专利名称：车辆上用于悬挂板簧的布置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要1的前序部分的车辆上用于悬挂板簧的布置，以及根据权利要求18的前序部分的板簧悬架设备。
背景技术：
用于车轮轴的弹簧式悬架，优选地用于卡车车轮的板簧设备通常具有前支承和后支承，以在车架上悬挂设置在这些支承之间的板簧组件。板簧组件可旋转地连接到支承。后支承通常包括两个枢轴点和一个插入连接，该插入连接当板簧组件发生弹性变形时允许板簧组件沿车辆的纵向方向稍微向后移动(并复原)。板簧组件还具有某种形式的装置，用于将板簧和车轮轴在位于前支承与后支承之间的位置连接在一起。
根据现有技术的板簧设备的实施例在欧洲专利EP 955467和日本专利JP 61075005中描述。
为了满足卡车的更高的安全要求，诸如需要更长的变形区，车辆的各部分需要被构造成使得它们在发生任何碰撞时尽可能有利地发挥作用。但是，在关于卡车的碰撞中，设置在卡车上的根据现有技术的板簧设备倾向于以不合乎要求的方式断裂。通常，板簧的前支承断裂，然后板簧组件相对于车辆向后弯曲。
这种通过后支承连接到车架的弹簧组件尽管的确具有较高的抗弯强度，但是在碰撞中使弹簧组件弯曲和/或变形所需的力对车辆的总体变形特性产生非薄弱的作用，其中该弹簧组件在碰撞中也可以终止抵靠在车辆的其它部件上。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在介绍中所描述的类型的布置，如果该布置在碰撞中承受载荷时，其在变形特性方面更有利。
该目的通过如权利要求1所述的布置实现。
该布置的悬架装置设有内置削弱部16，使得当达到悬架装置3的预定载荷，并且板簧1通过悬架装置3连接到车辆7时，允许悬架装置3破裂，同时板簧1的后端5基本上越过其正常运行时的最后位置向后运动和/或脱离该车辆，这意味着在碰撞期间来自于板簧的阻力将大大减小，从而有助于产生较长的碰撞带，例如在卡车的前部。
本发明还涉及一种如权利要求18所述的板簧设备。
本发明的各种实施例的其它有利的显著特征和功能将从以下的描述和附属的权利要求中显露出来。
参考附图，下述为作为例子引用的本发明实施例的详细说明。
附图中图1是卡车的侧视图，该卡车具有用于悬挂板簧的所发明的布置；图1a是图1中所发明的布置的放大视图；图2是板簧悬挂的局部视图，其示出了车架上用于悬挂板簧的根据现有技术的后支承；图3a是图1a的局部视图，其示出了车架上用于悬挂板簧的根据本发明的后支承；图3b是对应于图3a的视图，其中为了更清楚的表示力作用在支承上，已省略后支承的某些部件；和图3c是示出了图3a中后支承的部分剖切分解图。
具体实施例方式
图1中示出了具有所发明的布置的卡车。板簧悬挂设备设置于车辆的前轮轴。图1a放大地示出了车辆上用于悬挂板簧的所发明的布置。术语板簧1是指由诸如钢的弹性材料制成的一个或多个簧片2，簧片2已连接在一起以形成弹性单元。该布置包括用于车辆上悬挂板簧1的装置3，该装置3在第一端4可连接到板簧1的后端5，而在第二端6可连接到车辆，例如车架7。板簧1的后端5是指相对于车辆正常行进方向30设置在最后面的末端。在后端5通常设置通常为两个的支承8、9的其中之一，该支承沿车辆的纵向方向设置，用于在车辆上可旋转地悬挂板簧1。所发明的布置构成后支承9。板簧1还具有某种形式的装置35，用于将板簧1和车轮轴11在位于前支承8与后支承9之间的位置连接在一起。
根据现有技术构造的后支承90如图2所示。支承90具有第一部件120，该部件120固定在车架70上并具有用于可旋转地悬挂板簧10的轴颈130。第一部件120和板簧10通过连杆臂140连接，该连杆臂140设置在板簧10的第一轴颈130与第二轴颈150之间。
在图3a、3b和3c中，示出了所发明的布置，其中悬架装置3具有内置削弱部16，使得当达到悬架装置3的预定载荷时，以允许悬架装置3破裂。悬架装置3具有内置削弱部16，使得当达到悬架装置3的所述预定载荷，并且板簧1通过悬架装置3连接到车辆，例如车架7时，允许悬架装置3破裂，同时板簧1的后端5基本上越过其正常运行时的最后位置向后运动和/或脱离车辆7。
这意味着与根据现有技术(如图2中所示)的支承90不同的是，所发明的悬架装置3被设计成如果预定的力沿预定的方向作用于悬架装置3，悬架装置3将以可预料的方式破裂。这种悬架装置3可有助于在设置有特定的板簧1的车辆中获得需要的力传递和需要的变形区。
根据本发明，板簧1的后端5因此可移动超出最后位置，该最后位置可通过连杆臂14或相应的部件的布置达到，并且优选地，后端5脱离车辆，以便当前支承8断裂时板簧1可向后运动，同时后支承9以及因此作为一个整体的板簧1不会影响或仅较小地影响碰撞中车辆的变形强度。这里所述的向后移动是指沿与车辆的正常行进方向30基本相反的方向的移动。
