CN101164802B - 悬架的分组装件 - Google Patents

Abstract

一种悬架分组装件，用于固定到重型车辆挂车上，该分组装件包括：用于一个拖臂的一个吊件支架；一个空气弹簧安装支架；一个减震器安装支架；以及在该吊件支架和该空气弹簧安装支架之间纵向延伸的一个连接构件，其中该减震器安装支架被定位于该吊件支架与空气弹簧安装支架的中间。

Description

悬架的分组装件

技术领域

本发明涉及一种用于紧固到重型车辆挂车上悬架的分组装件。

背景技术

重型商用车辆一般采用拖臂悬架系统，特别涉及到铰接车辆的挂车车轴，或者，潜在地，涉及到刚性车身车辆的后轴。

由于以下一种或多种特征，可以将重型商用车辆(包括卡车、公共汽车和大轿车)与轻型商用车辆(如货车)以及轻型乘客车辆相区分：

1.  满载重量超过大约3.5吨。

2.  使用气动制动器而不是液压驱动的制动器(因为气动制动器更加能够承担由重量超过3.5吨的车辆的反复制动所产生的增加的热量)。

这类车辆(包括挂车)一般还采用一对平行间隔的梁或者杆，它们沿该车辆的长度伸展并作为底盘而在其上安装车身。

当应用于重型商用车辆时，这些拖臂通常是在臂的前端通过一个焊接在底盘梁上并从那里向下延伸的一个“吊件支架”枢轴安装到该车辆的底盘梁上。该臂向后延伸(即：向车辆的后部)到用于车轴的一个安装位置然后继续向后延伸到用于一个空气弹簧的安装表面。该空气弹簧本身通过一个空气弹簧支架被安装在该拖臂和底盘梁之间。

这类车辆的轴典型地是基本上刚性梁形式的轴(即：在转轴之间沿伸的轴，在这些转轴上安装了车辆相对侧的车轮)。在某些情况下这些臂的方向可以反转以便在该臂的后部构成枢轴，在这种情况下它们被称为“牵引臂”。为达到本说明书的目的，拖臂一词应理解为还包括牵引臂。

一般悬架的制造商将为挂车制造商提供完整一套部件，包括两个拖臂、车轴梁、两个吊件支架、两个空气弹簧、两个减震器以及用于每个车轴安装的两个空气弹簧支架。在某些情况下，这些拖臂在供给挂车制造商前被固定到轴上。无论如何，都要求挂车制造商将多个部件组装到一起。这种组装件需要被精确完成以保证车轮与挂车精确对齐。这样防止了置于悬架、挂车以及车轮部件上的不适当的应力。

已知使用滑块系统，其中一辆挂车的整个行走系统被固定到一个框架上，该框架为了调整负载分布以及挂车的机动性的原因使用伸缩式销钉可以释放并且沿底盘滑动来快速改变轴距。在这种系统中，横向组件连接挂车各边的吊钩支架并且该系统框架是一个复杂的多零件组装件。这一系统的实例可参见US2005/0082814(Ramsey)。

本发明致力于克服或者至少减轻现有技术中的问题。

发明内容

因此，本发明的一方面提供了用于固定到重型车辆挂车的一个悬架分组装件，该分组装件包括：一个用于装配拖臂的吊件支架；一个空气弹簧安装支架；一个减震器安装支架；以及在该吊件支架和该空气弹簧安装支架之间纵向延伸并且连接该吊件支架和空气弹簧安装支架的一个连接构件，其中该减震器安装支架被定位于该吊件支架与空气弹簧安装支架的中间。

本发明的第二方面提供了一个悬架组装件，包括一个根据前段的分组装件，一个悬架拖臂，空气弹簧以及一个减震器。

本发明的第三方面提供了一种悬架安排，包括根据上数第二段所述的第一与第二悬架分组装件，而这些分组装件以一种横向相隔的关系固定在一起。

本发明的第四方面提供了一个方法，用于将根据上数第三段所述的分组装件装配到一个重型车辆挂车的底盘梁上，包括永久性或者半永久性地将该分组装件固定到该底盘梁上的步骤。

附图说明

现仅通过举例并参照附图说明本发明的实施方案，在附图中：

图1为一个典型重型商用车辆的侧视图；

图2为一个现有技术悬架组装件的透视图；

图3为一个冲压件的俯视图，由该冲压件形成了本发明的悬架分组装件；

图4为该悬架分组装件的一个侧视图；

图5为图4的分组装件的一个俯视图；

图6为图4的分组装件的端部视图；

图7为安装到车辆上的分组装件的一个透视图；

图8为根据本发明第二实施方案的分组装件的一个局部透视图；和

图9A与图9B是根据本发明的第三和第四实施方案的悬架安排的端部视图。

具体实施方式

图1示出一个重型商用车辆20，包括一个牵引车部分22以及与牵引车部分进行铰接安装的一个挂车部分24。多个车轮26悬挂在该挂车部分的一个底盘25上，这样车轮绕轴28转动。

转向图2，其中示出一个现有技术的悬架组装件30，它简要地说包括一个弹簧钢悬架臂32，一个拖臂吊件支架34与一个空气弹簧36。该吊件支架34与空气弹簧36由一种已知方式提供了到该挂车底盘25的一种连接、以及与其相对的悬挂(以虚线显示)。U型螺栓40与顶部钢板41a和底部钢板41b提供了将轴42(以虚线方式显示)安装到拖臂32上的一种手段。特别需要注意底部钢板41b是直接焊接到轴42上。车轮固定在轴42的每一端上以便绕轴28转动。当车辆20在不平稳路面上行驶时，提供了安装在支撑支架34与U型螺栓以及钢板组装件40之间的一个减震器44以便减少该轴42相对于底盘25的震动。

将会理解到为了提供这种类型的一个完整悬架组装件需要进行相当大量的组装并且需要大量部件。此外，该吊件支架34与空气弹簧36必须精确固定到挂车底盘上以保证该挂车车轮26相对挂车24正确对齐。不正确的对齐可能导致过渡的轮胎磨损，增加燃油消耗与悬架部件过早失灵。

现在参见图3，所示为一个冲压件148，用于形成根据本发明的一个实施方案的悬架分组装件。该冲压件由一个合适规格的钢板形成，并且包括一个长形的连接构件150，其上配备有多个孔152a、152b、152c与152d。在该连接构件150的一个第一前部或者前端，第一与第二吊件支架侧突缘134a与134b从该连接构件的侧面向相反方向延伸并且配有从其前端(图3左手末端)凸出的接头部分154a，154b，154c和154d。每一侧突缘上分别形成一个缝隙孔135a、135b，用于将拖臂螺栓接到该支架上，如下文中的详细讨论。一个端部突缘134c从连接构件150的前端边缘向前延伸并完成该冲压件形成拖臂吊件支架的部分。

在该连接构件的相反的、尾部的、或者后部的端部配置了多个板，它们以面向下支座160(参见图4-7)的形式形成一个空气弹簧安装支架。这些板包括一个连接到该连接构件的尾部边缘的一个端部板160a，连接到端部160a侧边缘的相对的侧板160b和160c，一个连接到端部板160a的尾部边缘的安装板160d，以及一个连接到该安装板160d尾部边缘的一个前端板160e。该安装板上提供了安装孔162，当装配该组装件时通过这些孔使一个空气弹簧上表面的螺纹部分定位，以便将空气弹簧固定到分组装件148上。

在拖臂吊件支架突缘134a、134b与该空气弹簧支座板160a到160e之间，配备有从连接构件150的侧缘凸出的第一和第二减震器安装突缘164a与164b，并且，在形成该分组装件时，它们被弯曲为以空隔的平行安排的方式向下凸出。每个支架板上分别配有通孔166a与166b，通过其中插入螺栓或者其他合适固定件以便在突缘164a、164b之间枢轴安装一个减震器(参见图7)。

该分组装件148从图3所示的冲压件开始装配，通过一个标准操作将该侧突缘134a与134b向下弯曲。这些突缘有一个向外展开部分137a与137b，其形成的方式为这些突缘的较低部分保持一个平行关系，但是空间距离比最接近该连接构件的部分更大，以便容纳拖臂134的宽度。这些接头部154a到154d向内弯曲并且该端部突缘134c向下弯曲到与接头部相遇，并通过焊接或者其他合适手段固定在其上以形成如图4到7所示的该支撑架。

相似的，板160a、160d与160e向周围弯曲相互以大约90度角排列，并且端部板160e倚靠在该连接构件150的下侧。然后侧板160b与160c向前方弯曲以使它们依靠在该连接构件150的边缘侧。同样，各个板相互焊接以提供如图4到7所示的该空气弹簧支架160。

该减震器安装突缘164a与164b被向下弯曲90度以形成如图4、5和7所示的该减震器安装支架164。现在该分组装件148可以附加其他不同部件以构成一个悬架组装件。

确切地说，一个拖臂132通过一个合适的柔性套(例如在本申请人已授权的专利GB2367111B中所公开的类型，将其明确地通过引用结合在此)被固定到该吊件支架134上并且以与常规的对支撑架的固定相似的方式(如图2所示)通过缝隙135a和135b沿轴170螺栓连接。在本实施方案中，使用了与本申请人的公开申请WO2004/054825中所披露的类型相似的一个拖臂，但是在本发明的其他实施方案中，可能采用其他类型的拖臂。

该空气弹簧136在其下边缘被螺栓连接到拖臂132牵引端的向上的表面上，并在其上端通过孔162安装到该空气弹簧支座160的安装板160d上。

一个减震器144在其上端杯螺栓连接在该减震器安装支架164的突缘164a和164b之间，并在其下端连接在一个拖臂上配备的、在它的一个轴接收位置140与空气弹簧136之间的另一个安装座170上。其结果是，本领域普通技术人员会认识到比之图2所示先有技术的减震器，减震器144安装得更接近于垂直。这能使得减震器的性能提高，因为对于该拖臂的一个给定的移动该减震器能够在一个更长的冲程中运作。此外，该减震器与拖臂在一条直线上，提高了悬架系统的总体包装性能。

该拖臂上还配备了可变换的减震器安装座176与178。减震器安装座176配备在该拖臂132上表面，直接在轴接收位置140之前，并能与减震器安装支架164联合使用，用于一种更高的行车高度的“顶部安装”的应用，其中该拖臂相对于连接构件150处于一个更大的角度。在拖臂178上第三减震器安装座的配备是为了用于从拖臂的纵向轴有一个减震器的偏移，并且其因此它要求该分组装件148的减震器安装支架也从该分组装件拖臂有一纵向轴偏移。尽管一个万向拖臂可能配备所有三个减震器安装座，如图7所示，在替代实施方案中可为每一单独的应用生产不同的拖臂或者可以提供拖臂的不同的后部(轴接收部分的尾部)。

图8示出根据本发明的第二实施方案的一个分组装件的部分，其中相似部件的标记为相似的数字但增大100。该第二实施方案的分组装件248与第一实施方案相似，除了定位耳部280a、280b、280c与280d从该连接构件150的每一侧面向外以及向上凸出。这些耳部之间的横向间隔的尺寸为与固定该分组装件的底盘梁25的宽度基本相同，由此保证在梁25横向的方向上该分组装件精确装配在挂车上。

该悬架组装件按上述的部件安装后可提供给挂车制造商，这样挂车制造商可以在轴接收位置140将一根轴42安装到该拖臂上。该挂车制造商还通过将连接部分沿其外周缘以及沿该连接构件的开孔152a、152b和152c边缘的焊接到底盘梁25上而将该组装件固定到挂车底盘上。这就该分组装件148与底盘梁之间形成一个永久连接(即：只能通过物理破坏而分成两个部件的一种连接)，这与悬架滑块系统相反，其中的挂车的运行系统可以相对底盘梁滑动。

在本发明的一个替代实施方案中，该分组装件可以半永久性连接到底盘梁25上，例如，通过螺栓连接(并且为此要配备合适尺寸的螺栓孔)。应认识到虽然不比须是永久性的，在满足维修要求的条件下，该分组装件旨在对于挂车的寿命保持固定在一个特别位置上。

参照图9A和9B，该分组装件148通过使用一个或多个横向构件被固定到一个第二分组装件148以形成一个悬架安排。整个安排(可包括或者不包括轴以及其他辅助部件)可以发运到挂车制造商处与挂车底盘梁装配。在图9A中一个单个C-截面梁182从一个吊件支架134的端部突缘134c处水平延伸到该第二分组装件148的吊件支架134的对应位置上。梁182在环形开孔184周围被焊接到该吊件支架上。此外，另一个横向构件194通过焊接到一个分组装件的侧板160b上以及另一个分组装件的侧板160c上而在这些分组装件148的空气弹簧支座160之间延伸。横向构件194可能构成箱形截面、C-截面或者其他合适的外形。

在图9B中，一个箱形截面横向构件186在一个吊件支架134的侧突缘134a的上部与该第二个吊件支架的侧突缘134b的上部之间延伸，并且分别焊接到每一个上。第一和第二角度部分支撑构件从该端部突缘134c的一个下部向上延伸到横向组件186的中部。该支撑构件围绕环形开孔190的边缘被焊接到吊件支架134上，并通过环形开孔192焊接到该横向构件上。

图9A和9B的安排保证了在将该悬架组装件装配到挂车时，该悬架的部件相互之间的横向定位是精确的，同时提高了挂车使用时在拐弯或和类似的过程中该悬架组装件的横向稳定性。当然，也可以采用多种替代的支撑安排，并且该支撑也可用于图8所示的分组装件248。通过位于吊件支架间的横向组件可实现侧稳定性的明显提高的同时，在空气弹簧支座之间配置另一个横向组件可实现进一步的改进。

应认识到比起现有技术本发明的分组装件能够以更简便、更精确、以及潜在地更经济的方式将一个悬架装配到一辆重型车辆挂车上。进而，该分组装件使该悬架减震器的定位能够优化，以此能够提高减震器的性能。

在此使用的“前部”与“尾部”，“上”与“下”仅为了方便说明，而不应该考虑为是限制性的。

还应认识到在本发明范围内可以做出多种改变。例如，该分组装件可由多个单个的子部件来生产而不是单一的冲压件。该吊件支架、减震器安装支架与空气弹簧支架的定位、形状以及尺寸可以调整，该减震器安装支架的纵向位置可以根据具体要求而变化，并且支架可从该分组装件纵轴偏移。该空气弹簧支架可能包括一个的简单的板材，它与连接构件处于同一水平并且其上配备有适当的孔。进一步的安装手段，例如用于行车高度控制阀的支架或者安装孔，以及车轴提升机构也可包含在分组装件中。如果挂车要包括串联或三个轴，该分组装件可以合适的纵向空隔配备两组或者三组吊件支架，减震器安装支架以及空气弹簧安装支架。该分组装件可能被用于安装如图7所示的替代类型的拖臂，例如，如图2所示类型的弹簧钢式臂，制作的臂或者单壳类型的悬架。该分组装件可由合适的替代材料来制造，例如铝。

Claims (23)

1.一种悬架分组装件，用于安装到一辆重型车辆挂车，该分组装件包括：

用于装配一个拖臂的一个吊件支架；

一个空气弹簧安装支架；

一个减震器安装支架；以及

在该吊件支架和该空气弹簧安装支架之间纵向延伸的、并且连接该吊件支架和空气弹簧安装支架的一个连接构件，其中该减震器安装支架被定位于该吊件支架与空气弹簧安装支架中间；以及其中该减震器安装支架与该分组装件的中心线纵向对齐。

2.根据权利要求1的分组装件，其中该减震器安装支架被固定到该连接构件上。

3.根据权利要求1或2的分组装件，其中该减震器安装支架被安装到吊件支架与空气弹簧安装支架之间中点的后部。

4.根据权利要求3的分组装件，其中该减震器安装支架被安装到该弹簧安装支架之前。

5.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该减震器安装支架包括第一和第二向下延伸突缘，用于在它们之间固定一个减震器。

6.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该减震器安装支架由该连接构件的同一块材料整体形成。

7.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该拖臂吊件支架包括第三和第四向下延伸突缘，用于在它们之间固定一个拖臂。

8.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该吊件支架由该连接构件的同一块材料整体制造。

9.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该吊件支架与该分组装件的中心线纵向对齐。

10.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该空气弹簧安装支架包括一个向下与该连接构件隔开的平面的表面。

11.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该空气弹簧支架由该连 接构件的同一块材料整体制造。

12.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该连接构件具有在其上形成的一个开孔。

13.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该连接构件具有一个平面的上表面。

14.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该连接构件包括可以帮助其定位于一辆重型车辆挂车底的盘梁的构型。

15.根据权利要求1、2或4的分组装件，其中该分组装件与有待固定在该重型车辆的一个相对的侧面的其他分组装件相分离。

16.一种悬架组装件，包括根据以上任一权利要求的一个分组装件、悬架拖臂、空气弹簧以及一个减震器。

17.根据权利要求16的悬架组装件，其中该拖臂配备了一个安装在车轴安装位置之后的一个减震器固定支架。

18.根据权利要求16或17所述的悬架组装件，其中该拖臂配备了与安装拖臂对齐的减震器固定支架。

19.一种悬架安排组件，包括根据权利要求1到15之一的第一和第二悬架分组装件，其中这些分组装件以一种横向间隔的关系固定在一起。

20.根据权利要求19的悬架安排组件，其中一个横向构件将这些分组装件固定在一起。

21.一种重型车辆挂车，包括一个底盘梁和根据权利要求1到14之一的一种分组装件，其中该底盘梁与分组装件永久或者通过螺栓相互固定。

22.根据权利要求21的重型车辆挂车，其中该分组装件被焊接到该底盘梁上。

23.将根据权利要求1到14之一的一个分组装件安装到一辆重型车辆挂车的底盘梁上的一种方法，包括将该分组装件永久性或通过螺栓固定到该底盘梁上的步骤。 

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