本發(fā)明涉及一種車輪懸掛裝置，其用于具有縱向方向、橫向方向和豎直方向的車輛。該車輪懸掛裝置包括用于支撐車輪的車輪保持器，其中車輪保持器的第一豎直端部區(qū)域通過剛性控制臂以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)，并且其中，車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域通過板簧附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)。板簧的縱向方向大致布置在車輛的橫向方向上。板簧在車輛的橫向中央?yún)^(qū)域處以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)，并且板簧被定位成相對(duì)于板簧的樞轉(zhuǎn)附接位置豎直偏移。

本發(fā)明適用于應(yīng)用到重型車輛，例如，卡車和公共汽車。雖然針對(duì)卡車來描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這種特定車輛，而是還可用于其它車輛，例如，公共汽車和小汽車。

背景技術(shù)：

存在能夠用于道路車輛的多種不同車輪懸掛裝置，例如，非獨(dú)立懸掛裝置，其具有連接車輛的橫向相對(duì)的車輪的剛性或半剛性梁，或獨(dú)立車輪懸掛裝置，例如，麥弗遜設(shè)計(jì)(macphersondesign)和雙橫臂設(shè)計(jì)。車輪懸掛裝置主要在車輪如何連接到車輛的底盤方面不同，并且車輪懸掛運(yùn)動(dòng)在懸掛運(yùn)動(dòng)路徑、懸掛運(yùn)動(dòng)長度和懸掛運(yùn)動(dòng)的阻尼方面受到控制。每一種車輪懸掛裝置在制造成本、重量、魯棒性、所需維護(hù)成本、車輛操控、輪胎磨損等方面與某些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。文獻(xiàn)us2149895(圖3)示出車輛的懸掛設(shè)計(jì)，其目標(biāo)是車輛的彈跳的效果的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

車輪懸掛裝置是彈簧、減震器和連桿的布置結(jié)構(gòu)，其將車輛連接到其車輪并允許兩者之間進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。已知的是，雙橫臂懸掛設(shè)計(jì)通常提供極好的車輛操控，并提供用于根據(jù)每一種具體車輛類型而實(shí)現(xiàn)相關(guān)布置的構(gòu)造的許多不同懸掛參數(shù)。然而，雙橫臂懸掛設(shè)計(jì)通常還被認(rèn)為因連桿和彈性安裝件的高復(fù)雜性而具有相對(duì)高的制造和維護(hù)成本。

雙橫臂設(shè)計(jì)還在車身側(cè)傾時(shí)的變化的車輪外傾角方面具有缺陷，所述車身側(cè)傾通常在車輛轉(zhuǎn)彎期間發(fā)生。外傾角是當(dāng)從車輛的前方或后方觀察時(shí)車輪的豎直軸線與車輛的豎直軸線之間的角。變化的外傾角通常是不期望的，因?yàn)檫@會(huì)在某些車輛運(yùn)行條件下導(dǎo)致相對(duì)于期望的最佳外傾角偏移的外傾角。以相對(duì)于期望外傾角偏移的外傾角駕駛車輛通常導(dǎo)致降低的車輛操控性能以及增加的輪胎磨損。

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種車輪懸掛裝置，該車輪懸掛裝置在避免昂貴且復(fù)雜的設(shè)計(jì)解決方案的同時(shí)在車輛駕駛期間提供了小變化的外傾角。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該目標(biāo)至少部分通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，該車輪懸掛裝置包括用于支撐車輪的車輪保持器，其中車輪保持器的第一豎直端部區(qū)域通過剛性控制臂以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)，其中車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域通過板簧附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)，其中板簧的縱向方向大致布置在車輛的橫向方向上，其中板簧在車輛的橫向中央?yún)^(qū)域處以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)，其中板簧的中心被定位成相對(duì)于板簧的樞轉(zhuǎn)附接位置豎直偏移，并且其中板簧的樞轉(zhuǎn)附接位置朝向剛性控制臂的側(cè)面豎直偏移。

通過向車輪保持器提供附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)的兩個(gè)豎直偏移的附接，具有類似于雙橫臂設(shè)計(jì)的車輪運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)的懸掛設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。然而，將橫向板簧用作車輪保持器與車輛支撐結(jié)構(gòu)之間的一個(gè)連桿由于板簧的固有彈簧常數(shù)而導(dǎo)致減震方面的額外功能性。板簧的額外彈簧剛度功能性能夠省去盤簧或空氣彈簧的常規(guī)彈簧剛度能力或至少減少其能力，使得車輪懸掛裝置的較緊湊且較成本有效的設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。

與通過常規(guī)雙橫臂懸掛設(shè)計(jì)的桿式連桿提供的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)相比，板簧提供略不同的車輪保持器運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)。然而，差異相對(duì)小，并且在轉(zhuǎn)彎期間的板簧幾何結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)另一車輪保持器連桿的連桿設(shè)計(jì)來調(diào)適，使得板簧能夠相對(duì)準(zhǔn)確地模擬常規(guī)雙橫臂懸掛設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)。

