专利名称：能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧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的支承装置。
背景技术：
EP1645445B1公开了一种汽车的车轮悬挂件，该车轮悬挂件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相连接，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和由该支承外壳包绕的插入件。插入件各自包括两个具有不同刚度的层状元件，其中，插入件在装配状态下各自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构造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连接件得到精确调整。支承外壳通过单独的螺栓连接件相互固定连接，并且在分界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接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)地插入该缩窄部内。 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，支承装置由固定不动地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 (Federsystem)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的支承装置，该支承装置能简单而且成本低廉地制造，特征在于结构空间需求很低，并且在支承装置的区域内，横向板簧的运动以对于横向板簧的功能所需的程度得到保证。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。
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能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧依据本发明的支承装置构造有支承外壳和由该支承外壳至少区域式地包绕的插入件。插入件分别具有至少两个具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与横向板簧之间。依据本发明，插入件能通过使支承外壳相互连接并使之与车辆的车身连接的螺栓件而至少力锁合地与支承外壳和横向板簧连接。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，以结构空间更加有利的方式构成，这是因为现有技术中的支承装置仅在支承外壳的区域内能利用螺栓件装配在横向板簧上，该横向板簧又设置用于在支承装置与车辆车身或同车辆车身连接的辅助框架之间进行固定连接。通过螺栓件在支承装置的装配状态下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附加的螺栓件，所以层状元件与现有技术所公开的解决方案相比能以减小的尺寸来实施，并且也可以成本更加低廉地制造，这是因为例如无需将螺纹段加工到层状元件内。附加地，通过插入件的以不同刚度构造的层状元件，在同时支承刚度足够高的情况下，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来提供，这是因为车辆横向上的支承刚度例如可以调整得相应高，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而以足够的程度得到调整。这一点按照简单方式提供的可能性是，在交替弹性缓冲时，避免横向板簧在支承装置的区域内不希望的和相应于刚性体的推移或运动。在依据本发明的支承装置在车辆高度方向上的支承刚度相应高的情况下，横向板簧以所谓的S冲击形式发生有针对性的变形，由于这种变形与不具有相应S冲击的同时性弹性缓冲相比，在横向板簧的区域内产生更高的交替弹簧刚度。在依据本发明的支承装置一种具有优点的改进方案中，支承外壳分别至少近似L 形地构造，并且在两个分界面的区域内彼此邻接，因此支承外壳彼此和插入件上的安放面和贴靠面可以实施简单的后续加工。支承外壳优选可以分别作为钢、铁、铝或其他适当材料的铸件制成，其中，在依赖于各自存在的使用情况下，支承外壳也可以借助其他可另选的制造方法以及由其他适当的材料制造。支承外壳在依据本发明的支承装置另一种具有优点的实施方式中，分别至少近似 U形构成，并在一个分界面的区域内彼此邻接，由此，在装配状态下，上支承外壳和下支承外壳可以相应在一道工序中加工。包绕横向板簧的支承外壳彼此朝向的贴靠面之间的间距提供的可能性是，支承外壳与插入件之间的贴靠面可以后续加工。支承装置这种实施方式的支承外壳优选同样作为钢、铁或铝的铸件来构成，或者也可以另选构造为冷挤压件。支承外壳在装配状态下在车辆高度方向上侧向搭接横向板簧的区域中的区域内分别构造有接片，以便可以界定插入件在车辆纵向上的运动。