CN102666150A - 用于车辆的止推轴承和悬挂 - Google Patents

Abstract

悬挂止推轴承装置包括：滚动轴承（2）以及具有能够容置悬挂弹簧（5）的支承表面的底部盖子（4），所述底部盖子（4）包括加强框架（8），所述加强框架（8）具有轴向地放置在所述滚动轴承（2）和所述弹簧（5）的支承表面之间的支承环（17），所述框架（8）也包括内径向延伸（19）。所述框架包括轴向部分（20），所述轴向部分（20）沿着远离所述滚动轴承的方向延伸，相对于所述内径向延伸（19）轴向地突出，且径向地位于所述径向延伸的外部，以使得能够容置震动吸收衬垫。

Description

用于车辆的止推轴承和悬挂

技术领域

本发明涉及悬挂止推轴承装置领域，该装置特别地用于机动车上的转向轮的伸缩式麦弗逊（MacPherson）支杆中。该悬挂止推轴承装置通常放置在悬挂弹簧和固定至机动车的主体壳体的支撑挡块之间的麦弗逊支杆的顶部分中。

背景技术

悬挂弹簧围绕减震活塞杆放置，减震活塞杆的端部，通常活塞杆的端部，被固定至支撑挡块。悬挂止推轴承装置因此使得可以在弹簧和机动车主体壳体之间传递轴向力，同时允许能够转动的弹簧的支撑底座和安装并固定至机动车主体壳体的支撑挡块之间的相对角度运动。该相对角度运动可以出现自转向轮的转动和/或出现自悬挂弹簧的压缩。

特定悬挂止推轴承装置被装配有震动吸收衬垫，该震动吸收衬垫围绕减震气缸的杆并设计为当出现悬挂的极度行程时，在气缸主体和装置之间压缩。这防止了减震器杆到气缸的底部。

文献GB2 347 906说明了悬挂止推轴承装置，包括：由塑料制成的具有径向延伸部的底部盖子，该延伸部向着悬挂弹簧的内部延伸且作为用于震动吸收衬垫的轴承表面。在由悬挂的极度行程产生的冲击期间，该底部盖子缺乏刚性。

文献FR 2 857 906说明了悬挂止推轴承装置，包括安装在底部盖子上的滚动轴承。说明的该底部盖子包括由合成材料制成的主体以及由所述盖子覆盖的加强金属***件。金属***件给了底部盖子向着由震动吸收衬垫的压缩产生的轴向力的良好的机械强度。并且，金属***件嵌入在合成材料制成的主体内。这使得可能使用原钢***件且防止了依靠于***件的防腐蚀处理。并且，说明的底部盖子包括环形肋条，其用于对中弹簧和分离弹簧的支撑表面和震动吸收衬垫的支撑表面。当由悬挂的极度行程产生的冲击出现时，震动吸收衬垫被轴向压缩和径向延伸。然而注意到环形肋条可以由震动吸收衬垫的径向扩张损坏。

文献FR 2 899 154也说明了装配有震动吸收衬垫的车辆的悬挂止推轴承装置。该装置包括底部盖子，其布置在一侧上的弹簧以及震动吸收衬垫和在另一侧上的装置的轴承之间。金属杯介入在底部盖子和震动吸收衬垫之间。金属杯用于震动吸收衬垫的径向限制。该杯是使得悬挂的组装更复杂的额外的部件。并且，金属杯必须被处理为抗腐蚀。并且，说明的该杯具有用于阻尼杆的通道的孔。最后，当出现悬挂的极端的行程时，所述杯地通道孔的金属边缘可以损害震动吸收衬垫且减少它的使用寿命。

发明内容

本发明提出一种悬挂止推轴承装置，其设计为容纳震动吸收衬垫以及伸缩式支杆，其弥补了前述的缺点。

本发明的一个目标是提出一种悬挂止推轴承装置，其具有对于由震动吸收衬垫轴向和径向产生的力经过改进的机械强度以及这种改进没有使得装置的组装更复杂。

根据一个实施例，悬挂止推轴承装置包括具有能够容置悬挂弹簧的支承表面的底部盖子以及与底部盖子接触的滚动轴承。底部盖子包括加强框架，该框架具有相对于滚动轴承的轴径向延伸的支承环（bearing collar），且支承环在滚动轴承和弹簧的支承表面之间轴向放置，以为了加强底部盖子对于源自于由悬挂弹簧施加的力的轴向载荷的机械强度。框架包括内径向延伸和在相对于内径向延伸的轴向突起中沿着远离滚动轴承的方向延伸的轴向部分，且同时该轴向部分径向地位于径向延伸的外部，以使得能够容置震动吸收衬垫。内径向延伸和轴向部分分别地能够加强底部盖子对于来自于所述震动吸收衬垫的轴向和径向力的机械强度。

