內(nèi)部金屬中具有聚氨酯隔離器的頂部座架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及內(nèi)部金屬中具有聚氨酯隔離器的頂部座架。具體地，本發(fā)明的一個(gè)變型可包括一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括用于支柱的頂部座架，所述頂部座架具有包括金屬的第一內(nèi)支柱桿附接部件、至少一部分容納在所述第一支柱桿附接部件中的第二支柱附接部件、置于所述第一內(nèi)支柱桿附接部件與所述第二內(nèi)支柱桿附接部件之間的回彈或彈性材料，所述第二內(nèi)支柱桿附接部件構(gòu)造并且布置成容納支柱桿。本發(fā)明的一個(gè)變型可包括一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括用于支柱的頂部座架，所述頂部座架具有內(nèi)支柱桿附接部件、嵌在回彈或彈性材料中的第一阻尼材料，并且其中所述第一阻尼材料與所述回彈或彈性材料相比具有更大的阻尼特性。
【專利說明】內(nèi)部金屬中具有聚氨酯隔離器的頂部座架
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2012年9月13日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/700,408的權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明總體涉及的領(lǐng)域包括:包括支柱(strut)的頂部座架的產(chǎn)品及該產(chǎn)品的制造和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0003]支柱可以通過頂部座架連接到車輛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)變型可包括一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括用于支柱的頂部座架，所述頂部座架具有包括金屬的第一內(nèi)支柱桿附接部件、至少一部分容納在所述第一支柱桿附接部件中的第二支柱附接部件、置于所述第一內(nèi)支柱桿附接部件與所述第二內(nèi)支柱桿附接部件之間的回彈或彈性材料，所述第二內(nèi)支柱桿附接部件構(gòu)造并且布置成容納支柱桿。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)變型可包括一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括用于支柱的頂部座架，所述頂部座架具有內(nèi)支柱桿附接部件、嵌在回彈或彈性材料中的第一阻尼材料，并且其中所述第一阻尼材料與所述回彈或彈性材料相比具有更大的阻尼特性。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)變型可包括一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括用于支柱桿的附接套管、覆蓋所述套管的至少一部分的微孔聚氨酯。
[0007]方案1.一種包括用于支柱的頂部座架的產(chǎn)品，所述頂部座架具有包括金屬的第一內(nèi)支柱桿附接部件、至少一部分容納在所述第一支柱桿附接部件中的第二支柱附接部件、置于所述第一內(nèi)支柱桿附接部件與所述第二內(nèi)支柱桿附接部件之間的回彈或彈性材料，所述第二內(nèi)支柱桿附接部件構(gòu)造并且布置成容納支柱桿。
[0008]方案2.如方案I所述的產(chǎn)品，其中所述回彈或彈性材料包括微孔聚氨酯材料。
[0009]方案3.如方案I所述的產(chǎn)品，其中所述第二內(nèi)支柱桿附接部件包括金屬。
[0010]方案4.如方案I所述的產(chǎn)品，其中所述第二支柱附接部件包括用于容納支柱桿的套管部分。
[0011]方案5.如方案4所述的產(chǎn)品，其中所述第二支柱附接部件包括沿著徑向方向延伸的凸緣。
[0012]方案6.如方案5所述的產(chǎn)品，其中所述回彈或彈性材料覆蓋所述凸緣的至少一部分。
[0013]方案7.如方案I所述的產(chǎn)品，其中所述回彈或彈性材料具有在其中形成的多個(gè)空隙。