此外，通過提供朝向剛性控制臂的側(cè)面豎直偏移的板簧的樞轉(zhuǎn)附接位置，在車身側(cè)傾期間，車輪的減小的外傾變化得以實(shí)現(xiàn)，使得改進(jìn)的車輛操控和減小的輪胎磨損在車身側(cè)傾期間得以實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，板簧可以通過剛性連接到板簧的彈簧保持器以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)。該彈簧保持器可以在車輛的橫向中央?yún)^(qū)域處繞大致水平軸線樞轉(zhuǎn)地附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)，并且該板簧可以被定位成相對(duì)于彈簧保持器的樞轉(zhuǎn)附接位置豎直偏移。使用彈簧保持器提供用于實(shí)現(xiàn)板簧到車輛支撐結(jié)構(gòu)的期望的樞轉(zhuǎn)連接的成本有效的解決方案。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述樞轉(zhuǎn)附接位置與車輛橫向中心處的控制臂延長線之間的第一豎直距離可以小于板簧與車輛橫向中心處的該控制臂軸線之間的第二豎直距離的50％，尤其是，第一距離可以小于第二距離的25％，更尤其是，第一距離可以小于第二距離的10％，再尤其是，所述樞轉(zhuǎn)附接位置大致與車輛橫向中心處的控制臂延長線重合。在車身側(cè)傾期間，所述樞轉(zhuǎn)附接位置與車輛橫向中心處的控制臂延長線之間的減小的距離導(dǎo)致減小的外傾角情況變化。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車輪懸掛裝置還包括車身側(cè)傾阻尼器單元和/或車身側(cè)傾彈簧單元，所述車身側(cè)傾阻尼器單元和/或車身側(cè)傾彈簧單元被安裝成使得板簧圍繞該樞轉(zhuǎn)附接位置的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受車身側(cè)傾阻尼器單元和/或車身側(cè)傾彈簧單元影響。車身側(cè)傾彈簧單元幫助現(xiàn)有車輪懸掛減震構(gòu)件改進(jìn)車輛抗側(cè)傾行為。另外或單獨(dú)地，車身側(cè)傾阻尼器單元能夠被設(shè)定成在短持續(xù)力(例如，在顛簸道路上筆直地行駛時(shí)發(fā)生的短持續(xù)力，其中每一個(gè)不對(duì)稱的凸塊產(chǎn)生板簧的樞轉(zhuǎn)動(dòng)量)期間提供板簧的相對(duì)剛硬的樞轉(zhuǎn)連接。因此，在筆直駕駛期間，板簧將保持相對(duì)固定在其角樞轉(zhuǎn)位置，并且車輪懸掛裝置將以類似于雙橫臂懸掛系統(tǒng)的方式操作。然而，在車輛轉(zhuǎn)彎期間，長期不對(duì)稱力將作用在車身側(cè)傾阻尼器單元上，使得板簧將圍繞其樞轉(zhuǎn)連接件樞轉(zhuǎn)，以提供所期望的外傾補(bǔ)償。此外，由于車身側(cè)傾懸掛和/或車身顛簸懸掛能夠在較高程度上被單獨(dú)地針對(duì)，提供車身側(cè)傾彈簧單元和/或車身側(cè)傾阻尼器單元以控制車身側(cè)傾運(yùn)動(dòng)行為能夠提高調(diào)諧車輪懸掛裝置的可能性。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車身側(cè)傾阻尼器單元和/或車身側(cè)傾彈簧單元可以連接到車輛支撐結(jié)構(gòu)并連接到如下項(xiàng)中的至少一個(gè)：所述板簧、所述彈簧保持器、或者與所述板簧或彈簧保持器直接或間接剛性連接的另一構(gòu)件。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車身側(cè)傾阻尼器單元可以是旋轉(zhuǎn)阻尼器。該旋轉(zhuǎn)阻尼器提供緊湊的解決方案。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車輪保持器的第一豎直端部區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于車輪保持器的上部豎直端部區(qū)域，并且車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于車輪保持器的下部豎直端部區(qū)域。在下部位置處提供板簧在整車包裝方面可以是有利的，這是因?yàn)榘寤尚枰恍┛臻g來減震。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車輪保持器的第一豎直端部區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于車輪保持器的下部豎直端部區(qū)域，并且車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域可以對(duì)應(yīng)于車輪保持器的上部豎直端部區(qū)域。在上部豎直端部區(qū)域處提供板簧在車輛側(cè)傾剛性方面是有利的，這是因?yàn)樵诖藢?shí)施例中，車輛支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)傾中心在側(cè)傾運(yùn)動(dòng)期間被定位得較高，并且車輛側(cè)傾剛性是側(cè)傾中心與車輛重心之間的豎直距離的函數(shù)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，板簧的羅斯線(rossline)的橫向長度可以大致對(duì)應(yīng)于剛性控制臂在其內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置與外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置之間測量的橫向長度。羅斯線的橫向長度確定板簧的端部在車輛的懸掛運(yùn)動(dòng)期間的幾何運(yùn)動(dòng)。通過將羅斯線的橫向長度選擇為大致對(duì)應(yīng)于剛性控制臂的橫向長度，相關(guān)聯(lián)的車輪的豎直運(yùn)動(dòng)期間的大致是零的外傾變化或至少極小的外傾變化得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)車輛在顛簸道路上筆直地行駛時(shí)，通常發(fā)生豎直車輪運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述剛性控制臂的附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置可以與板簧的羅斯點(diǎn)位于相同的縱向延伸豎直平面內(nèi)。