用于车辆减震器的弹簧元件、车辆减震器以及具有车辆减震器的车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆减震器的弹簧元件(1)。本发明专利技术特别涉及这样的弹簧元件(1)，所述弹簧元件具有一个纵向轴线(L)和沿着所述纵向轴线(L)延伸的一个基体(3)，所述基体能够在未压缩的基本状态和在所述纵向轴线(L)的方向上压缩的状态之间弹性变形；一个凹槽(5)，所述凹槽环绕在所述基体(3)的外侧；以及一个支撑环(7)，所述支撑环被布置在所述凹槽(5)中，其中在所述基体(3)的所述基本状态下，在所述支撑环(7)和所述基体(3)之间在所述凹槽(5)中形成多个切口(9)。本发明专利技术还涉及一种车辆减震器、一种车辆，以及所述弹簧元件在所述车辆减震器和所述车辆中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆减震器的弹簧元件、车辆减震器以及具有车辆减震器的车辆本专利技术涉及一种用于车辆减震器的弹簧元件。本专利技术还涉及一种具有这样的弹簧元件的车辆减震器，并且涉及一种具有这样的减震器的车辆，特别是乘用机动车辆。上文指定的类型的弹簧元件通常是已知的。它们被用在汽车内，例如在底盘内部。它们特别是被用作减振弹簧元件。除了经常基于金属弹簧和/或压缩气体元件的主减震器之外，几乎总是还使用优选地由弹性材料制成的另外的弹簧元件(附加减震器)。这些弹簧元件通常是中空体，所述中空体被同心地形成并且沿着弹簧轴线具有不同的直径和/或壁厚。原则上，这些弹簧元件也可以充当主减震器，但是它们经常与主减震器结合来承担端部止动功能。在此，它们通过形成或增强车辆悬架的渐进特性来影响装有弹簧的轮的力-位移特性曲线。以此方式，可以减小车辆的俯仰效果并且增强滚动支撑。特别的是，通过几何配置优化起始刚度，这对车辆的悬架舒适性起着至关重要的作用。此功能提高驾驶舒适性并且确保最大的驾驶安全性。几何形状的特定配置在使用寿命期间产生几乎恒定的部件属性。附加弹簧的三维配置的一个困难在于力吸收的经常期望的、特别柔性的启动(Einsatz)，其也被称为弹簧元件的柔性启动。为了实现这样的柔性启动，例如，公开的申请DE102004049638描述了环绕的弯曲唇缘，其也被称为“花形”。然而，弯曲唇缘的延伸因为附加弹簧的几何形状而受到限制，以使得柔性启动也可以仅在非常狭小的范围内变化。此具有弯曲唇缘的成形也仅在某种程度上适合于特别高的载荷。此外，弯曲唇缘在主要使用发泡方法实现的制造中具有显著缺点。在发泡过程中，弹簧元件的腔通常由一个芯限定，必须在硬化之后将弹簧元件从该芯拉出。在此过程中出现的紧密贴合的弯曲唇缘的载荷导致显著的浪费。另一个缺点在于与弯曲唇缘的制造相关联的昂贵的去毛刺操作。在开篇提及的类型的弹簧元件被设计用作端部止挡阻尼器，优选地具有渐进的力/位移特性曲线。这意味着当压缩开始——从弹簧元件的未压缩的基本状态开始时，最初仅需要施加少量的力来引起变形。随着渐进地压缩弹簧元件，材料的刚度也不断增加。已经变得明显的是，已知的弹簧元件的刚度的增加不具有严格单调上升的轮廓，而是在变形的开始区域中，也就是说在力/位移特性曲线的梯度仍然非常低的区域中，刚度呈现中间最大值，并且在特性曲线轮廓以渐进方式强烈上升之前，在经过该最大值之后首先再次减小。在某些情况下，在弹簧元件被安装在车辆减震器中的状态下，借助于加速度传感器由设置在车辆中的测量系统也可以感知此特性曲线行为。关于上文描述的现象，在开篇提及的弹簧元件的情况下，需要优化力/位移特性曲线的特性曲线或刚度曲线。因此，本专利技术所基于的目的在于改进在开篇提及的类型的弹簧元件中的压缩行为。特别的是，本专利技术所基于的目的在于当弹簧元件的压缩开始时使刚度曲线平滑。本专利技术通过提出一种用于车辆减震器的弹簧元件解决在开篇所提及的类型的弹簧元件中的本专利技术所基于的问题，所述弹簧元件具有：一个纵向轴线和一个沿着所述纵向轴线延伸的基体，所述基体能够在未压缩的基本状态和在所述纵向轴线的方向上压缩的状态之间弹性变形；一个凹槽，所述凹槽环绕在所述基体的外侧；以及一个支撑环，所述支撑环被布置在所述凹槽中，其中在所述基体的所述未压缩的基本状态下，在所述支撑环和所述基体之间在所述凹槽中形成一个或多个切口(Aussparungen)。根据本专利技术设置所述支撑环，用于在压缩增加时增加所述弹簧元件的刚度，并且用于确保高度渐进的压缩行为。特别的是，所述支撑环增加了使用寿命，因为横向延伸被限制。所述基体的材料被保护并且附加的外形尺寸被建立。外形尺寸在此被理解为在所述基体的最大压缩时在所述纵向轴线的方向上仍然保持的延伸。所述支撑环局部地增加了所述弹簧元件的刚度，因为所述弹簧元件在所述支撑环的区域中仅可以困难地在径向方向上延伸。本专利技术在此利用了以下认识：由于一个或多个切口，所述支撑环的效果能够适度地发生。随着所述弹簧元件从未压缩的基本状态渐进地变形到压缩状态，所述弹簧元件的材料一方面在所述纵向轴线的方向上偏转，而另一方面也在径向方向上向外偏转。由于在所述支撑环和容纳所述支撑环的凹槽之间设置一个或多个切口，最初自由空间仍保留在所述切口中，在所述自由空间中所述弹簧元件的材料可以相对容易地偏转。由于在变形期间材料寻求最小阻力的路径，因此所述弹簧元件的启动行为在所述弹簧元件的压缩过程期间恰好在开始压缩的区域中得到改善，并且使刚度曲线平滑。刚度曲线在此被理解为力/位移曲线随时间的导数。仅在所述切口基本上完全地由所述弹簧元件的材料填充之后，所述支撑环的支撑效果才能充分起作用，并且力/位移特性曲线呈现其高度渐进的轮廓。在根据本专利技术的弹簧元件的优选实施方案中，以以下形式形成所述切口：圆柱形的、部分圆柱形的或中空圆柱形的凹处；圆锥形逐渐变细的凹处；部分圆锥形的凹处；多边形的或部分多面体形的凹处或多个这些形状的组合。术语“圆锥形逐渐变细的凹处”应被理解为这样的凹处，其在凹处的基部的方向上以逐渐变细的方式延伸并且在一定程度上对应于负截头圆锥体。部分多面体形的凹处还优选地具有在凹处的基部的方向上变得更小的一个自由横截面。部分球形的凹处是特别优选的。这些已经证明由于它们的变形行为有利于使刚度轮廓平滑。在另一个优选实施方案中，多个切口被设置并且被布置成均匀地分布在所述凹槽的圆周上。优选地，在所述凹槽的圆周上布置3、4、6、8、10、12、15、16、20或更多个切口，这些切口可以彼此间隔开或替代地优选地彼此合并。在优选实施方案中，所述基体部分地或完全地由弹性体构成，优选地由橡胶和/或多异氰酸酯-聚加成产物构成。在此，所述弹簧元件可以由一个弹性体构成，但是它也可以由多个弹性体构成，所述多个弹性体以层的形式、以壳体形式或以其他形式存在或也可以彼此混合存在。多异氰酸酯-聚加成产物优选地基于微孔聚氨酯弹性体、基于热塑性聚氨酯或基于这两种材料的组合形成，如果必要的话，这两种材料可以含有聚脲结构。在一个优选实施方案中具有根据DIN53420的200kg/m3至1100kg/m3、优选地300kg/m3至800kg/m3的密度、根据DIN53571的2N/mm2、优选地2N/mm2至8N/mm2的抗拉强度、根据DIN53571的300％、优选地300％至700％的伸长率以及根据DIN53515的优选地8N/mm至25N/mm的撕裂强度的微孔聚氨酯弹性体是特别优选的。所述弹性体优选地是基于聚异氰酸酯聚加成产物的微孔弹性体，优选地具有直径为0.01mm至0.5mm、特别优选地0.01至0.15mm的孔。基于聚异氰酸酯聚加成产物的弹性体以及其生产通常是已知的并且被多次描述，例如在EP-A62835、EP-A36994、EP-A250969、DE-A19548770和DE-A19548771中。通常通过使异氰酸酯与对异氰酸酯反应的化合物反应来进行生产。基于多孔聚异氰酸酯聚加成产物的弹性体通常在模具中生产，在该模具中反应性起始组分彼此反应。在此可行的模具一般是常规模具，例如金属模具，所述模具基于它们的形状确保根据本专利技术的弹簧元件的三维形状。在一个实施方案中，轮廓元件被直接集成在浇铸工具中；并且在另一个实施方案中，它们本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆减震器的弹簧元件(1)，具有一个纵向轴线(L)和一个沿着所述纵向轴线(L)延伸的基体(3)，所述基体能够在未压缩的基本状态和在所述纵向轴线(L)的方向上压缩的状态之间弹性变形，一个凹槽(5)，所述凹槽环绕在所述基体(3)的外侧，以及一个支撑环(7)，所述支撑环被布置在所述凹槽(5)中，其中在所述基体(3)的所述基本状态下，在所述支撑环(7)和所述基体(3)之间在所述凹槽(5)中形成一个或多个切口(9)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.27 EP 16171690.71.一种用于车辆减震器的弹簧元件(1)，具有一个纵向轴线(L)和一个沿着所述纵向轴线(L)延伸的基体(3)，所述基体能够在未压缩的基本状态和在所述纵向轴线(L)的方向上压缩的状态之间弹性变形，一个凹槽(5)，所述凹槽环绕在所述基体(3)的外侧，以及一个支撑环(7)，所述支撑环被布置在所述凹槽(5)中，其中在所述基体(3)的所述基本状态下，在所述支撑环(7)和所述基体(3)之间在所述凹槽(5)中形成一个或多个切口(9)。2.根据前述权利要求之一所述的弹簧元件(1)，其特征在于，以以下形式形成所述切口(3)-圆柱形的、部分圆柱形的或中空圆柱形的凹处，-圆锥形逐渐变细的凹处，-部分圆锥形的凹处，-多边形的或部分多面体形的凹处或多个这些形状的组合。3.根据前述权利要求之一所述的弹簧元件(1)，其特征在于，多个切口(9)被设置并且被布置成均匀地分布在所述凹槽(5)的圆周上。4.根据前述权利要求之一所述的弹簧元件(1)，其特征在于，所述基体(3)部分地或完全地由弹性体构成，优选地由橡胶和/或多异氰酸酯-聚加成产物构成。5.根据前述权利要求之一所述的弹簧元件(1)，其中在所述支撑环(7)和所述一个或多个切口(...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·赛伊摩尔曼，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE