车轮悬架组件

文档序号:1894451 发布日期:2021-11-26 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 车轮悬架组件 (Wheel suspension assembly ) 是由 L·哈尔伯格 M·埃德伯格 于 2020-03-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种车轮悬架组件(1),其包括悬架弹簧(101)、和布置成控制所述悬架弹簧(101)的刚度的至少一个控制部件(103)。控制部件(103)可相对于所述悬架弹簧(101)在缩回位置和前进位置之间移位,在缩回位置,控制部件(103)不干涉悬架弹簧(101)的操作,在前进位置,控制部件(103)以增大所述悬架弹簧(101)的刚度的方式干涉悬架弹簧(101)的操作。车轮悬架组件(1)还包括偏置装置(105),其配置成朝所述缩回位置偏置所述控制部件。(The invention relates to a wheel suspension assembly (1) comprising a suspension spring (101), and at least one control component (103) arranged to control the stiffness of the suspension spring (101). The control member (103) is displaceable relative to said suspension spring (101) between a retracted position, in which the control member (103) does not interfere with the operation of the suspension spring (101), and an advanced position, in which the control member (103) interferes with the operation of the suspension spring (101) in such a way as to increase the stiffness of said suspension spring (101). The wheel suspension assembly (1) further comprises biasing means (105) configured to bias the control member towards the retracted position.)

车轮悬架组件

技术领域

本发明涉及一种车轮悬架组件,其具有独立的左侧和右侧。

背景技术

传统的车轮悬架组件通常包括防侧倾杆,其设计成将车轮对的悬架刚度从在车辆的一侧的车轮悬架转移到在车辆的另一侧的车轮悬架上(例如,从左前车轮转移到右前车轮)。这引起车辆在急转弯时倾斜或侧倾更少。然而,如果车辆的在一侧的车轮碰上了隆起,则防侧倾杆同样将刚度转移到另一侧,因此引起颠簸也转移到另一侧的车轮上。这使得车辆碰上隆起时,车辆的乘员的舒适度降低。因此,传统的防侧倾杆在转弯舒适性和单侧颠簸处理之间进行权衡。

US 4,832,321公开了一种用于车辆的悬架的螺旋弹簧,包括一系列的板,其锥形边缘突出于弹簧的线圈之间。板安装在平行于弹簧的纵向轴线的栓上,栓可朝向弹簧的纵向轴线或远离弹簧的纵向轴线移动。发生的板朝向或远离弹簧的移动引起板的锥形边缘的厚区或薄区放置在弹簧线圈之间,因此改变了板加强弹簧刚度的程度。

这使得用户可通过调整栓的位置来控制车辆的悬架的刚度。然而,这种调整需要在车辆静止时进行。因此,该组件不能用于基于当前的行驶条件实时主动控制悬架刚度。

发明内容

本发明的目的是减少现有技术的提到的缺陷中的至少一些缺陷,并且提供一种基于当前行驶条件主动控制悬架刚度的车轮悬架组件,并且其组合了转弯舒适性与单侧颠簸处理能力,因此消除了对传统防侧倾杆的需求。在下文中会变得很明显的这一目的和其他目的通过在所附独立权利要求中限定的车轮悬架组件来实现。

在本申请中,术语“示例性”应理解为作为一个示例、例子或说明。

本发明基于这样的认识,即,通过将传统的防侧倾杆分离成两个分开且独立的弯道处理功能,可避免在单边碰到隆起时的刚度转移的缺陷。在本发明中,在车轮对中的每个车轮设有车轮悬架,该车轮悬架具有其自己集成的防侧倾功能。这是有益的,因为这种车轮悬架组件使得转弯舒适性能够与单侧颠簸处理相结合。

本发明还基于这样的认识:这可通过将车轮悬架组件的悬架弹簧连接到支撑部件来实现,该支撑部件具有水平延伸的狭槽,当车辆转弯时,受弹簧加载的杆或控制部件适于在狭槽中滑动。连接到控制部件的弹簧具有不同的弹簧常数,从而车辆转弯越急,控制部件将更多地接合到悬架弹簧中,因此使得悬架弹簧变硬。除了悬架弹簧之外,悬架可具有附加的构件,例如吸振器和/或附加的弹簧,以提升行驶舒适性。

