专利名称：能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧所用的支承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分详细定义类型的、能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧所用的支承装置。
背景技术：
EP 1 645 445B1公开了一种用于汽车的车轮悬挂件，其具有横向于汽车布置的横向板簧。横向板簧具有一个中部区域和两个彼此相对置的端区，其中，横向板簧在中部区域内通过两个中心支承与车身连接，并且在端区内通过端支承与车轮支架保持作用连接。中心支承分别构造有两个可以相互连接的支承外壳以及由支承外壳包绕的插入件。这些插入件分别包括两个带有不同刚度的层状元件，其中，该插入件在装配状态下分别布置在支承外壳与横向板簧之间。插入件的在装配状态下朝向横向板簧的而且以较高刚度实施的层状元件在车辆纵向上分别在横向板簧的前面和后面相互以螺栓拧合，因此插入件可以不依赖于支承外壳地预装配在横向板簧上。此外，插入件区域内的预紧力可以通过螺栓装置精确调整。支承外壳通过独立的螺栓装置相互固定连接，并在分界平面的区域内相互紧靠。不利的是，前面介绍的板簧悬挂件特别是在中心支承的区域内的特征在于既有高的结构空间需求，也有不希望高的加工开支，因为插入件的能彼此以螺栓拧合的层状元件为容纳螺栓拧合区并且为传递预紧力而坚实地实施，并设有螺纹凹口。中心支承附加具有高部件数目，由此进一步增加了结构空间需求还有加工成本。由纤维-塑料复合材料制造的横向板簧和能装配在汽车的车桥区域内的横向板簧所用的支承装置由WO 2008/125076A1有所公开。为一方面在装配在车辆上的状态下可以排除横向板簧的轴向运动以及另一方面可以提供横向板簧不被破坏的构型，横向板簧在中间固定段的区域内垂直于横向板簧的纵轴线地构造有至少一个缩窄部，支承装置的力导入元件可以形状锁合(formschlilssig)而且力锁合(kraftschlilssig)地装入该缩窄部内。 缩窄部构造在横向板簧的一个面的区域内，该面的面法线在横向板簧装配在车辆上的状态下基本上水平地取向。但在此，缺点在于，支承装置由刚性实施的支承元件构成，所述支承元件阻止了横向板簧在夹紧的支承区域内的运动，并因此以不希望的程度对悬架系统O^dersystem)的整体表现以及整体悬架作用产生不利影响。
发明内容
因此，本发明基于如下任务，即提供一种能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧所用的支承装置，该支承装置可以简单和成本低廉制造，其特征在于结构空间需求低，并且在该支承的区域内，以对于横向板簧的功能所需的程度来保证横向板簧的运动。该任务依据本发明利用具有权利要求1所述特征的支承装置得以解决。能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧所用的依据本发明的支承装置实施有支承外壳件以及由支承外壳件至少区域式地包绕的插入件。这些插入件分别具有至少两个带有不同刚度的层状元件，其中，插入件在装配状态下分别布置在支承外壳件与横向板簧之间。依据本发明，支承外壳件包括单件式的支承圈元件，并且插入件能通过紧合元件至少力锁合地与支承圈元件及横向板簧作用连接。依据本发明的支承装置与现有技术中所公开的支承装置相比结构空间更加有利地构成，因为该支承装置只需在支承圈元件的区域内与车身或与车身连接的辅助框架安装在一起。支承装置与横向板簧之间的固定连接通过与插入件在装配状态下共同作用的紧合件来产生，通过该紧合件提供施加到插入件上的预紧力。因为在插入件的区域内没有设置附加的螺栓装置，所以层状元件与现有技术所公开的解决方案相比能以更小的尺寸来实施，并且也可以成本更加低廉地制造，因为例如不将螺纹段加工到层状元件中。附加地，通过插入件的以不同刚度实施的层状元件，在支承刚度同时足够高的情况下，可以使横向板簧在支承装置的区域内进行对于横向板簧的正常工作所需的转动运动，由此，在进行同侧和交替侧弹性缓冲时可以在车辆两侧的车轮区域内提供不同的弹簧刚度。此外，借助横向板簧车轮，引导功能也可以通过层状元件的不同刚度提供，这是因为车辆横向上的支承刚度例如可以得到相应高地调整，并且可以按照简单方式避免横向板簧在车辆横向上推移。附加地，依据本发明的支承装置的支承刚度也可以在车辆高度方向上凭借支承装置与横向板簧之间足够程度的力锁合在足够的范围内得到调整。这一点按照简单方式提供的可行性方案是，在进行交替侧弹性缓冲时，避免横向板簧在支承装置的区域内不希望的而且相应于刚性体的推移或运动。对于依据本发明的支承装置在车辆高度方向上支承刚度相应高的情况，横向板簧以所谓的S冲击形式发生有针对性的变形，由于这种变形与没有相应S冲击的同时弹性缓冲相比，在横向板簧的区域内产生更高的交替弹簧刚度。通过实施有闭合的而且单件式的支承圈元件的支承外壳件，支承装置区域内的预紧力可以得到良好调整，该预紧力与设置用于连接两个分开的支承外壳所需通过螺栓拧合来施加的预紧力相对照地，由于下沉过程等以更小的程度下降。此外，通过闭合的支承圈元件也保证良好的力流。与两部分的支承外壳相对照地，通过支承圈元件闭合的圈型体按照简单方式防止两个支承外壳之间的相对推移。在依据本发明的支承装置一种具有优点的改进方案中，紧合元件构造有至少一个楔形区域，该楔形区域分别可以布置在插入件与横向板簧之间和/或布置在插入件与支承圈元件之间。因此，支承装置的正常工作所需的预紧力不依赖于支承装置区域内以及还有横向板簧区域内的加工公差地、按照简单方式可以在装配期间得到调整，这是因为可能存在的加工公差可以通过改变紧合元件在插入件与横向板簧之间和/或插入件与支承圈元件之间的推入行程而得到补偿。在依据本发明的支承装置一种简单装配的而且特征在于结构简单的实施方式中， 紧合元件的至少一部分为产生作用到插入件和横向板簧上的紧合元件侧的预紧力而能与支承圈元件发生作用连接，并且预紧力能支撑在支承圈元件的肩部上。
依据本发明的支承装置另一种简单装配的实施方式在支承圈元件的区域内构造有连接区，通过该连接区，支承圈元件可以固定在车身侧上。依据本发明的支承装置的装配在依据本发明的支承装置的另一种实施方式中以如下方式得到进一步简化，即支承圈元件在装配状态下在朝向车身的贴靠区内构造有对应于车身侧的定中心区。支承圈元件或支承装置通过该定中心区相对于车身或与该车身固定连接的辅助框架在装配期间可以无需其他辅助装置进行取向和定位，因此保证支承装置布置在横向板簧的对于正常工作所需或所设置的位置上。紧合元件在依据本发明的支承装置一种结构空间有利和结构简单的改进方案中， 通过能与支承圈元件连接的板而保持在产生预紧力的姿态中。依据本发明的支承装置一种对此备选和成本低廉的实施方式包括可与支承圈元件连接的紧固环，紧合元件借助该紧固环可以保持在产生预紧力的姿态中。为按照结构简单的方式防止在依据本发明的支承装置装配后紧合元件不希望地自主松开和/或将紧合元件与紧靠于其上的构件之间的相对运动降到最低，在依据本发明的支承装置另一种具有优点的实施方式中，紧合元件在限定的表面区域内的摩擦系数构造得高于紧合元件在其他表面区域内的摩擦系数。为保证将通过紧合元件产生的预紧力尽可能均勻地导入插入件，紧合元件在依据本发明的支承装置另一种具有优点的实施方式中布置在插入件的以较高刚度构造的层状元件与横向板簧之间和/或布置在支承圈元件与插入件的以较高刚度构造的层状元件之间。为可以将在车辆运行中起作用的力和力矩由以较低刚度实施的层状元件以尽可能小的压强在插入件与横向板簧之间的区域内传递，插入件的层状元件与横向板簧之间分别布置有插入件的优选至少近似半圆柱形构成的插入部件，该插入部件相比以较小刚度实施的层状元件以更高的刚度来构造。对于至少近似半圆柱形构成的插入部件这一概念首先涵盖所有如下的立体构型体，这些立体构型体至少构造有彼此相距的、至少近似扇形的底面。在此，存在的可行性方案是，该底面的连接弦端部的弧呈圆形或椭圆形地构成。在改进方案中，弦直线或同样弯曲地、优选凸着构成。在底面的弦与弧之间过渡部的区域内，在依赖于相应的使用情况下可以设置有棱边或相应的倒圆部。为在车辆的运行中避免支承装置的区域内横向板簧发生损伤，插入件的插入部件至少在装配状态下在朝向横向板簧的贴靠区内分别构造有橡胶弹性的保护层构成。在依据本发明的支承装置另一种具有优点的实施方式中，以较高刚度构造的层状元件对此备选地或对此附加地至少在端区内至少区域式地设有橡胶弹性的保护层。在依据本发明的支承装置特征在于良好的力导入的实施方式中，紧合元件可以布置在横向板簧与插入部件之间。为可以将在车辆的运行中起作用的力和力矩由插入件无插入件与横向板簧之间的相对运动导入横向板簧内，至少一个插入件在朝向安放面的贴靠面上在依据本发明的支承装置另一具有优点的实施方式中，实施有至少一个容纳件，横向板簧的区域在插入件的装配状态下嵌入该容纳件内。因此，依据本发明的支承装置除了通过螺栓装置产生的力锁合外，还与横向板簧形状锁合地连接，其中，支承装置与横向板簧之间的形状锁合优选这样构成，即支承装置与横向板簧根据形状锁合在横向板簧内产生尽可能小的附加紧合力，这种紧合力此外以不希望的程度对横向板簧的正常工作产生不利影响，并且缩短横向板簧的使用寿命。作为对此附加或备选地，支承装置与横向板簧之间的形状锁合在依据本发明的支承装置其他具有优点的实施方式中能以如下方式产生，即横向板簧在插入件之一所用的安放面区域内构造有凹座，插入件形状锁合地嵌入该凹座中。横向板簧的嵌入插入件内的区域优选处于横向板簧的凹座的区域内，因此，优选由复合材料制造的横向板簧的纤维分布在支承装置的区域内仅与对于横向板簧正常工作所需的分布略有偏差。在依据本发明的支承装置另一具有优点的实施方式中，以较低刚度构造的层状元件利用止挡区在装配状态下沿车辆纵向上和车辆高度方向上分别至少区域式地搭接横向板簧，以便可以按照简单方式在装配期间相对于横向板簧对多件式构成的插入件进行定位，并且另一方面可以按照结构简单的方式提供对横向板簧在车辆纵向上在支承外壳区域内的软支撑。止挡区在朝向横向板簧的贴靠区内和/或朝向支承外壳件的贴靠区内可以实施有至少近似在车辆纵向上定向的突起和/或凹座，以便在依据本发明的支承装置区域内通过横向板簧的推移达到不同的支承刚度，其中，车辆纵向上作为支承止挡作用的止挡区与车辆正面相关在横向板簧的前面和后面可被有所区别地实施，以便可以获取相应不同的支承特性。
