车辆悬架的减震器组件和悬架系统的制作方法

文档序号:13451084
车辆悬架的减震器组件和悬架系统的制作方法
本发明涉及悬架系统,并且更具体地,涉及所述悬架系统中包括的减震器组件,减震器组件衰减并吸收车辆正在其上行驶的地面的不平整。

背景技术:
诸如汽车、卡车、摩托车等的车辆配备有悬架系统,悬架系统由吸收车辆正在其上行驶的地面的不平整以便改善车辆舒适度和控制的元件的组件制成。悬架系统在底盘和车轮之间起作用,车轮直接接收正在上面行驶的表面的不平整。悬架系统通常包括带有其对应杆或轴的减震器,并且在所述杆中组装有例如弹簧、用于将悬架系统附接于车辆底盘的顶部安装件和震动缓冲器(jouncebumper),震动缓冲器能被压缩以吸收振动和地面的不平整,从而一旦地面的不平整或振动停止,就恢复其初始形状。就这点而言,文献EP249369A1公开了一种车辆的悬架系统,该悬架系统包括用于将悬架系统附接于车辆底盘的金属顶部安装件和用聚氨酯泡沫制成的震动缓冲器。震动缓冲器的上端包括其中设置有环形凹槽的小直径颈部。顶部安装件的下部被装配在所述环形凹槽中。US20130328255A1公开了一种车辆的悬架系统,该悬架系统包括金属顶部安装件和震动缓冲器,震动缓冲器包括用可变形材料制成的主体和由第二可变形材料形成的杯形物,第二可变形材料提供橡胶的柔性、塑料的强度和热塑性材料的可加工性,如例如杜邦或热塑性聚氨酯一样。杯形物包括围绕主体的最靠外上部延伸的壁部和与布置在顶部安装件中的相应凸出物协作的保持区域。

技术实现要素:
本发明的目的是提供如权利要求书中定义的车辆的悬架系统的减震器组件和所述悬架系统。本发明的所述减震器组件包括顶部安装件和震动缓冲器,所述震动缓冲器包括主体和固定元件,所述主体由弹性材料制成,优选地由泡沫弹性体或橡胶制成,所述固定元件由比所述主体的材料硬的第二材料制成。所述固定元件包括壁部和至少一个弹性保持区域,所述壁部围绕所述主体的最靠外上部延伸,所述至少一个弹性保持区域与布置在所述顶部安装件中的相应凸出物协作以将所述震动缓冲器固定于所述顶部安装件。在所述主体的所述最靠外上部和所述固定元件之间存在间隙,使得当所述主体在使用期间被压缩时,所述主体也能在被所述固定元件的所述壁部覆盖的区域中径向扩展。由于震动缓冲器具有由比主体材料硬的材料制成的至少一个保持区域,因此可确保震动缓冲器被正确组装在顶部安装件中,因此确保了车辆悬架系统正确操作。同样地,还确保了两个部件(即,顶部安装件和震动缓冲器)相互附接或固定,使得在使用期间,这两个部件不会分开。然而,如有必要,则可以将所述部件手动拆解,例如,这特别有利于更换诸如震动缓冲器的损坏部件。另一方面,在不牺牲主体的变形行为的情况下确保了震动缓冲器被正确组装,因为主体的径向扩展不受固定元件限制。凭借本发明的附图和具体实施方式,本发明的这些和其他优点和特征将变得显而易见。附图说明图1A示出根据本发明的减震器组件的一个实施方式的第一立体图。图1B示出图1A的实施方式的减震器组件的第二立体图。图2示出图1A的实施方式的减震器组件的剖视图。图2A示出图1A的实施方式的减震器组件的主体的立体图,示出了固定元件的特定区域。图3示出图1A的实施方式的减震器组件的主体和固定元件的剖视细节。图3A示出另一个实施方式的减震器组件的主体和固定元件的剖视细节。图3B示出另一个实施方式的减震器组件的主体和固定元件的剖视细节。图4A示出图1A的实施方式的减震器组件的顶部安装件的立体图。图4B示出图4A的顶部安装件的剖视图。图5示出图1A的实施方式的减震器组件的固定元件的边沿的细节。图6示出根据本发明的减震器组件的第二实施方式,其中,示出了震动缓冲器的正视图和顶部安装件的剖视图。