带有辅助悬架单元的纵向板簧装置的制作方法

文档序号:17902120发布日期:2019-06-13 17:12阅读:128来源:国知局
带有辅助悬架单元的纵向板簧装置的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车辆车身悬架的纵向板簧装置,该装置包括纵长的板簧单元、用于将板簧单元机械地连接到机动车辆的车轴的连接装置、以及至少一个辅助悬架单元,辅助悬架单元以大体竖直的方向设置在机动车辆底盘和车轴之间。本发明还涉及具有至少一对这种纵向板簧装置的机动车辆。



背景技术:

在机动车辆技术领域中,已知将弹性弹簧元件插入作为簧载物体的机动车辆的车身和作为簧下物体的车辆车轮之间,以便通过使由道路颠簸引起的振动不会直接传递到车身来增强车辆乘员的驾驶舒适性。此外,即使在道路颠簸的情况下,也可以确保车轮与地面之间关于力传递所需的接触。通过使用安装在车身和车轮轴之间的减震器以已知的方式减缓由道路中的颠簸引起的车身振动。弹性弹簧元件然后可以例如由弹性螺旋弹簧的方式形成,并且是减震器的整体组成部分。

在机动车辆悬架领域中,还已知使用纵向板簧装置。纵向板簧装置的板簧总体设计为弯曲的纵长杆,例如由钢制成,其具有矩形横截面并且在竖直平面中其延伸方向与车辆延伸方向平行对齐地布置在车辆中。此外,纵向板簧装置可以通过其中心区域固定到车轴,并且其每个端部可以固定在车辆底盘上。

从现有技术的方案中已知的是,设计成将机动车辆的纵向板簧装置与附加的弹性弹簧元件组合,以实现改进的悬架行为。

专利文献us7,500,688b2通过示例描述了用于具有后轴和板簧悬架系统的车辆的辅助悬架系统,其包括附接在后轴的相应端部之间的一对板簧,目的是实现这种板簧悬架系统的改进的舒适性和改进的承载能力。辅助悬架系统包括安装在后轴上方的下支撑元件,辅助悬架系统在该对板簧的相应板簧之间延伸并且固定地附接到该对板簧的相应板簧。多个弹簧装置安装在后轴上方,其中多个弹簧装置的每个弹簧装置包括螺旋弹簧和空气弹簧,它们围绕共同的中心轴线设置并且由保持架固定。然后,多个弹簧装置由下支撑元件保持。

专利文献fr2970903a1进一步描述了一种类型的悬架,其可定位在车辆的车轴和车辆底盘之间。该悬架包括至少两个结构装置,结构装置各自由至少一个可弹性变形的板簧形成,板簧在一端配备有用于连接到车辆底盘的装置,在另一端配备有螺旋弹簧,该螺旋弹簧相应地设有用于固定到车辆底盘的装置。板簧的一端朝向板簧的另一端并抵靠螺旋弹簧弯曲。螺旋弹簧与相对的弯头接头齐平地布置,其中板簧还设有用于连接到车轴的装置。

专利文献us5,584,497a还描述了一种用于车辆的车辆能量吸收系统,其具有板簧悬架系统、车架和车轴。车架在竖直方向上与车轴隔开,并且板簧悬架系统将车架机械地连接到车轴。能量吸收系统包括可机械地连接到车架和车轴的可充气气垫(气囊)、用于表明车架和连接到车辆的车轴之间的竖直距离的距离指示器、与气囊流体连通并且连接到距离指示器的气囊压力控制阀、以及附接到车辆并且通过控制面板流动地连接到气囊压力控制阀的气压源。当距离指示器表明车架和车轴之间的第一距离时,阀定位在以第一气压将空气从空气源供应到气囊的第一位置。当距离指示器表明车架和车轴之间的第二距离时,阀定位在以第二气压将空气从空气源供应到气囊的第二位置。

