专利名称：悬架止挡器和悬架支柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于包括伸缩式阻尼器和螺旋弹簧的麦弗逊支柱(Macpherson strut)的悬架止挡器(suspension stop，悬架挡块)，更具体地，涉及一种包括布置在螺旋弹簧与车辆上部结构之间的滚柱轴承的悬架止挡器，以及用作用于伸缩式阻尼器行程的收缩端部的阻尼缓冲器的可变形缓冲块。本发明还涉及包括这种悬架止挡器的悬架支柱。
背景技术：
可以将缓冲块固定至滚柱轴承的下垫圈或固定至相对于此垫圈固定的构件，例如，在文献FR 2 859 513或FR 2 779 096中说明的。在此情况中，通过轴承将由缓冲器缸体施加至缓冲块的较大的力传递至车身，这在此并非是有利的。还可以将缓冲块固定至上垫圈或固定至刚性或非刚性的盖，例如，如文献FR 2 839 471中说明的，将缓冲块固定至上垫圈。然而，在这种结构中，难以提供用于适应缓冲块的径向变形的空间。在实践中，缓冲块的大部分容纳在不可变形的杯状物中，因此，缓冲块的该部分实际上无法用于吸收冲击。因此，止挡器的阻碍较大。此外，此类型的结构几乎不适于倾斜的止挡器，即，旋转轴线不平行于伸缩式阻尼器的轴线的悬架止挡器。例如，如在文献EP 1 172 238或EP 1 029 719中说明的，具有独立于轴承、直接固定至车身或固定至用于将悬架止挡器固定至车身的构件的缓冲块的悬架止挡器也是已知的。因此，缓冲块的与固定构件连接的部分被限制在不可变形的杯状物中，使得缓冲块的该部分不参与对冲击的缓冲。此外，发现轴承容易受损坏，因为存在一个污染物通过轴承垫圈之间的内部径向开口进入的不受保护的通道。在文献DE 1975268中说明的替代方式中， 不是轴向地保持缓冲块，这是令人不满意的。
发明内容
本发明旨在消除现有技术的缺点，特别是提供一种阻碍减少的悬架止挡器，其不会将冲击传递至滚柱轴承。为此目的，根据本发明的第一方面，提供了一种用于包括伸缩式阻尼器和螺旋弹簧的麦弗逊支柱的悬架止挡器，所述止挡器包括-滚柱轴承，包括限定滚动体在其上滚动的滚道的上垫圈和下垫圈，下垫圈固定至支承于螺旋弹簧的上端的界面；-刚性构件，用于将悬架止挡器固定至车辆上部结构，上垫圈直接或间接地沿轴向支承刚性固定构件；以及-缓冲块，由可变形材料制成以用于消散由阻尼器传递的冲击能量，缓冲块包括容纳在一环形体积中的环形脊，该环形体积由固定至上垫圈的下支承表面和固定至刚性固定构件的上支承表面轴向地界定。止挡器的整体几何形状特别紧凑。轴向阻碍减小了。缓冲块的定位固定。施加至缓冲块的负载绕开滚柱轴承直接传递至固定构件。
根据一个优选实施方式，可以提供下支承表面和上支承表面，使得它们界定脊部容纳于其中的环形空间，环形空间径向向外地延伸到脊部之外。因此，环形空间体积比脊部的体积大，从而适应偏压缓冲块时脊部的径向变形。根据一个优选实施方式，环形脊部径向地位于滚柱轴承的节距圆之内。因此，止挡器的轴向阻碍减少。根据一个优选实施方式，固定构件包括径向尺寸大于或等于轴承节距直径的环形支承区域，上垫圈直接或间接地沿轴向支承刚性固定构件的环形支承区域。因此，负载和扭矩在车辆的底盘与麦弗逊支柱之间便利地传递。根据一个实施方式，上支承表面是平面的。其他替代方式，例如锥形形状的实施方式，是可能的。基本上垂直于阻尼器的优惠方向(priviledged direction)的平面结构使得能导致缓冲块基本上以压缩状态工作。