图7是图6的减震器组件的震动缓冲器的平面图。图8A示出顶部安装件的凸出物和图6的减震器组件的固定元件的凸耳的第一实施方式的细节。图8B示出图6的减震器组件的固定元件的凸耳的第一实施方式的另一细节。图9A示出震动缓冲器的另一个实施方式的立体图。图9B示出图9A的震动缓冲器的截面视图。图10示出图9A的震动缓冲器的固定元件的凸耳的截面视图。具体实施方式图1A和图1B示出根据本发明的优选实施方式的减震器组件100。如所述附图中示出的,减震器组件100包括顶部安装件4和震动缓冲器1。总体上,顶部安装件4通常由金属制成,但是也可由铝、耐受性塑料或任何其他耐受性材料制成,耐受性被理解为在肖氏(Shore)标度上测得的其硬度在D标度内或以上的材料。震动缓冲器通常由在肖氏标度上测得的其硬度通常在A标度内或以下的弹性材料制成,使得震动缓冲器可合适地执行它们的功能。除了用弹性材料(在肖氏标度上测得的其硬度将优选地在A标度内或以下)制成的主体2之外,本发明的减震器组件100的震动缓冲器1还包括固定元件3,固定元件3由比主体2的材料硬的第二材料制成,包括至少一个弹性保持区域5,弹性保持区域5与布置在顶部安装件4中的相应凸出物12协作,以可靠且安全的方式将震动缓冲器1固定于顶部安装件4。该第二材料在肖氏标度上测得的硬度大于A标度,优选地,在D标度内或以上。在本发明的优选实施方式中,主体2由橡胶或泡沫弹性体(优选地,聚氨酯泡沫)制成,并且固定元件3是优选地由塑料制成的耐受性工件。用固定元件3的弹性保持区域5确保了震动缓冲器1在所述顶部安装件4中的正确组装,因此确保了车辆的悬架系统的正确操作。在车辆组装处理期间,通常组装悬架系统来产生子组件,然后,通过顶部安装件4将子组件附接于车辆的剩余部分,即,通过所述顶部安装件4将悬架系统附接于车辆底盘。重要的是将震动缓冲器1正确放置在顶部安装件4中,便于其正确工作。当将车辆运输到代理商时,通常将震动缓冲器1和顶部安装件4分开并且通常在这两个部件之间放置中间部件,使得车辆的悬架在运输期间没有受损害。一旦车辆已经到达其目的地,就拆下中间部件并且将震动缓冲器1放置回顶部安装件4中,这样的不足之处是,此时悬架系统已经被锚固于车辆底盘,从而使联接操纵变复杂。本发明的减震器组件100促成了该组装,因为即使在这些状况下,也确保了顶部安装件4和震动缓冲器1被正确组装,如在说明书通篇中将变得显而易见的。同样,本发明的减震器组件100还确保两个部件(即,顶部安装件4和震动缓冲器1)保持相互附接或固定,使得两个部件在使用期间没有被分开。然而,如有必要,则可以将所述部件4和1手动拆解,例如,这特别有利于更换诸如震动缓冲器1的损坏部件。如已知的,使用顶部安装件4将悬架系统固定于车辆底盘。为此目的,顶部安装件4包括两个侧突起18,侧突起18包括能够锚固于底盘的孔口,底盘必须被尽可能稳定地保持,以便为车辆提供所期望的舒适度。如所讨论的,顶部安装件4通常是金属的,例如由钢、铁或铝制成,并且具有足以耐受它所承受负荷的刚性。可选地,顶部安装件4也可由所描述的塑料制成。另外,由于地面的不平整,导致悬架系统不断地承受振动,以便改善车辆的舒适度和控制,所述系统必须吸收所述车辆正在其上行驶的地面的不平整。为此目的,悬架系统包括主体2,主体2由泡沫弹性体材料(优选地,聚氨酯泡沫)制成,但是也可由橡胶制成,并且主体2具有超过60%的可压缩性,从而在压缩负荷停止时快速恢复其初始几何形状。所述主体2是弹性非常高而刚性不非常高的部件。为了使悬架系统正确工作,震动缓冲器1必须相对于顶部安装件4被很好地定位。因此,本发明的减震器组件100确保这两个部件被正确组装,即,震动缓冲器1被正确定位在金属顶部安装件4中,由此即使在缺乏可达性的组装状况下,也确保车辆的悬架系统的正确操作。为了确保震动缓冲器1和顶部安装件4被正确组装,根据本发明的震动缓冲器1包括固定元件3,固定元件3由在肖氏标度上测得的其硬度大于A标度的耐受性材料(优选地,塑料材料)制成。所述塑料优选地是热塑性聚合物(例如,含有或不含有纤维的聚丙烯、含有或不含有纤维的聚酰胺6、含有或不含有纤维的聚酰胺66、含有或不含有纤维的聚酰胺46、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯(PE)或其组合)。也可以用铝或钢来制造它。如图3中所示,本发明的优选实施方式的固定元件3包括壁部7,壁部7围绕主体2的最靠外上部向下延伸,使得在主体2的最靠外上部和固定元件3之间产生间隙9。以这种方式,当主体2在使用期间被压缩时,主体2可另外在固定元件3的壁部7所覆盖的区域中径向扩展。这样带来的优点是,在不牺牲主体2的变形行为的情况下确保了震动缓冲器1被正确组装,因为主体2的径向扩展不受固定元件3限制。如图4B中所示,本发明的优选实施方式的顶部安装件4包括优选为柱形的隔室8’,隔室8’限定了下部区域中的内部腔体的界限。震动缓冲器1的上部被容纳在所述隔室8’中,如图2中所示。以下将详细描述的第二实施方式的顶部安装件4’在下部区域中也包括所述隔室8’,并且震动缓冲器1也被容纳在所述隔室8’中,如图6中所示。如图4B中所示,隔室8’包括侧壁7’,在本发明的优选实施方式的减震器组件100中,侧壁7’包围固定元件3的壁部7。根据顶部安装件4或4’的两个实施方式中的任一个,所述隔室8’包括支座区域6’,在支座区域6’中,侧壁7’向下延伸,如图4B的示例中看到的。所述侧壁7’以及固定元件3的壁部7包括其制造所必需的拔模角度。顶部安装件4的优选实施方式包括优选地等距的布置在顶部安装件4的侧壁7’中的两个凸出物12,但是可包括可等距或不等距布置的不止两个凸出物12。如图1B、图4A或图4B中所示,所述凸出物12布置在所述侧壁7’的外表面上。相比之下,顶部安装件4’的第二实施方式包括环状凸出物12’,环状凸出物12’也布置在所述侧壁7’中,但是是在内表面上,如图6中所示。优选实施方式的固定元件3包括与凸出物12一样多的保持区域5,其以与顶部安装件4的凸出物12类似的方式布置,使得它们可相互协作。因此,优选实施方式的固定元件3包括在震动缓冲器1的外周区域中等距布置的两个保持区域5。然而,在其中凸出物12’是环状的顶部安装件4’的第二实施方式中,对应的固定元件3’可包括与所期望一样多的保持区域5’。在图6至图10的示例中,固定元件3’包括四个保持区域5’,这四个保持区域5’等距地布置在震动缓冲器1的外周区域中,具体地,布置在震动缓冲器1的上部中。优选实施方式的固定元件3是杯形的并且包括内部腔体8,内部腔体8优选地大体是柱形,由基底6和壁部7限定界限,基底6与顶部安装件4的支座区域6’协作并且壁部7向下延伸。主体2的部分被容纳在所述腔体8内侧,间隙9位于所述腔体8中。优选实施方式的固定元件3的壁部7在下部中包括优选为U形的外周边沿10,顶部安装件4的侧壁7’的端部被容纳在该外周边沿10中,如图2中所示。以这种方式,通常由于顶部安装件4的制造处理而形成的并且通常位于顶部安装件4的所述侧壁7’中的切削毛刺受到固定元件3的保护,使得避免了因所述毛刺造成的主体2受到任何损害。在使用期间,主体2发生变形并且材料的部分往往会向着顶部安装件4的侧壁7’扩展,使得如果毛刺没有受到保护,则毛刺会使主体2受损。优选实施方式的固定元件3的保持区域5布置在震动缓冲器1的外周最靠外区域中,即,布置在所述固定元件3的壁部7中,优选地布置在边沿10中,如图1B中看到的。所述边沿10包括允许顶部安装件4的凸出物12穿过的至少一个开口11。存在与凸出物12一样多的开口11,因此,在该优选实施方式中,在边沿10中等距地布置有两个开口11。每个开口11包括与对应顶部安装件4的凸出物12相互作用的止挡11a,并且所述开口11的上部由弹性保持区域5限定界限,如图5的细节中示出的。优选实施方式的每个保持区域5包括在其正常状态下处于备用位置的保持凸缘5a,并包括间隙区域5b,如图5中所示。在震动缓冲器1的开口11中引入顶部安装件4的对应凸出物11之后,执行震动缓冲器1的小幅旋转。每个保持区域5的凸缘5a包括角度介于0°和90°之间的渐进倾斜表面,所以在其路径上,由于震动缓冲器1的旋转,导致凸缘5a在对应凸出物12的作用下移动,离开其备用位置。每个凸缘5a的间隙区域5b包括具有钝角的倾斜表面。当凸出物12到达间隙区域5b时,凸缘5a返回备用位置,从而在顶部安装件4的凸出物12和弹性保持区域5之间产生夹持,以致产生组装操作人员能听到的小咔哒声,而同时,还出现组装操作人员能注意到的动作反应(动作—凸缘5a离开备用区域,反应—凸缘5a返回备用位置)。两个刚性部件(金属—塑料,优选地,热塑性聚合物)相互作用的结果是,在夹持期间出现该反应和该声音,而不是刚性部件和另一个非刚性部分(如果没有添加固定元件3并且例如将由聚氨酯泡沫制成的主体2附接于顶部安装件4,则将会是这种情况)。因此,在本发明的优选实施方式中,在对应开口11的止挡11a和对应保持区域5的凸缘5a之间进行组装之后,保持顶部安装件4的每个凸出物12。如在之前段落中详细描述的,通过啪嗒声能感觉到并听到本发明的优选实施方式的顶部安装件4和震动缓冲器1之间产生的夹持,因此,组装操作人员肯定地得知这两个部件已经被正确组装,从而确保了悬架系统正确操作。此外,在减震器组件100的优选实施方式的情况下,顶部安装件4和震动缓冲器1之间的夹持也是可见的,因为在顶部安装件4的侧壁7’的外表面上出现这两个部件之间的附接(如图1B中看到的),因此,组装操作人员还可通过视觉得知是否已经正确执行了两个部件4和1的组装。在本发明的优选实施方式中,主体2覆盖固定元件3的基底6的下表面6a和上表面6b二者,如可在图3中看到的。固定元件3的基底6的上表面6b被诸如聚氨酯泡沫的软材料覆盖的事实防止由于两个刚性部件之间(即,如果上表面6b没有被主体2覆盖,则金属顶部安装件4的支座区域6’和由刚性塑料制成的固定元件3的基底6之间)的摩擦而在使用车辆悬架元件期间产生无用噪声。从上表面6b伸出的聚氨酯泡沫实际上不必非常厚,隐藏固定元件3的材料的细密涂层足够。但是,不排除主体2只覆盖固定元件3的基底6的下表面6a的可能性。优选实施方式的顶部安装件4的支座区域6’和震动缓冲器1分别包括中心孔14’和14,顶部安装件4的支座区域6’的中心孔14’包括比震动缓冲器1的中心孔14大的直径。本发明的减震器组件100通过震动缓冲器1的中心孔14被组装到车辆的悬架系统的减震器的杆(图中未示出)上。同样地,固定元件3的基底6还包括直径比顶部安装件4的支座区域6’的中心孔14’的直径大的中心孔,使得主体2的至少部分出现在顶部安装件4的中心孔14’下方(如图2中所示),使得主体2可变形并且通过顶部安装件4的所述中心孔14’流入内部腔体17中,内部腔体17布置在顶部安装件4的上部中并且与所述中心孔14’连通,以允许主体2的正确压缩,即,主体2由于在车辆使用期间产生的压缩力而变形。