本发明还基于这样的认识,即提供能够在陡坡上侧着行驶时提升舒适性的车轮悬架组件。在这种情况下,控制部件受到重力的作用,该重力具有在平行于控制部件的滑动方向的方向上的分量。这引起一定数量的控制部件接合到悬架弹簧中,因此引起悬架弹簧变硬,并且使得车辆在这些情况下更少地倾斜。

最后,本发明的车轮悬架组件还可在车辆的行驶方向上实施成使得当制动或下坡行驶时,前悬架变硬,并且当加速或上坡行驶时,后悬架变硬。

根据本发明的第一方面提供了一种车轮悬架组件。车轮悬架组件包括悬架弹簧和至少一个控制部件,该控制部件布置成控制所述悬架弹簧的刚度。控制部件可相对于所述悬架弹簧在缩回位置和前进位置之间移位,其中,在缩回位置,控制部件不干涉悬架弹簧的操作,在前进位置,控制部件以增加所述悬架弹簧的刚度的方式干涉悬架弹簧的操作。车轮悬架组件还包括偏置装置(biasing means),其配置成朝所述缩回位置偏置所述控制部件。

具有如上所述的车轮悬架组件使得能够单独控制任一车轮的刚度。例如,本发明的车轮悬架组件可设置成与任一车轮、车辆的单个车轮对相关,或者设置成用于车辆所有车轮。因此,某些行驶情况和条件引起车轮悬架组件的刚度增加,而其他行驶情况或条件没有引起悬架弹簧的刚度增大。

根据本发明的一示例性的实施方式,控制部件可相对于所述悬架弹簧在缩回位置和前进位置之间移位,其中,在缩回位置,控制部件没有限制悬架弹簧的压缩,在前进位置,控制部件以增加所述悬架弹簧的刚度的方式限制悬架弹簧的压缩。

根据本发明的一示例性的实施方式,处于所述前进位置的所述控制部件减小悬架弹簧的有效长度。

悬架弹簧的有效长度可理解为悬架弹簧可由于来自车辆车身和车轮的、作用于弹簧的轴向力引起的弹性压缩的距离。

由于弹簧的弹簧常数与其长度成反比,减小弹簧的有效长度增加该弹簧的有效弹簧常数。因此,如果在前进位置,控制部件增加悬架弹簧的有效弹簧常数。当需要刚性弹簧时,例如在急转弯中,通过让用于在车辆的仅仅一侧的车轮的控制部件移动到前进位置,实现单侧的弹簧变硬。

根据本发明的一示例性的实施方式,在所述前进位置,所述控制部件与所述悬架弹簧相交。这减小了弹簧的有效长度,因此增加了有效弹簧常数,如上文所述的那样。相交可是部分的,在其中控制部件与弹簧线圈的一半相交,或者是完全相交,在其中控制部件与整个弹簧线圈相交,即,延伸通过弹簧线圈。

根据本发明的一示例性的实施方式,所述控制部件可在横向于悬架弹簧的纵向轴线的方向上移位。

根据本发明的一示例性的实施方式,所述悬架弹簧是螺旋弹簧,并且控制部件布置成在所述前进位置突出于弹簧的线圈之间。通过突出于弹簧的线圈,至少一个控制部件使线圈的一部分相对于车辆车身固定。这减小了线圈的有效长度,因此增加了其刚度。

根据本发明的一示例性的实施方式,车轮悬架组件包括支撑部件,其布置成在前进位置支撑控制部件。在一示例性的实施方式中,支撑部件布置成在前进位置和缩回位置都支撑控制部件。支撑部件可固定地附接到车辆车身,或者支撑部件可通过支撑弹簧连接到车辆车身。相比于固定附接到车辆车身的悬架组件,支撑弹簧通过允许平稳的行驶增加了行驶舒适性。