依据本发明主题的其他优点和具有优点的实施方式来自权利要求书以及下面借助附图介绍的实施例，其中，在对不同实施例的说明中，出于概览的原因，结构和功能相同的构件使用同样的附图标记。无论是从属权利要求中所提供的特征还是依据本发明的支承装置的下列实施例中所提供的特征，分别均本身单独地或以任意组合地适合于改进依据本发明的主题。相应的特征组合在本发明主题的改进方案方面并非表现为限定性的，而是基本上仅具有示例性的特性。其中图1示出横向板簧的大大示意的图示，具有两个靠外的引导支承和两个布置在横向板簧的中部区域内依据本发明的支承装置；图2示出横向板簧采用依据本发明的支承装置第一实施方式的三维图，该支承装置布置在横向板簧的中部区域内；图3沿图2详细示出的纵截平面E3的纵剖面图示出依照图2的支承装置，该纵截平面E3在车辆高度方向和车辆横向上延伸；图4示出依据本发明的支承装置第二实施方式的与图2相应的图示；图5沿图4详细示出的纵截平面E5示出依照图4的支承装置的与图3相应的图示，该纵截平面E5既在车辆高度方向上定向，也在车辆横向上定向；图6示出依据本发明的支承装置的第三实施方式的与图2相应的图示；
图7沿图6详细示出的纵截平面E7示出依照图6的支承装置的与图3相应的纵剖面图，该纵截平面E7既在车辆高度方向上延伸，也在车辆横向上延伸；图8示出依据本发明的支承装置另一实施例的与图2相应的图示；图9沿在车辆高度方向上和车辆横向上延伸的截平面E9示出依照图8的支承装置的与图3相应的纵剖面图；图10示出依据本发明的支承装置第五实施例的与图2相应的图示；图11沿在车辆高度方向上和车辆横向上延伸的截平面Ell示出依照图10的支承装置的与图3相应的图示；图1 示出依据本发明的支承装置的紧合元件的限定表面区域的示意放大部分细部图(Teileinzelansicht)；图12b示出图12a所示表面区域的简化侧视图；图13-图21分别示出横向板簧在依据本发明的支承装置的装配区域内的不同实施方式的分视具体实施例方式在图1中示出横向板簧1的大大示意的图示，该横向板簧1能装配在车辆的车桥区域内。横向板簧ι在其朝向车桥的车轮的端区1A、1B内支承在主要构造为所谓的支承座 (Lagerschuhe)的靠外的支承2、3或者说引导支承内，并与车桥的车轮支架连接。在横向板簧1的中部区域内，该横向板簧1通过起到中心支承作用的支承装置4、 5直接与车身或与也连接车身的辅助框架作用连接，并且支承在该辅助框架上。支承装置4 和5与横向板簧1的中心对称地布置，并将该横向板簧1以后面介绍的方式与车辆的车身连接，其中，在进行同侧和交替侧缓冲时，横向板簧1在支承装置4和5的区域内能以所要求的程度转动，以便能通过横向板簧1在进行同侧和交替侧弹性缓冲时，在区域IA和IB内提供不同的弹簧刚度。支承装置4和5在车辆横向上或者说在y方向上具有高支承刚度，并且在具有横向板簧1和支承装置4和5的车辆运行期间在y方向上仅略微变形，以便除了承担上述的缓冲功能外，还可以承担车轮引导任务。在y方向上的高支承刚度此外提供的可行性方案是，按照简单方式避免横向板簧1在车辆横向上或者说在y方向上发生整体推移。为可以分别在支承装置4和5与横向板簧1之间产生对于横向板簧1正常工作所需的力锁合，两个支承装置4和5在车辆高度方向上或者说在ζ方向上也以相应高的支承刚度来实施。此外，通过支承装置4和5在车辆高度方向上的高支承刚度，达到横向板簧 1在进行端区IA和IB的交替侧弹性缓冲时，支承装置4和5区域内的刚性体不推移的目的。横向板簧1在进行交替侧弹性缓冲时与所谓的S冲击相应地有针对性地变形，并因此提供相应更高的交替侧弹簧刚度。图2示出构造为类似于横梁的弹簧元件的横向板簧1的三维图。横向板簧1通过两个支承装置4、5与图中未详细示出的车身相连接，并通过两个端区支承装置2、3与车辆的车桥的车轮相连接，并支承在端区1A、1B内。所谓的四点支承件在横向板簧1的区域内既可以提供升降缓冲，也可以提供横摆缓冲，因此未设置传统的车身悬架件以及实践中公知的稳定器装置。在支承装置4和5以及端区支承件2和3的相应实施方案中，通过横向板簧1除了最后提到的缓冲功能外，还可以提供车轮引导功能。所提出的悬架系统除了大幅度节省成本的潜力外，在用于制造横向板簧1的材料选择方面(例如复合纤维材料)，还提供了降低车桥的区域内重量的可行性方案。图3示出了支承装置4沿图2中仅通过点划线详细图示的截平面E3的纵剖面图， 其中，该截平面E3在车辆高度方向ζ和车辆横向y上延伸并相当于所谓的yz截平面。支承装置4和5原则上具有相同的结构，因此在后面的说明书中基本上仅详细介绍支承装置4。支承装置4具有支承外壳件30，该支承外壳件30带有构造为闭合的金属件的单件式支承圈元件31。因此在同时低结构空间需求的情况下，可以在横向板簧1与车身或辅助框架之间传递很高的力和力矩。支承圈元件31通过两个关于车辆竖向轴线ζ布置在支承圈元件31的上侧上的而且在这里构造为连接板的连接件32A、32B在车身侧能以螺栓拧合在螺栓33A、33B的区域内，并且与车身相连接或同与该车身连接的辅助框架连接。作为对此的备选方案，也存在的可行性方案是，支承装置4通过其他适当的固定措施在车身侧固定。