CN105522880A - 用于车辆车轮悬架的弹簧隔振器和车辆车轮悬架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的具有弹簧盘(3)和可以放置在弹簧盘(3)上的螺旋弹簧(4)的车轮悬架的弹簧隔振器。弹簧隔振器具有用于放置在弹簧盘(3)上的底面(6)和与底面(6)相对的顶面(7)，顶面(7)用于至少局部地与将螺旋弹簧(4)支撑在弹簧盘(3)上的螺旋弹簧(4)的最后绕组(5)接触。此外，弹簧隔振器在顶面(7)和底面(6)之间的方向上具有弹性，使得在车辆车轮悬架的操作期间，顶面(7)和最后绕组(5)之间的接触区域的大小在螺旋弹簧(4)的最大可能偏转下保持恒定，其中至少一个在朝着顶面(7)的方向上延伸的腔(8)被设置在底面(6)上。

Description

用于车辆车轮悬架的弹簧隔振器和车辆车轮悬架

本发明涉及一种用于车辆——尤其机动车辆——的车轮悬架的弹簧隔振器，并且涉及一种车辆车轮悬架。

车辆——尤其机动车辆——通常设置有悬架***以减少从路面到车辆乘员的振动的传递。这样的悬架***经常包含一个或多个减振器、弹簧式减振支柱和/或弹簧。车辆悬架中通常使用的弹簧类型是螺旋弹簧。

螺旋弹簧通常利用最后绕组的圆周的一部分位于弹簧盘上。当螺旋弹簧的绕组在螺旋弹簧的纵向方向上作用于螺旋弹簧的压力下被压缩时，弹簧盘和位于弹簧盘上的螺旋弹簧的最后绕组之间的接触区域扩大。此外，螺旋弹簧的已知性能是其在压缩下轻微呈弧形或弯曲的倾向。这意味着，当螺旋弹簧的绕组在纵向作用在螺旋弹簧上的压力的作用下被压缩时，螺旋弹簧相对于它的纵向轴线弯曲。由于轴向压力负荷和螺旋弹簧的弯曲，接触区域的大小改变和/或发生弹簧盘和位于弹簧盘上的螺旋弹簧的最后绕组之间的相对运动。

从现有的技术已知的是，在螺旋弹簧和弹簧盘之间***弹性的所谓弹簧隔振器，主要是为了阻尼到螺旋弹簧的振动的传递和噪声的发生。由于上述在螺旋弹簧和弹簧盘或弹簧隔振器之间的相对运动，尤其例如灰尘颗粒、砂粒或类似的颗粒这样的外来颗粒，可以透入到在位于弹簧盘上的螺旋弹簧的最后绕组和弹簧盘或弹簧隔振器之间的改变大小的接触区域中。由于在车轮悬架的操作期间的螺旋弹簧的频繁循环运动，这样的进入可以导致通常施加于螺旋弹簧的油漆涂层的磨损。当油漆涂层已经从螺旋弹簧完全磨掉时，在螺旋弹簧的因此暴露的金属上可以发生腐蚀。螺旋弹簧上的腐蚀最终可以导致螺旋弹簧的过早失效或需要螺旋弹簧的提前更换。

在这样的情况下，本发明的目的是提供用于车辆——尤其机动车辆——的车轮悬架的弹簧隔振器，以及车辆车轮悬架，在车辆车轮悬架中，由于在车辆悬架的操作期间螺旋弹簧相对于弹簧隔振器的运动，螺旋弹簧的腐蚀的风险或者不存在或者至少减少。此外，也很好地阻尼从弹簧盘到螺旋弹簧的振动的传递，以及在螺旋弹簧和弹簧盘处的噪声的发生。

这个目的是通过具有权利要求1的特征的弹簧隔振器并且通过具有权利要求9的特征的车辆车轮悬架来实现。此外，通过各自的从属权利要求公开了本发明的特别有利的实施例。

应当指出的是，在下面的说明书中单独列出的特征可以以任何任意的、技术上合理的方式结合并且公开本发明的更多实施例。尤其结合附图的说明书进一步地描述并且详细说明本发明。

根据本发明，用于车辆——尤其机动车辆——的具有弹簧盘和可以放置在弹簧盘上的螺旋弹簧的车轮悬架的弹簧隔振器，具有底面和与底面相对的顶面。弹簧隔振器的底面配置成使得它适合于放置在弹簧盘上。弹簧隔振器的顶面配置成以便它形成至少局部地与螺旋弹簧的最后绕组接触。

在本发明的意义上的螺旋弹簧的最后绕组是在螺旋弹簧的轴向端部处的绕组，在车轮悬架的安装状态下，最后绕组设置成直接邻近弹簧盘并且支撑在其上的螺旋弹簧。根据本发明的该最后绕组至少局部地位于弹簧隔振器的顶面上。弹簧隔振器的顶面与螺旋弹簧的最后绕组的接触形成顶面和最后绕组之间的接触区域。

根据本发明，弹簧隔振器在顶面和底面之间的方向上具有弹性，使得在车辆车轮悬架的操作期间，弹簧隔振器的顶面和螺旋弹簧的最后绕组之间的接触区域在螺旋弹簧的最大可能偏转下保持恒定。螺旋弹簧的偏转意味着例如在车轮悬架的压缩时的它的压缩以及例如在车轮悬架的回弹时的它的拉伸两者。因此，螺旋弹簧的最大偏转限定在车轮悬架的安装状态下的它的最大弹簧行程。也就是说，根据本发明的弹簧隔振器是弹性的，使得其可以始终遵循最后绕组的任何可能的弹簧运动。例如，最后绕组不从弹簧隔振器的顶面抬离，因此在螺旋弹簧的弹簧运动期间，弹簧隔振器的顶面和螺旋弹簧的最后绕组之间的接触区域实质上不改变大小。

因为在车辆中的车轮悬架的操作期间，弹簧隔振器的顶面和螺旋弹簧的最后绕组之间的接触区域的大小甚至在螺旋弹簧的最大偏转下也始终保持实质上恒定，所以没有比如例如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒可以进入接触区域。因此，不会发生施加到螺旋弹簧的油漆涂层的磨损，所以使用根据本发明的弹簧隔振器，保护螺旋弹簧免受腐蚀。此外，根据本发明的弹簧隔振器的弹性保证了从弹簧盘到螺旋弹簧的振动的任何传递的抑制以及由于螺旋弹簧和弹簧盘之间的相对运动而在螺旋弹簧或弹簧盘处的噪声的发生的抑制。

根据本发明，在底面上、在弹簧隔振器内制造至少一个在朝着顶面的方向上延伸的腔。通过该至少一个腔，可以精确地调整在本发明的意义上的弹簧隔振器的弹性、尤其优选地由橡胶材料制成的弹簧隔振器的弹性。橡胶具有其他以外的实质上不可压缩的性能。因此，在压力负荷下，优选地由橡胶材料制成的弹簧隔振器不改变它的体积，但是改变它的形状或形式。因此，根据本发明的在弹簧隔振器内设置的腔提供在压力负荷下材料扩展到腔中的可能性。这增加了弹簧隔振器的弹性，尤其使得弹簧隔振器的顶面可以遵循在车轮悬架的安装状态下螺旋弹簧或最后绕组的全部弹簧运动，即，在悬架压缩和回弹时的螺旋弹簧的全部压缩和拉伸运动。优选地，通过腔的高度和/或宽度设置弹簧隔振器的弹性。

本发明的有利实施例提出在底面上设置在朝着顶面的方向上延伸并且通过隔壁彼此隔开的几个腔。通过一个或多个隔壁，可以更精确地设置根据本发明的弹簧隔振器的弹性，因为隔壁用作附加的弹簧元件。隔壁从弹簧隔振器的底面延伸到顶面，遵循腔从底面到顶面的延伸方向。例如，通过选择隔壁的长度和/或隔壁的厚度，可以精确地设置根据本发明的弹簧隔振器的所需弹性。

根据本发明的另一个有利的实施例，在弹簧隔振器的底面上至少局部地在圆周方向上形成通道或凹槽。以与在弹簧隔振器内制造的一个或多个腔相似的方式，在弹簧隔振器的底面上的通道允许弹簧隔振器的所需弹性的调整，这例如可以通过通道的宽度和/或其凸出到弹簧隔振器的底面中的长度来实现。优选地，在弹簧隔振器内形成几个腔的情况下，通道至少覆盖一个或多个隔壁的底面。

为了保证空气可以在弹簧隔振器的压力负荷下从一个或多个腔中逸出，或者在弹簧隔振器的压力释放下流入一个或多个腔中，腔优选地设计为在底面上开口。此外，在弹簧隔振器的侧面上可以设置开口，开口与一个或多个腔连通以用于一个或多个腔的通风和净化。连接到每个腔的各自的开口延伸通过形成腔的壁，使得在腔的内侧和围绕弹簧隔振器的外部空气之间创造流体导通连接。

本发明的另一个有利的实施例提出在顶面上至少局部地在弹簧隔振器的圆周方向上形成用于容纳并且部分地围绕螺旋弹簧的最后绕组的通道。在通道内容纳绕组保证了弹簧隔振器的顶面在围绕绕组的通道的区域中紧密抵靠绕组。这尤其很好地防止灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒进入弹簧隔振器的顶面和螺旋弹簧的最后绕组之间的接触区域中，因为通道部分地围绕绕组并且尤其其边缘在螺旋弹簧的可能弹簧运动下不抬离绕组。通道也保证了对弹簧隔振器上的螺旋弹簧的一定程度的径向支撑，以便附加地有效防止螺旋弹簧的最后绕组在弹簧隔振器上在径向方向上的滑动。

根据本发明的另一个有利的实施例，沿顶部通道在至少一侧上设置从顶面突出的壁。在壁的面对最后绕组的内侧上，壁配置成使得其延续上面描述的形状以用于容纳并且部分地围绕绕组。因此通道作为一个整体被壁扩大，并且进一步加强通道的上述优势。优选地，从顶面突出的壁的高度大约是螺旋弹簧的最后绕组的直径的1/3。

根据本发明的又一个有利的实施例，在背对最后绕组的壁的外侧上，壁朝着弹簧隔振器的顶面倒角。优选地，与周围的弹簧隔振器的顶面的倒角角度大约为45°。壁的倒角尤其保证比如例如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒有效地偏转远离壁的端部边缘直接邻接绕组的区域。

在本发明的另一个有利的实施例中，弹簧隔振器具有几何设计，在处于被放置在弹簧盘上的状态下，在指向远离螺旋弹簧的最后绕组的螺旋弹簧的轴向方向上预拉伸顶面和底面。为此，弹簧隔振器在其底面和/或顶面上成形为例如轻微地呈弧形或从内侧向外侧弯曲，以便在弹簧隔振器的应用之后，弹簧隔振器的径向外边缘牢固地压在弹簧盘上。当压力通过螺旋弹簧施加于弹簧隔振器时，这尤其在外边缘的区域中防止弹簧隔振器抬离弹簧盘。这保证没有比如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒，可以透入弹簧隔振器和弹簧盘之间。

根据本发明的用于车辆——尤其机动车辆——的车轮悬架，包含至少一个弹簧盘和放置在弹簧盘上的螺旋弹簧。根据本发明，根据上面描述的任何实施例的弹簧隔振器***在弹簧盘和螺旋弹簧之间。关于以这种方式配置的车轮悬架的优势、效果和性能，参照根据本发明的弹簧隔振器的上述优势、效果和性能，上述优势、效果和性能可以相应地转移到根据本发明的车轮悬架。

由本发明的示例性实施例的下面描述得出本发明的更多特征和优势，不应该限制性地理解示例性实施例，并且在下面参照附图更详细地描述示例性实施例。附图图示地示出：

图1是根据本发明的具有根据本发明的示例性实施例的弹簧隔振器的车轮悬架的示例性实施例的局部透视图；

图2是图1的弹簧隔振器的仰视透视图；

图3是来自图1的弹簧隔振器的底面的俯视图；

图4是来自图1的弹簧隔振器的侧透视图；

图5是来自图1的弹簧隔振器的顶面的俯视图；

图6是以横截面、纵向于绕组的方式描绘在不同的压力负荷下的来自图1的弹簧隔振器的一部分和来自图1的车轮悬架的最后绕组的一部分的两个视图；

图7是以横截面、横向于绕组的方式描绘在不同的压力负荷下的来自图1的弹簧隔振器的一部分和来自图1的车轮悬架的最后绕组的一部分的两个视图；

图8是来自图1的弹簧隔振器的局部侧透视图，以及

图9是在两个不同的安装状态下的来自图1的弹簧隔振器的局部侧视图。

在各个附图中，具有等效功能的部件总是给予相同的附图标记，以便它们通常仅描述一次。

图1示出根据本发明的具有根据本发明的示例性实施例的弹簧隔振器2的车轮悬架1的示例性实施例的局部透视图。如图1所示，描绘的车轮悬架1包含弹簧盘3和放置在弹簧盘3上的螺旋弹簧4。弹簧隔振器2***在弹簧盘3和螺旋弹簧4之间。通常，螺旋弹簧4——如图1所示——包含几个绕组，几个绕组中的一个区分为最后绕组5。最后绕组5是在螺旋弹簧4的轴向端部处的绕组，最后绕组5设置成直接邻近弹簧盘3，并且螺旋弹簧4利用最后绕组5最终放置在弹簧盘3上。

图2以仰视透视图的方式示出来自图1的弹簧隔振器2。图3示出同一弹簧隔振器2的底面6的俯视图。此外，图4示出来自图1的弹簧隔振器2的侧透视图，并且图5示出来自图1的弹簧隔振器2的顶面7的俯视图。

图2和3所示的弹簧隔振器2的底面6用于支撑图1所示的弹簧盘3。图4和5所示的弹簧隔振器2的顶面7，顶面7与底面6相对，其用于支撑图1所示的螺旋弹簧4的最后绕组5。

同样，如图2和3所示，在所示的弹簧隔振器2的示例性实施例中，在其底面6上形成两个腔8，并且腔8在朝着顶面7的方向上延伸。两个腔8通过隔壁9彼此隔开。此外，两个腔8配置成朝着底面6开口。同样，在所示的弹簧隔振器2的示例性实施例中，在其底面6上、在圆周方向上围绕两个腔8延伸的一部分中形成通道10。此外，每个腔8具有开口11，开口11从每个腔8延伸到弹簧隔振器2的内侧。在压力负荷从弹簧隔振器2的顶面7作用于弹簧隔振器2的情况下，开口11允许空气从腔8中逸出，并且在压力有效地从顶面7释放的情况下，开口11允许空气流入腔8中。

如图4和5所示，在所示的弹簧隔振器2的示例性实施例中，在其顶面7上、在圆周方向上形成通道12。在所示的弹簧隔振器2中，在顶面7上形成的通道12实质上沿着其整个长度在圆周方向上延伸，但是通道12的深度和宽度随着其长度而改变。通道12围绕位于顶面7上的最后绕组5以改变对通道12的宽度和深度的依赖程度。

尤其，在所示的弹簧隔振器2的示例性实施例中，在其内侧上沿着通道12设置从顶面7突出的壁13。在壁13的面对最后绕组5的内侧上，壁13延续通道12的形状，以便其最终扩大通道12的深度。同样，如图4和5所示，在弹簧隔振器2的中间区域14和在弹簧隔振器2的端部区域15两者中，局部地在通道12的外侧上形成另一个壁13，该壁从顶面7突出并且实质上执行与在通道12的内侧上存在的壁13相同的功能。通道12和壁13继续围绕位于顶面7上的最后绕组5(图1)，使得没有比如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒可以透入到由通道12和壁13形成的在弹簧隔振器2的顶面7和螺旋弹簧4的最后绕组5之间的接触区域中。为了形成紧密抵靠螺旋弹簧4的最后绕组5的弹簧隔振器2的顶面7，通道12还具有在弹簧隔振器2的圆周方向上的恒定坡度，通道12在弹簧隔振器2的端部区域15中达到其最高点，从而以便最佳地适应最后绕组5的坡度。

从图2和图4显而易见的是，在壁13的背对最后绕组5的外侧上，壁13具有朝着顶面7的倒角，倒角优选地大约为45°。

图6示出以横截面、纵向于绕组5的方式描绘在两个不同的压力负荷下的来自图1的弹簧隔振器2的一部分和来自图1的车轮悬架1的最后绕组5的一部分的两个视图。上部示图示出比如在例如车轮悬架1的最大回弹时可以发生的最小压力负荷。下部示图示出比如在例如车轮悬架1的最大压缩时可以发生的最大压力负荷。

两个横截面图示出两个腔8和存在于两个腔8之间的隔壁9。如图6的下部示图所示，腔8允许优选地由橡胶材料制成的弹簧隔振器2在增加的压力负荷下将其橡胶材料扩展到腔8中。由于由腔8和隔壁9提供的弹簧隔振器2的弹性，弹簧隔振器2在垂直方向上的任何预期压力负荷下能够遵循螺旋弹簧4或最后绕组5的弹簧运动。弹簧隔振器2的顶面7因此总是位于最后绕组5上，以便弹簧元件2的顶面7和螺旋弹簧4的最后绕组5之间的接触区域的大小在螺旋弹簧4的不同压力负荷下实质上不改变，这再次防止例如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒进入到接触区域中。

图7示出以横截面、横向于绕组5的方式描绘在两个不同的压力负荷下的来自图1的弹簧隔振器2的一部分和来自图1的车轮悬架1的最后绕组5的一部分的两个视图。上部示图示出比如在例如车轮悬架1的最大回弹时可以发生的最小压力负荷。下部示图示出比如在例如车轮悬架1的最大压缩时可以发生的最大压力负荷。

两个横截面图示出由通道12和弹簧隔振器2的壁13围绕的螺旋弹簧4的最后绕组5。也示出壁13的倒角16。在图7的上部示图与下部示图的比较中，可以清楚的是，在压力负荷下，壁13连同最后绕组5向下移动，以便弹簧元件2的顶面7和螺旋弹簧4的最后绕组5之间的接触区域的大小在螺旋弹簧4的不同压力负荷下实质上不改变。这有效地防止例如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒进入接触区域中。

在图8中以透视、局部侧视图的方式所示的来自图1的弹簧隔振器2的壁13的倒角16，是非常显而易见的。优选地，与周围的弹簧隔振器2的顶面7的倒角角度大约为45°。壁13的倒角尤其保证比如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒有效地偏转远离壁13的端部边缘直接邻近最后绕组5的区域。

图9示出来自图1的弹簧隔振器在弹簧盘3上的两个不同安装状态下的局部侧视图。上部视图示出弹簧隔振器2处于没有被放置在弹簧盘3上的状态。下部视图示出弹簧隔振器2处于被放置在弹簧盘3上的状态。图9所示的弹簧隔振器2的示例性实施例具有几何设计，在处于被放置在弹簧盘3上的状态下，在指向远离螺旋弹簧4的最后绕组5的螺旋弹簧4的轴向方向上——即在弹簧盘3的方向上——预拉伸顶面7和底面6。

如图9所示，弹簧隔振器2在其底面6和顶面7上成形为轻微呈弧形或具有径向从内侧到外侧的扭结。在图9的上部示图中，由于弹簧隔振器2的几何设计，在底面6和弹簧盘3之间可以看到间隙17。在弹簧隔振器2在弹簧盘3上的充分适用(下部示图)和间隙17的封闭之后，弹簧隔振器2的径向外侧部分通过弹簧隔振器2的其余部分压在弹簧盘3上。这在压力通过螺旋弹簧4施加到弹簧隔振器2时防止弹簧隔振器2——尤其在外边缘的区域中——抬离弹簧盘3。因此，没有例如灰尘颗粒、砂粒或类似颗粒这样的外来颗粒可以透入在弹簧隔振器2和弹簧盘3之间。

参照附图所示的示例性实施例，已经详细地解释根据本发明的弹簧隔振器和根据本发明的车辆车轮悬架。然而，上面描述的根据本发明的弹簧隔振器和根据本发明的车辆车轮悬架不限于在这里公开的实施例，而且还包含具有相似效果的更多实施例。虽然在这里已经描述了例如由橡胶材料制成的弹簧隔振器，但应当理解的是，根据本发明的弹簧隔振器原则上可以由具有比得上橡胶弹性性能的弹性性能的其他弹性体材料制成。

在优选的实施例中，根据本发明的弹簧隔振器在车辆——尤其机动车辆——的具有弹簧盘和可以支撑在弹簧盘上的螺旋弹簧的车轮悬架中使用，其中弹簧隔振器***在弹簧盘和螺旋弹簧的最后绕组之间，最后绕组在弹簧盘上支撑螺旋弹簧。

附图标记

1车轮悬架

2弹簧隔振器

3弹簧盘

4螺旋弹簧

5最后绕组

6底面

7顶面

8腔

9隔壁

106上的通道

11开口

127上的通道

13壁

14中间区域

15端部区域

16倒角

17间隙

Claims (9)

1.一种用于车辆的具有弹簧盘(3)和可以放置在所述弹簧盘(3)上的螺旋弹簧(4)的车轮悬架的弹簧隔振器，所述弹簧隔振器具有用于放置在所述弹簧盘(3)上的底面(6)和与所述底面(6)相对的顶面(7)，所述顶面(7)用于至少局部地与将所述螺旋弹簧(4)支撑在所述弹簧盘(3)上的所述螺旋弹簧(4)的最后绕组(5)接触，此外，所述弹簧隔振器在所述顶面(7)和所述底面(6)之间的方向上具有弹性，使得在所述车辆车轮悬架的操作期间，所述顶面(7)和所述最后绕组(5)之间的接触区域的大小在所述螺旋弹簧(4)的最大可能偏转下保持恒定，其中至少一个在朝着所述顶面(7)的方向上延伸的腔(8)被设置在所述底面(6)上。

2.如权利要求1所述的弹簧隔振器，其特征在于，在朝着所述顶面(7)的方向上延伸并且通过隔壁(9)彼此隔开的几个腔(8)被设置在所述底面(6)上。

3.如上述权利要求中的一项所述的弹簧隔振器，其特征在于，通道(10)在所述底面(6)上至少局部地在圆周方向上形成。

4.如上述权利要求中的任一项所述的弹簧隔振器，其特征在于，用于容纳并且部分地围绕所述绕组(5)的通道(12)在所述顶面(7)上至少局部地在圆周方向上形成。

5.如上述权利要求所述的弹簧隔振器，其特征在于，壁(13)沿所述顶部通道(12)在至少一侧上形成，所述壁(13)从所述顶面(7)突出且在其面对所述绕组(5)的内侧上被配置成其延续所述顶部通道(12)的形状以用于容纳并且部分地围绕所述绕组(5)。

6.如上述权利要求所述的弹簧隔振器，其特征在于，所述壁(13)在其背对所述绕组(5)的外侧上朝着所述顶面(7)倒角。

7.如上述权利要求中的任一项所述的弹簧隔振器，其特征在于，通过一种几何设计，在处于被放置在所述弹簧盘(3)上的状态下，在指向远离所述螺旋弹簧(4)的所述最后绕组(5)的所述螺旋弹簧(4)的轴向方向上预拉伸所述顶面(7)和所述底面(6)。

8.如上述权利要求中的任一项所述的弹簧隔振器，其特征在于，每个所述腔(8)配备有开口(11)，所述开口(11)在压力负荷或负荷释放下分别允许空气从所述腔(8)中逸出或流入所述腔(8)中。

9.一种用于车辆的具有弹簧盘(3)和放置在所述弹簧盘(3)上的螺旋弹簧(4)的车轮悬架，其中如上述权利要求中的任一项所述的弹簧隔振器(2)***在所述弹簧盘(3)和所述螺旋弹簧(4)之间。