此外,专利文献us8,490,992b2描述了一种用于车辆的车辆悬架装置,该车辆具有底盘支架和大体垂直于底盘支架布置的车轴,其中获得了板簧悬架装置的单轮悬架的优点。该车辆悬架装置具有带预定弹簧特性的主弹簧,主弹簧连接到车辆的底盘和车轴。主板簧在第一和第二端处可枢转地连接到车辆的底盘,并且主板簧的轴连接部分布置在第一和第二端之间。辅助板簧具有与车辆底盘枢转连接的第一端和与车轴连接的第二端。偏转限制元件与主板簧或辅助板簧选择性地连接,以便控制其间的距离。偏转限制元件设计为j形弹簧元件。主弹簧可以以由空气压力支撑的空气弹簧或者以螺旋弹簧构成。

专利文献de202016102649u1提出了一种具有车轴和两个弹簧装置的悬架系统,其中每个弹簧装置具有板簧单元,该板簧单元沿车辆纵向轴线延伸并支撑车轴并且在第一端经由第一枢轴连接至车辆结构,并且每个弹簧装置还具有连接臂,该连接臂通过第二枢轴连接到板簧单元的第二端并通过第三枢轴连接到车辆结构。弹簧装置通过稳定器元件彼此连接以用于侧倾稳定,该稳定器元件连接到弹簧装置并且由用于在不平的侧面偏转的情况下传递扭矩以产生回复力的扭转弹簧形成。

所使用的弹簧元件的渐进特性对于机动车辆的悬架是期望的,以便在正常负载的情况下提供高的驾驶舒适性并且能够在高负载(例如在不平坦的路面和/或高重量载荷)的情况下避免悬架朝向端部止挡件偏转,以使坑洼不会“回弹”到车辆底盘上。为了实现渐进的弹簧特性,在现有技术中已经提出了不同的解决方案,例如使用弹性减震缓冲器。

专利文献us2,701,713a以示例的方式描述了一种带有减震缓冲器的后轮悬架,其用于具有车架和后轴的机动车辆,该悬架包括刚性管状扭矩臂、保持架、铰接螺栓、指向下方的通道状的端部延伸部、自支撑板簧、竖直对齐的开口、螺栓、弹簧轭、上保持板和下保持板、以及u形螺栓;保持架设置在扭矩臂前端靠近车架;铰接螺栓在扭矩臂的前端处延伸穿过保持架和套筒以将扭矩臂枢转地连接到车架,从而绕横向对齐的水平延伸轴枢转运动;指向下方的通道状的端部延伸部在管状扭矩臂的后端整体形成,其中端部延伸部具有开放的后端;自支撑板簧具有主板簧和多个相邻的辅助板簧,其整个前端突出到扭矩臂的通道状端部的开口后端,并容纳在指向下方的通道部分中并由后者包围;竖直对齐的开口穿过板簧前端并穿过扭矩臂的通道状端部的上壁;螺栓延伸穿过开口,以便将自支撑板簧固定在扭矩臂上;弹簧轭将主板簧的后端可枢转地连接到车架的后部;上保持板和下保持板在扭矩臂的后端部的相对侧上,其中上保持板支撑后轴;u形螺栓用于将后轴和保持板牢固地夹在扭矩臂的后端部上,以限制后轴绕水平横轴的弧线运动,扭转臂的前端部在水平横轴处连接到车架。轴缓冲器固定在车架的下侧和后轴上方,以便在过度竖直轴向移动的情况下通过轴管间接地传递到后轴邻接件中。

在专利文献us3,799,571a中描述了一种纵向板簧装置,其能够使具有足够离地间隙的道路车辆过载。纵向板簧装置包括板簧形式的过载弹簧,其与相应地用于将道路车辆的车轴的负载支撑在弹簧装置上方的多板半椭圆弹簧装置结合使用。过载弹簧同样设计成大体的半椭圆形,其中突出部在车轴上方延伸,突出部形成在端部中间,以使椭圆形部分能够与弹簧装置的主板簧以及突出部相互作用。在板簧变弯和弯曲时防止突出部闭合的装置设置在车轴上。突出部具有两个平行部分,它们通过直的部分连接,并且车辆具有橡胶减震器,该减震器在车轴正上方紧固在底盘的下侧,以在超负荷情况下使减震器与直的部分进入机械邻接。