在连接板32A、32B之间构造有具备定中心区34的支承圈元件，该定中心区34在支承装置4的装配状态下与车身侧的定中心区共同作用，并用于使支承装置4相对于车身在车辆纵向χ和车辆横向y上进行取向。定中心区34在这里作为在车辆横向χ上分布的而且构造有倒圆的轮廓的以及在车辆高度方向ζ上凸起的突出部构成于支承圈元件31的外侧上，该突出部嵌入车身侧的相应的凹座内。横向板簧1由支承圈元件31完全包绕，其中，分别在横向板簧1与车辆高度方向 ζ相关定位的上侧与横向板簧1的底侧之间分别布置有插入件9、10以及楔形的上紧合元件35和下紧合元件36。紧合元件35和36分别插入支承圈元件31与插入件9或10之间， 以便提供对布置在支承圈元件31与横向板簧1之间的插入件9和10的竖向预紧，并在依赖于各自存在的使用情况下可以由金属、纤维复合材料或纯塑料材料制造。上紧合元件35在孔37A、37B的区域内与支承圈元件31以螺栓拧合，而下紧合元件36则在孔38A、38B的区域内与支承圈元件31以螺栓拧合。但作为对此备选地，存在的可行性方案是，紧合元件35、36分别仅通过螺栓拧合件与支承圈元件31连接或设置其他适当的连接类型。由紧合元件35和36依赖于紧合元件35和36进入支承圈元件31内的插入行程而产生的预紧力支撑在支承圈元件31的肩部40区域内。紧合元件35和36在本实施例中分别构造为单独的构件。在其他具有优点的实施方式中，为简化装配存在的可行性方案是，紧合元件与侧面包绕横向板簧1的薄接片连接， 由此，紧合元件构造为能简单推装或装配到横向板簧上的空心环形体。于是，紧合元件在接片的区域内可弹性变形地实施，以便可以对在施加支承预紧力期间由于构件公差等引起的接片区域内的伸展和压缩进行补偿。插入件9和10在这里包括两个层状元件9A、9B或10A、10B,并且附加地构造具有各一个基本上呈半圆柱形实施的插入部件9D或10D。插入件9和10的层状元件9A和IOA 在这里由橡胶弹性材料制造，该橡胶弹性材料在硫化期间分别涂覆在由钢板制造的层状元件9B或IOB上以及在这里同样由金属制造的插入部件9D和IOD上或至少区域地分别包绕层状元件9B或IOB以及插入部件9D或10D。
插入部件9D和IOD也可以由塑料、复合纤维材料、天然材料如木材、石材等材料以及不同的金属材料制造。层状元件9B或IOB和插入部件9D或IOD相比层状元件9A或IOA分别以更高刚度来实施。由于插入部件9D和IOD更具刚性的构成方案，支承装置4的使用寿命得到提高，并且支承装置4在车辆纵向χ、车辆横向y和车辆高度方向ζ上的支承刚度可以高于无插入部件的支承装置中的情况。但作为对上述实施例的备选，还存在的可行性方案是，插入件9和10没有实施有以较高刚度实施的层状元件9B和10B。如果插入部件9D或IOD在朝向横向板簧1的贴靠面上构造有橡胶弹性的保护层， 那么横向板簧1的表面11特别是在振动负荷下足够受到保护，以防止以不希望的程度对横向板簧的使用寿命产生不利影响的损伤。附加地，通过保护层也可以防止细小污物颗粒渗入插入部件9D和IOD与横向板簧 1之间。此外也可以考虑的是，插入部件9D和IOD为避免污物颗粒进入而与横向板簧1的表面11粘接，其中，这一点既可以设置在具有保护层的实施方案中，也可以设置在没有保护层的实施方案中。此外，通过优选实施为插入部件9D和IOD的硫化层的保护层，可以对支承装置4 与横向板簧1之间形状锁合区域内的加工公差加以补偿，并且通过保护层适当的材料选择和相应的表面特性而可以提高插入部件9D和IOD与横向板簧1之间的摩擦系数。依赖于各自存在的使用情况地，可以将所谓的推移片插入层状元件9A和IOA内， 以便能与竖向刚度成适当的比例地提供绕相当于车辆纵轴线X的支承轴线的旋转刚度。通过附加的推移片，在竖向刚度很高的情况下也可以调整出适当低的扭转刚度。插入件9和10在朝向横向板簧1安放面IlA和IlB的贴靠面9E和IOE上分别实施有至少一个容纳件9F或10F，横向板簧1的各一个区域IC或ID在插入件9和10的装配状态下形状锁合地嵌入该容纳件9F或IOF内。横向板簧1附加地在车辆高度方向ζ上在安放面IlA和IlB的区域内分别为了插入件9或10而具有凹座11C、11D，插入件9和10 通过相应成型的插入部件9D和IOD而形状锁合嵌入该凹座IlCUlD内，以便在车辆运行中按照结构简单的方式，除了与支承装置1的力锁合连接外，也通过横向板簧1与支承装置4 之间的附加形状锁合，而避免横向板簧1在车辆横向y上相对于车身的相对运动。凹座IlCUlD或凹座11C、IlD的轮廓这样实施，在支承装置4在横向板簧1上的贴靠区内在运行中存在尽可能均勻的紧合力分布，尽可能均勻的紧合力分布对横向板簧1 的使用寿命产生有利影响。凹座IlCUlD的轮廓分别基本上相当于y方向上的特殊余弦形凹陷部，因此实现了横向板簧1的支承区域内尽可能均勻的紧合力分布。横向板簧1在其表面11的区域内至少在与支承装置4和5的贴靠区内实施有特殊的表面涂层或表面处理部，以便提高横向板簧1的表面11相对于其余表面11的硬度，并且在横向板簧1与支承装置4和5之间形状锁合的区域内为与未处理的状态相比提高连接力而提供更高的摩擦系数。附加地，通过对横向板簧1的表面11特殊的表面涂层或表面处理，而存在的可行性方案是，使制造横向板簧1的区域IC和ID的加工过程(例如横向板簧 1从模具的脱模过程)变得容易或得到简化。