在固定元件3’、顶部安装件4’的凸出物12’的布置和间隙9方面与优选实施方式不同的减震器组件100的第二实施方式中,固定元件3’包括至少一个凸耳,所示出的凸耳的两个实施方式13和13’被容纳在主体2的上部的外侧表面中,如图6、图9A或图9B中所示。在该第二实施方式的非限制示例中,固定元件3’包括四个凸耳,这四个凸耳根据图8A和图8B中示出的凸耳13的实施方式(如图7中所示)或根据图9A、图9B和图10中示出的凸耳13’的实施方式。在减震器组件100的所述第二实施方式中,所述凸耳13或13’等距(即,以90°)布置,但是不必是等距布置的并且可包括两个、三个、四个或更多个凸耳13或13’。如同优选实施方式的减震器组件100中一样,第二实施方式的顶部安装件4’是金属,但是还可由铝、耐受性塑料或任何其他耐受性材料制成,耐受性被理解为在肖氏标度上测得的其硬度在D标度内或以上的材料,并且第二实施方式的固定元件3’也由与主体2不同的第二耐受性材料制成,在肖氏标度上测得的第二耐受性材料的硬度大于A标度,优选地在D标度内或以上,优选地由塑料制成。每个凸耳13或13’包括从主体2径向伸出的头部15或15’,头部15或15’是弹性保持区域5’。图8A和图8B示出凸耳13的第一实施方式并且图9A、图9B和图10示出凸耳13’的第二实施方式,其中,两个凸耳13和13’之间的唯一差别在于,第二实施方式的凸耳13’的头部15’在腿部16之上延伸,所述腿部16的宽度小于头部15’的宽度。根据凸耳13或13’的两个实施方式中的任一个所述的头部15或15’包括倾斜表面5’a和止动表面5’b,止动表面5’b被布置成使得它面对倾斜表面5’a并且从主体2径向伸出。在倾斜表面5’a和止动表面5’b之间布置鼻部5’c,以将两表面5’a和5’b彼此结合。如以上已经讨论的,第二实施方式的顶部安装件4’的凸出物12’是圆环状的并且布置在顶部安装件4’的侧壁7’的内表面中。凸出物12’包括倾斜表面和支撑表面12’a,在两个部件12’和3’夹持期间,该倾斜表面与凸耳13或13’的倾斜表面5’a协作,以辅助进行夹持,该支撑表面12’a优选地是笔直的,与凸耳13或13’的止动表面5’b协作。可选地,所述凸出物12’可包括等距布置在侧壁7’的内表面中的两个、三个或四个倾斜部分。每个保持区域5’和凸出物12’由比主体2的材料更具耐受性的材料制成,因此,由于两个耐受性元件5’和12’相互作用(即,在肖氏标度上测得的硬度大于A标度),确保了震动缓冲器1被正确组装到顶部安装件4’中,因此确保了车辆的悬架系统的正确操作。震动缓冲器1相对于顶部安装件4’的向上移动足以附接并固定根据该第二实施方式的顶部安装件4’和震动缓冲器1。凸耳13或13’的倾斜表面5’a在凸出物12’的倾斜表面上方滑动,从而因为凸耳13或13’的头部15或15’的保持区域5’比凸耳13或13’(塑料,优选地,热塑性聚合物)更具刚性(金属的),所以造成其变形,从而使固定元件3’能够穿过。一旦固定元件3’已经穿过凸出物12’,凸耳13或13’的头部15或15’就延伸进入其中保持区域5’恢复其初始形状的间隙区域,所以保持区域5’的止动表面5b’由凸出物12’的支撑表面12’a保持(如图6中所示),从而在顶部安装件4’的凸出物12’和弹性保持区域5’之间产生夹持,以致也产生组装操作人员能听到的小咔哒声,而同时,如同优选实施方式的夹持中一样出现相同的动作—反应。图6示出震动缓冲器1的正视图和顶部安装件4’的剖视图,以便更好理解。在该第二实施方式中,还可以感觉到并听到在顶部安装件4’和震动缓冲器1之间产生的夹持,因此组装操作人员肯定地得知两个部件4’和1已经被正确组装,从而确保了悬架系统的正确操作。