以较高刚度来实施的层状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，在横向板簧的轴向上定向的端区之间呈半壳状地而且凸着构造，并且层状元件的端区离横向板簧的表面而去地指向。因此按照简单方式保证特别是在横向板簧所配属的车桥区域内交替侧弹性缓冲的情况下，横向板簧的弹性变形进而由此产生的倾斜运动是可行的；以及由于横向板簧的表面与插入件的自由端之间在横向板簧较大变形时不希望的贴靠而对横向板簧造成的损伤得以避免。插入件各自以较低刚度构造的层状元件在依据本发明的支承装置一种具有优点的实施方式中，利用在装配状态下沿车辆横向指向的、优选隆起状(milstartig)的端区来搭接支承外壳，其中，支承外壳各自优选以突起部嵌入层状元件的隆起状端区内。因此，插入件相对于支承外壳在车辆横向上可以得到相应定位，而插入件与支承外壳之间在车辆纵向上的定位则可以通过支承外壳嵌入层状元件或层状元件的隆起状端区内的突起部而得到保证，并且因此支承装置可以得到简单装配。为可以将在车辆运行中起作用的力和力矩自以较低刚度构造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，在插入件的层状元件与横向板簧之间分别设置有插入件的优选至少近似呈半圆柱形实施的插入部件，所述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。对于至少近似呈半圆柱形构成的插入部件这一概念，首先涵盖所有如下立体构型，这些立体构型至少构造有彼此相距地至少近似呈扇形的底面。在此，存在的可能性是， 底面的连接弦端部的弧线呈圆形或椭圆形地构成。在改进方案中，弦直线式地或也弯曲地构造，优选凸着弯曲地构造。在底面的弦与弧线之间过渡部的区域内，在依赖于各自的使用情况下可以设置有棱边或相应的倒圆部。为在车辆的运行中能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能构造有橡胶弹性的保护层。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作为对此的另选或对此的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。依据本发明的支承装置的支承刚度能以如下方式改变，即至少那些以较低刚度构造的层状元件具有空隙。在依据本发明的支承装置另一种具有优点的实施方式中，以较低刚度构造的层状元件以止挡区在装配状态下在车辆纵向上和车辆高度方向上分别至少按区域搭接横向板簧，以便可以按照简单方式在装配期间，使多部分构成的插入件相对于横向板簧定位，并且另一方面能以按照结构简单的方式提供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/或在朝向支承外壳的贴靠区内可以构造有至少近似在车辆纵向上定向的突起部和/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移动而实现不同的支承刚度，其中，在车辆纵向上作为支承止挡起作用的止挡区关于车辆的正面在横向板簧的前面和后面可以有所区别地构造，以便可以实现相应不同的支承特性。为可以将在车辆的运行中起作用的力和力矩由插入件在无插入件与横向板簧之间的相对运动的情况下导入横向板簧内，至少一个插入件在朝向横向板簧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，横向板簧的一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件产生的力锁合外，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以如下方式实施，即基于形状锁合在横向板簧内产生尽可能小的附加紧合力，这种紧合力可能以不希望的程度对横向板簧的正常工作产生不利影响并降低横向板簧的使用寿命。作为对此的附加或另选地，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的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插入件形状锁合地嵌入其中的凹座。横向板簧的嵌入插入件内的区域优选设置在横向板簧的凹座区域内，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走向略有差别。
