CN1777518A - 用于车辆的车轮悬架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆悬架，该悬架包括沿车辆纵向成对地安装在车辆两侧的板簧组件，还包括安装在车辆的至少一个车桥上的至少一个减振装置。悬架具有板簧组件的中心部分，其中板簧组件可转动的安装在固定在车辆上的连接装置上，每个板簧组件的端部可移动地连接在车辆上，其中每个板簧组件的至少一端支撑车桥和减振装置。

Description

用于车辆的车轮悬架

技术领域

本发明涉及用于车辆的车轮悬架，特别是包括板簧的重型车辆的车轮悬架。

背景技术

带有板簧的悬架通常用于重型车辆，特别是用于由纵梁构成车架的车辆。通常使两个或多个板簧组装成板簧组件，并将其端部连接在车架的下侧。为了使安装在组件中心的车桥可以弹性运动，组件的一端可移动地安装在车架上，板簧可在纵向方向上移动。

传统的这种悬架需要在车架上设置两个连接点。这就产生一个问题，即需要设置其他部件和装置，且这些部件必须安装在车架周围。该问题在前悬架上尤为突出，悬架和转向系部件必须为发动机留出空间。该问题在具有双前桥的车辆上也很突出，其中两个板簧组件支撑具有两个桥的双后桥悬架。对于具有双后桥悬架的车辆，由于板簧的不同刚度使得前轮前束产生问题。通常，传统的具有板簧的悬架还需要支撑在反作用臂和连杆臂上。附加到悬架上的这些部件中的每一个都增加了车辆的重量。

在板簧组件中心安装车桥的传统解决方案增加了新的问题。举例说明，在车辆制动时轮轴轴承壳体趋于转动(已知为卷绕刚度)，从而出现弧形。

发明内容

因此本发明的目的就是提供一种悬架，其安装容易且结构紧凑，其可消除制动转向和车桥角度的其他问题。在关于这种悬架的权利要求1中通过技术特征说明了这种方案。

本发明的一个优选实施例涉及一种车辆悬架，该悬架包括沿车辆纵向成对地安装在车辆两侧的板簧组件，还包括安装在车辆和至少一个车桥之间的至少一个减振装置。每个板簧组件的中心部分都可转动地安装在固定在车辆上的连接装置上，每个板簧组件的端部都可移动地连接在车辆上。每个板簧组件的至少其中一个端部支撑车桥，减振装置用于抵消每个板簧组件的至少部分移动。

减振装置可由安装在车桥上板簧组件的至少一个端部的至少一个传统空气弹簧构成，或可选择地由相应地安装在车架下侧的橡胶减震器或橡胶塞构成。但是也可使用其他类型的减震器，例如气压或液压筒式减震器。

每个板簧组件都包括至少两个单个板簧，其中在每个板簧组件中的板簧的各个端部形成平行四边形。每个板簧组件的板簧优选地沿着板簧组件的整个长度彼此间隔预定距离。这使得组件中的板簧的端部和在车辆上的连接点保持分开。当车辆静止时，所述距离在空载状态基本上为常数。然而安装板簧组件是为了抵消弹簧加载时产生的距离变化。

悬架的连接装置可由摇杆构成，其中形式为板簧组件的弹簧装置至少包括两个悬置的单个板簧。板簧组件悬挂在摇杆上或紧密接近其中心部分，在所述中心部分的板簧连接点两侧形成平行四边形。因此板簧组件形成两个平行四边形。实际上，板簧成对地布置形成平行四边形，它们可充当各个车桥的弹簧装置和反作用臂。通过将至少一个空气弹簧安装在板簧组件的至少一端，可使用较薄的单个板簧，不会影响板簧组件的弹簧刚度。

根据本发明的连接装置，板簧组件只需要一个连接点。通过消除一个连接点，使空间放大，这对于设计发动机、驾驶室、前翼子板的安装以及变形区域是有利的。

根据另一个实施例，悬架包括具有转向轮的刚性或单个前桥。这种车桥可安装在板簧组件的前或后端。在这种情况下，减振装置可安装在前桥上。

根据另一个实施例，悬架包括具有转向轮的两个前桥。这两个车桥可安装在板簧组件的前和后端。在这种类型的双后桥悬架中，上述类型的减振装置可安装在每个前桥上。根据本发明的这个实施例，车桥安装在板簧组件的两端，其中至少一个空气弹簧或橡胶塞安装在两端。实际上，在两个车桥的悬架上应用单个板簧组件，两车桥装置的整个长度是标准装置的一半。通过在前和后桥上使用相同的板簧组件，以及使板簧组件充当反作用臂，可减少悬架的部件数量。

根据本发明的悬架可具有一个或多个刚性车桥、具有单个悬挂车轮的车桥、或其组合。可通过使用相对于车架纵轴安装在其各自转向节相对侧的支撑臂来实现分开的悬架。该支撑臂可固定在各自的车架梁上或与车架梁相连的副车架上。每个转向节都还可被至少一个支撑臂和一个横连杆的组合支撑着。对于具有刚性前桥的悬架来说，还通过稳定器或稳定器杆(例如潘哈型(Panhard type))来承载横向力。根据一可选择的实施例，还可使用双横连杆，以减少车轮倾斜的改变，还可减少外倾变化。

本发明的悬架可提高舒适性、均匀分布载荷和作用较小的重力在车架上。通过本发明可以抵消在制动时轮轴轴承壳体由于制动而产生的转动(还指卷绕运动)，以及轮轴倾斜(还指后倾角)的变化。

通过消除本发明悬架的横拉杆和横拉杆臂，可消除由于车桥的不同刚度和不同的车桥几何形状导致的车轮前束的变化。

通过方向盘操纵转向系统，方向盘的转动通过可转动的轴传递到转向器。转向系统还可包括一对转向摇臂，转向摇臂优选地为机械连接以将转向器的运动从车架的一侧传递到另一侧。每个转向摇臂都通过连杆臂和转向摇臂以传统方式与转向节相连。每个转向节都可转动地安装在车桥或各自支撑臂远离车架的端部上，用于支撑轮轴轴承和车轮。于是预定的方向盘偏转产生预定的转向，其等于方向盘的偏转，关于车轮、根据阿克曼原理、车辆在内车轮的转弯半径稍微大于外车轮的车轮转角。对于上述的包括具有两个转向轮对的双后桥悬架的实施例，必须考虑前和后轮轴之间的距离。

通过使转向轴定位在任意位置而不会改变或变更转向系统或悬架中的其他部件，可简化转向系统。通过将转向摇臂定位在车架两侧，可取消横拉杆和横拉杆臂。传统地、相对重的转向杆被薄的、轻的转向轴所替代。较轻的轴和用于传递转向系统运动的连接装置还可以在驾驶室和底盘之间具有简单的、易变形的连接装置。

附图说明

下面结合附图通过几个不同的实施例详细说明本发明，其中：

图1是根据本发明一实施例的形式为中空管状桥的前桥的悬架前视图；

图2是图1所示悬架的侧视图；

图3是根据本发明一可选择实施例的具有双前桥的悬架侧视图；

图4是图3所示悬架的前视图；

图5是根据本发明另一个实施例的独立悬架的前视图；

图6是根据本发明另一个实施例的独立悬架的前视图；

图7根据本发明另一个实施例的具有副车架的独立悬架的前视图；

图8是具有根据本发明悬架的车架的透视图。

具体实施例

图1表示车架为两个纵梁1、2(此时为一对U形梁)的车辆的悬架。梁的下部位于一对形式为空气弹簧3、4的减振装置上。每个空气弹簧3、4都安装在板簧组件5、6的一端上，每个板簧组件都包括一对平行的板簧5′、5″、6′、6″。板簧组件5、6沿梁1、2的纵向安装，且板簧5′、5″和6′、6″彼此基本等距地成对布置。当车辆静止时，该距离在空载状态基本为常数。然而，安装板簧组件是为了在弹簧加载时抵消改变的距离。

板簧组件5、6支撑着相对于梁1、2的纵轴横向布置的刚性桥11。根据图1和2所示的实施例，从车辆纵向看，桥11固定在每个板簧组件的前端。桥11用于转向轮13、14(虚线所示)且具有一对转向节15、16，转向节可绕着位于桥11外端17、18的相应轴X1、X2转动。悬架还包括转向传动机构19，下文将会结合图2详细说明。转动运动可通过传统的连杆臂系统、或直接通过机械连接地转向摇臂传递到位于车架相对侧的车轮(参见图4)。

图2是从车辆右侧看到的图1所示悬架的侧视图。如图所示，板簧组件与固定件20相连，固定件20的上端固定在梁2上，其下端具有用于连接板簧组件的连接点。下部连接点由安装在固定件20和板簧组件6之间的销21构成，从而允许板簧组件6相对于固定件20绕着销21转动。销21垂直于板簧的垂直平面。板簧组件6连接在其中心部位，板簧通过上板22′和下板22″固定，上板和下板分别抵靠在板簧组件的上下侧。板22′、22″通过多个端部具有可张紧螺母的拉杆23固定在一起。拧紧螺母会使板22′和22″连接在一起并锁定板簧6′、6″使其抵靠在距离元件24上，距离元件位于板簧之间且具有销21的安装部。该距离元件的厚度等于板簧6′、6″之间所需的距离，且在抵靠板簧的表面上具有可压缩、减振层。

车桥11安装在板簧组件的前端25。在这种情况下，每个板簧6′、6″的前和后端25、26都为吊环，螺栓27′、27″、28′、28″穿过该吊环。在板簧组件的前端25，贯穿螺栓27′、27″连接在车桥11的固定件29上。在固定件29安装且牢固地绕着车桥11固定之后，螺栓27′和27″彼此保持固定距离地锁定在近似垂直的平面内，该垂直平面横向于车辆纵轴。螺栓27′、27″通过位于板簧组件25每侧的一对板(未示出)固定在适当位置，螺栓和板防止当桥11在垂直方向上发生弹性运动时两个板簧6′、6″端部之间的距离改变。如图2所示，已经拆掉了转向节16且用虚线表示空气弹簧4，从而可以清楚看出车桥11的安装方式。

在板簧组件的后端26，板簧6′、6″具有相同布置的贯穿螺栓28′、28″和板30。然而后端26通过支杆31连接在梁2上，支杆31分别在第一和第二旋转轴32、33可转动地连接在梁2和板30上。这种布置是为了防止板簧组件的后端在垂直方向上移动，同时限制由板簧6′、6″端部连接而成的平行四边形由于板簧移动而在水平方向上相对彼此的移动。

车辆还具有转向系统，方向盘(未示出)操纵该转向系统，方向盘的转动通过转动轴35、36、37传递到转向器34。转向系统还包括转向摇臂38，可选择地转向摇臂机械连接在位于车辆相对侧的相应臂(未示出)上，以将转向器的运动传递车架的另一侧。每个转向摇臂38都通过连杆臂39和转向摇臂40按传统方式连接在转向节16上。每个转向节15、16都可转动地安装在桥11远离车架的端部(参见图1)。

图3是双桥式(bogie type)悬架的侧视图，包括具有转向轮的两个车桥。在这种情况下，板簧组件与固定在梁2上的固定件20之间的连接已经在上面参见图2说明了。这里也是通过一对贯穿螺栓27′、27″将板簧6′和6″的端部连接到一对板(未示出)上，该板位于板簧组件前端25的两侧。这些板固定在安装部41上或与安装部41成一体，在安装部41的下侧安装着前桥42。安装在安装部41上侧和梁2之间的是形式为空气弹簧43的减振装置。在板簧组件的后端26，相应的贯穿螺栓28′和28″以及板固定在或与安装部44成一体，在安装部44的下侧安装着前桥45。安装在安装部44上侧和梁2之间的是形式为空气弹簧46的减振装置。根据该实施例，车桥42、45都是由刚性前桥构成的，根据空气弹簧的位置，前桥的横截面为T形，以便于安装。

当然可以将每个空气弹簧的减振装置更换为橡胶塞，其安装在车架下侧并与板簧组件的一端或两端相连。

已经结合图2说明了转向系统，与其不同的只是转向摇臂38控制前后连杆臂39′、39″和相应的转向摇臂40′、40″，以使两个车桥上的车轮转动。

在图2和图3所示的实施例中，板簧组件充当各自车桥的反作用臂。

图4是图3所示悬架的前视图，示出了前车桥42。由于该图是从板簧组件的前连接结构处截取的截面图，因此未示出前空气弹簧。由于板簧组件相同，即使在车架两侧成镜像关系，也只说明一侧悬架的板簧组件。

图中示出了固定件20相对于梁2的位置，以及销21如何可转动地连接到固定件20上。板簧组件与销21的连接(已经结合图2进行了说明)通过中心连接装置的上板22′示出。还可以看出板簧6′、6″的前端，其通过贯穿螺栓27′、27″连接到位于板簧组件两侧的板47、48上。如上所述，板47、48连接到安装车桥42的安装部41上。

如上所述通过转向器34操纵转向传动机构19。此外转向器34还具有第二输出轴49，其布置在转向器的相对侧。该轴49延伸穿过安装着转向器的梁2、横穿车架并穿过位于车辆相对侧的梁1。相同的转向传动机构19′布置在该侧以操纵转向节15。由于转向传动机构19′布置在车辆的相对侧，运动的传递是反向的。通过在转向器34的输出轴上布置例如差速齿轮(用34′表示)的传统方法，使轴49相对于转向摇臂38的旋转轴反向转动。可选择地，差速齿轮(用34″表示)可安装在转向传动机构19′的输入轴上。通过这种方式，操作转向器34可同时转动车辆的一个或两个车轮对，该车辆具有根据本发明的一个或两个前桥。

图5是图4所示悬架的前视图，其中用具有分开支撑臂的独立悬架代替刚性车桥(图4中的42)。在这种情况下，与图4所示的固定方式相同，板簧组件通过固定件20和销21固定。板簧组件的前端25的连接以及板簧6′、6″在安装部41(车桥或支撑臂安装在其上)上的安装也与图4所示方式相同。

根据该实施例，悬架包括一对独立的可移动的支撑臂51、52。每个支撑臂都可转动地连接到与车架相连的枢轴上，各自的枢轴和转向节布置在车辆中心纵轴的相对侧。例如，支撑臂52的一端连接在梁1下侧的枢轴53上，枢轴53平行于梁1延伸。支撑臂52在车架下方从梁1横向于车辆纵轴延伸。支撑臂52还连接在与梁2相连的安装部41上，其另一端连接在转向节16的安装端部上。相应地，支撑臂51可转动地连接在梁2下方的枢轴54上，并在车架和梁1的下方延伸到转向节15的端部。

图6表示上述图5所示的具有分开支撑臂的独立悬架。板簧组件与梁2的连接与图5所示方式相同。板簧6′、6″与支撑臂52的连接也与图5所示方式相同，也是使转向器34操纵转向传动机构19。

如上所述，支撑臂51和52的第一端分别可转动地连接在枢轴53和54上。根据该实施例，支撑臂53、54的外端通过万向节57、58分别连接在转向节55、56的下端。转向节55、56各自的上端通过横连杆59、60保持稳定，横连杆的内端可转动地连接到各自梁1、2的枢轴61、62上。横连杆还通过万向节63、64连接在各自的转向节上。上下万向节57、58和63、64必须允许在板簧运动时转向节垂直运动以及转向节绕着轴X3、X4的转动，并允许车轮转动，其中轴X3、X4延伸穿过各自的上下万向节63、57和64、58。两转向节55、56还具有成一体的转向摇臂65、66，其代替了上面图1所示的分开转向摇臂40。

上述横连杆优选地为已知的叉杆式(wishbone type)，其在每个梁上都具有两个连接点。

图7表示图6所示装置的可选择实施例。根据该实施例，副车架70安装在两梁1、2之间的下方。副车架的上端71、72安装在各自梁1、2的下侧。副车架70从梁1、2向下延伸并位于发动机M(虚线表示)的下方，发动机安装在梁之间的下方。副车架的作用是通过使各自支撑臂75、76的枢轴73、74(隐藏)位于副车架的下部以留给发动机M更多的空间。因此支撑臂可在不会进入发动机空间的情况下进行所需的弹性运动。因此发动机可定位在下方，同时降低了重心。

图8是图6所示悬架的透视图。该图清楚地表示出具有独立前后支撑臂51、52；51′、52′、横连杆60；60′、以及转向节55、56；55′、56′的双桥悬架。图中还示出如何将前后横连杆60；60′安装在各自梁1、2上的方法。还可以看出板簧组件的位置，其中该板簧组件的两个板簧6′、6″在车架纵轴两侧的各自梁上。

本发明不限于上述实施例和附图，各种改进都在下面权利要求限定的范围内。

Claims (13)

1.一种车辆的车轮悬架，该悬架包括沿车辆纵向成对地安装在车辆两侧的板簧组件(6，6′)，还包括与至少一个车桥一起安装在车辆上的至少一个减振装置，

其特征在于：每个板簧组件(6，6′)的中心部分都可转动地安装在固定在车辆上的连接装置上，

每个板簧组件的端部(25，26)都可移动地连接在车辆上，以及

每个板簧组件的至少其中一个端部(25，26)支撑一个车桥(11，42，45)。

2.根据权利要求1的车轮悬架，其特征在于：每个板簧组件都包括至少两个单个板簧(6，6′)。

3.根据权利要求2的车轮悬架，其特征在于：每个板簧组件(6，6′)都在连接装置和板簧端部(25′26)之间形成平行四边形。

4.根据权利要求3的车轮悬架，其特征在于：每个板簧组件(6，6′)的板簧都沿着板簧组件(6，6′)的整个长度彼此间隔预定距离地连接。

5.根据权利要求4的车轮悬架，其特征在于：每个板簧组件(6，6′)都构成各自车桥(11，42，45)的反作用臂。

6.根据权利要求1的车轮悬架，其特征在于：减振装置由位于板簧组件(6，6′)至少一个端部的至少一个空气弹簧(4，43，46)构成。

7.根据权利要求1的车轮悬架，其特征在于：减振装置由安装在车辆的板簧组件(6，6′)的至少一个端部的至少一个橡胶止动件构成。

8.根据权利要求1的车轮悬架，其特征在于：车轮悬架包括具有转向轮的前桥(11)。

9.根据权利要求8的车轮悬架，其特征在于：减振装置安装在前桥(11)上。

10.根据权利要求1的车轮悬架，其特征在于：车轮悬架包括具有转向轮的两个前桥(42，45)。

11.根据权利要求10的车轮悬架，其特征在于：减振装置(43，46)与每个前桥一起安装。

12.根据权利要求11的车轮悬架，其特征在于：减振装置由位于板簧组件(6，6′)两端(25，26)的至少一个空气弹簧(43，46)构成。

13.根据权利要求11的悬架，其特征在于：减振装置(43，46)由与板簧组件(6，6′)两端(25，26)一起安装在车辆上的至少一个橡胶止动件构成。

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