在减震器组件100的第二实施方式中也存在供主体2径向扩展的间隙,但该间隙设置在顶部安装件4’和震动缓冲器1之间,如图9中可看到的。同样如同优选实施方式中一样,将顶部安装件4’和震动缓冲器1相互固定,使得在使用车辆的悬架系统期间,防止所述部件4’和1能够分开,如有必要,还有可能手动将所述部件4’和1拆解。以这种方式,在不牺牲主体2的变形行为的情况下确保了震动缓冲器1被正确组装,因为主体2的径向扩展不受固定元件限制。同样地,在优选实施方式的减震器组件100的情况下,第二实施方式的震动缓冲器1也包括允许悬架系统的减震器的杆通过的中心孔14。第二实施方式的顶部安装件4’的支座区域6’也包括中心孔14’,中心孔14’包括比震动缓冲器1的中心孔14大的直径,使得主体2的至少部分出现在顶部安装件4’的中心孔14’下方,如图6中所示。因此,在该实施方式中,主体2也可变形并且通过顶部安装件4’的所述中心孔14’流入内部腔体17中,内部腔体17布置在顶部安装件4’的上部中并且与所述中心孔14’连通,以允许主体2被正确压缩,即,主体2由于在使用期间产生的压缩力而变形。优选地,主体2被二次注塑在固定元件3或3’上。优选实施方式的弹性保持区域5和第二实施方式的保持区域5’二者布置在震动缓冲器1的最靠外外周区域中。固定元件3以及固定元件3’在特定区域19中附接于主体2。所述特定区域19被定义为其中当主体2在使用期间被压缩时主体2保持不变形的一个区域或多个区域(即,中性变形区域),或者至少在使用期间最小变形的区域。为了选择这些区域(即,中性和/或最小变形区域),模拟主体2的行为。这样允许不限制或不太可能限制布置固定元件3或3’时主体2的行为。但是为了实现这个,必须实现顶部安装件4或4’和固定元件3或3’之间的权衡。在例如优选实施方式中,该权衡是通过减小顶部安装件4的内部腔体8’的厚度来实现的,使得顶部安装件的内部腔体8’和不包括固定元件的实施方式的减震器组件的主体的最靠外直径之间的间隙与本发明的间隙9的尺寸相同。因此,本发明的减震器组件100有助于节省材料并且减轻重量。如上所述的本发明的特定区域19被定义为主体2的更稳定尺寸区域,即,当所述主体2在使用期间被压缩时变形最少的区域。因此,没有妨碍主体2的行为,并且主体2保持能够在它使用期间被压缩时自由变形,同时防止保持区域5或5’的位置改变,使得所述区域5或5’在主体2变形期间尽可能保持稳定,从而防止顶部安装件4或4’和震动缓冲器1分开。为了附接主体2和固定元件3或3’,之前将浸渍剂涂覆于固定元件3或3’的对应特定区域19中。然后,将所述固定元件3或3’引入模具中,随后,将主体2模制在固定元件3或3’上方。在固化主体2的步骤期间,只有固定元件3或3’的特定区域19与主体2的材料相互作用,两部件2和3或3’只附接于所述区域中。为了有助于设定浸渍剂,优选实施方式的固定元件3包括位于特定区域19中的优选为环状的凹部20,如可在图3A中看到的。另选地,固定元件3包括位于特定区域19中的优选为环状的突出21,如可在图3B中看到的。然而,在第二实施方式中,特定区域19位于主体2的外周上部最靠外区域中。本发明还涉及包括带有其对应杆的图中未示出的减震器的车辆的悬架系统。如已经讨论的,根据本发明的实施方式中的任一个所述的减震器组件100被组装在所述杆上,然后通过顶部安装件4或4’的侧突起18附接于车辆底盘。例如,悬架系统还包括(图中未示出的)诸如弹簧的使所述悬架系统工作必需的剩余组件。...
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