用于机动车的横向板簧系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车的横向板簧系统，包括横向于机动车设置的横向板簧，所述横向板簧通过至少一个支撑单元与机动车结构连接，支撑单元具有保持构件，并且横向板簧设置在保持构件中、在弹性的缓冲体之间，其中，横向板簧在插置有适配器的情况下被接纳在保持构件中，适配器具有与横向板簧的横截面几何形状适配的内部空间。本发明还涉及一种用于机动车的横向板簧系统，设有一组横向板簧和一组适配器，各个横向板簧至少在一个纵向区段中分别具有彼此不同的横截面几何形状，各适配器配置为使得各一个适配器配合各一个横向板簧并且该横向板簧与该适配器能一起装入支撑单元中。
【专利说明】
用于机动车的横向板簧系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于机动车的横向板簧系统,包括横向于机动车设置的横向板簧，该横向板簧通过至少一个支撑单元与机动车结构连接，支撑单元具有保持构件，并且横向板簧设置在保持构件中、在弹性的缓冲体之间。
【背景技术】
[0002]弹簧作为板簧用于引导和弹簧张紧车轮。板簧由有弹性的材料如金属和/或塑料和/或复合材料制成并且具有包括中间区域和至少两个端部的长形的、通常梁形的形状。
[0003]作为所谓的横向板簧，板簧横向于车辆纵轴线水平放置地设置。在中间区域中，横向板簧通过通常两个支撑单元与机动车结构连接或保持在机动车结构上。以这种方式，两个端部可以实施基本上垂直的弹簧运动。通过在横向板簧端部上的端侧的支撑部，横向板簧与轮架或与车轮悬架的另一构件处于作用连接。横向板簧承担车轮导向的功能、导臂功能以及缓冲和承载的任务并且可以在常规的车轮悬架中代替需要的螺旋弹簧和/或也代替稳定器。
[0004]由US4, 768，807已知一种包括横向板簧的车轮悬架,该横向板簧支承轮架。在插置有弹性的缓冲体的情况下，横向板簧与车架连接。横向板簧在装配状态中被保持构件包围。总体上，该已知的实施形式是耗费且较不灵活的。特殊的底盘设计仅通过单独的适配才可能实现。
[0005]通过DE 10 2009 028 574 Al，用于将车辆的横向板簧支撑在车辆结构上的装置成为现有技术。该装置具有接纳区域，横向板簧在装配状态中局部地被该接纳区域完全包围。该装置具有两个圆柱形的保持区域，各保持区域沿车辆纵向分别连接在接纳区域上并且嵌接在包括空心圆柱形支撑元件的支撑装置中，各支撑元件至少局部弹性地构成。各支撑设备可固定在车辆结构侧。按照这里的建议，设置两个一件式构成的半壳元件，所述半壳元件分别包括接纳区域的一部分和各圆柱形的保持区域的一部分。
[0006]DE 10 2010 060 093 Al同样说明一种用于机动车的、包括横向板簧的车轮悬架。所述横向板簧通过至少两个支撑部或支撑单元与机动车结构连接并且在其两个彼此背离的端部上分别与轮架铰接。所述支撑单元这样构成，使得横向板簧沿车辆竖向轴线的方向刚性固定，但沿车辆横向轴线的方向平移地围绕平行于车辆纵轴线指向的轴线能可旋转地运动。以这种方式，横向板簧可以这样支撑在车辆车身上，使得可这样调节横摆弹簧刚度与竖摆弹簧刚度的比例，以致无需安装用于稳定车辆的横向稳定器。
[0007]通过使用车轮导向的横向板簧，可以取消至今需要的稳定器连同其支撑结构以及摆动支承部、横向导臂和常规的螺旋弹簧。这导致减少的构件和装配花费。然而按照由车辆重量、车辆舒适性、车辆动力学和/或底盘校调等确定的刚度要求，需要具有对应刚度值的不同横向板簧，各横向板簧具有不同的横截面几何形状。这导致:在一个车辆系列内，所使用的横向板簧的横截面变化。然而，板簧在底盘中的安装情况相同。因此，对于每种横向板簧类型需要适配措施，以便补偿几何结构区别，然而这是耗费且不利的。
