CN106382313A - 用于设置在机动车轴上的橡胶‑固体轴承 - Google Patents

用于设置在机动车轴上的橡胶‑固体轴承 Download PDF

Info

Publication number
CN106382313A
CN106382313A CN201610796186.5A CN201610796186A CN106382313A CN 106382313 A CN106382313 A CN 106382313A CN 201610796186 A CN201610796186 A CN 201610796186A CN 106382313 A CN106382313 A CN 106382313A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
solid bearing
diskware
solid
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610796186.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106382313B (zh
Inventor
E·舒尔茨
P·科克扎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benteler Automobiltechnik GmbH
Original Assignee
Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Benteler Automobiltechnik GmbH filed Critical Benteler Automobiltechnik GmbH
Publication of CN106382313A publication Critical patent/CN106382313A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106382313B publication Critical patent/CN106382313B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/40Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/063Sliding contact bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/055Stabiliser bars
    • B60G21/0551Mounting means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/02Attaching arms to sprung part of vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
    • F16F1/3732Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape having an annular or the like shape, e.g. grommet-type resilient mountings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/40Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers
    • F16F1/403Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers consisting of a stack of similar elements separated by non-elastic intermediate layers characterised by the shape of the non-elastic interengaging parts between the elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/051Trailing arm twist beam axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/30Rigid axle suspensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/462Toe-in/out
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/41Elastic mounts, e.g. bushings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/41Elastic mounts, e.g. bushings
    • B60G2204/4104Bushings having modified rigidity in particular directions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/41Elastic mounts, e.g. bushings
    • B60G2204/4106Elastokinematic mounts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/43Fittings, brackets or knuckles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/20Constructional features of semi-rigid axles, e.g. twist beam type axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/50Constructional features of wheel supports or knuckles, e.g. steering knuckles, spindle attachments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于设置在机动车轴(1)、特别是设置在组合拉杆轴上的橡胶‑固体轴承(21,22),该橡胶‑固体轴承(21,22)由至少两个由固体材料构成的盘件(23)与设置在这些盘件之间的橡胶层(24)盘状地构成.参照该橡胶‑固体轴承(21,22)的轴向(A)在外部设置的盘件(23)具有向外伸出地定向的凸缘(35)。

