CN113518723A - 用于重型车辆的悬架系统 - Google Patents

Abstract

一种用于重型车辆(1)的悬架系统(5)，重型车辆(1)设置有与由各自的车轴(4)成对承载的多个车轮(3)连接的车架(2)，对于车辆(1)的每个侧部，悬架系统(5)包括第一上部连接元件(6a)和第一下部连接元件(6b)以及第二上部连接元件(7a)和第二下部连接元件(7b)，所述连接元件(6，7)中的每个连接元件在该连接元件的端部处借助于各自的可移动连接件(11，12，14，15)分别与车轴(4)中的一个车轴连接以及与由车架(2)可移动地承载的稳定杆(10)连接，可移动连接件(11，12，14，15)中的至少一个可移动连接件围绕彼此垂直的三个轴线自由旋转。

Description

用于重型车辆的悬架系统

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2019年2月19日提交的意大利专利申请no.102019000002405的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及车辆悬架系统，特别涉及用于重型车辆的“串联”悬架系统。

背景技术

重型车辆——特别是在诸如矿山或种植园的恶劣条件下使用的用于重型运输的车辆——的悬架需要足够结实，同时需要确保诸如阻尼、刚度和重量的特征，以一项车辆能够轻松驾驶。

为了满足该需求，在专利BR1020160148936中开发和公开了改进的悬架系统。

该悬架系统是“串联”悬架系统，即车辆的两个车轴彼此连接并通过悬架系统本身与车辆的车架连接的系统。

基本上，对于两个车轴的每个右侧部和左侧部，描述的悬架系统包括一对连接元件，每个连接元件在该连接元件的端部分别与车轴中的一个车轴连接以及与通过车辆的车架以可移动的方式承载的稳定杆连接，所述端部借助于可移动连接件连接至各自的元件。

这种类型的系统确保了悬架系统在阻尼和刚度方面具有非常好的性能，这使得车辆容易被驾驶。这种具有非常好的悬架性能的系统尤其可以用于极重的车辆和/或困难的道路，例如越野道路，尽管该系统的重量有限。此外，由于该悬架的元件很容易制造且彼此相同，所以该系统经济且易于组装。

然而，连接元件与车轴和/或车架之间的可移动连接件在车辆使用期间具有磨损和断裂的趋势。此外，可移动连接件不能用于具有不同姿态的车辆并且需要相应地重新设计。

因此，需要有能够解决以上讨论的问题的重型车辆的悬架系统。

本发明的目的是为了满足以上讨论的需求。

发明内容

通过根据所附权利要求的悬架来实现上述目标。

附图说明

参照附图，在对优选实施方式的以下详细描述进行熟读之后将最好地理解本发明，该优选实施方式通过非限制性示例的方式提供，在附图中：

·图1是示出包括车架和根据本发明的悬架系统的车辆的立体图；

·图2是示出根据本发明的悬架系统的立体图；

·图3是示出根据本发明的悬架系统的立体图，为了更清晰而移除了一些零件；

·图4是示出根据本发明的悬架系统的一部分的放大的立体图；

·图5A是根据本发明的悬架系统的连接元件的示意性横截面图；以及

·图5B是图5A的元件的替代性实施方式的示意性横截面图。

具体实施方式

图1示出了车辆1，该车辆包括基本上包括一对纵向构件2a、2b的已知车架2以及由各自的车轴4成对承载的多个车轮3。

车辆1还包括根据本发明的悬架系统5，该悬架系统构造成将至少两个车轴4连接至车架2，如下文所述。

目前，将参照悬架系统5的一个单一侧部，例如悬架系统5相对于沿着车辆1的纵向轴线A的驾驶方向的右侧部，如图2中所示。

悬架系统5基本上包括两对连接元件6、7，分别是第一上部连接元件6a和第一下部连接元件6b以及第二上部连接元件7a和第二下部连接元件7b，连接元件中的每个连接元件都分别在其端部的第一个端部处与车轴4中的一个车轴连接，并且在与第一端部相反的第二端部处与通过车架2以可移动的方式承载的稳定杆10连接。

连接元件6、7的端部的这些连接件是可移动连接件，如下文所述，以及根据本发明，这些连接件中的至少一个连接件具有围绕彼此垂直的三个轴线旋转的可能性，特别是围绕与轴线A平行的轴线A'、围绕竖直轴线B以及围绕与轴线A'和轴线B垂直的轴线C。

在左侧部——正如人们从图2中可以部分推断出并在图3中可以更好地看到的那样，悬架系统5相对于右侧部为镜面状，具有交错结构。这意味着，如果在一个侧部，例如在右侧部，连接元件6、7的端部，例如第一后上元件6a，与车轴4连接，在左侧部，第二后连接元件7a的端部在上部位置与车轴4连接，这同样适用于侧部和位置的所有四个组合。

每个第一上部连接元件6a和第一下部连接元件6b有利地包括金属扭力杆9。参照一个单一稳定杆9，例如第一上部连接元件6a的稳定杆9，其包括第一端部9a以及第二端部9b，该第一端部9a借助于第一可移动连接件11以可移动的方式连接至上部稳定杆10a，该上部稳定杆10a被支承以便其可以围绕该上部稳定杆10a的与车轴4平行的纵向轴线C'在侧部构件8a、8b之间自由旋转，该第二端部9b借助于第二可移动连接件12以可移动的方式连接至车轴4。

类似地，每个第二上部连接元件7a和第二下部连接元件7b有利地包括金属推力轴承杆13。参照一个单一推力轴承杆13，例如第二下部连接元件7b的推力轴承杆13，其包括第一端部13a以及第二端部13b，该第一端部13a借助于第一可移动连接件14以可移动的方式连接至下部稳定杆10b，该下部稳定杆10b被支承以便其可以围绕该下部稳定杆10b的与车轴4平行的纵向轴线C'在侧部构件8a、8b之间自由旋转，该第二端部13b借助于第二可移动连接件15以可移动的方式连接至车轴4。

根据本文描述的实施方式，第二可移动连接件是设置有全部旋转自由度的连接件，而可移动连接件11、14和15是具有一个单一旋转度的铰链。特别地，可移动连接件11、14和15是允许各自的端部围绕下述旋转轴线旋转的铰链：这些旋转轴线彼此平行并垂直于车辆的纵向轴线A。这些铰链有利地是金属元件之间的铰链或借助于衬套获得的铰链。

如上所述，第二可移动连接件12构造成允许扭力杆9的各自的端部9b围绕上述轴线A'、B、C的完全旋转自由度。

特别地，所述可移动连接件12包括球形接头13，该球形接头由支承件14承载，该支承件14借助于铰链15连接至车轴4以便自由旋转。铰链15有利地允许支承件14围绕垂直于各自的车轴4的纵向轴线的轴线A'旋转。

图5A、图5B示出了用于车辆的不同姿态的所述可移动连接件12的两个实施方式。除了支承件14的高度和制造铰链15的方式，所述可移动连接件12彼此相同，如下文所述。

在两个实施方式中，球形接头13包括滚动球体16，该滚动球体容纳在扭力杆9的端部9b处获得的专用开口17内。球形接头13还包括锚固部分18，该锚固部分18连接至滚动球体16并且优选地与该滚动球体16一起制造成一个单件。

锚固部分18从滚动球体16朝向车轴4竖直延伸到支承件14内形成的孔19内，该孔具有使得与锚固部分18的外部形状互补的尺寸。

锚固部分18构造成与支承件14一起限定可逆的机械联接。特别地，在本文描述的实施方式中，锚固部分18在内部限定了螺纹座部21，该螺纹座部21构造成与螺纹元件22配合。特别地，螺纹元件22构造成穿过孔19的底壁19a，穿过在支承件14中相对于壁19a在孔19相反侧形成的孔23。

支承件14基本上具有棱柱形状，优选地制成一个单件并且由诸如钢的金属材料制成。支承件14由车轴4借助于铰链15以可移动的方式承载，该铰链15在一对凸缘24之间形成，该对凸缘24在车轴4外侧沿竖直方向延伸并且彼此间隔开一定的距离以允许支承件14以间隙的方式插入。

根据图5A的实施方式，支承件14在竖直方向上的延伸比图5B的支承件14更多，此外，支承件14还包括穿过整个支承件14并与孔19和孔23垂直的通孔25。该孔25与一对孔26同轴，各个孔26在凸缘24中的一个凸缘中形成。

孔25和孔26构造成在内侧容纳销27，该销27限定外表面，其被设计成以相对于主体14滑动的方式配合，因此建立铰链15。销27有利地包括延伸通过凸缘24中的一个凸缘的端部部分27a，所述端部部分27a优选地有螺纹并且构造成与螺母28配合以便将销27固定至凸缘24。

根据图5B的实施方式，如上所述，支承件14在竖直方向上的延伸比图5B的支承件14更少，并且支承件14包括在支承件14内侧垂直于孔19和孔23延伸的一对盲孔31。就像图5A的情况一样，凸缘24设置有穿过凸缘24的通孔26。

在这种构型中，铰链15由包括中间螺纹部分32a以及端部部分32b的一对销32限定，该中间螺纹部分32a构造成与在孔26内侧获得的各自的螺纹配合，该端部部分32b构造成以滑动的方式容纳在支承件14的孔31内。

根据本发明的又一方面，扭力杆9具有沿着扭力杆9的纵向轴线S变化的横截面。

特别地，扭力杆9具有横截面，优选地具有基本上梯形形状的横截面，该横截面沿着轴线D从第一端部9a处具有最大值的横截面面积变化到第二端部9b处具有最小值的横截面面积。特别地，从侧部看扭力杆9，扭力杆9的上部边缘和下部边缘从端部9a开始到端部9b彼此更加靠近，同样，沿轴向方向看扭力杆9，扭力杆9的右边缘和左边缘从端部9a开始到端部9b彼此更加靠近。

上述悬架系统5的实施方式以如下方式起作用。

当车轮1朝向车辆的车架2受力时，或车辆的车架2朝向车轮1受力时，构成悬架的元件允许这些压力被阻尼，因此防止这些负荷被传递至车架2，并且因此，被传递至车辆以及被传递至车辆的驾驶员。

特别地，尽管重量有限，上述元件的形状和相对位置允许在所有动态条件和/或位置下有理想的阻尼。

更详细地，推力轴承杆13允许车轴4沿着车辆的纵向轴线A的运动受到限制，而两个车轴4与车架2之间的扭力杆9与稳定杆10之间的连接件导致了扭矩在垂直于轴线A的其他两个轴线方向上作用。

由于连接件12具有全部旋转自由度的事实，因此在该区域有可能具有较小的压力负荷，从而具有较长的连接时间和减少的稳定杆的厚度。

由于以上原因，根据本发明的悬架系统5的优点是明显的。

由于使用可以围绕所有旋转轴线旋转的可移动连接件12，由剩余的金属连接件支承了较大的负荷，因此，能够持续更长时间。

此外，该较小负荷的状态允许在可移动连接件12的端部处的扭力杆9的横截面的减小，从而使得悬架系统5重量更轻、制造成本更小。

一般而言，尽管保持较低制造成本和较小重量，但悬架系统5的结构可以承受较大负荷，同时确保车辆在不利的道路状况中的良好驾驶性。

此外，具有总旋转自由度的可移动连接件12的特定构型允许相同的车轴4和相同的悬架系统5用于车辆的不同姿态，由于大量生产彼此相同的元件，因此改变唯一支承体14随之节省成本。

最后，可以对根据本发明的悬架系统5进行改变和变型，但不超出所附权利要求中阐述的保护范围。

例如，可以根据本文要求保护的内容改变本文描述的可移动连接件以及连接元件6和7的形状。

另外，根据车辆的类型和吨位，可以存在比以上描述的元件更多的元件。

Claims (12)

1.一种用于重型车辆(1)的悬架系统(5)，所述重型车辆(1)设置有与由各自的车轴(4)成对承载的多个车轮(3)连接的车架(2)，对于所述车辆(1)的每个侧部，所述悬架系统(1)包括第一上部连接元件(6a)和第一下部连接元件(6b)以及第二上部连接元件(7a)和第二下部连接元件(7b)，所述连接元件(6，7)中的每个连接元件在连接元件的端部处借助于各自的可移动连接件(11，12，14，15)分别与所述车轴(4)中的一个车轴连接并且与由所述车架(2)可移动地承载的稳定杆(10)连接，所述可移动连接件(11，12，14，15)中的至少一个可移动连接件围绕彼此垂直的三个轴线自由旋转

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一连接元件(6)包括扭力杆(9)。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述第二连接元件(7)包括推力轴承杆(13)。

4.根据前述权利要求中的一项所述的系统，其中，剩余的所述可移动连接件(11，14，15)包括铰链，所述铰链允许所述连接元件(6，7)的各自端部围绕全部彼此平行的轴线旋转。

5.根据前述权利要求中的一项所述的系统，其中，所述至少一个可移动连接件(12)包括由所述车辆(1)的各自车轴(4)借助于铰链(15)可移动地承载的支承体(14)所承载的球形接头(16)。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述至少一个可移动连接件(12)包括由所述车辆(1)的各自车轴(4)借助于铰链(15)可移动地承载的支承体(14)所承载的球形接头(16)。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述球形接头(16)能够可逆地连接至所述支承体(14)。

8.根据权利要求5至7中的一项所述的系统，其中，所述支承体(14)与所述车轴(4)之间的所述铰链(15)包括销(27)，所述销(27)穿过所述支承体(14)并可逆地固定至所述车轴(4)。

9.根据权利要求5至7中的一项所述的系统，其中，所述支承体(14)与所述车轴(4)之间的所述铰链(15)包括一对销(32)，所述销(32)构造成盲插入到所述支承体(14)中，所述销(32)可逆地固定至所述车轴(14)。

10.根据权利要求2至9中的一项所述的系统，其中，所述扭力杆(9)具有沿着所述扭力杆的纵向轴线变化的横截面。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述横截面从与所述稳定杆(10)连接的端部(9b)处的最大到与所述车轴(4)连接的端部(9a)处的最小值变化。

12.一种重型车辆(1)，所述重型车辆设置有与由各自的车轴(4)成对承载的多个车轮(3)连接的车架(2)，所述车轴(4)借助于根据前述权利要求所述的悬架系统连接至所述车架(2)。

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