专利名称：尤其用于机动车废气系统的用于悬挂振动负载的装置的制作方法
尤其用于机动车废气系统的用于悬挂振动负载的装置本发明涉及尤其用于机动车尾气系统的用于悬挂振动负载的装置，其具有闭环状弹性体主体，该弹性体主体具有两个彼此对置的容纳孔用于沿容纳孔的各自纵轴线分别容纳一个细长的悬挂销，其中，该弹性体主体被构成用于当经容纳孔输入振动之时弹性变形。现有技术已经公开这种装置。例如文献WO 99/48717公开了这种在机动车底盘上悬挂机动车尾气系统的装置。在此情况下，底盘上的圆柱形悬挂销被插入悬挂装置的上方容纳孔。尾气系统侧的悬挂销被插入该装置的下容纳孔。在此情况下，在机动车行驶中，尾气系统关于车辆底盘的因道路干扰所引起的尤其是竖向振动，即根据上述现有技术的Z方向振动，可以被吸收和减弱。但已经发现，Y方向振动即沿容纳孔纵轴线的振动，只能不令人满意地被吸收和减弱，这是因为原先从现有技术中知道的悬挂装置具相对高的Y方向刚性。当Y方向上存在这样的振动时，从根本上就存在冲突情况。一方面，Y方向刚性应相对高。这起因于要绝对防止尾气系统组成部件不希望地撞击其它机动车组成部件的事实。出于设计缘故，现代机动车通常具有包括许多开孔的后裙板，尾气系统的尾管穿过这些开孔。这些开孔设计得相对狭窄并离尾管很近，因此使避免与尾气系统尾管的不希望有的接触的问题变得恶化。另一方面，Y方向刚性应该低，以便能充分隔绝小振幅振动，因而由此避免结构传输噪声进入车身。用于弹性悬挂废气系统的许多其它装置由现有技术公开。其例子在文献EP 0 710769 A2、DE 41 39 381 AUDE 26 58 358 Al 禾口 DE 37 37 981 Al 中有记载。这些文献均不包含任何关于有效应对上述关于Y方向刚性的目的冲突的提案。与之相比，本发明的目的是提供一种前文所述类型的装置，借助于该装置能解决设定适当Y方向刚性的上述目的冲突。该目的通过前文所述类型的装置完成，其中规定，至少其中一个容纳孔设计成具有至少一个关于纵轴线朝向容纳孔末端加宽的区段。根据本发明的解决方案，在该装置和容纳于容纳孔内的悬挂销之间形成一定的运动空间，该运动空间在Y方向上有振动时实现了具有柔和过零(weich Null-Durchgang)的 Y方向刚性。在相对小的Y方向振幅下，就是说在道路干扰小的情况下，本发明装置通过至少一个加宽区段能以摆动方式相对自由地在Y方向运动。这是因为，在道路干扰小且因而声敏驾驶情况下，尾气系统基本垂直悬挂于车辆下。因为有发动机振动，所以尾气系统进行相对高频小振幅振动(< 1mm)。高频振动根据本发明可通过以沿Y方向小振幅摆动方式的运动能力被充分衰减，即与车身隔绝。这可以通过本发明所获得的特性曲线柔和过零来实现。相反，在道路干扰强时，尾气系统在Y方向上(即，平行于容纳孔纵轴线)被显著加速，这会导致相对大的振幅。不过，随着振幅增大，本发明装置的Y方向刚性变得越高，从而在这样的大加速度情况下振动位移可得到充分限制。在这种在Y方向有大振幅的情况下，在一定偏转时的各悬挂销又紧密接触加宽区段的容纳孔壁。于是，对摆动运动幅度加以规定限制。在这样行驶情况下，所发生的振动输入底盘不再是扰人的，这是因为车辆中的噪声水平已经因为严重的道路干扰而相对高，例如在极端的驾驶操控情况下。本发明的一个改进方案规定，加宽区段在至少部分由截头锥体的、回转双曲面体的、回转抛物体的或关于围绕各容纳孔纵轴线回转的其它加宽回转体的侧表面形成。合适形状的选择取决于特定应用和期望的特性曲线设定。如果例如选择呈截头锥体形状的侧表面，则得到了在容许的摆动运动和限制振幅之间的清楚区分。