CN111219413B - 用于机动车的具有结合部分的悬架轴承套环 - Google Patents

Abstract

用于机动车悬架的悬架轴承套环(10)，包括：外部件(18)，内部件(20)，连接所述内部件(18)和所述外部件(20)的弹性主体(22)，其中所述内部件(20)包括内部分(20B)、外部分(20A)和至少一个连接装置(20C)，所述内部分(20B)通过所述连接装置(20C)联接至所述外部分(20A)而轴向地延伸入所述空间(E)，其中所述连接装置(20C)包括结合部分(20C2)，所述结合部分被构造成在所述套环(10)受到预定力(F)时断开，并且在所述内部分(20B)和所述外部分(20A)之间设有间隙(J)，从而在所述结合部分(20C2)断开时，所述内部分(20B)可关于所述外部分(20A)移动。

Description

用于机动车的具有结合部分的悬架轴承套环

技术领域

本发明涉及用于优选是但不限于汽车的机动车的悬架轴承套环。

背景技术

机动车悬架可以受到很大的力或应力，特别是在交通事故期间。为了避免悬架内或者甚至在车体上的不期望的残余变形，这种残余变形有时不会被使用者察觉因此存在潜在的危险，不同的悬架结构是已知的。然而，这些结构并不总是使人满意，特别是从它们的可靠性及它们的制造/安装重复性的角度来看。实际上，它们的效果可以取决于组装条件，这一事实对于悬架的不同零部件的制造商产生不可控的风险。因此，在这种意义上存在需求。

发明内容

一个实施例涉及用于机动车悬架优选是汽车的悬架轴承套环，包括外部件、内部件、连接内部件和外部件的弹性主体，其中内部件包括内部分、外部分和至少一个连接装置，内部分包括通孔，通孔沿着轴向延伸并且被构造成容纳螺栓或等同物，外部分界定沿着轴向延伸的空间，内部分通过至少一个连接装置与内部分联接而沿轴向完全地或局部地在空间中延伸，其中至少一个连接装置包括结合部分，结合部分被构造成在套环受到预定力或应力时断开，其中间隙布置在内部分和外部分之间，使得在结合部分断开时内部分可以关于外部分移动。

总的来说，轴向对应于套环的轴线方向，径向是垂直于轴向的方向。方位角方向对应于表示套环围绕轴向的方向。轴向、径向和方位角方向这三个方向分别对应于由圆柱坐标系的斜率、半径和角度限定的方向。

通过螺栓或等同物可以理解为，每个螺栓、螺钉、有螺纹或没有螺纹的杆等能够延伸入套环以实现在悬架轴承内期望的枢转连接。

应当理解，外部件经由弹性主体被联接至内部件。例如，弹性主体配合内部件的外部分，但不是必须的。例如，弹性主体被硫化在两个部件上。

内部件可包括一个以上连接装置。随后，除非另有说明，否则通过“连接装置”理解为“至少一个连接装置”。结合部分可以理解为牺牲部分。

外部件的内部分和内部件的外部分经由连接装置联接，例如在所有自由度上。由于结合部分，当套环受到预定力时，例如在涉及其上安装套环的车辆的碰撞期间，结合部分断开。这能够保护车辆的其它结构元件，尤其是悬架或车体。成为套环的结构元件的结合部分允许内部分联接至外部分，内部分和外部分连续制造。这使得能够确保结合部分的重复性，并且因此在整个生产过程中控制预定力的值。换句话说，结合部分使套环不再受到影响现有套环的性能的外部限制，比如在悬架和/或车辆内套环组件的限制(例如，螺栓拧紧扭矩、公差、观察到的游隙等)。另一方面，内部分位于外部分中(即在由外部分限定的空间中)，当结合部分断开时，由于悬架的整体结构得以确保，所以两个内部分和外部分彼此保持接合。由于内部分和外部分之间的间隙，当结合部分断开时，立即检测到结合部分断开并且有必要进行更换套环的干预。由此改善安全性。

在某些实施例中，内部件包括沿直径相对的两个连接装置，每个连接装置包括一个结合部分。

应当理解，内部件和外部件各自具有沿着轴向延伸的大致环形的几何形状。两个连接装置在这个环形的几何形状内径向延伸。这样的构造易于制造、可靠并且提供满意的支撑同时容易断开，尤其在垂直于轴向定向的力和垂直于连接装置取向定向的力(即从连接装置以90°径向定向的力)的情况下。

