專利名稱:在裝有垂直滑動懸架的車輛軸上采用旋轉移動接頭的聯(lián)接裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種用旋轉移動接頭連接車輛軸和可垂直滑動的懸架的聯(lián)接裝置。
更準確地說，本發(fā)明介紹的是一種用旋轉移動接頭，使剛性軸裝在機動車輛底盤上的聯(lián)接裝置，或更通俗地講，用旋轉移動接頭把裝有垂直滑動懸架的車輛底盤聯(lián)接在車軸上。
已經(jīng)知道，在剛性軸的懸架中使用可作垂直運動軌跡的彈性元件(螺旋彈簧、空氣彈簧，液壓空氣彈簧和類似的其它彈簧)，其縱向和橫向推力被車輛車軸和底盤之間的各個獨立聯(lián)接元件所吸收;這些聯(lián)接元件由鉸接的臂和反作用桿系統(tǒng)組成。本說明書中所用的術語“橫向”和“縱向”是對車輛的行進方向而說的。
對于一般安裝在工業(yè)車輛上的懸架，所說的剛性軸與底盤之間的聯(lián)接件鉸接系統(tǒng)，包括一組與一根剛性橫向桿(Panhard式)相聯(lián)的多元縱向拉桿;或由一根橫向推力桿與一個三角形拉桿相聯(lián)，而三角形拉桿的底部緊固在車軸上，其頂部樞軸連接在底盤上;或者由許多縱向拉桿與一個三角形拉桿相聯(lián)，而三角形拉桿的頂部樞軸連接在車軸上，其底部通過一根可吸收橫向推力的銷子聯(lián)接在底盤上。
因此，無論在那種情況下，車軸與底盤之間都需要一個由許多獨立的聯(lián)接件構成的復雜系統(tǒng)，以便吸收橫向和縱向推力，使懸架嚴格按照一個垂直的運動軌跡運動。
由于這種系統(tǒng)中包括有許多聯(lián)接件和接頭，而且這種復雜的聯(lián)接結構的尺寸和重量都相當大，維護保養(yǎng)困難(比如接頭的潤滑)，因此，該聯(lián)接系統(tǒng)的制造和運行費用都很高。
本發(fā)明的目的就是要消除或減小上述系統(tǒng)的缺點。本發(fā)明提供了一種聯(lián)接剛性軸和底盤的裝置，其基本構件是，由設置在車軸和懸架之間的聯(lián)接頭組成，因此在底盤和車軸之間僅需要少量的聯(lián)接元件，從而減小了聯(lián)接結構的尺寸和重量，維修方便，降低制造和運行費用。
從下列描述中，將會更明顯地認識本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點，它們通過一聯(lián)接裝置而實現(xiàn)，該聯(lián)接裝置把裝有可垂直滑動懸架的車輛底盤緊固在車軸上，聯(lián)接裝置包括有設置在剛性軸和底盤之間的聯(lián)接元件，這些聯(lián)接元件適于承受縱向推力和制動扭矩，其特征是可垂直滑動的懸架至少通過一個聯(lián)接頭與所說的車軸聯(lián)接，所說的接頭基本上由一個可轉動的銷柱組成，轉動銷柱與一個旋轉移動套筒相聯(lián)接，而旋轉移動套筒裝在所說懸架底部的圓柱形支座內。
現(xiàn)在參照一個無約束例子的附圖對本發(fā)明進行描述，其中圖1是本發(fā)明第一實施例聯(lián)接頭的透視部件分解圖;
圖2是圖1中的接頭聯(lián)接在一個車軸和一個可垂直滑動懸架上的透視圖，其中一部分為剖視圖;
圖3是本發(fā)明第二實施例聯(lián)接頭的透視部件分解圖;