作为表面涂层例如可以考虑的是粘接层、漆层、塑料材料以及以纳米颗粒实施的塑料层。在表面处理期间，横向板簧1的表面11例如被以提高表面附着性的液体加以预处理，并且随后例如将提高硬度或提高摩擦系数的颗粒通过蒸镀在所称的区域内施加到横向板簧的表面上。两个插入件9和10的转动点在支承装置4和5的装配状态下基本上处于横向板簧1的中线(neutrale Faser) 14上，因此在插入件9和10区域内的变形具有优点地基本上同样大小。横向板簧1在车辆横向上优选呈余弦形的凹座IlC和IlD被设置用于将支承装置4与横向板簧1形状锁合地连接，其中，横向板簧1的表面11之间余弦形的构型或者说余弦形的过渡部在凹座IlC和IlD以及安放面IlA和IlB的外部，在凹座IlC和IlD的区域内，保证在这里由复合材料制造的横向板簧1的各纤维分布中尽可能和缓的过渡部。 横向板簧1纤维分布中和缓的过渡部按照简单方式防止对横向板簧1的使用寿命产生不利影响。在图4至图12b中示出依据本发明的支承装置4其他具有优点的实施例，这些实施例与图2和图3所示支承装置4的第一实施例的区别基本上仅在于部分区域，因此在后面对图4至图12b的说明中仅探讨所述区别，并且在支承装置4的其他功能方面参阅对图 2和图3的说明。支承装置4的下面所示实施方式的紧合元件在依赖于各自存在的使用情况下分别单件式或多件式地实施。在图4所示的实施例中，对于实现支承装置4所要求的支承功能所需的预紧力通过呈空心圆柱形和扇形实施的紧合元件35A、35B和36A、36B来提供，其中，支承装置4的预紧力通过板39产生，板39与支承圈元件31优选能通过螺栓连接件固定连接。在盖板39的装配状态下，紧合元件35B和36B被越来越深地推入支承圈元件31 与插入件9和10之间。由紧合元件35B和36B产生的预紧力通过插入件9和10导入紧合元件35A和36A内，并支撑在肩部40和横向板簧1的区域内。作为对前面介绍的螺栓连接件的备选，盖板39在依赖于各自存在的使用情况下也可以通过其他适当的连接类型(如铆接、翻边等)与支承圈元件以所要求的程度连接。在图4和图5所示支承装置4的第二实施例中，在插入部件9D和IOD与横向板簧 1之间的区域内没有如同在图2和图3的支承装置4中那样的附加形状锁合。这一点也适用于在图6至图12b所示支承装置4的其他实施例。不言而喻，由专业人员酌情决定支承装置4附图中所示的其他实施例同样实施有在插入件9和10与横向板簧1之间的区域内的形状锁合连接。在图6和图7所示支承装置4的第三实施例中，紧合元件35A、35B和36A、36B通过布置在支承圈元件31的槽41内的紧固环42而保持在其施加预紧力的预紧的位置上。与支承装置4的第二实施例相对照地，紧合元件35A、35B和36A、36B在车辆横向y上和在车辆高度方向上重叠，以便可以保证车身与横向板簧1之间特别好的力传递。在图8和图9中示出支承装置4的第四实施例，其中，紧合元件35和36分别定位于其他层状元件9C和IOC与横向板簧1的表面11之间，该横向板簧可以由金属、复合纤维材料或纯塑料材料制造，并且在这里是单独的构件，其中，其他层状元件9C和IOC也可以单件式地构成。其他层状元件9C和IOC相比橡胶弹性的层状元件9A和IOA以更高的刚度来实施，并且布置在橡胶弹性的层状元件9A和IOA与紧合元件35、36之间。图8和图9所示支承装置4的楔形紧合元件35和36在整个支承宽度上在其他层状元件9C和IOC与横向板簧1之间延伸。附加的层状元件9C和IOC按照简单方式提供的可行性方案是，紧合元件35和36 的预紧力特别是当横向板簧1在支承装置4的区域内倾斜运动期间，被尽可能均勻地导入橡胶弹性的层状元件9A和IOA内。此外，其他层状元件9C和IOC也可与层状元件9A和 IOA依赖于使用情况地通过硫化加以连接，并且按照简单方式提供的可行性方案是，橡胶弹性的层状元件9A和IOA在支承装置4的装配期间不被紧合元件35和36损伤。紧合元件35和36也通过紧固环42保持在其预紧的位置内。为避免在支承装置 4装配后紧合元件35和36不希望的自主松动，紧合元件在分配给横向板簧1表面11的表面区35C、36C内实施有提高摩擦系数的表面涂层。作为对此的备选方案还存在的可行性方案是，横向板簧1的表面11在与紧合元件35和36的贴靠区内实施有提高摩擦系数的涂层或实施有例如图1 和图12b中所示的特殊表面造型，该特殊表面造型阻止紧合元件35和 36松动。在图10和图11中示出支承装置4的第五实施例，其中，支承装置4具有与图8和图9所示支承装置4类似的结构，但该结构呈对称的实施方案。预紧力分别也通过楔形紧合元件35A、35B和36A、36B产生，这些紧合元件35A、35B和36A、36B布置在横向板簧1的表面与其他层状元件9C和IOC以及橡胶弹性的层状元件9A和IOA之间。其他层状元件9C和IOC实施有基本上平坦的中部区域以及分别与紧合元件35A、 35B和36A、36B的斜面配合的成角端区9C1、9C2、10C1、10C2，其中，层状元件9A和IOA分别在其于其他层状元件9C和IOC上的贴靠区内与层状元件9C和IOC的形状相配合。在层状元件9A和IOA远离横向板簧1的侧上，橡胶弹性的层状元件9A和IOA直接紧靠到支承圈元件31上。