为了实现悬架装置3的破裂功能，悬架装置3优选地包括可连接到车辆7的第一部件12，以及可连接到板簧1的后端5的第二部件17，并且还包括布置成连接第一部件12和第二部件17的构件18。这里连接构件18布置成当达到所述预定载荷时破裂，使得第一部件12和第二部件17相互分离。尽管连接构件18优选为包含一个或多个螺钉19的螺纹连接件，但也可使用其它连接。例如，铆接、焊接或其它可以需要的方式来连接两个部件12、17的连接方法。两个部件12、17还可用同一零件制造，只要该零件构成连接构件的一部分的强度大大低于第一和第二的部件的其余部分的强度和/或具有切口，使得当达到所述预定载荷时，该连接构件以可预料的方式断裂，使得所述两个部件分离。
在示出的实施例中，该布置可还包括优选地设置在第一部件12与第二部件17之间的第一轴颈13，板簧1的第二轴颈15，以及布置成将第二部件17通过第一和第二轴颈连接到板簧1的连杆臂14。悬架装置3可包括用于可旋转地悬挂板簧1的连杆臂14。
如图3b所示，出现如下所需要的情形，即导致悬架装置3破裂的力FK小于正常运行时板簧1与车辆之间可传递的力FD。在这种情形下，只有当力沿某个特定的方向20，或在特定的方向范围内施加时，需要悬架装置3在施加最小力FK后适于破裂，其中方向20与悬架装置主要力的传递方向21实质上不同。主要力传递方向21指的是在正常运行期间最大的力FD的传递方向。通常，在板簧悬挂于其上的车轮的正常运行期间板簧1与车辆之间传递的最大的力的方向基本垂直向上21。
如图3a所示，有利的是，悬架装置3适于悬挂到车辆上，使得第一部件12与第二部件17之间的接触面的主要范围在平面22内，其中平面22的法线23具有相对于车辆水平向后的分量24和垂直向下的分量25。优选地，所述水平分量24基本平行于车辆7沿纵向的长度。
法线23的方向相对于水平线26(水平线平行于车辆的行进方向30)可形成从0至60°的角度α，并且优选地相对于水平线26形成从20至45°的角度α。悬架装置3优选地适于容纳用于传递车辆7与板簧1之间的力的轴颈13。当载荷小于所述预定载荷时，连接构件18布置成使得第一部件12和第二部件17连接在一起，以便将轴颈13保持在第一部件12与第二部件17之间。第一部件12和/或第二部件17可具有用于容纳轴颈13的凹槽27。
用于例证本发明，图3b示出了所发明的悬架装置3的力FK、FD，当沿与垂直方向21实质上不同的方向施加最小力FK时，该悬架装置3适于破裂。悬架装置3适于破裂的力FK小于悬架装置3沿所述主要力传递方向21从板簧1至车辆7所能传递的力FD。在这种情形下，当在第一部件12与第二部件17之间沿基本平行，或几乎平行于平面22的所述法线23的方向施加力FK时，所施加的最小力FK从10至40kN的范围内选择，悬架装置3适于破裂。该布置还适于在卡车上悬挂前轮轴，用于传递从板簧1的后端5至车辆7的力FD，该力的数量级为50kN并且沿垂直方向21向上。
本发明还涉及一种用于车辆的板簧悬架设备，包括用于车轮轴11的弹性支承悬挂的板簧1，用于在车辆上，如车架7上悬挂板簧1的前支承8和后支承9。后支承9包括悬架装置3，悬架装置3具有内置削弱部16，使得当达到悬架装置3的预定载荷，并且板簧1通过悬架装置3连接到车辆7时，允许悬架装置3破裂，同时板簧1的后端5基本上越过其正常运行的最后位置向后运动和/或脱离车辆7。这里所发明的板簧设备的悬架装置3可根据上面描述的悬架装置3构造。
应了解本发明不局限于上述和附图表示的实施例，相反，本领域的技术人员将发现在附加权利要求的范围内可进行许多改变和改进。例如，所发明的布置的构件的尺寸和材料可以多种方式发生变化。尽管上述设备是有利的，该设备具有连接构件形式的削弱部，该连接构件具有较低的强度并连接两段容纳轴颈的构件，但是应该强调在该布置的另一实施例中，削弱部可布置在不同的位置和/或布置在包含于悬架设备中的不同构件中。
权利要求
1.一种车辆(7)上用于悬挂板簧(1)的布置，包括装置(3)，该装置在第一端(4)可连接到板簧(1)的后端(5)，在第二端(6)可连接到车辆(7)，用于在车辆上悬挂板簧(1)，其特征在于所述悬架装置(3)具有内置削弱部(16)，使得当达到所述悬架装置(3)的预定载荷，并且所述板簧(1)通过所述悬架装置(3)连接到车辆(7)时，允许所述悬架装置(3)破裂，同时所述板簧(1)的所述后端(5)基本上越过其正常运行的最后位置向后运动和/或脱离所述车辆(7)。
2.如权利要求1所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)包括第一部件(12)，其可连接到车辆(7)；第二部件(17)，其可连接到板簧(1)的后端(5)；和构件(18)，其布置成连接所述第一部件(12)和所述第二部件(17)，所述连接构件(18)布置成当达到所述预定载荷时破裂，使得所述第一和第二部件(12，17)相互分离。