根据一个实施方式，平面的上支承表面垂直于轴承旋转轴线。替代地，上支承表面可以相对于滚柱轴承的旋转轴线倾斜。关于下支承表面， 其优选地是平面的并平行于上支承表面。根据一个实施方式，下环形支承表面由介于上垫圈与刚性固定构件之间的刚性盖形成。所述盖可以实现多个功能。所述盖优选地包括用于保护滚柱轴承的外裙部，所述外裙部径向地位于滚柱轴承的外部。此裙部优选地在滚柱轴承的节距圆以下向下延伸。所述外裙部面向下垫圈的环形侧边，或面向下垫圈的轴承支撑构件，以产生压头损失，也就是说，例如，能够在滚柱轴承与外侧之间形状如迷宫那样的收缩部(narrowing)。盖可以通过环形弹性过滤块与刚性固定构件连接。替代地，盖可以与刚性固定构件直接连接。根据一个实施方式，上环形支承表面通过刚性固定构件形成。替代地，可以通过介于刚性固定构件与上垫圈之间的弹性过滤块来构造上环形支承表面的形状。可以将形成环形支承表面的此弹性过滤块在上方模制到刚性固定构件上。弹性过滤块还可以置于滚柱轴承与刚性固定构件之间。根据一个实施方式，支承于螺旋弹簧的上端的界面包括平面环形侧。界面可以进一步包括用于引导弹簧的上卷绕部分的圆柱形侧。支承界面的平面环形侧优选地垂直于滚柱轴承的旋转轴线，以确保负载基本上轴向的传递。支承界面可以由下垫圈构成，或由塑料材料的支撑物构成，具有或不具有插入的弹性环。缓冲块优选地径向地位于滚柱轴承的节距圆的内侧，由此限制悬架止挡器的轴向阻挡。悬架止挡器可以进一步设置有用于保护阻尼器的可变形套筒，该可变形套筒相对于下垫圈固定并围绕缓冲块。此套筒可以具有手风琴风箱的形状。此套筒通过其内部径向侧同时保护缓冲块以及到滚柱轴承的通路。根据一个实施方式，缓冲块包括用于让阻尼器柄部通过的圆柱形孔。根据本发明的另一方面，本发明涉及一种包括伸缩式阻尼器、围绕伸缩式阻尼器的螺旋弹簧以及如前面描述的悬架止挡器的悬架支柱。
在参考附图阅读以下描述的基础上，本发明的其他特征和优点将变得更显而易见，附图中图1示出了根据本发明的第一实施方式的悬架支柱的横截面图；图2示出了根据本发明的第二实施方式的悬架支柱的横截面图；图3示出了根据本发明的第三实施方式的悬架支柱的横截面图；图4示出了根据本发明的第四实施方式的悬架支柱的横截面图；图5示出了根据本发明的第五实施方式的悬架支柱的横截面图；为了更清楚，在这组图上，用相同的参考标记表示相同或相似的构件。
具体实施例方式在图1中，表现了构成悬架支柱的上部的悬架止挡器10，其处在悬架支柱与车辆上部结构(实际上是车身或车辆底盘的构件)之间的界面处。此悬架止挡器10包括由上垫圈14和下垫圈16组成的滚柱轴承12，上垫圈14和下垫圈16分别形成较高滚道141和较低滚道161，由球组成的滚动体18在所述较高滚道141和较低滚道161上滚动。支撑件 20置于下垫圈16与悬架支柱的螺旋弹簧22的上卷绕部分之间。可选地，可以将由弹性材料制成的环M置于支撑件与螺旋弹簧之间。用于将悬架止挡器固定至车辆上部结构(在此实例中，是车身)的界面由设置有固定孔261的金属板沈构成，固定孔261用于将要固定至车身的螺钉27。将刚性盖50置于上垫圈14与固定板沈之间。这里，刚性意味着这样的事实盖具有足够的刚性，从而特别是在车辆使用的过程中不会变形。此盖50具有与上垫圈接触的接触表面以及与固定板接触的接触表面，这两个表面具有至少部分的径向重叠。此外，盖50具有外裙部501，该外裙部501与支撑部20的对应部分相对并距离其一小的距离，以便在滚柱轴承12的外部径向部分与外侧之间产生压头损失52，以保护滚柱轴承12不受到污染。