圖4是圖3中的接頭聯(lián)接在一個車軸和一個可垂直滑動懸架上的透視圖，其中一部分為橫向剖視圖;
圖5是圖3中的接頭聯(lián)接在一個車軸和一個可垂直滑動懸架上的透視圖，其中一部分為縱向剖視圖;
圖6是本發(fā)明第三實施例聯(lián)接頭的透視部件分解圖;
圖7是圖6中的接頭聯(lián)接在一個車軸和一個可垂直滑動懸架上的透視圖，其中一部分為剖視圖;
圖8是本發(fā)明第四實施例接頭聯(lián)接在一個車軸和一個可垂直滑動懸架上的透視圖，其中一部分為剖視圖;
圖9和圖10簡略地表示兩個根據(jù)本發(fā)明的剛性軸聯(lián)接裝置;
圖11和圖12簡略地表示出圖9中的車軸懸架系統(tǒng)處于兩種不同運行位置時的情況，其中一部分為正剖視圖;
圖13和圖14簡略地表示出圖9中的一部分車軸懸架系統(tǒng)處于兩種不同運行位置時的情況，其中一部分為側剖視圖;
圖15和圖16簡略地表示出圖10中的車軸懸架系統(tǒng)處于兩種不同運行位置時的情況，其中一部分為正剖視圖;
圖17和圖18為沿圖10中箭頭A向的側視圖，表示一部分車軸懸架系統(tǒng)處于兩種不同運行位置時的情況;
圖19和圖20為沿圖10中箭頭B向的側視圖，表示一部分車軸懸架系統(tǒng)處于與圖17和圖18同樣的兩種位置時的情況。
根據(jù)本發(fā)明，聯(lián)接車輛剛性軸和固定在底盤上的懸架的系統(tǒng)，包括在底盤和車軸之間使用獨立聯(lián)接元件，這些聯(lián)接元件適于承受縱向推力和制動扭矩，還包括有設置在懸架和車軸之間的旋轉移動聯(lián)接頭，這將在下面詳細描述。
參照附圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的旋轉移動接頭包括有一個空心圓筒形殼體1，圓筒形殼體1底部開啟，圓筒柱面上至少有一開口4，最好是兩個相對的開口4和4′。殼體1內容納一個空心套筒2，套筒2同樣向下開啟，空心套筒2由兩垂直交叉的圓柱形成一固件，可以作旋轉移動運動。實事上，套筒2可沿開口4、4′的軸線，也就是圖1中箭頭A的方向移動，并能繞所說的軸線轉動，即沿圖1中箭頭B的方向。帶有一個銷柱3的球接頭5通過耳軸6裝在套筒2內，銷柱3可繞耳軸的軸線轉動，如圖1中箭頭c所指轉動方向。銷柱3穿過套筒2和殼體1底部的開口并通過一座板7聯(lián)接到車輛的車軸8上。另一方面，圓筒形殼體1固定在懸架構件10的一個內套筒9的底部，套筒9可垂直運動在懸架內裝設如氣動彈簧、機械彈簧、油壓彈簧或組合式彈簧。
上述本發(fā)明的第一實施例的接頭使可垂直滑動懸架10與車軸8樞軸連接起來。從理論上講，當車軸8與車輛底盤(未圖示)之間的相對運動正好在垂直方向時，本發(fā)明的接頭無任何內部運動，因此這個垂直運動全部被懸架10吸收，當車軸與底盤之間的相對運動有非垂直方向上的分量時，接頭開始運行并能完成下列的運動。
1)銷柱3的球形端頭5在套筒2內繞耳軸6軸線的轉動，即沿圖1中箭頭c向的轉動;
2)被耳軸6緊固在一起的銷柱和套筒在圓筒形殼體1內繞開口44′軸線的轉動，即沿圖1中箭頭B向的轉動;
3)套筒2在圓筒形殼體1內沿開口4、4′軸線的移動，即沿圖1中箭頭A向的移動。