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和下面借助附图介绍的实施例，其中，在不同实施例的说明中，出于概览的原因结构和功能相同的部件使用同一附图标记。无论是从属权利要求中所给出的特征，还是在依据本发明的支承装置的后续实施例中所给出的特征，分别均适用于本身单独地或以任意组合地对依据本发明的主题加以改进。各自的特征组合在本发明主题的改进方案方面不表现为限定，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，其具有两个靠外的引导支承和两个设置在横向板簧的中部区域内的依据本发明的支承装置；图2示出依据本发明的支承装置的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以沿图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；图4以沿图2详细示出的横截平面E4的剖面图示出图2的支承装置；图5以分解图示出在三维零件图中的依照图2的支承装置；图6示出依照图2的支承装置的支承外壳一种可另选的实施方式；图7示出横向板簧的与图2相应的图示，该横向板簧借助依据本发明的支承装置的第二实施方式支承在车身上；图8沿图7详细示出的截平面E8示出依照图7的支承装置的纵剖面图；
图9示出依照图7支承装置的侧视图；图10沿图7详细示出截平面ElO示出依照图7的支承装置的截面图；图11示出图7中所示支承装置的第二实施方式的相应于图8的图示；图12示出依照图11的支承装置的相应于与图10的视图；以及图13至图21分别示出在依据本发明的支承装置的装配区域内横向板簧不同实施方式的分具体实施方式
图1示出横向板簧1的大大示意的图示，该横向板簧能装配在车辆的车桥区域内。 横向板簧1在其朝向车桥车轮的端区1A、1B内支承在在此构造为所谓的支承座的靠外的支承2、3或引导支承内，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该车身的辅助框架作用连接，并支承在该辅助框架上。支承装置4 和5相对于横向板簧1的中心对称地布置，并将横向板簧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y方向上具有高支承刚度，并且在实施有横向板簧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，以便除了上述的缓冲功能外，还可以承担车轮引导任务。此外，在y方向上的高支承刚度提供的可能性是，按照简单方式避免横向板簧1在车辆横向上或者说y方向上整体推移。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方向上也实施有相应高的支承刚度。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，实现了 在横向板簧1在进行端区IA和IB交替侧弹性缓冲时，支承装置4和5的区域内刚性体不发生移动。 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中示出支承装置4的沿图2中仅通过点划线详细图示表达的截平面E3的纵剖面图，该截平面E3相应于所谓的yz截平面。图4示出支承装置4的沿图2中同样作为点划线图示表达的截平面E4的横剖面图，其中，截平面E4基本上相应于所谓的XZ截平面。 在图5中，以零件图示出支承装置4的三维分解图。支承装置4和5原则上具有相同的结构，因此，在后面对图2至图6的说明中基本上仅详细介绍支承装置4。支承装置4包括两个可以相互连接的支承外壳6、7，支承外壳6、7在这里通过包括四个螺栓元件8A至8D的螺栓件8相互连接，其中，通过在螺栓件侧的连接，可以向布置在支承外壳6与7之间的插入件9、10施加对于产生支承装置4与横向板簧1之间的力锁合所需的预紧力。支承装置4通过螺栓件8也可与车身或辅助框架连接。支承外壳6和7在这里呈角形或L形地构造，并在两个分界面TEl和TE2的区域内彼此邻接。支承外壳6和7额外地在其在车辆高度方向上搭接横向板簧1的区域内分别构造有接片13，借助该接片13界定插入件9和10在车辆纵向上或者说在χ方向上的运动。此外，支承外壳6和7为简化装配可以实施有定中心件，该定中心件定中心件包括配入支承外壳6和7相应孔内的配合销，其中，由专业人员酌情决定在依赖于各自存在的使用情况下为将支承外壳6和7彼此定中心而设置有弹簧_槽结构等。无论是两个支承外壳6和7还是插入件9和10，在这里均相同地构成，以便将支承装置4的制造成本保持在尽可能低的程度上。插入件9和10这里构造有三个层状元件9A 至9C或IOA至IOC以及各一个基本上半圆柱形实施的插入部件9D或10D。在此，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，橡胶弹性材料在硫化期间施加到由钢板制造的层状元件9B、9C或10B、IOC上以及施加到在这里同样由金属制造的插入部件 9D和IOD上，或橡胶弹性材料包围层状元件9B、9C或10B、IOC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)以及由不同的金属材料制造。层状元件98、9(或1( 、10(相比层状元件94或1(^以更高的刚度来实施，并在横向板簧1的轴向上定向的端区981、982、9(1、亂2或1( 1、1( 2、10(1、1(^2之间具有基本上呈空心圆柱形的而且凸着构成的区域。层状元件9C或IOB的端区9B1、9B2或10B1、10B2 与表面11相关地通过凹着弯曲的区域与凸着的区域连接，并离横向板簧1的表面11而去地指向，因此按照结构简单的方式避免在横向板簧1发生大偏转的情况下表面11的层状元件侧的损伤。