CN102753371A

CN102753371A - 用于机动车辆的悬架组件和包括该悬架组件的机动车辆

Info

Publication number: CN102753371A
Application number: CN2010800639640A
Authority: CN
Inventors: 史蒂芬·布朗; 朱利安·盖拉
Original assignee: Renault Trucks SAS
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2030-02-15
Also published as: US9114681B2; WO2011098852A1; US20130193663A1; BR112012020213A2; EP2536580B1; CN102753371B; EP2536580A1

Abstract

用于机动车辆的该悬架组件（S）包括：固定的支架（2）；悬挂臂（6），该悬挂臂（6）安装在支架（2）的两个安装凸缘（22、24）之间；间隔件（4），该间隔件（4）安装在支架（2）的一个凸缘（24）的孔（240）中；以及铰接轴（80），该铰接轴（80）穿过凸缘（22、24）、悬挂臂（6）和间隔件（4）而安装。间隔件（4）包括内环（40），铰接轴（80）安装在该内环（40）内。内环（40）的端面（402）适于沿着轴（80）的纵向轴线（X-X’）压靠在悬挂臂（6）的侧表面（64）上。间隔件（4）包括可变形套筒（44），该可变形套筒（44）位于间隔件（4）的内环（40）与其内安装有间隔件（4）的所述孔（240）之间，该可变形套筒（44）能够在剪切力的作用下沿所述纵向轴线（X-X’）变形，且适合于沿所述纵向轴线（X-X’）相对于内环（40）或相对于支架（2）滑动。

Description

用于机动车辆的悬架组件和包括该悬架组件的机动车辆

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的悬架组件。本发明还涉及包括该悬架组件的机动车辆。

背景技术

诸如卡车等的机动车辆通常配备有使用钢板弹簧的悬架系统。这些钢板弹簧通过弹簧吊架（spring hanger）结合到车辆。钢板弹簧一般在其两端处铰接在弹簧吊架上。

每个弹簧吊架（也称为“支架”）一般设有两个安装凸缘。钢板弹簧（也称为“悬挂臂”）安装在这两个凸缘之间。由于该悬挂臂需要在其一侧上相对于所述支架以一定的安装间隙来安装，所以，所述支架的凸缘之间的空间大于该悬挂臂的宽度。在正常使用中，在该悬挂臂和所述支架的凸缘之间不允许有间隙。该悬挂臂通过如下的螺栓而与所述支架结合，该螺栓被安装成穿过所述支架的凸缘中的孔并穿过所述悬挂臂。为了消除该安装间隙，将间隔件安装在一个凸缘的孔中，并通过拧紧上述螺栓而使该间隔件压靠在所述悬挂臂的侧表面上。

由于该悬挂臂将较大的力、振动和位移传递给悬架组件，所以，在所述支架与该间隔件的接触区域中，该间隔件会磨损所述支架。对于所述支架的孔的磨损会导致该悬挂臂相对于所述支架的更大位移，并且会引起故障。

FR-1 138 218公开了一种悬架组件，该悬架组件包括穿过支架的凸缘并穿过悬挂臂而安装的螺栓。两个橡胶衬套安装在该螺栓和悬挂臂之间并利用螺栓头而压靠在所述支架的一个凸缘上。该组件允许吸收所述悬挂臂和螺栓之间的振动并消除安装间隙。

然而，该组件并不能防止由插入到所述支架的凸缘中的螺栓的头部引起的、对于所述支架的磨损。

发明内容

本发明旨在提出一种用于机动车辆的悬架组件，以允许悬挂臂在有安装间隙的情况下的安装，并允许通过将可移动部分压靠在该悬挂臂上来消除所述间隙，同时，防止该部分引起由所述可移动部分相对于支架的小位移而导致的、对于支架的磨损。

为此，本发明涉及一种用于机动车辆的悬架组件，该悬架组件包括：固定的支架；悬挂臂，该悬挂臂安装在所述支架的两个安装凸缘之间；间隔件，该间隔件安装在所述支架的一个凸缘的孔中；以及铰接轴，该铰接轴穿过所述凸缘、悬挂臂和间隔件而安装。该悬架组件的特征在于，所述间隔件包括内环，所述铰接轴安装在该内环中；所述内环的端面适于沿所述轴的纵向轴线压靠在所述悬挂臂的侧表面上；并且所述间隔件包括可变形套筒，该可变形套筒位于所述间隔件的内环与其内安装有所述间隔件的所述孔之间，该可变形套筒能够在剪切力的作用下沿所述纵向轴线变形，且适合于沿所述纵向轴线相对于所述内环或相对于所述支架滑动。

