[发明专利]具有在中央处枢转的横向板簧的车轮悬挂

说明书

本发明涉及用于具有纵向方向(2)、横向方向(4)和竖直方向(5)的车辆的车轮悬挂装置。该车轮悬挂装置包括用于支撑车轮(3)的车轮保持器(20)。车轮保持器(20)的第一竖直端部区域通过刚性控制臂(22)以可枢转方式附接到车辆支撑结构(21)，并且车轮保持器(20)的第二竖直端部区域通过板簧(23)附接到车辆支撑结构(21)。板簧(23)的纵向方向大致布置在车辆的横向方向(4)上。板簧(23)在车辆的横向中央区域处以可枢转方式附接到车辆支撑结构(21)，并且板簧(23)在横向方向上的中心被定位成相对于板簧(23)的枢转附接位置(25)竖直偏移。板簧(23)的枢转附接位置(25)朝向刚性控制臂(22)的侧面竖直偏移。

技术领域

本发明涉及一种车轮悬挂装置，其用于具有纵向方向、横向方向和竖直方向的车辆。该车轮悬挂装置包括用于支撑车轮的车轮保持器，其中车轮保持器的第一竖直端部区域通过刚性控制臂以可枢转方式附接到车辆支撑结构，并且其中，车轮保持器的第二竖直端部区域通过板簧附接到车辆支撑结构。板簧的纵向方向大致布置在车辆的横向方向上。板簧在车辆的横向中央区域处以可枢转方式附接到车辆支撑结构，并且板簧被定位成相对于板簧的枢转附接位置竖直偏移。

本发明适用于应用到重型车辆，例如，卡车和公共汽车。虽然针对卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是还可用于其它车辆，例如，公共汽车和小汽车。

背景技术

存在能够用于道路车辆的多种不同车轮悬挂装置，例如，非独立悬挂装置，其具有连接车辆的横向相对的车轮的刚性或半刚性梁，或独立车轮悬挂装置，例如，麦弗逊设计(MacPherson Design)和双横臂设计。车轮悬挂装置主要在车轮如何连接到车辆的底盘方面不同，并且车轮悬挂运动在悬挂运动路径、悬挂运动长度和悬挂运动的阻尼方面受到控制。每一种车轮悬挂装置在制造成本、重量、鲁棒性、所需维护成本、车辆操控、轮胎磨损等方面与某些优点和缺点相关联。文献US2149895(图3)示出车辆的悬挂设计，其目标是车辆的弹跳的效果的改进。

发明内容

车轮悬挂装置是弹簧、减震器和连杆的布置结构，其将车辆连接到其车轮并允许两者之间进行相对运动。已知的是，双横臂悬挂设计通常提供极好的车辆操控，并提供用于根据每一种具体车辆类型而实现相关布置的构造的许多不同悬挂参数。然而，双横臂悬挂设计通常还被认为因连杆和弹性安装件的高复杂性而具有相对高的制造和维护成本。

双横臂设计还在车身侧倾时的变化的车轮外倾角方面具有缺陷，所述车身侧倾通常在车辆转弯期间发生。外倾角是当从车辆的前方或后方观察时车轮的竖直轴线与车辆的竖直轴线之间的角。变化的外倾角通常是不期望的，因为这会在某些车辆运行条件下导致相对于期望的最佳外倾角偏移的外倾角。以相对于期望外倾角偏移的外倾角驾驶车辆通常导致降低的车辆操控性能以及增加的轮胎磨损。

因此，本发明的目标是提供一种车轮悬挂装置，该车轮悬挂装置在避免昂贵且复杂的设计解决方案的同时在车辆驾驶期间提供了小变化的外倾角。根据本发明的一个方面，该目标至少部分通过根据权利要求1所述的装置实现。

根据本发明的示例实施例，该车轮悬挂装置包括用于支撑车轮的车轮保持器，其中车轮保持器的第一竖直端部区域通过刚性控制臂以可枢转方式附接到车辆支撑结构，其中车轮保持器的第二竖直端部区域通过板簧附接到车辆支撑结构，其中板簧的纵向方向大致布置在车辆的横向方向上，其中板簧在车辆的横向中央区域处以可枢转方式附接到车辆支撑结构，其中板簧的中心被定位成相对于板簧的枢转附接位置竖直偏移，并且其中板簧的枢转附接位置朝向刚性控制臂的侧面竖直偏移。

通过向车轮保持器提供附接到车辆支撑结构的两个竖直偏移的附接，具有类似于双横臂设计的车轮运动几何结构的悬挂设计得以实现。然而，将横向板簧用作车轮保持器与车辆支撑结构之间的一个连杆由于板簧的固有弹簧常数而导致减震方面的额外功能性。板簧的额外弹簧刚度功能性能够省去盘簧或空气弹簧的常规弹簧刚度能力或至少减少其能力，使得车轮悬挂装置的较紧凑且较成本有效的设计得以实现。