CN102781690A

CN102781690A - 车辆悬架系统

Info

Publication number: CN102781690A
Application number: CN201080065051.2A
Authority: CN
Inventors: J·巴特多弗
Original assignee: International Truck Intellectual Property Co LLC
Current assignee: International Truck Intellectual Property Co LLC
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2030-03-02
Also published as: US20130001914A1; SE1251108A1; CA2789700A1; SE537653C2; WO2011109011A1; DE112010005336T5; CN102781690B; BR112012021954A2; US8573620B2

Abstract

悬架系统使轴从车辆底架悬下。安装件用来安装拖臂，该拖臂用以绕穿过拖臂近端并且垂直于在车辆直线行驶时车辆行进方向的水平轴线进行枢转运动。空气弹簧设置在底架和拖臂的远端之间。紧固装置将弹性挠性定位带的中部、拖臂的中部以及轴牢牢地保持在一起。固定于底架的前部定位支架和后部定位支架分别使定位带的前端沿与拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位，以及定位带的后端沿与拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位。

Description

车辆悬架系统

技术领域

本发明涉及有轮车辆、例如卡车，并且具体涉及此种车辆的悬架系统。

背景技术

卡车的底架通常包括悬架系统，该悬架系统包括诸如底盘架之类底架部件的轴悬架，例如后轴悬架。悬架系统吸收在车辆行进时道路所引起的冲击，这有助于提高车辆乘坐舒适性和车辆操纵性。

一种类型的悬架系统是钢弹簧悬架系统。此种悬架系统通常包括在车辆右侧的多片板簧和在车辆左侧的多片板簧。每个弹簧中的最长弹簧片的前端和后端经由相应前后弹簧片安装架而安装在诸如底盘架侧梁的相应底架部件上，且前后弹簧片安装架固定于相应的底架部件。在最长弹簧片的一个端部和相对应的安装架之间存在钩环。通过将轴的外壳固定于介于相应前后安装架之间的每个多片板簧来将轴固定于悬架系统。

在车辆行进时，下方路面的不平度会将垂直力施加于轴。虽然那些力部分地被悬架系统缓冲，但它们仍会经由弹簧片安装架而作用在底架上。

将钢弹簧悬架系统安装于底架的特性能固有地使轴与底架并且与除了该轴上车轮以外的车轮保持适当对准。使驱动轴与底架适当对准提供直线行驶，该直线行驶避免了会产生有时称为“同辙行驶”状况的非零或偏心推力角，而该“同辙行驶”状况会使得转向盘失调，因为驾驶员须过度转化或欠转向来对转向盘进行校正。同辙行驶会加速轮胎磨耗。

另一种类型的悬架系统是空气悬架系统。作为钢弹簧片的替换，空气悬架系统在轴的左右侧具有空气弹簧，用以吸收施加在轴上的垂直道路力。不同于弹簧片经由前后弹簧片安装架的前后安装，空气弹簧通常具有单个附连点来附连于底架。通过悬架系统中除了空气弹簧以外的构件来使轴保持与底架适当对准，因为空气弹簧自身无法完成此项工作。

发明内容

车辆制造厂可将一些车辆制造成具有钢弹簧悬架系统，而其它车辆具有空气悬架系统。两种悬架系统之间的差异会不利于各部件的通用性。

本发明涉及一种空气弹簧悬架系统，该空气弹簧悬架系统可使用某些与用在钢弹簧悬架系统中的部件相同或类似的部件。因此，可实现制造经济性，因为制造厂可存储较少的专用部件，那些部件可大批量地进行制造，并且对于将两种类型的悬架系统组装于底架来说，某些组装步骤会是共用的。

空气弹簧悬架系统的所披露实施例包括轴，该轴通过右拖臂并且通过左拖臂从底架悬下。每个拖臂具有近端和远端。通过弹性挠性右部定位带和弹性挠性左部定位带来保持使轴与底架合适地对准。每个定位带具有前端、后端以及前端和后端之间的中部。

右部紧固装置将右部定位带的中部、轴的外壳以及介于右拖臂的近端和远端之间的右拖臂的中间部牢牢地保持在一起。右拖臂的近端安装在底架上，使得右拖臂能随着轴的上下运动作用在右拖臂上而绕垂直于在车辆直线行驶时车辆行进方向的水平轴线枢转。右部空气弹簧设置在底架和右拖臂的远端之间，相对于右拖臂的近端超出轴。

左部紧固装置将左部定位带的中部、轴的外壳以及介于左拖臂的近端和远端之间的左拖臂的中间部牢牢地保持在一起。左拖臂的近端安装在底架上，使得左拖臂能随着轴的上下运动作用在左拖臂上而绕垂直于在车辆直线行驶时车辆行进方向的水平轴线枢转。左部空气弹簧设置在底架和左拖臂的远端之间，相对于左拖臂的近端超出轴。

每个定位带使相应拖臂的近端枢转所围绕的水平轴线保持垂直于在车辆直线行驶时车辆行进的方向，而无需像钢弹簧悬架那样对底架上的道路引起力进行任何显著缓冲。通过使每个定位带的前端和后端与相应的前部和后部定位支架以特定的方向相关联并且使用相应的空气弹簧来基本上缓冲全部道路引起力来实现此种枢转轴线定向的保持。

每个前部定位支架包括侧壁，这些侧壁限定了喉部，而该喉部沿向下方向并且沿朝向后部支架的方向打开。每个后部支架包括侧壁，这些侧壁限定了喉部，而该喉部沿向下方向并且沿朝向前部支架的方向打开。每个前部支架的侧壁限制相应定位带的前端，以免该前端沿与相应拖臂的近端枢转所围绕的轴线平行的水平方向产生任何显著的运动。每个后部支架的侧壁限制相应定位带的后端，以免该后端沿与相应拖臂的近端枢转所围绕的轴线平行的水平方向产生任何显著的运动。

本发明涉及一种车辆，该车辆包括底架、具有外壳的轴以及使轴从底架悬下的悬架系统。该悬架系统包括拖臂、安装件、空气弹簧、弹性挠性定位带、紧固装置、前部定位支架以及后部定位支架，该拖臂具有近端、远端以及近端和远端之间的中部，该安装件将拖臂安装在底架上，该拖臂用以绕穿过拖臂近端并且垂直于在车辆直线行驶时车辆行进方向的水平轴线枢转，该空气弹簧设置在底架和拖臂的远端之间，该弹性挠性定位带具有前端、后端以及前端和后端之间的中部，该紧固装置将弹性挠性定位的中部、拖臂的中部以及轴保持在一起，前部定位支架固定于底架，而该后部定位支架在前部定位支架的后方固定于底架，该前部定位支架包括侧壁，这些侧壁使弹性挠性定位带的前端沿与拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位，而后部定位支架包括侧壁，这些侧壁使弹性挠性定位带的后端沿与拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位。

通过本发明进一步详细说明而实现的前述发明内容将存在于参见作为本发明一部分的以下附图的下文详细说明中。

附图说明

图1是用于悬置后轴的车辆右后部悬架的分解立体图。

图2是定位带安装支架的一部分剖除后的定位带安装支架的侧视图。

图3是定位带安装支架的一部分剖除后的定位带安装支架的另一侧视图。

具体实施方式

图1示出车辆底架10的一部分，包括底盘架的左侧梁12，且该底盘架还包括将左侧梁12桥接于右侧梁（未示出）的横向件14、16。

悬架系统18的左后部使后轴20从左侧梁12悬下。左后部悬架系统18包括左拖臂22、左部空气弹簧24、弹性挠性左部定位带26、左前部定位带支架28、左后部定位带支架30、左部空气弹簧安装支架32、减振器34、前部U形螺栓36、后部U形螺栓38、上部隔离件40、下部隔离件42、鞍座44、前销46、后销48、定位销50、紧固件52以及垫片54。支架28、30、32以及减振器34的支架设置抵靠于左侧梁12的外垂直面并且固定于该侧梁。

左拖臂22包括近端56、远端58以及近端56和远端58之间的中部。近端56包含具有中心区域的杆60，该中心区域容纳在设置在拖臂22的眼孔内的衬套内。杆60的内端和外端从衬套突出，并且包含孔62，这些孔使得杆60能通过一些紧固件52固定于左前部定位带支架28。

从近端56开始，左拖臂22一开始是直的，朝向底架10的后部水平地而非垂直地延伸至超出后轴20的位置，在该位置该左拖臂垂直向下延伸至一位置，而在该位置，该左拖臂进一步向后延伸至远端58，且左拖臂在该远端58处向内弯曲。

左部定位带26包括前端64、后端66以及中部68。

包括前部U形螺栓36、后部U形螺栓38、上部隔离件40、下部隔离件42、鞍座44、定位销50以及一些紧固件52的左部紧固装置将左部定位带26的中部68、左拖臂22的中部置于在后轴20的外部70上的一部分以及外壳70置于左拖臂22的一部分紧紧地保持在一起。

定位销50装配在下部隔离件42中的孔72的上部中，并且穿过左部定位带26的中部68中的孔74，以装配在上部隔离件40中的孔76中。上部隔离件40的下表面设置抵靠于左部定位带26的中部68的上表面，而下部隔离件42的上表面设置抵靠于左部定位带26的中部68的下表面。

上部隔离件40的上表面的圆头由凹槽78隔开，该凹槽具有朝向减振器34的弹性体构件的平坦表面。U形螺栓36、38的弯部承靠于上部隔离件40的圆头的上表面。U形螺栓36、38的腿部跨过上部隔离件40的圆头、左部定位带26的中部68、下部隔离件42、左拖臂22以及后轴20的外壳70，然后穿过鞍座44中的通孔。紧固件52拧在U形螺栓腿部的自由端上，该U形腿部突过鞍座通孔并且抵靠于鞍座44拉紧，以使得U形螺栓的弯部和鞍座能将轴外壳70、左拖臂22、下部隔离件42、左部定位带26以及上部隔离件40有力地夹在一起，由此牢牢地保持这些部件。

左部空气弹簧24的下端固定于左拖臂22的远端58。左部空气弹簧24的上端包括面对的隔开的支架80、82，这些支架具有对准的通孔84、86，当支架80设置抵靠于左部空气弹簧安装架的壁的内表面，且该壁所包括的通孔88、90与支架80中的通孔84、86对准，而支架82与此同时设置抵靠于同一壁的外表面，使支架82的通孔84、86与通孔88、90对准时，这些通孔使得左部空气弹簧24的上端能固定于左部空气弹簧安装架32。在前述各孔如上对准的情形下，螺栓94能穿过每组对准的孔并且从每组对准的孔突出，且其中一些紧固件52能拧到螺栓94的自由端并且拧紧，以将三个支架32、80以及82固定在一起。

左前部定位带支架28包括侧壁96、98，这两个侧壁限定了喉部100，而该喉部沿向下方向并且沿朝向左后部定位带支架30的方向打开。由于将左部定位带26的前端64的宽度选择为与喉部100的开口宽度相等，减小用于制造和组装公差的间隙，因而侧壁96、98限制左部定位带26的前端64，以免该前端64沿与左拖臂22的近端枢转所围绕的轴线平行的水平方向产生任何显著运动。

左前部定位带支架28还包括顶壁102，该顶壁102具有面向下的表面104，该表面104具有朝向左部定位带26的前端64的上表面的凸曲率。在侧壁96、98之间，左部定位带26的前端64的上表面具有朝向表面104的凸曲率，而前端64的下表面具有向下凹曲率。前销46装配于侧壁96、98中的对准孔106，以在左部定位带26下方穿过，由此将左部定位带26捕获在表面104和前销46之间的空间内。

左后部定位带支架30包括侧壁108、110，这两个侧壁限定了喉部112，而该喉部沿向下方向并且沿朝向左前部定位带支架28的方向打开。由于将左部定位带26的后端66的宽度选择为与喉部112的开口宽度相等，减小用于制造和组装公差的间隙，因而侧壁108、110限制左部定位带26的后端66，以免该后端66沿与左拖臂22的近端枢转所围绕的轴线平行的水平方向产生任何显著运动。

左后部定位带支架30还包括顶壁114，该顶壁114类似于顶壁102具有面向下的表面，该表面具有朝向左部定位带26的后端66的上表面的凸曲率。在侧壁108、110之间，左部定位带26的后端66的上表面具有凸曲率，而后端66的下表面具有向下凹曲率。后销48装配于侧壁108、110中的对准孔116，以在左部定位带26下方穿过，由此将左部定位带26捕获在顶壁114的下弯曲面和后销48之间的空间内。

可相对于悬架系统12的其它部件来设计左部定位带，以使左部定位带以不同的方式来与支架64、66相互作用。

当将底架10升起以使轴20端部处的车轮从下置表面抬高时，左部定位带26的前端64可抵靠在前销46上，而后端66可抵靠在后销48上，或者前端64可在既不与前销46接触又不与顶壁102接触的情形下占据喉部100，而后端66可在既不与后销48接触又不与顶壁114接触的情形下占据喉部112，或者前端64可接触顶壁102的表面104，而后端66可接触顶壁114的面向下表面。

图2示出接触顶壁102的表面104的前端64。类似地，后端66接触顶壁114的面向下表面。当左部定位带26由于轴20朝向底架10向上移位而挠曲程度变大时，前端64的顶面与表面104的接触线会如图3所示发生变化。后端66的顶面与顶壁114的面向下表面的接触线可类似地变化。

轴的极限向上移位通过邻抵于减振器34的弹性体构件的凹槽78来缓冲。

当相对于右拖臂上的相对应杆来向前定位杆60对于固定合适的对准是必须的情形下，垫片54提供用于将轴20与底架10的合适初始对准固定的装置，以使杆60相对于右拖臂上的相对应杆向前定位。垫片54设置在杆60和侧部96、98的前缘之间。当需要通过使右拖臂向前定位来合适对准时，垫片可用于使右拖臂的杆向前定位。

虽然在附图中未示出，悬架系统18还具有相对应的右后部悬架，该右后部悬架使后轴20的右端从右侧梁悬下。悬架系统18可降低车辆的滚动中心并且减小车重。

上文已描述了如下一种车辆，该车辆包括底架、具有外壳的轴以及使轴从底架悬下的悬架系统。

悬架系统包括拖臂、安装件、空气弹簧、弹性挠性定位带、紧固装置、前部定位支架以及后部定位支架，该拖臂具有近端、远端以及近端和远端之间的中部，该安装件将拖臂安装在底架上，该拖臂用以绕穿过拖臂近端并且垂直于在车辆直线行驶时车辆行进方向的水平轴线枢转，该空气弹簧设置在底架和拖臂的远端之间，该弹性挠性定位带具有前端、后端以及前端和后端之间的中部，该紧固装置将弹性挠性定位带的中部、拖臂的中部以及轴保持在一起，前部定位支架固定于底架，而该后部定位支架在前部定位支架的后方固定于底架。前部定位支架包括侧壁，这些侧壁使弹性挠性定位带的前端沿与拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位，而后部定位支架包括侧壁，这些侧壁使弹性挠性定位带的后端沿与拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位。

此外进行描述的是，前销装配于前部定位支架并且垂直地置于弹性挠性定位带的前端下方，而后销装配于后部定位支架并且垂直地置于弹性挠性定位带的后端下方。

紧固装置包括前部U形螺栓、后部U形螺栓、鞍座以及紧固件，该前部U形螺栓具有跨过弹性挠性定位带的中部、拖臂的中部以及轴的外壳的腿部，该后部U形螺栓具有跨过弹性挠性定位带的中部、拖臂的中部以及轴的外壳的腿部，鞍座置于轴的外壳的下方并且具有孔，且前部U形螺栓的腿部和后部U形螺栓的腿部会穿过这些孔，而紧固件位于前部U形螺栓的腿部和后部U形螺栓的腿部上。

紧固装置还包括上部隔离件以及下部隔离件，该上部隔离件设置在前部U形螺栓的弯部和弹性挠性定位带的中部之间，以及后部U形螺栓的弯部和弹性挠性定位带的中部之间，而下部隔离件设置在弹性挠性定位带的中部和轴外壳之间。

此外描述了减振器，该减振器设置成由上部隔离件邻抵，以限制轴的向上移位。

前部定位支架包括顶壁，该顶壁具有面对弹性挠性定位带的前端的向下凸表面，而后部定位支架包括顶壁，该顶壁具有面对弹性挠性定位带的后端的向下凸表面。

此外描述了空气弹簧安装支架，该空气弹簧安装支架用于将空气弹簧安装于底架，并且该空气弹簧安装支架固定于前部定位支架和后部定位支架之间的底架。

将拖臂的近端安装在底架上的安装件包括杆和紧固件，该杆穿过拖臂近端中的眼孔，而紧固件将杆的突出端部固定于前部定位支架。

此外描述了垫片，该垫片设置在杆和前部定位支架之间。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种车辆，包括：

底架；

轴，所述轴具有外壳；

悬架系统，所述悬架系统使所述轴从所述底架悬下并且包括拖臂、安装件、空气弹簧、弹性挠性定位带、紧固装置、前部定位支架以及后部定位支架，所述拖臂具有近端、远端以及所述近端和所述远端之间的中部，所述安装件将所述拖臂安装在所述底架上，所述拖臂用以绕穿过所述拖臂近端并且垂直于在车辆所述直线行驶时车辆行进方向的水平轴线枢转，所述空气弹簧设置在所述底架和所述拖臂的远端之间，所述弹性挠性定位带具有前端、后端以及所述前端和所述后端之间的中部，所述紧固装置将所述弹性挠性定位带的中部、所述拖臂的中部以及所述轴保持在一起，所述前部定位支架固定于所述底架，而所述后部定位支架在所述前部定位支架的后方固定于所述底架，所述前部定位支架包括侧壁，所述侧壁使所述弹性挠性定位带的前端沿与所述拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位，而所述后部定位支架包括侧壁，所述侧壁使所述弹性挠性定位带的后端沿与所述拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位，其中，将所述拖臂的近端安装在所述底架上的安装件包括杆和紧固件，所述杆穿过所述拖臂的近端中的眼孔，而所述紧固件将所述杆的突出端部固定于所述前部定位支架；以及

垫片，所述垫片设置在所述杆和所述前部定位支架之间。

2.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，还包括前销和后销，所述前销装配于所述前部定位支架并且垂直地置于所述弹性挠性定位带的前端下方，而所述后销装配于所述后部定位支架并且垂直地置于所述弹性挠性定位带的后端下方。

3.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述紧固装置包括前部U形螺栓、后部U形螺栓、鞍座以及紧固件，所述前部U形螺栓具有跨过所述弹性挠性定位带的中部、所述拖臂的中部以及所述轴的外壳的腿部，所述后部U形螺栓具有跨过所述弹性挠性定位带的中部、所述拖臂的中部以及所述轴的外壳的腿部，所述鞍座置于所述轴的外壳的下方并且具有孔，且所述前部U形螺栓的腿部和所述后部U形螺栓的腿部穿过所述孔，而所述紧固件位于所述前部U形螺栓的腿部和所述后部U形螺栓的腿部上。

4.如权利要求3所述的车辆，其特征在于，所述紧固装置还包括上部隔离件以及下部隔离件，所述上部隔离件设置在所述前部U形螺栓的弯部和所述弹性挠性定位带的中部之间，以及所述后部U形螺栓的弯部和所述弹性挠性定位带的中部之间，而所述下部隔离件设置在所述弹性挠性定位带的中部和所述轴的外壳之间。

5.如权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括减振器，所述减振器设置成由所述上部隔离件邻抵，以限制所述轴的向上移位。

6.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述前部定位支架包括顶壁，所述顶壁具有面对所述弹性挠性定位带的前端的向下凸表面，而所述后部定位支架包括顶壁，所述顶壁具有面对所述弹性挠性定位带的后端的向下凸表面。

7.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括空气弹簧安装支架，所述空气弹簧安装支架用于将所述空气弹簧安装于所述底架，并且所述空气弹簧安装支架固定于所述前部定位支架和所述后部定位支架之间的底架。

Claims

1.一种车辆，包括：

底架；

轴，所述轴具有外壳；

悬架系统，所述悬架系统使所述轴从所述底架悬下并且包括拖臂、安装件、空气弹簧、弹性挠性定位带、紧固装置、前部定位支架以及后部定位支架，所述拖臂具有近端、远端以及所述近端和所述远端之间的中部，所述安装件将所述拖臂安装在所述底架上，所述拖臂用以绕穿过所述拖臂近端并且垂直于在车辆所述直线行驶时车辆行进方向的水平轴线枢转，所述空气弹簧设置在所述底架和所述拖臂的远端之间，所述弹性挠性定位带具有前端、后端以及所述前端和所述后端之间的中部，所述紧固装置将所述弹性挠性定位带的中部、所述拖臂的中部以及所述轴保持在一起，所述前部定位支架固定于所述底架，而所述后部定位支架在所述前部定位支架的后方固定于所述底架，所述前部定位支架包括侧壁，所述侧壁使所述弹性挠性定位带的前端沿与所述拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位，而所述后部定位支架包括侧壁，所述侧壁使所述弹性挠性定位带的后端沿与所述拖臂枢转所围绕的水平轴线平行的方向水平地定位。

8.如权利要求1所述的车辆，其特征在于，将所述拖臂的近端安装在所述底架上的安装件包括杆和紧固件，所述杆穿过所述拖臂的近端中的眼孔，而所述紧固件将所述杆的突出端部固定于所述前部定位支架。

9.如权利要求8所述的车辆，其特征在于，还包括垫片，所述垫片设置在所述杆和所述前部定位支架之间。