图1 和图12b示出在紧合元件35和36或35A、35B和36A、36B的贴靠区内依照图8或图10所示的横向板簧1的表面11的一种优选实施方式，借助该实施方式，按照结构简单的方式防止紧合元件在装配后从其被预紧的位置中滑脱退出。在图12a中，通过箭头表示紧合元件的装配方向。因为锯齿状的鱼鳞状造型允许紧合元件沿装配方向在横向板簧 1的表面11之上引导，所以支承装置4的装配并未由于横向板簧1的表面造型而变得困难， 装配后通过尖端43有效防止紧合元件滑脱退出。图13至图21示出横向板簧1的在横向板簧1与支承装置4之间产生形状锁合的区域的不同实施方式。在图13至图21中所示的实施方式相应的区别仅在于部分区域，因此，在后面的说明书中分别仅介绍各个实施方式之间的区别，并且在凹座的其他功能方面参阅对图13的说明。图13至图21示出横向板簧1的在横向板簧1与支承装置4之间产生形状锁合的区域的不同实施方式。在图13至图21中所示的实施方式相应的区别仅在于部分区域，因此，在后面的说明书中分别仅介绍各个实施方式之间的区别，并且在凹座的其他功能方面参阅对图13的说明。在图13所示的实施方式中，横向板簧1在车辆高度方向上或者说在ζ方向上被程度加强地压缩，并且构造有与横向板簧1的其他截面区域相同的宽度。由此，在横向板簧1 的压缩区域内或在凹座lie和IlD的区域内存在提高的纤维份额。基于凹座IlC和11D， 在支承装置4的区域内起作用的、提高的横向力能可靠地由横向板簧1导入支承装置4内。凹座IlC和IlD与横向板簧1的邻接表面11之间的过渡部在这里通过具有切向的入口和出口的余弦轮廓而以如下方式在紧合力方面优化地设计，即使得在凹座IlC和IlD的区域内在运行中，仅出现很小的紧合力过高量。横向板簧1的区域IC和ID基本上仅承担将支承装置4在纵向和横向上在横向板簧1上定中心的任务，而区域IC和ID仅以低程度参与支承装置4与横向板簧1之间的力继续传导或根本不参与支承装置4与横向板簧1之间的力继续传导。区域IC和ID的形状分别实施有朝向凹座IlC和IlD和缓的过渡部，其中，在区域IC和ID内基本上在制造横向板簧期间填入树脂。根据这种处理方式避免横向板簧1的截面上突然发生纤维转向。在横向板簧1的图14中所示的实施方式中，区域IC和ID实施有朝向凹座IlC和 IlD不太和缓的过渡部，并基本上具有至少近似半圆柱形的外形。该半圆柱形的外形与区域 IC和ID的图13中所示的形状相比，可以提供用于加工横向板簧1的模具的更简单的制造方案。横向板簧1的图14在所示实施例的区域IC和ID基本上也仅承担支承装置4在纵向上以及在横向上在横向板簧1上的定中心，并且仅略微参与或根本不参与在支承装置4 与横向板簧1之间的力传导。区域IC和ID的形状也这样构成，使横向板簧1的纤维不具有明显的转向，并且横向板簧1的强度相应于未实施有区域IC和ID的横向板簧的强度。在区域IC和ID的图15中所示的实施例中，所述区域IC和ID实施有两个布置在横向板簧外侧区域内的、至少近似呈截锥形实施的凸鼻，通过该凸鼻实现支承装置4在横向板簧1上的定中心。区域IC和ID基本上也是树脂积聚部，以避免在凹座或区域IC和ID 的区域内突然发生纤维转向。区域IC和ID在图16中所示的横向板簧1的另一实施例中，构造为布置在横向板簧1外侧区域内的凸鼻ICl至1C4，其中，凹座IlCUlD与凸鼻ICl至1C4之间的过渡部也在紧合力方面优化地设计。在图17所示横向板簧1的实施例中，区域IC和ID形成有布置在横向板簧1中部区域内的凸鼻ICl和1C2。横向板簧1的图18中所示的另一实施方式在横向板簧1的凹座IlC和IlD区域内，构造有在横向板簧1的压缩状态下在车辆横向上延伸的而且交替布置的肋板100A至 100E和槽200A至200D，这些肋板100A至100E和槽200A至200D基于区域IC和ID的功能。肋板100A至100E的数目依赖于横向板簧1的宽度和槽200A至200D的深度地选择， 其中，侧向肋板100A和100E需要时也可以取消。在槽200A至200D的区域内，横向板簧的纤维份额被压缩或部分转移到肋板100A至100E上，其中，肋板100A至100E与槽200A至 200D之间以及横向板簧1保留的表面11之间的过渡部在紧合力方面优化设计，以便在过渡部中仅产生很小的紧合力过高量。槽200A至200D的深度在车辆横向上以及在车辆纵向上是可变的，并在中部区域内基本上相应具有深度的最大值，并且在车辆横向上相对置的边缘区域相应具有深度的最小值。横向板簧1的图19中所示的实施方式实施有凹座IlC和11D，这些凹座IlC和IlD 具有旋转的余弦轮廓，并且分别被冲压到横向板簧1的表面11内。凹座lie和IlD在横向板簧1的装配状态下，在车辆纵向χ上分别由上侧111和底侧112的在横向板簧1的上侧 111及底侧112与侧面113、114之间形成的边缘区域115和116界定，在边缘区域115和 116的区域内横向板簧1的厚度优选基本上相当于凹座IlC和IlD外部的厚度。通过这种轮廓，在横向板簧1的支承部位与横向板簧1的包绕支承部位的其余表面11之间也仅出现很小的紧合力过高量。