【发明内容】
[0008]本发明的任务是,提供一种改善的横向板簧系统,该横向板簧系统能够实现:在一个车辆系列或车辆构造系列中的安装情况相同的情况下，合理适配具有不同横截面几何形状的不同横向板簧。
[0009]权利要求1和10示出所述任务的两个独立的解决方案。
[0010]按照本发明的用于机动车的横向板簧系统具有横向于机动车设置的横向板簧。该横向板簧通过至少一个支撑单元、通常两个支撑单元在其纵向延伸长度的中间区域中与机动车结构连接。支撑单元具有保持构件。通常，该保持构件至少局部地包围横向板簧。在所述保持构件中，横向板簧设置在弹性的各缓冲体之间。
[0011]按照权利要求1，横向板簧在插置有适配器的情况下被接纳在保持构件中，其中，适配器具有与横向板簧的横截面几何形状适配的内部空间。
[0012]按照权利要求10,横向板簧系统具有一组横向板簧和一组适配器,其中,各个横向板簧至少在一个纵向区段中分别具有彼此不同的横截面几何形状。各个适配器配置为使得各一个适配器与各一个横向板簧的横截面构造相配合，并且各横向板簧与适配器一起可装入弹簧支撑单元中并且借助支撑单元可以铰接在机动车结构上。
[0013]这两个独立的解决方案的技术关联在于:通过使用适配器将具有不同横截面几何形状的不同横向板簧或横向板簧类型集成到机动车的由结构空间决定的、不可改变的安装情况中。可以装入不同类型的横向板簧，而不用改变在支撑单元上的外部连接点、属于支撑单元的保持构件或其他支撑部件。
[0014]按照本发明的横向板簧系统的有利设计是从属权利要求的主题。
[0015]按照本发明，在支撑单兀中的用于横向板簧的结构空间按照横向板簧的最大横截面几何形状构造或按照具有最大的横截面几何形状的横向板簧构造。按照要使用的、根据特定车辆要求(如车辆重量、行驶舒适性、行驶动力学和底盘校调等)选择的横向板簧，使用与相应的横向板簧的横截面几何形状相配的适配器。横向板簧插置在适配器中并且与弹性的缓冲体一起安装在支撑单元中。
[0016]按照本发明的横向板簧系统不仅可以是车轮导向的横向板簧系统而且可以是非车轮导向的横向板簧系统。所述横向板簧可以承担车轮导向的功能。此外，横向板簧可以是非车轮导向的并且在端部上与导臂连接。由此可以省去稳定器。
[0017]适宜地所有适配器具有相同构造的外部结构，而每个单独的适配器具有与特定类型的横向板簧的相应横截面几何形状相配的内部空间，横向板簧以在支撑区域中的纵向区段被接纳在所述内部空间中。
[0018]一种特别有利的设计设定，适配器具有两个可相互连接的适配器部件、尤其是适配器上部部件和适配器下部部件。各适配器部件可力锁合和/或形锁合地借助耦合元件连接。优选使用呈卡夹元件、弹簧元件或卡锁元件形式的耦合元件。此外适配器具有用于与缓冲体耦合的连接机构。
[0019]两个适配器部件的外轮廓准确配合到弹簧支撑单元的支撑单元或保持构件的内轮廓中。以这种方式横向板簧可以与适配器一起没问题地准确地配合到预备的支撑装置中并且装配在支撑单元中。
[0020]如上所述，所述两个适配器部件形锁合地、例如通过卡夹相互连接，由此简化适配器在横向板簧上的预装配。在预装配之后，横向板簧与适配器一起装入支撑单元中。用于横向板簧系统内的横向板簧的支撑装置通常具有两个支撑单元。
[0021]适配器优选由塑料、例如聚酰胺制成。所述适配器或适配器部件也可以由纤维加强的塑料制成。所述材料或所述材料的弹性必须确保两个适配器部件彼此弹簧夹紧的连接。尤其是所述弹性必须满足希望的卡夹连接。这样选择适配器的材料的弹性，使得适配器对横向板簧和支撑装置本身的性能没有影响并且允许横向板簧沿车辆横向方向的平移运动。所述适配器仅必须满足补偿横向板簧在支撑单元内的横截面的功能。
[0022]在适配器和横向板簧之间、以及在适配器和通常通过弓形件实现的保持构件之间不需要附加的连接元件。弹簧支撑单元的保持构件通常固定地设置在车辆横梁上。为了沿车辆竖向轴线(z轴线)紧固，所述适配器在保持构件中挤压到各缓冲体之间。用于将适配器与缓冲体耦合的连接机构用于紧固车辆横向轴线(y轴线)。
[0023]在适配器外侧上设有用于将适配器与一个或多个缓冲体耦合的连接机构。为此连接机构与缓冲体上的支座共同作用。
[0024]实际上有利的设计设定:支承板集成到缓冲体中，连接机构与支承板的自由端部耦合地共同作用。通过支承板建立缓冲体和适配器之间的连接。同时，支承板在缓冲体中力传递和减震地作用。适宜地，支承板由塑料、金属或复合材料制成并且嵌入在由弹性体材料、例如橡胶制成的缓冲体中。
[0025]本发明的一种变型设定:适配器或适配器部件材料锁合地与缓冲体接合。优选地，适配器部件直接硫化到缓冲体上。在这种情况中，适配器部件彼此间与硫化的缓冲体一起分别通过耦合元件、优选卡夹连接元件或卡锁连接元件相互连接。通过缓冲体和适配器部件的一件式的设计可以还更多地并且进一步地简化构件和预装配。
[0026]当适配器具有在几何结构方面与保持构件的内壁区域相配的侧壁区域时，则进一步改善横向板簧系统的功能。同样有利的是，适配器具有在几何结构方面与缓冲体的贴靠面相配的接纳面。上述措施导致一种特别有利的构件设计，辅助横向板簧在弹簧支撑单元中的连接并且有助于横向板簧系统的改善的弹簧张紧功能和稳定功能。
[0027]在本发明的范围中使用的横向板簧优选由玻璃纤维加强的塑料制成。
[0028]所述横向板簧在弹簧张紧功能和稳定功能以外也可以承担车轮导向并且借此承担对于机动车的转向稳定性和行驶安全重要的任务。然而如已经说明的，横向板簧在按照本发明的横向板簧系统中不是必须车轮导向的。在这种情况中，横向板簧不直接与轮架或其他车轮悬架部件连接。横向板簧这时无须承受车轮的横向力。沿车辆横向方向的支撑于是不需要那么刚性。由此可调节横摆弹簧刚度与竖摆弹簧刚度的比例。
[0029]按照本发明的横向板簧系统对于各个车辆制造商的特殊底盘设计提供灵活的可能性。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]按照本发明的横向板簧系统的其他优点和有利实施形式由权利要求和接着借助附图描述的实施例得出。附图示出:
[0031]图1包括横向板簧的横向板簧系统的透视图；
[0032]图2横向板簧系统的、用于接纳第一横向板簧类型的支撑单元的竖直横截面；
[0033]图3横向板簧系统的、用于接纳第二横向板簧类型的支撑单元的竖直横截面；
[0034]图4横向板簧系统的、用于接纳第三横向板簧类型的支撑单元的竖直横截面；
[0035]图5横向板簧系统的、用于接纳第四横向板簧类型的支撑单元的第二实施形式的竖直横截面；
[0036]图6横向板簧系统的、用于接纳第五横向板簧类型的支撑单元的第二实施形式的竖直横截面；以及
[0037]图7横向板簧系统的、用于接纳第六横向板簧类型的支撑单元的第二实施形式的竖直横截面。
【具体实施方式】
[0038]图1不出用于机动车的横向板簧系统的透视图,其包括横向于机动车设置的横向板簧I。横向板簧I由玻璃纤维加强的塑料制成并且具有中间区域2和两个相对置的端部区域3。横向板簧I通过两个相对于车辆纵轴线(X轴线)对称设置的支撑单元4与机动车结构、例如车身或副车架连接。在各端部区域3的自由端部5上设有支撑部6。通过支撑部6实现横向板簧I与轮架或与车轮悬架的另一部件的连接。
