CN111051091B - 用于陆地车辆的驾驶室的悬挂系统 - Google Patents
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Abstract
一种悬挂系统(2),包括:两个凸缘(10A,10B),其限定各自的绝对基准位置,第二凸缘(10B)相对于第一凸缘(10A)限定相对基准位置;芯部件(17),其仅能够沿两个自由度(M19,R19)移动;阻尼器(21),其施加弹性恢复,以使芯构件(17)回到两个自由度基准位置;其中,凸缘(10A,10B)的位置和芯构件(17)的位置被机械地关联,使得:当凸缘(10A,10B)处于绝对基准位置时,芯构件(17)处于所述两个自由度基准位置;当第二凸缘(10B)离开所述相对基准位置时,该芯构件离开第一自由度基准位置;并且当凸缘(10A,10B)离开所述绝对基准位置时,该芯构件离开第二自由度基准位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于陆地车辆的驾驶室的悬挂系统以及包括这种悬挂系统的陆地车辆。
本发明涉及用于车辆的减震器的领域。
背景技术
从WO 2012/158146 A1中已知一种用于卡车的驾驶室悬挂系统。该悬挂系统具有第一前悬挂机架、第二前悬挂机架和后悬挂系统。该后悬挂系统具有第一成角度的联接臂、第二成角度的联接臂和弹簧组件。第一成角度的联接臂连接到车辆车架并连接到驾驶室。第二成角度的联接臂连接到车辆车架并连接到驾驶室。所述弹簧组件连接到驾驶室并连接到车辆车架。第一成角度的联接臂和第二成角度的联接臂被布置成形成大致V形形状。然而,该已知系统没有提供驾驶室的防滚(anti-roll)。
已知另一种驾驶室悬挂系统,其中,驾驶室通过前悬挂系统连接到卡车的车架。该系统包括:左联接臂,该左联接臂将驾驶室的左部分连接到车架的左部分;以及右联接臂,该右联接臂将驾驶室的右部分连接到车架的右部分。每个臂均通过相应的弹簧分别连接到驾驶室,使得驾驶室的每个横向侧由所述弹簧之一独立地悬挂。这些臂还通过横向扭杆(有时被称为防滚杆、防倾杆或稳定杆)连接在一起。该杆是扭转地柔性的,以用于所述臂的位置的不同平衡。该杆趋于减小驾驶室的两侧之间的位置差,以用于避免驾驶室的过度滚动。
然而,由于所述臂之间的平衡取决于该杆的结构、几何形状和尺
寸,所以该横向扭杆可能难以调节。另外,这种扭杆占据了很大的空间,沿着横向轴线从一侧到另一侧横跨车辆。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种新的悬挂系统,该悬挂系统确保了驾驶室的两个相应侧面的防滚功能和独立的悬挂功能、以及优化的空间需求和更容易的维护和调节。
为此,本发明提供了下文所述的新的悬挂系统。
在本发明中,相对于驾驶室固定的两个凸缘和相对于底盘固定的车架通过所述杆、芯构件和阻尼器连接在一起。该阻尼器向所述芯构件施加弹性恢复(elastic return),通过所述杆传递到凸缘。所述杆将凸缘的差动运动转换成所述芯构件沿第一自由度的运动,使得该阻尼器可通过所述杆和芯构件将防滚功能(基本上是差动阻尼)施加到凸缘。所述杆将凸缘的协调运动(coordinated movements)转换成所述芯构件相对于车架沿第二自由度的运动,从而该阻尼器可通过所述杆和芯构件对两个凸缘中的每一个凸缘施加独立的悬挂功能。
在本发明中,所述防滚功能和独立的悬挂功能都由该阻尼器施加到一个单一芯构件,从而简化了悬挂系统的维护和/或调节。因此,有利地,仅需要接近该系统的一个区域以执行所述维护和调节,该区域以所述芯构件为中心。
在本发明中,由于芯构件通过所述杆连接到凸缘,所以所述芯构件可以相对于车架定位在任何期望的位置,以便在需要时腾出空间。特别地,在所述凸缘之间可以留有空间,用于容纳该陆地车辆的发动机散热器或任何其他期望的部件。
另外,本发明的悬挂系统具有比上述现有技术的系统更耐用和舒
适的惊人效果。