在某些实施例中，内部件由一个单一元件或一个整体元件形成。

换句话说，外部分、内部分和连接装置全部由一个单一/整体部件形成。这样的构造使得通过减少待组装的部件的数量而更容易组装套环。

在某些实施例中，内部分和外部分是单独且不同的元件。

换句话说，内部分必须与外部分组装以形成内部件，并且它们必须经由连接装置联接在一起。这样的构造使得能够为内部分和外部分选择不同的材料以优化套环的性能和/或生产方法/生产成本。

在某些实施例中，至少一个连接装置包括轴向肋和轴向槽，内部分和外部分之间的一个元件设有肋，而内部分和外部分之间的另一元件设有槽，肋接合槽以及肋和/或槽形成结合部分。

因此，为了将内部分和外部分组装在一起，例如通过力、例如借助压力、将槽接合入肋，将内部分接合入外部分限定的空间。这样的构造简单且有效，并且尤其能够经由肋和槽的壁的尺寸、形状和材料极佳地控制预定力。

在某些实施例中，预定力垂直于轴向定向。

套环和结合部分尤其适于这样的力。

在某些实施例中，至少一个连接装置径向并且垂直于预定力的取向延伸。

换句话说，预定力和连接装置(例如槽/肋)以90°关于彼此定向。这使得连接装置极佳地传递与重力有关的力/载荷并且在事故中经常遭遇垂直于重力的力的情况下容易断开。换句话说，这样的构造特别适于力以90°定向但分断功能在不同角度下保持功能性，只要施加的力的适当分量垂直于连接装置即可。当套环受到预定作用力时，结合部分的性能控制由此改善。

在某些实施例中，间隙是径向的并且垂直于连接装置。

换句话说，最大间隙和连接装置彼此以90°定向。这使得在预定力垂直于连接装置的方向定向(即，基本平行于间隙)时，结合部分更容易断开并且能够使用户容易看到结合部分断开且需要更换套环。

在某些实施例中，内部分和/或外部分由铝或钢制成。

这样的材料尤其适于制造内部分和外部分。例如，内部分由钢制成，而外部分由铝制成，这样的事实使得能够在保持可接受的预定力时承受套环的高拧紧张力。

在某些实施例中，内部分和/或外部分是挤压成型的。

这样的挤压成型部分尤其适于套环的制造。

一个实施例还涉及配备有根据本发明描述的任一实施例的至少一个悬架轴承套环的悬架臂。

本发明的主题及其优点将在阅读作为非限制性示例提供的以下不同实施例中给出的详细说明之后更好的理解。该说明参考所附的附图页。

附图说明

图1A示出根据第一实施例的用于机动车的悬架轴承的横截面视图。

图1B示出根据图1A的用于机动车的悬架轴承套环的图II-II的横截面视图。

图1C示出根据图1B的用于机动车的悬架轴承套环的图III-III的横截面视图。

图2A示出根据第二实施例的用于机动车的悬架轴承的横截面视图。

图2B示出根据图2A的用于机动车的悬架轴承套环的图II-II的横截面视图。

图2C示出根据2B的用于机动车的悬架轴承套环的图III-III的横截面视图。

图3A示出根据第三实施例的用于机动车的悬架轴承的横截面视图。

图3B示出根据图3A的用于机动车的悬架轴承的图II-II的横截面视图。

图3C示出根据图3B的用于机动车的悬架轴承套环的图III-III的横截面视图。

具体实施方式

参照图1A至1C，描述了用于机动车的悬架轴承套环10的第一实施例。在图1A中，套环10经由包括螺杆16A和螺母16B的螺栓16安装在形成车体的一部分(未示出)的U形接头12上。

现在将参照图1B和图1C详细描述套环10。套环10沿着轴向X、径向R和方位角方向C延伸。套环具有外部件18、内部件20和连接外部件18和内部件20的弹性主体22。内部件20包括外部分20A、内部分20B和联接外部分20A和内部分20B的两个连接装置20C。内部件20容纳在外部件18中。内部分20B被外部分20A包围。在该示例中，内部件20在外部件18的整个轴向长度上延伸并且以对称的方式沿轴向X经过外部件18的任一侧。在该示例中，内部分20B在外部分20A的整个轴向长度上延伸并且以对称的方式沿轴向X经过外部分20A的任一侧。换句话说，在该示例中，内部件20的轴向长度大于外部件18的轴向长度，并且内部分20B的轴向长度大于外部分20A的轴向长度。

更特别是，在该示例中，外部件18是具有圆形横截面的圆柱体，例如由挤压铝材制成但不是必须的。外部分20A是具有大致圆形横截面的圆柱形型材，例如由挤压铝材制成但不是必须的，其外表面是圆形横截面而其内表面的横截面明显是截头椭圆形形状。弹性主体22由本领域技术人员已知的弹性材料制成，它将外部件18弹性地连接至内部件20。弹性主体22为套环10提供阻尼性能。在该示例中，弹性主体22示出大致呈环状并且在外部分20A的外表面和外部件18的内表面之间延伸。外部分20A界定轴向延伸的并部分地容纳内部分20B的空间E。

内部分20B是由挤压钢材或通过冷冲压制成的钢制成的圆柱形型材。由钢制成的这样的部分20B具有能够增加其耐久性和刚性的优势，从而可以向其施加高螺栓张力。内部分20B示出大致圆形的横截面，其内表面是圆形横截面并且形成沿着轴向X延伸的通孔21。螺栓16插入内部分20B的通孔21。通孔21示出圆形形状的横截面。但是，通孔21以及螺栓16可以具有不同的横截面，例如矩形或方形形状。内部分20B的外表面具有大致截头椭圆形形状的横截面。在该示例中，内部分20B的外表面的椭圆形形状横截面的长轴垂直于外部分20A的内表面的椭圆形形状横截面的长轴。由于横截面的椭圆形形状的顶部截断，这样的构造使得可以容易地形成下述的沿直径相对的多个连接装置20C。

如图1B可见，内部分20B与外部分20A通过径向延伸的两个沿直径相对的连接装置20C与外部分20A联接。在该示例中，外部分20A和内部分20B通过两个不同的元件形成，而每个连接装置20C由布置在外部分20A上的一个肋20C1接合至布置在内部分20B上的槽20C2来形成。为了将内部分20B和外部分20A组装在一起以形成内部件20，肋20C1通过力接合在槽20C2中，并且实际上以本领域技术人员已知的方式接合(例如通过提供槽和/或肋的渐变部段并被构造成产生足够阻挡以保持联接内部分与外部分的力)。在该示例中，每个肋20C1在外部分20A的整个轴向长度上延伸，而每个槽20C2在内部分20B的整个轴向长度上延伸。

每个连接装置20C的槽20C1形成结合部分，该结合部分被构造成在套环10受到预定力F时断开。在该示例中，预定力F被定向为垂直连接装置20C，并且尤其是该示例中的肋20C1和槽20C2。应当注意，根据图1B示出的两个箭头，力F可以沿着任一方向定向。外部分20A和内部分20B之间设有间隙J。在该示例中，间隙J是径向的并且垂直于连接装置20C。应当注意，在该示例中，根据方位角，间隙J的程度是可变的。在该示例中，尤其在结合部分是完好无损时(即没有断开)，间隙J在平行于预定力F取向的方向上最大，并且在垂直于预定力F取向的方向上为零。

连接装置20C的结合部分在该示例中由槽20C2形成。根据一个变型，结合部分由肋20C1形成或由肋20C1和槽20C2形成。结合部分包括预定断开点，从而在将预定力F施加至套环10时使槽20C2的任一壁断开。取决于连接装置20C的材料、形状和尺寸、更尤其是该示例中的槽20C2，预定断开点可以提前调整，从而使连接装置20C在预定力F施加至套环10的情况下断开。尤其是，如果内部件20通过预定力F关于外部件18移动，则连接装置20C断开。在这种情况下，弹性主体22被完全压缩，从而内部件20可以不再关于外部件18移动。在这种情况下，为了吸收预定力F，连接装置20C断开。断开点设计成使得连接装置20C在正常使用期间在力施加在套环10的情况下没有断开，而在预定的意外载荷可能施加在套环10上的情况下以可靠的方式断开。

在连接装置20C断开的情况下，间隙J允许内部分20B关于外部分20A相对移动。然而，由于内部分20B保持在外部分20A的空间E中，因此套环10的支撑功能仍然完好无损。结果，内部分20B总是保持在外部分20A内。间隙J被规划为在连接装置20C断开的情况下使内部分20B关于外部分20A的相对移动成为可能。因为内部分20B关于外部分20A的这种移动，配备有套环10的车辆的司机注意到套环10已经受损，例如由于在内部分20B关于外部分20A移动并且碰撞到外部分20A上时产生的噪音。尤其是，间隙J被构造成使内部分20B关于外部分20A的相对移动导致套环10的行为发生可检测的变化。换句话说，间隙J被规划成使配备有套环10的车辆的司机注意到在连接装置20C断开时内部分20B和外部分20A之间存在不正常的间隙。