[0039]支撑单元4基本上具有呈U形弓形件形式的保持构件7 (为此也参看图2至4)。保持构件7或弓形件具有底部8连同两个侧向支腿9。在各侧向支腿9的端侧构成有向外弯曲的凸缘区段10。在各凸缘区段10中设有孔11，穿过这些孔可插入例如螺钉或其他紧固机构，通过所述螺钉或其他紧固机构可将保持构件7固定在车辆结构上。保持构件7在此从横向板簧的下侧宽边和两个窄边包围横向板簧I。
[0040]在保持构件7中，横向板簧I设置在下方的第一缓冲体12和上方的第二缓冲体13之间。缓冲体12、13优选作为橡胶金属部件构成并且由包括集成的由金属制成的支承板
14、15的橡胶制成。在上方的缓冲体13的顶面上设有在图1中示出的夹紧部件16。
[0041]横向板簧I在机动车或底盘中的安装情况在一个车辆构造系列中是相同的。然而按照车辆的实施方式，车辆需要更刚性的或更柔韧的横向板簧I。因此，对于一个车辆构造系列出现具有不同横截面的横向板簧1，或者说按照实施方式和重量必须装入具有不同横截面的横向板簧I。
[0042]图2、3和4分别示出一种类型的横向板簧1A、1B和1C。横向板簧1A-1C在被接纳在支撑单元4中的纵向区段中具有不同的横截面。横向板簧1A、1B和IC的横截面或横截面几何形状在图2至4中分别加阴影线示出。为了能够构成相应正确的车轮支承高度和希望的升降率和摆动率，使用适配器17A、17B、17C。横向板簧1A-1C在插置有适配器17A-17C的情况下被接纳在保持构件7中。在这里示出的实施例中，对于一组三个横向板簧1A、1B、IC提供一组三个适配器17A、17B、17C。适配器17A-17C分别具有与横向板簧1A-1C的横截面几何形状适配的内部空间18A、18B、18C。横向板簧1A-1C被形锁合地接纳在内部空间18A-18C中。适配器17A-17C具有用于与缓冲体12、13耦合的连接机构19。
[0043]如在图2至4中可看出的，适配器17A-17C分别包括两个可相互连接的适配器部件，即适配器上部部件20和适配器下部部件21。适配器上部部件20和适配器下部部件21力锁合和形锁合地相互连接。为此在适配器上部部件20上和在适配器下部部件21上设有呈卡夹体或卡锁体22、23形式的、带有侧凹部24和支座面25的耦合元件，各耦合元件在适配器部件20、21的耦合状态中相互弹簧弹性地卡锁地进行或处于嵌接。
[0044]通过适配器17A-17C的在适配器上部部件20上的和在适配器下部部件21上的连接机构19建立与缓冲体12、13的连接，该连接机构同样通过卡夹体或卡锁体26构成。这些卡锁体26舌片形或接片形地构成并且朝缓冲体12、13的方向向上或向下伸出。卡锁体26具有与在缓冲体12、13上的支座28共同作用侧凹部27。支座28由支承板14、15的自由端部29形成，所述自由端部相对于缓冲体12、13伸出并且与连接机构19耦合地共同作用。
[0045]各一个横向板簧1A-1C与各一个适配器17A-17C —起被接纳在保持构件7中。适配器17A-17C具有在几何结构方面与保持构件7的内壁区域29相配的侧壁区域30。可看出，侧壁区域30贴靠到保持构件7的侧向支腿9的内壁区域29上。此外在适配器上部部件20上和在适配器下部部件21上设有接纳面31。各接纳面31在几何结构方面与缓冲体
12、13的贴靠面32相配。由此产生在缓冲体12、13和适配器17A-17C或适配器部件20、21之间的形锁合的、稳定且可靠的、力传递的连接。
[0046]此外，在缓冲体12、13上还设有竖直伸出的销33、34。在下方的缓冲体12上的销33嵌接在保持构件7的底部8中的穿通部35中。适配器上部部件20的销34穿过在图2至4中未示出的上方的夹紧构件的开口伸出。
[0047]图5、6和7同样示出支撑单元4，在所述支撑单元中通过保持构件7分别接纳一种类型的横向板簧1D、1E、1F。横向板簧1D-1F在被接纳在支撑单元4中的纵向区段中具有加阴影线示出的不同横截面。基本的功能对应于先前所述的支撑单元，从而图5至7中的构件或构件组件设有相同的附图标记。为了避免重复不再详细说明。
[0048]横向板簧1D-1F分别在插置有适配器17D-17F的情况下被接纳在保持构件7中。与先前所述实施形式的显著区别在于，适配器上部部件和适配器下部部件分别材料锁合地与缓冲体12、13接合。适配器上部部件20硫化到上方的缓冲体13的底面上。适配器下部部件21硫化到下方的缓冲体12的顶面上。以这种方式适配器上部部件20和上方的缓冲体13形成一个单元并且适配器下部部件21和下方的缓冲体13形成一个单元。适配器上部部件20和适配器下部部件21的连接在相应插置有横向板簧1D-1F的情况下通过呈卡夹体或卡锁体22、23形式的可力锁合和形锁合地相互连接的耦合元件实现。
[0049]按照本发明的横向板黃系统能够实现:在Iv车辆系列或车辆构造系列中的安装情况相同时，在确保正确的车轮支承高度和要求的升降率和摆动率的情况下，将具有不同横截面几何形状的不同横向板簧1A-1CUD-1F合理地配合到支撑单元4中。为此提供一组横向板簧1A-1C或1D-1F和一组适配器17A-17C ;17D_17F。适配器17A-17C配置为使得所述适配器分别与横向板簧1A-1F的在支撑连接的纵向区段中的横截面几何形状配合。适配器17A-17F可以以简单的方式通过适配器上部部件20和适配器下部部件21的经由耦合元件22、23的弹簧夹紧的连接而装配。在适配器17A-17C和缓冲体12、13之间的连接通过连接机构19进行。适配器17D-17F与缓冲体12、13材料锁合地通过硫化连接。包括横向板簧1A-1F和适配器17A-17F的单元与缓冲体12、13 —起被预装配地插置在保持构件7中并且安装在机动车中。
[0050]所有适配器17A-17F具有相同构造的外部结构，而每个单独的适配器17A-17F具有与特定类型的横向板簧1A-1F的横截面几何形状相配的内部空间18A-18C或18D-18F。
[0051]附图标记列表
[0052]I横向板簧
[0053]IA横向板簧
[0054]IB横向板簧
[0055]IC横向板簧
[0056]ID横向板簧
[0057]IE横向板簧
[0058]IF横向板簧
[0059]2中间区域
[0060]3端部区域
[0061]4支撑单元
[0062]5自由端部
[0063]6支撑部
[0064]7保持构件
[0065]8 底部
[0066]9侧向支腿
[0067]10凸缘区段
[0068]11 孔
[0069]12缓冲体
[0070]13缓冲体
[0071]14支承板
[0072]15支承板
[0073]16夹紧部件
[0074]17A适配器
[0075]17B适配器
[0076]17C适配器
[0077]17D适配器
[0078]17E适配器
[0079]17F适配器
[0080]18A内部空间
[0081]18B内部空间
[0082]18C内部空间
[0083]18D内部空间
[0084]18E内部空间
[0085]18F内部空间
[0086]19连接机构
[0087]20适配器上部部件
[0088]21适配器下部部件
[0089]22卡锁体
[0090]23卡锁体
[0091]24侧凹部
[0092]25支座面
[0093]26卡夹体或卡锁体
[0094]27侧凹部
[0095]28支座