此懸掛裝置結(jié)合先前限定的羅斯線的長度一起幫助在相關(guān)聯(lián)的車輪的豎直運(yùn)動(dòng)期間實(shí)現(xiàn)所期望的大致為零的外傾變化或至少極小的外傾變化。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述剛性控制臂的附接到車輪保持器的外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置可以與板簧的附接到車輪保持器的附接位置位于相同的縱向延伸豎直平面內(nèi)。此懸掛裝置結(jié)合先前限定的羅斯線的長度一起幫助在相關(guān)聯(lián)的車輪的豎直運(yùn)動(dòng)期間實(shí)現(xiàn)所期望的大致為零的外傾變化或至少極小的外傾變化。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，如從車輛的前方所觀察的，板簧的羅斯線可以平行于在所述剛性控制臂的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置與外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置之間延伸的直線。此懸掛裝置結(jié)合先前限定的羅斯線的長度和內(nèi)側(cè)或外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置一起在相關(guān)聯(lián)的車輪的豎直運(yùn)動(dòng)期間實(shí)現(xiàn)所期望的大致為零的外傾變化或至少極小的外傾變化。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，板簧的每一個(gè)橫向端部區(qū)域均可以連接到單獨(dú)的車輪保持器。在板簧的每一側(cè)處的與車輪保持器的直接連接提供了緊湊且成本有效的懸掛設(shè)計(jì)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，彈簧保持器可以在單個(gè)中央位置處剛性地連接到板簧。單點(diǎn)中央連接提供了在板簧的左側(cè)和右側(cè)上的相等地分布力以及成本有效的設(shè)計(jì)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，彈簧保持器可以至少部分圍繞板簧的一部分，以建立剛性連接。這種剛性連接的設(shè)計(jì)提供了高穩(wěn)健性和可靠性。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述彈簧保持器可以在沿橫向方向延伸至少50毫米的部分上、尤其在沿橫向方向延伸至少75毫米的部分上、更尤其在沿橫向方向延伸至少100毫米的部分上夾持所述板簧，以建立剛性連接。該夾持部分的長度是影響可以在彈簧保持器與板簧之間傳遞的轉(zhuǎn)矩水平并且在板簧與彈簧保持器之間具有高內(nèi)部角度穩(wěn)定性的參數(shù)。這在阻尼單元和/或減震單元連接到彈簧保持器時(shí)是特別期望的。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述彈簧保持器可以在橫向部分上夾持所述板簧，并且，所述彈簧保持器的該橫向夾持部分相比于所述板簧與樞轉(zhuǎn)附接位置之間的距離的比值在1:0.5到1:5的范圍內(nèi)，尤其在1:2到1:4的范圍內(nèi)。如上所述，該夾持部分是可以影響在彈簧保持器與板簧之間傳遞的轉(zhuǎn)矩水平的參數(shù)。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，剛性控制臂可以包括與車輛支撐結(jié)構(gòu)連接的至少兩個(gè)縱向間隔開的樞轉(zhuǎn)連接件。間隔開的位置提供用于在車輪保持器與車輛支撐結(jié)構(gòu)之間傳遞提高水平的縱向穩(wěn)定性的構(gòu)件。這在被布置成例如在車輛制動(dòng)或加速期間在車輛支撐結(jié)構(gòu)與車輪保持器之間傳輸相對(duì)高水平的縱向力的車輪的懸掛處特別有利。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，剛性控制臂可以被制造而形成單個(gè)實(shí)體。這與多單元控制臂相比導(dǎo)致了減小的制造成本。應(yīng)理解，有可能除了額外剛性轉(zhuǎn)向連桿之外，車輪懸掛裝置僅包括一個(gè)剛性控制臂。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域可以僅通過板簧附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)。這意味著，有可能除了額外剛性轉(zhuǎn)向連桿之外，車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域不含任何額外懸掛控制臂。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車輪懸掛裝置可還以包括車身懸掛阻尼器單元和/或車身懸掛彈簧單元，所述車身懸掛阻尼器單元和/或車身懸掛彈簧單元被安裝成使得車輪保持器的豎直運(yùn)動(dòng)受車身懸掛阻尼器單元和/或車身懸掛彈簧單元影響。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，車身懸掛阻尼器單元和/或車身懸掛彈簧單元可以直接或間接安裝在車輛支撐結(jié)構(gòu)與如下項(xiàng)中的一個(gè)之間：所述剛性控制臂、所述車輪保持器或所述板簧。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述車輪保持器可以形成主支柱，所述主支柱設(shè)有用于可轉(zhuǎn)向輪的車輪主軸保持器。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，所述車輪保持器可以設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)輪或非驅(qū)動(dòng)輪、非可轉(zhuǎn)向輪的輪轂。