参照图2A至2C描述悬架轴承套环10’的第二实施例。根据第二实施例，除了内部件，套环10’与根据第一实施例的套环10在各个方面是相似的。还有，第一和第二实施例之间相同的所有零部件没有再次描述并且保持相同的附图标记，而不同部件则具有它们的带“’”的附图标记。

第二实施例的内部分20B’与第一实施例的内部分20B的不同之处在于例如由挤压铝材制成，但不是必须地，并且设有代替槽的肋20C1’。第二实施例的外部分20A’与第一实施例的外部分20A的不同之处在于其设有代替肋的槽20C2’。换句话说，在第一实施例中，每个连接装置20C包括形成在外部分20A上的肋20C1和形成在内部分20B上的槽20C2，而在第二实施例中，每个连接装置20C’包括形成在内部分20B’上的肋20C1’和形成在外部分20A’上的槽20C2’。在该示例中，每个连接装置20C的结合部分由肋20C1’形成。根据一个变型，结合部分由槽20C2’形成或由肋20C1’和槽20C2’形成。

参照图3A至3C描述悬架轴承10”的第三实施例。除了内部件，根据第三实施例的套环10”与根据第一和第二实施例的套环10和套环10’在各个方面相似。还有，第一和第二实施例以及第三实施例之间相同的所有零部件没有再次描述并且保持相同的附图标记，而不同的部件参见它们的带“””的附图标记。

内部件20”由单个元件形成，例如由挤压铝材形成但不是必须的。还有，不像第一和第二实施例，外部分20A”和内部分20B”并非不同的元件。换句话说，外部分20A”、内部分20B”和连接装置20C”形成一个整体。在该示例中，连接装置20C”分别由径向网、径向肋或径向桥形成并且沿着轴向X延伸，该径向网、肋或桥形成结合部分。在该示例中，取决于方位角，除了在连接装置20C”附近，间隙J是径向的并且明显恒定。

尽管已经参照具体实施例描述了本发明，但是显然，可以对这些实施例进行修改和改变，而没有超出由权利要求书限定的本发明的一般范围。尤其是，阐释/提及的不同实施例的个别特征可以结合到附加的实施例中。因此，说明书和附图可以被认为是解释性而非限制性的。

Claims (10)

1.一种用于机动车悬架的悬架轴承套环，包括：

-外部件(18)，

-内部件，

-连接所述外部件(18)和所述内部件的弹性主体(22)，其中所述内部件包括内部分、外部分和至少一个连接装置，

-所述内部分包括沿轴向(X)延伸并被构造成容纳螺栓或等同物(16)的通孔(21)，

-所述外部分界定出沿轴向(X)延伸的空间(E)，

-所述内部分完全地或部分地在空间(E)中轴向延伸并且通过所述至少一个连接装置被联接至所述外部分，

其中所述至少一个连接装置包括结合部分，所述结合部分被构造成在所述悬架轴承套环受到预定力(F)时断开，并且在所述内部分和所述外部分之间设有间隙(J)，从而在所述结合部分断开时所述内部分能关于所述外部分移动。

2.根据权利要求1所述的悬架轴承套环，其中所述内部件包括径向完全相对的两个连接装置，每个连接装置均包括结合部分。

3.根据权利要求1或2所述的悬架轴承套环，其中所述内部件由一个整体元件形成。

4.根据权利要求1或2所述的悬架轴承套环，其中所述内部分和所述外部分是不同的元件。

5.根据权利要求4所述的悬架轴承套环，其中所述至少一个连接装置包括轴向的肋(20C1,20C1’)和轴向的槽(20C2,20C2’)，所述内部分和所述外部分之间的一个元件设有肋(20C1,20C1’)，而所述内部分和所述外部分之间的另一元件设有槽(20C2,20C2’)，所述肋(20C1,20C1’)接合在所述槽(20C2,20C2’)中，所述肋(20C1,20C1’)和/或所述槽(20C2,20C2’)形成所述结合部分。

6.根据权利要求1所述的悬架轴承套环，其中所述预定力(F)垂直于所述轴向(X)定向。

7.根据权利要求1所述的悬架轴承套环，其中所述至少一个连接装置(20C,20cC’,20C”)径向地且垂直于所述预定力(F)的取向地延伸。

8.根据权利要求1所述的悬架轴承套环，其中所述间隙(J)沿径向且垂直于所述连接装置。

9.根据权利要求1所述的悬架轴承套环，其中所述内部分和/或所述外部分由铝或钢制成。

10.根据权利要求1所述的悬架轴承套环，其中所述内部分和/或所述外部分是挤压成型的。

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