相反，如果选择呈回转双曲面体形的侧表面，则由于倒圆的表面走势而出现柔和的过渡。本发明的一个改进方案规定，当在容纳孔的纵轴线方向上观察时，加宽区段具有仅在局部加宽的区域。这意味着，在加宽区段内，在加宽区段中的容纳孔没有关于纵轴线沿其整个周长加宽，而是只在局部加宽。结果，摆动运动方向可被明确限定。例如，垂直于Y 方向的摆动运动可由此得以抑制。可以与此相关地规定，沿容纳孔的纵轴线方向观察，所述加宽的局部围绕垂直于纵轴线延伸的竖轴布置，所述竖轴平行于第一基准面或者作为第一基准面的一部分，所述第一基准面包含这些容纳孔的两条纵轴线。该解决方案的进一步优点是，当使用带头销时，销很难意外滑出容纳孔，这是因为直径没有增大的容纳孔区段仍然在销的整个长度范围内紧贴在销上，并由此以与在不具有加宽区段的现有技术中那样的相同方式从背侧作用于销头。意外的销脱离容纳孔由此难以发生。本发明的一个改进方案规定，至少一个容纳孔在其对置两端的每一端具有在纵轴线方向朝向容纳孔的相应末端加宽的区段。结果，本发明装置可关于悬挂销以任何方式安装。此外，摆动动作是对称的。为了提供规定的支承位置，根据本发明可进一步规定，基本呈圆筒形的沿纵轴线方向延伸的区段设置在容纳孔的设于两端的两个加宽区段之间。紧密容纳各悬挂销的该圆筒形区段的长度又可以根据期望的特性曲线形状来选择。原则上，摆动运动随基本为圆筒形的区段的长度越大和加宽区段设计得越短而比选择相对短的圆筒形长度和相对长的容纳孔加宽区段时被更强烈地抑制。而且，根据本发明与此相关地可以规定，在朝向容纳孔末端加宽的至少一个区段和与之相接的圆筒形区段之间的过渡区具有倒圆设计或形成有过渡斜面。通过该手段，也可以获得衰减特性曲线中的柔和过渡。本发明的一个改进方案规定，在纵轴线方向上朝着容纳孔末端加宽的至少一个区段在所述容纳孔末端设有另外的直径缩小部。通过再次缩小在容纳孔末端的该加宽区段， 尤其能够阻止紧固销以不期望的方式被抽出容纳孔外。这样的销通常在末端具有加粗部或者蘑菇头，其防止销沿轴向被抽出孔外。但这样的缩小部分的尺寸如此设定，即它们没有阻碍销和悬挂装置之间的摆动运动。根据本发明可进一步规定，至少一个容纳孔在该纵轴线方向上设有布置在该装置的径向靠外区域内的多个纵槽。通过对容纳孔的周向区段局部开槽，该区段可以被局部减弱，从而在出现振动情况下，在槽两侧的剩余连片按照特定方式局部变形。换句话说，这样的槽允许本发明装置更容易弹性变形，产生优选的摆动运动方向。本发明的一个改进方案规定，该弹性体主体用加强机构被加强。与此相关可以规定，柔性的加强嵌件、尤其是至少一个纺织丝线束嵌埋在该弹性体主体内。作为其替代或补充，也可以规定该弹性体主体在其径向靠外区域被加强带或加强环围绕。根据本发明可进一步规定，弹性体主体沿径向在其闭环状区域内具有中心孔，其中，一对相互面对的、优选竖向的减振件伸入中心孔中，这对减震件设置在容纳孔之间。与此相关，本发明的一个改进方案规定，每个减振件分别从具有其中一个容纳孔的边缘区开始径向朝内突出，并且每个减振件分别具有朝向另一减振件的端面，其中，每个减振件在侧向通过连接区域连接到弹性体主体的闭环状区域。减振件保证在Z方向上存在过大振幅的振动的情况下在Z方向提供一种阻尼止动。此外，根据本发明可以规定，这些连接区域至少在局部具有相对于该弹性体主体的闭环状区域减小的壁厚。已经发现，在Z方向上有高载荷时，在该弹性体主体中出现力， 该力在容纳孔处或者在容纳在容纳孔中的销处受到支承。在Z方向上出现大力的情况下， 弹性变形出现在销和容纳孔之间，弹性变形尤其出现在这样的区域内，在所述区域中在静止状态下在两个部件之间存在间隙。后者尤其是在加宽区段内的状况。