根据本发明的一示例性的实施方式,所述支撑部件包括至少一个狭槽,所述控制部件布置在该狭槽中,并且所述控制部件可沿着该狭槽移位。替代地,该狭槽可被称为轨道或凹处,控制部件可滑动地布置在里面。狭槽相对于悬架弹簧的位置使得控制部件在从缩回位置移动到前进位置时,在悬架弹簧的线圈之间进入悬架弹簧。

根据本发明的一示例性的实施方式,车轮悬架组件包括多个控制部件,它们布置成在悬架弹簧的纵向轴线上间隔开的位置影响悬架弹簧。这使得通过一次一个控制部件接合悬架弹簧能够逐步使悬架弹簧变硬。

根据本发明的一示例性的实施方式,多个控制部件布置成彼此平行。控制部件例如可布置在与由于当车轮悬架组件连接在上面的车辆急转弯、或刹车或快速加速时引起的离心力相同的方向上。车轮悬架组件在附接在车轮和车辆车身之间时可定向成,使得控制弹簧在朝车辆中心线的方向上偏置控制部件,该车辆中心线垂直于车辆的纵向延伸。这允许因车辆加速或减速引起的惯性力而引起一定数量的控制部件滑动到与相应的在后车轮对或前车轮对上的悬架弹簧接合。

根据本发明的一示例性的实施方式,所述偏置装置包括多个控制弹簧,其中,所述多个控制部件中的每个控制部件耦联到相应的控制弹簧。这能够实现单独地朝缩回位置偏置控制部件,使得它们可在缩回位置和前进位置之间彼此独立地移动。

根据本发明的一示例性的实施方式,控制弹簧中的至少两个布置成具有不同的刚度。通过设置成让用于多个控制部件的控制弹簧具有不同的弹簧常数或刚度,可控制在多大的离心力下每个单独的控制部件从缩回位置移动到前进位置。因此,能够根据由于急转弯或快速加速或减速引起的离心力的大小,使得悬架弹簧逐步变硬。换句话说,设有本发明的车轮悬架组件的车辆转得越急,在车辆的一侧的悬架弹簧变得越硬。

根据本发明的一示例性的实施方式,车轮悬架组件具有车轮连接侧和车辆车身连接侧,其中,定位成更靠近车轮连接侧的控制部件比定位成更靠近车辆连接侧的控制部件被更有力地朝缩回位置偏置。

根据本发明的一示例性的实施方式,车轮悬架组件具有车轮连接侧和车辆车身连接侧,其中,控制弹簧的刚度从车辆车身连接侧朝车轮连接侧增大。

根据本发明的一示例性的实施方式,所述控制部件可沿着垂直于悬架弹簧的纵向轴线的方向移位。

根据本发明的一示例性的实施方式,如果车轮悬架组件受到垂直于悬架弹簧的纵向轴线的力,所述控制部件可滑动地移位。控制部件和控制弹簧配置成使得,一旦控制部件受到超过预定的阈值的力,控制部件从缩回位置移动到前进位置。该预定的阈值可在一控制部件与其他控制部件之间有所不同,其中,该阈值自定位成最靠近车辆车身连接侧的控制部件朝定位成最靠近车轮连接侧的控制部件增大。

根据本发明的第二方面,提供了一种车辆,其具有根据本发明的第一方面的车轮悬架组件。应该理解,本发明的第一方面的实施方式同样适用于本发明的第二方面。

一般来说,说明中使用的所有术语应根据其在技术领域中的普通含义来解释,除非在此明确地另行定义。所有对“一/一个/该[元件、装置、构件、装置、步骤等]”的提及都应公开解释为指所述元件、装置、构件、装置、步骤等的至少一个例子,除非另有明确说明。

附图说明

现在参考示出根据本发明的车轮悬架组件的不同实施方式和设有这种组件的车辆的附图更详细地进一步阐述和说明本发明的特征和优点。其中,

图1a是本发明的第一方面的车轮悬架组件的示意性的视图,

图1b是图1a的车轮悬架组件的示意性的视图,此时多个控制部件已经移动到前进位置并且悬架弹簧已经部分受到压缩,

图1c是图1a的车轮悬架组件的示意性的视图,此时更多个控制部件已经移动到前进位置,并且因此进一步使悬架弹簧刚性化,并且

图2a是示出了车轮悬架组件附接到车辆的前后轮对时的示意性的视图,

图2b是示出了车轮悬架组件附接到车辆的车轮时的示意性的截面视图。

具体实施方式

在下文的详细说明中将对本发明的一些实施方式进行说明。然而,应当理解的是,不同实施方式的特征在实施方式之间是可交换的,并且可以不同的方式进行组合,除非有其他具体的说明。尽管在下面的说明中提出了许多具体的细节,以提供对本发明更透彻的理解,但对于本领域的技术人员来说,显然本发明可在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下,对众所周知的结构或功能不作详细说明,以避免模糊本发明。

图1a是本发明的第一方面的车轮悬架组件1的示意性的视图。车轮悬架组件1包括减振器102和连接到减振器102的悬架弹簧101。减振器102具有:车轮连接侧111,其布置成连接到车辆的车轮;和车辆车身连接侧113,其布置成连接到车辆车身。悬架弹簧101在减振器102的两侧111、113之间延伸,并且施加抵抗减振器102的压缩的力。悬架弹簧101是螺旋弹簧,其端部抵靠在减振器102的每个端部111、113上的相应的支面部分104。

车轮悬架组件1还包括控制部件103或控制杆,其可滑动地布置,使得它们可在缩回位置和前进位置之间移动,其中,在缩回位置,它们不干涉悬架弹簧101的压缩或延长,在前进位置,控制部件103突出于悬架弹簧101的线圈101’之间。这引起悬架弹簧101的有效长度901减小,因此增加其刚度。因此,悬架弹簧101的刚度可通过选择性地使悬架弹簧101与一定数量的控制部件103接合来控制,该数量由对悬架刚度的需求、即当前的行驶条件决定。然而,在图1a中,所有控制部件103都处于缩回位置。

控制部件103布置在支撑部件107或壳体内,其布置成邻近悬架弹簧101。支撑部件107包括多个狭槽109或轨道,在它们里面可滑动地布置有控制部件103。在图示的实施方式中,支撑部件107设置在悬架弹簧101的两侧,使得当控制部件103穿过悬架弹簧101的线圈101’突出时,控制部件可被在悬架弹簧101的相对侧的支撑部件107的部分上的狭槽109接收。这增加了控制部件103的稳定性,因为它们将悬架弹簧101的线圈101’锁定到位。

支撑部件107包括支撑弹簧108,其除了附接到减振器102的车辆车身连接侧113之外,可用于将车轮悬架组件1附接到车辆。支撑弹簧108通过吸收来自路面的冲击和振动的一部分,进一步增加了驾驶舒适性,并且使得在每个控制部件接合到悬架弹簧中时可在车辆中感觉到的“步进突变”变得平滑。

狭槽109布置成在一方向上在缩回位置和前进位置之间引导控制部件103。在图示的实施方式中,该方向垂直于悬架弹簧101的纵向轴线。然而,该角度的变化是可想到的,这例如取决于弹簧几何或控制部件103和悬架弹簧101的相对位置。

控制部件103在沿着平行于悬架弹簧101的纵向轴线的方向间隔开的位置处设置在支撑部件107内部的各狭槽109中。因此,每个控制部件103布置成接合的悬架弹簧101的部分不同于其他的控制部件103。

此外,车轮悬架组件1包括偏置装置105,偏置装置配置成朝缩回位置偏置控制部件103。偏置装置105包括多个控制弹簧106,并且控制部件103中的每个控制部件耦联到相应的控制弹簧106。这使得能够通过为不同的控制部件103提供具有不同刚度的控制弹簧106来单独控制控制部件103的偏置强度。控制弹簧106在控制部件103的一端和支撑部件107之间延伸,使得控制部件103通过控制弹簧106连接到支撑部件107。在图示的实施方式中,最靠近车轮连接侧111的控制弹簧106的刚度大于朝向车轮悬架组件1的车辆车身连接侧113定位成直接与之相邻的控制弹簧106的刚度。这对每个控制弹簧106来说都是如此,即,朝向车辆车身连接侧113刚度逐渐下降。因此,位于更靠近车轮连接侧111的控制部件103比位于更靠近车辆连接侧113的控制部件103被更有力地朝向缩回位置偏置。

图1b是图1a的车轮悬架组件1的示意性的视图。在此,一定数量的控制部件103已经移动到前进位置,并且悬架弹簧101已经部分受到压缩。这例如可说明当附接有车轮悬架组件1的车辆在中等程度地急转弯时,车轮悬架组件1会是什么样子。控制部件103受到的离心力足以克服位于最靠近车辆车身连接侧113的三个控制弹簧106的偏置,但不足以克服其余控制弹簧’106的偏置力。因此,位于最靠近车辆车身连接侧113的三个控制部件103在离心力的作用下移位到前进位置,使得它们与悬架弹簧101相交。这缩短了悬架弹簧101的有效长度901,因此增加了悬架弹簧的有效弹簧常数。

图1c与图1b一样是图1a的车轮悬架组件1的示意性的视图。在此,比起图1b中的情况,更多的控制部件103已经移动到前进位置,因此进一步减少了悬架弹簧101的有效长度901。这例如可说明当附接有车轮悬架组件1的车辆在急转弯时,车轮悬架组件1会是什么样子。

图2a是示出车轮悬架组件1在附接在车辆5的前后车轮对的车轮501、502、503、504之间时的示意性的视图。图2b是示出车轮悬架组件1在附接到车辆5的车轮501、502、503、504时的示意性的截面视图。每个车轮501、502、503、504具有如图1a-图1c所描述的那样的车轮悬架组件1,从而可单独控制特定车轮的悬架刚度。当附接到车辆5的车轮501、502、503、504时,车轮悬架组件1定向成使得控制弹簧106在朝向平行于车辆5的纵向延伸的车辆中心线的方向上偏置控制部件103。这使得因车辆5急转弯时产生的离心力而引起位于弯道外侧的车轮悬架组件1的一定数量的控制部件103得以滑动至接合悬架弹簧101。在车辆5向右急转的情况下,这使得在弯道外侧的车轮501、503上的悬架弹簧101变硬,而在弯道内侧的车轮502、504的悬架刚度保持不受影响。换句话说,如果车辆5向右急转弯,由于离心力超过控制弹簧106的偏置,左前车轮501和左后车轮503的一定数量的控制部件103将滑动,以接合这些车轮501、503的悬架弹簧101,并进而使得这些悬架弹簧变硬并减小车辆5的侧倾量。车轮悬架组件1的设置在右前车轮和右后车轮502、504的控制部件103将不滑动以接合悬架弹簧101。如果车辆5向左急转弯,则发生相反的情况。

利用本发明的车轮悬架组件1,并且将该车轮悬架组件以上述方式附接到车辆5,使得各个车轮501、502、503、504具有基于当前的行驶条件的单独的悬架刚度控制。如果以给定的速度直线行驶,将不会有离心力或惯性力作用于每个车轮501、502、503、504的车轮悬架组件1的控制部件103。因此,保持控制部件103的控制弹簧106都不会被加载,使得控制部件103停留在缩回位置。这意味着,每个车轮501、502、503、504的悬架弹簧101将用作独立弹簧,相对于彼此没有额外变硬。

本领域的技术人员意识到,本发明决不局限于上述的实施方式。所述实施方式的特征可以不同的方式组合,并且在所附权利要求的范围内可进行许多修改和变化。在权利要求中,放在括号内的任何参考符号都不应被理解为对权利要求的限制。“包括”一词并不排除除权利要求书中所列的部件或步骤外,还存在其他部件或步骤。部件前面的词“一”或“一个”并不排除存在多个此类部件。

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