CN109153411B

CN109153411B - 用于车辆的独立悬架、特别是用于车辆方向轮的悬架

Info

Publication number: CN109153411B
Application number: CN201780030274.7A
Authority: CN
Inventors: D·波纳拉; M·伯塔斯
Original assignee: Brist Axle Systems SRL
Current assignee: Brist Axle Systems SRL
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: WO2017199166A2; US20190144034A1; CN109153411A; EP3458338A2; EP3458338B1; ITUA20163542A1; US10919571B2; WO2017199166A3

Abstract

用于车辆、特别是用于重型车辆的独立悬架，包括：转向节(2)，其伸展在限定轮毂的旋转轴线的外侧部分(2a)与一内侧部分(2b)之间，该内侧部分具有接纳座，该接纳座沿着转向轴线(A)横向于所述外侧部分延伸，并且转向节支架(7)组件可旋转地联接到转向节(2)的内侧部分，以允许围绕所述转向轴线(A)的相对旋转，并且包括在转向轴线(A)上。至少第一(7a)和第二支撑部分(7b)限定每个用于相应横臂(5、6)的一端的基本水平的铰接点(5a、6a)。转向节支架组件(7)包括彼此分开的第一主体(16)和第二主体(17)，其中第一主体(16)包括沿转向轴线(A)伸展的转向销(11)。第一支撑部分(7a)和第二主体(17)部分地装配在转向销(11)周围，并包括第二支撑部分(7b)。

Description

用于车辆的独立悬架、特别是用于车辆方向轮的悬架

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的独立悬架，特别是优选但非排他地，用于诸如公共汽车、大巴、小巴之类的乘客运输型车辆的方向轮的悬架。

因此，本发明适用于汽车领域，特别适用于转向轴的结构。

背景技术

在已知技术中，独立悬架已经发明了很长时间，即它们被构造成允许同一轴的每个车轮独立于另一个而垂直移动(即，对道路上的碰撞作出反应)。

在重型车辆领域中，已知三种独立的悬架解决方案，即：

转向节支架；

球形接头；

“T”形接头。

利用转向节支架的“经典”解决方案旨在通过转向节支架主体将上部和下部横臂连接到转向节(其支承轮毂)，该转向节支架主体设置有两个端部(即上端部和下端部)，它们借助于与悬架“臂”的外端和相对于车辆突出到该端部之外的中间部分的水平铰接点来枢转，并且借助于限定转向轴线的销来枢转到转向节。

在最熟知的实施例中，转向节具有叉形形状，并且该组件的中间部分被插入该叉的两条臂之间并可枢转地被装配在销上，而销又通过插置而接合在臂本身中。

不利的是，这种解决方案尽管有效且坚固，但意味着需要制造具有相当大尺寸和重量的转向节支架主体，这导致制造商增加成本并增加对悬架的所有部件和轴承的应力。

使用球形或“T”形接头的另外两种已知解决方案巧妙地解决了重量和尺寸的问题，有效地消除了不同部件的存在，但它们又引入了车辆制造商高度敏感的问题。

实际上，具有球形接头的解决方案意味着在接头处引起强摩擦，这导致悬架的使用寿命显着降低。

此外，仅在两个球形接头(或甚至“T”形接头)中的两对(臂和转向)旋转轴线的连接需要定位在横臂的端部处，或者在车辆相对于转向节的更大内侧区域中。

不用转向销的构造所需要的该特征负面地反映在“横地面臂”，即在转向轴线的地面投影与轮胎的接触区域的中心部分之间的距离上，该距离在确定驾驶舒适性或转向响应时通常是关键参数。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于车辆、特别是重型车辆的独立悬架，其能够克服与上述现有技术相关的缺点。

特别地，本发明的一个目的是提供一种用于车辆、特别是用于重型车辆的独立悬架，其具有也允许获得有限的地面臂值的轻型结构。

此外，本发明的一个目的是提供一种用于车辆、特别是用于重型车辆的独立悬架，其便宜且易于组装和维护。

此外，本发明的一个目的是提供一种用于车辆、特别是用于重型车辆的独立悬架，其便宜且易于制造。

所述目的通过用于车辆、特别是用于重型车辆的独立悬架来实现，该独立悬架具有以下权利要求中的一个或多个特征，并且特别地包括：转向节，其伸展在限定所述车辆的轮毂的旋转轴线的外侧部分与一内侧部分之间，其中所述内侧部分包括至少一个沿转向轴线横向于所述外侧部分延伸的接纳座；以及转向节支架组件，其可旋转地联接到所述转向节的所述内侧部分以允许围绕转向轴线相对旋转，所述转向节支架组件包括至少第一和第二支撑部分，所述第一和第二支撑部分为相应的横臂的一端限定每个基本水平的铰接点。

根据本发明的一个方面，转向节支架组件包括彼此分开的第一和第二主体，其中第一主体包括沿着所述转向轴线和转向节支架的所述第一支撑部分伸展的转向销，而第二主体部分地装配在所述转向销周围，并包括转向节支架组件的所述第二支撑部分。

更具体地，第一主体基本上为“L”形的并且具有：线性部分，其限定转向销；以及倾斜部分，其限定所述第一支撑部分并且横向于线性部分延伸，以使相应的铰接点与所述转向轴线不对准，而第二主体包括联接部分，其装配在从其中伸出支撑臂的转向销周围，该支撑臂包括第二支撑部分并横向于第一主体的线性部分延伸，以使相应的铰接点与所述转向轴线不对准。

有利地，以这种方式，转向销有助于结构的加强，但同时，两个相对于转向轴线不对准的支撑部分的存在允许转向销更加向外定位，即相对于车轮而言更向内定位，这对于结构的紧凑性和横地面臂是非常有利的。

此外，拆卸转向节支架组件的可能性使得悬架易于组装、维护和制造，大大简化了模具制造。

根据本发明的另一个(并且可能是互补的)方面，转向节支架组件(也是整体构造)包括联接部分，该联接部分围绕转向销装配并且包括沿着所述转向轴线对准并间隔开的至少两个约束体，该约束体设置有相应的底座，彼此同轴以接纳所述销。

有利地，以这种方式，支撑体(特别是其在其中为上支撑体的实施例中)在至少两个点上将底盘和弹簧负载释放到转向节上，允许制造具有相同性能的更轻结构。

附图说明

从用于车辆(特别是如图所示的重型车辆)的独立悬架的优选因而非排他的实施例的以下示例性而非限制性描述，这些和其他特征及其优点将变得更加明显，在附图中：

图1显示了用于车辆的独立悬架的透视图；

图2示出了沿入射轴线(或脚轮)执行的图1的悬架的横截面视图；

图2a显示了图2的细节；

图3示出了图1的悬架的组转向节/转向节支架组件的前视图；

图4示出了图3的细节的侧视图。

具体实施方式

参考附图，附图标记1表示根据本发明的用于车辆的独立悬架。如已经提到的那样，术语“独立悬架”旨在限定一种组件，该组件构造成允许同一轴的每个车轮独立于另一个而垂直移动(即，对道路上的碰撞作出反应)。

优选地，悬架1是用于定向轮(更优选地是车辆前轮)的悬架。

悬架主要包括：转向节2(设置有销)，在使用过程中，车轮4的轮毂3可旋转地约束在转向节2上；一对横臂，即上横臂5和下横臂6；以及转向节支架组件7，其借助于特定(水平)铰接点5a、6a枢转到臂，并且可旋转地与转向节2相关联，以允许围绕转向轴线“A”旋转。

转向节2在限定轮毂3的旋转轴线的外侧部分2a和内侧部分2b之间延伸。

注意，本文中的术语“内侧部分”、“外侧部分”、“上”和“下”是指悬架1的运行状态，即安装在车辆上的状态。

转向节2的内侧部分2b包括至少一个接纳座8，该接纳座8沿着所述转向轴线“A”横向于所述外侧部分延伸。优选地，转向轴线“A”横向于轮毂3的旋转轴线，更优选地，相对于轮毂3的旋转轴线倾斜的一角度，该角度介于60°和90°之间，更优选地介于75°和85°之间，特别是约80°。

因此，外侧部分2a优选地由远离内侧部分2b延伸的大致水平轴9限定。

该轴9优选地借助于一对锥形轴承可旋转地关联到车轮轮毂3，因此轮毂3可绕与该轴对应的旋转轴线旋转。

在优选实施例中，转向节2的内侧部分2b包括叉体10，叉体10设置有两条臂10a、10b，臂10a、10b彼此面对并且间隔开以在臂之间限定所述接纳座8。因此，转向节2基本上具有“Y”形状。

优选地，叉体10也定向成使得臂成为下臂10a和上臂10b。

转向节支架组件7可旋转地联接到转向节2的内侧部分2b以允许转向节2相对于转向节支架组件7绕转向轴线“A”旋转，并且包括至少第一支撑部分7a和第二支撑部分7b，它们各自设置有铰接点5a、6a，所述铰接点5a、6a基本上水平于相应横臂5、6的一(外)端。优选地，铰接点5a、6a由销5b、6b限定，所述销5b、6b被刚性地约束到相应的支撑部分7a、7b并且借助于轴承或滑动件与相应的横臂5、6可旋转地联接。

优选地，第一支撑部分7a与下臂6相关联，而第二支撑部分7b与上臂5相关联。

悬架还包括转向销11，所述转向销11沿转向轴线“A”延伸并且被约束到转向节的内侧部分2b的接纳座8上。

因此，销11是伸展在其沿着转向轴线“A”的两个端部11a之间的杆。

转向节支架组件7包括围绕转向销11装配的联接部分13。

根据本发明的一个方面，转向节支架组件7的联接部分13包括至少两个约束体14，约束体14沿着所述转向轴线“A”对准并间隔开，并且设置有彼此同轴的相应的底座14a，以接纳所述销11。更具体地，转向节2的内侧部分2b至少部分地接纳在转向节支架组件7的联接部分13的两个约束体14之间。

因此，每个约束体14包括至少一个形成转向节2的内侧部分2b的力的卸载表面14b。

因此，转向节支架组件7的联接部分13具有“C”形形状，其中两个约束体14都搁置在转向节2上。

因此，转向节支架组件7的联接部分13和所述叉体10相互穿插，沿转向轴线“A”限定支撑体14a和臂10a、10b的交替延续。

有利地，以这种方式在两个不同且间隔开的点释放从转向节支架组件7传递到转向节2的力，从而允许在细长结构的情况下具有优异的抗弯性。

因此，这种可能性允许实现简单、紧凑和便宜的部件。

在这方面，应当注意，至少提供介于所述卸载表面14b中的至少一个与转向节2b的内侧部分之间的止推轴承15。

根据本发明的另一方面(其与前一个方面互补)，销11与转向节支架组件7集成在一起。

此外，转向节支架组件7包括彼此不同的第一主体16和第二主体17。

第一主体16包括转向销11和转向节支架组件7的第一支撑部分7a。

第二主体17部分地装配在转向销11周围并且包括转向节支架组件7的第二支撑部分7b。

有利地，以这种方式，转向节支架组件7易于组装。

此外，其包括转向销11和支撑部分7a、7b的可分解结构提供了紧凑且坚固的结构。

在一些实施例中，第一主体16优选地借助于机械构件，例如颗粒或脊(限定抗旋转约束装置)被约束为相对于第二主体17旋转。

优选地，第一主体16基本上为“L”形的，并且具有线性部分16a和倾斜部分16b。

线性部分16a限定转向销11。

倾斜部分16b限定第一支撑部分7a并且横向于线性部分16a延伸，以使相应的铰接点6a与所述转向轴线“A”不对准。

优选地，线性部分16a(即转向销11)向内接纳到转向节的内侧部分2b的接纳座8中，而倾斜部分16b(或第一支撑部分7a)设置到(优选在下游)接纳座8外部。

换句话说，第一主体16的线性部分16a可旋转地联接到转向节2的叉体10的臂10a、10b，而倾斜部分16b在臂10a、10b之一外部突出，特别是在下面的下臂10a。

因此，转向节2包括至少一对(优选两对，每条臂使用一对)径向轴承，所述径向轴承接纳在臂10a、10b中并且可旋转地与销11联接。

更确切地说，此外，转向销11或线性部分16a的自由端在相对于第一支撑部分7a的相对侧在所述接纳座8外部突出。

换句话说，第一主体16穿过叉体10伸展在上臂10b上方突出(并限定所述自由端)的第一端子部分18a和在下臂10a下方突出(并限定倾斜部分16b)的第二端子部分18b之间。

注意，第一端子部分18a对应于销11的端部11a。

转向节支架组件7的第二主体17包括上述联接部分13。

该联接部分13围绕转向销11装配，并且支撑臂19远离第一主体16的第一支撑部分7a突出。

支撑臂19包括第二支撑部分7b。

优选地，支撑臂19横向于联接部分13伸展，部分地侧接于联接部分13。

更具体地，支撑臂19具有侧接于支撑臂19并且基本上与支撑臂19平行的相对于联接部分的近端部分29以及限定近端部分的延伸部分的远离联接部分的远端部分30，并且包括所述铰接点5a。

在优选实施例中，支撑臂19相对于连接车辆的两个前轮的转向轴线的平面从联接部分13偏移。

换句话说，连接支撑臂19和联接部分13的平面相对于穿过车辆的两个前轮的两条转向轴线的平面倾斜并入射。

因此，参考车辆，支撑臂19相对于联接部分13布置在后方。

此外，在优选实施例中，支撑臂19在联接部分13和转向节2上方突出。

更优选地，支撑臂19具有突起19a，该突起19a终止于用于弹簧或阻尼器23的支撑板。

优选地，突起19a伸展超过铰接点5a。

因此，支撑臂19在约束到联接部分13的第一端、通过相应的铰接点5a可旋转地联接到上臂5的中间部分和支承弹簧或阻尼器23的第二(上)端之间延伸。

因此，突起19a伸展在所述中间部分和所述第二端之间。

注意，在替代实施例(未示出)中，突起可以伸展在联接部分13和铰接点5a之间。

优选地，悬架1包括至少一个止推轴承15(已经在上面简要描述)，其可操作地插置在在支承或卸载区域中的转向节支架组件7的第二主体17和转向节2的内侧部分2b之间。

特别地，转向节支架组件7的第二主体17的联接部分13包括至少一个套筒20，该套筒20围绕所述转向销11(即，围绕线性部分16a)装配并且接纳在转向节2的接纳座8中。

因此，套筒20如上所述那样限定了约束体14。

这种套筒20插置在叉体10的两条臂10a、10b之间，并具有搁置在下臂10a上的下端20a。

因此，套筒20的下端20a限定了约束体14的卸载表面14b，该卸载表面14b形成转向节传递力和应力。

然后，止推轴承15围绕转向销11放置，并插置在套筒20的下端20a和叉体10的下臂10b之间。

优选地，转向节支架组件7的第二主体17(特别是联接部分13)包括至少一个辅助支撑件21，该辅助支撑件21在其与第一主体7的第一支撑部分7a相对的端部处围绕转向销11装配。

更具体地，辅助支撑件21围绕第一主体16的线性部分16a的自由端装配，从而突出到上臂10b的上方。

优选地，辅助支撑件21基本上是环形体。

因此，辅助支撑件21限定了转向节支架组件7的联接部分13的第二约束体14。

注意，辅助支撑件21是与套筒20同轴的并且与套筒20间隔开以限定壳体22；叉体10的至少一条臂10a、10b位于所述壳体22中，优选上臂10b位于所述壳体22中。

因此，转向销11穿过上臂10b(或在其他实施例中为下臂)的套筒20和辅助支撑件21的套筒20。

因此，在优选实施例中，转向节2的内侧部分2b和转向节支架组件7的第二主体17至少部分地为“C”形相对且相互穿插的元件。

更具体地，叉体10和联接部分13限定“C”形元件。

将转向节支架组件7的第一主体16(特别是销11)插入这样的“C”形元件内，穿过它们，其端部18a、18b在上方和下方突出。

为了在转向节支架组件7(以及转向节2自身)的两个主体16、17之间获得轴向锁定，设置夹紧螺母24，该夹紧螺母24联接到转向销11与第一支撑部分7a相对的端部。

更确切地说，夹紧螺母24联接到第一主体16的第一端子部分18a。

在所示实施例中，夹紧螺母24在所述端子部分18a与和辅助支撑件21之间可操作地起作用。

因此，将夹紧螺母24拧到第一主体16的第一端子部分18a上(即，拧到销11的端部上)，从而抵靠在辅助支撑件21上。

在优选实施例中，在所述螺母24与辅助支撑件21之间设置垫圈，该垫圈被约束为旋转到销11，以防止后者的旋转导致螺母24松动。

优选地，第二主体17的所述辅助支撑件21或叉10的所述上臂10b具有用于转向销11的端部和用于夹紧螺母24的壳体槽25。

有利地，以这种方式，螺母不会突出并且(例如，在最大压缩的情况下)不会与悬架的其他可移动部件发生可能损害其夹紧或者可能使其松动的任何可能的滑动或接触。

更具体地，在所示实施例中，第二主体17的辅助支撑件21设置有用于夹紧螺母24的所述壳体座25。

详细地说，壳体座25包括通孔，该通孔具有面向转向节2的狭窄部分26以接纳销11和背离转向节2的扩大部分27，并且其尺寸适于接纳和容纳转向销11和夹紧螺母24的相应端部。

优选地，为了纯粹保护的目的，还提供了底座25的闭塞帽28，其被约束到辅助支撑件21和/或转向销11。

在所示的实施例中，封闭帽28由形成在扩大部分27处的孔边缘处的盘限定，并且借助于紧固装置(螺钉)约束到转向销11。

本发明实现了预期目标并实现了重要的优点。

实际上，转向节支架组件分成两个主体出现，一个主体包括销和用于一条臂的支撑件，使得容易组装和维护悬架。

此外，通过将转向销和下支撑件集成在一个单体中，特别是通过将这种主体形成为“L”，可以使下铰接点和转向轴线偏移，使得可以实现地面臂的净减小。

此外，转向节支架组件(即，该组件的第二主体)的形状(具有与转向节的两个卸载或接触点)允许最佳地分配负载，使得可以实现一种与细长紧凑结构一样坚固的结构。

Claims

1.一种用于车辆的独立悬架，包括：

转向节(2)，其在限定所述车辆的车轮(4)的轮毂(3)的旋转轴线的外侧部分(2a)与一内侧部分(2b)之间延伸，其中所述内侧部分(2b)包括至少一个沿转向轴线(A)横向于所述外侧部分(2a)延伸的接纳座(8)；

转向节支架组件(7)，其可旋转地联接到转向节(2)的所述内侧部分(2b)以允许围绕所述转向轴线(A)相对旋转，并且包括至少第一支撑部分(7a)和第二支撑部分(7b)，它们各自限定铰接点(5a、6a)，所述铰接点(5a、6a)基本水平于相应横臂(5、6)的一端，

其特征在于，所述转向节支架组件包括彼此不同的第一主体(16)和第二主体(17)，其中：

所述第一主体(16)为大致“L”形，并具有线性部分(16a)和倾斜部分(16b)，所述线性部分限定转向销(11)，所述倾斜部分限定所述第一支撑部分(7a)并横向于线性部分(16a)延伸，以使相应铰接点(6a)与所述转向轴线(A)不对准；

所述第二主体(17)包括联接部分(13)，其装配在所述转向销(11)周围，从所述联接部分伸出有支撑臂(19)，所述支撑臂(19)包括第二支撑部分(7b)并横向于所述第一主体(16)的线性部分(16a)突出以使相应的铰接点(5a)与所述转向轴线(A)不对准。

2.根据权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，所述转向节支架组件(7)的所述第二主体(17)的所述联接部分(13)包括至少一个套筒(20)，所述套筒(20)装配在所述转向销(11)周围并且被容纳在所述转向节(2)的接纳座(8)中。

3.根据权利要求2所述的独立悬架，其特征在于，所述转向节支架组件(7)的所述第二主体(17)的联接部分(13)包括至少一个辅助支撑件(21)，所述辅助支撑件(21)在所述转向销(11)的与所述第一主体(16)的第一支撑部分(7a)相对的一个端部处装配在所述转向销周围；所述辅助支撑件(21)与所述套筒(20)同轴并间隔开以限定壳体(22)。

4.根据权利要求3所述的独立悬架，其特征在于，所述转向节(2)的所述内侧部分(2b)包括叉体(10)，所述叉体设置有彼此面对且间隔开的两条臂(10a、10b)，以在臂(10a、10b)之间限定所述接纳座(8)，其中所述转向销(11)可旋转地插入叉体(10)的臂(10a、10b)中。

5.根据权利要求4所述的独立悬架，其特征在于，所述叉体(10)包括下臂(10a)和上臂(10b)，其中所述第一主体(16)的所述第一支撑部分(7a)在所述接纳座(8)外部突出到下臂(10a)下方。

6.根据权利要求5所述的独立悬架，其特征在于，所述转向销(11)的所述端部在与所述第一支撑部分(7a)相对的一侧上在所述接纳座(8)外部突出。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的独立悬架，其特征在于，所述套筒(20)插置在所述叉体(10)的臂(10a、10b)之间。

8.根据权利要求4至6中任一项所述的独立悬架，其特征在于，所述叉体(10)的至少一条臂(10b)放置在所述壳体(22)中，其中所述转向销(11)被设置成横跨所述套筒(20)、所述叉体(10)的臂(10b)和所述辅助支撑件(21)。

9.根据权利要求4至6中任一项所述的独立悬架，其特征在于，所述转向节(2)的内侧部分(2b)和所述转向节支架组件(7)的第二主体(17)至少部分地为“C”形相对并相互穿插的元件；所述转向节支架组件(7)的所述第一主体(16)以其突出的端部(18a、18b)插入“C”形元件中。

10.根据权利要求5至6中任一项所述的独立悬架，其特征在于，所述第二主体(17)至少包括在所述转向节(2)的所述内侧部分(2b)上的支承或卸载区域，其中止推轴承(15)在所述支承或卸载区域处可操作地插置在所述转向节支架组件(7)的第二主体(17)与所述转向节(2)的内侧部分(2b)之间。

11.根据权利要求10所述的独立悬架，其特征在于，所述止推轴承(15)围绕所述转向销(11)布置在所述套筒(20)与所述叉体(10)的所述下臂(10a)之间。

12.根据权利要求5至6中任一项所述的独立悬架，其特征在于，所述独立悬架包括夹紧螺母(24)，所述夹紧螺母联接到所述转向销(11)的与所述第一支撑部分(7a)相对的端部，以便相对于所述转向节(2)轴向锁定所述转向销。

13.根据权利要求12所述的独立悬架，其特征在于，所述第二主体(17)的所述辅助支撑件(21)或所述叉体(10)的所述上臂(10b)具有用于所述转向销(11)的端部并且用于所述夹紧螺母(24)的壳体座(25)。

14.根据权利要求13所述的独立悬架，其特征在于，所述壳体座(25)包括通孔，所述通孔具有：狭窄部分(26)，其面向所述转向节(2)以接纳所述销(11)；以及扩大部分(27)，其背离所述转向节(2)并且其尺寸被设计成接纳并容纳所述转向销(11)的端部和所述夹紧螺母(24)。

15.根据权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，所述车辆是重型车辆。