[发明专利]用于机动车辆地面接触系统的联接式复合弹簧片、其制造方法及建立的地面接触系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于机动车辆地面接触系统的旨在安装于车辆的前轮组或后轮组上的复合弹簧片，制造该弹簧片的方法以及包含该弹簧片的地面接触系统。

背景技术

在已知方式中，用于机动车辆的地面接触系统可以在其前轮组中包含麦弗逊(MacPherson)型系统，该前轮组针对每个轮包括轴承、防晃杆、弹簧以及具有弹性联接部的三角形部。这个解决方案存在笨重、需要许多部件以及装配复杂且需要相当多竖向空间的弊端。

出于这些理由，这些年致力于利用复合材料的弹簧片将麦弗逊前悬挂的功能(减震器除外)组合，这使得小型城市用车辆可以节省大约10至14kg。这种弹簧片应该设有弹性联接部以提供与车辆底盘之间的连接，并且为前悬挂提供机动车辆制造商所需的运动特性。这些弹性联接部(其一般基于橡胶)通常安装在与弹簧片的上表面粘结的界面上，这使得整体制造工艺更加复杂，并且由于首先需要设计包含该弹簧片的大型模具而增加了成本。

具有直接置于或粘附于轮组上的联接部的这些复合弹簧片的一个弊端在于联接部的大小，该联接部具有竖轴以及位于弹簧片的中立轴平面上的旋转中心以使得可更加容易进行该悬挂的运动调整。

这就是为什么已尝试使用硬板附接在复合弹簧片周围(这存在在制造弹簧片时需要分开的模制或成形操作的缺点)以及在这些硬板与弹簧片之间使用界面式弹性体层以防止任何磨损并将力均匀分配。这些界面式弹性体层又可能对前悬挂的运动特性不利，并且可能导致设置复杂的形状以限制引入的自由度。例如可以参考文献EP-B1-0 685 354，其描述了具有附接硬板的这种复合弹簧片。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于机动车辆地面接触系统的复合弹簧片，该弹簧片旨在借由其两个末端而安装在车辆的前轮组或后轮组上，以克服上述所有弊端，该弹簧片具有两个表面，即上表面和下表面，这二者共同限定了通过所述末端而彼此连接的两个纵向边缘，并且该弹簧片分别靠近所述末端设有用于车辆底盘的两对承载构件，每一对的两个承载构件分别靠近所述纵向边缘定位并且包括旨在连接至底盘的弹性联接部。

为了这个目的，在根据本发明的弹簧片中，每一对的两个承载构件分别包括由纤维加强的热塑性或热固性复合材料制成的两个隔板，该材料与弹簧片的材料相同或相似，这些隔板通过以下方式来直接结合到弹簧片中：在所述上表面和下表面之间以连续或不连续方式从所述纵向边缘中的一个至另一个而横穿该弹簧片；并且以使得这些隔板能够抵抗该弹簧片的任意扭转(尤其是对于前轮组而言)的方式延伸超出所述纵向边缘。

注意的是，这些隔板不仅可以当行驶时阻止弹簧片的扭转，而且还与它们所接收的、相对于该弹簧片呈悬臂形式的两个联接部中的至少一个配合，如下所述。

根据本发明的另一特征，每一对的隔板可以在弹簧片中的、限定弹簧片中立轴的位置处(例如其中部纵向平面)穿过该弹簧片。

注意的是，在弹簧片中的中立轴处结合到该弹簧片中的这些隔板可容易用于调整联接部的旋转中心的高度，在这些联接部以悬臂形式安装时的特定情况中，该旋转中心例如位于弹簧片的中部纵向平面中。此外，将隔板定位在弹簧片的中立轴处可以使这些隔板中引起的弯曲应力最小化，因而限制了隔板的大小。

有利地，每一对中的隔板可与弹簧片一体形成，而没有中间界面层(例如粘合剂层或弹性层)。

注意的是，如上所述使用与弹簧片的材料相同或相似的(在另一复合材料的情况下与弹簧片的材料兼容)纤维加强的热塑性或热固性复合材料使得可以在单个工艺中构成弹簧片与隔板组件，如以下所述。

根据本发明的另一特征，通过将每一对中的隔板交插在弹簧片的上、下两个半部或部分之间，可将这些隔板与弹簧片直接粘结，其中该上、下半部或部分分别施加在穿过该弹簧片的这些隔板的内部部分的两侧。

根据本发明的优选实施例，所述内部部分在弹簧片内是连续的，每一对中的隔板在这个内部部分中彼此焊接以形成一体式结构，这两个隔板各自相对于弹簧片具有外部部分，该外部部分支撑联接部并且在弹簧片外部彼此不相连。

注意的是，作为变型，每一对中的隔板可以结合在弹簧片中，但横跨该弹簧片形成不连续的内部部分，在弹簧片内的这个横向不连续可以通过使用彼此未焊接的两个分开的隔板而产生，即，随着将这些隔板结合到弹簧片中而形成了横向的中部空间。

又优选地，用于弹簧片和隔板的材料是使用连续或不连续的纤维加强的热塑性复合物(例如聚酰胺)。

又优选地，用于弹簧片和隔板的材料可以是使用连续或不连续的纤维加强的热固性复合物(例如环氧树脂)。