车辆副车架安装 发明背景
1.发明领域
本发明涉及了车辆副车架，特别涉及了副车架在车架上的安装。
2.现有技术公开
传统的具有独立前悬架的车辆通常包括一个向车轮提供结构支撑的副车架，还包括一些形成车辆转向轴的悬架元件。但是，传统的副车架存在几个缺点。第一，传统的副车架通常在车架的纵梁上或附近处安装到车架上的四个或多个安装点。这种安装结构在车架因外部负荷而弯曲的情况下，未能给车架梁提供足够的挠度。第二，传统的副车架通常采用焊接或金属固定件安装到车架上。其结果是，由路面行驶而产生的振动会传递到车架上，还会削弱车架和副车架之间的连接。
因此，用于车辆的副车架需要缩小或消除上述一个或多个缺点。
发明内容
本发明提供了一种用于车辆的副车架。
根据本发明提供的一个副车架用在一个具有车架的车辆中，该车架包括第一和第二纵向延伸的车架梁。本发明的副车架包括一个第一元件，该第一元件横向延伸到车架，并在位于第一和第二车架梁之间的第一安装点连接到车架。本发明的副车架进一步包括第二和第三元件，它们从第一元件地任意横向侧延伸。第二和第三元件分别在第二和第三安装点连接到第一和第二车架梁。第二和第三安装点可位于第一和第二车架梁的外侧。根据本发明的一种实施方式，副车架可进一步包括在位于副车架和车架之间的一个或多个安装点处的橡胶隔振体。
和传统的副车架相比较，根据本发明的副车架有重大改进。特别地，本发明的三点安装布置允许在外加负载时车架梁有更大的挠度。额外使用的橡胶隔振体进一步允许车架梁挠曲，同时还衰减传递到车架的振动。副车架还能够集成到一个带有各种车辆悬架和转向元件的分组件中。在该连接中，副车架的第二和第三元件可在车架梁外侧形成弹簧座。这些弹簧座的位置减小了施加到车架梁上的扭转负载。
本领域熟练技术人员可通过下面的详细描述和附图来得知本发明的这些和其它特征和目的，其中描述和附图通过举例来说明本发明特征。
附图简要说明
图1是一个车架的透视图，该车架具有根据本发明安装到车架上的分组件和副车架。
图2是图1中的分组件和副车架的一部分的分解透视图。
图3是图1所示的分组件的一部分的侧视图。
图4是图1所示的分组件的一部分的后视图。
图5是根据本发明结合了一个转向传动机构的副车架的透视图。
图6是根据本发明结合了一个转向传动机构的副车架的一部分的顶视图。
最佳实施方式详细说明
在各附图中，相同的附图标记用来代表相同的元件，参照附图，图1说明了一个车架10，根据本发明，它连接了一个悬架和一个转向分组件12。所示车架10和分组件12特别适用于重型卡车。应该理解的是，本发明还可能用于其它类型的车辆。
车架10用来支撑重型卡车的发动机(未显示)、驾驶室(未显示)和其它元件。在传统技术中，车架10可能由传统的金属和金属合金制成，如钢。车架10包括一对纵梁14、16，平行于轴线18延伸，该轴线18在车辆的行驶方向和卡车纵向延伸。车架10还可以包括一对车架延伸部或加固元件20、22和一个横梁24。车架还可能包括许多安装托架26(最好参考图3和图4)。
在传统技术中，梁14、16用来将驾驶室固定和对齐在车架10上。梁14、16的横截面通常是C型，并朝向彼此开口。梁14、16还可能包括许多孔，这些孔用来容纳螺栓、螺钉或其它固定件，以将安装托架26固定到梁14、16。
在传统技术中加固元件20、22向车架10提供了额外的抗扭刚度。元件20、22分别位于梁14、16的下面并支撑它们。在所示的实施方式中，元件20、22的横截面为L形。但是，应该理解的是，元件20、22的形状可以改变。元件20、22还可以采用螺栓、螺钉、焊接或其它固定方式连接到梁14、16。另外，元件20、22也可以做成分组件12的副车架的一部分。
在传统技术中横梁24用来支撑车辆发动机(未显示)。元件24可由铝铸造而成。元件24还采用螺栓、螺钉、焊接或其它固定方式固定到加固元件20、22上，元件24的延伸方向通常是与轴线18和车辆行驶方向横断。
