优化滑柱上支座以便提供对上跳和回跳加载速率的弹性响应，该响应在预定行程范围上是对称并且是线性的。环形塔架由车身结构形成。中心支架附着于邻接该塔架的外部弹性部件，并且与外部弹性部件相对地使内部弹性部件附着于其上。轴承由中心支架支撑，而弹簧座由轴承支撑。套筒由滑柱轴容纳并附着于内部弹性部件。下部垫圈邻接内部弹性部件的下端。上部垫圈邻接内部弹性部件的上端。保持垫圈装配在滑柱轴上，其圆周具有保持垫圈弹性部件。这些元件共同调节以提供优化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种麦弗逊式滑柱类型的机动车悬挂系统，特别 涉及单个紧固件麦弗逊式滑柱的上支座。
技术介绍
机动车悬挂系统是这样构造的以致于车轮在车辆沿路面行 使时能够追随路面的高度变化。当遇到路面的上升时，滑柱响应为"上 跳(jounce)",其中车轮能够相对于车辆框架向上移动。在另一方面， 当遇到路面上的下降时，滑柱响应为"回跳(rebound)",其中车轮能够 相对于车辆的整体车身/框架结构向下移动。在上跳或回跳时，弹簧(即， 盘簧、片簧、扭转弹簧等)与车身结构结合以便为车轮相对于车辆车身 结构的相应垂直运动提供弹性响应。然而，为了防止车轮跳动和过度的 车身运动，减震器或者滑柱放置在车轮处用来緩沖车轮和车身的运动。 在美国专利US 5,467,971中公开了麦弗逊式滑柱的实例。所关心的是现有技术中用于麦弗逊式滑柱的单个紧固件滑 柱上支座，该上支座由密西根州底特律通用汽车公司的分公司，Adam Opel有限公司制造、并在图1中总的表示为10。该现有技术中的滑柱上 支座10与宽的、环形滑柱塔架(stmt tower) 12相接触，该滑柱塔架在其 下端(未显示)与机动车的车身结构相连。该现有技术中的滑柱上支座 IO特征在于环形锥圆顶M，该环形锥圆顶在塔架12内部嵌套地向下开口 并焊接于结合处16 (该锥形邻近结合处最小，远离结合处最大)。环形 的外部橡胶部件18具有邻接圆顶14的倾斜外表面18a。邻近圆顶14处在 外部橡胶部件18内，优选提供用来加固的环形金属插件20。环形沖压金 属支撑外壳22相对于圆顶14以嵌套关系(即，在横截面中为相对放置) 附着于外部橡胶部件18;环形内部橡胶部件24嵌套在支撑外壳22中并相 对于外部橡胶部件18在横截面中以处于相对配置的方式附着于支撑外 壳22,其中，上述附着是由内部和外部橡胶部件的模制工序引起的。在支撑外壳22的环形支架22a处，位于上部聚合物壳体26c 内部，是环形轴承26的上座圈26a。在下部聚合物壳体26d内部，轴承26的下座圈26b位于环形弹簧托架28处，其中上部和下部聚合物壳体共同 形成传统的迷宫式密封接触，并且弹簧托架定位和处理来自盘簧32和上 跳减震器34的载荷。在弹簧托架28的外圆周28a处(在该位置弹簧托架 具有小于滑柱塔架12直径但是超过圆顶14直径的直径)，形成有包括在 其上邻接盘簧32的橡胶隔离体30a的弹簧座30。在弹簧托架28的内圆周 28b处，邻近轴承26的是连接到上跳减震器34的连接机构28c。滑柱轴36 按照常规方式可往复地连接于滑柱壳体(未显示)使得在其响应于上跳 和回跳而相对于壳体往复时提供緩冲。管状的金属套筒35在滑柱轴的肩 部36a容纳滑柱轴36,其中该套筒附着于内部橡胶部件24 (由于前述的 模制工序)。在滑柱轴36的肩部36a处是下部垫圏38,该垫圈邻接于内 部橡胶部件24的下端24a和套筒35的下端。邻接套筒35上端的是同时邻 接内部橡胶部件24上端24b的上部垫圏40,其中上部垫圈通过拧紧到滑 柱轴36上的第 一螺母42固定到适当的位置。保持垫圏44安装在滑柱轴36 上并保持在第 一螺母和也拧紧到滑柱轴上的第二螺母46之间的适当位 置。在保持垫圏44的圆周处是保持垫圈橡胶部件48。图1A和1B是表示被认为是现有技术中的滑柱上支座10响应 于上跳和回跳的图表。在这方面，图1A给出了负载力与位移的图表50， 其中曲线52表明外部橡胶部件18对上跳的确定响应；图1B给出了负载力 相对于位移的图表60，其中曲线62表明现有技术中滑柱上支座10对上跳 和回浪夂的确定响应。根据图1A和1B，相对于现有技术中滑柱上支座10可以得出 几个结论。看出在上跳与回跳速率的比上是不对称的。如果引导上跳减 震器的力经过内部橡胶部件，会出现现有技术中滑柱上支座10的过行 程，其中现有技术中滑柱上支座在上跳方面将具有不可接受的大行程； 这或许就是为什么转而引导上跳减震器的力经过弹簧负载路径。