根據(jù)一些示例實(shí)施例，可以提供一種車輛，該車輛包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的車輪懸掛裝置。

在本文中，術(shù)語“控制臂延長線”表示從車輛的前方觀察的、在剛性控制臂的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置與外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置之間延伸的直線的向內(nèi)側(cè)的延長線，其中該延長線在與所述直線相同的方向上延伸。

下文的描述和所附權(quán)利要求書中公開了本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和有利特征。

附圖說明

參照附圖，下文是作為示例給出的對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的更詳細(xì)描述。

在附圖中：

圖1示出卡車的側(cè)視圖，

圖2示出車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖3示出具有偏離豎直方向的車身側(cè)傾角的卡車的前視圖，

圖4示出車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖5示出車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖6示出平行顛簸(parallelbump)期間的車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖7示出車身側(cè)傾期間的車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖8示出車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖9示出車身側(cè)傾期間的車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖10示出在底部處具有板簧的車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，

圖11示出其剛性控制臂處于自然傾斜狀態(tài)下的車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，并且

圖12示出車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例的透視圖。

具體實(shí)施方式

下文中將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的各方面，以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，且本發(fā)明的各個(gè)方面的變型不限于所具體示出的實(shí)施例，而是也適用于本發(fā)明的其它變型。

圖1示意性地示出了適合使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪懸掛裝置的車輛1。該車輛具有縱向方向2、橫向方向4和豎直方向5，并且可以是具有車輪懸掛裝置的任何類型的道路車輛，尤其是重型車輛(例如卡車、公共汽車)和施工車輛、以及小汽車或軌道車輛。圖1所示的車輛1被圖示為經(jīng)由牽引座(fifthwheel)6連接到拖車的重型卡車。該卡車還包括車架7、駕駛室8、一對(duì)可轉(zhuǎn)向前輪3和兩對(duì)后輪3。所述一對(duì)前輪3和兩對(duì)后輪3中的每一個(gè)均包括車輪懸掛裝置。

所述一對(duì)前輪3和兩對(duì)后輪3中的每一個(gè)均包括獨(dú)立或非獨(dú)立車輪懸掛裝置，其中，該獨(dú)立車輪懸掛裝置的特征在于左側(cè)車輪3和右側(cè)車輪3的獨(dú)立懸掛，而非獨(dú)立車輪懸掛裝置的特征在于左側(cè)車輪和右側(cè)車輪中的一個(gè)車輪的懸掛運(yùn)動(dòng)影響該一對(duì)車輪3中的另一個(gè)車輪的懸掛。麥弗遜或雙橫臂懸掛裝置是獨(dú)立懸掛裝置的示例，并且連接左側(cè)車輪和右側(cè)車輪的懸掛剛性或半剛性車軸是非獨(dú)立懸掛裝置的示例。

圖2示意性地示出了車輪懸掛裝置的示例實(shí)施例，該車輪懸掛裝置在其每一個(gè)橫向側(cè)上包括用于支撐車輪3的車輪保持器20。該示例性的車輪懸掛裝置適用于承載驅(qū)動(dòng)輪、非驅(qū)動(dòng)輪、可轉(zhuǎn)向輪或非可轉(zhuǎn)向輪。車輪保持器20可以通常設(shè)有輪軸26，該輪軸26攜載有被構(gòu)造成緊固到車輪3的輪轂(未示出)。

根據(jù)一實(shí)施例，車輪保持器20形成主支柱(kingpost)，所述主支柱設(shè)有用于可轉(zhuǎn)向輪3的車輪主軸保持器。

車輪保持器20的第一豎直端部區(qū)域通過剛性控制臂22以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21，且車輪保持器20的第二豎直端部區(qū)域通過板簧23附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21。在圖2的實(shí)施例中，車輪保持器20的第一豎直端部區(qū)域?qū)?yīng)于車輪保持器20的下部豎直端部區(qū)域，而車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域?qū)?yīng)于該車輪保持器的上部豎直端部區(qū)域。

板簧23和剛性控制臂22的分別與車輪保持器20附接的上側(cè)樞轉(zhuǎn)附接件28和下側(cè)樞轉(zhuǎn)附接件27可以通過許多方式來實(shí)現(xiàn)，并且，在車輪3可轉(zhuǎn)向的情況下，例如可通過安裝在外殼中的圓柱形橡膠襯套或通過球形接頭(balljoint)來實(shí)現(xiàn)。

板簧23的縱向方向大致布置在車輛1的橫向方向4上。板簧23在車輛1的橫向中央?yún)^(qū)域處以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21。板簧23可通過彈簧保持器29以可樞轉(zhuǎn)方式附接到該車輛支撐結(jié)構(gòu)。彈簧保持器29可以在單個(gè)中央位置處剛性地連接到板簧23。該彈簧保持器可以在車輛的橫向中央?yún)^(qū)域處繞大致水平軸線樞轉(zhuǎn)地附接到該車輛支撐結(jié)構(gòu)。

可根據(jù)應(yīng)用的具體需求來選擇彈簧保持器29的尺寸、形狀和外形。例如，彈簧保持器29可以至少部分地圍繞板簧23的一部分，以建立剛性連接。根據(jù)另一示例，彈簧保持器29可以在沿橫向方向4延伸至少50毫米的部分30上、尤其在沿橫向方向4延伸至少75毫米的部分30上、更尤其在沿橫向方向4延伸至少100毫米的部分30上夾持該板簧23，以建立剛性連接。

板簧23在橫向方向4上的中心被定位成相對(duì)于板簧23的樞轉(zhuǎn)附接位置25以距離31豎直偏移，其中，板簧23的樞轉(zhuǎn)附接位置25朝向剛性控制臂22的側(cè)面豎直偏移。

所述車輪保持器經(jīng)由上部連桿和下部連桿以可樞轉(zhuǎn)方式附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)的上述構(gòu)造極其類似于雙橫臂懸掛設(shè)計(jì)，即，一種提供了極好的車輛操控的懸掛設(shè)計(jì)。然而，已通過將一個(gè)剛性控制臂替換為板簧來修改具有上部和下部以可樞轉(zhuǎn)方式附接的剛性控制臂的常規(guī)雙橫臂設(shè)計(jì)。這種修改帶來許多令人驚訝的良好技術(shù)效果，例如，較少的樞轉(zhuǎn)安裝件使得該懸掛裝置更可靠，并且通過板簧來產(chǎn)生固有的內(nèi)建彈簧力，使得額外的常規(guī)盤簧是多余的或可以制造得較小。

此外，通過板簧到車輛支撐結(jié)構(gòu)的樞轉(zhuǎn)附接，在板簧23的在橫向方向4上的中心被定位成相對(duì)于板簧23的樞轉(zhuǎn)附接位置25以距離31豎直偏移的情況下以及在板簧23的樞轉(zhuǎn)附接位置25朝向剛性控制臂22的側(cè)面豎直偏移的情況下，與常規(guī)的雙橫臂懸掛裝置相比，車身側(cè)傾期間的外傾角變化減小這一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。

在一個(gè)或兩個(gè)車輪3的豎直運(yùn)動(dòng)期間，該懸掛裝置將起到類似于雙橫臂懸掛的作用，并且取決于板簧的設(shè)計(jì)和操作特性，其呈現(xiàn)大致零外傾變化(zerocambervariation)。然而，在車身側(cè)傾運(yùn)動(dòng)期間，由于行駛經(jīng)過彎道或出于相同原因而簡單地使車輛轉(zhuǎn)向，板簧的這種樞轉(zhuǎn)安裝減小了在車身側(cè)傾時(shí)發(fā)生的外傾誤差(cambererror)。由該示例性車輪懸掛裝置提供的外傾誤差補(bǔ)償取決于許多因素，例如，板簧的設(shè)計(jì)和操作特性、偏移的水平等。

根據(jù)示例，所述彈簧保持器可以在橫向部分30上夾持板簧，并且彈簧保持器29的橫向夾持部分30相比于所述板簧與樞轉(zhuǎn)附接位置之間的距離31的比值在1:0.5到1:5的范圍內(nèi)，尤其在1:2到1:4的范圍內(nèi)。

樞轉(zhuǎn)附接位置25與車輛橫向中心處的控制臂延長線之間的第一豎直距離32小于板簧與車輛橫向中心處的該控制臂軸線之間的第二豎直距離33的50％，尤其是，第一距離32小于第二距離33的25％，更尤其是，第一距離32小于第二距離33的10％，再尤其是，樞轉(zhuǎn)附接位置25可以定位成大致與車輛1的橫向中心處的控制臂延長線重合。能夠用數(shù)學(xué)方式確定，通過減小第一豎直距離32來減小車身側(cè)傾期間的外傾誤差的水平。該懸掛幾何結(jié)構(gòu)在車輪懸掛裝置經(jīng)由車輪3將車輛的負(fù)載傳輸?shù)降孛?0時(shí)適用，即，車輪懸掛裝置的正常操作幾何結(jié)構(gòu)。

車輛支撐結(jié)構(gòu)21通常包括車輛的車架7或底盤，并且已按簡化方式在圖1中示出。該車輛支撐結(jié)構(gòu)是形成車輛的基礎(chǔ)的剛性部分，并且其它部件(例如，動(dòng)力系統(tǒng)、駕駛室8、貨物集裝箱等)安裝在該車輛支撐結(jié)構(gòu)上。在車身側(cè)傾期間，例如，當(dāng)駛過拐彎處時(shí)，車輛上產(chǎn)生的離心力將取決于地面40與車輛重心之間的距離而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩動(dòng)量。車輛支撐結(jié)構(gòu)(包括與其附接的所有部件)將朝向橫向側(cè)偏離其自然角位置，如圖3示意性地圖示的。在圖3中，當(dāng)向前行駛經(jīng)過左彎道時(shí)，從前方示意性地圖示車輛1。轉(zhuǎn)矩動(dòng)量將導(dǎo)致彎道外側(cè)上的懸掛彈簧被壓縮，使得車輛支撐結(jié)構(gòu)(包含駕駛室8)朝向彎道的外側(cè)傾斜。車輛支撐結(jié)構(gòu)的角位置此處被圖示為以角73(此處被稱為車輛側(cè)傾角73)偏離自然靜止?fàn)顟B(tài)。此處，假設(shè)駕駛室8具有與車輛支撐結(jié)構(gòu)相同的角位置。左側(cè)車輪3與右側(cè)車輪3兩者與基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)40接觸。作為比較，在筆直行駛時(shí)因道路顛簸等所致的較小車輛豎直運(yùn)動(dòng)期間，車輛側(cè)傾角73將保持基本固定在自然未偏離狀態(tài)。

用于將車輪保持器20連接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21的剛性控制臂22可以被制造而形成單個(gè)剛性實(shí)體。根據(jù)圖2的示例實(shí)施例，該剛性控制臂在內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44處以可樞轉(zhuǎn)方式連接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21并在外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置27處以可樞轉(zhuǎn)方式連接到車輪保持器，其中在此實(shí)施例中，外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置27與車輪保持器的下側(cè)樞轉(zhuǎn)附接件27重合。該剛性控制臂的角位置被定義為下支撐表面40與直線45之間的角度，如從車輛的前方所觀察的，該直線45在剛性控制臂的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置與外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置之間延伸。

如果所述板簧被布置成將必要的水平的縱向力傳輸?shù)杰囕啽３制?，則該控制臂不需要也執(zhí)行此任務(wù)，且因此能夠被設(shè)計(jì)成僅在控制臂的縱向方向上傳輸力。然而，如果該控制臂被構(gòu)造成將縱向力傳輸?shù)杰囕啽３制?，則該控制臂可以包括到車輛支撐結(jié)構(gòu)的兩個(gè)縱向間隔開的樞轉(zhuǎn)連接件。

根據(jù)示例實(shí)施例，為了提供成本有效的、緊湊且可靠的解決方案，通過板簧附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)的該車輪保持器的豎直端部區(qū)域不具有與車輛支撐結(jié)構(gòu)連接的任何額外的連接件。類似地，該控制臂優(yōu)選由單個(gè)零件制成，但也可替代地實(shí)施多零件控制臂系統(tǒng)。

該板簧的板梁(leafbeam)可以包括多個(gè)細(xì)長金屬部分，例如，柔性鋼板金屬棒，所述多個(gè)細(xì)長金屬部分堆疊在一起并夾持在一起以形成單個(gè)實(shí)體。該板簧的單獨(dú)的金屬棒可以具有單獨(dú)的長度、厚度、寬度和材料組成。此外，成品板簧可以在板簧的長度上包括變化的外部尺寸，例如，越接近車輪懸掛裝置的中心越厚。替代地，該板簧可以包括單個(gè)柔性構(gòu)件，其被制造為具有與多單元板簧類似的操作特性。圖中的板簧23已被示意性地描繪，并且可以是單一單元部件或多單元部件。

為了促成類似于雙橫臂設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)，圖2中的板簧的羅斯線47的橫向長度46大致對(duì)應(yīng)于該剛性控制臂的在其內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置與外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置之間測量的橫向長度。

此外，也為了促成類似于雙橫臂設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)，剛性控制臂22的附接到所述車輛支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44與板簧的羅斯點(diǎn)48位于相同的縱向延伸豎直平面49內(nèi)。

此外，也為了促成類似于雙橫臂設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)，剛性控制臂22的附接到所述車輛支撐結(jié)構(gòu)的外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置27與板簧23的附接到車輪保持器20的附接位置28位于相同的縱向延伸豎直平面50內(nèi)。

此外，也為了促成類似于雙橫臂設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)，如從車輛的前方所觀察的，板簧23的羅斯線47平行于在剛性控制臂22的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44與外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置27之間延伸的直線45。

此外，也為了促成類似于雙橫臂設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)，剛性控制臂22的內(nèi)側(cè)附接位置44與羅斯點(diǎn)48之間的豎直距離52應(yīng)大致等于車輪保持器20的上側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置27與下側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置28之間的豎直距離53。

術(shù)語“羅斯點(diǎn)”和“羅斯線”對(duì)于彈簧領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟知的。這些參數(shù)能夠例如使用市售的計(jì)算機(jī)程序針對(duì)每一個(gè)具體板簧構(gòu)造用數(shù)學(xué)方式計(jì)算。這些參數(shù)能夠可替代地通過進(jìn)行板簧的一些試驗(yàn)測試來確定。簡單地說，板簧的羅斯點(diǎn)和羅斯線可參照?qǐng)D2來描述，其中圖2中提供了具有羅斯點(diǎn)48和羅斯線47的懸臂懸掛板簧23。板簧的外側(cè)遠(yuǎn)端的運(yùn)動(dòng)幾何結(jié)構(gòu)(即，板簧23到車輪保持器20的附接位置28)將在板簧上的變化的負(fù)載下緊密遵循具有等于羅斯線47的長度的半徑并且被定位成中心位于羅斯點(diǎn)48處的圓形的圓弧51的圓周。懸臂懸掛板簧表示一側(cè)附接到剛性結(jié)構(gòu)而另一側(cè)自由的板簧。

外傾角在此被定義為從車輛的前方或后方所觀察到的、車輪相對(duì)于豎直定向55的偏離角。

圖2的車輪懸掛裝置表示通過板簧的彈簧常數(shù)具有一定水平的豎直剛度能力的相對(duì)不復(fù)雜的布置。然而，在多數(shù)情況下，車輪懸掛裝置將另外設(shè)有車身懸掛阻尼器單元和車身懸掛彈簧單元的組合，所述車身懸掛阻尼器單元和車身懸掛彈簧單元被安裝成使得車輪保持器的豎直運(yùn)動(dòng)受車身懸掛阻尼器單元和/或車身懸掛彈簧單元影響。圖4中示出了具有這些額外部件的示例實(shí)施例。

根據(jù)圖4的示例實(shí)施例，車身懸掛彈簧單元60和車身懸掛阻尼器單元61二者被安裝在車輛支撐結(jié)構(gòu)21與車輪保持器20之間。車輛支撐結(jié)構(gòu)的不同部分之間的固定聯(lián)接未在示意圖中示出，但它們?nèi)菀妆槐绢I(lǐng)域的技術(shù)人員理解。板簧與車身懸掛彈簧單元60二者一起提供總車輛懸掛能力的事實(shí)允許調(diào)諧彈簧部件以提供改進(jìn)的性能。例如，板簧與車身懸掛彈簧單元60二者將一起吸收筆直行駛期間不平整的道路所導(dǎo)致的車輪的豎直運(yùn)動(dòng)。然而，由于板簧與車輛支撐結(jié)構(gòu)21的樞轉(zhuǎn)附接，板簧將不在彎道行駛期間主動(dòng)對(duì)抗車身的側(cè)傾行為。

車身懸掛阻尼器單元61和車身懸掛彈簧單元60已被公開為直接安裝到車輪保持器20的一部分。然而，其它設(shè)計(jì)是可能的，例如，車身懸掛阻尼器單元61和車身懸掛彈簧單元60直接或間接連接到剛性控制臂22或板簧23。

根據(jù)圖5所示的又一示例實(shí)施例，車輪懸掛裝置還包括車身側(cè)傾阻尼器單元63和車身側(cè)傾彈簧單元64，所述車身側(cè)傾阻尼器單元63和車身側(cè)傾彈簧單元64被安裝成使得板簧23圍繞樞轉(zhuǎn)附接位置25的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受車身側(cè)傾阻尼器單元63和車身側(cè)傾彈簧單元64影響。

這允許了更進(jìn)一步調(diào)諧車輪懸掛裝置，因?yàn)檐嚿韨?cè)傾阻尼器單元和車身側(cè)傾彈簧單元主要與控制車身側(cè)傾運(yùn)動(dòng)有關(guān)。車身側(cè)傾阻尼器單元63優(yōu)選被設(shè)定成在道路上筆直行駛期間(即，僅當(dāng)由于不平整的道路表面而發(fā)生一個(gè)或兩個(gè)車輪3的豎直運(yùn)動(dòng)時(shí))抵抗彈簧保持器29的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，在此行駛模式中，該車輪懸掛裝置通過板簧23而基本上起到具有額外減震能力的雙橫臂懸掛裝置的作用。然而，在轉(zhuǎn)彎行駛(cornerdriving)期間，車身將傾向于側(cè)傾，并且車身側(cè)傾阻尼器單元63將使彈簧保持器樞轉(zhuǎn)以使其角位置適應(yīng)于車身側(cè)傾，因此導(dǎo)致原本在車身側(cè)傾運(yùn)動(dòng)期間發(fā)生的自動(dòng)外傾誤差補(bǔ)償。

車身側(cè)傾阻尼器單元63和車身側(cè)傾彈簧單元64連接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21并連接到彈簧保持器29的接合部65，其中，為了實(shí)現(xiàn)到彈簧保持器29的扭矩傳輸，接合部65相對(duì)于彈簧保持器29的樞轉(zhuǎn)附接位置25偏移。該接合部65例如可以在與板簧23相反的一側(cè)從彈簧保持器29延伸。然而，車身側(cè)傾阻尼器單元63和車身側(cè)傾彈簧單元64能夠可替代地連接到板簧或連接到與彈簧保持器直接或間接剛性連接的另一構(gòu)件。

根據(jù)示例實(shí)施例，可以省去車身側(cè)傾彈簧單元64，并且將僅提供車身側(cè)傾阻尼器單元63。根據(jù)又一示例實(shí)施例，車身側(cè)傾阻尼器單元63被設(shè)計(jì)為用于實(shí)現(xiàn)緊湊設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)阻尼器單元。

圖6圖示了平行顛簸運(yùn)動(dòng)期間的圖2的示例實(shí)施例。右車輪3和左車輪3此處被示出為由于道路上的升高的凸塊而豎直向上抬升一定距離。車輛支撐結(jié)構(gòu)21尚未適應(yīng)于車輪的新豎直位置，并且被示出為在箭頭70的方向上向下移位。此圖示出了車輪懸掛裝置在車輪的豎直運(yùn)動(dòng)期間的行為。板簧23的羅斯線47和羅斯點(diǎn)48被選擇成對(duì)應(yīng)于剛性控制臂22的尺寸和安裝，以便提供極其類似于雙橫臂設(shè)計(jì)的車輪懸掛裝置。因此，豎直運(yùn)動(dòng)期間的車輪外傾變化極小或大致為零，至少處于接近懸掛裝置在靜止時(shí)的位置的操作范圍內(nèi)。因此，在圖6中，車輪3相對(duì)于豎直定向55的偏離角大致是零。

圖7圖示在車身側(cè)傾運(yùn)動(dòng)期間的圖2的示例實(shí)施例，如彎曲的箭頭71所示。這可能通常在行駛經(jīng)過道路上的彎道期間發(fā)生，使得車輛支撐結(jié)構(gòu)相對(duì)于豎直軸線傾斜。與常規(guī)雙橫臂懸掛設(shè)計(jì)相比，根據(jù)圖7的示例實(shí)施例的車輪懸掛裝置提供了車輪的減小水平的外傾角變化。此外傾誤差補(bǔ)償方面的改進(jìn)通過板簧23與車輛支撐結(jié)構(gòu)21的樞轉(zhuǎn)附接以及在板簧23的剛性控制臂的一側(cè)上提供樞轉(zhuǎn)附接位置25來實(shí)現(xiàn)。如圖7所示，在板簧相對(duì)于車輛支撐結(jié)構(gòu)21的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，車輪懸掛裝置的側(cè)傾中心位于樞轉(zhuǎn)附接位置25處。此外，控制臂22的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44沿著具有處于樞轉(zhuǎn)附接位置25處的中心的圓弧74移位。存在內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44在橫向方向4上的一定水平的平移，但由于板簧23的樞轉(zhuǎn)附接，板簧的羅斯點(diǎn)48并不具有與控制臂的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置在使用雙橫臂的情況下的移位相同程度的移位。出于此原因，外傾誤差沒有隨著該相同程度的移位而增大，因此，與常規(guī)雙橫臂設(shè)計(jì)相比，車輪3相對(duì)于豎直定向55的最終偏離角72減小了。實(shí)際上，板簧幾何結(jié)構(gòu)在車輛側(cè)傾期間未過多改變，并且被描繪為大致與車輛的非側(cè)傾狀態(tài)相同。然而，在實(shí)踐中，由于在駕駛經(jīng)過彎道時(shí)車輪懸掛裝置的彎曲外側(cè)部分上的增大的負(fù)載，在車身側(cè)傾期間，將發(fā)生板簧23的一定水平的左右不對(duì)稱性。在圖7的示意性且簡化的圖示中，左側(cè)車輪3和右側(cè)車輪3將在一定車身傾斜角71期間展現(xiàn)大致相同的所得偏離角72，并且兩個(gè)車輛將在與車輛支撐結(jié)構(gòu)相同的方向上傾斜。

圖8圖示了樞轉(zhuǎn)附接位置25大致與車輛1的橫向中心處的控制臂延長線重合的示意性示例實(shí)施例。這意味著偏移距離31大致與第二豎直距離33相同。此布局在車身側(cè)傾期間提供比圖7的設(shè)計(jì)更好的外傾誤差補(bǔ)償。如對(duì)應(yīng)于圖8中的布局的圖9所示，在車輛側(cè)傾運(yùn)動(dòng)期間，控制臂22的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44沿著具有處于樞轉(zhuǎn)附接位置25處的中心的圓弧74移位，但內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44僅在橫向方向4上在極有限的程度上移位。這是使樞轉(zhuǎn)附接位置25大致與車輛1的橫向中心處的控制臂延長線重合的結(jié)果。內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44在車身側(cè)傾期間圍繞樞轉(zhuǎn)附接位置25以圓形方式移動(dòng)，并且橫向方向4上的移位應(yīng)最小化，以便在車身側(cè)傾運(yùn)動(dòng)期間減小外傾角的變化。如圖9示意性地示出的，雖然車身側(cè)傾角71相當(dāng)大，但兩個(gè)車輪3的最終偏離角都大致為零。這實(shí)現(xiàn)了在避免昂貴而復(fù)雜的設(shè)計(jì)解決方案的同時(shí)、在車輛駕駛期間提供外傾角的小變化的車輪懸掛裝置。

圖10示出板簧23位于車輪懸掛裝置的下側(cè)并且控制臂22位于上側(cè)的可替代示例實(shí)施例。因此，車輪保持器的第一豎直端部區(qū)域?qū)?yīng)于車輪保持器的上部豎直端部區(qū)域，并且車輪保持器的第二豎直端部區(qū)域?qū)?yīng)于車輪保持器的下部豎直端部區(qū)域。車輪懸掛裝置的此布局在減小水平的車輛側(cè)傾方面是有利的。這因?yàn)樵谲囕v側(cè)傾期間，對(duì)應(yīng)于樞轉(zhuǎn)附接位置25的車輛側(cè)傾中心被定位成接近車輛的重心而得以實(shí)現(xiàn)。側(cè)傾中心與重心之間的減小的距離自動(dòng)導(dǎo)致作用在車輛支撐結(jié)構(gòu)上的減小的側(cè)傾轉(zhuǎn)矩。

圖11示意性地圖示了類似于圖10的示例實(shí)施例，不同之處在于剛性控制臂22在車輪懸掛裝置的自然狀態(tài)下傾斜。類似地，板簧23的羅斯線47以基本上與剛性控制臂22相同的角度傾斜，使得羅斯線47平行于剛性控制臂22的縱向延長線。為了在車身側(cè)傾期間獲得良好外傾誤差補(bǔ)償，如從車輛的前方所觀察的，樞轉(zhuǎn)附接位置25被定位成使得大致與在剛性控制臂的內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44與外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置28之間延伸的直線45重合。

圖12示意性地圖示了車輪懸掛裝置的透視圖，所述車輪懸掛裝置包括：車輛支撐結(jié)構(gòu)21；剛性控制臂22，所述剛性控制臂22在內(nèi)側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置44和外側(cè)樞轉(zhuǎn)附接位置27處將車輪保持器20以可樞轉(zhuǎn)方式連接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21；板簧23，所述板簧23從一個(gè)車輪保持器20延伸到在橫向方向上處于相反側(cè)的車輪保持器20；以及通過彈簧保持器29實(shí)現(xiàn)的板簧23到車輛支撐結(jié)構(gòu)21的樞轉(zhuǎn)附接，所述彈簧保持器29以可樞轉(zhuǎn)方式安裝在樞轉(zhuǎn)附接位置25處。剛性控制臂21中的每一個(gè)包括附接到車輛支撐結(jié)構(gòu)21的兩個(gè)樞轉(zhuǎn)附接位置44以及附接到車輪保持器20的一個(gè)樞轉(zhuǎn)附接位置。所述板簧包括附接到每個(gè)車輪保持器20的單個(gè)樞轉(zhuǎn)附接件28。

應(yīng)理解，本發(fā)明不限于上文所述以及附圖所示出的實(shí)施例；實(shí)際上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，可以在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)進(jìn)行許多修改和改變。例如，可以提供用于將車輪懸掛裝置的車輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向連桿。車輪懸掛裝置可以用于前輪、后輪或拖車車輪、轉(zhuǎn)向輪、非轉(zhuǎn)向輪、驅(qū)動(dòng)輪或非驅(qū)動(dòng)輪。