PL209112B1 - Wahacz do układu niezależnego zawieszenia samochodu i układ niezależnego zawieszenia samochodu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wahacz do układu niezależnego zawieszenia samochodu i układ niezależnego zawieszenia samochodu.

Znany jest układ zawieszenia kół samochodu, który stanowi zestaw części składowych łączących koła z nadwoziem samochodu i regulujących ich wzajemne przesunięcie w odpowiedzi na przyłożone siły.

Układ zawieszenia może być uważany jako sprężysty element mający właściwą sztywność względem wszystkich sześciu stopni swobody występujących pomiędzy kołami i nadwoziem samochodu taką, że spełnia wymagania, na przykład, zdolności do zapewniania dużych przemieszczeń kół w ogólnie pionowym kierunku. Układ zawieszenia do pojazdów drogowych najnowszych konstrukcji musi spełniać następujące funkcje: łączyć koła z nadwoziem samochodu w sposób sprężyście podatny w celu odizolowania użytkowników od nierówności i wybojów powierzchni drogi i reagować w odpowiednio sztywny sposób na sił y dział ają ce na koł a, zwł aszcza podczas kierowania i hamowania dla zapewnienia szybkiej i pewnej odpowiedzi na działania kierowcy.

Jednoczesne występowanie tych przeciwstawnych wymagań sprężystej podatności i sztywności zmusza producentów układów zawieszenia do poszukiwania rozwiązań kompromisowych, ale nie odnoszą satysfakcjonującego sukcesu w spełnianiu obu tych wymagań komfortu użytkownika i sterowania odpowiedzią samochodu.

W dokumencie FR 2691109 przedstawiono poprzeczny wahacz do tylnego niezależ nego ukł adu zawieszenia. Połączenie wahacza z członem poprzecznym jest uzyskane za pomocą promieniowo podatnego przegubu pomiędzy wahaczem i członem poprzecznym oraz za pomocą zastosowania pręta łączącego z jednej strony zamocowanego przegubowo do członu poprzecznego wokół tej samej osi obrotu co wahacz, a z drugiej strony do wahacza wokół osi równoległej do przegubu wahacza. W tym wahaczu elementy przegubowe są elementami do kontrolowania zachowania wahacza.

Dokument US 3693746 ujawnia wzdłużny wahacz i mający skrzydła, które rozciągają się wzdłużnie. Skrzydła są połączone sztywno z zespołem podtrzymującym koła.

Celem obecnego wynalazku jest zapewnienie ulepszonego układu zawieszenia do samochodu, który spełnia oba powyżej wymienione wymagania komfortu użytkownika i obsługi oraz sterowania pojazdem wskutek odpowiedniej regulacji kinematycznymi i konstrukcyjnymi stopniami swobody układu i który może także być wytworzony tanio, co jest korzystne przy produkcji na dużą skalę.

Według wynalazku, wahacz do układu niezależnego zawieszenia samochodu, usytuowanego pomiędzy zespołem podtrzymującym koła i nadwoziem samochodu, zawierający co najmniej dwa podatne elementy belkowe ułożone poprzecznie i mające ich poprzecznie zewnętrzne końce dostosowane do połączenia z zespołem podtrzymującym koła z zachowaniem obrotowego zamocowania zespołu podtrzymującego względem wahacza wokół pierwszej, zasadniczo wzdłużnej osi i mające ich poprzecznie wewnętrzne końce dostosowane do połączenia z zespołem podtrzymującym z zachowaniem obrotowego zamocowania zespołu podtrzymującego względem drugiej, zasadniczo wzdłużnej osi, charakteryzuje się tym, że co najmniej dwa podatne elementy belkowe są umieszczone w ustawieniu względem siebie, w którym ich środkowe płaszczyzny przecinają się wzdłuż trzeciej osi, a wokół trzeciej osi wahacz ma podatność na zginanie, przy której trzecia oś stanowi oś obrotu zespołu podtrzymującego względem nadwozia samochodu.

Korzystnie, trzecia oś przecięcia płaszczyzn środkowych co najmniej dwóch elementów belkowych jest usytuowana poza wahaczem.

Co najmniej dwa elementy belkowe mają przekrój poprzeczny o właściwościach bezwładnościowych, przy których są one podatne na zginanie w kierunku ich prostopadłych osi.

Podatne elementy belkowe mogą być belkami o pełnych przekrojach poprzecznych lub belkami o wydrążonych przekrojach poprzecznych

Podatne elementy belkowe korzystnie mają prostokątny przekrój poprzeczny.

Co najmniej dwa elementy belkowe są nachylone względem siebie w płaszczyźnie poziomej lub we wzdłużnej płaszczyźnie pionowej.

Co najmniej dwa elementy belkowe korzystnie są połączone za pomocą co najmniej jednego sztywnego na skręcanie elementu łączącego.

Co najmniej jeden sztywny na skręcanie element łączący może być elementem rurowym.

Wahacz korzystnie zawiera jeden sztywny na skręcanie element łączący usytuowany pomiędzy poprzecznie wewnętrznymi końcami elementów belkowych.

PL 209 112 B1

Wahacz korzystnie też może zawierać jeden sztywny na skręcanie element łączący usytuowany pomiędzy poprzecznie zewnętrznymi końcami elementów belkowych.

Wahacz korzystnie zawiera jeden sztywny na skręcanie element łączący połączony z elementami belkowymi w położeniach pośrednich pomiędzy ich poprzecznie wewnętrznymi i zewnętrznymi końcami.

Wahacz w korzystnym wariancie zawiera dwa sztywne na skręcanie elementy łączące usytuowane odpowiednio pomiędzy poprzecznie wewnętrznymi końcami elementów belkowych.

Korzystnie w co najmniej jednym elemencie łączącym są umieszczone tuleje złącza przegubowego wahacza z zespołem podtrzymującym koła lub tuleje złącza przegubowego wahacza z nadwoziem samochodu.

Co najmniej dwa podatne elementy belkowe są ukształtowane z dwóch ułożonych na sobie części górnej i dolnej, które są wypraskami. Podatne elementy belkowe mogą mieć rombowe przekroje poprzeczne.

Korzystnie też co najmniej dwa podatne elementy belkowe są ukształtowane z dwóch ułożonych na sobie części górnej i dolnej, które są wypraskami, a co najmniej jeden sztywny na skręcanie element łączący jest ukształtowany integralnie z tymi co najmniej dwoma podatnymi elementami belkowymi i jest utworzony z dwóch nałożonych na siebie części. W tym wariancie także podatne elementy belkowe mogą mieć rombowe przekroje poprzeczne.

Według wynalazku, układ niezależnego zawieszenia samochodu, zawierający co najmniej jeden wahacz usytuowany pomiędzy zespołem podtrzymującym koła i nadwoziem pojazdu, przy czym co najmniej jeden wahacz zawiera co najmniej dwa podatne elementy belkowe ułożone poprzecznie i mające ich poprzecznie zewnętrzne końce połączone z zespołem podtrzymującym koła z zachowaniem obrotowego zamocowania zespołu podtrzymującego względem wahacza wokół pierwszej, zasadniczo wzdłużnej osi i mające ich poprzecznie wewnętrzne końce połączone z zespołem podtrzymującym z zachowaniem obrotowego zamocowania zespołu podtrzymującego względem drugiej, zasadniczo wzdłużnej osi, charakteryzuje się tym, że co najmniej dwa podatne elementy belkowe wahacza są umieszczone w ustawieniu względem siebie, w którym ich środkowe płaszczyzny przecinają się wzdłuż trzeciej osi, a wokół trzeciej osi wahacz ma podatność na zginanie, przy której trzecia oś przecięcia płaszczyzn środkowych stanowi oś obrotu zespołu podtrzymującego względem nadwozia samochodu.

Z co najmniej jednym sztywnym na skrę canie elementem łączącym wahacza jest połączony sztywno drążek skrętny.

Z wahaczem jest połączona sprężyna amortyzatora.

Układ korzystnie zawiera dwa poprzeczne drążki. Poprzeczne drążki są połączone ze sobą z utworzeniem jednego dodatkowego wahacza o kształ cie litery A.

Układ korzystnie zawiera dodatkowy wahacz w kształcie litery A.

Układ może korzystnie zawierać poprzeczny drążek dostosowany do reagowania na rozciąganie/ściskanie i na skręcanie.

Układ może też korzystnie zawierać poprzeczny drążek połączony przegubowo w jednym punkcie z nadwoziem pojazdu.

W innym wariancie wynalazku ukł ad zawiera wzdł uż ny drążek reagujący tylko na skrę canie.

Układ może zawierać dwa wahacze.

Korzystnie z zespołem podtrzymującym koła jest połączona sprężyna i zespół amortyzatora.

Sprężyna i zespół amortyzatora, połączone z zespołem podtrzymującym koła, stanowią konstrukcyjny zespół reagujący na obciążenia boczne i wzdłużne.

Zaletą układu niezależnego zawieszenia według wynalazku zawierającego wahacz z wieloma ramionami jest to, że w porównaniu ze znanymi ze stanu techniki, jest on udoskonalonym i tańszym rozwiązaniem, które spełnia wymagania będące kompromisem pomiędzy komfortem i łatwością obsługi.

Ponadto, poprzez odpowiednie określenie właściwości geometrycznych i sztywności wahacza, podatność wymagana od układu zawieszenia może być zapewniona całkowicie poprzez sprężystość powrotną wahacza, przy pełnieniu przez tuleje złącza przegubowego, które są korzystnie z gumy, jedynie roli izolacji przed wysokimi częstotliwościami. Występująca powszechnie wada, że za kompromis pomiędzy komfortem i obsługą są odpowiedzialne tuleje, jest, więc ominięty i osiąga się lepsze rozłożenie różnych wymagań roboczych na różne części układu.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przykład dwuramiennego wahacza do układu niezależnego zawieszenia samochodu według wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 2 - wahacz z fig. 1 zamontowane w pojeździe, w rzucie, fig. 3 - trzy osie, względem których możliwe są trzy ruchy obrotowe stopni swobody,

PL 209 112 B1 dwóch kinetycznych i jednego konstrukcyjnego, fig. 4 do 7 przedstawiają następne przykłady wykonania dwuramiennych wahaczy według wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 8 i 9 - przykłady wykonania trzyramiennego wahacza według wynalazku, w widoku perspektywicznym, fig. 10A i 10B - następny przykład wykonania dwuramiennego wahacza według wynalazku, częściowo rozłożonego, odpowiednio w widoku perspektywicznym i w przekroju wzdłużnym, fig. 11 przedstawia dwuramienny wahacz według wynalazku połączone z belką naprężającą układu niezależnego zawieszenia samochodu, fig. 12 do 20 przedstawiają odpowiednio rzuty i widoki perspektywiczne korzystnych przykładów układów niezależnego zawieszenia zawierających dwuramienny wahacz według wynalazku.

W opisie i w załączonych zastrzeż eniach termin taki jak „wzdłu żny” i „poprzeczny”, „wewnętrzny” i „zewnę trzny”, „przedni” i „tylny” są okreś lane względem warunków zamontowania w pojeździe. Ponadto, na figurach załączonych rysunków jest wprowadzony układ odniesienia X, Y, Z, który jest powszechnie stosowany w dziedzinie motoryzacyjnej, w którym oś X określa wzdłużną oś samochodu, oś Y określa poprzeczną oś i oś Z pionową oś.

Z odniesieniem do fig. 1 i 2, wahacz 11 umieszczony pomiędzy nadwoziem 20 samochodu i odpowiednim zespołem podtrzymującym 30 kół zawiera, według wynalazku, dwa ramiona 12, z których każde jest zasadniczo elementem o konstrukcji belkowej o przekroju poprzecznym mającym taką charakterystykę bezwładnościową, że element jest podatny na zginanie w kierunku zasadniczo prostopadłym do swojej osi. W szczególności, przekrój poprzeczny ramion 12 jest ukształtowany w taki sposób, że ma główny moment bezwładności względem pierwszej głównej osi bezwładności większy niż jego główny moment bezwładności względem drugiej głównej osi bezwładności, prostopadłej do pierwszej.

Na przykład, w przykładzie wykonania pokazanym na fig. 1 do 3, ramiona 12 mają cienki prostokątny przekrój poprzeczny i dlatego pierwsza główna oś bezwładności odpowiada osi symetrii prostokątnego przekroju poprzecznego zorientowanej równolegle do dłuższego boku prostokąta. W tym przypadku, każde ramię 12 jest podatne na zginanie w kierunku prostopadłym do środkowej płaszczyzny jego przekroju poprzecznego.

Ramiona 12 są połączone ze sobą na jednym końcu, na przykład na poprzecznie wewnętrznym końcu, za pomocą elementu rurowego 13 mającego wzdłużną oś, który zapewnia wywieranie koniecznego momentu reakcji wokół osi poprzecznej Y, pomiędzy zespołem podtrzymującym 30 kół i nadwoziem 20 samochodu, w celu przeciwdziałania momentowi hamowania działającemu na koła. Jak można łatwo zauważyć na fig. 1 - 3, ramiona 12 są odpowiednio zorientowane w przestrzeni w taki sposób, że na przykład są nierównoległe do siebie zarówno w płaszczyźnie poziomej X-Y i we wzdłużnej płaszczyźnie pionowej X-Z.

Człony montażowe 14 o zasadniczo wzdłużnych osiach są przymocowane do drugich końców ramion 12 do mieszczenia odpowiednich tulei 15 tworzących przegubowe złącze pomiędzy ramionami i zespołem podtrzymującym 30 koła. Druga para tulei 16, zamontowanych na przykład wewnątrz elementu rurowego 13, który łączy dwa ramiona 12, tworzy złącze przegubowe pomiędzy wahaczem 11 i nadwoziem 20 samochodu.

Na fig. 3 jest pokazane, że wskutek połączenia przegubowego na tulejach 15 i 16, wahacz 11 ma dwa kinematyczne stopnie swobody do obrotu wokół pierwszej osi R1 i wokół drugiej osi R2. Ponadto, dzięki wewnętrznej giętkości ramion 12, wahacz 11 także ma trzeci „konstrukcyjny” stopień swobody wokół trzeciej osi T, lub osi ścinania. Trzecia oś T może być wyznaczona geometrycznie jako przecięcie dwóch płaszczyzn π, z których każda przechodzi przez wzdłużną oś odpowiedniego ramienia 12 i przez pierwszą główną oś bezwładności jego przekrój poprzecznego (to jest oś, której odpowiada największy moment bezwładności). W przykładzie wykonania z fig. 3, trzecia oś T jest, więc określona przez prostą przecięcia pomiędzy płaszczyznami środkowymi dwóch ramion 12. Należy jednak wziąć pod uwagę, że ta konstrukcja jest oparta na założeniu, że dokładność zmniejsza się, ponieważ stosunek pomiędzy głównym momentem bezwładności przekrojów poprzecznych ramion 12 zmniejsza się i ponieważ sztywność na skręcanie elementu rurowego zmniejsza się.

Trzeci stopień swobody wokół trzeciej osi T jest określany jako „konstrukcyjny”, ponieważ nie jest to rzeczywisty stopień swobody w kinematycznym sensie, to jest stopień swobody, który jest określony poprzez geometryczne połączenia, jak to ma miejsce w przypadku obrotowych stopni swobody wokół osi R1 i R2 tulei 15 i 16. Ponieważ ten trzeci „konstrukcyjny” stopień swobody nie jest określony, poprzez geometrię członu łączącego, który fizycznie występuje na wahaczu 11 tak, jak tuleje 15, 16, ale przez wewnętrzną podatność części składowych wahacza względem trzeciej osi T, nie jest on związany z żadną częścią wahacza, ale jest ustalany na etapie projektowania poprzez określenie geometrii

PL 209 112 B1 ramion 12. Ponadto, ten „konstrukcyjny” stopień swobody nie jest na tyle swobodny, aby był uważany za rzeczywisty stopień swobody, chociaż jest wystarczająco podatny względem innych trybów ugięcia wahacza 11, a jednak zapewnia pewną sztywność na skręcanie względem trzeciej osi T. Również ta sztywność może być regulowana w czasie projektowania wahacza poprzez odpowiednie określenie właściwości bezwładnościowych przekrojów poprzecznych ramion 12.

Przykład wykonania wahacza opisany wcześniej w odniesieniu do fig. 1 - 3 jest tylko jednym z wielu przykładów, które mogą być zrealizowane dla zapewnienia położenia trzeciej osi T i sztywności skrętnej względem tej osi, i które umożliwiają dopasowanie układu zawieszenia do wymaganego zachowania sprężysto-kinetycznego.

Figury 4 do 7 przedstawiają niektóre przykłady wykonania wahaczy dwuramiennych według wynalazku. Oczywiście, te przykłady wykonania nie powinny być interpretowane jako ograniczające, ale jako jedynie ilustrujące odpowiednio szeroki możliwy zakres istoty wynalazku.

Na przykład, nachylenie ramion 12 w płaszczyźnie poziomej X-Y może być zbieżne w kierunku na zewnątrz samochodu, jak ramię z fig. 1 - 3 lub rozbieżne, jak ramię z fig. 4.

Stwierdzono wcześniej, że element rurowy 13, który łączy dwa ramiona 12 pełni jedynie funkcję przeciwstawiania się momentowi hamowania działającemu na wahacz 11. Dlatego element rurowy 13 nie musi być umieszczony pomiędzy poprzecznie wewnętrznymi końcami ramion (fig. 1 - 3), ale może równie dobrze być usytuowany w dowolnym pośrednim położeniu pomiędzy końcami, na przykład, jak pokazano na fig. 5. W tym ostatnim przypadku, człony montażowe 17 podobne do członów 14, są przymocowane do wewnętrznych końców ramion 12 dla podparcia tulei 16 tworząc złącze przegubowe z nadwoziem samochodu.

Innym istotnym parametrem projektowym, oprócz przestrzennego zorientowania ramion 12, jest kształt przekroju poprzecznego samych ramion, który może być dobrany swobodnie według wskazówek konstruktora pod warunkiem, że ma właściwości bezwładnościowe takie, że zapewniają one znacznie mniejszą sztywność na zginanie w jednym kierunku niż w drugim kierunku prostopadłym do niego. Ramiona 12 nie muszą mieć zwartego przekroju poprzecznego, jak w przykładzie wykonania omówionym dalej, ale mogą mieć wydrążony przekrój poprzeczny. To ostatnie rozwiązanie ma tę korzyść, że zapewnia odporność na wypaczenia. Fig. 6 i 7 pokazują dwa przykłady wykonania wahaczy mających dwa ramiona z wydrążonymi przekrojami poprzecznymi, w szczególności o kształcie prostokątnym z pierwszą główną osią bezwładności zorientowaną zasadniczo pionowo, przy czym wahacze różnią się między sobą jedynie ułożeniem ramienia we wzdłużnej pionowej płaszczyźnie X-Z. Wiele innych kształtów przekrojów poprzecznych może być także zastosowanych, włącznie z kształtami otwartymi.

Podobnie także, element rurowy 13 może mieć kształt przekroju poprzecznego inny niż kołowy, jak pokazano w przykładach wykonania, pod warunkiem, że ten wybrany kształt zapewnia wysoką wytrzymałość na skręcanie.

Jak przedstawiono na fig. 8 i 9, w innych przykładach wykonania obecnego wynalazku, wahacz ma więcej niż dwa ramiona, a zwłaszcza trzy ramiona. W szczególności, przykład wykonania z fig. 8 różni się od przykładu wykonania z fig. 1 - 3 poprzez dodanie trzeciego, podatnego ramienia 12 w postaci belki w położeniu pośrednim w kierunku wzdłużnym. Także, trzecie ramię 12 wahacza 11 jest zespawane na jego poprzecznie wewnętrznym końcu ze sztywnym na skręcanie elementem rurowym 13, a na przeciwległym końcu jest do niego przymocowany trzeci człon montażowy 14 o zasadniczo wzdłużnej osi do mieszczenia odpowiednich trzeciej tulei 15 (nie pokazana). W przykładzie wykonania z fig. 9, końce trzeciego ramienia 12 przeciwległe do tych przymocowanych do elementu rurowego 13 są także zamocowane, na przykład poprzez spawanie, do sztywnego na skręcanie drugiego elementu rurowego 13a, zasadniczo równoległego do elementu rurowego 13. To rozwiązanie może także być zastosowane do wahacza dwuramiennego typu pokazanego na rysunkach opisanych wcześniej.

Dla wahacza trzyramiennego, konstrukcja geometryczna trzeciej osi T, wokół której wahacz ma powyżej wskazany trzeci stopień swobody, jest przecięciem środkowych płaszczyzn ramion 12 i jest mniej precyzyjna niż w wahaczach dwuramiennych, ale nadal korzystnie ustala się na etapie projektowania sprężysto-kinetyczne zachowanie wahacza.

Figury 10A i 10B ukazują inny przykład wykonania wahacza według wynalazku, który w tym przypadku jest wahaczem dwuramiennym, ale równie dobrze może mieć więcej niż dwa ramiona i który jest wytworzony przy niższym koszcie, co czyni go bardzo przydatnym do produkcji masowej. W tym przykładzie wykonania, ramiona 12 i sztywny na skręcanie element rurowy 13 są ukształtowane jako dwie wypraski, to jest odpowiednio górna część 11a i dolna część 11b, i mają przekroje poprzeczne rombowe i prostokątne. Jak wyraźnie widać na fig. 10b, wzdłużne osie ramion 12 są nachy6

PL 209 112 B1 lone względem siebie w płaszczyźnie X-Y, a główne osie bezwładności przekrojów poprzecznych ramion 12 są nachylone względem siebie w płaszczyźnie X-Z tak, że tworzą trzecią oś T mającą orientację podobną do tej z przykładu wykonania pokazanego na fig. 1 do 3.

Wahacz według wynalazku nie ogranicza kinematycznych właściwości układu zawieszenia, w którym jest zamocowany, ani żadne wstępne warunki geometryczne do funkcjonowania nie muszą być spełnione. Na przykład, poprzecznie wewnętrzne i zewnętrzne zestawy tulei 15 i 16 nie muszą być równoległe do siebie ani tuleje tworzące część każdego zestawu nie muszą być równoległe do siebie.

Wahacz 11 może także być połączony, według wynalazku, do sprężyn, amortyzatorów lub stabilizatorów poprzecznych układu zawieszenia, w którym jest montowany. W przykładzie wykonania z fig. 11 element rurowy 13 ramion 11 typu pokazanego na fig. 1 jest połączony bezpośrednio z drążkiem skrętnym 27. Fig. 12 przedstawia schematycznie układ zawieszenia wyposażony w wahacz dwuramienny, w którym element rurowy 13 jest usytuowany pomiędzy poprzecznie zewnętrznymi końcami ramion 12 i stanowi podparcie dla zespołu sprężyny 25 i amortyzatora 26.

Typowe dźwignie rozwidlone eliminują cztery z sześciu stopni swobody zespołu podtrzymującego koła względem nadwozia samochodu i dlatego wymaga się jednego dodatkowego połączenia (zwykle wygiętego drążka) dla usunięcia pozostałego piątego stopnia swobody i pozostawienia jedynie pionowego ruchu przesuwnego zespołu podtrzymującego koła.

Wahacz według wynalazku eliminuje tylko trzy stopnie swobody i dlatego musi być związany z dwoma dodatkowymi łącznikami, jednym dla przeciwnych uchyleń wygiętego drążka i jednym dla zapewnienia dodatkowej sztywności w kierunku wzdłużnym. Wahacz 11 może dlatego być stosowany razem z typowymi sztywnymi drążkami, które eliminują pozostałe dwa stopnie swobody zespołu podtrzymującego koła, pozostawiając jedynie swobodę przesuwnego ruchu w kierunku zasadniczo pionowym.

Figury 13 do 16 pokazują pewne przykłady konstrukcji niezależnych zawieszeń, w których wahacz 11 z dwoma ramionami jest połączony z dodatkowym elementem mocującym w celu wyeliminowania pozostałych dwóch stopni swobody zespołu podtrzymującego 30 koła względem nadwozia 20 samochodu. Tymi elementami mocującymi są dwa poprzeczne drążki 21 i 22 połączone ze sobą z utworzeniem jednego wahacza 23 w kształcie litery A (fig. 13), dwa oddzielne poprzeczne drążki 21 i 22 (fig. 14), wahacz w kształcie litery A (fig. 15) i poprzeczny drążek 21a reagujący zarówno na ściskanie/rozciąganie jak i na skręcanie (fig. 16).

We wszystkich tych przykładach, wahacz 11 jest ukazany poniżej osi obrotu koła, ale może być równie dobrze usytuowany powyżej tej osi.

Warunek, że dwa dalsze stopnie swobody powinny być wyeliminowane w celu zakończenia konstrukcji układu zawieszenia nie jest zawsze wymagany. Wskutek szczególnych właściwości sprężystych wahacza 11, możliwe jest wytworzenie układu zawieszenia, w którym wahacz jest związany z elementami mocującymi, które mogą eliminować jedynie jeden dodatkowy stopień swobody. W rzeczywistości, jeżeli sztywność skrętna wahacza 11 względem trzeciej osi T ścinania jest wystarczająco duża, jak na przykład w przykładach wykonania z fig. 6 do 10B, jest możliwe usuniecie tylko jednego dalszego stopnia swobody zespołu podtrzymującego 30 koła względem nadwozia 20 samochodu.

Można to osiągnąć poprzez zastosowanie, na przykład poprzecznego drążka 21 do regulacji pochylenia kół, jak pokazano na fig. 17. Jednak, rozwiązanie z fig. 18, w którym występuje wzdłużny drążek 28 dostosowany do reagowania jedynie na naprężenia skręcające, jest równie dopuszczalne.

W następnym przykładzie wykonania, układ niezależnego zawieszenia zawiera wahacz dwuramienny według wynalazku, jak pokazano na fig. 19. W tym przypadku, zastosowanie zespołu konstrukcyjnego zawierającego sprężynę 25 i amortyzator 26 (Mc Pherson), który eliminuje dwa stopnie swobody zespołu podtrzymującego koła, umożliwia dalsze zmniejszenie kosztów wytwarzania układu zawieszenia.

Przedstawiony na fig. 20 układ zawieszenia zawiera dwa wahacze dwuramienne, to jest górny wahacz 11 i dolny wahacz 11'.

Oczywiście, przy zachowaniu zasady wynalazku formy przykładów wykonania i szczegóły konstrukcji mogą zmieniać się w szerokim zakresie względem opisanych i zilustrowanych jedynie jako nieograniczające przykłady.

Claims (31)

1. Wahacz do ukł adu niezależ nego zawieszenia samochodu, usytuowanego pomię dzy zespołem podtrzymującym koła i nadwoziem samochodu, zawierający co najmniej dwa podatne elementy belkowe ułożone poprzecznie i mające ich poprzecznie zewnętrzne końce dostosowane do połączenia z zespoł em podtrzymują cym koł a z zachowaniem obrotowego zamocowania zespoł u podtrzymującego względem wahacza wokół pierwszej, zasadniczo wzdłużnej osi i mające ich poprzecznie wewnętrzne końce dostosowane do połączenia z zespołem podtrzymującym z zachowaniem obrotowego zamocowania zespołu podtrzymującego względem drugiej, zasadniczo wzdłużnej osi, znamienny tym, że co najmniej dwa podatne elementy belkowe (12) są umieszczone w ustawieniu względem siebie, w którym ich środkowe płaszczyzny przecinają się wzdłuż trzeciej osi (T), a wokół trzeciej osi (T) wahacz (11) ma podatność na zginanie, przy której trzecia oś (T) stanowi oś obrotu zespołu podtrzymującego (30) względem nadwozia (20) samochodu.

2. Wahacz według zastrz. 1, znamienny tym, że trzecia oś (T) przecięcia płaszczyzn środkowych co najmniej dwóch elementów belkowych (12) jest usytuowana poza wahaczem (11).

3. Wahacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej dwa elementy belkowe (12) mają przekrój poprzeczny o właściwościach bezwładnościowych, przy których są one podatne na zginanie w kierunku ich prostopadłych osi.

4. Wahacz według zastrz. 3, znamienny tym, że podatne elementy belkowe (12) są belkami o pełnych przekrojach poprzecznych.

5. Wahacz według zastrz. 3, znamienny tym, że podatne elementy belkowe (12) są belkami o wydrążonych przekrojach poprzecznych

6. Wahacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że podatne elementy belkowe (12) mają prostokątny przekrój poprzeczny.

7. Wahacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej dwa elementy belkowe (12) są nachylone względem siebie w płaszczyźnie poziomej.

8. Wahacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej dwa elementy belkowe (12) są nachylone względem siebie we wzdłużnej płaszczyźnie pionowej.

9. Wahacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej dwa elementy belkowe (12) są połączone za pomocą co najmniej jednego sztywnego na skręcanie elementu łączącego (13, 13a).

10. Wahacz według zastrz. 9, znamienny tym, że co najmniej jeden sztywny na skręcanie element łączący (13, 13a) jest elementem rurowym.

11. Wahacz według zastrz. 9, znamienny tym, że zawiera jeden sztywny na skręcanie element łączący (13) usytuowany pomiędzy poprzecznie wewnętrznymi końcami elementów belkowych (12).

12. Wahacz według zastrz. 9, znamienny tym, że zawiera jeden sztywny na skręcanie element łączący (13) usytuowany pomiędzy poprzecznie zewnętrznymi końcami elementów belkowych (12).

13. Wahacz według zastrz. 9, znamienny tym, że zawiera jeden sztywny na skręcanie element łączący (13) połączony z elementami belkowymi (12) w położeniach pośrednich pomiędzy ich poprzecznie wewnętrznymi i zewnętrznymi końcami.

14. Wahacz według zastrz. 9, znamienny tym, że zawiera dwa sztywne na skręcanie elementy łączące (13, 13a) usytuowane odpowiednio pomiędzy poprzecznie wewnętrznymi końcami elementów belkowych (12).

15. Wahacz według zastrz. 9, znamienny tym, że w co najmniej jednym elemencie łączącym (13, 13a) są umieszczone tuleje (15) złącza przegubowego wahacza (11) z zespołem podtrzymującym (30) koła lub tuleje (16) złącza przegubowego wahacza (11) z nadwoziem (20) samochodu.

16. Wahacz według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że co najmniej dwa podatne elementy belkowe (12) są ukształtowane z dwóch ułożonych na sobie części górnej (11a) i dolnej (11b), które są wypraskami.

17. Wahacz według zastrz. 16, znamienny tym, że podatne elementy belkowe (12) mają rombowe przekroje poprzeczne.

18. Wahacz według zastrz. 9, znamienny tym, że co najmniej dwa podatne elementy belkowe (12) są ukształtowane z dwóch ułożonych na sobie części górnej (11a) i dolnej (11b), które są wypraskami, a co najmniej jeden sztywny na skręcanie element łączący (13, 13a) jest ukształtowany integralnie z tymi co najmniej dwoma podatnymi elementami belkowymi (12) i jest utworzony z dwóch nałożonych na siebie części (11a, 11b).

PL 209 112 B1

19. Wahacz według zastrz. 18, znamienny tym, że podatne elementy belkowe (12) mają rombowe przekroje poprzeczne.

20. Układ niezależnego zawieszenia samochodu, zawierający co najmniej jeden wahacz usytuowany pomiędzy zespołem podtrzymującym koła i nadwoziem pojazdu, przy czym co najmniej jeden wahacz zawiera co najmniej dwa podatne elementy belkowe ułożone poprzecznie i mające ich poprzecznie zewnętrzne końce połączone z zespołem podtrzymującym koła z zachowaniem obrotowego zamocowania zespołu podtrzymującego względem wahacza wokół pierwszej, zasadniczo wzdłużnej osi i mające ich poprzecznie wewnętrzne końce połączone z zespołem podtrzymującym z zachowaniem obrotowego zamocowania zespołu podtrzymującego względem drugiej, zasadniczo wzdłużnej osi, znamienny tym, że co najmniej dwa podatne elementy belkowe (12) wahacza (11, 11') są umieszczone w ustawieniu względem siebie, w którym ich środkowe płaszczyzny przecinają się wzdłuż trzeciej osi (T), a wokół trzeciej osi (T) wahacz (11, 11') ma podatność na zginanie, przy której trzecia oś (T) przecięcia płaszczyzn środkowych stanowi oś obrotu zespołu podtrzymującego (30) względem nadwozia (20) samochodu.

21. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że z co najmniej jednym sztywnym na skręcanie elementem łączącym (13) wahacza (11) jest połączony sztywno drążek skrętny (27).

22. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że z wahaczem (11) jest połączona sprężyna amortyzatora (25, 26).

23. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że zawiera dwa poprzeczne drążki (21, 22).

24. Układ według zastrz. 23, znamienny tym, że poprzeczne drążki (21, 22) są połączone ze sobą z utworzeniem jednego dodatkowego wahacza (23) o kształcie litery A.

25. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że zawiera dodatkowy wahacz (23) w kształcie litery A.

26. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że zawiera poprzeczny drążek (21a) dostosowany do reagowania na rozciąganie/ściskanie i na skręcanie.

27. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że zawiera poprzeczny drążek (21) połączony przegubowo w jednym punkcie z nadwoziem (20) pojazdu.

28. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że zawiera wzdłużny drążek (28) reagujący tylko na skręcanie.

29. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że zawiera dwa wahacze (11, 11').

30. Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że z zespołem podtrzymującym (30) koła jest połączona sprężyna (25) i zespół amortyzatora (26).

31. Układ według zastrz. 30, znamienny tym, że sprężyna (25) i zespół amortyzatora (26), połączone z zespołem podtrzymującym (30) koła, stanowią konstrukcyjny zespół reagujący na obciążenia boczne i wzdłużne.