如果该间隙因为大的变形力而闭合，则根据本发明要产生的摆动运动可能性由此被消除。因为该变形和间隙闭合，所以摆动运动将不再可行。为克服这一问题，本发明的一个改进方案规定，在该弹性体主体中在加宽区段区域内中断传力路径。通过减小在关于Y方向(容纳孔的纵轴线)的弹性体主体端区中的这些连接区域的壁厚，在该端区中没有传力路径，从而不会发生弹性体主体在该区域内的变形。结果，在加宽区段在紧固销和容纳孔之间产生的间隙得以保持， 这使得，即使在Z方向上有大的力，仍然可以保持沿Y方向的摆动运动。以下将参照附图来举例解释本发明，其中图Ia-图Ic示出本发明装置的第一实施例的前视图、纵截面视图和透视图；图Id示出图Ia-图Ic所示装置的关于沿Y方向振动特性的特性曲线；图加和图2b示出本发明装置第二实施例的前视图和纵截面视图；图3a-图3c示出本发明装置的第三实施例的前视图、纵截面视图和透视图；图如和图4b示出本发明装置的第四实施例的前视图和纵截面视图；图fe-图5c示出本发明装置的第五实施例的前视图、纵截面视图和透视图；图6a-图6c示出第六实施例的前视图、纵截面视图和处于负载状态的纵截面视图；图6d示出图6a-图6c所示实施例的改进方案的纵截面视图；图7a-图7c示出第七实施例的前视图、纵截面视图和处于负载状态的纵截面视图；图和图8b示出第八实施例的前视图和纵截面视图；图9a和图9b示出第九实施例的前视图和纵截面视图；图IOa和图IOb示出第十实施例的前视图和纵截面视图；图Ila和图lib示出第i^一实施例的前视图和纵截面视图。图Ia-Ic示出根据本发明的悬挂装置的第一实施例，总体用10标记。该装置10 包括呈闭环状的弹性体主体12，它在图Ia中的上端和下端分别具有容纳孔14、16。容纳孔 14、16具有基本平行于Y轴延伸的各自纵轴线A、B。这两个纵轴线A和B与竖直的Z轴相交。Y轴和与之垂直的水平X轴垂直于Z轴延伸。可以看到，悬挂装置10具有中心孔18。因为本发明装置10由弹性体材料构成并设有中心孔18，所以该装置可以弹性变形。在静止状态下，闭环状弹性体主体12形成具有倒圆角的菱形。从设有容纳孔14、16的上角部和下角部开始，两个减振件20和22沿径向朝内延伸。大致具有梁型构造的这些减振件20和22具有相互面对的端面M和沈。这两个减振件20和22在两侧在由弹性体材料构成的各自连接区域观中与闭环状的菱形弹性体主体 12相连。不过应该注意，这些连接区域观的壁厚分别从闭环状菱形弹性体主体12的壁厚开始朝向减振件20、22连续递减。这尤其可以在根据图Ic的透视图中看到。关于容纳孔14和16，可以看到它们不是像现有技术已知的简单的圆柱形孔，而是具有比较复杂的几何形状。在关于Z轴的上区域和下区域中，当沿Y轴方向看时，每个容纳孔14、16配设有圆锥形区段30和32，每个区段朝着容纳孔14和16的轴向末端加宽。这两个圆锥形区段30和32通过具有恒定直径的圆筒形区段34相连。这尤其可以在根据图Ib 的、包含Z轴的纵截面视图中看到。可以在图Ia-图Ic中看到的、相互连接该圆锥形区域 30、32的上、下区段的竖向侧面大致为平面形状。这尤其可以在图Ia和Ic中看到。此外， 在图Ib中能看到纤维嵌层40沿径向设置在容纳孔14和16外。该嵌层是环形的，并嵌埋在闭环状弹性体主体12中。最后可以看到，沿Y方向延伸的多个纵槽42在Z轴附近设置在容纳孔14和16的径向靠外区域中。此外，多个纵槽44同样设置在X轴附近的多个水平角部中。在安装位置，本发明装置10的容纳孔14容纳在底盘侧的基本为圆柱形的接纳销， 该接纳销在图Ib中用虚线示出并且总体用附图标记50表示。容纳孔16容纳尾气系统侧的紧固销，该紧固销同样基本为圆柱形并且在图Ib中总体用52表示。在静止位置，这些销都紧密抵靠在这两个容纳孔14、16的圆筒形区域34上。不过，如果在底盘和尾气系统之间在Y方向上出现振动，这些销可以在容纳孔14和16变形的情况下，枢转离开其如图Ib所示的在容纳孔14和16中的位置，直到这些销接触到圆锥形区域30和32。这些槽42使容纳孔的变形变得容易。总之，由此可以实现悬挂装置10的对应于箭头P的规定摆动，这使得在尾气系统侧的销52连同尾气系统(未示出)能相对于底盘侧的销50按规定偏转。换句话说，根据本发明的尾气系统悬挂装置10像在底盘和废气系统之间的摆支点那样发挥作用。沿Y方向的摆动运动由圆锥形区域30和32的开度角限定。只要销50和 52位于圆锥形区域30和32的开度角内，则可以实现阻力相对小的摆动运动。不过一旦销 50和52因为相应大的摆动幅度而接触到圆锥形区域30和32，则该摆动运动被限制在悬挂装置10的弹性变形界限内。由此获得Y方向力的与偏转位移相关的特性曲线，它具有相对柔和的过零，如图Id所示。这意味着，幅度相对较小的偏转可以在没有大阻力的情况下实现，而当幅度增大时，力随之相当可观地增大。也可以看到，特性曲线I显示出由所用弹性材料造成的迟滞。附图标记II表示在前言中关于现有技术已描述的传统悬挂装置的特性曲线。该特性曲线的过零比本发明中的情况陡许多，这表明在Y方向上的小振幅振动都无法被充分隔绝。在道路干扰弱且因此对声音敏感的驾驶情况下，尾气系统通过销52悬挂在车辆下，销52插入悬挂装置10，该悬挂装置又通过销50固定在底盘侧。因为有发动机振动，所以尾气系统进行相对高频小振幅的Y方向振动。因为根据本发明在过零(曲线I)处有相对低的Y方向刚性，这些小振幅振动没有被输入车身，而是与车身充分隔绝。而在道路干扰严重情况下，尾气系统在Y轴方向上被显著加速，而如果没有对这种运动加以限制的话，也许会达到相应高的振幅或位移。根据本发明，可以避免这样大的振幅，因为销50和52接触到圆锥形区域30和32。相应地，图Id的特性曲线I随着位移(振幅)增大而变陡。
图加和2b所示的实施例相对于
图1略做修改并且与根据图Ia-Ic的实施例的区别在于，连接区域观的壁厚未相对于减振件20、22减小。根据图3a_3c的实施例基本上与根据图Ia-Ic的实施例相同。不过，槽42和44 已经在根据图3a_3c的实施例中被省掉。根据图如和如的实施例与根据图加和2c的实施例相似，此时槽42和44又被省掉。在根据图3a-3c和图^、4b的实施例中都可以看到，这些容纳孔14和16只在其围绕Z轴的上下区域中具有圆锥形加宽的区段30和32。通过基本平行的平面构成远离Z轴的多个竖直区域，从而容纳孔14和16没有在X方向上加宽。这样一来，在容纳带头销时，这些远离Z轴的区域在背侧接合头部，能有效防止带头销意外滑出其中一个容纳孔14和16。图5a_5c是与图3a_3c的视图相似的实施例，但此时减振件20、22也具有减小的壁厚。图la-lc、图3a_3c和图5a_5c在连接区域观内的壁厚减小有以下作用，在Z载荷下在弹性体主体12内围绕容纳孔14、16的末端区段的传力路径被中断并集中在容纳孔 14、16的中心区域51。这保证了，在容纳孔14和16的末端区域(即，在这些开口加宽以保证摆动运动的部位)没有发生变形。结果是，即使在悬挂装置10沿Z方向的高载荷下，也保持了在销50、52和容纳孔14、16之间的用于保持摆动运动可能性的间隙，该间隙是摆动运动所需要的。图6a示出本发明装置的第六实施例，它的基本形状与上述实施例不同。确切说， 弹性体主体12不再具有菱形形状，而是呈角部倒圆的矩形形状。