横向板簧1的宽度基本上保持不变，由此，在凹座IlC和IlD的区域内，在横向板簧截面中相应存在提高的纤维份额。通过这些表现为各一个凹进部的凹座IlC和11D，可以将提高的横向和纵向力从支承装置4良好地导入横向板簧1内。通过凹座IlC和11D，插入件9、10在装配支承装置 4期间，既在车辆纵向上，也在车辆横向上在横向板簧1上进行定中心。在依赖于各自存在的使用情况下，横向板簧凹座的构型方案也可以设置有其他适当的旋转对称型体，例如像截锥、半球等形状，其带有向横向板簧1的其余表面11的相应倒圆的过渡部。在依照图20所示的横向板簧1的实施方式中，横向板簧1的凹座IlC和IlD以具有类似于枕头形状的倒圆矩形冲压到横向板簧内。轮廓例如可以通过两个直角叠加的余弦轮廓产生，保证横向板簧1支承装置4的支承部位与横向板簧1的其余表面11之间的区域内仅有很小的紧合力过高量。原则上存在的可行性方案是，横向板簧在凹座IlC和IlD的区域内也以与横向板簧1其他走向中相同的宽度来实施，由此在凹座IlC和IlD的区域内横向板簧截面上，存在提高的纤维份额。凹座IlC和IlD在横向板簧1的装配状态下，在车辆纵向χ上分别由上侧111和底侧112的在横向板簧1的上侧111及底侧112与侧面113、 114之间形成的边缘区域115和116加以界定，在边缘区域115和116的区域内，横向板簧 1的厚度优选基本上相当于凹座IlC和IlD外部的厚度。横向板簧1的图21中所示的实施方式分别在凹座IlC和IlD的区域内具有在横向板簧1的整个宽度上延伸的区域IC或1D，其中，横向板簧1在车辆高度方向上或者说在 ζ方向上制造期间受到程度加强地压缩。这一点也使得支承装置4贴靠区内的纤维份额增力口。区域IC和ID又基本上基于支承装置4纵向上在横向板簧1上定中心的功能。如果区域IC和ID从横向板簧1的中部区域出发在车辆纵向上分别在横向板簧1外侧的方向上略微抬升地构成，那么支承装置4横向上也可以在横向板簧1上定中心。原则上也存在这种可行性方案，即图13至图18以及图21中所示实施方式的凹座IlC和IlD在横向板簧1的装配状态下在车辆纵向X上分别由上侧111和底侧112的在横向板簧1的上侧111及底侧112与侧面113、114之间形成的边缘区域115和116加以界定，在边缘区域115和116的区域内，横向板簧1的厚度优选基本上相当于凹座IlC和IlD 外部的厚度。依据本发明的上述主题或依据本发明的主题不同实施方式都提供了如下可行性方案在车辆运行中在横向板簧区域内作用的力和力矩无需对横向板簧穿孔便以所要求的程度支撑在车身的区域内。此外，这种要求在无需将外来部件引入横向板簧内的情况下也得到保证。这意味着，力和力矩也可以从中心支承重新传递到横向板簧上，而横向板簧的耐久性能没有因用于螺栓拧合或铆接的孔或纤维的其他强烈转向而受到不利影响。依据本发明的支承装置以相应所需的高刚性来实施，并且横向板簧的表面通过相应实施的支承装置而在运行中不被损伤。此外，在横向板簧的表面区域内出现尽可能小的紧合力，因此，横向板簧通过支承装置在交替负荷下也不被损伤。横向板簧的表面与支承装置或中心支承之间区域内的相对运动按照结构简单而且有利于结构空间的方式得到避免。 此外，依据本发明的支承构型按照结构简单的方式提供的可行性方案是，车辆纵向上或者说在X方向上的扭转轴线与横向板簧的中线相交并平行于x-y平面而置。支承装置在横向板簧上既在χ方向上、也在y方向上的精确定位同样得到保证，因此可以提供横向板簧高精度地正常工作。根据需要依据本发明的支承装置也提供如下可行性方案，即横向板簧直接固定在车身上或者说无需将辅助框架相对于车身的隔开地固定在辅助框架上。依据本发明的支承装置在无需复杂的结构措施的情况下也可被整合到构造有横向板簧和类似的复合纤维构件的不同车轮悬挂件构型中。支承装置4的关于车辆竖向轴线ζ的上半部分和下半部分在依赖于各自存在的使用情况下既可对称地、也可略微不对称地构成，其中，支承装置4的支承不对称可以有针对性地用于协调不同方向上的支承刚度。附图标记1横向板簧IAUB端区ICUD区域ICl 至 1C4凸鼻2、3靠外的支承4、5支承装置9插入件9A层状元件9B层状元件9C层状元件9CU9C2 成角端区9D插入部件9D1凹座9E贴靠面9F容纳件10插入件IOA层状元件IOB层状元件IOC层状元件10C1U0C2 成角端区IOD插入部件IODl凹座IOE贴靠面IOF容纳件11横向板簧的表面IlAUlB 安放面IlCUlD 横向板簧的凹座14中线30支承外壳件
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31支承圈元件32A、32B连接板33A、33B孔34定中心区35上紧合元件35A、35B紧合元件36下紧合元件36A、36B紧合元件37A、37B孔38A、38B？L39板40肩部41槽42紧固环43尖端100A 至 100E 肋板111横向板簧的上侧112横向板簧的底侧113、114横向板簧的侧面115,116横向板簧的边缘区域200A 至 200D 槽E3至ElO截平面χ车辆纵向y车辆横向ζ车辆高度方向
权利要求