横向板簧1表面11的损伤附加通过对层状元件9B、9C或10BU0C和插入部件9D或IOD的层状元件侧或橡胶状涂层而附加进一步降低。层状元件9A或IOA的设置于插入部件9D或IOD与横向板簧1的贴靠面IlAUlB 之间的保护层区域足够防止横向板簧1的表面11在振动负荷下造成不希望的损伤，这种损伤以不希望的程度对横向板簧的使用寿命产生不利影响。附加地，通过保护层也可以防止细污物颗粒渗入插入部件9D和IOD与横向板簧1 之间。在此，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粘贴，其中，这在实施方案中既可带有保护层设置，也可不带保护层地设置。此外，通过插入部件9D和IOD的硫化层可以对横向板簧1的支承装置4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来提高插入部件9D和IOD与横向板簧1之间的摩擦系数。插入件9和10通过层状元件9A或IOA的隆起状端区9A1、9A2或10A1、10A2与支承外壳6或7形状锁合地连接，因此插入件9和10在支承装置4的装配期间在y方向上相对于支承外壳6或支承外壳7定位。在装配期间，插入件9和10在χ方向上或者说在车辆纵向上的定位附加地通过支承外壳6和7的定中心区域6A、7A来进行，这些定中心区域6A、 7A在支承装置4的装配状态下形状锁合地嵌入层状元件9A或IOA的隆起状端区9A1、9A2 或 10A1、10A2 内。两个支承外壳6和7在装配期间插接到插入件9和10上，并通过支承外壳6和7 内的隆起状端区9A1、9A2或10A1、10A2的凹槽来定位，支承外壳6和7的突起部6A和7A 嵌入凹槽内。将片材层或层状元件9B和9C或10B、IOC整合到橡胶弹性的层状元件9A和IOC中的方案被设置用于调整出所要求的支承刚度。附加地，在层状元件9A和IOA的区域内设置有空腔或空隙9A3、9A4或10A3、10A4，以便使支承装置4的支承刚度与存在的要求相配合。 插入部件9D和IOD分别在朝向层状元件9C和IOC的区域内构造有凹座9D1或IODl。此外，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内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在车辆高度方向上或者说在ζ方向上在安放面IlA和IlB的区域内分别为插入件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形状锁合地嵌入该凹座IlCUlD内，以便按照结构简单的方式，除了与支承装置1的力锁合地连接外，也通过横向板簧1与支承装置 4之间的附加形状锁合，避免在车辆运行中，横向板簧1在车辆横向上或者说在y方向上相对于车身发生相对运动。凹座IlCUlD或凹座IlCUlD的轮廓这样构成，即在支承装置4的贴靠区内使横向板簧1上运行中存在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应于y方向上特殊的余弦形凹陷部，因此，实现了在横向板簧1的支承区域内尽可能均勻的紧合力分布。支承外壳6和7分别构造有与车身或与车身作用连接的辅助框架的贴靠面12，以保证支承装置4与车身之间尽可能直接的力锁合。但与此不同地，还存在的可能性是，支承外壳6和7至少区域式地不同地构成， 以便使支承装置4与存在的结构空间相配合或执行有效防止支承装置4错误装配的所谓 Poka-Yoke (防差错系统)要求。附加地，通过横向板簧1与支承装置4之间的形状锁合也对支承装置4在横向板簧1上的位置加以限定，该位置对系统的整体功能非常重要。横向板簧1在这里构造有可变的截面。为使横向板簧1截面内的纤维份额尽可能保持恒定，存在的可行性方案是，横向板簧1在支承装置4和5的装配区域内在车辆纵向上分别实施有相比于其余截面略微的扩宽部。作为对此的另选，还存在的可行性方案是，横向板簧1在整个长度之上以恒定的截面来实施。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和/或实施表面处理，以便相对于其余表面11提高横向板簧1的表面11的硬度和/或在横向板簧1与支承装置4与5之间形状锁合的区域内使得提高连接力的摩擦系数增高。附加地，通过横向板簧1的表面11特殊的表面涂层和/或表面处理，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有粘接层、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例如以提高表面附着性的液体来预处理， 并且随后提高硬度或摩擦系数的颗粒例如通过蒸镀而在所提到的区域内被施加到横向板簧的表面上。支承装置4被通过四个螺栓元件8A至8D预紧，其中，通过支承装置4与横向板簧 1之间的形状锁合或力锁合，在绕车辆纵轴线的扭转刚度很小的同时，可以分别提供在ζ方向上和y方向上的高支承刚度。在装配支承装置4期间，插入件9和10装配在横向板簧1 的上侧和底侧上，并且通过横向板簧1的嵌入插入件9和10内的区域IC和ID在车辆横向上或者说在y方向上在横向板簧1上定中心，由此，保证支承装置4准确固定在横向板簧1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的中线上，因此，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被设置用于支承装置4与横向板簧1的形状锁合连接，其中，横向板簧1的在凹座IlC和IlD外部的表面11与在凹座IlC和IlD的区域内的安放面IlA和IlB之间余弦形构型或者说余弦形的过渡，保证了 在这里由复合材料制造的横向板簧1的各个纤维分布中尽可能平缓的过渡。横向板簧1纤维分布中的平缓过渡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。支承外壳6和7在支承装置4的图2至图5中所示的实施例中构造为铁制铸件， 所述铁制铸件在装配状态下具有两个分界面。图6示出支承外壳6和7的对此可以另选的实施方式，该实施方式在截面上具有基本上呈U形的构型。依据图6的支承外壳6或7同样构造为铁制铸件，并在分界面的区域内与相应另一的支承外壳7或6邻接。由此，在支承外壳6和7的上侧和底侧可以在一道工序期间加工。在依赖于各自存在的使用情况下还存在的可行性方案是，支承外壳由钢、铝或其他适用的材料制造。此外，支承外壳也可以实施为冷挤压件。图7示出横向板簧1与图2相应的图示，该横向板簧1通过支承装置4和5的第二实施方式与车身连接。支承装置4和5原则上相同地构成，因此在后面的说明中基本上也仅涉及支承装置4。支承外壳6和7构造为片材外壳，该片材外壳可与辅助框架连接或直接与车身连接。与此有别的是，支承外壳也可以实施为铸件或实施为实心冷改型件。为降低制造成本，支承外壳6和7对称地构成。支承外壳6和7以具有优点的方式包括插入件9和10，插入件9和10分别多部件地构成，并且包括至少区域式地弹性构成的元件，这在8至10或11和12的剖面图中分别详细示出。在横向板簧1的图8至10中所示的实施例中，该横向板簧1在支承装置4于横向板簧1上的贴靠区内分别具有抬高部16、17，插入件9和10利用层状元件9A至9C或IOA 至IOC插装到该抬高部16、17上。抬高部16和17基本上承担依照图2至5的插入件9和 10的插入部件9D或IOD的功能。为可以提供具有所要求的支承刚度的支承装置4，插入件9和10与图8至图10所示的实施方式不同地可以实施有提高刚度的而且构造为插入片材的附加层状元件，或者在层状元件9A或IOA的区域内实施有凹座。插入件9和10的层状元件9C或IOC在图8至图10所示的实施例中布置在橡胶弹性的层状元件9A或IOA与横向板簧1之间，并在依赖于各自存在的使用情况下可以由金属、塑料、强化的塑料或纤维强化的塑料来制造。层状元件9C和IOC在这里通过硫化而分别与橡胶弹性的层状元件9A和IOA连接，其中，在依赖于各自存在的使用情况下也可以取消层状元件9B、9C或10B、IOC之一。直接布置在横向板簧1上的层状元件这样实施，即使横向板簧1的表面11在运行中不被层状元件损伤。出于这一原因，层状元件9B、9C或IOB、IOC在其端区9B1、9B2、9C1、 9C2、10B1、10B2、10C1、10C2内具有倒圆的而且关于横向板簧1的表面11向外弯曲的端部，其中，层状元件9B和IOB弯曲或弯翘的端部9B1、9B2和10B1、10B2提供了插入件9和10 相对于支承外壳6和7的定中心功能或定位功能，并且阻止或防止在极端的支承负荷下插入件9和10相对于支承外壳6和7发生滑脱。图9中示出横向板簧1和不带支承外壳6和7的支承装置4的侧视图。从图9的图示中可以看出，橡胶弹性的层状元件9A和IOA分别构造有在侧向上布置的弹性止挡区 18、19，这些止挡区18、19在支承装置4的装配状态下设置在横向板簧1在车辆高度方向上延伸的侧面与支承外壳6和7之间。通过止挡区18、19，插入件9和10在车辆纵向χ上在横向板簧1上定位，并提供了横向板簧1在χ方向上或者说在车辆纵向上在支承外壳6和 7上的软支撑。止挡区18和19在朝向横向板簧1的贴靠区内和/或在朝向支承外壳的贴靠区内可以实施有至少一个接近在车辆纵向上定向的突起部和/或凹座，以便可以通过支承移动而实现支承装置4的不同支承刚度。此外，插入件9和10的止挡区关于车辆纵向在前部和后部可以不同地实施，以便可以提供相应不同的支承特性。图10中示出插入件9和10的在车辆纵向上在横向板簧1的两侧所设置的止挡区 18Α、18Β和19Α、19Β。支承外壳6和7在孔20、21的区域内借助图10中未详细示出的螺栓件8至少通过两个螺栓元件而相互连接，并也可以在车身侧上或在辅助框架上得到固定。图11和图12示出横向板簧1和支承装置4或5的另一实施例，其中，横向板簧1 在支承装置4的贴靠区内不具有横向板簧1的图8至图10所示的抬高部16和17地构成， 并且插入件9和10又实施有插入部件9D和10D。插入部件9D和IOD将力从横向板簧1传递到多部件构成的而且区域式地橡胶弹性构成的插入件9和10上，插入件9和10再将起作用的力导入支承外壳6和7内。插入部件9D和IOD在依照图11和图12的支承装置4中分别布置在横向板簧的表面11与层状元件9C或IOC之间。