它具有两个容纳孔14和 16，这些容纳孔又在两端具有两个圆锥形区段30和32。这些区段通过基本为圆筒形的区段34彼此相连。中心孔18在根据图6a的前视图中呈H形。这两个减振件20和22又具有相互对置的端面M和沈。关于摆动的工作过程与上述的情况相似，如图6c所示。装置 10被安装到底盘侧悬挂销50上并且通过悬挂销52吊载尾气系统。在沿Y方向有振动的情况下，可以符合圆锥形区段30和32的开度角执行对应于箭头P的摆动，直到最终在圆锥形区段和销50、52之间出现紧密接触，这限制了幅度更大的进一步摆动。在示出根据图6a_6c的实施例的改进方案的图6d所示实施例中，下孔30'和 16'没有在整个周长范围内加宽。下孔30' ,16'的下侧区域具有圆筒形侧表面。结果，在根据图6c的枢转运动情况下，销52在大的表面压力下接触到容纳孔16'和30'的相应圆筒形侧表面。在所示的布置结构中，当沿纵轴线B方向看时，下圆筒形区段延伸经过180° 的范围。根据图7a_7c的实施例与根据图6a_6c的实施例相似，但是区别在于这些容纳孔 14和16在两端具有直径缩小部分56、58。这些直径缩小部分保证了销50和52 (所述销在端头均具有紧固头60、6幻不会因为有加宽区段30和32而出现从容纳孔14和16滑出的危险。根据图和8b的实施例与根据图7a_7c的实施例的区别在于，所述圆锥形区段 30和32仅布置在容纳孔14和16的上和下区段中，按照与在图3a-3c、图4a、4b和图5a_5c 中举例示出的方式相似的方式。缩小部分56通过圆筒形突出部外设在各弹性体主体12的前侧和后侧上。在其它方面，根据图8a和8b的实施例对应于根据图7a_7c的实施例。根据图9a和9b的实施例对应于根据图6a_6c的实施例，其容纳孔14和16具有“调和”的倒圆形状，其具有回转双曲面体的侧表面，代替了一连串的圆锥形区段30、圆筒形区段34和圆锥形区段32。这也适用于根据图IOa和IOb的实施例，此时回转双曲面体的侧表面仅设置在容纳孔14和16的靠近Z轴的那些区段中。在侧边缘区内，容纳孔14和16具有圆筒形侧表面区段的形状。根据图Ila和lib的实施例对应于根据图8a和8b的实施例，但省掉了外设的收缩部分56和58。
权利要求
1.一种尤其用于机动车尾气系统的用于悬挂振动负载的装置(10)，其具有呈闭环状的弹性体主体(12)，所述弹性体主体具有相互对置的两个容纳孔(14、16)，所述两个容纳孔用于沿所述容纳孔(14、16)的各自纵轴线(A、B)分别容纳一个细长的悬挂销(50、52)， 其中，所述弹性体主体(1 设计成用于在经所述容纳孔(14、16)输入振动的情况下弹性变形，其特征在于，至少其中一个容纳孔(14、16)形成有至少一个这样的区段(30、32)，所述区段关于所述纵轴线朝向所述容纳孔的末端加宽。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述加宽区段(30、32)至少部分由截头锥体的侧表面、回转双曲面体的侧表面、回转抛物体的侧表面或者围绕各个容纳孔 (14、16)的纵轴线(A、B)回转的其它回转体的侧表面形成。
3.根据权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，沿所述容纳孔的纵轴线(A、B) 方向观察，所述加宽区段(30、3幻具有仅在局部加宽的区域。
4.根据权利要求3所述的装置(10)，其特征在于，沿所述容纳孔的纵轴线(A、B)方向观察，所述加宽的局部(30、3幻围绕垂直于所述纵轴线(A、B)延伸的竖轴布置，所述竖轴平行于第一基准面或者作为所述第一基准面的一部分，所述第一基准面包含这些容纳孔(14、 16)的两条纵轴线(A、B)。
5.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，所述至少一个容纳孔(14、 16)在其对置两端的每一端处形成有以下区段(30、32)，所述区段(30、3幻在所述纵轴线方向上朝向所述容纳孔(14、16)的相应末端加宽。
6.根据权利要求5所述的装置(10)，其特征在于，在所述容纳孔(14、16)的设于两端的两个加宽区段(30、3幻之间设有沿所述纵轴线(A、B)方向延伸的基本为圆筒形的区段 034)。
7.根据权利要求6所述的装置(10)，其特征在于，在朝向所述容纳孔(14、16)的末端加宽的至少一个区段(30、3幻和与之相接的所述圆筒形区段(34)之间的过渡区具有倒圆设计。
8.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，在所述纵轴线(A、B)方向上朝向所述容纳孔(14、16)的末端加宽的所述至少一个区段(30、32)在所述容纳孔(14、16) 的所述末端配设有另外的直径缩小部(56)。
9.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，至少一个容纳孔(14、16)在所述纵轴线(A、B)的方向上设有布置在所述装置(10)的径向靠外区域内的多个纵槽G2)。
10.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，所述弹性体主体(1 是利用加强机构GO)被加强的。
11.根据权利要求10所述的装置(10)，其特征在于，柔性加强嵌件、尤其是至少一个纺织丝线束GO)嵌埋在所述弹性体主体(12)内。
12.根据权利要求10或11所述的装置(10)，其特征在于，所述弹性体主体(1 在其径向靠外区域被加强带或加强环围绕。
13.根据前述权利要求之一所述的装置(10)，其特征在于，所述弹性体主体(1 沿径向在其闭环状区域内具有中心孔(18)，其中，布置在所述容纳孔(14、16)之间的一对相互面对的减振件O0、22)伸入所述中心孔(18)中。
14.根据权利要求13所述的装置(10)，其特征在于，每个减振件(20、2幻分别从具有其中一个容纳孔(14、16)的边缘区起径向朝内突出，并且每个减振件(20、2幻分别具有朝向另一减振件O0、22)的端面04J6)，其中，每个减振件(20、2幻在侧向上通过连接区域 (28)连接到所述弹性体主体(1 的闭环状区域。
15.根据权利要求14所述的装置(10)，其特征在于，所述连接区域08)至少在局部具有相对于所述弹性体主体(1 的闭环状区域减小的壁厚。
全文摘要
本发明涉及尤其用于机动车废气系统的用于悬挂振动负载的装置(10)，它具有环状闭合的弹性体主体(12)，该弹性体主体包括彼此对置的两个容纳孔(14、16)用于分别沿每个容纳孔的(14、16)纵轴线容纳一个细长的悬挂销，其中，该弹性体主体(12)设计成在经容纳孔(14、16)输入振动时弹性变形。根据本发明，至少其中一个容纳孔(14、16)形成有至少一个这样的区段(30、32)，所述区段关于纵轴线朝向所述容纳孔的末端加宽。
文档编号F16F3/08GK102596618SQ201080035319
公开日2012年7月18日 申请日期2010年8月4日 优先权日2009年8月10日
发明者A·拉特兹, K·克林多佛尔, 克劳斯·斯泰因迈耶 申请人:南德盘形接轴节工厂股份有限公司