因此，接頭就有兩種轉動的可能性和一種移動的可能性，使車軸8即可相對懸架10的內套筒9橫向移動，也可相對一橫向軸線和一縱向軸線轉動，接頭還可吸收縱向推力，特別是由制動扭矩引起的推力，從而使原來為這種用途而使用的拉桿系統(tǒng)得以簡化，這將在下面詳細描述。
圖3、4、5表示本發(fā)明第二實施例的接頭，其作用與圖1、2所示接頭的作用一樣。
在第二實施例中，銷柱3α帶有一圓柱形端頭5α，端頭5α裝在空心套筒2α中，套筒2α除向下開啟外，其圓柱面上還有兩個橫向開口30和31，這些開口被圓盤32、33封閉，使圓柱形端頭5α之能在套筒2α內轉動。
這個組件包括有插入上述圓筒形殼體1內的銷柱3α、套筒2α和圓盤32、33，使所形成的接頭同樣能沿上述箭頭A、B、c所指的方向運動。
圖4和圖5表示圖3的接頭聯(lián)接在車軸8和懸架10上時的情形，分別為橫剖視圖和縱剖視圖。
圖6和圖7表示本發(fā)明第三實施例的接頭。
該接頭的形成同樣有一個底部開啟并至少在圓柱面上有一開口14的圓筒形殼體11，開口最好是兩個相對的開口14、14′。殼體11內容納一個與上述套筒2α形狀相同的空心套筒12，套筒12的圓柱面上有三個開口16、16′、16”并能做旋轉移動運動。裝入殼體11內的套筒12的軸線正好與開口14、14′的軸線重合，使套筒12能沿此軸線移動，即沿圖6中箭頭A的方向，并能繞此軸線轉動，如圖6中箭頭B所指方向。銷柱13從套筒的下開口16和圓筒形殼體11的底部伸出，與銷柱13緊固在一起的接頭端15能沿其自身軸線移動，如圖6中箭頭D所指方向，并能繞該軸線轉動，如圖6中箭頭c所指方向。因為圓柱形接頭端15的高度比套筒12空腔的尺寸小，因此沿箭頭D向的移動是可能的。
如上面參照附圖所述，銷柱13與車軸18聯(lián)接，圓筒形殼體11緊固在可垂直滑動的彈性懸架20的一個內套筒19的底部。
因此，參照圖6和圖7所描述的本發(fā)明第三實施例的接頭可作下列運動1、銷柱13的圓柱形端頭15在空心套筒12內沿其自身軸線的移動，即沿圖6中箭頭D所示方向的移動;
2、銷柱13的圓柱形端頭15在空心套筒12內繞其自身軸線的轉動，即沿圖6中箭頭c所示方向的轉動;
3、套筒12在圓筒形殼體11內沿其自身軸線的移動，即沿圖6中箭頭A所示方向的移動;
4、套筒12在圓筒形殼體11內繞其自身軸線的轉動，即沿圖6中箭頭B所示方向的轉動。
因此，接頭就有兩種轉動的可能性和兩種移動的可能性，憑借著這些運動，接頭就在車軸和懸架之間提供了一個鉸鏈聯(lián)接，從而可使車軸18相對懸架20的內套筒19作縱向移動和橫向移動，同時車軸18也可相對于一橫向軸線和一縱向軸線轉動。
圖8表示本發(fā)明聯(lián)接車軸和懸架的接頭的第四個實施例。在懸架40的內套筒39的底部裝有一個下端開啟中間有一球面空腔的圓柱體41，球面空腔內容納一個帶銷柱43的球形接頭端。銷柱43固定在一個叉形構件37上，構件37可繞車軸38上的一個銷子36旋轉。
因為這種接頭能有兩種轉動，即銷柱43的球形接頭的轉動(如圖8箭頭A所示)和叉形構件37繞銷子36的轉動(如圖8箭頭B所示)，車軸38就可根據(jù)懸架40的正常運行需要，相對懸架40的內套筒作旋轉移動運動。
圖9和圖10以實例的方式表示出用上述的旋轉移動接頭聯(lián)接車輛(圖示)底盤和剛性軸的兩種可能的實施例裝置。