Description

用于设置在机动车轴上的橡胶-固体轴承
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于设置在机动车轴上的橡胶-固体轴承。
背景技术
现有技术中已公知,机动车轴或者说车轮悬架与机动车以如此动力学连接,以便在弹变(缩)过程、转弯行驶或者在导入制动过程情况下车轮的轮辙位置和车轮外倾位置按目的要求地变化,从而有效影响行驶特性。为此特别优选所期望的是,在转弯行驶情况下该弯道外侧轮、特别后轴的弯道外侧轮以负的车轮外倾和/或前束转动,以便提高转向力并因此避免机动车过控。
现有技术中例如通过EP2497660A1公开了一种机动车轴,其车轮悬架以弹性动力学与一个组合拉杆轴的纵向平衡杆相耦合,因此呈现上面所称的效果。
为了能实现这种弹性动力学耦合,在上述文件中公开了具有金属盘结构和橡胶环结构的多盘轴承。
发明内容
本发明任务是,提供一种弹性动力学的轴承,其使用寿命被改进,该轴承能实现在径向及轴向刚度方面按照要求满足所希望的弹性动力学特性并且同时能实现简单的安装过程。
该上述任务按照本发明借助一种根据权利要求1的特征的用于设置在机动车轴上的橡胶-固体轴承被解决。
本发明优选的结构设置变型是从属权利要求限定的技术方案。
本发明用于设置在机动车轴上、尤其组合拉杆轴上的橡胶-固体轴承由至少两个由固体材料构成的盘件和设置在这些盘件之间的橡胶层盘状地构成。按照本发明的特征在于:参照该橡胶-固体轴承的轴向在外部设置的盘件具有向外伸出地定向的凸缘。
该向外伸出定向的凸缘特别是由该外部的盘件被向外冲制构成或者说被向外卷边构成或被环绕卷边构成。特别该凸缘相对该固体材料盘件的盘平面具有90°角度。
按照本发明该凸缘提供这样的可能性,在安装过程中能实现该橡胶-固体轴承在安装孔中的对中作用。特别是车轮悬架或者说车轮支承借助该橡胶-固体轴承被耦合到该轴上、尤其是该轴的纵向平衡杆上。因此该凸缘能实现一个形锁合的对中作用,其中该凸缘特别是被一个螺栓贯穿。基于该对中功能一方面能实现,安装过程特别在初次安装时变得容易。在安装中有缺陷的配合被避免了,因此确保,该轴结构借助本发明橡胶-固体轴承被安装在正确的位置上并因此明显提高该整个轴***的使用寿命。通过多盘式的具有其间设置的橡胶部位、尤其具有其间设置的橡胶层的结构方案能实现,与特定要求相对应地设计该轴承,例如通过橡胶组分和固体材料组分的尺寸设计以及另外特别优选橡胶层的特性。
特别该橡胶-固体轴承(以后也被称为轴承)被如此设计,使得三个盘件被相互平行间隔地设置,其中在盘件之间分别设置一个橡胶层。因此三个盘件被相互间隔地设置并在之间两个橡胶层。几何比例特别是如此设计,使得该橡胶层在轴向上具有一个宽度,其大于盘件的宽度。
在优选的具体实施例变型中所有三个盘件的间距是相互等同的,因此两个橡胶层的宽度也是相同的。但在本发明框架内也可以想到,在每两个盘件之间的间距是相互不同的。因此一个橡胶层的宽度小于其它橡胶层的厚度。这使得能实现,该轴承在轴向上再次有利地实现例如递增或递减的刚性变化曲线。
此外特别优选两个在轴向上位于外部的盘件分别具有一个凸缘,其向外指向地定向。因此这两个凸缘是在相反的方向上定向。
作为固体材料特别是使用金属材料、特别优选钢材。但该固体材料也可以是一种塑料。在本发明框架内也可以想到,不仅一个盘件由塑料构成,而是在优选三个盘件中一个盘件是由不同材料构成。作为例子该两个外部的盘件可由金属材料构成并且中间的盘件由塑料构成。在本发明框架内也可以想到,两个外部的盘件由塑料构成并且中间的盘件由金属材料构成。
该盘件特别是与相应的橡胶层粘接。但在本发明框架内也可以想到,该橡胶层被硫化到盘件上。一个另外用于制造橡胶-固体轴承的制造方案在于,该盘件被浇铸到橡胶层中。
为了避免污染、腐蚀或一个过早的裂脱,此外规定,该盘件在外侧面特别是完全地用一个橡胶罩所包裹。这个橡胶罩防止污染物如湿气特别地侵入到橡胶层和盘件之间中,因此正是在由金属材料制成的盘件情况下腐蚀被避免了。此外,也无可能有污染颗粒到达橡胶层和盘件之间中,因此由于相应地通过侵入污染颗粒(导致的)交变应力一个使橡胶层和盘件之间裂脱的磨蚀效应就被避免了。
此外该橡胶罩可以刚好在轴向上施加一个张紧力,因此由盘件和橡胶层构成的***在轴向上在一定的程度上不可能相互分开地运动,从而橡胶层和盘件特别在未装配状态中的松脱被避免了。
该橡胶层此外同样被优选设置在一个沿轴向上贯穿该橡胶-固体轴承的孔的内侧表面上。另外,该橡胶层将至少一个向外定向伸出的凸缘尤其在外侧表面上覆盖。因此在安装过程中可以在凸缘的外侧表面和/或在孔的内侧表面上实现一个该轴承在安装孔中和/或螺栓在孔中的夹紧作用,因此安装过程被再次地简化。
借助特别是环绕卷边的凸缘和/或一体地且材料统一地被构成在塑料盘上的凸缘就能实现,在橡胶盘组件和车轮轴承或者说该橡胶轴承的容纳部之间形成附加的形锁合元件。正是当在开头提及轴***、尤其组合拉杆轴上实行该弹性动力学运动情况下,通过该凸缘则确保该轴承的轴向和径向的固定。因此该轴承由于持续的交变应力导致的滑脱被避免了。这个安全并正确的轴承设置还在机动车的使用寿命期间被确保,因此该橡胶-固体轴承的使用寿命是明显提高的。