参照图3和4，在传统技术中托架26用来将分组件12的元件安装到车架10，这将在下面详细说明。本领域熟练技术人员可以理解，托架26的数量、形状和结构可根据分组件12和车辆其它元件的设计需要而变化。
再参照附图1，悬架和转向分组件12为车辆提供了独立的前悬架和转向系统。根据本发明，分组件12可以包括上悬架控制臂28、30，下悬架控制臂32、34，弹簧/减震单元36、38，转向节40(图3中显示了一个转向节)，转向传动机构42和副车架44。分组件还可能包括装置，如隔振体46、48，参照图2-6，隔振体50、52，用来将副车架44连接到车架10。
上、下悬架控制臂28、30、32、34提供了一种方法用来将转向节40安装到车辆的任意一侧，并调节车轮(未显示)。臂28、30、32、34还为减震/弹簧单元36、38提供了安装点。臂28、30、32、34在传统的技术中可由若干种传统的金属和金属合金制造而成。在所示的实施方式中，每一个上控制臂28、30包括一个衬套54，一个通常为半圆的法兰56从衬套54处延伸。衬套54由副车架44容纳，下面将详细描述。法兰56包括一个孔58，该孔的构造允许弹簧/减震单元36、38之一延伸穿过，还包括另一个孔60，法兰56能够通过该孔而连接到转向节40(如图3所示)。下悬架控制臂32、34通常都为A形，包括一对腿62、64和一个横梁66。一个衬套68位于腿62、64的内侧端，由副车架44容纳，在下面将说明。腿62、64在它们的外侧交叉点确定了一个安装元件70，用来安装弹簧/减震单元36、38中的一个和转向节40中的一个(如图3所示)。本领域熟练技术人员应该理解，在不背离本发明精神的情况下，臂28、30、32、34的尺寸、形状和结构可根据与车辆及其元件的设计需要而变化。
弹簧/减震单元36、38用来缓冲车辆的驾驶。单元36、38在传统技术中每一个都包括一个减震器72和一个空气弹簧或螺旋弹簧74。减震器72在一端由相应的下悬架控制臂32、34的安装元件70支撑。减震器72的另一端延伸到空气弹簧74的气囊中。空气弹簧74挨着副车架44放置，下面将详细说明。
参照图3，在传统技术中转向节40用来安装一个或多个车轮。每一个转向节40都包括一个体76，一个转向节销78自该体延伸支撑车轮。转向节40采用传统的固定件连接到上悬架控制臂28、30，这些固定件延伸穿过孔60到安装元件70处的下悬架控制臂32、34。转向节40还可以包括转向臂(未显示)以和转向传动机构42连接。
转向传动机构42响应转向轮(未显示)的传动控制，提供对车轮(未显示)的直接控制，这是通过将转向齿轮输出轴(未显示)的运动传递到车轮实现的。转向传动机构42在传统技术中是存在的。参照图5和6，转向传动机构42可能包括外转向横拉杆80、82、随动臂84、横向连接86、曲拐88。转向横拉杆80、82在其外侧端连接到转向节40，在其内侧端分别连接到随动臂84和曲拐88。曲拐88又通过转向直拉杆(未显示)连接到转向齿轮输出轴(未显示)。曲拐88响应转向齿轮输出轴的旋转而旋转，并引起连接86、臂84和转向横拉杆80、82产生相应的移动，从而转动车轮(未显示)。
参照图2，副车架44向车轮和形成车辆转向轴的悬架元件提供结构性支撑。副车架44包括第一、第二和第三元件90、92、94，它们都可由传统的金属和金属合金制成，如钢。本领域熟练技术人员会认识到，元件90、92、94可相互之间成一体，而不是连接在一起(即副车架44可以基本上是一件)。
元件90将元件92、94和车辆任意一侧的车轮与悬架元件连接在一起。元件90横向延伸到车架10和车辆纵向。元件90的横截面通常是U型，它包括一个上壁96和一对侧壁98、100。上壁96包括一些孔102，它们用来减轻元件90的重量并同时保持结构的完整性。侧壁98、100从上壁96向下延伸。壁98、100还可以包括一个或多个孔104，它们用来容纳将元件92、94连接到元件90的固定件。元件90还可以包括一个安装托架106，隔振体46、48位于该托架上。托架106可以和侧壁98形成一体，或者通过采用焊接或另一种传统的固定方式连接到那里。
