[发明专利]用于具有横向板簧的车辆的板簧支承和车辆车轮悬架

说明书

技术领域

本发明涉及用于具有横向板簧的车辆——尤其机动车辆——的板簧支承，以及具有横向板簧和至少一个板簧支承的车辆车轮悬架。

背景技术

作为悬架的一部分，车辆车轮悬架用来将车轮连接到车辆。车辆车轮悬架可以直接地连接至通常的自承式车身。根据配置，车辆车轮悬架还可以布置在连接至车身的副车架上或布置在车辆底盘上。

尤其关于车辆后车轮悬架的尽可能轻和紧凑的解决方案，提供了板簧的使用。板簧布置为横向于行驶方向装配并且安装在车辆上且通过板簧支承连接到车辆的横向板簧。这样，横向板簧可以取代悬架弹簧和在其他情况下将是必要的防侧倾杆。为了承担悬架弹簧和防侧倾杆的功能，横向板簧必须同时保证一定程度的侧倾刚度(抵抗相反的车轮垂直运动)和一定程度的提升刚度(抵抗在相同方向上的车轮垂直运动)。通常这些刚度是不同的。

为了提供所述的刚度，横向板簧必须通过彼此相距特定的距离布置的两个板簧支承连接至车辆的簧载质量部分。因此，越过板簧支承延伸的横向板簧的自由端部分可以以弹性的方式偏转。其外端连接至车辆车轮悬架的可移动的枢转部件，因此连接至车辆的非簧载质量部分。这构成了四点弯曲系统。

板簧支承必须满足复杂且同时不同的要求。因此相对于车辆的典型取向和横向板簧的安装位置，在垂直方向上的高刚度是可取的。这是因为板簧支承的垂直柔性影响产生的侧倾和提升刚度。尤其较低的垂直刚度导致侧倾和提升刚度之间较低的比值，但是这是不可取的。侧倾和提升刚度之间的高比值保证了车辆车轮悬架向车辆上部结构的侧倾运动提供高抵抗力。同时，这保证在垂直运动方向上的足够的柔性以用于良好的驾驶舒适性。

此外，在横向板簧的纵向方向上朝向彼此(横向地)的板簧支承的内部支点的低刚度，是可取的。这允许在板簧支承之间的横向板簧的中部部分在车辆的提升和侧倾运动中的变形。横向板簧的这样的变形依赖于在内部支点之间的横向距离的变化。

此外，板簧支承围绕它们的纵向方向的低扭转刚度是可取的。这样做的原因首先是横向板簧在其中间部分的上述可取的可变形性。其次，这阻止了板簧支承的支承刚度对横向板簧的总体侧倾和提升刚度作出巨大贡献(寄生贡献)。

为了避免在动态车辆性能的退化，板簧支承作为一个整体应该被设计为具有低摩擦和低滞后。此外，板簧支承的设计的更多目标包含低成本和低重量，防止污垢，抗高温、水分和化学物质等，以及遵守构造空间约束等等。

专利文献DE 10 2010 060 093 A1公开了一种用于具有横向板簧的车辆的车辆车轮悬架。横向板簧通过两个隔开的板簧支承连接至车辆。板簧支承各自包含两个由弹性材料制成的支承块，支承块将横向板簧耦接至车辆。为此，横向板簧的一部分插入到每个板簧支承的两个支承块之间。支承芯布置在板簧支承的支承块中的至少一个中，所述芯布置在弹性材料中的它的两个支承表面之间并且比弹性材料硬。

支承芯这里组成了支承块的非柔性的部分，同时围绕支承芯的至少远到支承表面的弹性材料允许板簧支承的有限的弹性。由于支承芯的实质圆柱形状，它的弯曲的外壳表面在一些区域中延伸到接近两个支承表面，以至于保持在中间的弹性材料的厚度减少到最小值。这实现了板簧支承在垂直方向上的高刚度。同时，在支承芯上的支承表面的有限的侧倾是可能的。

由于弹性材料的剩余区域的低厚度，作为一个整体，仅有支承块的相反的外部支承表面相对于彼此的轻微的均匀的相对运动是可能的。与横向板簧相结合，这给出了在被限于一些程度自由度的板簧支承里面的所述弹簧的移动性。垂直于横向板簧延伸并且比在横向板簧的纵向方向上的支承块的宽度长的支承块的长度，允许在板簧支承的内部支点的间隙中的显然有限的横向变化。相比之下，没有或至少仅有在板簧支承里面的横向板簧横向于它的延伸方向且因此在行驶方向上的极大地减少的移动性。

发明内容

在这种背景下，本发明是基于创造用于具有横向于它的车辆纵向轴线布置的横向板簧的车辆——尤其是机动车辆——的板簧支承和车辆车轮悬架的目的，并且这样的板簧支承，其中板簧支承不仅提供了简单安装和在安装状态下的高位置精度、在垂直方向上的高刚度以及平行于并且围绕横向板簧的纵向方向的低的扭转和横向刚度，而且具有在横向于横向板簧的纵向方向的它的纵向方向上的低刚度。

通过具有以下特征的板簧支承并且通过具有以下特征的车辆车轮悬架来实现本发明的目的。此外，以下公开了本发明的特别有利的实施例。