CN104080626B - 包括轻量板簧组件的车辆悬架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆悬架板簧组件，该板簧组件布置成沿车辆纵向方向安装在车辆的两个相反侧。该板簧组件具有：第一端，该第一端布置成枢转连接到车辆上的第一支架；和第二端，该第二端布置成连接到车辆上的弹簧挂钩。该板簧组件布置成在所述板簧组件的第一端和第二端中间的位置处连接到横向于所述板簧组件延伸的轴。该板簧组件包括以预定间隔并排布置且在所述第一端和第二端之间延伸的两个独立板簧。

Description

包括轻量板簧组件的车辆悬架

技术领域

本发明涉及包括板簧的车辆悬架，尤其是用于商用车辆的悬架，还涉及在这种悬架中使用的板簧。

背景技术

一般地，大多数带有包括纵梁的车架的商用车辆都配备有可转向的单轴组件、双轴组件或多轴组件。通常，被设置用于承受和衰减每个轴和车架之间的相对运动的悬架系统包括单级多板簧、气动弹簧系统或其组合。许多车辆配备有单级多板簧，这些板簧被设计用于在车辆运行期间以机械方式衰减所述车架和轴之间的运动。

通常，利用在每一端处附接到车辆底盘且在弹簧中心附近附接到所述轴的板簧来支撑此车辆。在这种布置中，当悬架受载时，弹簧中的最大弯矩出现在所述轴与弹簧附接的部位处，并且从该部位处沿着弹簧在每个方向上减小。为了实现对弹簧材料的最有效的使用并减轻重量，一种选择是使用单一板簧。该板簧可形成为：从与所述轴附接的厚度最大的部位处沿着朝向其端部的每个方向渐缩。为了实现该渐缩的弹簧中的可接受的变形特性，需要将弹簧制造为具有相对高的精确度。这种渐缩的钢板簧的制造成本较高，因为这需要使用专用的渐缩辊压机。因此，虽然这种渐缩的单一板簧目前一般可用于较大的车辆(例如重型卡车)，但它们明显比常规的扁弹簧更贵。

板簧悬架设计中的另一个重要因素是所期望的弹簧刚度(springrate)。弹簧刚度被定义为使弹簧变形所需的力的增加量与变形量的比值，它是截面惯性矩、弹簧长度和弹簧材料的弹性模量的函数。一般地，所述单一板簧必须设计为使得其足够强，以抵抗在运行中施加给它的载荷，但仍具有足够低的弹簧刚度以提供可接受的乘坐品质。此外，所期望的弹簧刚度必须在设于悬架上的特定的几何约束内实现，所述几何约束例如是弹簧的最大容许长度和最大变形。

为了实现这些不同的设计因素和经济因素之间的折中，设计者经常使用“堆叠”式钢弹簧组件，该“堆叠”式钢弹簧组件包括多个分开的弹簧片，这些弹簧片的长度从所述组件的顶部到底部逐渐减小，以实现总体上渐缩的形状。通常，这些弹簧片在其用于安装所述轴的中心处被夹紧在一起，但在弹簧变形时，所述弹簧片相对于彼此自由地纵向滑动。这些弹簧片通常具有恒定的厚度以降低制造成本，但使用渐缩的弹簧片获得了更大的效率。然而，如上所述，这种渐缩的弹簧片的制造成本较高。

堆叠式钢弹簧组件的主要缺陷之一是其重量。由于近年来燃料成本的明显增加且因此需要减轻车辆重量，设计者们审视了所有的主要车辆部件(包括悬架)，以观察是否可以发现在不负面影响其成本或性能的情况下减轻车辆部件重量的方法。特别地，已提出了可利用各种现有技术的塑料或复合材料(而不是钢)来制造轻了许多且更有效的弹簧。这些材料中的一部分在用于构建具有非均匀截面的弹簧方面特别有吸引力，因为它们能够容易地成型。