[0096]29内壁区域
[0097]30侧壁区域
[0098]31接纳面
[0099]32贴靠面
[0100]33销
[0101]34销
[0102]35穿通部
【权利要求】
1.一种用于机动车的横向板簧系统，包括横向于机动车设置的横向板簧(1、1A-1C;1D-1F)，所述横向板簧通过至少一个支撑单元(4)与机动车结构连接，支撑单元(4)具有保持构件(7)，并且横向板簧(1、1A-C ;1D-1F)设置在保持构件(7)中、在弹性的缓冲体(12、13)之间，其特征在于，横向板簧(1UA-1C)在插置有适配器(17A-17C)的情况下被接纳在保持构件⑵中，适配器(17A-17C)具有与横向板簧(1、1A-C ;1D_1F)的横截面几何形状适配的内部空间(18A-18C)。
2.按照权利要求1所述的横向板簧系统，其特征在于，适配器(17A-17F)具有两个能相互连接的适配器部件(20、21)、尤其是适配器上部部件和适配器下部部件。
3.按照权利要求2所述的横向板簧系统，其特征在于，所述两个适配器部件(20、21)通过力锁合和/或形锁合的耦合元件(22、23)能相互连接。
4.按照权利要求中I至3中至少一项所述的横向板簧系统，其特征在于，适配器(17A-17C)具有用于与缓冲体(12、13)耦合的连接机构(19)。
5.按照权利要求4所述的横向板簧系统，其特征在于，适配器(17A-17C)的连接机构(19)为了与缓冲体(12、13)耦合而与缓冲体(12、13)上的支座(28)共同作用。
6.按照权利要求1至3中至少一项所述的横向板簧系统，其特征在于，适配器(17D-17F)或各适配器部件(20、21)材料锁合地与缓冲体(12、13)接合、尤其是硫化。
7.按照权利要求中I至6至少一项所述的横向板簧系统，其特征在于，在缓冲体(12、13)中集成有支承板(14、15)，并且连接机构(19)与支承板(14、15)的自由端部(29)耦合地共同作用。
8.按照权利要求1至7中至少一项所述的横向板簧系统，其特征在于，适配器(17A-17F)具有在几何结构方面与保持构件(7)的内壁区域(29)相配的侧壁区域(30)。
9.按照权利要求1至8中至少一项所述的横向板簧系统，其特征在于，适配器(17A-17F)具有在几何结构方面与缓冲体(12、13)的贴靠面(32)相配的接纳面(31)。
10.一种用于机动车的横向板簧系统，包括横向于机动车设置的横向板簧(1、1A-1F),所述横向板簧通过至少一个支撑单元(4)与机动车结构连接，支撑单元(4)具有保持构件(7)，并且横向板簧(1UA-1F)设置在保持构件(7)中、在弹性的缓冲体(12、13)之间，其特征在于，设有一组横向板簧(UlA-F)和一组适配器(17A-17F),各个横向板簧(1、1A_F)至少在一个纵向区段中分别具有彼此不同的横截面几何形状，各适配器(17A-17C)配置为使得各一个适配器(17A-17F)配合各一个横向板簧(1UA-1F)并且该横向板簧(1、1A_1F)与该适配器(17A-17F)能一起装入支撑单元(4)中。
11.按照权利要求10所述的横向板簧系统，其特征在于，所有适配器(17A-17F)具有相同构造的外部结构，并且每个单独的适配器(17A-17F)具有与特定类型的横向板簧(1、1A-1F)的横截面几何形状相配的内部空间(18A-18F)。
【文档编号】B60G11/08GK104139676SQ201410178790
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2013年5月6日
【发明者】J·胡梅尔特, A·施罗德 申请人:本特勒尔汽车技术有限公司