1.用于横向板簧(1)的支承装置G、5)，所述横向板簧(1)能装配在车辆的车桥区域内，所述支承装置G、5)具有支承外壳件(30)和由所述支承外壳件(30)至少区域式地包绕的插入件(9、10)，所述插入件(9、10)分别具有至少两个带有不同刚度的层状元件(9A、 9B、9C和10A、10B、10C)，其中，所述插入件(9、10)在装配状态下分别布置在所述支承外壳件(30)与所述横向板簧(1)之间，其特征在于，所述支承外壳件(30)包括单件式的支承圈元件(31)，并且所述插入件(9、10)能通过紧合元件(35、36 ；35A、35B、36A、36B)至少力锁合地与所述支承圈元件(31)和所述横向板簧(1)发生作用连接。
2.按权利要求1所述的支承装置，其特征在于，所述紧合元件(35、36；35A、35B、36A、 36B)构造有至少一个至少近似呈楔形的区域，所述至少近似呈楔形的区域分别能布置在所述插入件(9、10)与所述横向板簧(1)之间和/或布置在所述插入件(9、10)与所述支承圈元件(31)之间。
3.按权利要求1或2所述的支承装置，其特征在于，所述紧合元件(35、36)各自的至少一部分为产生作用到所述插入件(9、10)和所述横向板簧(1)上的紧合元件侧的预紧力，而能与所述支承圈元件(31)发生作用连接，并且所述预紧力能支撑在所述支承圈元件(31) 的肩部(40)上。
4.按权利要求1至3之一所述的支承装置，其特征在于，所述支承圈元件(31)能通过连接区(32A、32B)在车身侧得到固定。
5.按权利要求1至4之一所述的支承装置，其特征在于，所述支承圈元件(31)在装配状态下在朝向车身的贴靠区内构造有与车身侧的定中心区(34)相对应的定中心区。
6.按权利要求1至5之一所述的支承装置，其特征在于，所述紧合元件(35A、35B、36A、 36B)通过能与所述支承圈元件(31)连接的板(39)保持在产生预紧力的姿态中。
7.按权利要求1至5之一所述的支承装置，其特征在于，所述紧合元件(35A、35B、36A、 36B)通过能与所述支承圈元件(31)连接的紧固环0 保持在产生预紧力的姿态中。
8.按权利要求A所述的支承装置，其特征在于，在所述紧合元件的限定的表面区域内的摩擦系数高于所述紧合元件(35、36)其他表面区域内的摩擦系数。
9.按权利要求1至8之一所述的支承装置，其特征在于，所述紧合元件(35、36;35A、 35B、36A、36B)布置在所述插入件(9、10)的以较高刚度构造的层状元件(9B、9C、10B、10C) 与所述横向板簧(1)之间和/或布置在所述支承圈元件(31)与所述插入件(9、10)的以较高刚度构造的层状元件(9B、9C、10B、10C)之间。
10.按权利要求1至9之一所述的支承装置，其特征在于，在所述层状元件(9A、9B、 10AU0B)与所述横向板簧(1)之间分别布置有优选至少近似半圆柱形实施的插入部件 (9D、10D)，所述插入部件(9D、10D)相比以较小刚度实施的层状元件(9A、10A)以更高的刚度来构造。
11.按权利要求10所述的支承装置，其特征在于，所述插入部件(9D、10D)在装配状态下至少在朝向所述横向板簧(1)的贴靠区内分别构造有橡胶弹性的保护层。
12.按权利要求1至11之一所述的支承装置，其特征在于，至少那些以较低刚度构造的层状元件具有空隙。
13.按权利要求1至12之一所述的支承装置，其特征在于，以较高刚度构造的层状元件至少在端区内至少区域式地具有橡胶弹性的保护层。
14.按权利要求1至13之一所述的支承装置，其特征在于，至少一个所述插入件(9、 10)在朝向横向板簧⑴安放面(IlAUlB)的贴靠面(9E、10E)上分别实施有至少一个容纳件(9F、10F)，所述横向板簧(1)的区域(IlCUlD)在所述插入件(9、10)的装配状态下，嵌入所述容纳件(9F、10F)内。
15.按权利要求1至14之一所述的支承装置，其特征在于，以较低刚度构造的层状元件(9A、10A)以止挡区(18A、19B)在装配状态下在车辆纵向(χ)上和车辆高度方向(ζ)上分别至少区域式地搭接所述横向板簧(1)，其中，所述止挡区(18Α至19Β)在朝向所述横向板簧(1)的贴靠区内和/或在朝向所述支承外壳(6、7)的贴靠区内，优选实施有至少近似在车辆纵向(χ)上定向的突起和/或凹座。
全文摘要
本发明介绍一种用于横向板簧的支承装置(4)，该横向板簧能装配在车辆的车桥区域内，支承装置(4)具有支承外壳件(30)和由支承外壳件(30)至少区域式包绕的插入件(9、10)，插入件(9、10)分别具有至少两个带有不同刚度的层状元件(9A、9B和10A、10B)。插入件(9、10)在装配状态下分别布置在支承外壳件(30)与横向板簧(1)之间。依据本发明，支承外壳件(30)包括单件式的支承圈元件(31)，并且插入件(9、10)能通过紧合元件(35、36)至少力锁合与支承圈元件(31)和横向板簧(1)发生作用连接。
文档编号B60G21/02GK102481819SQ201080038118
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月11日 优先权日2009年8月26日
发明者加布里埃莱·弗鲁曼, 延斯·海曼, 福尔克尔·瓦格纳 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司