插入件9和10的其他结构与依照图8至图10的插入件9和10的结构基本上相应。插入件9和10的插入部件9D和IOD在依赖于各自存在的使用情况下例如可以通过硫化与橡胶弹性的层状元件9Α或IOA连接，以便简化支承装置4的装配，并且在需要时插入部件9D和IOD设有橡胶弹性的保护层，这种保护层以简单方式在车辆运行中防止或减小横向板簧1的表面11损伤。图13至图21示出横向板簧1的横向板簧1与支承装置4之间产生形状锁合区域的不同实施方式。图13至图21中所示的实施方式分别的区别仅在于部分区域，因此在后面的说明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方向上受到加强地压缩，并构造有与横向板簧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以如下方式在紧合力方面优化地设计，即使凹座IlC和IlD的区域内运行中仅出现很小的紧合力过高量。
12
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则仅以很低的程度参与或根本不参与在支承装置4 与横向板簧1之间进行继续力传导的任务。区域IC和ID的形状分别实施有朝向凹座IlC 和IlD的平缓过渡部，其中，区域IC和ID内基本上在制造横向板簧1期间收集树脂。基于这种方式，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的不太平缓的过渡部，并基本上具有至少近似半圆柱形的外形。半圆柱形的外形与区域 IC和ID图13所示的形状相比可以使用于加工横向板簧1的模具的制造方案得到简化。横向板簧1的图14中所示实施例的区域IC和ID基本上也仅承担支承装置4在纵向和横向上在横向板簧1上定中心的任务，并且仅稍微参与或根本不参与在支承装置4与横向板簧 1之间传导力的过程。区域IC和ID的形状又这样构成，即横向板簧1的纤维没有明显的转向，并且横向板簧1的强度相应于不带区域IC和ID地实施的横向板簧的强度。在区域IC和ID的图15中所示的实施例中，这些区域IC和ID构造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，通过该该凸鼻对支承装置4在横向板簧1上进行定中心。区域IC和ID也基本上用于收集树脂，以避免在凹座或区域IC和 ID的区域内突然发生纤维转向。在图16所示横向板簧1的另一实施例中，区域IC和ID构造为布置于横向板簧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构成。在图17所示横向板簧1的实施例中，区域IC和ID形成有设置在横向板簧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和沟槽200A至200D，肋板100A至100E和沟槽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的宽度和沟槽200A至200D的深度加以选择，其中，侧向的肋板100A和100E需要时也可以取消。在沟槽200A至200D的区域内，横向板簧的纤维比例被压缩，或者部分地转移到肋板100A至100E上，其中，肋板100A至100E 与沟槽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地设计，以便在过渡部中仅产生很小的紧合力过高量。沟槽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分别具有深度的最大值，以及在车辆横向相对置的边缘区域分别具有深度的最小值。横向板簧1的图19中所示的实施方式构造有凹座IlC和11D，这些凹座IlC和IlD 具有旋转的余弦轮廓，并分别被压印到横向板簧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 和底侧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应于凹座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包围该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上相应存在提高的纤维比例。通过表现为各一个凹进部的所述凹座IlC和11D，可以将提高的横向力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上得到定中心。在依赖于各自存在的使用情况下，横向板簧的凹座的构型也可以使用其他适当的旋转对称形状，例如像截锥、半球等形状，所述形状具有朝向横向板簧1的其余表面11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利用类似于枕头形状的倒圆矩形压印到横向板簧内。该轮廓例如可以通过两个成直角交叠的余弦轮廓来产生，该余弦轮廓保证横向板簧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。原则上存在的可能性是，横向板簧在凹座IlC和IlD的区域内也利用与横向板簧1的其余走向中相同的宽度来实施，由此，在凹座 IlC和IlD的区域内，在横向板簧截面上存在提高的纤维比例。在横向板簧1的装配状态下，凹座IlC和IlD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 和底侧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应于凹座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的整个宽度之上延伸的区域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加强地压缩。这一点也导致支承装置4贴靠区内的纤维比例增加。 区域IC和ID又基本上基于支承装置4在纵向上在横向板簧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朝向横向板簧1外侧的方向略微抬升地实施的话，那么支承装置4在横向上也可以在横向板簧1上得到定中心。原则上也存在这种可能性，即图13至图18以及图21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χ上分别由上侧111和底侧112的在横向板簧1的上侧111和底侧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应于凹座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普遍均提供的可能性是，在车辆运行中横向板簧区域内起作用的力和力矩在无需对横向板簧打孔的情况下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部件引入横向板簧内的情况下也得到保证。这意味着，在横向板簧的耐久度没有由于用于螺栓连接或铆接的孔或纤维的其他强烈转向等而受到不利影响下，又能将中心支承的力和力矩传递到横向板簧上。依据本发明的支承装置以各自所需的高刚度来实施，并且横向板簧的表面通过相应构成的支承装置在运行中不被损伤。此外，在横向板簧的表面区域内产生尽可能小的紧合力，因此，横向板簧即使在交替负荷下也不被支承装置损伤。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。依据本发明的支承构成此外按照结构简单的方式提供的可行性方案是，在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且平行于x-y平面。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，可以实现横向板簧以高精度正常工作。根据需要，依据本发明的支承装置也提供这种可行性方案，即横向板簧直接固定在车身上或在无需辅助框架相对于车身的隔离的情况下固定在辅助框架上。依据本发明的支承装置同样在无需复杂的结构措施的情况下可被整合到构造有横向板簧和类似的纤维复合体构件的不同车轮悬挂件构型中。支承装置4关于车辆竖向轴线ζ的上半部分和下半部分可以在依赖于各自存在的使用情况下，既可对称地构成，也可略微不对称地构成，其中，支承装置4的支承不对称性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6支承外壳6A突起部7支承外壳7A突起部8螺栓件8A至8D 螺栓元件9插入件9A层状元件9AU9A2 隆起状端区9A3、9A4 空腔9B层状元件9C层状元件9C 1、9C2 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IOAl U0A2 隆起状端区10A3U0A4 空腔IOB层状元件10B1U0B2 端区IOC层状元件10C1U0C2 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12支承外壳的贴靠面13接片14中线16、17抬高部18、19止挡区18A 至 19B止挡20、21？L100A 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 沟槽E3至ElO截平面TE1、TE2分界面χ车辆纵向y车辆横向ζ车辆高度方向
1权利要求
1.能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧(1)的支承装置(4、5)，所述支承装置(4、 5)具有两个能相互连接的支承外壳(6、7)和由所述支承外壳(6、7)至少区域式地包绕的插入件(9、10)，所述插入件(9、10)分别具有至少两个具有不同刚度的层状元件(9A至9C和 IOA至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(6、7)与所述横向板簧(1)之间，其特征在于，所述插入件(9、10)能通过使所述支承外壳(6、7)相互连接并使之与车辆的车身连接的螺栓件(8)而至少力锁合地与所述支承外壳(6、7)和所述横向板簧⑴连接。
2.按权利要求1所述的支承装置，其特征在于，所述支承外壳(6、7)分别至少近似呈L 形地构造，并且在两个分界面(TE1、TE2)的区域内彼此邻接。
3.按权利要求1所述的支承装置，其特征在于，所述支承外壳(6)分别至少近似呈U形地构造，并且在分界面(TEl)的区域内彼此邻接。
4.按权利要求1至3之一所述的支承装置，其特征在于，所述支承外壳(6、7)在装配状态下在车辆高度方向上侧向搭接所述横向板簧(1)的区域中的区域内分别构造有接片 (13)，借助所述接片(13)能界定所述插入件(9、10)在车辆纵向上的运动。
5.按权利要求1至4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(9B、9C、10B、10C)在所述横向板簧(1)的轴向上定向的端区(9B1、9B2、9C1、9C2、10B1、 10B2、10C1、10C2)之间呈半壳状地而且凸着构造，并且所述层状元件(9B、9C、10B、10C)的所述端区(9B1、9B2、9C1、9C3、10B1、10B2、10C1、10C2)离所述横向板簧(1)的表面(11)而去地指向。
6.按权利要求1至5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 (9AU0A)以在装配状态下在车辆横向上指向的、优选隆起状的端区(9A1、9A2、10A1、10A2) 搭接所述支承外壳(6、7)，其中，所述支承外壳(6、7)分别优选以突起部(6A、7A)嵌入所述层状元件(6,7)的所述隆起状端区(9A1、9A2、10A1、10A2)内。
7.按权利要求1至6之一所述的支承装置，其特征在于，在所述层状元件(9A至9C、10A 至10C)与所述横向板簧(1)之间分别布置有优选至少近似呈半圆柱形实施的插入部件(9D 至10D)，所述插入部件(9D至10D)相比以较小刚度实施的所述层状元件(9A、10A)至少以更高的刚度来构造。
8.按权利要求7所述的支承装置，其特征在于，所述插入部件(9D、10D)至少在装配状态下朝向所述横向板簧(1)的贴靠区内构造有橡胶弹性的保护层。
9.按权利要求1至8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(9AU0A)具有空隙(9A3、9A4、10A3、10A4)。
10.按权利要求5至9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 (9B、9C、10B、10C)至少在所述端区(9B1、9B2、9C1、9C3、10B1、10B2、10C1、10C2)内至少区域式地实施有橡胶弹性的保护层。
11.按权利要求1至10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 (9AU0A)以止挡区(18A、19B)在装配状态下在车辆纵向⑴上以及在车辆高度方向(Z)上分别至少区域式地搭接所述横向板簧(1)。
12.按权利要求11所述的支承装置，其特征在于，所述止挡区(18A至19B)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)的贴靠区内实施有至少近似在车辆纵向(X)上定向的突起部和/或凹座。
13.按权利要求1至12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)在朝向所述横向板簧(1)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(1C、1D)在所述插入件(9、10)的装配状态下嵌入所述容纳件(9、10)内。
14.按权利要求13所述的支承装置，其特征在于，所述横向板簧(1)在所述插入件(9、 10)之一所用的安放面(IlAUlB)区域内构造有凹座(11C、11D)，所述插入件(9、10)嵌入所述凹座(IlCUlD)内。
15.按权利要求13或14所述的支承装置，其特征在于，所述横向板簧(1)的嵌入所述插入件(9、10)内的区域(1C、1D)设置在所述横向板簧⑴的所述凹座(IlCUlD)的区域内。
全文摘要
介绍一种能装配在车辆的车桥区域内的横向板簧(1)的支承装置(4)，所述支承装置(4)具有两个相互连接的支承外壳(6、7)和由该支承外壳(6、7)至少区域式地包绕的插入件(9、10)，该插入件(9、10)分别具有至少两个具有不同刚度的层状元件(9A、9B、9C和10A、10B、10C)。插入件(9、10)在装配状态下分别布置在支承外壳(6、7)与横向板簧(1)之间。依据本发明，插入件(9、10)通过使支承外壳(6、7)相互连接并使之与车辆的车身连接的螺栓件(8)而可以至少力锁合地与支承外壳(6、7)和横向板簧(1)连接。
文档编号B60G21/05GK102481820SQ201080038120
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, 大卫·福佩尔, 安德烈亚斯·福塞尔, 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