用于液压弹性轴承的弹簧功能部件及液压弹性轴承的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于液压弹性轴承的弹簧功能部件和液压弹性轴承。弹簧功能部件包括：安装内连接件；安装外连接件，径向环绕所述安装内连接件；弹簧本体，其界定用于容纳阻尼流体的至少两个工作腔室并将安装内连接件和安装外连接件彼此耦接，以便允许安装内连接件与安装外连接件之间的相对可移动性；以及支承框架，环绕由诸如塑料或金属的刚性材料制成的安装内连接件，在所述支承框架上保持有至少一个径向止动件，其中，所述径向止动件可从预组装状态移位至最终组装状态，在所述预组装状态，径向止动件的止动端部相对于安装内连接件的一侧或安装外连接件的一侧上的止动对立件脱离接合，在所述最终组装状态，止动端部与止动对立件接合。
【专利说明】用于液压弹性轴承的弹簧功能部件及液压弹性轴承
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于液压弹性轴承的弹簧功能部件，特别是用在机动车中。液压弹性轴承可以用来例如安装横梁(横向构件)或控制臂，特别是叉杆。当用作横梁轴承时，提供几个液压弹性轴承(具体为四个液压弹性轴承)的布置，这些液压弹性轴承将安装在机动车上的四个固定安装位置处。在安装状态下，所述布置的液压弹性轴承被设置成，使得它们的轴向方向与竖直方向重合。
【背景技术】
[0002]当允许和阻碍一振动负荷部件(诸如机动车部件)相对于车身的相对运动时，通常使用液压弹性轴承。由于弹性材料的使用，液压弹性轴承提供复位弹簧力以及通过轴承中的耗散损失所主动产生的阻尼力。
[0003]通常，弹簧功能部件具有一安装内连接件，通过该安装内连接件，轴承将被安装在施加有振动负载的部件(诸如机动车的车身)上。另一部件(诸如待连接到机动车车身的机动车部件)通常通过一安装外连接件而固定到弹簧功能部件。也可以考虑弹簧功能部件到机动车车身和机动车部件的反向连接。弹簧本体将该安装连接件耦联于彼此，以便允许该安装连接件之间的相对可移动性。所述弹簧本体至少部分地限定了两个工作腔室，用于容纳阻尼流体。工作腔室可通过连接通道而彼此流体地连通，以仍允许在工作腔室之间进行流体交换(其限定的横截面变窄)并由工作腔室之间的流动产生耗散损失。已知的是，通过调整工作腔室布置的流动共振来固定阻尼性能。
[0004]在液压弹性轴承中，必须将该安装连接件相对于彼此的最大移动幅度保持在限度内，以避免任何过冲以及因此对弹簧本体造成的结构损坏。为此，使用贴附在该安装内连接件的侧面上的径向弹性止动件。已经发现，位于安装内连接件上的径向止动件或者不具有足够的疲劳强度或者如果其表面延伸足够大则仅具有足够的强度。安装内连接件侧面上的这种径向止动件需要在轴向方向上具有增大的安装空间，用于液压弹性轴承。替代地，可设置成，将分离的弹性径向止动件插入到位于外套筒的内侧上的相应的工作腔室内。为此，为了安装单独的径向止动件，必须将支承框架配置为多部分，以形成进入工作腔室内部的通道。
[0005]在液压弹性轴承的许多径向止动件中，止动功能仅在安装内连接件与安装外连接件之间具有自由运动时实现。而且，止动功能仅在冲击之后(特别是弹性径向止动件弹性变形到一定程度时)才发生。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是，克服现有技术的缺点，特别是，提供一种具有快速实施径向止动功能的液压弹性轴承，它尤其是制造简单且具有足够的疲劳强度。
[0007]该目的通过权利要求1的特征来解决。
[0008]根据这一点，提供了一种用于液压弹性轴承的弹簧功能部件，尤其是用于将机动车部件连接至机动车车身。该弹簧功能部件具有:安装内连接件，用于将轴承特别是安装在车辆车身(例如，车身凸缘或螺栓)上；以及安装外连接件，用于将弹簧功能部件特别是安装在机动车部件上或安装在待连接至机动车部件的衬套上，例如可以设计成一个构件，作为机动车部件的一部分。安装内连接件可由刚性材料(诸如塑料或金属，最好是铝)的内接头形成。可替换地，可以排他地通过在液压弹性轴承的弹性本体中的凹口形成该安装内连接件，而不使用刚性内接头。安装外连接件可以例如是弹簧功能部件的周向外侧面，弹簧功能部件优选地以其可被牢固地压入到一个独立的连接部件(诸如机动车部件的套筒或衬套)的方式设计。如果衬套被设计为与机动车部件分离的液压弹性轴承的外接头，则功能性液压弹性轴承通过将根据本发明的弹簧功能部件组装(例如压入)到衬套中而实现。此外，根据本发明的液压弹性轴承具有围绕由刚性材料(诸如塑料或金属，最好是铝)制成的该安装内连接件的套筒状支承框架。根据轴承的设计，闭合的周向支承框架可以为圆柱形、椭圆形或多边形。所述支承框架限定了轴向方向，并且被设计成环形的且封闭为加强套筒，以便形成足够刚性的笼式结构，该结构用来稳定弹簧本体的形状或使之加强。支承框架可形成该安装外连接件或基本上刚性地连接到其上。弹簧功能部件包括特别是由弹性材料制成的弹簧本体，其部分地界定用于容纳阻尼流体的至少两个工作腔室。所述工作腔室可通过连接通道彼此连通，以便允许工作流体在工作腔室之间的交换。弹簧本体将该安装内连接件耦联于该支承框架，以允许安装内连接件与支承框架之间的相对移动。由于安装内连接件与支承框架之间的弹性相对可移动性，工作腔室以取决于负载的方式变形，其结果是，在工作腔室之间发生扩散流体的流动交换。
[0009]弹簧功能部件可具有朝着其径向外侧开口的至少一个径向开口，用于所述至少两个工作腔室中的每一个，相应的一个工作腔室通到所述径向开口。对于工作腔室在弹簧功能部件的径向开口处的封闭，可提供径向环绕位于安装外连接件上的支承框架的连接部件(诸如液压弹性轴承的外接头)，例如，外部衬套，该连接部件以流体密封方式封闭弹簧功能部件的径向开口。支承框架不具有这种功能，它用于加强弹簧功能部件的贯通开口，并且允许接近，用于形成工作腔室的内部和位于其中的每个相应的径向止动件。液压弹性轴承的外接头或待安装的机动车部件的衬套插座(它取代了外接头)也可用来在径向开口处密封工作腔室。
[0010]根据本发明，在预组装状态，支承框架保持所述至少一个径向止动件处于完全可移动。径向止动件例如可通过在弹性联接件上方的支承框架上模制或喷涂弹性突起而保持在支承框架上，该弹性联接件可被配置为例如一周向薄膜铰接件。为了形成弹簧功能部件的预组装状态，将支承框架插入到硫化成形工具中，并被过模制(overmould),径向止动件与弹性联接件形成在一起。可替换地，径向止动件可包括刚性底板，该底板首先独立于支承框架制造，但进而通过将刚性底板与支承框架一起插入到硫化工具中而在结构上连接于所述支承框架，并且弹性突起与弹性联接件一起模制在支承框架上和底板上。在该实施例中，在硫化过程之后以及在实现预组装状态之后，由底板和弹性突起构成的径向止动件弹性地且可移动地固定于支承框架。当底板被单独定位时，对于支承框架和底板，可以使用不同的刚性材料。例如，塑料可用于底板，而支承框架由轻质金属(诸如铝，优选为压铸铝或钢板)制造。刚性材料的逆选择或相同的材料也可以用于底板和支承框架。通过在支承框架与径向止动件的底板之间提供例如预定断裂腹板或预定弯曲腹板，还可以将支承框架与径向止动件的底板制成一体构件。
[0011]在本发明的一个优选实施例中，弹簧功能部件具有精确地布置在直径相对位置的两个径向止动件，以便将运动限制在线性径向方向上。
[0012]径向止动件的弹性突起可保持在支承框架的内侧面或外侧面上，特别是模制在其上，这取决于所述至少一个径向止动件是否将路径限制在向外或向内的径向方向上。
[0013]所述至少一个径向止动件可从预组装状态转移进入最终组装状态，在预组装状态，径向止动件的止动端部相对于该安装内连接件一侧或该安装外连接件一侧上的止动对立件暴露或与其脱离接合，在最终组装状态，止动端部接合或抵靠止动对立件。在弹簧功能部件的组装期间，通过使用弹簧功能部件的液压弹性轴承的实际操作，促使所述至少一个径向止动件的可移动性。在弹簧功能部件的安装(特别是插入)过程中，排他地，所述至少一个径向止动件被强制从稳定的预组装位置进入最终组装状态。在最终组装状态，根据本发明，所述至少一个径向止动件耗尽其组装可移动性且就位于固定位置，在该固定位置，所述至少一个径向止动件仍具有止动可移动性，据此，径向止动件的弹簧本体可塑性变形，以便将液压弹性轴承的操作运动限制在特定径向方向上。
[0014]在预组装位置，所述至少一个径向止动件的止动端部因而位于距止动对立件一定距离处，当弹簧功能部件安装在期望使用位置时，止动端部与止动对立件才进行止动接合。根据本发明，使用可通过弹簧功能部件的径向开口突出到其内部的适当硫化成形工具，可以形成具有自由止动端部的不同的径向止动件轮廓，其中，液压弹性工作状态，即在实现最终组装状态之后，避免了安装内连接件与安装外连接件之间的无止动移位路径，因为止动件由于其安装可移动性而直接接合止动对立件，无需作用操作负载。另外，也可以通过弹簧本体的适当尺寸和/或位移，使径向止动件自身的弹性弹簧本体处于径向压缩预应力或预压缩下，使得即使在径向止动件在径向作用方向上具有较短移位的情况下，路径限制作用也是明显的。
[0015]当径向止动件从安装外连接件径向向内延伸时，在安装内连接件的区域中实现止动对立件，或者当径向止动件从安装内连接件径向向外延伸时，在安装外连接件的区域中实现止动对立件。径向止动件优选地从支承框架径向向内延伸，以便与例如可由刚性内套筒形成的安装内连接件上的止动对立件配合。
[0016]根据径向止动件和止动对立件是如何配置的，通过根据本发明的措施(止动端部从预组装组件进入最终组装状态的可移动性)，在达到最终组装位置时，可既在径向止动件的弹性弹簧本体中，也在止动对立件的弹性对立本体中，建立压缩应力。
[0017]在本发明的一个优选实施例中，通过使弹簧功能部件进入到最终组装位置而在弹性径向止动件中和/或在弹性止动对立件中实现的静态预压缩是可调节的，这种调节通过在预组装状态和最终组装状态之间固定支承部分的位移而实现。
[0018]在本发明的进一步发展中，支承框架具有可以是套筒形状的刚性基本框架。套筒形状的基本框架的径向的外轮廓和/或内轮廓可以是圆柱形或者至少限定无阶梯的优选为圆柱形的包络曲线。在本发明的进一步发展中，在预组装状态，径向止动件的与止动端部相对的基座径向突出超过套筒形状的径向的外轮廓和/或内轮廓。突出的突伸的周缘确定径向止动件在预组装状态与最终组装状态之间的位移。在最终组装状态，径向止动件优选地完全位于套筒形状的基本框架的径向的外轮廓和/或内轮廓的一个径向侧面上。于是实现了移位，从而径向止动件的基座的径向凸出部分被径向抵压并推入最终组装位置，例如，在压入用于弹簧功能部件的插座中的过程中，该插座形成为在形状上与套筒形状的基本框架互补。
[0019]优选地，至少一个安装连接件由具体是基本框架的背离止动对立件的圆柱形轮廓形成，使得弹簧功能部件可以简单地插入相应圆柱形插座中，由此实现径向止动件从预组装位置到最终组装位置的有限移位。
[0020]径向止动件的基座可由弹性体形成，其中，所述基座经由弹性腹板(诸如，弹性薄膜铰接件)连接到支承框架，使得在预组装状态，径向止动件可移动地保持在支承框架上。在安装弹簧功能部件期间，可弹性移动的径向止动件被迫进入最终组装位置，在该位置，径向止动件失去其安装可移动性。
[0021]在本发明的进一步发展中，径向止动件具有底板和弹簧本体，所述弹簧本体具有止动端部，该弹簧本体固定于底板的面向止动对立件的内侧。所述底板由刚性材料(诸如塑料或金属)形成，而弹簧本体可利用弹性材料实现。
[0022]在本发明的一个优选实施例中，在预组装状态，底板通过预定断裂点或预定弯曲点(诸如，预定断裂腹板或预定弯曲腹板)保持在支承框架的刚性基本框架上，或者对于与支承框架分开制成的底板，经由弹性联接件(诸如，弹性薄膜铰接件)保持。
[0023]预定断裂点或预定弯曲点设计为，当实现最终组装状态时，允许底板相对于基本框架具有限定的移位。可替换地，在预组装状态，底板通过弹性桥或弹性薄膜铰接件可移动地连接，其中，在最终安装状态，底板与基本框架摩擦接触或非正性的接触(non-positivecontact)。对于这种情况，对于底板和支承框架,可使用不同的刚性材料。
[0024]优选地，对于径向止动件从预组装状态到最终组装状态的移位，可自由接近底板的背离止动对立件的驱动侧，以便将所需安装力引入径向止动件中。在弹簧功能部件插入过程中，底板仅通过安装力移动和作用。优选地，驱动侧(至少在一些部分中但优选地在其整个区域上)形成为基本框架的径向的外轮廓和/或内轮廓的轮廓延续，以便实现例如简单地插入到安装衬套中，以形成液压弹性轴承。驱动侧可以部分地是圆柱形的。
[0025]在本发明的进一步发展中，底板特别具有中心弯曲部，该弯曲部径向延伸至上面固定有弹簧本体的止动对立件。该弯曲部可伸入工作腔室中的一个。
[0026]在本发明的进一步发展中，刚性底板和刚性基本框架在达到最终组装位置时进行止动接触，使得本质上防止了所述至少一个径向止动件的进一步移位。在达到最终组装位置之后，自然希望并且实现由液压弹性轴承的操作导致的所述至少一个径向止动件的弹性变形。安装移位的限制开始于达到预定的径向位移。优选地，通过接触基本框架和底板中的一些部分而形成该位移。优选地，基本框架的止动部分可布置为，邻近预定断裂点或预定弯曲点或弹性桥。底板的止动部分可通过刚性底板的周向边缘实现，该周向边缘优选地环绕中央设置的弯曲部。
[0027]在本发明的一个优选实施例中，在最终安装状态，特别是由于预定断裂腹板的断裂，径向止动件(特别是其底板)通过摩擦或非正性方式连接至支承框架。由此确保，止动力可以可靠地且以力传递方式从该安装内连接件传输到该安装外连接件，反之亦然。应当清楚，刚性底板可牢固地接合基本框架，可选地，通过置于其间的弹性层。
[0028]在本发明的一个优选实施例中，支承框架具有用于每个工作腔室的一对径向通道或开口，所述径向通道或开口直径相对地设置，特别是在径向方向上，并且在支承框架的外侧上，特别是穿过支承框架的路线中，径向通道或开口形成为大致与相应的径向开口一致，和/或相对于支承框架的径向平面而镜像对称。相应的一个径向止动件设置在成对的径向通道之间。所述径向通道也可以分别设置，用于设置接近开口，主要用于允许成形工具进入由支承框架限定的内部区域，以便在弹性体的形成期间，形成内轮廓以及径向止动件。在液压弹性轴承的制造过程中，在形成弹性体以及径向止动件之后，径向通道以流体密封方式被内接头或外接头(诸如，内套筒或外套筒)封闭。为此目的，径向通道可设置有弹性涂层，以确保足够的密封性和相对于径向通道及外接头或内接头的尺寸而言的较大制造公差。
[0029]在本发明的进一步发展中，除了径向止动件，弹簧本体还具有至少两个弹簧臂，用于将该安装内连接件或安装外连接件弹性地耦联于支承框架上。所述弹簧臂布置成，在周向方向上与径向止动件偏移。当提供两个直径相对的径向止动件时，提供两个相对的弹簧臂，所述弹簧臂在周向方向上相对于径向止动件布置在大致90°的周向距离处。
[0030]在预组装状态，所述至少两个弹簧臂在径向方向上基本上延伸得比所述至少一个径向止动件更远。优选地，所述至少两个弹簧臂模制或喷涂在形成该安装连接件的接头上，使得所述至少两个弹簧臂在支承框架与安装连接件之间具有耦接接触的情况下延伸。仅在使得所述至少一个径向止动件进入最终组装状态之后，该安装连接件与支承框架之间也存在接触耦接。所述至少两个弹簧臂在径向方向上从安装内连接件或安装外连接件朝着支承框架的内侧或外侧大致直径地延伸。两个直径相对的径向止动件也可以设置在支承框架上，这限定了安装连接件在径向方向上的相对可移动性，具体地，该径向方向大致垂直于弹簧臂的延伸方向。两个径向止动件能够从预组装状态进入最终组装状态，其中，在使得弹簧功能部件进入最终组装状态时，也只有一个径向止动件可经历在两个组装状态之间的移位，而另一径向止动件不会经历任何位置改变。
[0031]弹簧臂可以是柱形的且连续的，使得弹簧臂自由延伸，从与该安装内连接件中断接触的情况朝着支承框架的内侧与其接触的情况。这些弹臂不是完全周向地形成，但限定在周向方向上，以便在弹簧臂的延伸方向上提供一定的弹簧刚度。在周向方向上，至少一个径向止动件相对于弹簧臂偏移设置。液压弹性轴承在一个主要径向方向上的弹簧刚度或弹簧劲度系数通过弹簧臂实现，以在与主要径向方向角度偏离的辅助径向方向上具有不同刚度，位于工作腔室中的径向止动件基本设置在主要径向方向上，这仅当自由止动端部与止动对立件接触时，在最终组装位置沿辅助径向方向提供调整的弹簧刚度。然而，主要地，径向止动件用来将运动限制在具有较小幅值的辅助径向方向上，而具有较大幅值的主要径向方向上的移位应该是允许的。
[0032]固定于支承框架的内侧的径向止动件优选地垂直于弹簧臂的延伸方向(主要径向方向)而延伸。
[0033]在本发明的一个优选实施例中，支承框架特别是大致圆柱形的衬套，并且例如，可包括两个封闭的环形边缘区段，所述环形边缘区段具体地以环形形状延伸。所述环形边缘区段可彼此直径相对地设置在轴向方向上，基本上具有相同的尺寸并且通过支承框架的多个(优选四个)横向支柱相互刚性地连接，所述横向支柱大致在轴向方向上延伸。所述轴向支柱可以特别是在周向方向上基本上限定两个径向通道。
[0034]优选地，横向支柱的一部分构成径向止动件的底板。径向止动件横向支柱可彼此直径相对地成对设置，并且具有基本上相同的形状。
[0035]在本发明的进一步发展中，用于在另外液压隔离的工作腔室之间的流体连通的凹槽系统形成在支承框架的尤其大致圆柱形的外侧上，特别是形成在用于耦接弹簧臂和/或环形边缘区段的横向支柱上。例如，套筒状支承框架的环形边缘区段可以各自在其外侧上具有沿轴向方向形成在端侧处的环形凹槽，在环形凹槽中设置有径向突出的周向密封突起。
[0036]在本发明的一个优选实施例中，所述至少两个工作腔室在两个轴向方向上被周向柔性环形弹性壁部分封闭在两个安装连接件中的一个与支承框架之间。当达到预组装状态时，工作腔室仅在周向侧上通过支承框架中的至少一个径向通路打开，并且仅在弹簧功能部件安装到该安装外连接件上以实现最终组装状态时，通过例如使用套筒形连接部件而封闭。
[0037]根据本发明，至少一个径向向内延伸的径向止动件固定到支承框架的径向内侧，这将限制弹簧功能部件的安装连接件至少在一个径向方向上的径向相对可移动性。优选地，至少一个径向止动件完全位于工作腔室中并由液压弹性轴承的操作备用状态中的工作流体环绕。在径向止动件的止动变形期间，位于工作腔室中的径向止动件影响液压弹性轴承的阻尼性能，液压弹性轴承的弹簧刚度增加，从而工作腔室的内部容积也随着径向止动件的变形而变化，这导致流体在工作腔室之间的阻尼交换流动。
[0038]本发明可以提供一种具有单一组成部分的套筒形支承框架的液压弹性轴承，这以简单方式加强了弹簧本体，即使对于大量物品的生产也如此，其中，可实现的径向止动件在工作腔室的径向外部区域中仅具有小的轴向延伸。尽管径向止动件具有小的轴向延伸，但可以确保径向止动件的足够强度。通过径向通路，成形工具可在该安装内连接件的位置与支承框架之间进入支承框架的内部，其中，所述工作腔室连同其它弹性部件(诸如径向止动件)一起形成，特别是，被同时模制或注塑。所述至少一个径向止动件可由弹性材料形成并模制在支承框架的底板的内侧上。自由止动端部在预组装状态下布置在距内接头一定距离处。优选地，所述至少一个径向止动件布置在相应的工作腔室中，大致在其轴向和/或径向中心。
[0039]为了提供根据本发明的液压弹性轴承的最简单可行的制造，支承框架具有用于每个工作腔室的一对径向通道，所述径向通道尤其是在径向方向上彼此直径相对地设置，并且基本上与弹簧功能部件的相应径向开口一致，其中，由于支承框架的径向通道的边缘区域的弹性涂层，所述径向开口可在平均截面积上略小于所述径向通道。直线无底切的成形工具可以沿着直线插入方向被推动穿过两个径向通道。于是，两个工作腔室以及位于其中的相应径向止动件可以在单个工作步骤中形成有从支承框架的外侧延伸的自由止动端部。在形成弹簧本体之后，成形工具从径向通道移除，从而相应的工作腔室在径向通道处打开，并且仅在安装到相应的内接头或外接头的过程中封闭。当成形工具被移除时，完成根据本发明的处于预组装状态的弹簧功能部件。如果弹簧功能部件然后被投入运行，通过将其安装在机动车中或通过将其连接至外接头或内接头，实现了径向止动件的移位和最终组装状态，并且相应的径向通道封闭。相应的径向止动件设置在成对的径向通道/径向开口之间。
[0040]成对的径向通道以如下方式对齐，使得直线延伸的无底切成形工具在直线插入运动过程中可插入通过两个径向通道。在弹性弹簧本体的注塑过程之后，所述直线成形工具可以沿着与插入方向相反的方向经由径向通道撤出，其结果是，形成了工作腔室的大部分内壁连同位于其中的径向止动件以及相应的径向开口。支承框架的两部分特征或单独制作的径向止动件的单独布置不是必需的。相反，在根据本发明的弹簧功能部件中，所述至少一个径向止动件与弹簧本体组合为一体结构的部件。
[0041]成对的径向通道可在靠近套筒形支承框架轴向轴线的插入方向上分别具有彼此相对的轴向边缘，其优选地平行于所述轴向轴线直线延伸。支承框架的径向通道的两个相对的轴向边缘定位成，使得在插入内接头作为该安装内连接件的情况下，轴向边缘位于一个基本上切向的切断平面中，具体地，其接触圆柱形的内接头，或者经过了至少小的径向距离，无切割。这意味着，在成形工具的插入状态中，在成形工具与内接头之间仍能形成间隙，以便提供止动端部朝着该安装内连接件的非接触式运动。
[0042]在本发明的一个优选实施例中，所述至少两个工作腔室的横截面在支承框架的轴向方向上是U形的。径向止动件被工作腔室的U形腔的U形支腿环绕。
[0043]在本发明的一个优选实施例中，支承框架特别是大致圆柱形衬套或套筒或套筒形笼。所述支承框架可包括两个封闭的环形边缘区段，所述环形边缘区段以闭环形状圆形地延伸。所述环形边缘区段均能形成支承框架的轴向端部。所述环形边缘区段可以是圆环形状的。优选地，环形边缘区段在轴向方向上彼此直径相对地设置，具有基本上相同的尺寸。
[0044]在本发明的一个优选实施例中，套筒形支承框架具有多个(优选四个)横向支柱，这些横向支柱刚性地互连所述环形边缘区段。所述横向支柱基本上在轴向方向上延伸并通过环形边缘区段刚性地互连。特别地，两个相邻的横向支柱可以在其周向方向限定支承框架的至少一个径向通道，并且可形成径向通道的的轴向边缘(其在轴向方向上直线延伸)。
[0045]弹簧本体的弹簧臂将支承框架耦接于该安装内连接件，所述弹簧臂固定于上面没有设置径向止动件的横向支柱。一对支承横向支柱(其上支撑有两个弹簧臂)沿轴向方向具有特别是大致相同的周向宽度。在径向方向上所观察的横向支柱的净宽度优选地对应于形成该安装内连接件的内套筒的沿径向方向的净宽度，特别是其外径。
[0046]在本发明的进一步发展中，径向止动件固定于支承框架的止动横向支柱的特别是圆柱形的内侧上，其可至少部分地形成径向止动件的底板。当底板与横向支柱在预定断裂点处分开时，所述底板可以相对于横向支柱脱离。所述底板也可独立于该横向支柱制造，使得两种不同的刚性材料可用于支承框架的横向支柱以及径向止动件的底板。通过实现底板与横向支柱之间的耦接的弹性联接件(诸如弹性薄膜铰接件)，使得单独制造的底板可拆卸地固定在横向支柱上。优选地，一对径向止动件保持在一对相对的止动横向支柱上。
[0047]弹簧本体的一对径向延伸的弹簧臂通过摩擦或非正性的方式固定在一对相对的支承横向支柱上，从而将支承框架和该安装内连接件以振动和摩擦方式彼此耦接。止动横向支柱和支承横向支柱交替地设置在周向方向上。每个横向支柱的假想轴向中心线以大体80° -100°的角度设置在相邻横向支柱的轴向中心线上，优选地以90°的角度。相对的支承横向支柱的周向宽度可以具有相同的尺寸，其中，在径向方向所观察的净宽度略大于可选地使用的内套筒的净宽度。
[0048]优选地，止动横向支柱和/或支承横向支柱直径相对地成对布置。止动横向支柱和支承横向支柱中的每个可具有基本上相同的形状。至少一个径向通道在周向方向上由一个支承横向支柱和一个相邻的周向偏置的止动横向支柱界定，该相邻的周向偏置的止动横向支柱在轴向方向上且偏置了环形边缘区段。
[0049]在本发明的进一步发展中，支承横向支柱具有圆柱部分形状的内侧面。内侧面的半径可对应于距弹簧功能部件的轴向轴线的距离。止动横向支柱的径向厚度可以大于支承横向支柱的径向厚度。止动横向支柱到该安装内连接件的径向距离可以短于支承横向支柱到该安装内连接件的径向距离。
[0050]在本发明的进一步发展中，用于形成工作腔室之间的流体连通的凹槽系统形成在支承框架的尤其大致圆柱形的外侧面上，特别是支承横向支柱和/或环形边缘区段。这里，可以设想，止动横向支柱没有凹槽系统的凹槽。优选地，每个环形边缘区段在其外侧面上具有沿轴向方向形成在端侧处的环形凹槽，在所述环形凹槽中设置有特别是由弹性体材料制成的突出的周向密封突起。所述环形凹槽可设置成，在轴向上靠近环形边缘区段中的凹槽系统的凹槽。密封突起用来在轴向方向上密封凹槽系统。密封突起在周向环形凹槽中的布置确保在弹簧功能部件已经压入到外套筒或衬套中之后具有安全的周向密封表面。密封突起的突出弹性体材料可以溢入到环形凹槽中。这具有的效果是，在将弹簧功能部件压入到外套筒中的过程中，避免损坏密封突起。
[0051]在本发明的一个优选实施例中，弹簧本体、所述至少一个径向止动件以及可选的密封突起由一个弹性体部件模制而成，特别是模制在支承框架上，其中，特别地，弹簧本体的弹簧臂可模制在内接头上。在本发明的一个优选实施例中，支承框架和内接头两者完全嵌入在弹簧本体中，其中，支承框架(特别是在其径向外侧面上)提供弹性本体的刚性。
[0052]在本发明的一个优选实施例中，工作腔室轴相对于轴承的径向轴线而轴对称。如上所述，工作腔室在支承框架的开放的径向通道处以及可选地在支承框架的外侧上实现的凹槽系统处可以以不透流体的方式被单独的外接头密封。支承框架的外侧面可完全被弹性体涂层覆盖，以密封在插入连接部件之后形成的凹槽系统。弹簧功能部件的该安装内连接件可以通过该弹性体涂层形成。
[0053]在本发明的进一步发展中，该安装内连接件由内套筒形成。所述内套筒可具有特别是在轴向方向上大致中心布置的突起，所述突起与相应的径向止动件直径相对地设置，和/或形成止动干预点。止动干预点可以是平坦的且基本上不弯曲。另外，止动干预点可具有侧向底切，由此止动干预点的面积被扩大。
[0054]优选地，该安装内连接件完全嵌入在弹簧本体中，弹簧本体尤其径向向内地具有用于振动负荷部件(诸如机动车部件)的插座。
[0055]此外，本发明涉及一种具有根据本发明的弹簧功能部件的液压弹性轴承。为了实现该液压弹性轴承，将弹簧功能部件以如下方式插入到外接头中，使得至少两个工作腔室以流体密封的方式在其径向开口处封闭。该外接头可以是单独的外套筒或衬套或者机动车部件中的相应插座，其形成为与弹簧功能部件的该安装外连接件互补。
[0056]本发明的其它特性和特征以及优点在从属权利要求中给出。
【专利附图】
【附图说明】
[0057]从下面参照附图对本发明优选实施例的描述中，进一步的特征、特性和优点是显然的，附图中:
[0058]图1示出了根据本发明的液压弹性轴承的透视图，其包含根据本发明的弹簧功能部件；
[0059]图2示出了塑料制成的支承框架的纵向截面图，用于根据图1的液压弹性轴承的弹黃功能部件；
[0060]图3a示出了根据本发明的处于预组装状态的弹簧功能部件的纵向截面图，其用于根据图1的液压弹性轴承；
[0061]图3b示出了根据图3a的处于最终组装状态的弹簧功能部件的纵向截面图；
[0062]图4示出了图1的根据本发明的液压弹性轴承的截面图，其中，相交线IV-1V根据图3b中所示的位置截取；以及
[0063]图5示出了图4的液压弹性轴承的纵向截面图。
【具体实施方式】
[0064]在图1中，根据本发明的液压弹性轴承用附图标记I总体表示，并且包括:衬套形状的外接头3 ;形成为内套筒的内接头5，其类似于外接头3，由刚性材料制成，诸如金属或塑料；以及根据本发明的弹簧功能部件7，其弹性地抑制外接头3和内接头5，详细示出在图3a和图3b中。
[0065]用于液压弹性轴承I的弹簧功能部件7具有作为其主要部件的安装内连接件和安装外连接件15，该安装内连接件在根据图3a和图3b所示的实施例中被理解为内部通道9，用于容纳内套筒5、弹簧本体11以及支承框架13，弹簧本体由弹性材料制成，位于内套筒5的外侧面上，使得内套筒5的外侧面完全被一弹性体层覆盖，支承框架的排他的详细设计在图2中显而易见；该安装外连接件在图3a和图3b所示的弹簧功能部件7的实施例中被理解为可能覆盖有弹性体的支承框架13的外侧面17。
[0066]弹簧功能部件7限定了轴向方向A和与之垂直的径向方向R。
[0067]内套筒5具有用于机动车功能部件(诸如支承轴)的支承螺栓的圆柱插座21。
[0068]弹簧本体11通过周向环形侧壁23、25分别限定两个液压工作腔室31、33，在液压弹性轴承I的组装状态下，所述工作腔室填充有阻尼流体。工作腔室31、33通过通道系统35流体连通，使得工作腔室31、33之间可根据弹簧本体的变形11而进行流体交换。
[0069]此外，弹簧功能部件7具有弹性径向止动件37、41，它们位于每个工作腔室31、33中，并且如同弹簧本体11 一样由弹性体材料形成。在周向方向上彼此偏移约90°的是弹性弹簧臂28、29，所述弹簧臂直径相对地设置并在径向方向上延伸，其中，所述弹簧臂28、29在支承框架13与内接头5之间具有支撑作用。
[0070]所有的弹性体组件(诸如侧壁23、内接头5上的涂层、弹簧臂28、29和径向止动件37,41)由弹性体一体件注塑成型在内接头5上或支承框架13上。
[0071]在弹簧功能部件7处，处于预组装状态的工作腔室33、31在弹簧功能部件7的周向侧面上开口，通向直径相对的径向开口或通路43、45。然后，当弹簧功能部件7被压入外接头3中时，径向开口以流体密封的方式封闭，进而实现根据图3b的最终组装状态，以形成液压轴承I。
[0072]如图2中最详细地所示，在注塑和硬化弹性体弹簧本体11之前，支承框架13具有笼式(cage-like)套筒形状,它限定了径向外圆柱形包络曲线51。如图2和图3a中可看到的，所述圆柱形包络曲线51由支承框架13的径向外侧面的最大部分限定，其中，用于工作腔室31、33的流体连接的通道系统35形成在该圆柱形外侧面上。除了在支承框架13的圆柱形外侧面上之外，在两个轴向端部的区域中形成有补偿凹槽53、55，在补偿凹槽中形成有弹性体密封唇缘57、59。当将弹簧功能部件7插入外接头3中时，由于密封唇缘57、59的弹性，通过逸入相应的补偿凹槽53、55中，实现了密封唇缘57、59不被损坏，并且通道系统35在径向方向R是流体密封的。
[0073]套筒形支承框架13形成为笼形，并且具有彼此相对的一致的径向开口 43、45，成形工具(诸如成形刀片)可垂直于图2、3a和3b的图面插入该开口，从而随后在支承框架13上和可选地在内套筒5上模制并形成弹性本体11。
[0074]套筒形支承框架13具有两个环形边缘区段61、63，所述环形边缘区段在周向上被完全封闭并使支承框架13具有高稳定性。环形边缘区段61、63通过多个横向支柱64a、64b、65,67刚性地互相连接。两个相对的横向支柱64a、64b承载用于将支承框架13弹性地耦联于内接头5的弹簧臂28、29。两个相对的横向支柱65、67承载径向止动件41、37。其中一个横向支柱67形成有几个预定断裂腹板71形式的预定断裂点，其中，在预定断裂点71未破坏的状态下，径向止动件37的刚性底板73径向突伸越过圆柱形包络曲线51几毫米，其中，所述突伸在图2中用r表示。与支承框架13相比，底板73可由相同的刚性材料制成。对于底板，还可选择与支承框架13不同的材料。在这种情况下，底板通过弹性体薄膜铰接件仅仅可移动地固定于支承框架的横向支柱67。
[0075]底板73包括中央弯曲部75，其在预定断裂点17处径向向内突伸入工作腔室45中。弯曲部75围绕底板73的相对于轴向方向A稍倾斜的刚性止动边缘77。如图4中可见，底板73在横截面上具有树状结构，带有径向中心设置的主干以及基本彼此平行延伸并垂直于主干的多个分支。分支之间的空间完全用弹性体材料注塑。
[0076](在组装过程中可移动的)止动边缘77设置成与(固定的)横向支柱67的止动环79相对(见图3a和图3b)，其中，环形止动件79的面对边缘止动件77的侧面在形状上互补地倾斜，使得一旦预定断裂点71被破坏，两个边缘区段77、79相互平贴，并且底板73 (BP,组装过程中可移动的径向止动件37)从图2和图3a所示的其预组装位置移动到图3b和图4中可见的最终组装位置。在最终组装位置，底板73被压在横向支柱67的止动环79与外接头3之间的固定位置中，其中，径向止动件37的弹簧本体被预加应力，以具有预先设定的径向压缩。径向止动件37的弹簧本体仍确保径向止动件37在该安装内连接件9与该安装外连接件15之间的小弹性径向移动性。
[0077]在预定断裂点71破裂时，底板73的部分圆柱形的外侧面81与圆柱形包络曲线51重合，如图3b所示。在图3a中可见的预组装状态中，径向止动件37(特别是它的自由止动端部83)设置在距内套筒的外侧面距离V处，该距离小于所述突伸r。
[0078]在现货存储中，弹簧功能部件7可以安装在预组装状态，并且一旦其被安装，则圆柱形安装外连接件15就被压入相应形状的圆柱形插座中，如外接头3的一样，由此，一方面，通道系统35和径向开口 43、45以流体密封的方式密封，另一方面，预定断裂腹板71被破坏，并且底板73与止动端部83 —起在径向方向R朝着内接头5位移，直至止动端部83接触内套筒5的外侧面为止。在最终组装状态下，根据突伸(悬垂，overhang) r相对于距离v的尺寸，径向止动件37的弹簧本体在压缩或预压缩情况下被预加应力。如果弹性突起(未示出)设置在与径向止动件37相对的止动对立件上，则由于径向止动件37移位到最终组装状态下，所以也可在压缩情况下被预加应力。
[0079]止动边缘77和环形边缘79相互非正性地(non-positively)布置,从而移动停止力可通过与内套筒5的摩擦传输至支承框架13和外接头3中。
[0080]对于根据本发明的措施，使得弹性径向止动件能够朝着该安装内连接件或该安装外连接件移动，在制造之后无接触的径向止动件可与止动对立件形成直接接触，在此，内接头、径向止动件的弹簧本体以及可选的止动对立件的弹簧本体可以甚至在压缩情况下被预加应力。这样，避免了径向止动件的长的无止动的路径。它还表明了，具有预应力弹簧本体的径向止动件实现的寿命比路径限制止动件明显更长，路径限制止动件必须承受止动冲击载荷，并且特别是并不以压缩预应力来实现。
[0081]在前述描述、附图和权利要求中公开的特征可以相当重要，在各个实施例中单独地和以任何组合方式来实现本发明。
[0082]附图标记列表
[0083]I液压弹性轴承
[0084]3外接头
[0085]5内接头(安装内连接件)/内套筒
[0086]7弹簧功能部件
[0087]9内部通道(安装内连接件)
[0088]11 弹簧本体(弹性本体)
[0089]13支承框架
[0090]15安装外连接件
[0091]17外侧面
[0092]21圆柱插座
[0093]23侧壁
[0094]28、29 弹簧臂
[0095]31、33 液压工作腔室
[0096]35通道系统
[0097]37、41 径向止动件
[0098]43、45 径向开口
[0099]51包络曲线
[0100]53,55 补偿凹槽
[0101]57、59 密封唇缘(密封突起)
[0102]61,63 环形边缘区段
[0103]65、67 横向支柱
[0104]71预定断裂腹板
[0105]73底板
[0106]75 弯曲部
[0107]77 止动边缘(周向边缘)
[0108]79 止动环
[0109]81外侧面[0110]83止动端部
[0111]87止动对立件
[0112]A轴向方向
[0113]R径向方向
[0114]r突伸(悬垂)(位移)
[0115]V 距离。
【权利要求】
1.一种用于液压弹性轴承(I)的弹簧功能部件，包括:安装内连接件(9);安装外连接件(15)，径向环绕所述安装内连接件(9);弹簧本体(11)，其界定用于容纳阻尼流体的至少两个工作腔室(31、33)并将所述安装内连接件和所述安装外连接件(9、15)彼此耦接，以便允许所述安装内连接件与所述安装外连接件(9、15)之间的相对可移动性；以及支承框架(13)，环绕由诸如塑料或金属的刚性材料制成的所述安装内连接件(9)，在所述支承框架(13)上保持有至少一个径向止动件(37)，其中，所述径向止动件(37)能够从预组装状态移位至最终组装状态，在所述预组装状态，所述径向止动件(37)的止动端部(83)相对于所述安装内连接件的一侧或所述安装外连接件的一侧上的止动对立件(87)脱离接合，在所述最终组装状态，所述止动端部(83)与所述止动对立件(87)接合。
2.根据权利要求1所述的弹簧功能部件，其中，所述至少一个弹性径向止动件(37)和/或所述弹性止动对立件(87)在所述最终组装状态被预压缩，其中，具体地，通过限定所述径向止动件(37)在所述预组装状态与所述最终组装状态之间的位移(r)，能调整所述弹性径向止动件(37)和/或所述弹性止动对立件(87)中的静态预压缩。
3.根据权利要求1或2所述的弹簧功能部件，其中，所述支承框架(13)包括具有套筒形状的刚性基本框架，其中，具体地，所述套筒形状的径向外轮廓和/或径向内轮廓是圆柱形的或至少限定圆柱形包络曲线(51)，并且在所述预组装状态，与所述止动端部(83)相对的所述径向止动件(37)的基座径向突出超过所述套筒形状的径向外轮廓和/或径向内轮廓，其中，具体地，在所述最终组装状态下的所述径向止动件(37)完全位于相对于所述径向外轮廓和/或径向内轮廓的径向侧上，其中，具体地，所述安装连接件(9，15)中的至少一个由所述基本框架的背离所述止动对立件(87)的尤其圆柱形轮廓所形成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧功能部件，其中，所述至少一个径向止动件(37)包括底板(73)和具有所述止动端部(83)的弹簧本体，所述弹簧本体固定于所述底板(73)的面向所述止动对立件(87)的内侧面，其中，具体地，在所述预组装状态，所述底板(73)通过预定断裂腹板(71)或预定弯曲腹板或弹性联接件保持在所述支承框架(13)的刚性基本框架上,这允许所述底板(73)相对于所述基本框架的位移。
5.根据权利要求4所述的弹簧功能部件，其中，对于所述至少一个径向止动件(37)从所述预组装状态到所述最终组装状态的位移，能自由接近所述底板(73)的背离所述止动对立件(87)的驱动侧，以便将安装力引入所述径向止动件(37)中，和/或所述驱动侧的至少一些部分且优选地其整个区域形成为所述基本框架的所述径向外轮廓和/或径向内轮廓的轮廓延续，其中，具体地，所述驱动侧部分地是圆柱形的，和/或其中，所述底板(73)特别具有中心弯曲部(75)，所述中心弯曲部径向延伸至上面固定有所述弹簧本体的所述止动对立件(87 )和/或所述中心弯曲部径向突出到工作腔室(31)内。
6.根据前述权利要求5或6中任一项所述的弹簧功能部件，其中，所述底板(73)和所述基本框架实施移位限制，所述移位限制将所述至少一个径向止动件(37)的移位限制在一径向移位限值内，并且具体地，所述移位限制通过所述基本框架和所述底板(73)的多个部分的冲击而形成，其中优选地，所述基本框架的止动部分布置为邻近所述预定断裂腹板(71)或预定弯曲腹板，并且所述底板(73)的所述止动部分由所述底板(73)的优选地环绕所述弯曲部(75)的周向边缘(77)实现。
7.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧功能部件，其中，至少在所述最终组装状态，尤其由于预定断裂腹板(71)的断裂的结果，所述径向止动件(37)，特别是其底板(73)，通过摩擦连接至所述支承框架(13)，其中具体地，所述刚性底板(73)牢固地抵靠所述基本框架，可选地，通过置于其间的弹性层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧功能部件，其中，用于每个工作腔室(31、33)的所述支承框架(13)具有一对径向通道(43、45)，所述径向通道直径相对地设置，特别是设置在径向方向(R)上，并且在所述支承框架(13)的外侧面上，特别是在穿过所述支承框架(13)的路线中，所述径向通道形成为大致与每个相应的径向开口(43、45)—致和/或相对于所述支承框架(13)的径向平面而镜像对称，其中具体地，径向止动件(37，41)设置在成对的所述径向通道(43、45 )之间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧功能部件，其中，所述弹簧本体具有至少两个弹簧臂(28、29)，用于将所述安装内连接件或所述安装外连接件(9、15)弹性地耦联于所述支承框架(13)上，其中具体地，所述两个弹簧臂(28、29)在径向方向(R)从所述安装连接件(9、15)朝着所述支承框架(13)的内侧面/或外侧面大致直径地延伸，其中具体地，两个直径相对的径向止动件(37、41)固定于所述支承框架(13)，所述支承框架将所述安装连接件(9、15)的相对可移动性限定在径向方向(R)上，所述径向方向尤其大致垂直于所述弹簧臂(28、29)的延伸方向。
10.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧功能部件，其中，所述支承框架(13)尤其是大致圆柱形的衬套和/或包括两个封闭的环形边缘区段(61、63)，所述环形边缘区段尤其以环形形状延伸和/或彼此直径相对地布置，在轴向方向(A)大致具有相同的尺寸，和/或通过所述支承框架(13)的多个且优选地为四个的横向支柱(64a、64b、65、67)彼此刚性地连接，所述横向支柱大致在所述轴向方向延伸和/或尤其在周向方向界定至少两个径向通道(43、45)，其中具体地，横向支柱(65、67)的一部分形成所述至少一个径向止动件(37)的底板(73)，其中具体地，径向止动的横向支柱(65，67)彼此直径相对地成对布置和/或具有大致相同的形状。
11.根据前述权利要求 中任一项所述的弹簧功能部件，其中，用于所述工作腔室(31、33)之间的流体连通的凹槽系统(35)形成在所述支承框架(13)的尤其大致圆柱形的外侧面上，其中具体地，所述支承框架(13)的环形边缘区段均在其外侧面上具有环形凹槽，所述环形凹槽的端侧形成在轴向方向上，在所述环形凹槽中设置有径向突出的周向密封突起(57、59)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的弹簧功能部件，其中，所述两个安装连接件(9、15)之间的所述至少两个工作腔室(31、33)在两个轴向方向上被周向壁部所封闭，和/或每个工作腔室通向至少一个径向开口，所述径向开口朝着所述弹簧功能部件(7)的径向外侧打开，所述径向开口能够被待耦接至所述安装外连接件的连接部件所封闭。
13.一种液压弹性轴承(1)，具有根据前述权利要求中任一项所述的弹簧功能部件(7)，其中，所述弹簧功能部件(7)以使得所述至少两个工作腔室(31，33)以流体密封方式在其所述径向开口(43、45)处被封闭的方式插入到外接头(3)中。
【文档编号】F16F9/10GK103790960SQ201310520013
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】瓦尔德马·赫尔曼, 德米特里·克里斯通, 弗兰克·韦德麦尔, 阿列克谢·梅辛 申请人:安维斯德国有限责任公司