为了实现车轮悬架的非线性渐进弹簧特性,现有技术还提出使用具有橡胶弹性特性的橡胶或其他材料的元件,因为这些材料本质上具有非线性弹簧特性线。

专利文献us9,050,873b2通过示例的方式描述了悬架系统、板簧和用于在车辆悬架系统中设置板簧的方法。悬架系统、板簧和用于在悬架系统中设置板簧的方法使得能够使用更轻的板簧,同时提供定制的侧倾刚度和竖直弹簧特性,这通过缓冲器完成,当板簧装置被压缩到至少预定位置时,该缓冲器移动到与板簧装置接合。缓冲器包括弹性元件,该弹性元件可由微孔聚氨酯或吸收能量的另一种泡沫材料、或由合适的塑料、橡胶、金属等制成。缓冲器连接到车轴连接装置,车轴连接装置用于连接车轴和板簧或连接到车辆的车架,并且布置成使弹性元件的中心沿向前方向布置并且在车轴连接装置的中心内侧。

此外,专利文献us2014/0117640a1描述了一种车轮悬架改进装置,其包括一对竖直对齐的悬架元件,其中一个悬架元件附接到车轴上,另一个悬架元件连接到车架。悬架元件优选由多孔聚氨酯弹性体泡沫构成,但也可以使用其他非金属材料,例如合成橡胶、例如氯丁橡胶和聚酯聚氨酯橡胶每个车轴可以装配有两个车轮悬架改进装置,其中每个车轮悬架改进装置布置在车轴的每一侧。每个弹簧元件布置在车轴和车架之间的空间中,其中每个弹簧元件的背离车轴和车架的端部彼此面对,并且这些端部之间的空间限定间隙。悬架元件的相对端部之间的间隙将随着车架和车轴之间的距离的增加而增加。

专利文献de19941230b4进一步描述了一种用于竖直支撑一对板簧的装置,板簧相对于车架弹性地支撑车轴。弹性地作用在板簧的最大弯曲运动区域中的弹性体材料的压缩弹簧元件然后固定在车架侧或板簧侧上,在板簧偏转的情况下,该弹簧元件可以与固定在车架上的上侧或下侧弹性邻接。压缩弹簧元件具有以矩形形式突出的支撑表面,并且形成具有横向于行驶方向延伸的凹部的中空轮廓。凹部在压缩弹簧元件的收窄区域具有内表面,内表面布置为大致在中间水平处彼此隔开,并且在压缩弹簧元件的最大压力负载的情况下凹部可以彼此邻接。

专利文献us2003/0038445a1进一步描述了一种机动车辆悬架,其包括板簧或一组板簧,板簧与前车架保持件和后车架保持件机械接合,其中每个车架导轨的车架保持件与车架导轨机械接合。通过一对u形螺钉支架使板簧与车辆的车轴机械接合。橡胶的u形螺钉支架座还设有加宽的弹簧接合表面。u形螺钉支架座设置在u形螺钉支架的弯曲部分和板簧之间。此外,设置有橡胶弹簧保持件,其与其中一个车架导轨机械地接合。每个橡胶弹簧保持件包括橡胶弹簧,在增加超过底盘的非常轻负载状态的情况下,该橡胶弹簧对准成接触u形螺钉支架座。然后橡胶弹簧与加宽的橡胶弹簧接合表面保持接触。



技术实现要素:

考虑到所提到的现有技术,具有纵向板簧装置的车轮悬架的领域仍然提供改进的空间。

本发明的目的是提供一种用于机动车辆车身悬架的纵向板簧装置,该装置易于构造并且具有关于车辆悬架的非线性渐进式弹簧特性的改进特性。

根据本发明,这通过具有权利要求1的特征的纵向板簧装置来实现。这还通过根据权利要求10的机动车辆来实现。本发明另外尤其有利的构造均由从属权利要求公开。

应该指出的是,在以下描述中单独详述的特征和措施可以以任何技术上有利的方式彼此组合,并形成本发明的进一步配置。该描述另外并且尤其结合附图表明本发明的特点并说明本发明。

根据本发明的用于机动车辆车身悬架的纵向板簧装置包括纵长的板簧单元、用于将板簧单元机械地连接到机动车辆的车轴的连接装置、以及至少一个辅助悬架单元,该至少一个辅助悬架单元以大体竖直的方向设置在底盘和车轴之间。

辅助悬架单元然后具有多个悬架元件并且被设置用于在预定第一偏转深度以上时产生底盘和车轴之间的有效连接,多个悬架元件具有在相同方向上的回弹力。

“纵向板簧装置”在本发明的意义上更尤其是指具有布置在垂直于机动车辆车轴的平面中的安装位置的至少一个板簧的板簧装置。

“机动车辆”在本发明的意义上更尤其是指乘用车、运输车、货车、牵引车或公共汽车。

“以大体竖直方向”在本发明的意义上更尤其是指例如由最长的中心线形成的辅助悬架单元的延伸方向从竖直方向偏离小于10°以及更优选地小于5°的角度。

术语“被设置”在本发明的意义上更尤其是指特别设计或布置的。

术语“有效连接”在本发明的意义上更尤其是指至少两个物体之间的机械连接,其能够在物体之间传递力和/或扭矩。然后可以通过直接接触和间接地通过中间元件进行传递。

本申请中使用的术语“第一”、“第二”等仅用于区分的目的。更具体地,这些的使用并不意味着与这些术语相关提到的对象的顺序或优先级。

通过所提出的辅助悬架单元,在适当配置的情况下,车身的弹簧悬架在偏转深度低于预定第一偏转深度时可以提供高的驾驶舒适性。在偏转深度高于预定第一偏转深度的情况下,可以以稳固且结构上相对简单、节省部件的方式实现非线性渐进弹簧特性。

板簧单元可以包括由例如钢制成的一个或多个板簧。

然而,本发明可以尤其有利地用于具有纵长板簧单元的纵向板簧装置,该板簧单元包括大部分由复合材料制成的板簧元件。

术语“大部分”在本发明意义上更尤其是指体积大于50%,优选体积大于70%,更尤其优选体积大于90%的比例。该术语尤其包括板簧元件完全(即体积高达100%)由复合材料制成的可行方案。

复合材料可以例如以纤维塑料化合物形成。尤其地,复合材料可以包括碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料和/或芳族聚酰胺纤维增强塑料。

在纵向板簧装置的优选实施例中,多个悬架元件的悬架元件由同心布置的片状弹簧形成。

在片状弹簧的可行弹簧路径的上部区域中,它们的弹簧特性以非线性渐进的方式延伸,由此可以以结构简单的方式实现非线性渐进的弹簧特性。

为了增加辅助悬架单元的弹簧常数,多个片状弹簧中的片状弹簧然后可以以一个在另一个上方在相同方向上以已知的方式布置,即,以平行力方式布置,或者在交替的方向上减小弹簧常数,即以串联力方式,由此在设计辅助悬架单元的弹簧常数时,可以产生高的灵活性。

多个片状弹簧中的片状弹簧可以由相同的材料制成并且具有相同的尺寸(内径、外径、厚度、俯仰角)。然而,它们也可以由不同的材料和/或不同的尺寸制成。

多个悬架元件中的其中一个悬架元件优选地以杆的形式制成并且包括橡胶弹性材料。

橡胶弹性材料本质上具有非线性弹簧特性,以在达到预定第一偏转深度以上的偏转深度的行驶情况下,使辅助悬架单元有助于所需的非线性渐进式悬架。橡胶弹性材料的示例是弹性体、橡胶、天然和合成橡胶以及硅橡胶。

具有杆状设计的多个悬架元件的悬架元件可以在悬架元件的延伸长度的至少一个邻接部分中包含橡胶弹性材料。然而,杆状悬架元件也可以完全由一种橡胶弹性材料或几种橡胶弹性材料制成。

杆状悬架元件可以具有设置为垂直于延伸长度并且沿着其延伸长度改变(例如沿着其部分改变)的横截面,由此开启了设计辅助悬架单元的所需弹簧特性的进一步的可行性。

包括橡胶弹性材料的多个悬架元件中的悬架元件被设置用于在预定第二偏转深度之上时产生底盘和车轴之间的有效连接,预定第二偏转深度绝对大于预定第一偏转深度。以这种方式,更尤其地可以实现辅助悬架单元的非线性渐进弹簧特性的阶梯式增加,其取决于达到预定的偏转深度。

在纵向板簧装置的优选实施例中,关于通过底盘和车轴之间形成的有效连接而引入辅助悬架单元的力,多个悬架元件中具有橡胶弹性材料的悬架元件与多个悬架元件中的至少一个其他悬架元件以串联力方式布置。由此可以提供设计辅助悬架单元的所需弹簧特性的进一步的可行性。

多个悬架元件中的第一悬架元件优选地以螺旋弹簧形成,并且多个悬架元件中的第二悬架元件由橡胶弹性材料形成。然后,第一悬架元件大体上完全(即没有形成内部空腔)嵌入第二悬架元件中。

通过这种连接,在偏转深度高于预定第一偏转深度的情况下,第一悬架元件和第二悬架元件以相同的方式变形。因此它们以平行力的方式布置。所提出的第一悬架元件和第二悬架元件的布置能够在空间要求低的情况下实现具有非线性渐进弹簧特性的辅助悬架单元的紧凑结构。

该第一悬架元件和第二悬架元件可以布置为使相应的中心线重合。

至少一个接触支承元件优选地设置在纵向板簧装置中并且在底盘和车轴之间产生有效连接的情况下布置在从多个悬架元件中的至少一个弹簧复位力的方向上看时的辅助悬架单元的前面。

通过所提出的接触支承元件,辅助悬架单元在达到预定第一偏转深度时可以以特别限定的方式(例如在有效连接的位置处具有尤其均匀的平面压力)产生底盘和车轴之间的有效连接。

如果辅助悬架单元固定在机动车的底盘上,则接触支承元件可以固定地连接到机动车辆的车轴上。如果辅助悬架单元固定在机动车辆的车轴上,则接触支承元件可以固定地连接到机动车辆的底盘上。

在纵向板簧装置的优选实施例中,至少一个连接元件设置有水平面,该水平面固定地连接到多个悬架元件中的其中一个悬架元件。以这种方式,在底盘和车轴之间存在有效连接的情况下,可以以尤其均匀的平面压力引入向纵向板簧装置的悬架元件中引入的力。

连接元件可以优选地由至少金属材料制成,例如由钢制成。

辅助悬架单元的悬架元件优选地可附接到机动车辆的底盘。以这种方式,可以通过辅助悬架单元将机动车辆的簧下质量的任何升高保持得较低。

在本发明的另一方面,提供了一种机动车辆,其配备有至少一对根据本发明的纵向板簧装置,该纵向板簧装置连接到机动车辆的车轴。然后,至少一个辅助悬架单元的悬架元件布置在机动车辆的底盘和车轴之间。

结合所提出的纵向板簧装置描述的优点可以完全转移到这种类型的机动车辆。

至少一个辅助悬架单元的悬架元件优选地固定附接到机动车辆的底盘。

附图说明

在从属权利要求和附图的以下描述中公开了本发明的进一步有利的改进。在图中:

图1以侧视图示出了根据本发明的纵向板簧装置的示意图,该纵向板簧装置连接到机动车辆的轴上;

图2以横向于机动车辆的轴的平面中的剖视图示出了根据图1的纵向板簧装置的示意性后视图;

图3以类似于图2的视图示出了在辅助悬架单元的可选实施例中的根据图1的纵向板簧装置的示意性后视图;

图4以类似于图2的视图示出了在辅助悬架单元的另一可选实施例中的根据图1的纵向板簧装置的示意性后视图;以及

图5以类似于图2的视图示出了在辅助悬架单元的第三可选实施例中的根据图1的纵向板簧装置的示意图。

具体实施方式

在不同的图中,相同的部件总是具有相同的附图标记,因此总体仅描述一次。

图1示出了连接到机动车辆的车轴94左侧的纵向板簧装置10的可行实施例的侧视示意图。纵向板簧装置10用于机动车辆车身的弹簧悬架,该机动车辆车身在该特定实施例中以货车构成。车轴94由货车的刚性后轴形成。镜像对称的纵向板簧装置对称地设置在机动车辆的车轴94的右侧(未示出)。

纵向板簧装置10包括具有板簧元件14的纵长板簧单元12,板簧元件14在体积多于95%的大部分由复合材料(即纤维塑料复合材料)制成。纤维塑料复合材料设计为例如碳纤维增强环氧树脂。纵长的板簧元件14在设置为垂直于车辆的车轴94并且与图中的平面重合的平面(xz平面)中位于图1所示的安装位置。然后,板簧元件14的延伸方向设置为大体上平行于机动车辆的(向前)行驶方向96,该方向在图1的图示平面中从右向左(-x方向)延伸。板簧元件14具有大体上矩形的横截面,该横截面沿着延伸方向变化,这通过虚线分界线表示,以便获得板簧元件14的预定弹簧特性。

纵向板簧装置10还具有连接装置16,连接装置16用于将板簧元件14机械地连接到机动车辆的车轴94。连接装置16具有一对u形的钢制螺钉支架18,它们沿(向前)行驶方向96间隔布置,并且布置成u形部分朝上并在其中心区域中围绕板簧元件14。在板簧元件14和u形螺钉支架18的u形部分之间是适于板簧元件14的连接装置16的上过渡元件20,以及在板簧元件14和螺旋支架18的u形开口部分之间的是适于车轴94的连接装置16的下过渡元件22。上过渡元件20和下过渡元件22由钢制成。u形螺钉支架18穿过下过渡元件22中的全长孔并通过螺母固定。

连接装置16还包括声学分离元件24,该声学分离元件24设计为弹性体形状的部件,其适于上过渡元件20和下过渡元件22面向板簧元件14的内表面,并且适于板簧元件14在连接装置16的区域中的外部轮廓。声学分离元件24在纵向板簧装置10的操作期间用于将板簧元件14与连接装置16声学地分离。在本构造中,声学分离元件24设计为单个弹性体成形的部件。在可选实施例中,声学分离元件也可以由两个分开的弹性体成形部件形成,这两个弹性体成形部件布置在上过渡元件20和板簧元件14之间,以及下过渡元件22和板簧元件14之间。

机动车辆配备有保持支架26,该保持支架26在布置在板簧元件14的后端上方的位置处连接到例如以梯形车架构成的机动车辆的车辆底盘(图1中未示出)并且向下延伸。保持支架26装配有沿竖直方向(z方向)隔开的金属圆柱形滑动轴承衬套28、32。固定连接到车辆底盘的金属圆柱形螺栓被引导穿过上滑动轴承衬套28,以使保持支架26能够相对于底盘围绕上横轴30枢转。

从向前行驶的方向96看,板簧元件14的后端形成有孔。圆柱形金属螺栓穿过孔。金属螺栓的两端被引导通过在保持支架26中布置在相同高度处的两个金属下滑动轴承衬套32,以使板簧元件14的后端能够相对于保持支架26绕下横轴34枢转。在滑动轴承衬套28、32和圆柱形金属螺栓之间的橡胶填充物(未示出)被设置用于减少在纵向板簧装置10操作期间产生的任何噪音。

板簧元件14的前端以圆孔形成,其完全包围前滑动轴承衬套36的外侧金属空心圆筒38。前滑动轴承衬套36的内金属空心圆筒42固定地连接到机动车辆底盘。在前滑动轴承衬套36的外空心圆筒38和内空心圆筒42之间是橡胶填充物40,以使板簧元件14的前端能够相对于底盘绕前横轴44实际上没有声音地枢转。

图2示出了布置在车轴94的左侧的根据图1的纵向板簧装置10在横向于机动车辆的车轴94的平面中的截面的示意性后视图。

此外,纵向板簧装置10具有辅助悬架单元46,该辅助悬架单元46在底盘92和车轴94之间布置为在大体竖直方向(z方向)上以及在横向方向(y方向)上与板簧单元12隔开。

辅助悬架单元46包括多个(优选地为六个,如图所示)悬架元件48-58,悬架元件48-58由钢制成并且具有在相同方向上的回弹力。在该特定实施例中,多个悬架元件48-58的悬架元件48-58以相同尺寸的片状弹簧形成,片状弹簧在竖直方向上一个在另一个上方同心地布置并且在力方向上串联布置。最上面的片状弹簧48在竖直方向上例如通过焊接固定地连接到具有水平面的连接元件60,连接元件60由圆形钢板形成。在竖直方向上最下面的片状弹簧58同样例如通过焊接固定地连接到设计为圆形钢板的连接元件62。以弹性体材料(例如氯丁二烯橡胶)表面层形式的隔音元件64通过硫化固定地附接到圆形钢板的下表面。

悬架元件48-58例如通过螺纹连接利用连接元件60与机动车辆的底盘92连接,连接元件60固定到最上面的片状弹簧48,以使辅助悬架单元46不会不利地增加机动车辆的簧下质量。

在纵向板簧装置10仅静态地承载有机动车辆的车身负载的状态中,机动车辆的辅助悬架单元46和车轴94形成间隙,如图2所示。辅助悬架单元46设置成在预定第一偏转深度之上产生底盘92和车轴94之间的有效连接。弹性体材料的隔音元件64不仅用于抑制在进行有效连接时产生的任何噪音。以适当的方式为此设计表面层的层厚度。还可以抑制冲击脉冲。

在车轴94的上侧,在面向隔音元件64和最低的片状弹簧58上的连接元件62的位置处设置有接触支承元件66,接触支承元件66由圆形钢板形成并固定地连接到车轴94。

接触支承元件66的直径超过隔音元件64和最低的片状弹簧58上的连接元件62的直径,从而确保在达到并超过预定第一偏转深度时隔音元件64和接触支承元件66处于相互邻接。在底盘92和车轴94之间形成有效连接的情况下,从多个(六个)悬架元件48-58的弹簧回复力的方向看,接触支承元件66布置在辅助悬架单元46的前方。

在超过预定第一偏转深度时,可以通过所使用的片状弹簧48-58的弹簧特性实现所需的非线性渐进弹簧特性。

图3示出了具有可选实施例的辅助悬架单元68的根据图1的纵向板簧装置10的示意性后视图,其处于纵向板簧装置10仅静态地承载有机动车辆车身负载的状态,并且处于与图2相同的视图中。为了避免重复,将仅描述与前一实施例的辅助悬架单元46的不同之处。

关于根据图3的辅助悬架单元68,与根据图2的辅助悬架单元46不同,设置了附加的悬架元件70,其设计成杆状并且由橡胶弹性材料(例如丁二烯橡胶)构成。杆状悬架元件70具有布置为垂直于延伸长度并沿着其延伸长度在邻接部分改变的横截面。杆状悬架元件70平行于竖直方向(z方向)对齐,并且一端布置在固定连接到最高的片状弹簧48的连接元件60的下侧。杆状悬架元件70在竖直方向上的延伸长度小于多个(优选六个)叠置片状弹簧48-58的延伸长度。以这种方式,由橡胶弹性材料构成的悬架元件70被设置为在预定第二偏转深度以上时产生底盘92和车轴94之间的附加有效连接,该预定第二偏转深度绝对大于预定第一偏转深度。

因此,辅助悬架单元68的弹簧特性通过叠置的片状弹簧48-58确定为在介于预定第一偏转深度和预定第二偏转深度之间的范围中。当偏转深度高于预定第二偏转深度时,辅助悬架单元68的弹簧特性由竖直叠置的片状弹簧48-58(即,以串联力方式)的弹簧特性与以平行力方式设置的杆状悬架元件70的弹簧特性的组合确定。

图4示出了具有又一可选实施例的辅助悬架单元72的根据图1的纵向板簧装置10的示意性后视图,其处于纵向板簧装置10仅静态地承载有机动车辆车身负载的状态,并且处于与图2相同的视图中。为了避免重复,下面仅描述与前述实施例的辅助悬架单元68的不同之处。

