本發(fā)明涉及車輛懸架的領(lǐng)域，具體地涉及具有橫向板簧的四邊形懸架或麥弗遜式懸架的定尺寸方法，并且涉及通過該方法獲得的懸架。

背景技術(shù)：

具有橫向板簧的四邊形懸架已經(jīng)應(yīng)用了許多年，特別地用于工業(yè)車輛的前懸架。

為了確保最佳的動力特性，這些獨立的車輪懸架通常由防傾桿進(jìn)行補(bǔ)充，該防傾桿將底盤連接至懸架的部件——比如下擺臂、減震器等——以限制車輛的側(cè)傾運動。

當(dāng)同一車軸的懸架經(jīng)受對稱的豎向荷載時，防傾桿不起作用。另一方面，防傾桿與懸架以與作用在同一車軸的懸架上的豎向載荷之間的差相稱的方式配合。

考慮由下擺臂施加至橫向板簧的端部的載荷：

-板簧的“對稱載荷情況下的豎向剛度”定義為：在板簧的兩個相反端部負(fù)載有方向相同的相等豎向載荷的情況下、施加至板簧的一個端部的每單位面積上的豎向載荷與該端部的豎向位移之間的比值；

-板簧的“非對稱載荷情況下的豎向剛度”定義為：在板簧的兩個相反端部負(fù)載有方向相反的相等豎向載荷的情況下、施加至板簧的一個端部的每單位面積上的豎向載荷與該端部的豎向位移之間的比值。

當(dāng)板簧抵抗側(cè)傾，在非對稱豎向載荷情況下的豎向剛度為對稱豎向載荷情況下的豎向剛度的至少兩倍時，實現(xiàn)了最佳的車輛動力學(xué)性能。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，上述結(jié)果必須通過利用防傾桿來實現(xiàn)，其中，防傾桿的相關(guān)元件將該桿連接至車體并且連接至懸架部件，因此使重量和尺寸增大。

另一方面，這種桿的移除降低了車輛的性能，特別是在彎曲方面的性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于克服所有上述缺點并且指出一種用于對具有橫向板簧的四邊形懸架或麥弗遜式懸架確定尺寸的方法，該方法使得能夠?qū)崿F(xiàn)與配備有防傾桿的類似懸架相同的性能。

換句話說，本發(fā)明的目的是提供一種用于對具有橫向板簧的四邊形懸架或麥弗遜式懸架確定尺寸的方法，該方法使得能夠移除防傾桿。

本發(fā)明的目的是提供一種對具有橫向板簧的四邊形懸架確定尺寸的方法。

另外，本發(fā)明的目的是提供一種通過以上方法確定尺寸的具有橫向桿的四邊形懸架。

該懸架特別適用于輕型工業(yè)車輛和商用車輛的領(lǐng)域。

權(quán)利要求描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式并且構(gòu)成了本說明書的組成部分。

附圖說明

根據(jù)對本發(fā)明的實施方式(及其變型)的以下詳細(xì)描述并且根據(jù)僅作為說明性的而非限制性的示例給出的附圖，本發(fā)明的更多目的和優(yōu)點將變得明顯，在附圖中：

圖1示出了設(shè)置有具有橫向板簧的四邊形懸架的半軸的正視圖；

圖2示出了圖1的半軸的俯視圖；

圖3示出了圖2中示出的車軸的縱向截面的正視圖；

圖4a、圖4b和圖4c示出了橫向板簧的分別為靜置、大致水平的下臂承受對稱的豎向載荷以及大致水平的下臂承受非對稱的豎向載荷的可能情況；

圖5示出了從圖4a獲得的尺寸參數(shù)；

圖6示出了本發(fā)明的應(yīng)用至麥弗遜式布置的優(yōu)選實施方式。

在附圖中，相同的附圖標(biāo)記和字母指的是相同的元件或部件。

在本說明書中，術(shù)語“第二”部件并不意味著存在“第一”部件。這些術(shù)語實際上只是為了清楚起見并且不意于作為限制。

具體實施方式

圖1示出了通過本發(fā)明的方法確定尺寸的具有橫向板簧的四邊形懸架。本發(fā)明的方法還適用于麥弗遜式布置。

由于車軸關(guān)于軸線M對稱，因此僅示出了半軸。

固定部分C限定車身的結(jié)構(gòu)部件，同一車軸的懸架連接至該結(jié)構(gòu)部件。

示出了總體上呈大致V形或Y形的下臂AL，下臂AL的兩個叉狀端部借助于鉸鏈X1鉸接至固定部分C。下臂的與上述叉狀端部相反的頂點V1借助于球接頭X2連接至輪轂SP的下部部分。

還示出了同樣總體上呈大致V形或Y形的上臂AU，上臂AU的兩個叉狀端部借助于鉸鏈X1上方的鉸鏈X3鉸接至固定部分C。上臂AU的頂點V2借助于球接頭X4連接至輪轂SP的上部部分。

減震器SG具有兩個相反端部，所述兩個相反端部中的第一端部借助于鉸鏈X3上方的鉸鏈X5鉸接至固定部分C，而第二端部借助于鉸鏈X6在所述頂點V1附近鉸接至下臂AL。

圖1示出了橫向板簧LS的小部分，該橫向板簧LS具有兩個相反端部，其中第一端部連接至圖1中示出的下臂AL，而另一端部連接至車軸的相對于軸線M的相反側(cè)的懸架的下臂(未示出)。

應(yīng)該指出的是，定語“橫向”涉及將包含該車軸的車輛的豎向延伸線。因此，板簧LS具有與圖中示出的車軸的縱向延伸線Y平行的縱向延伸線。

還應(yīng)該指出的是，板簧的相反兩個端部被約束成在其形成各自的座部B1上蠕動(crawl)，座部B1形成在懸架的下臂上。

參照圖2，其示出了由上臂AU限定的V形或Y形。還示出了減震器SG、輪轂SP和轉(zhuǎn)向連桿的一部分，其中，轉(zhuǎn)向連桿在車軸不轉(zhuǎn)向時可能不顯現(xiàn)。在這種情況下，球接頭X2和X4是不必確保輪轂SP繞與延伸線Y垂直的軸線旋轉(zhuǎn)的簡單的鉸鏈。

圖2示出了該橫向板簧LS的從一個懸架延伸至同一車軸的另一懸架的另一部分。特別地，圖2示出了板簧的寬度B。

圖3示出了圖2中所示的車軸的縱向截面A-A。

為了更好地理解圖3的示圖，在下面復(fù)制了延伸線Y。零基準(zhǔn)點0由延伸線Y與垂直于延伸線Y的對稱軸線M的交點給出。

中間約束件B2優(yōu)選地借助于橡膠塊將板簧LS約束至固定部分C，而端部約束件B1優(yōu)選地借助于橡膠塊將板簧LS的一個端部約束至下臂AL。

延伸線Y上的點I/2是約束件B2的中間點(或重心點)在軸線Y上的投影，而點L/2是端部約束件B1的中間點(或重心點)的投影。

前述投影點還確定了距零點——即距軸線M——的距離。

點P是輪轂SP與下臂AL之間的連接部在軸線Y上的投影。

“d”是點H與點L/2之間的距離/差，并且b是H和點P之間的距離/差。H是每個下臂AL的鉸接點(例如在圖4中示出)。

“ksosp”是懸架S的“對稱載荷情況下的豎向剛度”，ks是“板簧的在對稱載荷情況下的豎向剛度”，并且“ka”是板簧的“在非對稱載荷情況下的豎向剛度”。

圖4a示出了下臂AL大致水平的情況。

圖4b示出了具有相同方向的對稱的豎向載荷U施加至同一車軸的板簧的兩個相反端部的情況。

圖4c示出了非對稱豎向載荷U——即，具有相同的模值和相反的方向——施加至同一車軸的板簧的兩個相反端部的情況。

板簧的端部在具有預(yù)定的軸向?qū)挾鹊牡鬃先鋭?。因此，板簧的端部是與底座B1的中間部分或重心部分對應(yīng)的點。這些端部之間的距離表示為板簧的有效長度L，而板簧的總長度Ltot肯定會大于其有效長度L。這種對比參照與圖4a的情況對應(yīng)的圖5很好地示出。

在下文中，將參照有效長度L。

板簧LS還具有寬度B和厚度h(Y)。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，L＝1365mm±20mm，B＝90mm±15mm，并且厚度h(Y)具有位于約束件B1之間(即在0與I之間)的恒定部分h0＝17mm±2mm、位于板簧的點L/2處——即在板簧的端部塊B2的重心處測得的——的端部厚度‘he’，其中，he＝12.5mm±5mm、以及位于約束件B1與約束件B2之間——即在軸線Y上的I/2與L/2之間——的具有拋物面的部分(圖2、圖3和圖5)。

因此，假設(shè)板簧的兩個相反的面具有下述輪廓：該輪廓在0與B1之間是恒定的并且在B1與B2之間是拋物線狀的。

此外，R＝b/(bd)＝1.4±0.15，該無量綱數(shù)形成懸架S的下擺臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

“E”表示板簧的材料的縱向彈性模量或楊氏模量，通常能夠在195GPa與210GPa之間變化。

當(dāng)：

ksosp＝74N/mm±20N/mm時，

可以得到：

ks＝ksosp*R²＝145N/mm±20N/mm [等式1]，

如以上所提到的，期望的是使

該結(jié)果可以通過對板簧的在兩個約束件B1與B2之間的拋物線部中的厚度h(Y)適當(dāng)?shù)卮_定尺寸來獲得，如對于距離I＝800mm±10mm有效的以下等式所描述的:

h(Y)＝2*((Y-(cost₁))/(cost₂))^0.5，Y在I/2與L/2之間變化，[等式2]，其中：

-cost₁＝1015.00942

-cost₂＝-8.51224

在這種情況下，Y還表示沿著軸線Y的自變量。

此外：

h0＝h(I/2)，并且he＝h(L/2)

所述定尺寸允許實現(xiàn)對稱豎向載荷情況下的剛度與非對稱豎向載荷情況下的剛度之間的前述期望比值，因此實現(xiàn)了與具有防傾桿的類似布置相同的性能。顯然，這允許避免防傾桿的安裝。

因此，所述定尺寸獲得了先前在現(xiàn)有技術(shù)中沒有見過的令人驚訝的效果。

更特別地，對于四邊形懸架或麥弗遜式懸架，上述方法能夠?qū)Π寤纱_定尺寸、以及對將板簧居中地限制在固定部分C內(nèi)的塊B1進(jìn)行適當(dāng)定位。

參照圖6，其示出了具有麥弗遜式懸架的車軸的立體圖，該麥弗遜式懸架不同于前述的四邊形布置，這是因為該麥弗遜式懸架不存在上臂并且因為減震器與輪轂SP固定在一起。

如果本領(lǐng)域技術(shù)人員希望得到是ks的兩倍的某一剛度ka，則板簧應(yīng)該被簡單地拉伸成具有等于h(Y)的可變厚度和等于B的寬度。

對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以在不偏離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下對所描述的非限制性示例作出多種實施方式，包括所有等效實施方式。

根據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不引入任何另外的構(gòu)造細(xì)節(jié)的情況下實施本發(fā)明?？梢栽诓槐畴x本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下將各個優(yōu)選實施方式中示出的元件和特征進(jìn)行結(jié)合。在對現(xiàn)有技術(shù)的描述中描述的內(nèi)容，除非在詳細(xì)描述中明確地排除，否則必須結(jié)合本發(fā)明的特征來考慮，從而構(gòu)成本發(fā)明的組成部分。