3.如权利要求2所述的布置，其特征在于所述连接构件(18)是螺纹连接件。
4.如前述权利要求中任意一项所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)包括用于可旋转地悬挂板簧(1)的连杆臂(14)。
5.如权利要求2或3所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)适于悬挂在车辆(7)上，使得所述第一部件(12)与所述第二部件(17)之间的接触面的主要范围在平面(22)内，该平面(22)的法线(23)具有相对于所述车辆(7)水平向后的分量(24)和垂直向下的分量(25)。
6.如权利要求5所述的布置，其特征在于所述水平分量(24)基本平行于所述车辆沿纵向的长度。
7.如权利要求5或6所述的布置，其特征在于所述法线(23)具有使得其相对于水平线(26)形成从0至60°的角度(α)的方向。
8.如权利要求5或6所述的布置，其特征在于所述法线(23)具有使得其相对于水平线(26)形成从20至45°的角度(α)的方向。
9.如权利要求2至8中任意一项所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)适于容纳用于在车辆(7)与板簧(1)之间传递力的轴颈(13)，所述连接构件(3)布置成使得当载荷小于所述预定载荷时将所述第一部件(12)和第二部件(17)连接在一起，以便将所述轴颈(13)保持在所述第一和第二部件(12，17)之间。
10.如权利要求9所述的布置，其特征在于所述第一部件(12)和/或所述第二部件(17)具有用于容纳所述轴颈(13)的凹槽(27)。
11.如权利要求4和9所述的布置，其特征在于所述连杆臂(14)设置在所述轴颈(13)与板簧(1)之间。
12.如前述权利要求中任意一项所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)适于当沿方向(20)施加最小力(FK)时破裂，该方向(20)与悬架装置(3)从板簧(1)至车辆(7)的所述主要力传递方向(21)实质上不同。
13.如权利要求12所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)适于当沿方向(20)施加最小力(FK)时破裂，该方向(20)与所述垂直方向(21)实质上不同。
14.如权利要求12或13中任意一项所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)适于破裂的力(FK)小于所述悬架装置(3)沿所述主要力传递方向(21)从板簧(1)至车辆(7)所能传递的力(FD)。
15.如权利要求5至8中任意一项所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)适于当沿基本平行、或几乎平行于所述法线(23)的方向施加力(FK)时破裂。
16.如前述权利要求中任意一项所述的布置，其特征在于所述悬架装置(3)适于当施加从10至40kN的范围内选择的最小力(FK)时破裂。
17.如前述权利要求中任意一项所述的布置，其特征在于所述布置适于在卡车上悬挂前轮轴(11)。
18.一种用于车辆的板簧悬架设备，包括用于车轮轴(11)的弹性支承悬挂的板簧(1)，用于在车辆(7)上悬挂板簧(1)的前支承(8)和后支承(9)，其特征在于所述后支承(8)包括悬架装置(3)，该悬架装置(3)具有内置削弱部(16)，使得当达到所述悬架装置(3)的预定载荷，并且所述板簧(1)通过所述悬架装置(3)连接到车辆(7)时，允许所述悬架装置(3)破裂，同时所述板簧(1)的后端(5)基本上越过其正常运行的最后位置向后运动和/或脱离所述车辆(7)。
19.一种车辆，所述车辆包括如权利要求1至17中任意一项所述的布置。
全文摘要
一种车辆(7)上用于悬挂板簧(1)的布置，该布置包括装置(3)，该装置在第一端(4)连接到板簧(1)的后端(5)，在第二端(6)连接到车辆(7)用于在车辆上悬挂板簧(1)。所述悬架装置(3)具有内置削弱部(16)，使得当达到所述悬架装置(3)的预定载荷，并且所述板簧(1)通过所述悬架装置(3)连接到车辆(7)时，允许所述悬架装置(3)破裂，同时所述板簧(1)的后端(5)基本上越过其正常运行的最后位置向后运动和/或脱离所述车辆(7)。
文档编号B60GGK1968834SQ200580020107
公开日2007年5月23日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年6月16日
发明者斯特凡·普雷耶特, 路易斯·斯普拉特利 申请人:沃尔沃拉斯特瓦格纳公司