框架有助于机械地加强底部盖子抵抗尤其通过震动吸收衬垫施加在内径向延伸上的轴向力。底部盖子的框架的轴向部分改进了对于径向产生的力的机械强度，尤其当出现悬挂的极限行程时由压缩的震动吸收衬垫径向产生的力。因为轴向部分形成底部盖子的框架的一部分，相对于框架部分没有额外的部分加强底部盖子。底部盖子或者悬挂的组装因此特别简单。并且，支承环防止了底部盖子径向断裂分离。

根据一个实施例，支承环和内径向延伸大致平行且通过连接部分连接在一起，径向延伸相对于支承环在远离滚动轴承的一侧上轴向偏置。这使得可以加强底部盖子的轴向阻力。

有利地，连接部分是截头圆锥形的，或者部分地环形的，具有位于弹簧的一侧上的环形曲面的曲率中心。这意味着悬挂弹簧相对于滚动轴承装置的滚动轴承更好的对中。

有利地，轴向部分从连接部分轴向地突出。

根据一个实施例，内径向延伸包括多个倾斜扇形（angular sectors）。

有利地，轴向部分包括与径向延伸的倾斜扇形有角度交替布置的多个凸缘（lug）构成。

有利地，框架由模压金属板制成，其使得可以获得低成本框架。

有利地，支承环具有多个通孔，其参与框架相对于底部盖子的连接。

根据一个实施例，底部盖子包括由全部围绕框架过模制的合成材料制成的主体。这使得可以避免处理盖子的金属框架抗腐蚀。由合成材料制成的主体防止了震动吸收衬垫和框架边缘之间的任何直接接触。这也使得可以使没有尖锐外边缘的盖子与震动吸收衬垫接触，其防止了震动吸收衬垫的使用寿命的减少。

当支承环具有通孔时，通孔使得可以在模具中定位框架且借助于穿过所述孔的材料的桥接加强了底部盖子。

有利地，主体具有涂敷框架的轴向部分的连续的环形部分。当震动吸收衬垫被压挤时，由框架的轴向部分加强的环形部分径向地限制了震动吸收衬垫，其使得在开始压挤之后，可以增加震动吸收衬垫的轴向刚性。

有利地，底部盖子的主体包括沿着内径向方向从环形部分突出的保持边缘。该边缘位于距离内延伸的一轴向距离处，因此轴向地保持震动吸收衬垫。用于保护减振筒的波纹管借助于该边缘可以被连接至震动吸收衬垫，其简化悬挂止推轴承装置。

根据另一个方面，本发明也涉及伸缩式支杆，其包括如上所述的悬挂止推轴承装置，悬挂缸（suspension cylinder）以及与滚动轴承共轴的悬挂弹簧，且还包括：震动吸收衬垫，震动吸收衬垫的一个端部可以在框架的内径向延伸的区域中抵靠底部盖子，同时由框架的轴向部分围绕。

附图说明

研究了作为非限制性例子以及由附图阐述的一个实施例的详细说明之后，将更好地理解本发明，其中：

图1是根据本发明的悬挂止推轴承装置的轴向截面，该截面是沿着图2的Ι-Ι取得的；

图2是设置在图1的装置的底部盖子中的金属框架的透视图的第一视图；

图3是相同金属框架的透视图的另一视图。

具体实施方式

在图1中它的全部以附图标记1表示的悬挂止推轴承装置包括滚动轴承2，其安装在顶部盖子3和底部盖子4之间，顶部盖子3在它的孔上具有加强肋条3a，底部盖子4在它的孔的附近具有大致三角形截面的加强肋条4a。装置1被结合进伸缩麦弗逊（MacPherson）支杆中，包括顶部绕圈（top turn）位于底部盖子4上的悬挂弹簧5以及悬挂缸，所述悬挂缸包括具有被假设为竖直的轴线6a的杆6。由诸如橡胶或者类似材料的柔性材料制成的震动吸收衬垫7被安装在位于弹簧5的绕圈内的杆6的顶部分上，且与底部盖子4相互作用，如下面详细说明的。悬挂止推轴承装置1通过顶部盖子3连接至在图中未示出的车辆的主体壳体。

具有它的轴线6a的底部盖子4包括主体，该主体由围绕加强框架8过模制的合成材料制成，加强框架8的结构可以更特别地在图2和3中看见，其在示出的例子中，由压制金属板制成。

在示出的例子中，具有它的轴线6a的滚动轴承2是球轴承。它包括由压制金属板制成的顶部环9，也由压制金属板制成的底部环9以及一排球11。由球11形成的滚动元件放置在由顶部环9和底部环10形成的滚道之间，顶部环9和底部环10可以从一个以及相同的金属板坯料通过切割和压制获得，这借助于顶部环9的外直径大致等于底部环10的内直径的事实。顶部环9经由环形表面与顶部盖子3接触，顶部盖子3与顶部环9形状匹配。底部环10也具有环形部分，其顶表面形成用于球11的滚道且与底部盖子4的环形边缘12的对应环形表面形成外部接触。

具有它的轴线6的顶部盖子3具有外轴向裙状裙部13和内轴向裙部14。滚动轴承2完全容置在两个裙部13和14之间。外裙部13在它和底部盖子的环形边缘12之间留下自由空间，因此形成用于滚动轴承2的迷宫式密封。在内部，轴向裙部14具有多个径向向外定向的钩状物15，其与径向向内定向的对应的并形成底部盖子4的一部分的钩状物16相互作用。以这种方式，底部盖子4，顶部盖子3与滚动轴承2可以形成单个组件，使得在悬挂止推轴承装置1安装之前，更易于存储和操作悬挂止推轴承装置1。在操作中，自由空间被保持在各自的钩状件15和16之间，因此形成迷宫密封以密封滚动轴承2。

可以在图1至3中看见的加强框架8完全嵌入在底部盖子4中且具有环形外支承环17，其相对于滚动轴承2的轴线6a径向延伸，滚动轴承2的轴线6a也是加强框架8的轴线。如在图1中可见的，支承环17被轴向放置在滚动轴承2和弹簧5的顶部转之间，弹簧5经由所述盖子4的环形表面18停靠在底部盖子4上。支承环17使得可以增加底部盖子4对于源自于由悬挂弹簧5施加的力的轴向载荷的机械抵抗。

加强框架8还包括内径向延伸19，如图2中明显地示出，径向延伸19包括均匀分布的三个倾斜扇形19a、19b和19c，留下了在它们的中心处的圆形通道26。内径向延伸件19相对于外支承环17径向地向内且轴向地向下偏置。倾斜扇形19a至19c彼此相同，且在该例子中，在圆周方向上越过近似100°的倾斜扇形延伸。倾斜扇形19a至19c径向向内延伸。

加强框架8也包括轴向部分20，轴向部分20包括与倾斜扇形19a、19b、19c交替地有角度地放置的三个凸缘20a、20b和20c，且在远离支承环17和远离滚动轴承2的一侧上轴向地延伸，即轴向向下。轴向部分20相对于内径向延伸19径向向外偏置且相对于外支承环17径向向内偏置。

在示出的例子中，加强框架8通过压制从薄金属板坯料以最小成本获得，凸缘20a、20b、20c通过切割内径向延伸19和弯曲切割元件而获得，从而获得可以在图中看到的轴向位置。这样的结果是凸缘20a、20b、20c具有如图2和3中看见的梯形形状。当然会理解的是这些凸缘的数目可以调整，如形成径向延伸19的扇形19a、19b、19c的数目可以调整一样。例如可以为内径向延伸19设置两个或者四个扇形，以及为轴向部分20设置两个或者四个凸缘。

可替换地，加强框架8也可以通过机加工获得。在该例子中，可以为内径向延伸19和轴向部分20提供大致的环形形状。

加强框架8的外支承环17和内径向延伸19是大致平行的且通过环形连接部分21连接在一起。轴向部分20轴向地向下延伸连接部分21的底部端部，内径向部分19径向地向内延伸所述端部。在说明的例子中，连接部分21是环形形状，环形曲面的曲率中心向着外侧设置，也就是说在弹簧5的一侧上。作为变化，连接部分21可以是截头圆锥形的。

通孔22，在该例子中数量上是三个，被设置在支承环17中，同时相对于彼此在圆周上以120°分布。在示出的例子中，每个孔22被制作在支承环17的一部分中，其径向地在扇形19a、19b或者19c的其中一个的连续上。这些孔22使得可以改进形成底部盖子4的主体的合成材料的偶联，合成材料过模制在加强框架8上。具体地，在过模制操作期间，围绕整个加强框架8的合成材料透过通孔22，如可以在图1中看见的。加强框架8因此完全嵌入在形成底部盖子4的主体的合成材料中。可替换地，可以使加强框架8部分地嵌入形成底部盖子4的主体的合成材料中。借助于加强框架8的特别的形状，源自于悬挂弹簧5的力的轴向负载由支承环17吸收，同时源自于弹簧5的径向负载由连接部分21吸收。

底部盖子4的主体在它的底部端部具有连续的环形部分23，环形部分23轴向向下延伸并且在环形部分23内部形成加强框架8的轴向部分20的凸缘20a、20b、20c被埋入或者嵌入。该环形部分23轴向地跟随径向部分23a，在径向部分23a内部扇形19a、19b和19c被嵌入且径向部分23a具有用于杆6穿过的孔23b。环形部分23在它的底部部分中包括保持边缘24，其径向地向内突出且轴向地距离加强框架8的内延伸19一定距离。该保持环24可以与设置在震动吸收衬垫7上的突出圆形肋条25相互作用。该肋条25与保持边缘24的相互作用使得可以提供震动吸收衬垫7相对于悬挂止推轴承装置1的轴向保持。震动吸收衬垫7的顶部端部容置在底部盖子4的环形部分23中，在该顶部端部和轴向部分23a之间保持轴向间隔。

由各扇形19a、19b、19c构成的内径向延伸19使得可以吸收轴向力，在由悬挂的极限行程产生的压缩冲击期间，该轴向力以通过震动吸收衬垫7被施加在底部盖子4的径向部分23a上。具体地，在该行程期间，震动吸收衬垫7被轴向压缩抵靠底部盖子4的径向部分23a，这也引起它沿着连续环形部分23的方向径向向外扩张或者压挤。由三个凸缘20a、20b、20c形成的加强框架8的轴向部分20使得其可以对于它的部分吸收由震动吸收衬垫7的压挤产生的径向力。并且，在该压挤期间，由加强框架8的轴向部分20加强的连续环形部分23径向地限定了震动吸收衬垫7，这使得可以在它开始压挤之后，增加所述震动吸收衬垫的轴向刚性。

借助于加强框架8的结构，同时通过悬挂弹簧5和通过震动吸收衬垫7，尤其当存在施加至悬挂的压缩冲击时，施加在悬挂止推轴承装置上的所有轴向力和径向力得以被吸收。并且，由围绕金属加强框架过模制制造底部盖子使得可以在悬挂的极限行程期间防止损坏震动吸收衬垫的任何危险，因为在该例子中，震动吸收衬垫与底部盖子4的合成材料进行接触并且不再与加强框架的刚性材料接触。

Claims (12)

1.悬挂止推轴承装置包括：具有能够接收悬挂弹簧（5）的支承表面的底部盖子（4）以及与所述底部盖子接触的滚动轴承（2），所述底部盖子（4）包括加强框架（8），所述加强框架（8）设置有相对于所述滚动轴承的轴线径向延伸的支承环（17），且所述支承环（17）轴向地放置在所述滚动轴承（2）和所述弹簧（5）的支承表面之间以为了加强所述底部盖子对于源自于由所述悬挂弹簧施加的力的轴向载荷的机械强度，以及设置有内径向延伸（19），其特征在于：所述框架（8）包括轴向部分（20），所述轴向部分（20）在相对于所述内径向延伸（19）的轴向突起中，沿着远离所述滚动轴承的方向延伸，且同时所述轴向部分径向地位于所述径向延伸的外部，以使得能够容置震动吸收衬垫，所述内径向延伸（19）和所述轴向部分（20）能够分别地加强所述底部盖子对于源自于所述震动吸收衬垫的轴向力和径向力的机械强度。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：所述支承环（17）和所述内径向延伸（19）大致平行且通过连接部分（21）连接在一起，所述径向延伸（19）相对于所述支承环（17）在远离所述滚动轴承（2）的一侧上被轴向地偏置。

3.根据权利要求2所述的装置，其中：所述连接部分（21）是截头圆锥形的，或者是部分环形的，具有位于所述弹簧（5）的一侧上的环形曲面的曲率中心。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其中：所述轴向部分（20）从所述连接部分（21）轴向地突出。

5.根据权利要求2至4其中之一所述的装置，其中：所述内径向延伸（19）包括多个倾斜扇形（19a、19b、19c）。

6.根据权利要求5所述的装置，其中：所述轴向部分（20）包括与所述径向延伸（19）的所述倾斜扇形（19a、19b、19c）交替地有角度地布置的多个凸缘（20a、20b、20c）构成。

7.根据前述权利要求其中之一所述的装置，其中：所述框架（8）由压制金属板制成。

8.根据前述权利要求其中之一所述的装置，其中：所述支承环（17）具有多个通孔（22）。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中：所述底部盖子（4）包括由全部围绕所述框架（8）过模制的合成材料所制成的主体。

10.根据权利要求9所述的装置，其中：所述主体具有涂敷所述框架（8）的所述轴向部分（20）的连续环形部分（23）。

11.根据权利要求10所述的装置，其中：所述主体具有沿着内径向方向从所述环形部分（23）突出的保持边缘（24），所述保持边缘位于距离所述框架的所述内径向延伸（19）的一轴向距离处。

12.伸缩式支杆，包括根据前述权利要求其中之一所述的悬挂止推轴承装置，悬挂圆柱，与滚动轴承共轴的悬挂弹簧（5），而且还包括：震动吸收衬垫（7），所述震动吸收衬垫（7）的一个端部在所述框架（8）的所述内径向延伸（19）的区域中抵靠所述底部盖子（4），而同时由所述框架（8）的所述轴向部分（20）围绕。

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