本发明还提供了一种陆地车辆。
附图说明
通过阅读以下仅作为示例提供并参考附图提供的描述,将更好地理解本发明,在附图中:
图1是根据本发明的悬挂系统的立体图;
图2是图1的悬挂系统的正视图;
图3是图1和图2的悬挂系统的后视图;
图4是包括图1至图3的悬挂系统的陆地车辆的示意图。
具体实施方式
图1至图3示出了用于使陆地车辆1的驾驶室3相对于其底盘4悬挂的悬挂系统2。
在图4中示出了所述车辆1的示例,其中,所述系统2介于驾驶室3与底盘4之间,该底盘4被覆盖在所述驾驶室3下方。在本示例中,车辆1是公路牵引车或货车,其被构造成用于牵引拖车以形成一个卡车。车辆1可以是任何其他类型的卡车。该车辆还可以是配备有车轮的任何陆地车辆,例如轿车、马车,所述车轮连接到车辆的底盘,以通过该悬挂系统支撑驾驶室。
悬挂系统2是在空间上相对于图1和图4中所示的笛卡尔坐标系XYZ定义的。在本文中,除非有相反说明,否则:
-术语“纵向”是指平行于X轴的定向,诸如“前”的术语是指平行于X轴的指向图1的底部的方向,而诸如“后”的术语是指相反的方向;
-诸如“横向”或“侧向”的术语是指平行于Y轴的定向,术语“左”是指平行于Y轴的指向图1的右侧的方向,而“右”是指相反的方向;并且
-诸如“上方”、“上”、“在…顶部”的术语是指平行于Z轴的指向图1和图4的顶部的方向,而诸如“下方”、“下”、“在…底部”的相反术语是指相反的方向。
悬挂系统2包括车架5,该车架5被构造成固定地连接到底盘4。车架5相对于坐标系XYZ固定。“固定地连接”包括车架5实际上是底盘4的一部分的优选实施例以及车架5被固定地固定到底盘4的实施例。
车架5包括横梁6,该横梁6平行于坐标系XYZ的横轴Y延伸,并位于系统2的底部处。如图4中所示,当系统2实施到车辆1上时,Y轴优选平行于车轮旋转轴线。在这种情形中,梁6位于车辆1的前部,靠近于车辆1的前格栅。
梁6将系统2的右横向侧8A和左横向侧8B联接。系统2的平行于X轴和Z轴且相对于车架5固定的正中平面P5将侧8A与侧8B分开。换句话说,侧8A被限定在平面P5的一侧,而侧8B被限定在平面P5的另一侧。平面P5位于梁6的正中横向位置。梁6正交地横越所述平面P5。
车架5还包括位于侧8A的右支柱9A和位于侧8B的左支柱9B。每个支柱9A和9B平行于Z轴延伸。每个支柱9A和9B被固定地连接到横梁6的一个相应端部并向上指向。因此,在本实施例中,车架5是U形的。
系统2包括:右凸缘10A,该右凸缘10A位于侧8A,在支柱9A的上端上方或附近;以及左凸缘10B,该左凸缘10B位于侧8B,在支柱9B的上端上方或附近。每个凸缘10A和10B被构造成固定地连接到驾驶室3。“固定地连接”包括凸缘10A和10B实际上是驾驶室3的一部分的优选实施例以及凸缘10A和10B被固定地固定到驾驶室3的实施例。凸缘10A和10B可利用驾驶室3的可变形性或弹性而相对于彼此移动。凸缘10A和10B是系统2的可相对于车架5移动的被悬挂部分,如下文所解释的。
凸缘10A和10B通过系统2的右臂12A和左臂12B分别连接到支柱9A和9B。臂12A位于侧8A,而臂12B位于侧8B。
臂12A和12B作为曲柄臂将相应的凸缘10A和10B连接到车架,如下文所解释的。
臂12A包括右臂-驾驶室铰链15A,该右臂-驾驶室铰链15A将臂12A以可旋转方式连接到凸缘10A。铰链15A使凸缘10A能够相对于臂12A绕一个横向轴线Y15A旋转,该横向轴线Y15A平行于Y轴且相对于臂12A固定。臂12A包括右臂-底盘铰链14A,右臂-底盘铰链14A将该臂以可旋转方式连接到支柱9A。铰链14A使臂12A能够相对于车架5仅绕一个横向轴线Y14A旋转,该横向轴线Y14A平行于Y轴且相对于臂12A固定。轴线Y14A和Y15A保持基本平行且彼此之间保持恒定距离,特别是通过臂12A的刚度来实现这一点。