对于根据图4的辅助悬架单元72,与根据图3的辅助悬架单元68不同,其设置多个(优选地三个)悬架元件48、58、74,其中两个悬架元件48、58以在竖直方向(z方向)上同心地布置并且以串联力方式布置的片状弹簧形成。多个(三个)悬架元件48、58、74中的第三悬架元件74设计成杆的形式,并且由橡胶弹性材料(例如丁二烯橡胶)构成。设计成杆形式的悬架元件74具有布置为垂直于延伸长度并且沿着其延伸长度在邻接部分变化的横截面。从图3中还可以看出,设计成杆形式的悬架元件74在竖直方向上具有隔开的周向切口,并且在图的平面中从顶部到底部逐渐变细,其中在图的平面中的下端是平整的。杆状悬架元件74平行于竖直方向(z方向)对齐,并且通过连接元件62的下侧的一端硫化,连接元件62固定附接到下侧片状弹簧58,其中杆状悬架元件74在连接点处的直径对应于连接元件62的直径。因此,与根据图3的实施例相比,在连接元件62的下表面上附接到下侧片状弹簧58的隔音元件可以省略。

在达到预定第一偏转深度时,通过辅助悬架单元72在底盘92和车轴94之间产生有效连接。然后关于由底盘92和车轴94之间形成的有效连接引入辅助悬架单元72中的力,以串联力的方式布置多个(三个)悬架元件48、58、74的悬架元件48、58、74,由此首先产生相对软的悬架。随着偏转深度的进一步增加,辅助悬架单元72的弹簧特性逐渐由橡胶弹性材料的杆状悬架元件74的非线性渐进弹簧特性确定。

图5示出了具有第三可选实施例的辅助悬架单元76的根据图1的纵向板簧装置10的示意性后视图,其处于纵向板簧装置10的仅静态地承载有机动车辆车身负载的状态,处于与图2相同的视图。

辅助悬架单元76具有多个(两个)悬架元件78、80。多个悬架元件78、80中的第一悬架元件78由螺旋压缩弹簧形成,该弹簧由弹簧钢制成。多个悬架元件78、80中的第二悬架元件80以截头圆锥的方式形成并且由橡胶弹性材料(例如氯丁二烯橡胶)构成。当通过硫化制造第二悬架元件80时,将螺旋压缩弹簧78保持在截头圆锥形硫化模具中,使得螺旋压缩弹簧78的中心线82与硫化模具的中心线重合。在用橡胶弹性材料填充截头圆锥形硫化模具之后,第一悬架元件78完全嵌入第二悬架元件80中,而不形成任何内部空腔。

通过底盘92和车轴94之间存在的有效连接而引入辅助悬架单元76的力在长度上的变化方面对于第一悬架元件78和第二悬架元件80是相同的。多个(两个)悬架元件78、80的悬架元件78、80由此以平行力方式布置。

在第二悬架元件80制造期间,在截头圆锥的底面84的位置处使用具有相同直径的圆形钢板形式的连接元件88,并且连接元件88用于将辅助悬架单元76连接到机动车辆的底盘92。此外,为了在有效连接的位置处在距截头圆锥的顶面86预定距离处达到均匀的表面压力,插入圆形钢板形式的补偿元件90,其中补偿元件90完全嵌入在第二悬架元件80的截头圆锥中。

在补偿元件90和截头圆锥的顶面86之间的第二悬架元件80的橡胶弹性材料承担隔音元件的功能。

附图标记列表

10纵向板簧装置

12板簧单元

14板簧单元

16连接装置

18u型螺丝支架

20上过渡元件

22下过渡元件

24声学元件

26保持支架

28上滑动轴承衬套

30上横轴

32下滑动轴承衬套

34下横轴

36前滑动轴承衬套

38外空心圆筒

40橡胶填充物

42内空心圆筒

44前横轴

46辅助悬架单元

48悬架元件

50悬架元件

52悬架元件

54悬架元件

56悬架元件

58悬架元件

60连接元件

62连接元件

64隔音元件

66接触支承元件

68辅助悬架单元

70悬架元件

72辅助悬架单元

74悬架元件

76辅助悬架单元

78悬架元件

80悬架元件

82中心线

84底面

86顶面

88连接元件

90补偿元件

92底盘

94车轴

96(向前)行驶方向

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