[发明专利]具有横向板簧的车辆车轮悬架

说明书

技术领域

本发明涉及具有相对于车辆纵轴线横向安置的横向板簧的车辆,特别是机动车辆的车轮悬架。

背景技术

横向板簧因其代替了上部结构弹簧和稳定器，可以用于车辆车轮悬架中作为减轻重量的有效解决方案。然而，为了承担上部结构弹簧和稳定器的功能，横向板簧必须保证同时具有一定程度的滚动稳定性（抵抗车轮的相对垂直运动）和一定程度的升降稳定性（抵抗车轮在相同方向上的垂直移动）。通常地，其刚度水平不同。为了提供这些刚度水平，具有弹性的负载质量、例如车辆上部结构或与车辆上部结构连接的副车架（auxiliary frame）的横向板簧必须以相互之间的特定的侧向间距固定在两个不同定位件（内部铰接定位件）上。横向板簧的外端（外部铰接定位件）连接到车辆的非弹性负载质量，例如车轮、轮架、制动器、车轮悬架的组件等。以这种方式，定义了四点弯曲系统（four-point bending system）。

由于必须同时满足不同的要求，内部铰接定位件的结构通常相当复杂。例如，由于内部连铰接定位件的垂直弹性影响产生的滚动刚度和升降刚度，因此高水平的垂直刚度是理想的。特别地，较低水平的垂直刚度导致滚动刚度和升降刚度之间的较低关联，然而，这是不理想的。滚动刚度和升降刚度之间的更大关联确保了车轮悬架对车辆上部结构滚动运动提供高水平的抵抗力，同时，车轮悬架在垂直运动方向上具有足够的弹力来达到良好的行车舒适度。

为了实现车辆在升降移动和滚动移动期间的横向板簧的中部变形，内部铰接定位件的低的侧向刚度是更加理想的。该横向板簧的变形要求内部铰接定位件之间的侧向间距可以变化。此外，内部铰接定位件的低扭转刚度也是理想的，一方面为了能够实现上文中提到的关于横向板簧在其中部的变形，另一方面防止内部铰接定位件的轴承刚度对横向板簧的整体的滚动刚度和升降刚度产生大的影响（寄生影响）。为了防止动力学车辆行为的劣化，进一步计划将内部铰接定位件构造为具有低摩擦和低迟滞（hysteresis）。关于内部铰接定位件的构造的其他目的进一步地包括尤其是低成本和低重量，防护其免受污染，抵御高温度、湿度和化学物质等的性能，并考虑空间的供给。

专利文献US6,029,987公开了一种具有相对于车辆横向设置的横向板簧的机动车辆前轴。横向板簧借助于弹性弹簧轴承保持在与车辆上部结构连接的横梁上。上述轴承在车辆纵向中心平面的两侧配备横向板簧上，并相对于横向板簧的上侧和下侧来安置。每个弹簧轴承分别具槽状凹部，该槽状凹部以相同的方式与横梁上和接合在横向板簧下侧周围的弹性桥（resilient bridge）上的保持部分中的相应突出的构造相接合。该弹性桥借助于螺丝与横梁连接。将弹性桥固定在横梁上之后，弹簧轴承以不可移动的方式被夹紧并保持。

专利文献US5,826,896描述了一种具有车轮导向横向板簧的机动车辆车轮悬架，该车轮悬架在车辆纵向中央平面两侧支承在朝向车辆上部结构的轴承上并通过托架连接在此。每个轴承包含两个用于从上面和下面夹紧横向板簧的平面部分的半圆柱形的夹紧元件。在夹紧元件的表面部分和/或横向板簧的表面，具有相互对应的齿廓（tooth profile），用于防止横向板簧在轴颈上的滑动。由保持在轴承的轴承壳内的弹性容纳构件围绕着夹紧元件。

专利文献US2004/0004336A1也公开了一种具有相对于车辆横向安置并通过两个横向板簧轴承与车辆上部结构连接以及与轮架铰接的横向板簧的机动车辆车轮悬架。该横向板簧轴承具有围绕横向板簧的加厚塑料部分。该加厚部分由本身被壳体所保持的弹性材料覆盖层所围绕。该壳体牢固地连接在车辆上部结构上。

专利文献US6,189,904B1进一步公开了一种具有通过两个横向板簧轴承保持在横梁上的横向板簧的车轮悬架。每个横向板簧轴承包含位于横向板簧之上和之下的轴承元件以及固定在横梁上并保持轴承元件牢固地与横向板簧接触的固定夹钳。每个轴承元件包含与横向板簧接触的高模量部分和与横梁或固定夹钳接触的低模量部分。轴承元件的高模量部分具有弯曲的凸形表面，以便使其能够在不同情况下在横向板簧的上侧和下侧上转动。

专利文献US5,016,861公开了车辆横向板簧的固定，该固定包括铝块形式的固定元件，该铝块借助于连接在车辆上部结构的两个固定板之间的销以可旋转移动的方式保持。在各个固定部分中，弹性材料层设置在横向板簧的上侧和下侧。横向板簧的固定部分借助于夹板在夹板和铝块之间牢固地夹紧，夹板可从横向板簧下侧用螺丝固定在铝块上，这样，一层弹性材料设置在夹板与横向板簧的下侧之间，另一层弹性材料设置于横向板簧的上侧和铝块之间。

发明内容