[0014]方案8.如方案I所述的產(chǎn)品，進(jìn)一步包括第二回彈或彈性材料，所述第二回彈或彈性材料環(huán)繞所述第一支柱桿附接部件的至少一部分。[0015]方案9.如方案8所述的產(chǎn)品，其中所述第一回彈或彈性材料與所述第二回彈或彈性材料相比具有更大的阻尼特性。
[0016]方案10.如方案I所述的產(chǎn)品，其中所述第一支柱桿附接部件具有球形形狀。
[0017]方案11.如方案I所述的產(chǎn)品，其中所述內(nèi)支柱桿附接部件具有心臟形狀。
[0018]方案12.—種包括用于支柱的頂部座架的產(chǎn)品，所述頂部座架具有內(nèi)支柱桿附接部件、嵌在回彈或彈性材料中的第一阻尼材料，并且其中所述第一阻尼材料與所述回彈或彈性材料相比具有更大的阻尼特性。
[0019]方案13.—種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括用于支柱桿的附接套管、覆蓋所述套管的至少一部分的微孔聚氨酯。
[0020]方案14.如方案13所述的產(chǎn)品，其中所述套管包括沿徑向方向延伸的凸緣，并且其中所述微孔聚氨酯覆蓋所述凸緣的至少一部分。
[0021]通過下文提供的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它變型將變得顯而易見。應(yīng)該理解，在公開本發(fā)明的說明性變型時(shí)，該詳細(xì)描述和具體例子僅是說明性的，并非意在限制本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]通過對附圖進(jìn)行的以下簡要描述，將能更全面地理解本發(fā)明的說明性變型。
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的用于支柱的頂部座架的截面圖，該頂部座架具有剛性內(nèi)支柱桿附接部件。
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的從有用的軸承截取的若干部分的分解立體圖。
[0025]圖3圖示根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的包括內(nèi)支柱桿附接部件的用于支柱的頂部座架，該附接部件包括至少兩部分，這兩部分包括第一上部內(nèi)支柱桿附接部分和第一下部內(nèi)支柱桿附接部分。
[0026]圖4圖示根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的用于支柱的頂部座架，該座架包括分離的內(nèi)支柱桿附接部件和分離的主回彈或彈性元件。
[0027]圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變型的用于支柱的頂部座架，該座架包括高阻尼材料并且被嵌入主回彈或彈性元件中。
[0028]圖6圖示根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的用于支柱的頂部座架，該座架包括分離為至少四部分的主回彈或彈性元件。
[0029]圖7圖示根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的包括內(nèi)支柱桿附接部件14的用于支柱的頂部座架，該附接部件可以具有球形形狀。
[0030]圖8圖示根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的用于支柱的頂部座架，該座架包括具有一體形成的環(huán)形軸承的內(nèi)支柱桿附接部件。
[0031]圖9是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的從有用的環(huán)形軸承截取的若干部分的分解立體圖。
[0032]圖10圖示根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的用于支柱的頂部座架，該座架包括具有一體形成的第二支柱軸承的下部殼部分。
[0033]圖11圖示根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的用于支柱的頂部座架，該座架包括分離為至少三部分的主回彈或彈性元件。[0034]圖12圖示支柱座架的一個(gè)變型，其中，三個(gè)支柱模塊負(fù)載聚集到穿過主回彈或彈性元件的單個(gè)路徑中。
[0035]圖13圖示支柱座架的一個(gè)變型，其中，支柱模塊負(fù)載聚集到兩個(gè)路徑中，一個(gè)路徑穿過主回彈或彈性元件，而另一個(gè)路徑穿過頂部座架外罩。
【具體實(shí)施方式】
[0036]對選定變型的以下詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是說明性的并且決非意在限制所主張的發(fā)明、其應(yīng)用或用途。
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)變型的用于支柱的頂部座架的截面圖。頂部座架8包括可以用多個(gè)緊固裝置中的任意緊固裝置連接在一起的第一殼部分10和第二殼部分12，所述緊固裝置包括但不限于鉚釘、鉚螺母或螺栓和螺母9。第一殼部分10可包括可以由金屬或其它合適的材料制成的外層U。類似地，第二殼部分12可包括可以由金屬或其它合適的材料制成的外層13。在一個(gè)變型中，用于支柱的頂部座架8可包括內(nèi)支柱附接部件14，而支柱桿軸承16可以與其一體形成。在多個(gè)變型中，內(nèi)支柱桿附接部件14可具有心臟形狀，并且可以是單個(gè)部分或可以是至少兩部分。內(nèi)支柱桿附接部件14可以由與下文討論的主回彈或彈性元件相比相對堅(jiān)硬的材料制成。用于內(nèi)支柱桿附接部件14的合適的剛性材料包括但不限于聚合材料或金屬，包括但不限于諸如鋁、鋼的金屬或纖維強(qiáng)化塑料或諸如尼龍的熱固性材料中的至少一種。支柱桿軸承16可包括至少兩部分，每個(gè)部分容納多個(gè)軸承
18,軸承18可以是容納在軸承套20中的球軸承或另一種形狀的軸承?？梢栽O(shè)置第一端蓋22和第二端蓋24以保持軸承18處于套20中，如圖2所最佳示出的。
[0038]頂部座架8還可包括主回彈或彈性元件26，其可以是單個(gè)部分或多個(gè)部分。主回彈或彈性元件26可包括被構(gòu)造和布置為反復(fù)阻尼載荷的任何合適的壓縮性材料，并且可包括但是不限于天然或合成橡膠材料。主回彈或彈性元件26可完全或至少部分地包圍內(nèi)支柱桿附接部件14。支柱桿28可延伸穿過軸承部分16提供的開口。支柱桿28可包括接合每個(gè)軸承部分16的第一面32的第一肩30，并且螺母34可穿在支柱桿28的末端上并且可以靜置在每個(gè)軸承部分16的第二面36上。軸承16可包括分離的內(nèi)圈(inner race)。內(nèi)支柱桿附接部件14和一體形成的支柱桿軸承16允許支柱桿28進(jìn)行更大的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并且產(chǎn)生更好的性能，所述性能包括載荷隔離、轉(zhuǎn)向感、耐用性和減小松弛產(chǎn)生的隆隆聲。
[0039]現(xiàn)在參照圖3，在另一變型中，內(nèi)支柱桿附接部件14包括至少兩個(gè)部分，這至少兩個(gè)部分包括第一上部內(nèi)支柱桿附接部分14A和第一下部內(nèi)支柱桿附接部分14B。上部內(nèi)支柱桿附接部分14A可以與下部內(nèi)支柱桿附接部分14B匹配，并且可以包括限定在其中的機(jī)械鎖定特征15以將上部內(nèi)支柱桿附接部分14A和下部內(nèi)支柱桿附接部分14B固定在一起。這種布置允許單獨(dú)地和更節(jié)約成本低制造上部內(nèi)支柱桿附接部分14A和下部內(nèi)支柱桿附接部分14B的零件。此外，上部支柱桿附接部分14A可以容納在上殼部分10中，并且下部內(nèi)支柱桿附接部分14B可以容納在下殼12中。然而，機(jī)械鎖定特征不是必需的，并且可以通過緊固到一起的第一殼部分10和第二殼部分12將上部內(nèi)支柱桿附接部分14A和下部內(nèi)支柱桿附接部分14B簡單地保持在一起。
[0040]現(xiàn)在參照圖4，在多個(gè)變型中，用于支柱的頂部座架8可包括分離的內(nèi)支柱桿附接部件14和分離的主回彈或彈性元件26。在一個(gè)變型中，可以設(shè)置上回彈或彈性元件26A和下回彈或彈性元件26B。上回彈或彈性元件26A可以沿軸向壓縮。分離的內(nèi)支柱桿附接部件14和分離的主回彈或彈性元件26允許校準(zhǔn)主回彈或彈性元件26，由此提高座架的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。在多個(gè)變型中，可以在主回彈或彈性元件的分離部分上設(shè)置罐狀外殼。在多個(gè)變型中，外殼或罐可以是但不限于鋼、鋁或塑料或諸如尼龍的熱固性材料中的至少一種。在多個(gè)變型中，分離的主回彈或彈性元件26可以提供能夠沿兩個(gè)方向校準(zhǔn)主回彈或彈性元件的優(yōu)點(diǎn)。在多個(gè)變型中，分離的主回彈或彈性元件的其它優(yōu)點(diǎn)可包括更好的性能，這包括載荷隔離、耐用性和減少松弛產(chǎn)生的隆隆聲。
[0041]現(xiàn)在參照圖5，在另一變型中，可以設(shè)置高阻尼材料38，諸如但不限于微孔聚氨酯(MCU) 38，并且其可以被嵌入主回彈或彈性元件26中。在一個(gè)變型中，高阻尼材料38還可以被嵌入內(nèi)支柱桿附接部件14中以吸收由平坦道路震動(dòng)和前進(jìn)道路噪聲導(dǎo)致的小道路載荷。高阻尼材料38可以覆蓋被支柱桿28延伸穿過的第二支柱桿附接部件或套管40的一部分。第二支柱桿附接部件40可包括沿徑向方向延伸的凸緣41。在一個(gè)變型中，支柱桿28和所附接的第二支柱桿附接部件40被允許在高阻尼材料38中自由振動(dòng)?？梢栽贛CU 38中設(shè)置多個(gè)空隙39，這同樣用于校準(zhǔn)性能。主回彈或彈性元件26可包括低阻尼天然回彈或彈性化合物，其可以經(jīng)由相位角和kd/kd比率來“校準(zhǔn)”。第二內(nèi)支柱桿附接部件40可由包括但不限于硬質(zhì)塑料或金屬的剛性材料制成。
[0042]現(xiàn)在參照圖6，在另一變型中，主回彈或彈性元件26可以分成至少四部分。在一個(gè)變型中，主回彈或彈性元件26可包括徑向分離部分42和沿支柱桿的軸線的軸向前后分離部分43。在一個(gè)變型中，可以在主回彈或彈性元件26A、26B、26C、26D中的至少一些中設(shè)置前后空隙，以減小前后比例并改進(jìn)松弛隆隆聲。軸向前后分離部分43可以使主回彈或彈性元件26沿橫跨汽車的方向被壓縮以增大軸向-徑向比率。主回彈或彈性元件26的四個(gè)部分允許沿兩個(gè)方向校準(zhǔn)主回彈或彈性元件26。經(jīng)校準(zhǔn)的四部分主回彈或彈性元件26具有優(yōu)化的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能和優(yōu)異的耐用性。在主回彈或彈性元件26的側(cè)面中的空隙50降低前后硬度?？梢詾橹骰貜椈驈椥栽?6A、26B、26C、26D中的每一部分設(shè)置外殼53。也就是說，外殼53可包括四部分?？蛇x擇地，外殼53可以是被主回彈或彈性元件26的多個(gè)部分插入的至少一個(gè)部分。外殼可以由金屬、纖維強(qiáng)化復(fù)合材料的聚合物制成。
[0043]再次參照圖6，在一個(gè)變型中，將主回彈或彈性元件26組裝到水平徑向分離部分中使得工具能被用于從側(cè)面進(jìn)入穿過徑向分離部分以插入內(nèi)支柱桿附接部件14。內(nèi)支柱桿附接部件14可以是多個(gè)部分。之后，可以壓縮主回彈或彈性元件26。在另一變型中，內(nèi)支柱桿附接部件14可以被設(shè)置為一個(gè)部分并且主回彈或彈性元件26的四個(gè)部分可以位于內(nèi)支柱桿附接部件14周圍，并且之后可以壓縮主回彈或彈性元件26。
[0044]現(xiàn)在參照圖7，在另一變型中，內(nèi)支柱桿附接部件14可以具有球形形狀，并且頂部座架8可以具有一體形成在球形內(nèi)支柱桿附接部件14中的軸承16。具有球形形狀和一體形成的軸承16的內(nèi)支柱桿附接部件14提供改進(jìn)的轉(zhuǎn)向感并且改進(jìn)松弛產(chǎn)生的隆隆聲。
[0045]現(xiàn)在參照圖8，在另一變型中，頂部座架8可包括具有球形形狀和一體形成的軸承16的內(nèi)支柱桿附接部件14，該軸承16具有環(huán)形軸承18。具有該設(shè)計(jì)的支柱桿頂部座架的益處是提供改進(jìn)的轉(zhuǎn)向感。環(huán)形滾珠軸承18減小內(nèi)支柱桿附接部件14的圓錐率，這改進(jìn)了轉(zhuǎn)向感、松弛隆隆聲、操作和耐用性。圖9圖示具有環(huán)形滾珠軸承18的軸承16。
[0046]現(xiàn)在參照圖10，在另一變型中，頂部座架的下殼部分12可具有一體形成的上彈簧軸承箱45。彈簧軸承44被容納在上彈簧軸承箱45和下彈簧軸承箱49之間。在一個(gè)變型中，震動(dòng)緩沖杯46可以由包括但不限于金屬(諸如鋼)的任何合適材料制成，并且可以機(jī)械附接到下殼部分12。
[0047]現(xiàn)在參照圖11，在另一變型中，主回彈或彈性元件26可以分為至少三部分。在一個(gè)變型中，主回彈或彈性元件26可包括徑向分離部分42和沿支柱桿的軸線的軸向前后分離部分43，在完成徑向分離部分之后，支柱桿可以被設(shè)置在兩個(gè)部分中的上部部分中。
[0048]參照圖7，在多個(gè)變型中，本發(fā)明可包括插入或容納在主回彈或彈性元件中的一個(gè)或多個(gè)比率板100。比率板100可以是薄片材料，可包括鋼、鋁、塑料或熱固性樹脂(諸如但不限于尼龍)中的至少一種。比率板100可以被安置為增加主回彈或彈性組件的硬度。在多個(gè)變型中，比率板的方向可以在頂部座架中橫跨汽車。在多個(gè)變型中，比率板可具有部分空心圓錐或空心球的形狀。在多個(gè)變型中，比率板可具有第一和第二相對的平坦面以及第一和第二相對側(cè)。在一個(gè)變型中，第一和第二相對面可以具有高度A，高度A可以是例如12_。在另一變型中，第一和第二相對面可以具有第二高度B，第二高度B小于寬度A，從而與具有第一和第二相對面較寬的比率板的主回彈或彈性組件相比，減小主回彈或彈性組的硬度。
[0049]圖12圖示支柱座架，其中三個(gè)支柱模塊負(fù)載聚集到穿過主回彈或彈性元件的單個(gè)路徑中。彈簧負(fù)載、震動(dòng)緩沖負(fù)載和支柱桿負(fù)載聚集穿過主回彈或彈性元件。
[0050]圖13圖示支柱座架，其中，支柱模塊負(fù)載聚集到兩個(gè)路徑，一個(gè)路徑穿過主回彈或彈性元件，而另一個(gè)路徑穿過頂部座架外罩。
[0051]對本發(fā)明的變型的以上描述在本質(zhì)上僅是說明性的，并且因此不應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明的變型偏離了本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種包括用于支柱的頂部座架的產(chǎn)品，所述頂部座架具有包括金屬的第一內(nèi)支柱桿附接部件、至少一部分容納在所述第一支柱桿附接部件中的第二支柱附接部件、置于所述第一內(nèi)支柱桿附接部件與所述第二內(nèi)支柱桿附接部件之間的回彈或彈性材料，所述第二內(nèi)支柱桿附接部件構(gòu)造并且布置成容納支柱桿。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中所述回彈或彈性材料包括微孔聚氨酯材料。
3.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中所述第二內(nèi)支柱桿附接部件包括金屬。
4.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中所述第二支柱附接部件包括用于容納支柱桿的套管部分。
5.如權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品，其中所述第二支柱附接部件包括沿著徑向方向延伸的凸緣。
6.如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中所述回彈或彈性材料覆蓋所述凸緣的至少一部分。
7.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中所述回彈或彈性材料具有在其中形成的多個(gè)空隙。
8.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，進(jìn)一步包括第二回彈或彈性材料，所述第二回彈或彈性材料環(huán)繞所述第一支柱桿附接部件的至少一部分。
9.一種包括用于支柱的頂部座架的產(chǎn)品，所述頂部座架具有內(nèi)支柱桿附接部件、嵌在回彈或彈性材料中的第一阻尼材料，并且其中所述第一阻尼材料與所述回彈或彈性材料相比具有更大的阻尼特性。
10.一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括用于支柱桿的附接套管、覆蓋所述套管的至少一部分的微孔聚氨酯。
【文檔編號】F16C35/077GK103671572SQ201310416985
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】B.D.威爾遜 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司