臂12B包括左臂-驾驶室铰链15B,该左臂-驾驶室铰链15B将臂12B以可旋转方式连接到凸缘10B。铰链15B使凸缘10B能够相对于臂12B绕一个横向轴线Y15B旋转,该横向轴线Y15B平行于Y轴且相对于臂12B固定。臂12B包括左臂-底盘铰链14B,左臂-底盘铰链14B将该臂以可旋转方式连接到支柱9B。铰链14B使臂12B能够相对于车架5仅绕一个横向轴线Y14B旋转,该横向轴线Y14B平行于Y轴且相对于臂12B固定。轴线Y14B和Y15B保持基本平行且彼此之间保持恒定距离,特别是通过臂12B的刚度来实现这一点。
优选地,每个铰链15A和15B设置有减震器或任何类似的弹性构件或衬套,用于在凸缘10A或10B相对于所述臂12A或12B旋转离开基准角位置时、围绕轴线Y15A和Y15B相对于相关的臂12A或12B向凸缘10A或10B施加弹性扭矩。
可替代地或另外,铰链15A和15B的每个弹性衬套使得允许相关的凸缘10A或10B相对于相关的臂12A或12B绕补充轴线(supplementary axis)旋转,该补充轴线垂直于相关的轴线Y15A或Y15B并且平行于平面P5。在这种情况下,每个弹性衬套可围绕所述补充轴线相对于相关的臂12A或12B在相关的凸缘10A或10B上施加弹性扭矩。
为了在没有弹性衬套的情况下实现类似的旋转,铰链15A和15B中的每一个或二者可以用球窝式接头代替。
根据情形,可以提供除了臂12A和12B以外的可替代的连接装置,以用于将凸缘10A和10B连接到车架5。无论哪种连接装置,凸缘10A和10B均能够相对于车架5且相对于彼此移动。
在图1至图3中,凸缘10A被示出为相对于车架5处于绝对基准位置。该绝对基准位置对应于凸缘10A相对于车架5的初始位置。例如在车辆1的使用期间,如果车辆1相对于重力方向倾斜,或者如果车辆1加速,则凸缘10A可能定位成离开该绝对基准位置。
类似地,在图1至图3中,凸缘10B被示出为相对于车架5处于绝对基准位置。该绝对基准位置对应于凸缘10B相对于车架5的初始位置。例如在车辆1的使用期间,如果车辆1相对于重力倾斜,或者如果车辆1加速,则凸缘10B可能定位成离开该绝对基准位置。
而且,在图1至图3中,凸缘10B被示出为相对于凸缘10A处于相对基准位置。该相对基准位置对应于以下情形:凸缘10A和10B沿Z轴定位在相同的轴向位置和/或沿X轴定位在相同的轴向位置,和/或围绕Y轴定位在相同的角位置。例如,在这种情形中,凸缘10A和10B在到平面P5的投影中相对于车架5处于同等位置。如果凸缘10A和10B相对于车架5不同地移动,这意味着凸缘10B相对于凸缘10A移动离开该相对基准位置。
系统2包括芯构件17,该芯构件17位于梁6与一对轴线Y14A和Y14B之间。构件17位于凸缘10A和10B之间的中间位置或中央位置。换句话说,构件17在支柱9A和9B之间,在梁6的顶部处。
芯构件17通过芯接头19连接到车架5,更具体地,连接到梁6的顶部。在本示例中,接头19是滑动铰链,它允许构件17相对于车架5移动,仅包括:
-构件17相对于车架5平行于横向轴线Y19的平移M19,该横向轴线Y19相对于车架5固定,所述轴线Y19被称为“基准横向轴线”并且平行于Y轴;以及
-构件17相对于车架5绕轴线Y19的旋转R19。
轴线Y19优选在梁6与一对轴线Y14A和Y14B之间延伸,更靠近梁6。
在所示出的示例中,接头19包括固定至车架5的与轴线Y19同轴的横向杆18、以及两个支撑部24A和24B。在所述横向杆18的任一端处,横向杆18通过支撑部24A和24B而与梁6平行地固定。横向杆18横越平面P5并且垂直于平面P5。接头19包括套筒20,该套筒20与轴线Y19同轴并固定到构件17。套筒20沿轴线Y19围绕杆18被可滑动且可旋转地安装,因而实现了构件17相对于车架5的前述平移M19和旋转R19。
更一般地,在固体机械领域中众所周知的六个机械自由度中,接头19允许构件17仅沿两个不同的自由度相对于车架5移动。“六个自由度”是指第一固体相对于第二固体的运动自由度,所述运动包括在六个不同坐标中限定的六个参数。更具体地,第一固体可以沿坐标系XYZ的三个坐标x、y和z独立地平移,这三个坐标x、y和z中的每一个对应于一个自由度。坐标x、y和z分别限定了沿X轴、Y轴和Z轴的轴向位置。第一固体也可以围绕坐标系XYZ的三个坐标Rx、Ry和Rz独立地旋转,这些另外的三个坐标中的每一个对应于一个自由度。坐标Rx、Ry和Rz分别限定了围绕X轴、Y轴和Z轴的角位置。
在当前情况下,所选择的第一自由度是构件17相对于车架5沿轴线Y19的平移M19,并且所选择的第二自由度是所述构件17相对于车架5绕轴线Y19的旋转R19。
在图1至图3中,芯构件17被示出为定位在基准位置。该基准位置包括构件17相对于车架5位于沿轴线Y19的平移M19的轴向基准位置以及位于绕轴线Y19的旋转R19的基准角位置。
在本示例中,轴向基准位置对应于芯构件17沿轴线Y19在平面P5处居中的情况。
在本示例中,所述基准角位置对应于如下限定的轴线X38A和X38B平行于平面XY的情形。
如果为芯构件17选择除了平移M19和旋转R19之外的其他自由度,则该芯构件限定了所选择的第一自由度的自由度基准位置(degree reference position)和所选择的第二自由度的自由度基准位置。
当芯构件17相对于车架5定位在第一自由度的基准位置和第二自由度的基准位置时,系统2被称为处于“未补偿构造”中。如下文所解释的,在这种未补偿构造中,凸缘10A和10B处于它们的绝对基准位置和相对基准位置。
系统2包括右杆32A和左杆32B。杆32A位于侧8A,而杆32B位于侧8B。凸缘10A通过杆32A连接到芯构件17,并且凸缘10B通过杆32B连接到芯构件17。
在本示例中,为了将杆32A连接到凸缘10A,系统2包括右杆-凸缘铰链36A。铰链36A将杆32A以可旋转方式连接到凸缘10A,从而允许仅绕横向凸缘轴线Y36A旋转,该横向凸缘轴线Y36A平行于轴线Y19且相对于凸缘10A固定。铰链36A有利地通过凸缘10A的支腿34A连接到凸缘10A。臂12A在支柱9A的右侧延伸,而支腿34A在支柱9A的左侧延伸。
在本示例中,为了将杆32B连接到凸缘10B,系统2包括左杆-凸缘铰链36B。铰链36B将杆32B以可旋转方式连接到凸缘10B,从而允许仅绕横向凸缘轴线Y36B旋转,该横向凸缘轴线Y36B平行于轴线Y19且相对于凸缘10B固定。铰链36B有利地通过凸缘10B的支腿34B连接到凸缘10B。臂12B在支柱9B的左侧延伸,而支腿34B在支柱9B的右侧延伸。
在本示例中,为了将杆32A连接到芯构件17,该系统包括右杆-芯铰链38A,该右杆-芯铰链38A将杆32A以可旋转方式连接到芯构件17。允许仅绕右芯轴线X38A旋转,所述轴线X38A垂直于轴线Y19或径向于轴线Y19。
在本示例中,为了将杆32B连接到芯构件17,该系统包括左杆-芯铰链38B,该左杆-芯铰链38B将杆32B以可旋转方式连接到芯构件17。允许仅绕左芯轴线X38B旋转,所述轴线X38B垂直于轴线Y19或径向于轴线Y19。
轴线X38A和X38B是平行的,并且优选分别位于侧8A和侧8B。
归功于铰链36A、36B、38A和38B,凸缘10A的位置、凸缘10B的位置以及芯构件17相对于车架的位置通过杆32A和32B被机械地联接。
因此,如图1至图3中所描绘的,当两个凸缘10A和10B处于它们各自的绝对基准位置时,所述芯构件对于两个自由度均处于其基准位置,即,处于第一自由度基准位置和处于第二自由度基准位置。在这种情况下,获得了所述未补偿构造。
当凸缘10A或10B被定位成使得凸缘10B相对于凸缘10A定位成离开所述相对基准位置时,芯构件17被定位成离开所述轴向基准位置,即,第一自由度的基准位置。在该示例中,当凸缘10A和10B中的一个高于另一个时,芯构件17沿轴线Y19从正中平面P5向右或向左移动。换句话说,凸缘10A和10B之间的位置差异使得芯构件17定位在与沿轴线Y19的所述轴向基准位置不同的位置,或者更一般地,沿第一自由度改变位置。因此,驾驶室3相对于底盘4围绕与X轴平行的轴线的倾斜具有使构件17相对于车架5沿轴线Y19移动的趋势。换句话说,驾驶室3相对于底盘4围绕与X轴平行的轴线的倾斜具有使构件17沿第一自由度移动的趋势。
当凸缘10A被定位成相对于车架5离开第一绝对基准位置时,和/或当凸缘10B被定位成相对于车架5离开第二绝对基准位置时,芯构件17被定位成离开所述基准角位置,即,第二自由度的基准位置。在本示例中,当凸缘10A和10B相对于车架5根据相同的模式移动而使得凸缘10A和10B的相对位置沿Y轴、沿Z轴并且围绕X轴保持相同时,芯构件17仅相对于车架5绕轴线Y19旋转移动。因此,凸缘10A和10B相对于车架5的共同移动被机械地关联到芯构件17相对于车架5绕轴线Y19的角位置,即第二自由度。因此,驾驶室3相对于底盘4围绕与Y轴平行的轴线的倾斜具有使构件17相对于车架5绕轴线Y19旋转的趋势。更一般地,驾驶室3相对于底盘4围绕与Y轴平行的轴线的倾斜具有使构件17沿第二自由度移动的趋势。
在凸缘10A和10B中仅有一个移动离开绝对基准位置而另一个相对于车架保持在绝对基准位置的情况下,芯构件17围绕轴线Y19旋转一半并且沿轴线Y19平移一半。在凸缘10A和10B相对于车架5移动离开它们各自的基准位置并且被置于其中凸缘10B相对于凸缘10A离开所述相对基准位置的位置的情况下,芯构件17可能被定位成离开轴向基准位置和基准角位置二者。
同时,相对于车架5施加到芯构件17的运动或力将通过相应的杆32A和32B传递到凸缘10A和10B。轴线Y36A和Y36B沿着Z轴与轴线Y19间隔开。而且,铰链36A和36B在铰链38A和38B上方。铰链36A和36B在横向方向上比更靠近平面P5的铰链38A和38B间隔得更远。杆32A和32B优选相对于轴线Y19倾斜。换句话说,杆32A和32B相对于轴线Y19以偏斜的方式倾斜,被布置成“V”形。杆32A和32B从它们各自的铰链38A和38B到它们各自的铰链36A和36B彼此远离地定向。更一般地,第一杆32A和第二杆32B从芯构件17到凸缘10A和10B彼此远离地定向,。
归功于芯构件17以及杆32A和32B的几何形状,系统2在凸缘10A和10B之间留有空间,这可以证明对于容纳车辆1的其他设备(例如发动机散热器)是有用的。实际上,芯构件17被定为成低于铰链14A和14B,从而腾出它们之间的空间。
优选地,当芯构件17处于基准位置时,即,处于图1、图2和图3所示的所述未补偿构造中时,轴线Y14A、Y14B、Y36A和Y36B是同轴的,相对于车架5固定。这特别是归功于支腿34A和34B的相应形状以及臂12A和12B的形状而获得的。因此,在这种未补偿构造中,驾驶室3可以相对于底盘4绕这些同轴的轴线Y14A、Y14B、Y36A和Y36B向前倾斜(以手动方式或通过车辆1的倾斜致动器来倾斜),以允许接近车辆的位于底盘4与驾驶室3之间的部分。
芯构件17相对于车架5的移动性由阻尼系统或阻尼器21补偿。阻尼器21相对于车架5在芯构件17上施加弹性恢复,以使该芯构件相对于车架5回到基准位置。因此,在未补偿构造中,阻尼器21不在构件17上施加任何力和/或扭矩,或者不施加补偿力和/或扭矩。当未处于此未补偿构造中时,系统2处于“补偿构造”中,在该补偿构造中,阻尼器21施加趋于使该系统回到未补偿构造中的力和/或扭矩。
阻尼器21包括第一弹性构件22,该第一弹性构件22沿第一自由度(在该示例中为平移M19)施加所述弹性恢复的第一分量,以使芯构件17回到该第一自由度的自由度基准位置。弹性构件22优选被构造成用于仅沿第一自由度施加弹性恢复。在本示例中,当芯构件17相对于车架5沿轴线Y19移动离开基准轴向位置时,第一弹性构件22施加与轴线Y19平行的横向力。该横向力是所述弹性恢复的第一分量。当构件17从基准轴向位置向左移动时,由第一弹性构件22施加的力指向右。当构件17从基准轴向位置向右移动时,由第一弹性构件22施加的力指向左
如图1和图2中所示,第一弹性构件22优选包括两个相对的横向弹性构件22A和22B,即,右弹性构件22A和左弹性构件22B。在本示例中,每个构件22A和22B被实施为螺旋压缩盘簧。然而,可以替代地使用任何合适的轴向弹性构件,例如一个或多个蝶形弹簧垫圈。所述横向弹性构件22A和22B中的每一个均介于相应的以下部件之间:
-车架5的车架横向止动件,其都设置在梁6的顶部处,以及
-芯构件17的芯横向止动件,其设置在芯构件17的任一横向侧。
换句话说,芯构件17以及构件22A和22B横向地位于所述车架横向止动件之间。
优选地,构件22A和22B与轴线Y19同轴。
在所示出的示例中,所述车架横向止动件由接头19的两个支撑部24A和24B形成,而所述芯构件横向止动件由套筒20的侧向端部25A和25B形成。
第一弹性构件22具有对凸缘10A和10B的防滚功能。如在本示例中,本发明使得可以通过被构造成节省横向空间且比扭杆更容易调节和维护的弹性构件来实现防滚功能。
如图3上最佳地可见,阻尼器21包括与第一弹性构件22分离的第二弹性构件23,该第二弹性构件23沿第二自由度(在该示例中为旋转R19)施加所述弹性恢复的第二分量,以使芯构件17回到该第二自由度的自由度基准位置。弹性构件23优选被构造成用于仅沿第二自由度施加弹性恢复。在本示例中,当芯构件17相对于车架5绕轴线Y19旋转离开基准角位置时,第二弹性构件23相对于车架5绕轴线Y19在芯构件17上施加扭矩。当构件17从基准角位置沿第一旋转方向旋转时,由第二弹性构件23施加的扭矩指向与第一旋转方向相反的第二旋转方向。当构件17从基准角位置沿第二方向旋转时,由第二弹性构件23施加的扭矩指向第一方向。
优选地,第二弹性构件23包括单个切向弹性构件26,该单个切向弹性构件26介于芯构件17与车架5之间,以抵抗芯构件17离开所述基准角位置的旋转。切向弹性构件26与轴线Y19相切地(即,正交地)延伸。
在本示例中,切向弹性构件26包括:
-上铰链27,其围绕平行于轴线Y19的轴线将切向弹性构件26以可旋转方式连接到芯构件17;
-下铰链28,其围绕平行于轴线Y19的轴线将切向弹性构件26以可旋转方式连接到车架5的梁6的底部;
-轴向延伸臂29,其沿着横过铰链27和28的两个轴线的轴线T26以刚性且可伸缩的方式连接铰链27和28;以及
-压缩弹簧30,其被同轴地围绕臂29安装,并介于铰链27和28之间。
归功于本发明,第二弹性构件23自身确保了两个凸缘10A和10B的独立悬挂。因此,与需要两个或更多在空间上分开的装置以独立地悬挂凸缘10A和10B的情况相比,简化了调节和维护,同时节省了空间。
第一弹性构件22和第二弹性构件23允许通过调节该构件22而独立地调节防滚功能,并且允许通过调节该构件23而独立地调节凸缘10A和10B的独立悬挂,这使得系统2非常易于调节。
作为系统2的附加或替代,基于根据本发明的补充悬挂系统,驾驶室3的后部可以相对于底盘4被悬挂。可替代地,可以通过根据本发明的一个悬挂系统(例如在驾驶室的前部或后部处)以及另一个系统(它可以是将驾驶室连接到底盘的简单的横向铰链,或包括进一步的减震功能或防滚功能的更复杂的系统,等等)使驾驶室3相对于底盘4被悬挂。
在本发明的其他实施例中,可以选择两个其他的不同的自由度以用于芯构件相对于车架的移动性,例如,沿坐标系XYZ的两个相应的不同轴线的两个独立的平移。取决于对于芯构件17所选择的第一自由度和第二自由度,将使用除了所描绘的铰链36A、36B、38A和38B之外的其他连接。
在本发明的另一个实施例中,第一弹性构件可以由单个弹性构件组成,或者可以由多于两个的分开的弹性构件组成。
在本发明的另一个实施例中,第二弹性构件可以由两个或更多个分开的弹性构件组成。
在本发明的范围内,与所示出的示例相比,左和右可以反过来。
Claims (14)
1.用于陆地车辆(1)的驾驶室(3)的悬挂系统(2),所述悬挂系统(2)包括:
车架(5),所述车架(5)被构造成固定地连接到所述陆地车辆(1)的底盘(4);
第一凸缘(10A),所述第一凸缘(10A)位于所述悬挂系统(2)的第一横向侧(8A),并且被构造成固定地连接到所述驾驶室(3),所述第一凸缘(10A)能够相对于所述车架(5)移动并且相对于所述车架(5)限定第一绝对基准位置;
第二凸缘(10B),所述第二凸缘(10B)位于所述悬挂系统(2)的第二横向侧(8B),并且被构造成固定地连接到所述驾驶室(3),所述第二凸缘(10B)能够相对于以下部件移动:
所述车架(5),所述第二凸缘(10B)相对于所述车架(5)限定第二绝对基准位置,和
所述第一凸缘(10A),所述第二凸缘(10B)相对于所述第一凸缘(10A)限定相对基准位置;以及
芯构件(17),所述芯构件(17):
通过所述悬挂系统(2)的芯接头(19)连接到所述车架(5),使得所述芯构件(17)仅能够沿第一自由度(M19)和第二自由度(R19)相对于所述车架(5)移动,并且
通过阻尼器(21)连接到所述车架(5),所述阻尼器(21)相对于所述车架(5)在所述芯构件(17)上施加弹性恢复,以使所述芯构件(17)相对于所述车架(5)回到所述第一自由度(M19)的第一自由度基准位置并回到所述第二自由度(R19)的第二自由度基准位置;
其中,所述第一凸缘(10A)和所述第二凸缘(10B)各自的位置通过所述悬挂系统(2)的第一杆(32A)和第二杆(32B)被机械地关联到所述芯构件(17)的位置,所述第一杆(32A)将所述第一凸缘(10A)连接到所述芯构件(17)并且所述第二杆(32B)将所述第二凸缘(10B)连接到所述芯构件(17),使得:
当所述第一凸缘(10A)处于所述第一绝对基准位置并且所述第二凸缘(10B)处于所述第二绝对基准位置时,所述芯构件(17)处于所述第一自由度基准位置和所述第二自由度基准位置;
当所述第二凸缘(10B)被定位成相对于所述第一凸缘(10A)离开所述相对基准位置时,所述芯构件(17)被定位成离开所述第一自由度基准位置;并且
当所述第一凸缘(10A)被定位成离开所述第一绝对基准位置和/或当所述第二凸缘(10B)被定位成离开所述第二绝对基准位置时,所述芯构件(17)被定位成离开所述第二自由度基准位置。
2.根据权利要求1所述的悬挂系统(2),其中,所述芯接头(19)被构造成使得:
所述第一自由度(M19)是平行于所述悬挂系统(2)的基准轴线(Y19)的平移,所述基准轴线(Y19)垂直于所述悬挂系统(2)的正中平面(P5)且相对于所述车架(5)固定,所述第一横向侧(8A)和所述第二横向侧(8B)分别位于所述正中平面(P5)的任一侧;并且
所述第二自由度(R19)是绕所述基准轴线(Y19)的旋转。
3.根据权利要求2所述的悬挂系统(2),其中,所述悬挂系统(2)包括:
第一杆-芯铰链(38A),所述第一杆-芯铰链(38A)将所述第一杆(32A)仅围绕与所述基准轴线(Y19)垂直的第一芯轴线(Y38A)可旋转地连接到所述芯构件(17);和
第二杆-芯铰链(38B),所述第二杆-芯铰链(38B)将所述第二杆(32B)仅围绕与所述基准轴线(Y19)垂直的第二芯轴线(Y38B)可旋转地连接到所述芯构件(17)。
4.根据权利要求2或3所述的悬挂系统(2),其中,所述悬挂系统(2)包括:
第一杆-凸缘铰链(36A),所述第一杆-凸缘铰链(36A)将所述第一杆(32A)仅围绕第一凸缘轴线(Y36A)可旋转地连接到所述第一凸缘(10A),所述第一凸缘轴线(Y36A)平行于所述基准轴线(Y19);以及
第二杆-凸缘铰链(36B),所述第二杆-凸缘铰链(36B)将所述第二杆(32B)仅围绕第二凸缘轴线(Y36B)可旋转地连接到所述第二凸缘(10B),所述第二凸缘轴线(Y36B)平行于所述基准轴线(Y19)。
5.根据权利要求4所述的悬挂系统(2),其中,所述悬挂系统(2)还包括:
第一臂(12A),所述第一臂(12A)位于所述第一横向侧(8A),并且包括:
第一臂-驾驶室铰链(15A),所述第一臂-驾驶室铰链(15A)将所述第一臂(12A)以可旋转方式连接到所述第一凸缘(10A),和
第一臂-底盘铰链(14A),所述第一臂-底盘铰链(14A)将所述第一臂(12A)以可旋转方式连接到所述车架(5),所述第一臂-底盘铰链(14A)和所述第一臂-驾驶室铰链(15A)允许围绕彼此平行的各自的横向轴线(Y14A,Y15A)旋转;以及
第二臂(12B),所述第二臂(12B)位于所述第二横向侧(8B),并且包括:
第二臂-驾驶室铰链(15B),所述第二臂-驾驶室铰链(15B)将所述第二臂(12B)以可旋转方式连接到所述第二凸缘(10B),和
第二臂-底盘铰链(14B),所述第二臂-底盘铰链(14B)将所述第二臂(12B)以可旋转方式连接到所述车架(5),所述第二臂-底盘铰链(14B)和所述第二臂-驾驶室铰链(15B)允许围绕彼此平行的各自的横向轴线(Y14B,Y15B)旋转。
6.根据权利要求5所述的悬挂系统(2),其中,当所述芯构件(17)处于所述第一自由度基准位置和所述第二自由度基准位置时,所述第一臂-底盘铰链(14A)和所述第二臂-底盘铰链(14B)各自的所述横向轴线(Y14A,Y14B)与所述第一杆-凸缘铰链(36A)和所述第二杆-凸缘铰链(36B)各自的所述第一凸缘轴线(Y36A)和第二凸缘轴线(Y36B)同轴。
7.根据权利要求1-3中的任一项所述的悬挂系统(2),其中,所述第一杆(32A)和所述第二杆(32B)从所述芯构件(17)到所述第一凸缘(10A)和所述第二凸缘(10B)彼此远离地定向。
8.根据权利要求2或3所述的悬挂系统(2),其中,所述阻尼器(21)至少包括:
第一弹性构件(22),所述第一弹性构件(22)沿所述第一自由度(M19)施加所述弹性恢复的第一分量,以使所述芯构件(17)回到所述第一自由度基准位置;和
与所述第一弹性构件(22)分离的第二弹性构件(23),所述第二弹性构件(23)沿所述第二自由度(R19)施加所述弹性恢复的第二分量,以使所述芯构件(17)回到所述第二自由度基准位置。
9.根据权利要求8所述的悬挂系统(2),其中,所述第一弹性构件(22)包括至少一个横向弹性构件(22A,22B),所述至少一个横向弹性构件(22A,22B)介于所述芯构件(17)与所述车架(5)之间,平行于所述基准轴线(Y19)。
10.根据权利要求9所述的悬挂系统(2),其中设置有两个相对的横向弹性构件(22A,22B),所述横向弹性构件(22A,22B)中的每一个横向弹性构件介于所述车架(5)的相应的车架横向止动件(24A,24B)与所述芯构件(17)的相应的芯横向止动件(25A,25B)之间。
11.根据权利要求8所述的悬挂系统(2),其中,所述第二弹性构件(23)包括至少一个切向弹性构件(26),所述至少一个切向弹性构件(26)介于所述芯构件(17)与所述车架(5)之间并且与所述基准轴线(Y19)相切地延伸。
12.根据权利要求11所述的悬挂系统(2),其中,所述切向弹性构件包括:
上铰链(27),所述上铰链(27)将所述切向弹性构件(26)围绕与所述基准轴线(Y19)平行的轴线可旋转地连接到所述芯构件(17);
下铰链(28),所述下铰链(28)将所述切向弹性构件(26)围绕与所述基准轴线(Y19)平行的轴线可旋转地连接到所述车架(5);
可延伸的臂(29),所述可延伸的臂(29)将所述上铰链(27)连接到所述下铰链(28);以及
压缩弹簧(30),所述压缩弹簧(30)介于所述上铰链(27)与所述下铰链(28)之间。
13.陆地车辆(1),所述陆地车辆(1)包括驾驶室(3)、底盘(4)和根据前述权利要求中的任一项所述的悬挂系统(2),所述第一凸缘(10A)和所述第二凸缘(10B)被固定地连接到所述驾驶室(3),所述车架(5)被固定地连接到所述底盘(4)。
14.根据权利要求13所述的陆地车辆(1),其中,所述陆地车辆(1)为公路牵引车。
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