尽管进行了这些尝试，但由于各种原因，塑料和复合材料的单一板簧尚未商用。一般认为，完全由塑料制成的弹簧是不实用的，因为其体积过大且不足以耐受磨损和碰撞。以Exxon Corp.公司管理的商标GRAFTEK销售的一种已知的塑料弹簧由具有玻璃纤维强化的环氧树脂芯的石墨蒙皮制成。此弹簧已经证明是不实用的，因为其成本高且具有极大的单向应力承受能力。即，该弹簧虽然在竖直方向上足够强，但在横向或扭转方向上过弱，以至于不能用在通常的悬架中。由于车辆弹簧必须吸收转向载荷以及来自石头和其他碎片的高碰撞载荷，所以，石墨作为可用的板簧部件并不令人满意。已经提出了金属和塑料的复合材料以减轻这些石墨相关问题中的一部分。然而，这些复合弹簧的制造成本也因此过高，无法用它们替代所有的钢弹簧组件。

与所述单一板簧相关的另一缺点是：在弹簧故障的情况下，必须在每一端处通过安全系统或安全装置来确保安装。对于转向的前轴，其前端设有安全孔眼以阻止前轴脱位且后端设有钢带或阻挡器。这种安全系统增加了成本和重量，且在弹簧断裂时给出了更小的轴脱位，所述轴脱位可能导致在板簧断裂之后维持转向控制的问题。在弹簧断裂之后，车辆不能行驶且必须被拖回维修厂。

根据本发明的解决方案旨在提供一种克服了上述问题的、改进的板簧布置结构。

发明内容

通过根据所附权利要求的悬架和板簧，解决了上述问题。

在下文中，所提到的车辆是商用型车辆，其包括由一对大致平行的梁(例如具有I形或C形横截面的梁)构成的车架。优选地，根据本发明的悬架旨在用于包括可转向轮的前轮悬架，但并非必须如此。应当注意，除非另外说明，所提到的所有距离都是在车辆静止且悬架处于其非受载状态下获得的。

本发明涉及一种用于车辆悬架的板簧组件，所述板簧组件被布置成在车辆的纵向方向上安装在车辆的两侧。所述板簧组件附接在底盘或车架的两个相反侧且布置成支撑横向刚性轴的一端。该轴优选是转向的车轴，但并非必须如此。

该板簧组件具有：第一端，该第一端布置成枢转连接到车辆上的第一支架，和第二端，该第二端布置成连接到车辆上的弹簧挂钩。在常规的车辆悬架中，第一支架是前弹簧挂架或支架，第二支架是后弹簧挂架或支架。如上所述，板簧组件布置成：在所述板簧组件的第一端和第二端中间的位置处连接到横向于所述板簧组件延伸的轴。每个弹簧的端部包括也称为孔眼卷绕体(eye wrap)的弹簧孔环(spring eye)。

根据本发明，板簧组件包括以预定间隔并排布置且在所述第一端和第二端之间延伸的两个独立板簧。这些独立板簧优选是同样的抛物线板簧。

该板簧组件布置成用于替换常规的单一板簧，其中，该板簧组件的总宽度等于所述常规的单一板簧的宽度。这样，该板簧组件能够在改动最小的情况下安装到现有的第一和第二支架。在此上下文中，“单一板簧”被定义为在所述支架之间延伸的一个实体板簧，而“板簧组件”被定义为一对彼此间隔开且基本平行的独立板簧。根据本发明的板簧组件优选包括抛物线弹簧，其中，每个抛物线弹簧的宽度和高度可沿着其延伸范围而变化。

选择所述独立板簧的预定间隔和宽度，以提供该板簧组件的预定总宽度。此间隔可以是恒定的，或者沿着该板簧组件的长度而变化。例如，此间隔可根据所述独立板簧的所选定的边缘半径和横截面而变化。优选地，所述独立板簧的在其弹簧孔环之间的延伸长度上的任何位置处的宽度和厚度被选择为使得：该板簧组件的组合的第二惯性矩至少等于具有相同总宽度的单一板簧在相同位置处的惯性矩。

在经过矩形横截面的单一实体板簧的纵向中心轴线的x平面和y平面内的第二截面矩I_x1、I_y1被定义为：

$I_{x1}=\frac{b_1{h}_1^3}{12}---\left(1\right)$

$I_{y1}=\frac{h_1{b}_1^3}{12}---\left(2\right)$

其中b₁是该实体板簧的宽度，h₁是其高度或厚度。

对于根据本发明的弹簧组件，第二截面矩I_x2、I_y2被定义为：

$I_{x2}=2\×\frac{b_2{h}_2^3}{12}---\left(3\right)$

$I_{y2}=2\×(\left(\frac{h_2{b}_2^3}{12}\right)+\left(b_2{h}_2{e}_2^2\right))---\left(4\right)$

