[发明专利]用于车辆悬架的弹簧元件、尤其是颠簸缓冲器

说明书

本发明包括一种用于颠簸缓冲器组件(100)的弹簧元件(1)、尤其是颠簸缓冲器，包括：纵向轴线(L)和沿纵向轴线(L)延伸的基体(3)，基体(3)能够在未压缩的基本状态和压缩状态之间弹性变形，在压缩状态所述基体(3)在纵向轴线(L)的方向上至少部分地压缩，端部分(5)，所述端部分被配置为与相对于弹簧元件(1)运动的车辆部件接触，其中端部分(5)包括：周向外表面(2)，以及在周向外表面(2)中的至少一个凹部(7)，所述凹部向内延伸并且在基体中限定中空空间。

本发明涉及一种用于颠簸缓冲器组件的弹簧元件、尤其是颠簸缓冲器。本发明还涉及一种具有这样的弹簧元件的颠簸缓冲器组件，并且涉及一种具有这样的颠簸缓冲器组件的车辆、特别是乘用机动车辆。

上文提及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。它们特别是被用作弹簧和阻尼元件，该弹簧和阻尼元件通常用于支撑主车辆悬架弹簧，并且用于限制悬架的变形和车轮的行程。除了经常基于金属弹簧的主悬架弹簧之外，几乎总是还利用优选地由弹性材料制成的附加弹簧元件。这些弹簧元件通常是同心地形成并且沿着弹簧轴线具有不同的直径和/或壁厚的中空或实心主体。原则上，这些弹簧元件也可以充当主弹簧，但是它们经常与主减震器结合来承担端部止动功能。它们在此通过形成或加强车辆悬架的渐进特性来影响装有弹簧的轮的力-行程特性。因此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非常高的驾驶安全性。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。

弹簧元件(例如，颠簸缓冲器)的三维配置的一个困难在于通常期望的、特别柔性的初始刚度行为，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DE 102004049638描述了弹簧元件的端部分形成有环绕的弯曲唇缘(也被称为“花形”)。

在运行中，弹簧元件从未压缩的基本状态沿其纵向轴线被压缩到至少部分压缩的状态，从而通过变形耗散能量。如上所述，弹簧元件变形的初始阶段决定了对弹簧柔性程度的感知。因此，在变形的初始期望阻力最小。然而，由于车辆运行中对弹簧元件的整体冲击力很大，因此弹簧元件需要承受大量的载荷，从而需要渐进提高的刚度。

为了将柔性的初始变形行为与渐进的刚度相结合，过去曾设计出有复杂几何设计的顶端部分(如花形)的弹簧元件。虽然随着时间的推移取得了重大进展，当前设计在上述特性方面确实实现了满意的表现，但在制造方面当前设计通常具有缺点。当前弹簧元件设计的复杂外轮廓需要复杂的模制形状，这对如何能够快速且有成本效益地生产弹簧元件提出了限制。

因此，本发明的一个目的是提供一种弹簧元件，该弹簧元件尽可能地缓和了上文提到的缺点。特别地，本发明的一个目的是提出一种易于制造的弹簧，而不会牺牲初始变形柔性和渐进刚度。

本发明通过提出一种最初提及的类型的弹簧元件来实现该目的，该弹簧元件包括纵向轴线和沿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压缩状态之间弹性变形，在压缩状态所述基体在所述纵向轴线的方向上至少部分地压缩，以及端部分，所述端部分被配置为与相对于所述弹簧元件运动的车辆部件接触，其中所述端部分包括：周向外表面，以及在所述周向外表面中的至少一个凹部，所述凹部向内延伸并且在所述基体中限定中空空间。

就本发明而言，术语“在纵向轴线的方向上压缩”应理解为包括将在纵向轴线的方向上引起长度变化的任何压缩。这既可以是弹簧元件的严格线性压缩运动，也可以是遵循相对于纵向轴线成角度的路径的压缩运动，所述路径可以是直路径，也可以是曲路径(例如圆形路径)，因此所述路径由纵向轴线方向上的第一运动分量和垂直于该第一运动分量的第二运动分量所限定。

此外，术语“周向”应被理解为指基体的圆周。术语“周向方向”是指沿圆周、垂直于纵向轴线的方向，并且包括圆形圆周以及非圆形圆周。