滚柱轴承12和支撑件20界定总体圆柱形形状的体积观，其一端被盖 50部分地封闭。滚柱轴承12从其内部径向侧通向此体积观，这里还布置了由缓冲器构成的缓冲块30，所述缓冲器由可变形材料制成，例如，聚亚安酯。缓冲器30具有总体管状的形状，具有适于让阻尼器72的柄部70通过的中央圆柱形空腔32，此柄部70通过设置在固定板26中的中央孔34，以到达并固定在过滤块74中，所述过滤块74容纳在位于板沈与车身之间的空腔中。缓冲器30的下端301在支撑部20之下轴向地伸出，并构成用于伸缩式阻尼器的缸体的接触侧。缓冲器30的上平面端302安置于固定板沈上。阻尼器在此上端处设置径向向外伸出的环形脊36。此脊36容纳在环形空间38中，该环形空间38由盖50的内径向支承表面40和固定板沈的对应支承表面42界定，两个环形支承表面40、42彼此面对地设置。此环形空间38径向地延伸到脊36之外。通过固定至支撑部的可变形套筒44保护缓冲器所占据的体积不受到外部污染， 此套筒44在螺旋弹簧22内侧径向地朝着悬架支柱的下端延伸。因此，保护缓冲器30和滚柱轴承12。缓冲器位于体积28中，距离套筒44和支撑部20 —定距离。在伸缩式阻尼器72 的缸体76冲击到缓冲器的伸出侧301且缓冲器压碎的情况下，缓冲器30的管状本体可以在体积观内侧变形，而脊36可以在环形空间38内侧变形。根据一个未示出的替代方式，可以将可变形套筒44与弹簧22的支撑和过滤弹性环M—体形成。图2所示的实施方式与之前的实施方式不同，不同之处在于没有盖50。将上垫圈 14直接贴附至金属板沈，在上垫圈14与板沈之间构成环形空间38，板沈构成用于固定至车辆上部结构的构件。图2中的止挡器的其他构件与图1的实施方式的对应构件相同，这里省略其描述。图3的实施方式与图1的实施方式的不同之处仅在于，增加了置于刚性盖50与固定板沈之间的弹性材料的过滤块60。此过滤块60的功能是，在车辆上部结构处的频谱的可听见部分中限制高频振动的传递。根据一个未示出的替代方式，将可能考虑整个盖为弹性材料的，该弹性材料具有吸收频谱的高频部分中的振动的特性。图4的实施方式与图3的实施方式的不同之处在于这样的事实过滤块600是固定件沈的组成部分，在上方模制在固定板沈上。因此，过滤块600置于固定板沈与缓冲器30之间，发现脊36在那里容纳在平面支承表面40、42之间，所述平面支承表面40、42通过过滤块600和盖50的面对侧构成。图5所示的实施方式与之前的实施方式的不同之处在于其不对称性。事实上，滚柱轴承具有相对于阻尼器几何校准轴线YY'倾斜的旋转轴线XX'，校准轴线YY'还构成缓冲器30的对称旋转轴线，从而限定螺旋弹簧22的相对于伸缩式阻尼器轴线倾斜的几何轴线。固定板26限定基本上垂直于缓冲器的对称轴线YY'的固定平面。因此，盖50包括与固定板接触的、垂直于缓冲器的对称轴线YY'的平面上环形接触面以及与滚柱轴承的上垫圈接触的环形接触面，该环形接触面是围绕滚柱轴承的旋转轴线XX'的旋转表面。如果可能的话，由过滤弹性环M补充的支撑物20限定用于螺旋弹簧的平面支承表面，该平面支承表面垂直于轴承的旋转轴线XX'。支撑物20延伸到裙部201，缓冲器的以及伸缩式阻尼器的可变形保护套筒44悬挂在所述裙部201处。在止挡器的静止位置中，套筒44基本上平行于伸缩式阻尼器的参考轴线YY'。至于图2的实施方式，通过将脊36夹紧在盖50与固定板26之间来执行缓冲器30的固定。在所有示出的实施方式中，垫圈由金属构成，并且，优选地通过压印来获得，但是其他制造方式也是可能的。至于支撑物和盖，其优选地由刚性塑料材料制成。
权利要求
1.一种用于包括伸缩式阻尼器和螺旋弹簧的麦弗逊支柱的悬架止挡器，所述止挡器包括-滚柱轴承，包括限定滚道的上垫圈和下垫圈，滚动体在所述滚道上滚动，所述下垫圈固定至支承于所述螺旋弹簧的上端的界面；-刚性构件，用于将所述悬架止挡器固定至所述车辆的上部结构，所述上垫圈直接或间接地沿轴向支承所述刚性固定构件；以及-缓冲块，由可变形材料制成以用于消散由所述阻尼器传递的冲击能量；其特征在于，所述缓冲块包括容纳在环形体积中的环形脊，所述环形体积由固定至所述上垫圈的下支承表面和固定至所述刚性固定构件的上支承表面轴向地界定。
2.根据权利要求1所述的悬架止挡器，其特征在于，所述环形体积径向向外延伸到所述脊之外。
3.根据前述权利要求中任一项所述的悬架止挡器，其特征在于，所述缓冲块体现出绕相对于所述滚柱轴承的旋转轴线倾斜的轴线的旋转对称性。
4.根据前述权利要求中任一项所述的悬架止挡器，其特征在于，所述下支承表面和所述上支承表面彼此平行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的悬架止挡器，其特征在于，所述下环形支承表面由置于所述上垫圈与所述刚性固定构件之间的刚性盖形成。
6.根据权利要求5所述的悬架止挡器，其特征在于，所述盖包括用于保护所述滚柱轴承的外裙部，所述外裙部径向地位于所述滚柱轴承的外侧。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的悬架止挡器，其特征在于，所述盖通过环形弹性过滤块与所述刚性固定构件连接。
8.根据权利要求5或权利要求6所述的悬架止挡器，其特征在于，所述盖与所述刚性固定构件直接连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的悬架止挡器，其特征在于，所述上环形支承表面通过所述刚性固定构件形成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的悬架止挡器，其特征在于，所述支承表面由塑料材料制成的支撑构件构成。
11.根据前述权利要求中任一项所述的悬架止挡器，其特征在于，所述悬架止挡器进一步包括用于保护所述阻尼器的可变形套筒，所述可变形套筒相对于所述下垫圈固定并围绕所述缓冲块。
12.一种悬架支柱，包括伸缩式阻尼器、围绕所述伸缩式阻尼器的螺旋弹簧、以及根据前述权利要求中任一项所述的悬架止挡器。
全文摘要
本发明涉及用于包括伸缩式阻尼器和螺旋弹簧的车辆的麦弗逊支柱的悬架止挡器(10)以及悬架支柱，更具体地，涉及这样一种悬架止挡器，其包括布置在螺旋弹簧与车辆上部结构之间的滚柱轴承(12)、以及用作对伸缩式阻尼器的收缩行程的端部进行缓冲的缓冲器的可变形缓冲块(30)。根据本发明，缓冲块(30)包括容纳在环形体积(38)中的环形脊(36)，环形体积(38)由固定至上垫圈(14)的下支承表面(40)和固定至刚性固定构件(26)的上支承表面(42)轴向地界定。
文档编号B60G15/02GK102398493SQ201110265950
公开日2012年4月4日 申请日期2011年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者克里斯托弗·里莫斯 申请人:Ntn-Snr轴承公司