在圖9中，剛性軸8與車輛(未圖示)底盤21上剛性固定的可垂直滑動懸架10，10α之間的聯(lián)接是通過下述類型的接頭實現(xiàn)的。
一個普通的球接頭，用于聯(lián)接車軸8和懸架10A。
一個如圖1和2所示類型的包括有一銷柱3的旋轉移動接頭，接頭有一個套筒2，套筒2可沿一橫向軸線移動。這樣一種聯(lián)接系統(tǒng)中，兩種接頭的組合使得車軸可根據(jù)其正常運行的需要以及上面所描述的而進行一些相對運動;另外，普通的球接頭24能吸收橫向推力。兩個接頭和各自通過球接頭25、25′聯(lián)接在底盤和車軸上的拉桿22、22′一起，能夠吸收縱向推力，特別是由制動扭矩引起的推力。
在圖10中，剛性軸18與車輛(未圖示)底盤21′上剛性固定的懸架20、20α之間的聯(lián)接是通過下述類型的接頭實現(xiàn)的。
一個如圖1和2所示類型的包括有一個銷柱3的旋轉移動接頭，接頭有一個套筒2，套筒2可在位于懸架20α底部的圓筒形殼體1內移動，套筒2沿一縱向軸線移動。
一個如圖6和7所示類型的包括有一個銷柱13的旋轉移動接頭，接頭有一個套筒12，套筒12可在位于懸架20底部的圓筒形殼體11內移動，套筒12沿一橫向軸線移動。在這樣一種聯(lián)接系統(tǒng)中，兩種接頭的組合使得車軸可根據(jù)其正常運行的需要以及上面所描述的而進行一些相對運動;另外，如圖1和2所示的帶球形接頭端的旋轉移動接頭對橫向推力起作用;另一方面，縱向推力和制動扭矩通過一三角形拉桿23被吸收，三角形拉桿的底部與車軸18固定聯(lián)接，而其頂部通過一球接頭27聯(lián)接在底盤的橫向梁26上。
圖11表示當車輛在平地上行駛時，圖9的懸架系統(tǒng)的狀況，圖12表示在不平坦的地面上行駛時的狀況，特別是當右輪落入一個坑中，或是左輪處在一個隆起面上時的情況。在這種情形下，車軸8呈傾斜狀，銷柱24的球形接頭端轉動，并且它只能作一種旋轉運動;而懸架10伸長一段，銷柱3的球形接頭端5的中心沿一相對懸架軸線的圓弧軌道運動。由此引起接頭端繞耳軸6軸線的轉動(如圖1箭頭A所示)，以及套筒2在殼體1內運動而引起的接頭端移動(如圖1中箭頭A所示)。
一個帶有普通的球形接頭端的接頭和一個根據(jù)本發(fā)明的帶有銷柱和一個球形接頭端的接頭的組合保證了對橫向推力的吸收，同時使車軸能相對一縱向軸線移動，該縱向軸線通過銷柱24的球形接頭端的中心。對于縱向推力，本發(fā)明接頭的狀態(tài)如圖13和14所示，圖13和圖14分別表示車輛沿箭頭A的方向正常行駛時的情形和車輛制動時的情形。
為承受縱向推力，這里以制動的情況為例子，只需要設置兩根鉸接桿22、22′(見圖9)，從而簡化了普通懸架所用的多個獨立聯(lián)接件系統(tǒng)。
相對圖13所示的正常行駛狀況，在制動時負荷傳到車軸上，懸架10的內套筒9升起。桿22以接頭25為中心向上轉動，這個轉動通過接頭25′傳到接頭的銷柱3，引起接頭的接頭端5和套筒2在殼體1內轉動(如圖1箭頭B所示)。
上述兩個接頭和兩鉸接桿22、22′的組合保證了對縱向推力的吸收，特別是由制動扭矩引起的推力，并使車軸可相對接頭25轉動。
應當理解的是，在上述申請中所描述的帶球形接頭端5和銷柱3的接頭也可由如圖3、4、5中所示的帶銷柱3α和圓柱形接頭端5α的接頭代替。
圖15是圖10中的車軸18聯(lián)接裝置的后視圖，表示在平地行駛時的情形。
另一方面，圖16表示上述裝置在不平坦的路面上行駛時的狀況，特別是當右輪落入一個坑中，或是左輪處在一個隆起面上時的狀況。與前面參照圖12所描述的一樣，車軸18呈傾斜狀懸架20伸長一段。而銷柱3也傾斜，同時引起接頭端5和套筒2在圓筒形殼體1內轉動(如圖1，中箭頭B所示)銷柱B的圓柱形接頭端15的中心沿一相對懸架軸線的圓弧軌道運動，由此引起接頭端15繞其自身軸線的轉動(如圖6中箭頭c所示)，以及套筒12在殼體11內運動而引起的接頭端移動(如圖6中箭頭A所示)。
根據(jù)本發(fā)明的一個帶有銷柱和球形接頭端的旋轉移動接頭和一個帶有銷柱和圓柱形接頭端的旋轉移動接頭的組合保證了對橫向推力的吸收并使車軸能相對一縱向軸線轉動，該縱向軸線通過銷柱3的球形接頭端的中心。
圖17和圖18為根據(jù)圖10箭頭A的視圖，表示帶圓柱形接頭端的旋轉移動接頭聯(lián)接裝置在行駛狀況下和承受縱向推力狀況下的情形，承受縱向推力的狀況以制動時的推力為例。
這個聯(lián)接裝置設想在車軸18和底盤的橫梁26之間使用三角形拉桿23作為一個獨立聯(lián)接件。三角形拉桿23的底部緊固在車軸上，頂部通過一球接頭27樞軸聯(lián)接在車輛底盤的橫梁26上。
相對圖17所示的正常行駛狀況，在圖18中，車輛制動，使底盤相對車軸升起，并引起懸架的伸長和拉桿23繞球接頭27的轉動。這個轉動剛性地傳到接頭的銷柱13處，并引起銷柱13的圓柱形端頭15和套筒12二者在圓柱形殼體11內的轉動(如圖6中箭頭B所示)，同時引起圓柱形端頭15在套筒12內的移動(如圖6中箭頭D所示)。
聯(lián)接懸架20α和車軸18的帶銷柱3和球形端頭5的旋轉移動接頭的狀況在圖19和圖20中示出，圖19和圖20是圖10中箭頭B向的視圖。
相對于圖19的正常行駛狀態(tài)，在圖20中，以圖10的制動狀況為例，制動使底盤相對車軸18升起，并引起懸架的伸長和拉桿23繞球接頭27轉動。這個轉動剛性地傳給旋轉移動接頭的銷柱3，并引起銷柱3的球形接頭端5在套筒2內繞耳軸6軸線的轉動(如圖1中箭頭c所示)，同時引起套筒2在圓筒形殼體1內的移動(如圖1中箭頭A所示)。
上述兩個接頭和一個底部固定聯(lián)接在車軸上的三角形拉桿的組合，使得車軸能相對一通過接頭27中心的橫向軸線轉動，并保證了對縱向推力的吸收，特別是由制動扭矩引起的推力。
從以上給出的例子，對本發(fā)明的理解即可明確，通過使用根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接裝置，在車軸和車輛的底盤之間只需設置或是由一對鉸接桿或是由一個三角形拉桿構成的獨立聯(lián)接件，與按照常規(guī)設置的聯(lián)接件數(shù)量相比大大地減小了。從而提供了如前所述的優(yōu)點，即較小的總體尺寸和重量，安裝方便，制造和運行費用低廉。
很顯然，上面所描述的只是本發(fā)明的最佳實施方案，但在同一發(fā)明思想范圍內，還可作出很多的改進和變化。
權利要求
1.車輛剛性軸和剛性聯(lián)接在車輛底盤上的可垂直滑動懸架之間的聯(lián)接裝置，該裝置包括位于底盤和剛性軸之間的聯(lián)接元件，這些元件適于承受縱向推力和制動扭矩，其特征在于至少有一個可垂直滑動懸架通過一個接頭與所說的車軸8相聯(lián)接，該接頭基本上由一個可轉動的銷柱3組成，轉動銷柱3與一個旋轉移動套筒2聯(lián)接，旋轉移動套筒
裝在所說懸架底部的圓筒形支座1內。
2.根據(jù)權項1要求的剛性軸聯(lián)接裝置，其特征是所說的接頭由下列零件組成固定在所說懸架下端的一個空心圓筒1、11，空心圓筒上至少有一個開口4、14，可滑動地插入開口4、14中的一個可作旋轉移動運動的套筒2、2α、12，裝在套筒內的可繞自身軸線轉動的接頭端5、5α、15，接頭端帶有一個銷柱3、3α、13。
3.根據(jù)權項1和2要求的剛性軸聯(lián)接裝置，其特征在于所說銷柱3的接頭端是一球形端頭5，該球形端頭5通過一耳軸6與所說的套筒2聯(lián)接，耳軸6垂直于套筒2所對應的開口4的軸線延伸。
4.根據(jù)權項1和2要求的剛性軸聯(lián)接裝置，其特征在于所說銷柱3α的接頭端是一圓柱形端頭5α，該圓柱形端頭5α由從套筒側向開口30、31插入的圓盤32、33保持在所說的套筒2α內。所說的套筒2α裝入圓筒形殼體1內。
5.根據(jù)權項1和2要求的剛性軸聯(lián)接裝置，其特征在于所說銷柱13的接頭端15是圓柱形端頭，該圓柱形端頭在所說的套筒12內可沿其自身軸線移動。
6.根據(jù)權項1、2、3要求的剛性軸聯(lián)接裝置，其特征在于車軸8通過一球形接頭24與一懸架構件10α聯(lián)接，并通過一旋轉移動接頭與另一懸架構件10聯(lián)接，所說的旋轉移動接頭帶有一個球形端頭5和一個可橫向移動的套筒2。
7.根據(jù)上述權項要求的剛性軸聯(lián)接裝置，其特征在于車軸18通過一旋轉移動接頭與一懸架構件20α聯(lián)接，該旋轉移動接頭帶有一球形端頭5和可縱向移動的套筒2;并通過一旋轉移動接頭與另一懸架構件20聯(lián)接，該旋轉移動接頭帶有一可在套筒12內縱向移動的圓柱形端頭15，套筒12可橫向移動。
8.車輛剛性軸和剛性聯(lián)接在車輛底盤上的懸架之間的聯(lián)接裝置，該裝置包括位于底盤和剛性軸之間的聯(lián)接元件，這些元件適于承受縱向推力，其特征在于懸架通過至少一個包括有空心圓柱殼體41的接頭與所說的車軸聯(lián)接，空心圓柱殼體41安裝在所說懸架的底部，殼體41內容納一個帶銷柱43的球形端頭，銷柱43固定聯(lián)接在叉形構件37上，叉形構件37可轉動地聯(lián)接在車軸的一個縱向銷子36上。
專利摘要
通過旋轉移動接頭完成剛性軸8、18、38與車輛底盤21、26之間的固定聯(lián)接，這些旋轉移動接頭經(jīng)適當組合后能吸收側向推力，并為車軸提供了鉸鏈聯(lián)接。每個車軸至少使用一個這種接頭，該接頭固定在懸架10、20的底部和車軸8、18、38之間。該接頭包括一個可轉動的銷柱3，13、43，此銷柱或與一個旋轉移動套筒2、12聯(lián)接，或者與一個叉形構件37聯(lián)接，叉形構件37可繞車軸38上的一個銷子36轉動。
文檔編號B60G9/00GK85105920SQ85105920
公開日1986年4月10日 申請日期1985年8月5日
發(fā)明者普里尼·羅伯托 申請人:普里尼·羅伯托導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan