用於車輛車輪懸掛系統中的導軌元件的導引元件的製作方法

2023-04-24 19:35:26

專利名稱：用於車輛車輪懸掛系統中的導軌元件的導引元件的製作方法
用於車輛車輪懸掛系統中的導軌元件的導引元件本發明涉及一種用於車輛車輪懸桂系統中的導軌元件的導引元件， 其中所述元件之一基本上與車身固定地布置，而另 一元件基本上與車輪 固定地布置，並且在這些元件之間構造有能夠使導引元件在導軌元件上進行滑移運動的滑動支承結構。特別舉出未公開的德國專利申請DE 10 2004 048 789作為現有技術。傳統的車輪懸掛系統利用連杆和活節的動力鏈滿足在車輛車輪的 導引上的運動學和彈性運動學的要求，它將車輪支架並由此將車輪相對 車輛車身導引。為在行駛動力學和行駛舒適性上的高的要求已經使用了 例如雙4黃拉杆原理以及它的變型如空間連杆或者五連杆軸。此外已知的 現有技術利用構造成實體的、導引元件可以沿著它滑動的所謂導軌元件 構成車輪導引機構。則例如舊的德國專利文獻DE613 775提出了易操縱 的帶有在垂直方向的車輪導引機構的剛性軸，它通過直線的基本上垂直 定向並且與車輪支架剛性連接的導管構成，在它內部，支撐在剛性軸上 的主軸可以沿著滑移地導引。在結構上類似的單個車輪懸桂系統在美國 專利文獻US 2,992,013中公開。在開始所述的未^^開的德國專利申i青DE 10 2004 048 789中，具有構造成實體的所謂的導引元件可以沿著滑移地布置在它上面的導軌元 件的車輛車輪導引機構被進一步完善。特別在這一點上與所述的相對舊的現有技術不同，示出了空間彎曲延伸的導軌元件。滾動支承的導引元 件可以在它上面或者沿著它滑移，其中優選導軌元件固定在車身或者車 輛的車身上，而附屬的導引元件配屬相應的車輛車輪並因此固定在車輪 支架或者類似物上。(對此要指出，反向的配屬也是可行的)。在這個 專利文獻中此外指出了在導引元件和導軌元件之間的滑動支承結構的 可能性。就此現在對這種根據權利要求1前敘部分所述的在車輛車輪懸掛系 統中由導引元件和導軌元件組成的單元指出有利地構造的滑動支承結 構(等於本發明的任務)。該任務如此完成，即導引元件通過活節結構可旋轉運動和/或可擺轉 運動地在導軌元件上導引，在該活節結構內部布置有至少一個滑動軸承 環，該滑動軸承環以其通孔在導軌元件上導引。根據優選的實施方式， 該活節結構構造成橡膠襯套的形式或者球節的形式。有利的改進方案是 從屬權利要求的內容。為了獲得鑑於車輛行駛動力學有利的車輪導引，需要在空間上以不 恆定的半徑彎曲延伸的導軌，或者相應的導軌元件需要在不同的位置具 有不同的曲率。但是簡單的傳統的滑動支承解決方案對於這樣彎曲的導 軌是不能應用的。因此建議一種由合適的用於形成彎曲導軌所要求的角 度運動的活節和至少一個滑動支承元件的組合，該滑動支承元件布置在 這個活節或者相應的所謂活節結構中。對所述的滑動支承元件是指至少 一 個所謂的滑動軸承環，它支承在 活節結構的空心體中。利用該活節結構由此可以獲得導引元件相對導軌元件的至少略微 的旋轉運動和/或擺轉運動，當導引元件在至少不恆定地彎曲的導軌元件 上在導軌元件的縱軸線方向上滑移時，必須進行這種運動。對於擺轉運 動在此理解為導引元件繞著軸線的擺動，該擺轉運動在當前相關的、導 引元件相對於導軌元件所處的點中垂直於導軌元件的軸線，而旋轉運動 表示導引元件繞著當前相關的導軌元件的軸部段進行的旋轉。建議的活節結構現在應該可以實現上述運動，並且可以為此優選構造成彈性塑料(Elastomer)的橡膠襯套的形式或者球節的形式。在所謂 的"彈性塑料活節(Elastomer-Gelenk )"的情況下(等於橡膠襯套)，可 以設置內套管和與此同心的外套管，在它們之間設有產生需要的鉸接性 的彈性塑料層。在內套管內部可以設置所謂的滑動軸承環。在球節的情 況下與之相反可以將所謂的滑動軸承環設置在所謂的球檯空心體的內 部。在此一般稱由球引出的實體為球檯，它通過截斷兩個互相位於對面 的球部分而產生。然後所謂的球檯空心體可旋轉地支承在設置在導引元 件中或者在殼體中或者在殼體的套管內的球窩中，以形成球節。至少一 個布置在球檯空心體中的滑動軸承環在導軌元件上可滑移地導引，並由 此球檯空心體並且由此也殼體或者導引元件的套管也在導軌元件上導 引。類似地在開始所述的"彈性塑料活節"的情況下，所述的內套管和外套管都適用。在其它方面，活節結構也可以由球節和彈性塑料活節的組 合組成，例如這樣，即上面已經所述的彈性塑料活節或者橡膠襯套的的 外套管布置在球檯空心體中，或者構造成這樣，即使得彈性塑料活節實 際上支承在球節中。優選該導軌元件具有圓形的橫截面，這樣在滑動軸承環中的通孔與 此匹配同樣是圓形的，這使它可以特別在沿著導軌元件延伸的支承中附 加地繞著它的縱軸線旋轉。由於強度原因，滑動軸承環在此應該具有一 定的最小厚度或者高度(在導軌元件的縱軸線的方向看)。為了由此盡 管導軌元件的彎曲的部段，還可以獲得滑動軸承環通過導軌元件的盡可 能精確的導引，應該在滑動軸承環的內側的面對導軌元件的部段和它的 外側的面對球檯空心體或者所謂的橡膠襯套(等於彈性塑料活節)的內 套管的部段之間可以進行微量的相對運動。在 一種優選的實施方式中， 滑動軸承環自身可以為此具有彈性塑料環，在它上面在外側硫化金屬襯 套並且在內側^5危化塑料滑環，該塑料滑環以其內側面貼靠在導軌元件 上。通過金屬襯套，滑動軸承環(以它的整體)支承在已經提及的球檯 空心體中或者在橡膠襯套的內套管中，其中該橡膠襯套的內套管自身可 以是所述的金屬襯套，而彈性塑料環形成在構成所述內側部段的塑料滑 環和構成所述外側部段的金屬襯套之間的微量可滑移性。外側的金屬襯 套以及內側的塑料滑環優選通過硫化與彈性塑料環固定地連接。彈性塑 料環的彈性塑料層在此用於將力從塑料滑環傳遞到金屬襯套上，用於補償構件公差，並且可以獲得已經提到的滑動軸承環的內側部段相對它的 外側部段的微量的可滑移性，以及由此形成具有可變半徑的導軌。在導引元件和導軌元件之間要傳遞的力可能相對較高，因此滑動軸 承環由於強度原因必須相對較厚或者較高。儘管設置了彈性塑料材料， 由於彎曲的部段，這還是妨礙了精確導引，因此此外建議，多個滑動軸 承環疊置地布置，它們的各自在內側的面對導軌元件的部段由於相應的 彈性塑料環又可以相對彼此微量滑移，也就是在垂直於導軌元件的縱軸 線的方向上。這些用於形成需要的角度運動的多個滑動軸承環近似成組 地以其外側面，也就是說，以其背離於導軌元件的部段固定或者支承在 球檯空心體中或者橡膠襯套或者彈性塑料活節的內套管中。由於多個滑 動軸承環，提供了積木時組合系統的可能性，它根椐要傳遞的力設置相 應需要的滑動軸承環的數量，其中(再次)要指出，互相堆疊的彈性塑料環在外側不必在獨立的金屬襯套和類似物中固定，而是這個在外側包 圍著彈性塑料環的金屬襯套可以通過所述彈性塑料活節或者所述橡膠 襯套的內套管構成，或者通過球檯空心體自身構成。塑料滑環的橫截面優選這樣構造，即它產生力通過彈性塑料環到外 側的金屬襯套上的最優的繼續傳遞，其中傳遞的力的大小還依賴使用的 材料。考慮到塑料滑環在導軌元件的導軌上在所有可能的工作狀態下的 最好可能的貼靠，塑料滑環的內側面優選構造成導圓的，也就是說，設 有半徑。最後建議，由導引元件和導軌元件組成的整個單元，為了防止灰塵， 汙物和溼氣通過，優選通過兩個密封膜盒或者類似物密封。為此可以在 導引元件上布置至少一個基本上沿著導軌元件延伸的密封膜盒或者類 似物，通過該密封膜盒，在導引元件和導軌元件之間的空間在導引元件 在導軌元件上的整個可能的運動軌道上被遮蓋以防止汙物。優選該密封 膜盒構造成分開的，並且利用設置在導引元件上面以及設置在導引元件 下面的部分分別固定在導引元件或者在它的殼體上。下面本發明藉助優選的實施例進一步說明，其中

圖1概略地示出了根據本發明的導引元件連同球節以及附屬的導軌元件的 一 個部段的剖面；圖la稍微放大地示出了圖1的細節X;圖2在空間的半剖面圖中示出了附屬的滑動軸承環；圖3示出了多個滑動軸承環連同構成了球節一部分的球檯空心體的部段；圖4以相應的方式示出了多個在橡膠襯套的一部分中的滑動軸承 環，該橡膠襯套替代所述的球節構成所謂的"彈性塑料活節"；圖5a示出了一種另外的變型方案，在該方案中球節和彈性塑料活 節相組合；圖5b示出了上述變型方案的單個的滑動軸承環(不帶外側的金屬 襯套)；圖6示出了由導引元件和導軌元件組成的單元的外部視圖。 首先涉及圖1的是利用參考標記1標明的所謂的導軌元件，所謂的導引元件2在該導軌元件上可沿著滑移地導引。這兩個元件1、 2是汽 車的車輪懸掛系統的組成部分，其中導軌元件1以未示出的方式固定在 車輛車身上，而導引元件2同樣以未示出的方式與車輛的車輪連接。不 言而喻，如通常那樣，車輛車身在車輪上通過彈簧阻尼器結構支撐。車 輛車身和車輪之間的通常基本上在垂直方向上進行的相對運動，此外在其精確的運動形式中通過由導軌元件1和導引元件2組成的單元來確 定，其中導軌元件1構造成至少略微彎曲的，也就是說，由這個導軌元 件1預先確定的導軌於是空間彎曲地延伸。導引元件2具有殼體2a，在它的內部在根據圖1的實施例中設有這 裡以球節3，形式的活節結構3,該球節通過在殼體2a中加工的球窩3a 構成，在該球窩中可旋轉地支承著類似於球節的活節球的所謂球檯空心 體3b。在這個球檯空心體3b中布置有一組相互堆疊的滑動軸承環4, 它以其圓形的通孔4d (參見圖2)套在導軌元件1上，或者以其相應的 內部段穿過導軌元件1導引。這種滑動軸承環4的結構由圖2表明。所謂的內部段通過塑料滑環 4a構成，它的內側邊緣貼靠在導軌元件1上。這個塑料滑環4a利用外 側邊緣在彈性塑料環4b的內側邊緣上硫化，該彈性塑料環4b的外側邊 緣在金屬襯套4c上硫化。滑動軸承環4利用後者固定在球檯空心體3b 中或者在它的中心圓柱形缺口中，如由圖3得知，在該圖中截開地示出 了球檯空心體3b的一個部段。此外在此可以看出，多個滑動軸承環4 相互堆疊，其中這個堆疊不僅向上(如圖示)，而且向下(未示出)通 過擋蓋5封閉。這個滑動軸承環4的結構的意義和目的上面已經詳細說 明，其中這裡要重複的是，彈性塑料環4b首先應該保證單個塑料滑環 4a在垂直於導軌元件1的縱軸線的方向的微量的可運動性。替代球節3，，圖4示出了橡膠襯套3，，形式的活節結構3，它也可以 稱為彈性塑料活節3"。橡膠襯套3"或者彈性塑料活節3"形式的活節結 構3由空心圓柱形的外套管3c組成，同心地在該內套管內在彈性塑料 層3d的中間層之下連接有內套管3e。在這個空心圓柱形的內套管3e內 部 - 類似於根據圖3的球檯空心體3b -布置有相互堆疊的，分別由塑料 滑環4a、彈性塑料環4b以及所謂的金屬襯套4c構成的滑動軸承環4以 及上部(以及未示出的下部)的擋蓋5。圖5a示出了球節3，和彈性塑料活節3"的組合，其措施是彈性塑料活節3"的外套管3c作為球節3，的組成部分支承在球檯空心體3b內。 對於這種實施例不同於根據圖2、 3的實施方式的是，相互堆疊的滑動 軸承環4的所謂金屬襯套4c作為(對所有的滑動軸承環4 )一體的構件， 同時承擔彈性塑料活節3"或者橡膠襯套3"的內套管3e的功能，這特別 顯示出安裝空間的優點。根據圖5b單個滑動軸承環4由此不具有自己 的*屬^十# 4c。在圖1中此外示出了具有上半部分6a和下半部分6b的分成兩部分 的密封膜盒6，它將由導軌元件1和導引元件2組成的單元對外遮蓋。 密封膜盒6的部分6a和6b以其面對導引元件2的端部固定在導引元件 2的夾緊槽7中，並且以類似方式以另外一端固定在導軌元件1上(也 參見圖6)。對於導引元件2在汽車車輪懸掛系統中的導軌元件1上的支承，所 建議的滑動支承解決方案使空間彎曲的導軌稱為可能，這特別對車輪懸 桂系統是必需的。此外相對同樣可行的滾動支承解決方案存在成本、重 量和在表面性能上的要求以及導軌的尺寸穩定性等問題上的優點，其中 還要指出，完全可以構造與上述說明不同的大量細節結構，而不會離開 權利要求的內容。附圖標記列表1導軌元件2導引元件2a殼體3活節結構3，球節3"橡膠襯套/彈性塑料活節33球窩3b球檯空心體3c外套管3d彈性塑料層3e內套管4滑動軸承環4a塑料滑環4b彈性塑料環4c金屬村套4d通孔5擋蓋6密封膜盒6a上部分6b下部分7夾緊槽
權利要求
1.用於車輛的車輪懸掛系統中的導軌元件(1)的導引元件(2)，其中所述元件(1或2)之一基本上與車身固定地布置，而另一元件(2或1)基本上與車輪固定地布置，並且在這些元件(1，2)之間構造有能夠使導引元件(2)在導軌元件(1)上進行滑移運動的滑動支承結構，其特徵在於，所述導引元件(2)通過活節結構(3)可旋轉運動和/或可擺轉運動地在導軌元件(1)上導引，在所述活節結構之內布置有至少一個滑動軸承環(4)，該滑動軸承環以其通孔(4d)在導軌元件(1)上導引。
2. 根據權利要求1所述的導引元件，其特徵在於，所述活節結構(3) 構造成橡膠襯套(3")的形式。
3. 根據權利要求1所述的導引元件，其特徵在於，所述活節結構(3) 構造成球節(3，)的形式，必要時具有橡膠襯套。
4. 根據前述權利要求中任一項所述的導引元件，其特徵在於，所述 滑動軸承環(4)支承在球節(3，)的球檯空心體(3b)內或者橡膠襯套(3")的內套管(3e)中。
5. 根據前述權利要求中任一項所述的導引元件，其特徵在於，所述 在滑動軸承環(4)中的與導軌元件(1)的橫截面相匹配的通孔(4d) 是圓形的。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的導引元件，其特徵在於，多個 滑動軸承環(4)疊置地布置，並且至少以其面對導軌元件(1)的部段 基本上垂直於導軌元件(1)的縱軸線可微量滑移地布置在球檯空心體(3b)中或者在內套管(3e)中。
7. 根據前述權利要求中任一項所述的導引元件，其特徵在於，所述 滑動軸承環(4)具有彈性塑料環(4b)，在該彈性塑料環上在外側硫 化有金屬襯套(4c)，而在內側硫化有塑料滑環(4a),該塑料滑環以 其內側面貼靠在導軌元件(1 )上。
8. 根據權利要求7所述的導引元件，其特徵在於，所述塑料滑環 (4a)的內側面構造成導圓的。
9. 根據前述權利要求中任一項所述的導引元件，其特徵在於，在所 述導引元件(2)上布置有至少一個基本上沿著導軌元件(1 )延伸的密 封膜盒(6)或者類似物，通過該密封膜盒使得在導引元件(2)和導軌元件(1 )之間的空間在導引元件(2)在導軌元件(1 )上的整個可能 的運動軌道上被遮蓋以防止汙物。
10.根據權利要求9所述的導引元件，其特徵在於，所述密封膜盒 (6)構造成分開的，並且具有設置在導引元件(2)之上以及設置在導 引元件(2)之下的部分(6a, 6b)。
全文摘要
本發明涉及一種用於車輛的車輪懸掛系統中的導軌元件(1)的導引元件(2)，其中所述元件之一基本上與車身固定地布置，而另一元件基本上與車輪固定地布置，並且在這些元件之間構造有能夠使導引元件在導軌元件上進行滑移運動的滑動支承結構。所述導引元件(2)通過活節結構(3)可旋轉運動和/或可擺轉運動地在導軌元件(1)上導引，在所述活節結構之內布置有至少一個滑動軸承環(4)，該滑動軸承環以其通孔(4d)在導軌元件(1)上導引。所述活節結構可以構造成橡膠襯套(3」)或者球節(3』)。優選在所謂的球檯空心體(3b)中疊置地布置多個滑環，並且至少以其面對導軌元件的部段基本上垂直於導軌元件的縱軸線可微量滑移地布置。由此實現一種彎曲延伸的導軌。
文檔編號B60G7/00GK101282848SQ200680037056
公開日2008年10月8日 申請日期2006年10月5日 優先權日2005年10月5日
發明者A·斯滕詹伯格, C·埃爾伯斯, G·戈德特, H·西默, M·厄索伊, M·洛厄, P·霍夫曼 申請人:Zf腓特烈港股份公司