后一个 负载路径装置不能使用单管滑柱(单管滑柱引导上跳减震器负载向上经 过滑柱杆，因此，其滑柱上支座在緩冲杆负载路径中要求适当高的负载 性能以便控制它们，由此只对将减震或阻尼负载结合到相同路径的单路 径滑柱上支座或双路径滑柱上支座是可能的)。当保持垫圈橡胶部件接 合滑柱塔架时，回跳速率突然变化。外部橡胶部件的轴向速率不能用来 调节现有技术中滑柱上支座10的轴向速率范围，内部橡胶部件在整个轴 向速率上几乎没有作用，其中外部橡胶部件的轴向速率由保持所要求的固有偏转来确定(保持目的是确保现有技术中滑柱上支座总是与滑柱塔 架下侧保持接触，外部橡胶部件的应变性允许保持垫圈和滑柱塔架分 离，由此在工作期间产生支座的自由运动)。相对于现有技术中滑柱上 支座10的径向速率范围，大的外部橡胶部件与内部橡胶部件串联作用并 在径向方向相对柔软。另外，当在车辆自重下加栽时，现有技术中滑柱 上支座1 O的设计高度位置随车重而变，使其难以将这种设计用到多种车 辆应用中(即，要求区分每个内部和外部橡胶部件的橡胶化学性质或硬 度测定，其中相对车重调节外部橡胶部件以便相对于滑柱塔架提供所要 求的保持垫圏间隙，而将内部橡胶部件调整为多少调节支座速率)。因此，在现有技术中需要的是对上跳和回跳具有优化的弹性响应的单个紧固件的紧凑型滑柱上支座。
技术实现思路
本专利技术是单个紧固件的紧凑型滑柱上支座，在下述方面优化 该支座其对于上跳和回跳加载速率的弹性响应在预定行程范围上是对 称和线性的、径向上是刚性的、对于各种车辆应用是可调节的并提供良 好的震动隔离。根据本专利技术的滑柱上支座被构造为与窄的环形滑柱塔架接 合，该滑柱塔架在其下端与机动车的车身结构相连。滑柱上支座包括环 形的中心支架。在中心支架的一侧是环形的外部弹性部件，而在中心支 架的另 一侧是环形的内部弹性部件，其中内部和外部弹性部件由于内部 和外部弹性部件的模制工序而附着于中心支架。外部弹性部件未附着地 邻接滑柱塔架。 一系列的坡形盘旋面(convolute)整体形成在外部弹性 部件的外圆周侧面和上表面。轴承的一个侧面(上侧面)位于中心支架，弹簧座位于轴承 的另一侧面(下侧面)，其中轴承和弹簧座大体上彼此垂直对齐。金属 套筒容纳滑柱轴，其中套筒附着于内部弹性部件(由于上述模制工序)。 下部垫圈邻接内部弹性部件的下端和套筒的下端。在套筒的上端是邻接 内部弹性部件上端的上部速率垫圏，其中上部速率垫圏通过螺旋到滑柱 轴上的第一螺母固定到指定位置。保持垫圈装配到滑柱轴上，并固定在 第 一螺母和同样螺旋到滑柱轴上的第二螺母之间的指定位置。在保持垫 圏的圆周上是保持垫圈弹性部件。内部、外部弹性部件和保持垫圈弹性部件的优选弹性材料是橡胶。在根据本专利技术的滑柱上支座的工作中，在上跳和回跳期间， 外部和内部弹性部件伸展或压缩，同时盘旋面的上部盘旋部分与塔架滚动接触(见下文)。首先将内部弹性部件调节到提供有效的震动隔离， 同时带有阻尼负荷反作用，而外部弹性部件提供辅助隔离以及轴向保持 和负荷反作用，同时维持高径向刚性。外部和内部弹性部件的元件配置 及成分是根据本专利技术的方法共同调节的，从而利用上跳和回跳运动范围 上的线性速率来提供滑柱上支座对上跳和回跳的对称响本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种优化的滑柱上支座和机动车的车身结构，包括： 环形塔架，具有塔架侧壁和塔架顶壁； 环形外部弹性部件，邻接所述塔架顶壁和所述塔架侧壁； 环形内部弹性部件； 环形中心支架，包括内部支架壁、外部支架壁和位于所述内部和外部支架壁之间的顶部支架壁，其中所述外部弹性部件附着于所述外部支架壁，而所述内部弹性部件附着于所述内部支架壁； 环形轴承，与所述中心支架的所述顶部支架壁互相连接； 弹簧座，与所述轴承互相连接，其中所述顶部支架壁、所述轴承和所述弹簧座相对于彼此均基本对齐并且都位于所述塔架内； 套筒，附着于所述内部弹性部件； 滑柱轴，由所述套筒容纳； 下部垫圈，固定于所述滑柱轴，所述下部垫圈邻接所述内部弹性部件的下端和所述套筒的下端； 上部速率垫圈，固定于所述滑柱轴，所述上部速率垫圈邻接所述内部弹性部件的上端和所述套筒的上端； 保持垫圈，大体邻近所述上部速率垫圈地固定到所述滑柱轴，所述保持垫圈具有与所述塔架的所述顶壁垂直对齐的圆周；和 保持垫圈弹性部件，附着于所述保持垫圈的所述圆周。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PA维诺库尔，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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