中的减振器的支承座 - Google Patents

在车辆的车轮悬架中的减振器的支承座 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在车辆的车轮悬架中的减振器的支承座(10)，该支承座具有支承在并且力锁合地固定在车辆的车身结构(2)上的支承座法兰(11)，该支承座法兰包围接合环形的弹性体元件(13a)，减振器活塞杆悬挂在所述弹性体元件中。在此，所述支承座法兰(11)利用圆环形的并且构成空心柱体的凸缘(11b)(所述凸缘的柱体轴线至少近似地与减振器的纵轴线(L)重合)穿过在车身结构(2)中的穿通开口(3)，使得在设置在所述凸缘(11b)的外壁上的螺纹(G)上能拧紧并且已拧紧有螺母(120)或根据锁紧螺母的型式构造的支承座盖，所述支承座螺母或支承座盖在中间支承有夹紧辅助元件(16)的情况下支承在车身结构(2)上地将支承座法兰(11)朝向车身结构(2)拉紧，使得车身结构(2)的包围所述穿通开口(3)的边缘环形区段(2a)夹紧在支承座法兰(11)和夹紧辅助元件(16)与最终螺母(120)或支承座盖之间。作为夹紧辅助元件(16)的替代方案或附加于这种夹紧辅助元件，凸缘(11b)具有在螺纹(G)纵轴线(L)方向上提高凸缘弹性的造型。

Description

在车辆的车轮悬架中的减振器的支承座
技术领域
本发明涉及一种在车辆的车轮悬架中的减振器或减振器弹簧单元的支承座，其具有支承在并且力锁合地固定在车辆的车身结构上的支承座法兰，该支承座法兰包围接合环形的弹性体元件，减振器的元件并且尤其是其活塞杆悬挂在所述弹性体元件中。对于现有技术，除DE102014218800A、DE102008010541A1和DE102012002806A1之外，尤其是参见DE19719301A1。
背景技术
基本上广泛流行的并且也在所述文献中示出的，减振器支承座借助大都多个(例如三个)螺纹件力锁合地连接在车辆车身上，所述螺纹件环形地围绕减振器纵轴线分布地将所谓的支承座法兰夹紧靠到车身结构的贴靠面上。在此，出于刚度和强度原因，由(大都三个)固定螺纹件构成的环的直径必须选择得相对大，这基于空间结构需求而可能是不利的。对此有利的是，由上面最后提到的文献已知的具有中央螺纹连接的布置结构。当然已被证明的是，在此存在一定的改进需要，以便绝对可靠地构造所述中央螺纹连接(即本发明的任务)。
发明内容
所述任务的解决方案通过一种在车辆的车轮悬架中的减振器或减振器弹簧单元的支承座得出，该支承座具有支承在并且力锁合地固定在车辆的车身结构上的支承座法兰，该支承座法兰包围接合环形的弹性体元件，减振器的元件悬挂在所述弹性体元件中，并且所述支承座法兰利用圆环形的并且构成空心柱体的凸缘——所述凸缘的柱体轴线至少近似地与减振器的纵轴线重合——穿过在车身结构中的穿通开口，使得在设置在所述凸缘的外壁上的螺纹上能拧紧并且已拧紧有支承座螺母或根据锁紧螺母型式构造的支承座盖，所述支承座螺母或支承座盖最终支承在车身结构上地将支承座法兰朝向车身结构拉紧，使得车身结构的包围所述穿通开口的边缘环形区段夹紧在支承座法兰与支承座螺母或支承座盖之间，
其特征在于，设置有除支承座螺母和螺纹的构造之外的措施，该措施设置用于提高在支承座螺母与凸缘之间的螺纹连接中的预紧力，
为此，所述凸缘具有在螺纹纵轴线方向上提高凸缘弹性的造型，和/或为此，在支承座螺母与车身结构之间夹紧有夹紧辅助元件，
其中，所述凸缘的提高弹性的造型由多个具有相对于相邻区段减小的壁厚的扇段或部段构成，其中，所述部段设置在螺纹的区域中，并且所述扇段设置在支承座法兰的凸缘与环形基本结构之间的过渡区域中，所述凸缘从所述环形基本结构突出，并且
其中，所述夹紧辅助元件具有靠置在车身结构上的环形法兰和空心柱形的力传递区段，所述力传递区段直接或间接地连接在所述环形法兰上并且沿所述螺纹纵轴线的方向朝向支承座螺母或朝向支承座盖延伸，所述力传递区段的直径小于环形法兰的外径或中径。
代替在通常现有技术中设置的多个螺纹件(这些螺纹件在支承座法兰与车身结构之间建立力锁合的连接)，实现(同样已经已知的)中央螺纹连接，其具有根据螺母(在此称作支承座螺母)或锁紧螺母型式构造的元件，其中，锁紧螺母构型在当前情况中被称作支承座盖。所述元件具有内螺纹，所述元件利用该内螺纹与合适构造的、即设有在此所谓凸缘的支承座法兰螺纹连接。所述凸缘具有相应的外螺纹并且从支承座法兰的车身贴靠面呈圆(环)形地朝向且沿减振器纵轴线的方向伸出地突出穿过车身结构中的穿通开口，使得在将上述元件(支承座螺母或锁紧螺母或者说支承座盖)固定地拧紧在所述凸缘上之后，车身结构的被称为边缘环形区段的环形部段被夹紧，所述支承座螺母或者说支承座盖包围上述穿通开口。
在此，在一方面上述元件(即支承座螺母或锁紧螺母或支承座盖)与另一方面(车身结构的)边缘环形区段之间可以设置有所谓的夹紧辅助元件，该夹紧辅助元件可以一方面作为力锁合的螺纹保险装置起作用，类似于弹簧盘或用于这种目的的盘形弹簧，并且该夹紧辅助元件始终确保在支承座螺母(或类似物)与支承座(或者说其凸缘)之间足够的夹紧力。替代地或附加地，为了确保在所有情况下在支承座螺母与支承座法兰之间(关于车身结构的边缘环形区段)足够的夹紧力，可以使后者适合地构造成至少能轻微弹性变形的。
因此，所述支承座法兰可以利用圆环形的并且构成空心柱体的凸缘(所述凸缘的柱体轴线至少近似地与减振器的纵轴线重合)以这样的程度穿过在车身结构中的穿通开口，使得在设置在所述凸缘的外壁上的螺纹上可拧紧并且拧紧有螺母(被称为支承座螺母)或根据锁紧螺母型式构造的支承座盖，所述(支承座)螺母或支承座盖在中间支承夹紧辅助元件的情况下支承在车身结构上地将支承座法兰朝向车身结构拉紧，使得车身结构的包围所述穿通开口的边缘环形区段夹紧在支承座法兰与夹紧辅助元件之间。
替代或附加于上面阐述的建议，所述凸缘可以具有在螺纹纵轴线方向上提高凸缘弹性的造型，使得可以不需要夹紧辅助元件。在此也设置有拧紧到凸缘外壁上的螺纹上的支承座螺母或根据锁紧螺母的型式构造的支承座盖，所述支承座螺母或支承座盖(最终，即必要时在中间设置有另一个构件的情况下)支承在车身结构上地将支承座法兰朝向车身结构拉紧，使得车身结构的包围穿通开口的边缘环形区段安全且可靠地夹紧在支承座法兰与支承座螺母或支承座盖之间。
由于支承座法兰的所述凸缘沿所述(设置在凸缘上并且与支承座螺母配合作用的)螺纹的纵轴线方向观察是能轻微弹性变形的或者说具有提高凸缘弹性的造型，即构造成可伸展的(相对于支承座法兰的另一个区段，所述支承座法兰利用所述另一个区段在与支承座螺母相对置的一侧上贴靠在车身结构上)，因此预紧力在夹紧时显著提高，由此设定可靠的螺纹连接。
在此，在夹紧螺纹连接时的这种伸展也能够通过如下方式得到促进，即，在支承座法兰的所谓的基本结构与上述凸缘之间的过渡区域中设置有任意的材料削弱部或材料留空部，所述材材料削弱部或材料留空部对于凸缘能够实现：在拉紧支承座螺母时变长或者至少轻微移动远离支承座法兰的基本结构。因此，如在设置有夹紧辅助元件的情况下那样，按照本发明的中央螺纹连接在车辆的整个使用寿命期间在所有可能的运行状态下力锁合地固定或可固定，因此(在彼此夹紧的表面之间)由可能的“置入”引起的置入力损耗可以通过按照本发明的预紧而得到补偿。
已知在过去的时间中为此目的(即作为力锁合的螺纹保险装置)甚至设置有标准化的弹簧环，然而所述弹簧环被证实为是低效的。而在当前情况中提出的夹紧辅助元件或支承座法兰或其凸缘的合适的弹性构型是有效的。在此，夹紧辅助元件优选可以这样设计，使得夹紧辅助元件例如类似于盘形弹簧而构造并且因此(实际上)在使在支承座法兰与所述支承座螺母(或锁紧螺母或支承座盖)之间的螺纹连接夹紧时作为附加的夹紧元件起作用。此外，所提出的夹紧辅助元件可以作为垫圈起作用并且因此防止被施加或已施加到车身的上述边缘环形区段上的漆层在按照本发明的支承座法兰螺纹连接形成之前由于上述支承座螺母或锁紧螺母或类似物的旋紧而受到损坏。优选地，由于较简单的可接近性，支承座法兰利用其凸缘从车身结构的朝向减振器或车轮悬架的一侧插入穿过穿通开口。
如果夹紧辅助元件具有靠置在车身结构上的环形法兰和直接地或经由所谓的过渡区段间接地连接在所述环形法兰上并且沿螺纹纵轴线方向朝向支承座螺母或朝向锁紧螺母(支承座盖)延伸的空心柱形的所谓的力传递区段(该力传递区段的直径小于环形法兰的外径或中径)，则作用在夹紧辅助元件与车身结构之间的直径鉴于足够强的夹紧以及高的刚度和强度而选择得足够大并且因而比至今常见的具有多个环形布置的螺纹件的螺纹连接需要较少的结构空间。而在夹紧辅助元件与作用到该夹紧辅助元件上的支承座螺母之间的摩擦面处于(比夹紧辅助元件的环形法兰的直径)较小的直径上，使得在拧紧或夹紧时出现比当支承座螺母本身的直径为夹紧辅助元件环形法兰的(例如中间的)直径大小时较小的摩擦损耗。(在此，环形法兰的中径是其外径与其内径之间的中值)。另外，夹紧辅助元件通过(盘形弹簧的)能够实现的弹簧行程而允许可以在更大角度范围上产生对于可靠力锁合连接所需的转矩的建立。也就是说，因为在螺纹连接内部通过夹紧辅助元件已经提供了挠性，所以得到支承座螺母的增大回转数量，因此在装配时可以较精确地保持预先给定的拧紧力矩。
夹紧辅助元件的特别有利并且所希望的弹簧作用在如下情况下可形成，即，从外部观察时夹紧辅助元件在环形法兰与空心柱形的力传递区段之间具有相对于螺纹纵轴线倾斜的直线的或凹形或凸形弯曲的过渡区段，该过渡区段在从螺纹纵轴线出发观察时相对于螺纹纵轴线同样倾斜地这样延伸，使得力传递区段在螺纹轴线方向上观察不靠置在车身结构的边缘环形区段上。因此夹紧辅助元件根据盘形弹簧的型式成形并且具有在上述螺纹纵轴线方向上的弹簧特性。在此，尤其是过渡区段的壁厚鉴于所希望的弹簧系数而可被合适地确定或设计。
就此而言在如下情况下开启另一个设计方式，即，在夹紧辅助元件上在环形法兰与空心柱形的力传递区段之间和/或尤其是在过渡区段上沿环周方向观察设置有多个加固用的肋。这些肋在上述螺纹纵轴线的投影中观察可以在所述螺纹纵轴线方向上延伸，但在此实际上相对于所述螺纹纵轴线倾斜地延伸。在此，这些肋可以尤其是在过渡区段上设置在外侧(即在背离螺纹纵轴线的一侧上)或者在内侧(即在面向螺纹纵轴线的一侧上)。当然，其它加固措施同样是可能的。尤其是也可以通过合适的材料选择或者用于尤其是夹紧辅助元件以及支承座法兰的不同组成部分的不同材料的组合而在强度足够时设定所期望的弹簧作用(以及因此预紧力)。
但后者也可以如已经提到的那样替代地或附加地通过支承座法兰本身的弹簧作用来实现。为此，尤其是支承座法兰的上述凸缘可以具有一定的弹性或者通过合适措施提高的弹性，使得所述凸缘在夹紧力锁合的螺纹连接时尤其是在所属或所述螺纹的纵轴线方向上变形或伸展。为此，除了合适的材料特性外，尤其是也可以设定合适的造型，其中，这不仅涉及凸缘本身，而且也涉及其在支承座法兰中的布置结构或结合。例如凸缘的这种提高弹性的造型可以由多个具有相对于相邻区段减小的壁厚的扇段或部段构成，其中，减小的壁厚也可理解成在没有任何材料的情况下的局部的完整缺口。
附图说明
从对本发明支承座的两种实施例的附图的以下描述中得出其它特征和优点。在此，图1以剖视图示出第一种实施例，而在图2a中以类似的剖视图示出第二种实施例，第二种实施例的本发明支承座法兰仅以等轴视图在图2b中示出。在此，所有详细描述的特征可以对本发明很重要。
具体实施方式
首先参照附图1、2a，在所述附图中仅示出用于双轮辙车辆的车轮悬架中常见减振器的活塞杆的支承座10，但未示出上述活塞杆，该活塞杆沿图中示出的纵轴线L方向延伸，该纵轴线如通常那样是近似旋转对称的支承座10的对称轴线或旋转轴线，所述活塞杆通过该支承座支撑或支承或固定在车辆的车身结构2上。为此，仅非常不完整地示出的车身结构2例如通常构造成所谓的减振支柱罩并且具有圆形的穿通开口3，在该穿通开口中设置有在其整体上用附图标记10标记的用于减振器的支承座。
支承座10的组成部分尤其是支承座法兰11、基本上常见的支承座盖12*和在此还有所谓的支承座螺母120(图1)或121(图2a)以及(如通常)以弹性体-金属混合结构方式实施的用于活塞杆的支承元件13，该支承元件在此设置或支承在支承座法兰11中并且本身以常见的方式支承减振器的活塞杆。在当前情况中弹簧支座未予图示，同样未示出的支承弹簧通过所述弹簧支座以常见的方式支承在支承座10的区域F中。通过这种支承弹簧，车辆车身部分地支承在车轮悬架上或车辆的车轮上，给所述车轮悬架或车轮配设有减振器。
关于减振器纵轴线L至少近似旋转对称的支承座法兰11具有环形的并且在安装状态下在车辆中近似水平放置的基本结构11a，柱形的凸缘11b在附图图示中以及在实际的安装状态下与减振器纵轴线L同中心地从所述基本结构11a向上突出。支承座法兰11利用所述凸缘11b穿过车身结构2中的穿通开口3，其中，基本结构11a的沿关于纵轴线L的径向方向R位于凸缘11b外部的环形区段11ar贴靠在车身结构2的下侧上。车身结构2的环形部段(基本结构11a的刚刚提到的环形区段11ar贴靠在所述环形部段上)被称为车身结构2关于穿通开口3的边缘环形区段2a。圆柱形的(并且形成空心柱体的)凸缘11b在其外侧的周面上具有外螺纹，支承座螺母120或121(该支承座螺母如通常的螺纹螺母那样构造或可构造)利用其内螺纹拧紧到所述外螺纹上。所述内螺纹和所述外螺纹整体上用字母G标识。
还简要地讨论已经提到过的并且在一定程度上作为用于减振器活塞杆的在支承座法兰11中的支承座起作用的支承元件13的布置，所述支承元件13如在减振器支承座中那样通常由近似空心柱形的弹性体元件13a构成，该弹性体元件在其边缘区域中包围接合并且因此支承圆环形的金属盘13b，其中，减振器的活塞杆利用螺纹杆区段插入穿过盘13b中的中央穿通开口并且借助螺纹螺母固定在所述盘上(未示出)。
现在参考图1的实施例，在所述实施例中，在支承座螺母120与车身结构2边缘区段2a之间设置有夹紧辅助元件16，该夹紧辅助元件不仅作为垫圈也作为轻微弹性的元件起作用，并且该夹紧辅助元件尤其是在所有情况下都确保维持用于将支承座法兰11固定在车身结构2上所需的夹紧力。
此外，夹紧辅助元件16基于其垫圈功能也保护在装配支承座10之前通常已经喷漆的车身结构2免于在旋紧支承座螺母120时损坏或磨掉漆层。然而尤其是，夹紧辅助元件16在一定的但足够的范围内具有根据位于车身结构2边缘环形区段2a与支承座螺母120之间的盘形弹簧的型式的弹簧特性并且因此确保在所有(不利的)情况下维持在由支承座法兰11的设有螺纹G的凸缘11b和由支承座螺母120构成的螺纹连接中的足够夹紧力(或预紧力)。在当前情况中，所述弹簧特性基本上通过夹紧辅助元件16的造型来实现。所述夹紧辅助元件亦即具有环形法兰16a，夹紧辅助元件利用所述环形法兰靠置在车身结构2的边缘环形区段2a上。在所述环形法兰16a上连接有过渡区段16b，该过渡区段过渡到所谓的力传递区段16c中，该力传递区段根据具有螺纹G纵轴线L的空心柱体的型式构造并且包围凸缘11b的区段。支承座螺母120靠置在所述力传递区段16c上或者说在拉紧时压紧地作用到所述力传递区段上。由于过渡区段16b在从螺纹G纵轴线L出发观察(并且因此在一定程度上从内部观察)时相对于螺纹G纵轴线L斜着地或倾斜地延伸并且因此形成锥形壁区段以使得力传递区段16c在螺纹G纵轴线方向L上观察不靠置在车身结构的边缘环形区段2a上，因此夹紧辅助元件16可以如盘形弹簧那样作用。所述作用通过如下方式被加强，即，夹紧辅助元件16的过渡区段16b即使在从外部观察时相对于螺纹G纵轴线L也倾斜地延伸。
此外，在夹紧辅助元件16的过渡区段16b上设置有多个分布在其环周上的支承肋16d，通过这些支承肋可以与过渡区段16b的壁厚相结合有针对性地确定夹紧辅助元件16的弹簧系数或弹簧刚度。在此，这些支承肋16d设置在形成空心截锥体的过渡区段16b的壁内侧上。替代地，这样的支承肋也可以设置在上述截锥体的周面的外侧上，所述支承肋通过其走向在纵轴线L的投影中观察一定程度上与所述纵轴线重合。尤其在最后提到的情况下或者当支承肋不处于内侧上时，所述夹紧辅助元件16的另一个优点可以在于，所述夹紧辅助元件桥接车身结构2边缘环形区段2a中的不平坦地方。这样的不平坦地方例如可能由不同车身板件之间的焊接点造成，这些焊接点在所述边缘环形区段2a中彼此相会并且在此相互焊接。
此外要指出的是，在当前情况中支承座螺母120和支承座盖12*是互相分隔开的单独构件，然而这也可以不同地构造，也就是说尤其是支承座螺母120和支承座盖12*可以是本身有关联的“共同的”构件。此外在示出的实施例中，支承座法兰11的凸缘11b从车身结构2的朝向减振器或其减振器活塞或从朝向车轮悬架的一侧出发插入穿过其穿通开口3，使得支承座螺母120位于车身结构2的背离车轮或者真正的车轮悬架的一侧上，但这也可以相反地构造。
简短地还要指出支承座盖12*的构造，该支承座盖在此(同样)近似具有空心圆柱形的环的结构，在其内壁上如图所示设置有一些缺口，这些缺口不具有单独的附图标记。未示出的配合支架可以在自动拧紧支承座螺母120时作用在这些缺口上。
现在讨论根据图2a、2b的第二种实施例，在图2a中看出，一些元件类似于在第一种实施例的情况构造，但没有设置夹紧辅助元件16，而是支承座螺母121在此直接靠置于车身结构2的边缘环形区段2a上。在所述实施例中，通过用于提高凸缘11b在螺纹G纵轴线L方向上的弹性的措施或造型来确保在由支承座螺母121和支承座法兰11凸缘11b(具有上述螺纹G)构成的螺纹连接中所需要的预紧力或夹紧力。在此，凸缘11b的提高弹性的造型由在凸缘11b壁中或在支承座法兰11凸缘11b与基本结构11a之间的过渡区域中的多个部段11c和扇段11d构成，所述部段和扇段相对于相应结构的与其相邻的区段具有减小的壁厚。在此，所述部段11c设置在螺纹G区域中并且如图2b所示大致具有矩形的形状，矩形的较长边缘平行于螺纹G纵轴线L延伸。而所述扇段11d位于从凸缘11b到基本结构11a的过渡区域中或者说位于基本结构11a的环形区段中，基本结构11a的已经提到的环形区段11ar连接在所述环形区段上。在此当然也可以仅上述部段11c或上述扇段11d相应多倍地设置并且优选设置成均匀分布在支承座法兰11的环周上。

Claims (6)

1.在车辆的车轮悬架中的减振器或减振器弹簧单元的支承座(10)，该支承座具有支承在并且力锁合地固定在车辆的车身结构(2)上的支承座法兰(11)，该支承座法兰包围接合环形的弹性体元件(13a)，减振器的元件悬挂在所述弹性体元件中，并且所述支承座法兰(11)利用圆环形的并且构成空心柱体的凸缘(11b)——所述凸缘的柱体轴线至少近似地与减振器的纵轴线(L)重合——穿过在车身结构(2)中的穿通开口(3)，使得在设置在所述凸缘(11b)的外壁上的螺纹(G)上能拧紧并且已拧紧有支承座螺母(120)或根据锁紧螺母型式构造的支承座盖，所述支承座螺母或支承座盖最终支承在车身结构上地将支承座法兰(11)朝向车身结构(2)拉紧，使得车身结构(2)的包围所述穿通开口(3)的边缘环形区段(2a)夹紧在支承座法兰(11)与支承座螺母(120)或支承座盖之间，
其特征在于，设置有除支承座螺母(120)和螺纹(G)的构造之外的措施，该措施设置用于提高在支承座螺母(120)与凸缘(11b)之间的螺纹连接中的预紧力，
为此，所述凸缘(11b)具有在螺纹(G)纵轴线方向上提高凸缘弹性的造型，和/或为此，在支承座螺母(120)与车身结构之间夹紧有夹紧辅助元件(16)，
其中，所述凸缘的提高弹性的造型由多个具有相对于相邻区段减小的壁厚的扇段(11d)或部段(11c)构成，其中，所述部段(11c)设置在螺纹(G)的区域中，并且所述扇段(11d)设置在支承座法兰(11)的凸缘(11b)与环形基本结构(11a)之间的过渡区域中，所述凸缘(11b)从所述环形基本结构突出，并且
其中，所述夹紧辅助元件(16)具有靠置在车身结构(2)上的环形法兰(16a)和空心柱形的力传递区段(16c)，所述力传递区段直接或间接地连接在所述环形法兰上并且沿所述螺纹(G)纵轴线(L)的方向朝向支承座螺母(120)或朝向支承座盖延伸，所述力传递区段的直径小于环形法兰(16a)的外径或中径。
2.根据权利要求1所述的支承座，其中，减振器的元件的活塞杆悬挂在所述弹性体元件(13a)中。
3.根据权利要求1或2所述的支承座，其中，所述部段(11c)大致具有矩形的形状，该矩形的较长边缘平行于螺纹(G)的纵轴线延伸。
4.根据权利要求1或2所述的支承座，其中，在从外部观察时，夹紧辅助元件(16)在环形法兰(16a)和空心柱形的力传递区段(16c)之间具有相对于螺纹(G)纵轴线(L)倾斜的直线的或凹形或凸形弯曲的过渡区段(16b)，该过渡区段在从螺纹(G)纵轴线(L)方向出发观察时相对于螺纹(G)纵轴线(L)同样倾斜地延伸，使得力传递区段(16c)在螺纹(G)纵轴线(L)方向上观察不靠置在车身结构(2)的边缘环形区段(2a)上，因此夹紧辅助元件(16)根据盘形弹簧的型式具有在螺纹(G)纵轴线(L)方向上的弹簧特性。
5.根据权利要求1或2所述的支承座，其中，在夹紧辅助元件(16)上在环形法兰(16a)与空心柱形的力传递区段(16c)之间或在过渡区段(16b)上设置多个加固用的肋(16d)。
6.根据权利要求1或2所述的支承座，其中，所述支承座法兰(11)利用其凸缘(11b)从车身结构(2)的朝向减振器或车轮悬架的一侧插入穿过所述穿通开口(3)。
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