此外特别可以想到,该橡胶罩与橡胶层构成为一体的且材料统一的。作为例子盘件可以被浇铸,因此在盘件之间构成橡胶层以及该橡胶罩包围该整个固体材料轴承地和/或贯穿该孔地构成。但也可以想到,该橡胶层和橡胶罩被以两个相互不同的过程中加设和/或由两个不同的橡胶材料构成。此外橡胶罩提供优点在于,该轴承在其安装位置上借助橡胶罩被粘接或者说被硫化。因此该轴承的正确设置被进一步确保。
本发明橡胶-固体轴承特别是被应用在一个下面描述的机动车轴上。该机动车轴特别是一个组合拉杆轴,其由扭力型材和在扭力型材上耦合的纵向平衡杆构成,其中在该纵向平衡杆的自由端部上分别通过至少一个弹性支承部耦合一个车轮悬架,因此车轮悬架是围绕一个虚拟的转向轴可枢转地耦合。按照本发明该机动车轴的特征在于,该车轮悬架通过一个具有至少一个旋转自由度的枢转轴承并通过两个橡胶-固体轴承与纵向平衡杆相耦合,该旋转自由度围绕虚拟的转向轴转动并且两个橡胶-固体轴承被如此设置,以便它们构成一个弹簧质心,其参照该机动车坐标系位于该机动车外部。该弹簧质心以及枢转轴承形成该转向轴(线)。
该枢转轴承在本发明框架内具有唯一旋转自由度,但需要强调的是,该旋转自由度只围绕转向轴本身。为了转变这个功能,例如可以想到关节轴承、球关节、橡胶轴承或其它的具有至少一个旋转自由度的轴承。因此被确定一个实际的旋转中心,围绕该旋转中心,该车轮悬架以及在其上耦合的车轮通过轮距和/或车轮外倾的调节是可以枢转的。
优选该橡胶-固体轴承为此分别具有一个纵轴线,该纵轴线的延长以近似方式构成上述的弹簧质心。因此在枢转轴承和弹簧质心之间形成该转向轴,其又以特别优选方式相交于该车轮中心。因此产生可能方案在于,在一个机动车轴、特别在一个组合拉杆轴上实现一个被动操纵的虚拟的转向轴。本发明***的特点特别是在于其简单构造、低廉的生产制造性以及一个在运行期间独特的维护自由性。此外本发明机动车轴的特征特别在于,在提高的装载、例如行李仓的装载情况下或者而是在路面不平的行驶、亦即在两个设置于该轴上之车轮的平行弹缩变动情况下,在车轮悬架和纵向平衡杆之间不会发生相对的轮距校正。
按照本发明这种实际的弹缩-或者说弹伸特性、亦即该组合拉杆轴的悬挂动力学特性被保持。轮距校正、特别在车轮悬架和纵向平衡杆之间相对的轮距校正(其通过本发明车轮悬架在纵向平衡杆上的耦合是可能的)然而几乎唯一地通过制动力作用、也就是说通过在机动车X-方向上的力作用Fx实现或者而是通过侧向力作用Fy、例如在转弯行驶时实现。
在制动力作用下实现一个前束校正,其中一个标准制动操作在直线行驶时将导致一个在轴的两个机动车轮上的前束校正。当转弯行驶时又在转弯外侧轮上实现一个前束校正并在转弯内侧轮上必要时实现一个车轮外倾校正。这种轮距校正决定性地基于车轮悬架和纵向平衡杆之间相对的移动而发生。扩展地说该组合拉杆轴的相应的耦合动力学在相应的操作时一起实行。
在本发明另一个优选具体实施例变型中,该枢转轴承参照该机动车坐标系被设置在橡胶-固体轴承上方、优选在车轮中心上方。因此该虚拟转向轴的延伸线被如此确保,其在机动车Z-方向和Y-方向上类似一个负车轮外倾地定向并且在机动车Z-方向和X-方向上优选具有负的转向主销后倾。优选方式该虚拟的转向轴此外被如此定位,使得在相应的车轮上存在一个负的主销后倾距离。同样按照本发明有优点的是,该虚拟的转向轴被如此定位,实现在相应的车轮上存在一个负的转向半径。
优选该枢转轴承被设置为球关节。一个球关节具有三个旋转自由度,其中主要或者唯一地应用该围绕虚拟转向轴的旋转自由度。对于下面的橡胶-固体轴承而言,应用具有相比较高的轴向刚度和相比较小的径向刚度的支承部。由于该橡胶-固体轴承在机动车运行持续时间中因运转导致的磨损,但一个球关节可附加提供两个另外的旋转自由度,因此在此容差或者说波动可以被补偿,同时无需避免与只有一个旋转自由度的轴承相比的偏差或类似情况。因此该***是磨损小的并且原则上说在机动车使用寿命中无需维修。
优选径向刚度对轴向刚度的比例被如此选择,即其处于从1∶30至1∶100、优选1∶30至1∶55的一个范围之间。在此看出一个较小的径向刚度与一个30至50倍如此之高的轴向刚度的比例(比值)。特别该刚性比例也可以被构成在1∶35至1∶45之间的区域中或者特别是径向刚度对轴向刚度1∶40的比例。优选方式该轴向刚度计为30至34kN/mm、特别是32kN/mm和该径向刚度计为400N/mm至800N/mm、特别是600N/mm。这个意味着,轴向刚度是径向刚度30至100倍高。
该轴向刚度按照本发明特别在提高的力作用下以累进地增大。该径向刚度则对此只以近乎直线微小增大地延伸。特别当该橡胶-固体轴承被预紧地装入时,因此该径向刚度对轴向刚度的比值可被提高。因此被确保,该两个橡胶-固体轴承作为弹性***构成一个弹簧质心,其中通过该替代***一个较小扭转刚性,该弹簧质心可被作为该弹性***的旋转中心理解。该弹簧质心的位置取决于该弹性构件的定向以及该弹性构件的径向刚度对轴向刚度的比例。
优选该两个橡胶-固体轴承参照机动车坐标系设置在枢转轴承的下方、特别优选在车轮中心的下方。这种在车轮中心下方的关系再参照机动车坐标系而言并非意味着,其在垂直方向、亦即在Z-方向上直接位于该车轮中心下方,而是也可以在垂直方向上处于其下方并在水平方向上被错位地设置。此外这个在主行驶方向上后部的橡胶-固体轴承优选以其纵轴线基本上平行于车轮旋转轴线地定向。
此外优选该在行驶方向上位于前部的橡胶-固体轴承被以其纵轴线相对车轮旋转轴线以夹角α设置,该夹角优选处于一个从10°至40°、特别从20°至35°的范围中并且优选为30°。
在另一个特别优选的具体实施例变型中,分别在枢转轴承、前部的橡胶-固体轴承和弹簧质心之间或者在枢转轴承、后部的橡胶-固体轴承和弹簧质心之间分别形成一个平面。相应的橡胶-固体轴承的径向方向分别垂直于相应形成的平面。
在本发明另一个优选具体实施例变型中,该车轮悬架是一个单壳的板构件。关于车轮悬架在本发明框架内应被理解为一个悬置构件,其通过根据本发明的耦合被连接到该纵向平衡杆上。该车轮悬架本身可以再容纳一个车轮支承或者直接具有一个具有相应的用于连接车轮的轮毂的车轮轴承。按优选方式该板构件是一个成型构件,特别是构造成热成型构件和模压淬火构件。但也可以是锻制件或者铸造件。该车轮悬架本身按特别优选方式还具有一个法兰区域,其例如可以通过切削加工的再加工被相应精确地制造。
特别优选方式该橡胶-固体轴承由两个橡胶金属盘件***构成,橡胶金属盘件***被分别设置在该车轮悬架的一个侧上并与该侧一起被一个螺栓形锁合地贯穿。通过该橡胶金属盘件在组合体中的适当的设置就能调节到与相对较小径向刚度相比的高轴向刚度,这种比例对于本发明的轮距校正的运行特性来说是最佳必需的。
在本发明框架内该橡胶-固体轴承应被设置为具有30和75之间的肖氏硬度。该轴向刚度与径向刚度相比最好被选择为40倍大。
在另一个优选具体实施例变型中,一个橡胶金属盘件***由三个金属盘件构成,其中在金属盘件之间被分别置入一个橡胶层。此处该橡胶层可以例如是被硫化的或者也可以使橡胶盘件被与金属盘件复合设置。优选这些盘件可以相互粘接。
在另一个具体实施例变型中,该橡胶-固体轴承***被预紧,其中该橡胶层被设置为至少在部分区域上相对金属盘件伸出。因此可以在较小的径向刚度情况下调节到特别高的轴向刚度。
在另一优选具体实施例变型中可以在车轮悬架上拧装一个车轮支承部,其中该车轮支承部优选是可以相对车轮悬架调节的。在此可能的是,该组合拉杆轴、车轮悬架或者而是该悬架的产品容差通过该车轮支承的轮距和车轮外倾相对车轮悬架的预调节而被调整。甚至在运行状态期间该车轮悬架和车轮支承被构成为刚性单元。在另一个优选具体实施例变型中该车轮悬架相对纵向平衡杆是可调节的,优选通过球关节的偏心移位。在此可能的是,通过弹性支承的车轮悬架实现轮距校正和/或车轮外倾校正。对此另外在运行过程中产生的轮距校正在其强度方面参照弹缩或弹伸行程被如此调节,使得不产生相对的轮距校正值,而是其几乎唯一地由该组合拉杆轴的弹性动力学产生。
因此作为例子可能的是,在载货车制造业中使用后轴结构,其中由于载货车的不同车身可能出现直至1000kg的机动车净重的质量差。相应地对于每个结构变型必须被单独地实现轮距校正调配。本发明另外的优点,特征、特性和方面是下面说明书的组成部分。
附图说明
一个优选的具体实施例被描述在示意附图中。这用于对本发明的简便理解。附图示出:
图1是本发明带车轮悬架的机动车轴透视图,
图2是该机动车轴的俯视图,
图3是该机动车轴的侧视图,
图4是该机动车轴的正视图,
图5是基于图2按照A-A剖面的本发明橡胶-固体轴承的固定结构的剖视图,
图6是一个橡胶-固体轴承结构设置,
图7是一个带预应力的金属轴承结构设置,
图8a-c是在车轮上不同的行驶影响,和
图9是该橡胶-固体轴承***的弹簧特性曲线。
具体实施方式
在附图中对于相同或类似的结构件应用相同的附图标记,即使出于简化的原因重复的说明而省略了相应的附图标记。
图1示出了一个本发明机动车轴1,其由一个扭力型材2以及在扭力型材上耦合的纵向平衡杆3构成。在扭力型材2的端部4上按照本发明通过一个枢转轴承6及两个橡胶-固体轴承7(支承体)以弹性方式耦合一个车轮悬架5。橡胶-固体轴承7a、7b分别具有一个纵轴线8a、8b,其相交在一个参照机动车坐标系位于机动车外部的弹簧质心9上。该相交点9以及枢转轴承6构成一个虚拟的转向轴10,一个此处未被详细描述的车轮围绕该转向轴枢转。该枢转轴承6本身具有一个旋转自由度11,其中该旋转自由度11围绕虚拟的转向轴10转动。
图2示出本发明机动车轴1的俯视图。在此可以看出,参照行驶方向F在后部的橡胶-固体轴承7b具有一个纵轴线8b,其平行于一个此处示意标明的车轮旋转轴线12延伸。前部的橡胶-固体轴承7a的纵轴线13在此具有一个相对于车轮旋转轴线的夹角α。该相对于车轮旋转轴线的夹角α在此位于机动车坐标系的XY-平面中。同样在图2中看出,从枢转轴承6起,该虚拟的转向轴10延伸通过弹簧质心9。
图3示出一个侧视图,其中可特别看出该车轮悬架5。该枢转轴承6被设置在图3中示出的车轮旋转轴线12的上方,与此不同该橡胶-固体轴承7a在行驶方向F上设置在车轮旋转轴线12的前面并且该橡胶-固体轴承7b在行驶方向F上设置在车轮旋转轴线12的后面。该橡胶-固体轴承7a、7b分别通过螺栓15与纵向平衡杆3连接。该车轮悬架5此外具有一个法兰区域16,在该法兰区域上可以耦合此处未被详细示出的车轮支架。该法兰区域16为此具有不同的安装孔17,因此未被详细示出的车轮支架可以被调节。
图4示出本发明弹性支承的车轮悬架5的一个前视图,其中可被看出,车轮悬架5由一个环绕的加强棱18不仅在其抗弯刚度而且在其抗扭刚度方面被增强。此外在纵向平衡杆3的端部上设置容纳部19,在该容纳部上耦合此处未被详细示出的橡胶-固体轴承。在此该容纳部19以漏斗形状地延伸,因此在容纳部19和橡胶-固体轴承7之间建立尽可能大的此处未被详细示出的贴靠面。
此外图5示出基于图2按照剖示线a-a的一个剖视图。在此可看出,该容纳部19具有一个漏斗形的轮廓并且具有一个容纳槽20用于容纳一个内置的橡胶-固体轴承21以及一个内部的橡胶-固体轴承21。此外还示出一个外部的橡胶-固体轴承22,其中在这两个橡胶-固体轴承21、22之间耦合地设置车轮容纳部。两者被螺栓贯穿,因此实现一个到纵向平衡杆3上形锁合的连接,但通过该橡胶-固体支承体仍保留用于该车轮悬架的枢转的弹性。不仅该橡胶-固体轴承21而且该橡胶-固体轴承22的分别一个在轴向A上定向的、参照相应的固体轴承在外部的盘件33或34具有凸缘35。该凸缘35和两个外面安置的盘件33或34以相互面对的定向示出并以凸缘35部分地嵌入到车轮悬架5的安装孔36中。因此确保,特别是在径向37上实现该橡胶-固体轴承21、22的形锁合的设置并且因此该橡胶-固体轴承21,22在实行弹性动力学运动的运行中不可能滑脱。
图6示出一个本发明橡胶-固体轴承21,其具有三个相互平行间隔的盘件23。该盘件23可以相互具有一个间距38、39,其中该间距38、39可以是相等的,但也可以是相互不同的。然后在盘件23之间分别设置橡胶层24,其中该橡胶层24在轴向A上具有宽度40,其对应于相应的间距38、39。该盘件23分别具有一个宽度41,其中所有盘件23可以具有相同的宽度41或也可以具有相互不同的宽度41。宽度40优选大于宽度41。但宽度40也可以具有相比宽度41相同的尺寸或可以大于宽度41。然而该盘件23本身可以由金属材料、特别是钢材构成,但也可以由塑料构成。这个所描述的橡胶-固体轴承21的相应位于外部的盘件23分别具有一个凸缘35。两个凸缘35在相反的轴向A上定向地设置。整个的橡胶-固体轴承21被一个橡胶罩42覆盖。作为选择性补充,一个贯通该轴承的孔43同样在其内侧表面44上被橡胶罩42覆盖。特别是该凸缘35的外侧表面45同样被橡胶罩42覆盖。因此能实现,例如该橡胶罩42的位于外部的层46和/或在该凸缘35的外侧表面45上的橡胶罩42被硫化在车轮悬架5上的安装孔36中。
图7示出一个图6的结构方案变型,其中此处相应的橡胶层24被预紧,因此橡胶层24在径向37上超出盘件23地构成。图7只在附图平面上部的盘件23上具有一个凸缘35并且没有橡胶罩42。
图8示出三个不同的在具有本发明机动车轴1的车轮R上的力作用。在图8a中示例性示出一个转弯行驶,其中在虚拟纵轴线13和该道路面的相交点9以及车轮支承面之间构成一个负的主销后倾距离25。由于侧向力作用的结果就实现该车轮R围绕虚拟纵轴线13以前束转动。
图8b示出本发明机动车轴1处于一个制动力Fx的作用下。其中一个制动力Fx作用到车轮R上,其中通过一个负的转向半径30(其在车轮支承点28以及该虚拟转向轴在机动车Y方向上的相交点之间构成)实现围绕该转向轴的转动,因此该车轮R获得一个前束校正。
图8c表明了一个竖直力Fz作用到一个本发明机动车轴1的车轮R上。其中该车轮R没有获得围绕该虚拟转向轴的相对移动。
图9表明了该橡胶-固体轴承***的一个弹簧特性曲线,其中该实线表明了该轴向刚度31的变化曲线并且虚线表明了该径向刚度32的变化曲线。在提高的轴向力作用Fa的情况下实现一个递进的轴向刚度31的增大,与此不同该径向刚度32只发生一个线性延伸的、最小化的增大。在此径向刚度相对于轴向刚度31、32的比例可以通过该橡胶-固体轴承***在安装于该轴上状态中的预紧被控制。
附图标记表
1-机动车轴,2-扭力型材,3-纵向平衡杆,4-扭力型材的端部,5-车轮悬架,6-枢转轴承,7a-前部的橡胶-固体轴承,7b-后部的橡胶-固体轴承,8a-前部的橡胶-固体轴承的纵轴线,8b-后部的橡胶-固体轴承的纵轴线,9-弹簧质心,10-虚拟转向轴,11-旋转自由度,12-车轮旋转轴线,13-纵轴线,14-悬架轴承,15-螺栓,16-法兰区域,17-安装孔,18-环绕的加强棱,19-容纳部,20-容纳槽,21-橡胶-固体轴承,22-橡胶-固体轴承,23-盘件,24-橡胶层,25-负的主销后倾距离,26-相交点,27-道路表面,28-车轮支承点,29-在凸起中的转动,30-负的转向半径,31-轴向刚度,32-径向刚度,33-盘件,34-盘件,35-凸缘,36-安装孔,37-径向方向,38-间距,39-间距,40-橡胶层的宽度,41-盘件的宽度,42-橡胶罩,43-孔,44-内侧表面,45-外侧表面,46-层
A-轴向方向,R-车轮,RM-车轮中心点,Fx-制动力,Fy-侧向力,Fz-竖直力,Fa-轴向力,Fr-径向力,Y-机动车Y方向,F-行驶方向,α-角度。

Claims (11)

1.一种用于设置在机动车轴(1)、特别是设置在组合拉杆轴上的橡胶-固体轴承(21,22),该橡胶-固体轴承(21,22)由至少两个由固体材料构成的盘件(23)与设置在这些盘件之间的橡胶层(24)盘状地构成,其特征在于,参照该橡胶-固体轴承(21,22)的轴向(A)在外部设置的盘件(23)具有向外伸出地定向的凸缘(35)。
2.按权利要求1所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,三个盘件(23,33,34)相互平行间隔地设置,在这些盘件(23,33,34)之间分别设置一个橡胶层(24)。
3.按前述权利要求所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,所有三个盘件(23,33,34)的间距(38、39)是相等的,或者在每两个盘件(23,33,34)之间的间距(38、39)是相互不同的。
4.按权利要求2或3所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,两个参照该轴向(A)位于外部的盘件(23,33,34)分别具有一个向外定向地伸出的凸缘(35)。
5.按权利要求1-4中任一项所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,该固体材料是金属材料、尤其钢材,或该固体材料是塑料。
6.按权利要求1-5中任一项所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,盘件(23,33,34)与所述橡胶粘接,或所述橡胶被硫化到盘件(23,33,34)上。
7.按权利要求1-6中任一项所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,盘件(23,33,34)在外侧面完全地被橡胶皮包裹。
8.按前述权利要求所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,该橡胶皮与橡胶层(24)一体地且材料统一地构成,或橡胶皮是被单独地加设的。
9.按权利要求1-8中任一项所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,该橡胶-固体轴承(1)具有在轴向(A)上贯穿该橡胶-固体轴承的孔(43)。
10.按前述权利要求所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,该孔(43)在其内侧表面(44)上同样设有橡胶皮。
11.按前述权利要求中任一项所述的橡胶-固体轴承,其特征在于,径向刚度相对轴向刚度的比值处于从1∶30至1∶100的区间中。
CN201610796186.5A 2015-06-15 2016-06-15 用于设置在机动车轴上的橡胶-固体轴承 Active CN106382313B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015109533.5 2015-06-15
DE102015109533.5A DE102015109533B4 (de) 2015-06-15 2015-06-15 Gummi-Feststofflager zur Anordnung an einer Kraftfahrzeugachse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106382313A true CN106382313A (zh) 2017-02-08
CN106382313B CN106382313B (zh) 2018-09-25

Family

ID=56116304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610796186.5A Active CN106382313B (zh) 2015-06-15 2016-06-15 用于设置在机动车轴上的橡胶-固体轴承

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9885387B2 (zh)
EP (1) EP3106706B1 (zh)
JP (1) JP6307556B2 (zh)
CN (1) CN106382313B (zh)
DE (1) DE102015109533B4 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201876A1 (de) * 2014-02-03 2015-08-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Vorrichtung zum Einstellen der Spur und/oder des Sturzes für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs
DE102016114678A1 (de) * 2016-08-08 2018-02-08 Thyssenkrupp Ag Drehlageranordnung für eine Lenksäule eines Kraftfahrzeugs
JP6458832B1 (ja) * 2017-07-26 2019-01-30 マツダ株式会社 車両の後部サスペンション構造
DE102018205877B3 (de) * 2018-04-18 2019-10-24 Ford Global Technologies, Llc Achse für ein Fahrzeug
JP7186812B2 (ja) * 2021-02-18 2022-12-09 本田技研工業株式会社 サスペンション

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB619734A (en) * 1946-12-23 1949-03-14 George Spencer Moulton & Co Improvements in and relating to spring units
US2477972A (en) * 1945-08-27 1949-08-02 Mb Mfg Company Inc Vibration isolator unit
EP0520187B1 (de) * 1991-06-24 1994-12-28 Lemfoerder Metallwaren Ag. Radial und axial belastbares Drehgleitlager für Fahrwerksteile in Kraftfahrzeugen
CN101149088A (zh) * 2003-09-25 2008-03-26 坦尼科汽车操作有限公司 减振器
CN101535678A (zh) * 2006-09-22 2009-09-16 株式会社普利司通 减振装置
EP2497660A1 (de) * 2011-03-07 2012-09-12 Benteler Automobiltechnik GmbH Kraftfahrzeugachse mit virtueller Lenkachse
CN102782359A (zh) * 2010-03-04 2012-11-14 株式会社普利司通 隔振结构体
DE102013200524A1 (de) * 2013-01-16 2014-07-17 Zf Friedrichshafen Ag Pendelstütze

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2117264A (en) * 1935-08-06 1938-05-10 Firestone Tire & Rubber Co Resilient support
DE1635087U (de) * 1951-11-23 1952-02-28 Phoenix Metallgummi G M B H Gummimetall-bauteil.
DE885032C (de) * 1951-12-02 1953-07-30 Metallgummi G M B H Elastische Rohrverbindung
US2749114A (en) * 1952-03-13 1956-06-05 Miner Inc W H Rubber cushioning means for shock absorbers
US2926881A (en) * 1958-04-10 1960-03-01 Lord Mfg Co Resilient mounting
FR1291303A (fr) * 1960-06-22 1962-04-20 Gomma Antivibranti Applic Perfectionnements aux ressorts de compression en caoutchouc-métal
DE7325480U (de) * 1973-07-11 1973-10-04 Hansens Gummi & Packungswerke Kg Elastische Feder, insbesondere für Fahrzeuge mit Drehgestellen
DE2342990C3 (de) * 1973-08-25 1978-10-26 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Gleit/Gummi-Torsionslagerung zur Aufnahme von axialen und radialen Kräften
US4211429A (en) * 1978-04-19 1980-07-08 Howard D U Adjustable suspension assembly
JPS58114932U (ja) * 1982-01-30 1983-08-05 トヨタ自動車株式会社 車両用サスペンシヨンブツシユ構造
US5246242A (en) * 1990-10-05 1993-09-21 Paccar Inc. Passively steered tandem axle group
DE4141463A1 (de) 1991-12-12 1993-06-17 Aeg Schienenfahrzeuge Radsatzfuehrung, insbesondere fuer schienenfahrzeuge mit drehgestellen
JP2575076Y2 (ja) 1993-05-07 1998-06-25 内山工業株式会社 ワッシャーシール
JPH07332341A (ja) 1994-06-10 1995-12-22 Uchiyama Mfg Corp ワッシャーシール
US5641153A (en) * 1995-12-06 1997-06-24 Lord Corporation Auxiliary damper for rubber suspension mountings
JPH09217726A (ja) 1996-02-13 1997-08-19 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 締結用弾性ワッシャ
JP2005265165A (ja) 2004-03-22 2005-09-29 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 積層ゴム支承
ATE437315T1 (de) * 2006-08-09 2009-08-15 Franz Mitsch Schichtfeder mit lastabhängiger progressiver steifigkeit
US8196912B2 (en) * 2008-09-10 2012-06-12 Miner Enterprises, Inc. Railcar elastomeric spring
EP2340177B1 (en) * 2008-09-26 2013-08-28 M.B. Gerrard V/Miles B. Gerrard A vehicle suspension
JP5595203B2 (ja) * 2010-09-29 2014-09-24 東海ゴム工業株式会社 トーコレクトブッシュ
CN203666303U (zh) * 2013-11-22 2014-06-25 宁波拓普集团股份有限公司 一种汽车控制臂橡胶衬套

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2477972A (en) * 1945-08-27 1949-08-02 Mb Mfg Company Inc Vibration isolator unit
GB619734A (en) * 1946-12-23 1949-03-14 George Spencer Moulton & Co Improvements in and relating to spring units
EP0520187B1 (de) * 1991-06-24 1994-12-28 Lemfoerder Metallwaren Ag. Radial und axial belastbares Drehgleitlager für Fahrwerksteile in Kraftfahrzeugen
CN101149088A (zh) * 2003-09-25 2008-03-26 坦尼科汽车操作有限公司 减振器
CN101535678A (zh) * 2006-09-22 2009-09-16 株式会社普利司通 减振装置
CN102782359A (zh) * 2010-03-04 2012-11-14 株式会社普利司通 隔振结构体
EP2497660A1 (de) * 2011-03-07 2012-09-12 Benteler Automobiltechnik GmbH Kraftfahrzeugachse mit virtueller Lenkachse
DE102013200524A1 (de) * 2013-01-16 2014-07-17 Zf Friedrichshafen Ag Pendelstütze

Also Published As

Publication number Publication date
US9885387B2 (en) 2018-02-06
US20160377118A1 (en) 2016-12-29
DE102015109533B4 (de) 2019-03-21
DE102015109533A9 (de) 2017-03-16
EP3106706A1 (de) 2016-12-21
JP2017013782A (ja) 2017-01-19
EP3106706B1 (de) 2018-08-15
JP6307556B2 (ja) 2018-04-04
CN106382313B (zh) 2018-09-25
DE102015109533A1 (de) 2016-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106382313A (zh) 用于设置在机动车轴上的橡胶‑固体轴承
US8408568B2 (en) Suspension apparatus
US6241266B1 (en) Trailing arm suspension with wrapper compression axle mounting and articulated axle mounting
US20100320711A1 (en) Wheel suspension
CN102216096A (zh) 车辆悬架
US10118601B2 (en) Brake hose support structure of vehicle
US8777241B1 (en) Suspension component with tapered spindle joint
US11577783B2 (en) Independently driving wheel module and mounting method thereof
US20120056396A1 (en) Wheel suspension for a motor vehicle
KR20210132713A (ko) 리프 스프링 베어링 및 상기 리프 스프링 베어링을 구비한 자동차 휠 서스펜션
JP2015500170A (ja) 取り付けられたランド/段を有するスプリングシート
EP4357220A1 (en) Steering knuckle and steering mechanism
CN1572547B (zh) 悬挂牵引臂、悬挂总成、重型商用车辆拖车及牵引臂制造方法
US20170097040A1 (en) Chassis bearing
CN109070671A (zh) 具有由纤维复合材料制成的车轮导向板簧元件的车辆独立悬架
CN107792174B (zh) 一种自卸车断开式转向机构及其设计方法
US5263731A (en) Compliant spindle and knuckle assembly for vehicular suspension
US10155424B1 (en) Control arm with an improved bushing and method of making
KR20010015615A (ko) 두 개의 연결 부품들사이의 관절 수단 및 그를 구비한자동차 휠 서스펜션
CN110816184B (zh) 一种热塑性复合材料控制臂及其制备方法
CN109484118B (zh) 复合材料弹簧ctba悬架***
CN102458887B (zh) 一种车辆的前轴和包括该前轴的汽车
CN113784853B (zh) 用于双轮辙车辆的独立车轮悬架、车轴和车辆
JP2000085330A (ja) 車両用リヤサスペンション装置
CN202429015U (zh) 车用外倾角可调式减振器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant