CN101583508B - 带有刚性的不可变形横梁的挠性车桥 - Google Patents

带有刚性的不可变形横梁的挠性车桥 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的挠性后桥，该后桥包括至少两个纵向摆动臂(1，2)，每个臂在其朝车辆后部定向的端部处与一个车轮支架(3，4)相连接，而另外的前端部处通过一个弹性轴承(7，8)与车辆的车框相连接，所述臂通过一个横杆(11)相连接，其特征在于：该横杆的端部转动地安装在所述臂上，以允许这些臂围绕横杆轴线相对于该横杆转动；并且纵向臂各自包括在它们的支承车轮支架的端部一侧的、将所述臂的端部连接到该横杆上的导向杆(12，13)，每个导向杆刚性地连接到该纵向臂并且转动地安装在该横杆上。

Description

带有刚性的不可变形横梁的挠性车桥
技术领域
本发明涉及一种带有刚性的不可变形的横构件的挠性车桥。
背景技术
现有的挠性后桥通常包括两个纵向摆动臂，这些摆动臂各自在其一个端部上支承一个车轮转向节，并且在其另一个端部上与车辆的车体相连。倚靠在这些臂上的弹性减振装置弹性地支承着车体，并且在扭转中可弹性变形的防侧倾横杆通过这两个臂的端部刚性地连接到这两个臂上。
在侧倾的情形下，在车辆的左轮转向节与右轮转向节之间可看到高度差，该高度差被反映在两个纵向臂相对于车辆车体的特定转动之中，这种特定转动被转变成连接这两个臂的横构件的扭转。该横构件因此确保了引导车桥的左右车轮平面的主要功能。
该横构件还通常设计用于悬挂功能。确切地说，它必须经受垂直力和横向力，并且因此在弯曲中具有一定的刚性。主要困难在于在应力水平内设计这些纵向臂与横构件之间的刚度的渐进性，所述应力水平是连接在这些部件之间的不同元件特别是焊缝能够经受的。
由于这些不同的应力，钢-特别是THLE钢(具有很高的屈服强度的钢)成为用于构建横构件的必不可少的材料，铝和轻型材料则不能使用。
当前研究的一种方案在于将横构件所承担的两种功能分离开，以便为每种功能都赋予不受彼此限制的更大的有效区域，并且允许使用轻型材料。值得注意地是，正在进行多种尝试以便生产出在交互疲劳中能够经受大于100mm的侧倾的车桥，同时具有大的防侧倾刚度，大于100mdaN/°。
一种解决方案在于产生一种没有扭应力、在扭转中是刚性的横构件，纵向臂可倚靠在该横构件上，防侧倾功能则由一附加防侧倾杆来提供。
已知具有在扭转中不工作的横构件的车桥。
因此，文献FR 2 481 198说明了一种车桥，该车桥包括一个横构件，该横构件的端部安装在套管中，所述套管由容纳在纵向臂中的弹性材料制成。横构件围绕其轴线的摆动于是被这些套管吸收。然而，这些弹性材料的套管具有可变形性，这不利于在应力下维持纵向臂的几何形状所必需的局部刚性。
文献EP 0 122 891说明了一种车桥，其中横构件通过由弹性材料制成的套管附接到各纵向臂上，一个滚动轴承防止横构件围绕一与该横构件的轴线垂直的轴线相对于该臂转动。
然而，这种类型的车桥具有与在文献FR 2 481 198中说明的车桥相同的缺点。在这两种示例中，来自这些车轮的载荷没有几何变形就不能被传输，这些几何变形与现有车辆的引导要求是不相容的。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种挠性后桥来减轻这些缺点，该挠性后桥带有不可变形的横构件，并且提供对车轮的引导。
因此，本发明的主题是一种用于机动车辆的挠性后桥，该挠性后桥包括两个纵向摆动臂，每个臂均在其指向车辆后部的端部处与一车轮支架相连接，并且其另一个位于前部的端部处通过弹性轴承与车辆的车体相连接，所述两个臂通过横构件相连，其特征在于：
-该横构件的端部可转动地安装在所述臂上，以允许这些臂围绕该横构件的轴线相对于该横构件转动，
-这些纵向臂均在其支承车轮支架的端部一侧包括将该臂的所述端部与该横构件相连接的导向杆，每个导向杆都刚性地附接到该纵向臂上并且可转动地安装到该横构件上。
根据本发明的车桥的构型使之有可能使横构件免受任何扭转应力，传输垂直载荷以及在它们轴向方向上的载荷的导向杆使之有可能改进对车轮的引导，同时维持该车桥的垂直弯曲的刚性。
有利地，每个导向杆通过一高度可调的铰接部与该横构件相连接，该铰接优选是可拆卸的。
因此有可能调节这些铰接部的高度，特别是它们相对于纵向臂到车辆的车体上的各铰接部高度的高度，这使之有可能限定车桥在侧倾时的载荷图。因此有可能根据车桥用于其中的车辆来调整该载荷图。因此，根据本发明的车桥可用于不同的车辆，这不同于现有技术的车桥-它们必须为具体的车辆专门进行设计。
有利地，该横构件在对应纵向臂上的每个铰接部均配备有一限位器，从而防止该横构件在其轴向方向上运动。该横构件因此传输横向载荷。
优选地，横构件和/或导向杆由轻型材料制成，优选铝或任何其它适当的材料。
车桥的构型特别允许将这类材料用于这样的部件，所述部件承受小的应力，特别是不承受扭力。
在一种具体实施方案中，车桥包括稳定杆，该稳定杆连接到车辆的车体上并且连接到该横构件上，以防止横构件围绕该横构件的轴线的转动和/或扭曲。
这种杆特别地用于根据本发明的某些车桥，对于它们的受载的悬挂弹簧引起一力矩My，该力矩倾向于使车桥围绕横贯车辆的轴线转动。
有利地，稳定杆的两端位于纵向臂到车辆的车体上的铰接点附近，并处在连接这些铰接点的轴线上，这些端部铰接在该车体上。
有利地，该稳定杆通过至少两个铰接轴承与该横构件相连接。
优选地，该稳定杆通过三个铰接轴承与该横构件相连接，这些铰接轴承在车辆的纵向方向上偏置。
优选地，该车桥具有沿车辆的纵向方向的垂直对称平面。
附图说明
现在参见非限定性的附图说明本发明，在附图中：
-图1是根据本发明的挠性后桥的示意性图示。
具体实施方式
在图中，方向X、Y、Z分别对应于安装有车桥的车辆的纵向、横向和垂直方向，轴线X指向车辆的后部。在本文中提到的纵向和横向方向参照这些方向。
图1示出一根据本发明的挠性车桥，该车桥包括左、右两个纵向摆动臂1和2。该车桥具有沿车辆的纵向方向的垂直对称平面，以用于载荷的良好的比例分配以及操作的对称性。
例如，每个臂是一空心体，该空心体在扭转意义上是刚性的。
每个臂1、2在其指向车辆后部的端部处各自支承一个车轮5、6的支架3、4。每个臂的另外的、前端部分别通过一弹性轴承7、8连接到该车辆的车体上。
每个臂1、2还具有一支架9、10(转向节)，所述支架用于接纳悬挂弹簧(未示出)。各支架9、10位于对应纵向臂的后侧上。
这些臂1、2通过一横构件11连接在一起，该横构件的两端通过铰接部20、21可转动地安装在所述臂上。每个铰接部均配备有一限位器(未示出)，以防止该横构件在车辆的横向方向上移位。
所述铰接部20、21允许每个纵向臂围绕该横构件的轴线转动，由此避免横构件转动和/或扭曲。于是，横构件不再需要被设计为可变形，从而可以由轻质材料例如铝制的空心或实心体构成。
每个纵向臂1、2在其支承车轮的支架3、4的端部一侧包括用于将臂的所述端部连接到横构件上的导向杆12、13。
各导向杆12、13的一个端部刚性地附接到一个纵向臂上，而另一个端部优选围绕一基本水平并且与对应导向杆的轴线垂直的轴线可转动地安装到该横构件上。
根据可供使用的空间，所述导向杆在纵向臂上向后尽可能远地直接附接到每个臂上或者附接到紧固于该臂上的一个元件上，例如悬挂弹簧支架上。
横构件上的导向杆12、13的铰接部22、23就其自身而言位于该横构件的中间平面附近，并处于其中导向杆附接到纵向臂的一侧。
铰接部22、23的高度可以调整，这使之有可能调整它们相对于车辆车体上的铰接部7、8的位置，并由此对于不同的车辆类型调节车桥的几何形状，特别是它在侧倾时的几何形状。
铰接部20、21在横构件与纵向臂之间的位置仅具有非常次要的影响，这使得可将臂的设计与车轮支架、减振器以及弹簧的几何形状更好地结合。
铰接部22、23可设计成可拆卸的，以使安装和调整更容易。
导向杆12、13可以由钢或轻型材料例如铝制成。它们可例如呈垂直板条的形式。
该车桥还包括一稳定杆14，该稳定杆连接到车辆的车体上并且连接到该横构件上，以便防止该横构件围绕车辆的横向轴线转动和/或扭曲。该杆优选由THLE钢制成。
稳定杆14的端部15、16位于其中纵向臂连接到车辆车体上的铰接点7、8附近并处于这些铰接部的轴线A1上，所述端部15、16铰接连接到车体上。
在本例中，稳定杆14在横构件上具有三个铰接轴承17、18、19，这些铰接轴承沿车辆的纵向方向偏置(错开)。
在这三个轴承中，端部的两个轴承17、18在纵向方向上位于相同的高度，中间的轴承19在该纵向方向上偏置。在所示的实例中，中间的轴承19相对于端部的轴承17、18朝向车辆的后部进一步偏移。此外，这三个轴承相对于车辆的纵向平面对称放置。
当然，也可仅设置两个轴承以防止横构件转动和/或扭曲。
当悬挂弹簧安放成产生弱的力矩My时，或者另外如果将车桥构造为使得铰接部20、22、23与21基本对齐时，可省去稳定杆14。
在侧倾的情形中，根据本发明的车桥将承受围绕将铰接部7、22连接到左臂1的轴线的转动以及围绕将铰接部8、23连接到右臂2的轴线的转动。
作为一个实例，对于440mm长(车体上的连接点与车轮支架的轴线之间的有效长度)的纵向臂以及1450mm的后部轨道，100mm的侧倾-等效于4°的侧倾-将在各臂与横构件之间引起7°的转动。

Claims (11)

1.用于机动车辆的挠性后桥，包括两个纵向摆动臂(1，2)，每个纵向摆动臂都在该纵向摆动臂的指向车辆后部的端部处与车轮支架(3，4)相连，并在该纵向摆动臂的位于前部的另一端部处通过弹性轴承(7，8)与该车辆的车体相连，这两个纵向摆动臂通过横构件(11)相连接，其特征在于：
-该横构件的端部转动地安装在这两个纵向摆动臂上，以允许所述纵向摆动臂围绕该横构件的轴线相对于该横构件转动，
-所述纵向摆动臂均在其支承车轮支架的端部一侧包括一导向杆(12，13)，该导向杆使该纵向摆动臂的所述支承车轮支架的端部连接到该横构件上，每个导向杆均刚性地附接到纵向摆动臂上并且转动地安装到横构件上。
2.如权利要求1所述的挠性后桥，其特征在于，每个导向杆(12，13)均借助于高度可调的铰接部(22，23)与该横构件相连。
3.如权利要求2所述的挠性后桥，其特征在于，所述高度可调的铰接部是可拆卸的。
4.如权利要求1或2所述的挠性后桥，其特征在于，使横构件与对应纵向摆动臂相连的铰接部(20，21)均配备有限位器，该限位器防止该横构件沿轴向方向移动。
5.如权利要求1或2所述的挠性后桥，其特征在于，所述横构件(11)和/或导向杆(12，13)由轻型材料制成。
6.如权利要求5所述的挠性后桥，其特征在于，所述轻型材料为铝。
7.如权利要求1或2所述的挠性后桥，其特征在于，该后桥包括稳定杆(14)，该稳定杆连接到车辆的车体上，并且连接到该横构件上，以防止该横构件围绕横构件的轴线转动和/或扭曲。
8.如权利要求7所述的挠性后桥，其特征在于，所述稳定杆的端部(15，16)位于所述弹性轴承(7，8)附近，并处在连接所述弹性轴承的轴线(A1)上，所述端部铰接在该车体上。
9.如权利要求7所述的挠性后桥，其特征在于，该稳定杆(14)借助于至少两个铰接轴承与该横构件(11)相连接。
10.如权利要求9所述的挠性后桥，其特征在于，该稳定杆(14)借助于三个铰接轴承(17，18，19)与该横构件(11)相连接，这些铰接轴承沿车辆的纵向方向偏置。
11.如权利要求1或2所述的挠性后桥，其特征在于，该后桥具有沿车辆的纵向方向的垂直对称平面。
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