该套筒适合于滑动是指：在安装过程期间，该套筒能相对于所述内环和支架中的至少一个移位，从而，所述间隔件的内环能够通过相对于该可变形套筒滑动或通过使可变形套筒相对于所述支架滑动而从所述内环的、允许存在间隙的初始位置移位到所述内环压靠在悬挂臂的侧表面上的位置，该悬挂臂可以是刚性部件或是诸如钢板弹簧的更有弹性的部件。在使用中，该可变形套筒吸收所述内环的力以及所述内环相对于所述支架沿铰接轴的纵向轴线的小位移，而在这些部件的界面处不存在移动。这防止了对于所述支架的磨损。

根据本发明的有利但并非必需的另一方面，该悬架组件可包括如下特征中的一个或多个：

所述悬架组件包括用于阻止该可变形套筒相对于所述内环或相对于支架沿所述轴的纵向轴线移位的装置。

所述可变形套筒相对于支架沿所述轴的纵向轴线的平移被其内安装有所述间隔件的所述孔的台肩阻止，该台肩在所述可变形套筒和悬挂臂之间径向向内延伸。

所述可变形套筒相对于支架沿所述轴的纵向轴线的平移被其内安装有所述间隔件的所述孔的凹槽中安装的弹性环阻止，该环在所述可变形套筒和悬挂臂之间径向向内延伸。

所述间隔件包括外环，该外环与其内安装有所述间隔件的所述孔紧固在一起，其中，所述可变形套筒沿径向安装在所述内环和外环之间。

所述可变形套筒相对于外环沿所述轴的纵向轴线的平移被安装在所述外环的内表面的凹槽中的弹性环阻止，该环在所述可变形套筒和悬挂臂之间径向向内延伸。

所述可变形套筒相对于外环沿所述轴的纵向轴线的平移被所述外环的台肩阻止，该台肩在所述可变形套筒和悬挂臂之间径向向内延伸。

所述可变形套筒在与悬挂臂相反的一侧沿所述轴的纵向轴线的平移被相对于所述孔或相对于外环径向向内延伸的弹性环阻止。

所述可变形套筒适于沿所述铰接轴的纵向轴线相对于外环滑动。

所述可变形套筒相对于内环沿所述轴的纵向轴线的平移被安装在所述内环的外表面的凹槽中的弹性环阻止，该环在所述可变形套筒和悬挂臂之间径向向外延伸。

所述可变形套筒相对于内环沿所述轴的纵向轴线的平移被所述内环的台肩阻止，该台肩在所述可变形套筒和悬挂臂之间径向向外延伸。

所述可变形套筒在与悬挂臂相反的一侧沿所述轴的纵向轴线的平移被相对于所述内环径向向外延伸的弹性环阻止。

所述可变形套筒包括两个同轴的弹性部分，其中，在所述两个部分之间插入有内部加强件（stiffener）。

所述可变形套筒由聚合物材料制成。

所述可变形套筒由诸如天然橡胶材料或合成橡胶材料的弹性材料制成。

所述可变形套筒能够在绕所述铰接轴的纵向轴线旋转时、在剪切力的作用下变形。

本发明还涉及包括上述悬架组件的机动车辆。

附图说明

现在将结合附图，作为一个并非限制本发明目的示例性实例来描述本发明。

在这些附图中：

图1是结合到机动车辆的底盘上的、根据本发明的悬架组件的第一实施例的局部分解透视图；

图2是处于预安装构造中的、图1的悬架组件的一部分的截面图；

图3是类似于图2的视图，示出了处于工作构造中的、图1和图2的悬架组件；

图4是图3的细节部分IV的放大图；

图5是与图3类似的视图，示出了处于工作构造中的、根据本发明的组件的第二实施例；

图6是图5的细节部分VI的放大图；

图7是由根据本发明的悬架组件的可变形套筒施加的摩擦力与接触该可变形套筒的表面的位移之间的关系的、非常示意性的曲线图。

具体实施方式

诸如卡车T的机动车辆设有数个悬架组件S。如图1所示，悬架组件S固定到卡车T的底盘。卡车T的悬架可包括钢板弹簧60和空气悬架（未示出）。

悬架组件S包括支架2，该支架2也被称为弹簧吊架。支架2设有两个安装凸缘22和24，这两个安装凸缘22和24彼此基本平行。安装空间E在凸缘22和24之间延伸。

凸缘22和24中的每一个均包括沿着轴线X-X’钻出的孔220和240。孔240适合于容纳间隔件4。

悬架组件S包括悬挂臂6，该悬挂臂6可包括钢板弹簧60。在其适于安装在支架2中的端部处，钢板弹簧60被围绕内芯62卷绕。内芯62包括由弹性部分626分开的、两个同轴的环622和624。内芯62适合于与凸缘22和24之间的轴线X-X’对齐。该弹性部分允许悬挂臂6绕轴线X-X’相对于支架2旋转。

在所示的实施例中，在所述弹簧和内芯组件的每一侧均设有耐磨垫圈，以避免与所述支架的凸缘的相应内表面直接接触。

铰接轴80沿轴线X-X’穿过凸缘24的孔240、穿过间隔件4、穿过悬挂臂6的内芯62、穿过凸缘22的孔220并穿过上述两个耐磨垫圈而安装，并在支架2的与铰接轴80的头部84相反的一侧被旋紧在螺母82中，该铰接轴80可以是螺栓。

轴线X-X’也是铰接轴80的纵向轴线。

间隔件4包括内环40和外环42。内环40适合于安装在铰接轴80上。外环42适合于被压配在安装凸缘24的孔240内。该铰接轴的头部84支承在内环40上。垫圈86插入在内环40与铰接轴80的头部84之间。螺母82支承在所述支架的凸缘22的外表面上，从而，当该螺栓被拧紧时，该螺栓趋向于将内环40、上述耐磨垫圈、悬挂臂6和内芯62紧固而压靠所述支架的凸缘22的内表面。可以注意到，上述耐磨垫圈被设计为在其两侧仅支承在内芯62的内环622上。相反，所述悬挂臂和内芯62的外环624优选沿轴线X-X’以一定的间隙容纳在所述耐磨垫圈之间，从而，尽管所述悬挂臂被沿轴线X-X’紧固而压靠所述支架的凸缘22，但所述悬挂臂的旋转并未受到阻碍。

在内环40和外环42之间，间隔件4包括可变形套筒44，该可变形套筒44与内环40、外环42同轴。可变形套筒44包括内表面444和外表面446。“可变形”是指套筒44的如下特性：在正常工作情况下，通过该套筒的轻微变形（优选大致可逆的变形），允许其内表面444和外表面446之间的相对平移位移。在卡车T的使用中，内表面444和外表面446之间的该位移优选至少等于可在内环40和外环42之间发生的位移。该变形会使得剪切力足够低，从而在该卡车的使用中，即在安装过程之后，可在套筒的内表面及外表面相对于邻近部分无任何滑动的情况下发生该套筒的变形。该可变形套筒44由可变形材料制成，该可变形材料例如可以是聚合物材料，例如是诸如天然橡胶或合成橡胶等的弹性材料。

如图7中示意性地图示的，可变形套筒44能够在由内环40和外环42之间的剪切位移d引起的剪切力的作用下变形，直至达到最大的剪切位移值d_s。该值d_s具体取决于所述可变性材料的刚度和内环40的外表面404的粗糙度等，套筒44安装在该外表面404上。在达到该值d_s之前，外表面404上的套筒44的摩擦力E与位移d成比例地增大，则该位移实际上是所述可变形套筒的内表面和外表面之间的位移。当达到该值d_s时，摩擦力E达到最大值E_max，该最大值E_max对应于所述套筒将相对于相邻部分中的至少一个开始滑动的位置。可变形套筒44的垂直于轴线X-X’的刚度足够高，以最小化该内环40沿着此方向相对于支架2的位移。

如图4所示，可变形套筒44可包括两个或更多个同轴的可变形部分440和442，所述可变形部分440和442由沿轴线X-X’延伸的一个或多个环形加强件46分开。该加强件46可由金属材料制成。在此，加强件46被示出为：在其两端被径向彼此结合的弹性部分440和442覆盖。在替代实施例中，加强件46延伸直至套筒44的至少一个横向端。

在所示的实施例中，可变形套筒44相对于外环42沿轴线X-X’的平移被两个弹性环48和49在两个方向上阻止。弹性环48和49安装在外环42的内表面424上的凹槽421和422内。弹性环48放置在可变形套筒44和悬挂臂6之间。弹性环48和49二者均朝着内环40径向向内延伸。

在图中未示出的另一不同实施例中，弹性环48也可被外环42的径向向内延伸的台肩代替。

当悬挂臂6必须安装在支架2的安装空间E内时，强制地在悬挂臂6的一个侧表面与凸缘22、24之一之间留出安装间隙C。如图2所示，安装间隙C在悬挂臂6的侧表面64与内环40的端面402之间延伸。在使用中，必须不再有这种间隙。铰接轴80被旋拧到螺母82内，以使头部84沿着图2中的箭头A₁的方向将间隔件4的内环40沿轴线X-X’朝着侧表面64推动。由于可变形套筒44被弹性环48阻止，所以，内环40的移动引起了剪切力和套筒44的沿轴线X-X’的变形。由于间隙C大于最大剪切位移d_s，所以，当达到该值d_s时，剪切力超过套筒44作用在内环40上的最大摩擦力E_max。内环40开始相对于可变形套筒44滑动，直至内环40的端面402遇到悬挂臂6的侧表面64。

在图3所示的这种构造中，悬挂臂6和支架2之间不再有任何间隙，因为铰接轴80的头部84使端面402压靠在侧表面64上。

当卡车T在使用中时，可变形套筒44吸收上述剪切力以及内环40相对于支架2沿轴线X-X’的小位移，该剪切力和小位移是由悬架组件S在使用中的变形而导致的。在正常运行情况下，这些位移被限制在可接受的范围内，这允许可变形套筒44的内表面444和外表面446彼此之间的位移，同时，内表面444基本不相对于外表面404移动且外表面446基本不相对于内表面424移动。内环40绕轴线X-X’相对于支架2的小的旋转位移以同样方式被可变形套筒44吸收，这是因为：在绕轴线X-X’旋转时，该套筒44也可在剪切力下变形。

铰接轴80相对于孔240的与轴线X-X’垂直的位移被加强件46阻止。该加强件46可以被由可变形套筒44、交替的金属层和可变形层组成的多层夹层构造来代替。

根据图5和图6所示的本发明的第二实施例，间隔件4不具有任何外环42。可变形套筒44直接与凸缘24的孔240接触。孔240包括向轴线X-X’径向向内延伸的台肩540。台肩540阻止了可变形套筒44相对于支架2沿轴线X-X’的平移，并因此放置在可变形套筒44与悬挂臂6的侧表面64之间。在孔240的与台肩540相反的一侧，孔240包括凹槽542。在凹槽542内安装有与弹性环49类似的弹性环544，以阻止可变形套筒44相对于支架2沿轴线X-X’的平移。

在此实施例中，悬挂臂6在支架2的安装空间E内的安装以与第一实施例相同的方式来实现。

在图中未示出的另一实施例中，孔240的台肩540被与弹性环48类似的弹性环代替。在此情况中，在孔240上设置有与凹槽542类似的另一凹槽。

更一般地，通过将套筒44分别粘附到内表面424或孔240、或通过任何其他的阻止装置来阻止可变形套筒44相对于外环42或相对于支架2沿轴线X-X’的平移。

在图中未示出的另一个实施例中，可变形套筒44被制成为一体件件且不具有内部加强件。加强件46的存在与否取决于安装有该悬架组件S的车辆的用途类型。实际上，间隔件4的尺寸，更具体地，可变形套筒44的尺寸都取决于预计悬挂臂6将传递给间隔件4的力、位移和振动。

在图中未示出的另一实施例中，悬架组件S的运行可通过如下方式反过来进行：在安装该组件时，可变形套筒44可相对于支架2或相对于外环42滑动，而不是相对于内环40滑动。因此，内环40的外表面404应优选包括用于阻止该可变形套筒44相对于内环40平移的手段，例如粘接和/或台肩和/或弹性环。

换言之，在这种情况下，如果套筒44适合于沿轴向相对于外环42或相对于孔240滑动，则上述的和/或附图中的、用于套筒44和外环42之间的交界面的结构或用于套筒44和孔240之间的交界面的结构能够用在套筒44和内环40之间的交界面处。

在本发明的范围内，上述实施例的技术特征可相互组合。

Claims

1.一种用于机动车辆的悬架组件（S），包括：

-固定的支架（2）；

-悬挂臂（6），所述悬挂臂（6）安装在所述支架（2）的两个安装凸缘（22、24）之间；

-间隔件（4），所述间隔件（4）安装在所述支架（2）的一个凸缘（24）的孔（240）中；

-铰接轴（80），所述铰接轴（80）穿过所述两个凸缘（22、24）、所述悬挂臂（6）和所述间隔件（4）而安装，

其中：

-所述间隔件（4）包括内环（40），所述铰接轴（80）安装在所述内环（40）中，

-所述内环（40）的端面（402）适于沿所述轴（80）的纵向轴线（X-X’）压靠在所述悬挂臂（6）的侧表面（64）上，

-所述间隔件（4）包括可变形套筒（44），所述可变形套筒（44）位于所述间隔件（4）的内环（40）与安装有所述间隔件（4）的所述孔（240）之间，所述可变形套筒（44）能够在剪切力的作用下沿所述纵向轴线（X-X’）变形，并适合于沿所述纵向轴线（X-X’）相对于所述内环（40）或相对于所述支架（2）滑动。

2.根据权利要求1所述的悬架组件，其中，所述悬架组件包括用于阻止所述可变形套筒（44）相对于所述内环（40）或相对于所述支架（2）沿所述轴（80）的纵向轴线（X-X’）移位的装置（48、49、540、544）。

3.根据权利要求2所述的悬架组件，其中，通过如下方式来阻止所述可变形套筒（44）相对于所述支架（2）沿所述轴（80）的纵向轴线（X-X’）的平移：

-通过安装有所述间隔件（4）的所述孔（240）的台肩（540）来阻止，该台肩在所述可变形套筒（44）和所述悬挂臂（6）之间径向向内延伸；或

-通过在安装有所述间隔件（4）的所述孔（240）的凹槽中安装的弹性环来阻止，所述环在所述可变形套筒（44）和所述悬挂臂（6）之间径向向内延伸；或

-通过粘接来阻止。

4.根据权利要求1或2中的一项所述的悬架组件，其中，所述间隔件（4）包括外环（42），所述外环（42）与安装有所述间隔件（4）的所述孔（240）紧固在一起，并且其中，所述可变形套筒（44）沿径向安装在所述内环（40）和所述外环（42）之间。

5.根据权利要求所述的悬架组件，其中，通过如下方式来阻止所述可变形套筒（44）相对于所述外环（42）沿所述轴（80）的纵向轴线（X-X’）的平移：

-通过安装在所述外环（42）的内表面（424）的凹槽（421）中的弹性环（48）来阻止，所述环（48）在所述可变形套筒（44）和所述悬挂臂（6）之间径向向内延伸；或

-通过所述外环（42）的台肩来阻止，所述台肩在所述可变形套筒（44）和所述悬挂臂（6）之间径向向内延伸；或

-通过粘接来阻止。

6.根据权利要求4或5中的一项所述的悬架组件，其中，所述可变形套筒（44）在与所述悬挂臂（6）相反的一侧沿所述轴（80）的纵向轴线（X-X’）的平移被相对于所述孔（240）或相对于所述外环（42）径向向内延伸的弹性环（49、544）阻止。

7.根据权利要求1或2中的一项以及根据权利要求4所述的悬架组件，其中，所述可变形套筒（44）适于沿所述铰接轴（80）的纵向轴线（X-X’）相对于所述外环（42）滑动。

8.根据权利要求7所述的悬架组件，其中，通过如下方式来阻止所述可变形套筒（44）相对于所述内环（40）沿所述轴（80）的纵向轴线（X-X’）的平移：

-通过安装在所述内环（40）的外表面（404）的凹槽中的弹性环来阻止，所述弹性环在所述可变形套筒（44）和所述悬挂臂（6）之间径向向外延伸；或

-通过所述内环（40）的台肩来阻止，所述台肩在所述可变形套筒（44）和所述悬挂臂（6）之间径向向外延伸；或

-通过粘接来阻止。

9.根据权利要求8所述的悬架组件，其中，所述可变形套筒（44）在与所述悬挂臂（6）相反的一侧沿所述轴（80）的纵向轴线（X-X’）的平移被相对于所述内环（40）径向向外延伸的弹性环阻止。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的悬架组件，其中，所述可变形套筒（44）包括两个或更多个同轴的弹性部分（440、442），并且其中，在所述两个部分（440、442）之间插入有一个或多个内部加强件（46）。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的悬架组件，其中，所述可变形套筒（44）由聚合物材料制成，例如由诸如天然橡胶材料或合成橡胶材料的弹性材料制成。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的悬架组件，其中，所述可变形套筒（44）能够在绕所述铰接轴（80）的纵向轴线（X-X’）旋转时、在剪切力的作用下变形。

13.一种机动车辆（T），所述机动车辆（T）包括根据前述权利要求中的任一项所述的悬架组件（S）。