用于车辆的悬架

文档序号:816580 发布日期:2021-03-26 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 用于车辆的悬架 (Suspension for vehicle ) 是由 若泽·弗朗西瓦尔多·佩雷拉莱莫斯 于 2019-07-10 设计创作,主要内容包括:一种用于车辆(1)的后轴(5)的悬架系统(7),该车辆设置有框架,该框架配备有至少两个侧部构件(3a,3b),悬架系统(7)将轴(5)连接至所述侧部构件(3a,3b)并且包括左侧部(7a)和右侧部(7b)以及扭杆(31),左侧部(7a)和右侧部(7b)各自包括轴保持器组件(8)、波纹管(9)、板簧(12)、第一杆(25)和第二杆(27),扭杆(31)插置在所述左侧部(7a)与所述右侧部(7b)之间。悬架系统(7)的前述元件布置成提供具有降低的成本和减小的总体尺寸的功能布局。(A suspension system (7) for a rear axle (5) of a vehicle (1) provided with a frame equipped with at least two side members (3a, 3b), the suspension system (7) connecting the axle (5) to said side members (3a, 3b) and comprising a left side (7a) and a right side (7b) each comprising an axle holder assembly (8), a bellows (9), a leaf spring (12), a first rod (25) and a second rod (27), and a torsion bar (31), the torsion bar (31) being interposed between said left side (7a) and said right side (7 b). The aforementioned elements of the suspension system (7) are arranged to provide a functional layout having reduced cost and reduced overall dimensions.)

用于车辆的悬架

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年7月10日提交的意大利专利申请no.102018000007078的优先权,该意大利专利申请的全部公开内容通过参引并入本文。

技术领域

本发明涉及用于车辆的悬架,更具体地,涉及用于重型车辆、比方说例如卡车或货车的后悬架。

背景技术

车辆悬架包括下述元件的组件:该元件被构造成用以减少振动的传递,该振动可能由于路表面的轮廓而通过轴传递至车辆的框架。悬架的性能是相对于车辆的驾驶性能、悬架的成本和重量通过减弱前述振动的传递的能力而实现的。

已知用于重型车辆的多种类型的悬架,例如纯机械悬架或“主动”悬架,纯机械悬架包括比如扭转或防倾杆、潘哈德(Panhard)杆、或甚至“V”形杆之类的元件,“主动”悬架比方说例如已知为“全空气”或“空气连杆”悬架,“主动”悬架包括致动器、比如空气弹簧以及连接至电子接口的传感器系统,电子接口被设计成控制致动器以便补偿车辆的框架与轴之间产生的应力。

然而,前述解决方案设置有很多元件,并且因此占用了很多空间并且很重;此外,“主动”悬架特别昂贵,并且需要用于传感器/致动器元件的专用布线,这些专用布线又占用了很多空间并且很重。

此外,任何类型的后悬架的设计必须考虑已知为“防尾部下沉(anti-squat)”的角度(也称为“俯冲(dive)”角度);所述角度限定车身在加速时根据所述角度采取的值在前部处降低或升高的趋势。

参照图1,所述角度的正切等于高度E——在将悬架连接至车辆框架的两个连接元件之间延伸的直线的交点布置在该高度E处——与所述交点相对于后轮接触点的水平距离D的比。在用单臂固定的情况下,则安装点是测量高度E的点。

根据图1,所述“防尾部下沉”角度设定为车辆的驱动轴的竖向距离H与沿直线R相对于后轮的接触点的水平距离L之间的比值,直线R理想地连接车辆的后轮与车辆的驱动轴之间的接触点。

所述角度在前述线的下方(例如在结合点P”中)呈较大的值,而在前述线的上方(例如在结合点P’中)呈较小的值。对于重型车辆,已知具有超过前述H/L比50%的防尾部下沉角度值的悬架构型可能在车辆的加速期间、例如在上坡驾驶时出现竖起问题。

已知的悬架具有通常大于50%的防尾部下沉角度的固定值,因此在加速期间引起与车辆的前部分升高相关的问题。

因此,制造商已经表示需要改进已知的用于重型车辆的后悬架,以便将防尾部下沉角度值相对于H/L比的值减小至低于前述的超过50%的防尾部下沉角度值。

此外,需要通过减小后悬架的重量和尺寸并且同时通过增加后悬架的减震和驱动性能来改进已知的后悬架。

本发明的目的是以经济的方式满足上面讨论的需求。

发明内容

前述目的通过根据所附权利要求的车辆悬架来实现。

附图说明

通过参照附图阅读以下通过非限制性示例提供的优选实施方式的详细描述,可以更好地理解本发明,在附图中:

图1示出了关于重型车辆的防尾部下沉角度的计算的示意性侧视图;

图2示出了从包括根据本发明的后悬架的车辆的顶部观察的示意图;

图3示出了从顶部观察的图2的车辆的悬架的放大的且局部截面的视图;

图4示出了图2的车辆的悬架的第一实施方式的局部截面侧视图;以及

图5示出了图2的车辆的悬架的第二实施方式的局部截面侧视图。

具体实施方式

图1示出了已知的车辆1,该车辆1包括框架(未示出),该框架连接至由下文所描述的框架支撑的多个轮2、前轮2a和后轮2b。

如在重型车辆工业中已知的,所述框架包括至少一对侧部构件3、特别是右侧部构件3a和左侧部构件3b,所述右侧部构件3a和左侧部构件3b至少通过与侧部构件3a、3b的垂直的多个杆4而连接至彼此。

后轮2b借助于后轴5连接至彼此,后轴5借助于根据本发明的悬架系统7连接至车辆的框架、即连接至侧部构件3a、3b。

悬架系统7包括如下文更详细地描述的连接至彼此的右侧部7a和左侧部7b。

所述右侧部7a和左侧部7b中的每一者基本上包括轴保持器8、波纹管9、减震器11和板簧12。

板簧12、优选地具有矩形的横截面的板簧12包括第一端部12a、第二端部12b和中间部分12c,第一端部12a在本文描述的示例中借助于固定至侧部构件3a、3b的支架13而连接至相应的侧部构件3a、3b,第二端部12b与第一端部12a相反并且连接至波纹管9,中间部分12c与轴保持器组件8接触地配合。

支架13例如借助于带螺纹的装置横向地固定至相应的侧部构件3a、3b,支架13从侧部构件3a、3b垂直地向下延伸并且包括上部分13a、下部分13b和中间部分13c,上部分13a构造成允许支架13固定至相应的侧部构件3a、3b,下部分13b与该部分13a相反,中间部分13c结合上部分13a和下部分13b。板簧12的第一端部12a优选地借助于连接件14连接至中间部分13c。

根据本发明的一个方面,连接件14是机械联接器,该机械联接器构造成至少限制板簧的水平运动,从而允许板簧绕类似于铰链的第一端部12a旋转。在本文所描述的实施方式中,第一端部12a包括具有钩形状的端子部分12d,该端子部分12d构造成与突起部15配合,该突起部15的形状与钩形的端子部分12d的一者互补并且从支架13的中间部分13c在横向方向上垂直地延伸。

波纹管9在底部处例如借助于带螺纹的连接件、比方说例如螺栓而固定至板簧12的第二端部12b。波纹管9在顶部处例如借助于带螺纹的连接件、比方说例如螺栓而连接至相应的侧部构件2a、2b。

悬架7还包括横梁18,该横梁18借助于带螺纹的元件比如螺栓而连接在波纹管9与板簧的第二端部12b之间;横梁18优选地被制造为型材本体,并且在相应的波纹管9与相应的板簧12之间将悬架7的右侧部7a和左侧部7b连接,如上所述。

减震器11、优选地被制造为液压缸或气压缸的减震器11在轴5与波纹管9之间所包括的位置中在第一端部处连接至相应的侧部构件3a、3b,并且在第二端部处连接至轴保持器组件8,如下所述。与轴保持器组件8和与侧部构件3a、3b的连接有利地借助于铰链19而获得,铰链19构造成允许减震器11的相对于轴保持器组件8和/或相对于侧部构件3a、3b的旋转。

轴保持器组件8构造成围绕轴5,并且提供用于悬架7的元件的锚固点,如下文所述。

根据本文所述的实施方式,轴保持器组件8包括多个板21,在本文所描述的情况下包括下板21a、上板21b以及布置在下板21a与上板21b之间的中间板21c;板21a、21b和21c竖向地插置在轴5与板簧12之间,并且通过由保持装置22提供的压缩力而保持在一起。

例如,保持装置22可以包括穿过板21a、21b和21c的一对U形臂23,并且在自由端部部分包括螺纹,该螺纹被设计成与螺母24配合,该螺母24被设计成提供保持前述被压在一起的元件所需的压缩力。

悬架系统7的右侧部7a和左侧部7b中的每一者还包括也称为“稳定连结器(Stabilinker)”的第一稳定杆25,该第一稳定杆25包括连接至支架13的第一端部25a以及连接至轴保持器组件8的与第一端部25a相反的第二端部25b。第一端部25a和第二端部25b借助于铰链连接件26而有利地连接至相应的元件。

在板簧12与支架13的连接的下方,在支架13的下部分13b中有利地获得了第一端部25a的铰链连接件26,并且第一端部25a的铰链连接件26优选地与下部分13b共线。

稳定连结器25优选地具有相对于板簧12的矩形横截面垂直布置的矩形横截面,并且连接至支架13和轴保持器组件8,以便限定相对于水平轴线的倾斜角β并且倾斜角β根据轴线之间的距离、质量中心以及为车辆预设的防尾部下沉角度而是变化的。

悬架系统7的右侧部7a和左侧部7b中的每一者还包括第二稳定杆27或“V形杆”,该第二稳定杆27或“V形杆”包括借助于连接件28’而连接至支架13的第一端部27a以及借助于连接件28”而连接至轴5的与第一端部27a相反的第二端部27b。

特别地,右侧部7a和左侧部7b的V形杆27具有各自的纵向轴线B,这些纵向轴线B相对于车辆的纵向轴线A、相对于与地面平行的水平面倾斜。所述倾斜有利地限定角度α、优选地限定在每个V形杆27与轴线A之间的角度α,其中,基于车辆类型而预设角度α的值。

连接件28’、28”有利地是铰链连接件,并且每个V形杆27固定至支架13和轴5,以便限定倾斜角度γ,该倾斜角度γ根据轴线之间的距离、质量中心以及为车辆预设的防尾部下沉的角度而是变化的。

根据本发明的一方面,连接件26、28中的至少一者在高度和/或水平上是可调节的,以便改变相对于水平的相应的倾斜角β,γ。在本文所述的情况下,连接件28”构造成允许连接件28”的高度能够相对于轮2b与地面之间的接触点来调节,以便相应地改变V形杆的倾斜角度γ。

例如,连接件28”的调节借助于部分28b与轴5的竖向滑动棱镜式(prism)联接来实现,所述棱镜式联接可以例如借助于凹槽(未示出)来获得,凹槽构造成以滑动的方式容纳由部分28b承载的具有互补形状的部分。在调节完预设的高度之后,部分28b借助于带螺纹的装置比如螺栓而被固定。

悬架7还包括扭杆31,扭杆31连接至轴保持器组件8并且构造成当侧部构件3a、3b趋于沿竖向方向相对运动时产生扭转阻力。

扭杆31有利地包括一对端部部分32,该一对端部部分32在端部处连接至轴保持器组件8,并且连接至U形的中央部分33,该U形的中央部分33优选地设置有朝向轴5的开口。扭杆31有利地具有相对于轴线A对称的形状,并且端部部分32和中央部分33被制造为一个单件。

端部部分32在与稳定连结器25的第二部分的相同的连接点处有利地连接至轴保持器组件8,并且第二部分25b的铰链26优选地绕端部部分32获得。

根据图4中所示的实施方式,扭杆31布置在轴5的上方、特别是在车辆1的差速器40的上方。

在该构型中,板21a、21b、21c布置成使得板簧12被包括在上板21c与中间板21b之间,并且扭杆31被固定至中间板21b、且因此稳定连结器25被固定至中间板21b。中间板21b放置在轴5的上方,并且下板21a作为用于减震器11的铰接点。

作为该实施方式的结果,板簧12具有限定“Z”形的纵向截面,在板簧12中,第二端部12b是大致直的并且大致布置在与下板21a相同的高度处,第一端部12a相对于水平倾斜,直到第一端部12a在连接点14处达到比上板21c高的高度为止,并且中间部分12c具有将所述第一端部12a和第二端部12b结合的“L”形。

根据图5中所示的第二实施方式,扭杆31布置在轴5的下方、特别地在差速器40的下方。

在该构型中,板21a、21b、21c布置成使得板簧12被包括在下板21a与中间板21b之间,并且因此扭杆31和稳定连结器25被固定至下板21a。中间板21b放置在轴5的下方并且还作为类似用于减震器11的铰接点。作为该实施方式的结果,类似于滑块地,板簧12具有限定大致线性形状的纵向截面,在板簧12中,第二端部12b是大致直的并且布置在下板21a的上方,第一端部12a相对于水平方向倾斜直到第一端部12a在连接点14处达到大约等于中间板21b中的一者的高度为止,并且中间部分12c是线性的并且将所述第一端部12a和第二端部12b结合。

上述的悬架系统7以下述方式进行工作。

当悬架7被安装时,连接件28”的高度可以调节成使得改变V形杆27的倾斜角度γ。以此方式,悬架7可以针对特定车辆进行调节,以便调节防尾部下沉的角度。

在已经以预定的倾斜角度γ被安装之后,悬架7将轴5联接至侧部构件3a、3b,并且因此联接至车辆的框架,从而抑制它们中的两者之间的相对运动。

特别地,通过波纹管9、通过减震器11并且通过板簧12抵消了大致竖向的运动。另一方面,通过横梁18、通过稳定连结器25、通过V形杆27并且通过扭杆31抵消了侧部构件3a、3b之间的大致横向和/或纵向的运动。

由于上述缘故,根据本发明的悬架系统7的优点是明显的。

悬架系统7与已知的后轴悬架系统7相比包括更少的元件,并且因此占用更小的空间并且较轻;因此,悬架系统7更易于组装且更经济。

同时,悬架系统7显著地抑制了轴5与车辆的框架之间的载荷的传递。此外,上述悬架系统7确保车辆的非常好的驾驶性能。

由于上述两个实施方式中的元件的特定的相对布置和形状,也获得了前述的抑制效果和驾驶性能。

此外,由于连接件28”的位置可以在组装阶段期间进行调节的事实,因此相同的悬架可以用于不同类型的车辆——在不同类型的车辆中,发动机的位置和/或轮之间的长度会发生变化——从而为所述车辆的制造商带来节省和简化。

最后,根据本发明的悬架系统7可以进行改变和变化,然而,这些改变和变化不会超出所附权利要求书中阐述的保护的范围。

例如,不但连接件28’可以在高度上是可调节的,而且连接件28”或稳定连结器25的一个或两个连接件26也可以是在高度上可调节的。

此外,很明显的是,这些可调节的连接也可以在水平方向上进行调节,以便改变各个杆25、27的倾斜角度。

此外,在没有超出如下文所要求保护的这些元件的功能的情况下,一些元件可以被省略或具有与上述元件不同的截面或形状。

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