其中

$e_2=\left(\frac{b_1}{2}\right)-\left(\frac{b_2}{2}\right)---\left(5\right)$

其中，b₂是两个独立板簧中的每一个的宽度，h₂是其高度或厚度。

图6示出了在与现有技术的弹簧和根据本发明的弹簧组件的主方向成直角的竖直平面内的示意性横截面。上述这些测量值被标示在相应的横截面中，为简单起见，所述横截面被示出为具有矩形形状。

例如，通过使用上述公式(1)-(5)，标准的单一板簧可具有100 mm的宽度b₁和10 mm的厚度h₁。如果用具有同样的100 mm总宽度b₁(各自的宽度b₂为29 mm，间隔b₃为42 mm)的弹簧组件替代该标准弹簧，则厚度h₂必须至少为12 mm。在此情况下，厚度的增加量由I_x2决定，因为这种并排的弹簧布置结构仅对竖直平面内的I_y2具有有限的影响。在此示例中，该竖直平面布置在包括两个抛物线弹簧的弹簧组件的最厚的部位处，在此情况下，该部位位于所述轴的附接点附近。

使用上述数值，能够计算出：I_x2充分大于I_x1，而I_y2的值为I_y1的值111％。而且，该弹簧组件中的两个弹簧的总横截面积A₂仅为所述标准弹簧的横截面积A₁的70％。因此，通过使用根据本发明的弹簧组件，对于以上示例，车辆的每一侧的重量减少量约为30％。由此可见，根据本发明的弹簧组件能够替代标准的实体板簧，所要求的厚度增加量被限制为几毫米。所述标准支架和弹簧挂钩也可保留。为了在弹簧厚度不明显增加的情况下实现明显的重量减轻，本发明的板簧各自的宽度b₂优选被选择在总宽度b₁的25％-45％的范围内，更优选在总宽度b₁的30％-40％的范围内，但并非必须如此。所述独立板簧之间的间隙的最小尺寸由用于维持这些弹簧之间的预定间隔的定位销的尺寸或直径限制。该定位销本身可用作间隔件，或者可设有放置到该定位销上的圆柱形间隔件。

每个独立板簧包括在板簧组件的第一端处的弹簧孔环或孔眼卷绕体，并且安装在公共的衬套上。该衬套是大致圆柱形的，且包括其宽度等于所述预定间隔的中央第一间隔件。该第一间隔件可为径向凸缘的形式，该径向凸缘具有与各个板簧上的弹簧孔环的侧表面接触的、彼此相反的环形接触表面。

所述独立板簧在中间位置处有预定间隔的情况下并排布置并由第二间隔件分开，该第二间隔件的宽度等于所述预定间隔。该第二间隔件优选是用于将横向轴附接到板簧组件的轴组件的一部分。

本发明还涉及一种车辆悬架，该悬架包括布置成在车架的两个相反侧纵向延伸的一对板簧组件。每个板簧组件具有第一端，该第一端利用在第一位置处刚性附接到车架的第一支架枢转连接到车辆。板簧组件的第二端利用弹簧挂钩连接到车架，该弹簧挂钩被枢转连接到在第二位置处刚性附接到车架的第二支架。该弹簧挂钩被提供用于补偿该板簧在载荷条件下的长度变化。所述悬架还包括横向于车架延伸的轴，该轴在每个板簧的第一端和第二端中间的位置处安装到每个板簧。在该轴和车架之间安装有诸如空气弹簧或悬架支柱的减震器装置。根据本发明的板簧组件包括以预定间隔并排布置且在所述第一端和第二端之间延伸的两个独立板簧。

如上所述，该板簧组件被布置成用于替换常规的单一板簧，其中，该板簧组件的总宽度等于所述常规的单一板簧的宽度。选择该组件的板簧的预定间隔和宽度，以提供该板簧组件的预定总宽度。而且，所述独立板簧的延伸长度上的任何位置处的宽度和厚度被选择为使得：该板簧组件的组合的第二惯性矩I_x、I_y至少等于具有相同总宽度的单一板簧在相同位置处的惯性矩。上文已经给出了描述所述彼此间隔开的平行板簧对该弹簧组件的机械属性的影响的示例。从上文可以看到，根据本发明的弹簧组件能够替代标准的实体板簧，所要求的厚度增加量被限制为几毫米。因此，所述标准支架和弹簧挂钩也可保留，从而允许对于现有的车辆进行改造。

每个独立板簧包括在板簧组件的第一端处的弹簧孔环，且每个弹簧孔环安装在公共的衬套上，该衬套包括中央第一间隔件，该第一间隔件的宽度等于所述预定间隔。所述独立板簧在中间位置处有预定间隔的情况下并排布置并由第二间隔件分开，该第二间隔件形成了将所述轴连接到板簧组件的轴组件的一部分。

本发明还涉及一种车辆，该车辆设有包括上述示例中描述的至少一个板簧组件的悬架。

包括设有根据本发明的板簧组件的悬架的车辆不需要在每一端处由安全系统或安全装置固定。这对于标准板簧来说、在弹簧故障的情况下是需要的。对于转向的前轴，能够省去设置在前端处以阻止前轴脱位的安全孔眼。类似地，能够省去设置在后端处的钢带或阻挡器。通过省去此安全系统，能够降低成本和重量。

即使根据本发明的弹簧组件中的一个弹簧断裂，将仍有一个独立板簧未受损伤。这样，能够避免在标准板簧断裂之后通常会引起维持转向控制的问题的车轴脱位。在板簧断裂之后，车辆仍可行驶且可自行前往维修厂。

附图说明

下面将参考附图来详细描述本发明。应当理解，这些附图仅设计用于进行举例说明，并非旨在限定本发明的范围，本发明的范围应参考所附的权利要求书。还应当理解，这些附图不必按比例绘制，并且，除非另外指明，否则，这些附图仅旨在示意性地示出本文描述的结构和过程。

图1示出了具有根据本发明的板簧组件的示意性商用车辆悬架；

图2A示出了具有标准板簧的、现有技术的车辆前悬架的示意性透视图；

图2B示出了具有根据本发明的板簧组件的车辆前悬架的示意性透视图；

图3A示出了用于板簧组件的前端的弹簧挂架附接部的示意性侧视图；

图3B示出了图3A中的弹簧挂架附接部的示意性横截面；

图3C示出了图3A中的弹簧挂架附接部的透视图；

图4示出了根据本发明的板簧组件的轴附接部的示意性分解透视图；并且

图5示出了图4中的轴附接部的截面图。

具体实施方式

图1示出了具有牵引车单元形式的示意性商用车辆101。商用车辆101包括底盘102和安装在该底盘上的驾驶室103。内燃机104在驾驶室103下方，该内燃机104通过传动系105作用在商用车辆101的一对驱动轮106上，该传动系105包括离合器和手动变速器或自动变速器。内燃机104包括具有第一和第二消声器的排气系统107，该第一和第二消声器连接到将尾气排出到大气中的尾管(未示出)。驾驶室103也由一对可转向的前轮108支撑。这些可转向车轮安装在刚性轴109上，刚性轴109附接到悬架设备110。悬架设备110包括根据本发明的板簧组件111，该板簧组件111由前支架112和具有弹簧挂钩114的后支架113支撑。在图1所示的示例中，该板簧组件由空气弹簧或气囊115连接到车架102。该悬架设备将在下文中进一步详细描述。

图2A示出了车辆前悬架201的示意性透视图，该车辆前悬架201包括位于车架202的两个相反侧的现有技术的、标准的单一板簧。设在该车架的两个相反侧的相同和/或镜像对称的部件被赋予相同的附图标记。下面将描述该车架的近侧的悬架。

该图示出了设有实体的单一板簧203的扁平板簧前悬架201，该板簧203具有前孔眼卷绕体204和后孔眼卷绕体205。前孔眼卷绕体204连接到弹簧挂架连接部206。前孔眼卷绕体204连接到弹簧挂架连接部206，该弹簧挂架连接部206附接到弹簧挂架207，弹簧挂架207附接到车架202。后孔眼卷绕体205连接到弹簧挂钩连接部208，该弹簧挂钩连接部208附接到弹簧挂钩210，弹簧挂钩210连接到弹簧挂钩附接部211。弹簧挂钩附接部211附接到车架202。刚性的可转向前轴212由轴附接部213附接到该单一板簧203。图2A所示的扁平板簧前悬架201设有减震器元件214，该减震器元件214连接到车架203并在轴附接部213处或附近连接到实体的可转向前轴212。此图示出了悬架支柱形式的减震器元件，但也可使用气囊。

图2B示出了车辆前悬架219的示意性透视图，该前悬架219包括位于车架202的两个相反侧的、根据本发明的弹簧组件。设在该车架的两个相反侧的的相同和/或镜像对称的部件被赋予相同的附图标记。而且，与图2A中的前悬架201共同使用的部件部分将共享相同的附图标记。下面描述该车架的近侧上的悬架。

该图示出了设有板簧组件的车辆前弹簧悬架219，该板簧组件包括以预定间隔并排布置的两个独立板簧221、222。彼此平行的板簧221、222各自具有前孔眼卷绕体或弹簧孔环223、224以及后孔眼卷绕体或弹簧孔环225、226。前孔眼卷绕体223、224连接到公共的弹簧挂架连接部227，该弹簧挂架连接部227附接到弹簧挂架207，弹簧挂架207附接到车架202。该弹簧挂架连接部将在下文中结合图3A至图3C进一步详细描述。后孔眼卷绕体225、226连接到公共的弹簧挂钩连接部208，该弹簧挂钩连接部208附接到弹簧挂钩210，弹簧挂钩210连接到弹簧挂钩附接部211。该弹簧挂钩附接部或支架211附接到车架202。刚性的可转向前轴212由轴附接部229附接到所述独立板簧221、222。该轴附接部将在下文中结合图4进一步详细描述。图2B所示的板簧前悬架219设有减震器元件214，该减震器元件214连接到车架203并在轴附接部229处或附近连接到实体的可转向前轴212。该图示出了悬架支柱形式的减震器元件，但也可使用空气弹簧或气囊。

现在参考图2A和图3A至图3C，每个独立板簧221、222各自的前端均附接到公共的弹簧挂架连接部227。每个独立板簧221、222的前孔眼卷绕体或弹簧孔环223、224均围绕弹簧挂架连接部227中的枢转衬套301附接。弹簧挂架连接部227连接到与车架202附接的弹簧挂架207。枢转衬套301布置在所述独立板簧221、222和弹簧挂架207之间，以容许这两个部件之间的运动并将车辆与震动隔离开。

虽然本发明被示出为仅具有布置在所述独立板簧221、222和车架202之间的一个枢转衬套301，但如果需要的话，可在所述独立板簧221、222和车架202之间布置两个或可能三个或更多个枢转衬套，这也在本发明的范围内。另外，虽然本发明被描述为可具有布置在所述独立板簧221、222和车架202之间的三个相同的枢转衬套301，但如果需要的话，也可对每个衬套位置使用不同的设计，这也在本发明的范围内。

图3A至图3C所示的弹簧挂架附接部旨在用于弹簧组件的前端(该前端通过弹簧挂架207连接到车架202)。然而，此解决方案也可用于弹簧组件的后端，该后端通过布置在所述独立板簧221、222的后环部和弹簧挂钩附接部211之间的挂钩210连接到车架202，该弹簧挂钩附接部211连接到车架202。

参考图2B的弹簧挂架连接部227设有枢转衬套301，该枢转衬套301包括内金属部件302和一对弹性体衬套303、304，这一对弹性体衬套303、304具有相关的外金属套筒305、306。内金属部件302包括大致圆柱形的中央部分307和一对大致矩形部分308，在中央部分307的每一端布置有一个部分308。每个矩形部分308具有贯穿该矩形部分308延伸的孔口309，该孔口309用于将枢转衬套301固定到适当的弹簧挂钩连接部或弹簧挂架支架。中央部分307设有中央径向凸缘310，该径向凸缘310形成间隔件。径向凸缘310的宽度等于所述独立板簧221、222之间的期望间隔。而且，径向凸缘310的径向延伸优选小于或等于所述独立板簧221、222的相邻部分的厚度。该径向凸缘可以是锻造的中央部分的部分，或者可以包括被焊接到或以其他方式附接到该中央部分的、单独的环形部件。虽然该中央部分307被图示为实体的大致圆柱形的部分，但如果需要的话，也可利用管状的内金属件设计、球形销或任何其他的设计，这也在本发明的范围内。如果使用管状的内金属件，可以省去大致矩形部分308，并且可使用贯穿螺栓将所述枢转衬套固定到车架。在此情况下，所述凸缘可包括如上所述的单独的环形部件。

弹性体衬套303、304是环形构件，它们在径向凸缘310的两侧位于它们各自的外金属套筒305、306和内金属部件302之间。弹性体衬套303、304的自由直径大于内金属部件302和外金属套筒305、306之间的间隔，从而，当弹性体衬套303、304组装到枢转衬套301时，特定百分比的压缩被施加到弹性体衬套303、304。该枢转衬套301的组装能够通过以下方式完成：首先，在凸缘310的两侧将弹性体衬套303、304结合到内金属部件302，然后，将该组合体插入到每个外金属套筒305、306中。另一种组装该枢转衬套301的方法可以是：首先，将所述弹性体衬套结合在每个外金属套筒305、306中，然后，将内金属部件302插入到各个弹性体衬套303、304内。本发明可使用上述的任一种组装方法。所述弹性体衬套可结合到内金属部件302，或结合到外金属套筒305、306；所述弹性体衬套可以既结合到内金属部件302，又结合到外金属套筒305、306；或者，所述弹性体衬套可组装到内金属部件302或外金属套筒305、306，而不是进行结合。

根据第一示例，每个外金属套筒305是杯形体的一部分，如图3B中的凸缘310的左侧所示。在此情况中，两个相同且彼此相对的杯形体可从所述内金属部件302的两个相反端组装到带有弹性体衬套303、304的内金属部件302上。这些杯形体由外金属套筒305和位于各个外金属套筒305的外侧相对端处的径向壁311形成。径向壁311朝向中央部分307延伸，但不与中央部分307接触。

根据第二示例，如图3B所示，外金属套筒305、306是凸缘310的两个相反侧上的第一杯形体和第二杯形体的一部分。第一杯形体包括外金属套筒305形式的第一套筒和位于外金属套筒305的外端处的径向壁311。径向壁311朝向中央部分307延伸，但不与中央部分307接触。第一杯形体包围了第一弹性体衬套303。第二杯形体包括第二套筒306和环形壁313形式的覆盖件312，该环形壁313具有在第二套筒306的外端处的、向外延伸的凸缘314。第二套筒306也可包括邻近其外端的、可选的阶梯形部分315，以补偿弹簧变形。杯形体306、313被组装在第二弹性体衬套304上。由于凸缘314向外延伸，能够从该具有凸缘的端部组装弹性体衬套304。在杯形体306、313和第二弹性体衬套304组装之前形成该向外延伸的凸缘314。杯形体306、313的具有凸缘的端部允许该杯形体和弹性体衬套304的组装。一旦这两个部件被组装在一起，就将覆盖件312固定到向外延伸的凸缘314，以完成弹性体衬套304的封装。

环形壁313具有环形部320、凹凸部(contoured portion)321和多个径向向外延伸的折弯部322。环形部320布置成邻近凸缘314，并且如图3B所示，折弯部322围绕凸缘314弯曲，以将环形壁313固定到第二套筒306来形成杯形体。凹凸部321提供了与弹性体第二衬套304的匹配表面，因此，将通过控制弹性体衬套304的封装和变形来控制用于所述枢转衬套301的弹簧刚度。与该枢转衬套301相关的另一个优点是：由于凸缘314和覆盖件312，枢转衬套301相对于所述独立板簧221、222的轴向运动在一个方向上受到限制。由于枢转衬套的轴向载荷在一个方向上明显更高，所以，该枢转衬套301能够以凸缘314和覆盖件312可抵抗明显更高的轴向载荷的方式、沿适当方向组装到所述独立板簧221、222。

当将前板簧附接部从适合于标准单一板簧改变为适合于根据本发明的板簧组件时，仅需要用图3A至图3C所示的弹簧挂架连接部替换标准的弹簧挂架连接部。如上所述，该弹簧挂架连接部也可用于后板簧附接部。

图4示出了用于轴组件402的轴附接部401的分解透视图，轴组件402连接到根据本发明的板簧组件。此轴组件旨在用于具有单个前轴403的商用车辆，其具有板簧组件，该板簧组件包括在车架的每一侧(仅示出了一侧)上的、一对彼此间隔开的平行板簧404、405(见图2B)。轴403优选具有在与该轴的端部邻近的区域中的、放大的安装垫406。垫406的基本目的是提供板簧404、405的安装位置。由于卡车的重量落在板簧404、405上，所以，垫406基本接收了重量支承载荷。众所周知，U形螺栓夹407、408适于将弹簧块409接合在板簧404、405的顶部上并将这些部件夹紧在一起。

U形螺栓夹407、408通过宽松的紧固配合而穿过垫406中的相应孔口410，且在垫406的下侧处由螺母(未示出)紧固。所有这些U形螺栓407、408旨在确保弹簧撑条(spring stay)在垫406上居中且被向下夹紧以防止相对移动。U形螺栓407、408并不具有相关的关键定位功能。当卡车驶过隆起物和围绕弯道移动时，卡车车身的抵抗U形螺栓407、408的通过弹簧404、405作用的向上力被限制为相对小的向上动量和离心力。

在标准轴403中的垫406处形成有单个定位孔口411。该定位孔口411用于允许弹簧404、405在组装期间相对于垫406定位。安装在孔口411中的定位销412从垫406向上延伸且与放置在定位销412上的圆柱形间隔件413相配合。减震器414提供在弹簧块409的顶部上，以在车辆载荷导致弹簧404、405降至最低点的情况下吸收冲击。轴附接部401还包括分别具有前裙部416和后裙部417的安装板415，前裙部416和后裙部417向下延伸而与垫406的前表面和后表面接触。在所示的该示例中，安装板415设有用于悬架支柱(“214”；图2B)的附接部418，但也可使用空气弹簧来用于此目的。

定位孔口419居中地位于安装板415中，并与安装垫406上的中央孔口411对齐。销412由硬化钢制成且具有足够高的剪切模量以将这些部件刚性地保持在一起。根据该轴组件上的载荷的大小来计算销412和相应的定位孔口411、419的尺寸。U形螺栓夹407、408通过宽松的紧固配合而延伸穿过板415中的孔口420，以确保这些部件容易组装。上部弹簧块409和U形螺栓夹407、408不必执行任何限制功能，因此，它们可以是先前使用的标准部件。

在将板簧404、405组装在标准轴403上的过程中，将安装板415放置在定位销412和圆柱形间隔件413上。定位销412和圆柱形间隔件413将从定位孔口419中延伸出而进入所述平行板簧404、405之间的预定间隔内。圆柱形间隔件413的上表面的位置优选与各个弹簧404、405的上表面齐平或低于该上表面。定位销412从垫406向上延伸到与圆柱形间隔件413的上表面齐平或高于该上表面。在后一种情况中，在弹簧块409的下表面中设有一个凹部。圆柱形间隔件413能够通过力配合或通过相互配合的螺纹而附接到定位销412。

替代地，该圆柱形间隔件可放置到定位销上并与所述板的上表面接触。根据另一种替代方案，该圆柱形间隔件可以是所述板的一体部分。

当将轴附接部401从适合于标准单一板簧修改为适合于根据本发明的板簧组件时，仅需要放大所述安装板中的定位孔口并将所述圆柱形间隔件附接到定位销。

图5示出了轴组件401的在U形螺栓夹407、408之间的截面图。该图示出了U形螺栓夹407、408将弹簧块409、板簧404、405和板415保持到轴403上。U形螺栓夹407、408在垫406的下侧处由螺母511、512紧固。这些部件由定位销412和圆柱形间隔件413定位。定位销412向上延伸到设在弹簧块409的下表面中的凹部内。圆柱形间隔件413刚好低于各个弹簧404、405的上表面。

本发明不限于上述实施例，而是可在所附权利要求的范围内自由更改。

Claims (13)

1.一种车辆悬架板簧组件，所述板簧组件被布置成沿车辆纵向方向安装在车辆的两侧，所述板簧组件具有：第一端(223、224)，所述第一端(223、224)布置成枢转连接到车辆上的第一支架(207)；和第二端(225、226)，所述第二端(225、226)布置成连接到车辆上的弹簧挂钩(210)，其中，所述板簧组件布置成在所述板簧组件的第一端和第二端中间的中间位置处连接到横向于所述板簧组件延伸的轴(212)，其特征在于，所述板簧组件包括以预定间隔并排布置且在所述第一端(223、224)和第二端(225、226)之间延伸的两个独立板簧(221、222)，其中，所述车辆悬架板簧组件还包括定位销，用于维持所述两个独立板簧之间的所述预定间隔。

2.根据权利要求1所述的板簧组件，其特征在于，所述板簧组件布置成用于替换单一板簧，其中，所述板簧组件的总宽度等于所述单一板簧的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的板簧组件，其特征在于，每个独立板簧(221、222)具有在所述板簧组件的总宽度的25％-45％范围内选择的预定宽度。

4.根据权利要求1或2所述的板簧组件，其特征在于，所述独立板簧(221、222)的延伸长度上的任何位置处的宽度和厚度被选择为使得：所述板簧组件在竖直平面和水平面内的第二惯性矩(I_x；I_y)至少等于具有相同总宽度的独立板簧(221、222)的惯性矩。

5.根据权利要求1或2所述的板簧组件，其特征在于，每个独立板簧均包括在所述板簧组件的第一端和第二端处的弹簧孔环(223、224；225、226)，并且，每个弹簧孔环(223、224；225、226)安装在公共的衬套(301)上，所述衬套(301)包括宽度与所述预定间隔相等的中央第一间隔件(310)。

6.根据权利要求1或2所述的板簧组件，其特征在于，所述独立板簧(221、222)在所述中间位置处有预定间隔的情况下并排布置并由第二间隔件(413)分开，所述第二间隔件(413)的宽度等于所述预定间隔。

7.一种车辆悬架，所述车辆悬架包括布置成在车架(202)的两个相反侧纵向延伸的一对板簧组件，每个板簧组件具有：第一端(223、224)，所述第一端(223、224)通过第一支架(207)枢转连接到车辆，所述第一支架(207)在第一位置处刚性附接到所述车架(202)；和第二端(225、226)，所述第二端(225、226)通过弹簧挂钩(210)连接到车架，所述弹簧挂钩(210)枢转连接到第二支架(211)以补偿所述板簧在载荷条件下的长度变化，所述第二支架(211)在第二位置处刚性附接到所述车架(202)，所述悬架还包括：横向于所述车架延伸的轴(212)，所述轴在每个板簧(221、222)的第一端(223、224)和第二端(225、226)中间的中间位置处安装到每个板簧(221、222)；和减震器装置(114；214)，所述减震器装置(114；214)安装在所述轴(109；212)和所述车架(102；202)之间，其特征在于，所述板簧组件包括以预定间隔并排布置且在所述第一端(223、224)和第二端(225、226)之间延伸的两个独立板簧(221、222)，其中，所述车辆悬架的板簧组件还包括定位销，用于维持所述两个独立板簧之间的所述预定间隔。

8.根据权利要求7所述的车辆悬架，其特征在于，所述板簧组件布置成用于替换单一板簧，其中，所述板簧组件的总宽度等于所述单一板簧的宽度。

9.根据权利要求7或8所述的车辆悬架，其特征在于，每个独立板簧(221、222)具有在所述板簧组件的总宽度的25％-45％范围内选择的预定宽度。

10.根据权利要求7或8所述的车辆悬架，其特征在于，所述独立板簧(221、222)的延伸长度上的任何位置处的宽度和厚度被选择为使得：所述板簧组件在竖直平面和水平面内的第二惯性矩(I_x；I_y)至少等于具有相同总宽度的单一板簧在相同位置处的惯性矩。

11.根据权利要求7或8所述的车辆悬架，其特征在于，每个独立板簧(221、222)均包括在所述板簧组件的第一端处的弹簧孔环(223、224；225、226)，并且，每个弹簧孔环安装在公共的衬套(301)上，所述衬套(301)包括宽度与所述预定间隔相等的中央第一间隔件(310)。

12.根据权利要求7或8所述的车辆悬架，其特征在于，所述独立板簧(221、222)在所述中间位置处有预定间隔的情况下并排布置并由第二间隔件(413)分开，所述第二间隔件(413)形成将所述轴(212；403)连接到所述板簧组件的轴附接部的一部分。

13.一种车辆，其特征在于，所述车辆设有根据权利要求7至12中的任一项所述的悬架。