元件92、94提供了一种装置，用来安装上、下悬架控制臂28、30、32、34、弹簧/减震单元36、38、转向节40和转向传动机构42。元件92、94都包括一个中壁108和一对侧壁110、112。每个元件92、94还可以包括至少一个托架114。虽然下面会详细说明壁108、110、112和托架114，但应该理解到，在不背离本发明精神的情况下，壁108、110、112和托架114的尺寸、形状和结构可发生变化。
中壁108连接了侧壁110、112，并为相应的弹簧/减震单元36、38提供了弹簧座。壁108在侧壁110、112之间延伸，并可与它们形成一体，或者通过采用焊接或其它传统的固定方式连接到那里。参照图4，壁108的第一部位116在通常为外侧的方向向上延伸。部位116的下端位于相应的车架梁14、16的内侧，而部位116的上端位于车架梁14、16的外侧。壁108的第二部位118从部位116垂直延伸，并可以挨着车架梁14、16的外侧。壁108的第三部位120从部位118处在通常为外侧的方向向上延伸，并在其最远外侧点向内弯曲回来。根据本发明的一个方面，壁108的部位120的底侧122为相应的弹簧/减震单元36、38的空气弹簧54提供了弹簧座。通过将弹簧反应点定位到车架梁14、16的外侧，发明的副车架44减小了施加到车架梁14、16上的扭转负载。
参照图2，元件92、94的侧壁110、112从元件90在通常为外侧的方向向上延伸。参照图4，每个侧壁92、94的最低部位124都包括孔126(在图2中得到最佳显示)，它们与元件90中的孔104对齐。孔126的结构用来容纳将元件92、94连接到元件90的固定件。本领域熟练技术人员会认识到，元件90、92、94还可能焊接到一起或一体形成，从而消除了孔126和关联的固定件。相同的固定件可以延伸穿过下悬架控制臂32、34上的衬套68，将臂32、34连接到元件92、94。侧壁110、112的另一个部位128从部位124起在外侧方向向上延伸。部位128可以包括孔130，该孔的结构用来容纳将上悬架控制臂28、30连接到元件92、94的多个固定件中的一个。参照图3，部位128还可以包括一对安装元件132、134。参照图5和6，元件132、134的结构用来容纳随动臂84或曲拐88中的一个。再参照图3和4，每个侧壁110、112的最上部136都从部位128基本垂直地延伸，而壁112的最上部136也相对车辆行驶方向向前呈一个角度。
提供的托架114用来安装隔振体50、52。托架114可以和侧壁110、112的部位128成一体，或者通过采用焊接或其它的传统固定方式连接到那里。托架114包括一个基本上平的表面，隔振体50、52挨着该表面放置。
提供的隔振体46、48、50、52用来衰减传递到车架10的振动，还允许车架梁14、16有较大的挠度。隔振体46、48、50、52在传统技术中可由天然橡胶、聚亚安酯、或其它传统的粘弹性的减震材料制造而成。隔振体46、48可位于副车架44的元件90和车架10的横梁24之间。隔振体50、52可位于副车架44的元件92、94上的安装托架114和车架10的安装托架26之间。螺钉或其它固定件可以延伸穿过每个隔振体46、48、50、52，将隔振体46、48、50、52两侧的托架连接在一起。
现在参照图1-4，根据本发明，副车架44在三个安装点138、140、142安装到车架10。参照图1，副车架44的元件90在安装点138连接到了车架10，该安装点138位于车架10的车架梁14、16之间。参照图2-4，副车架44的元件92、94在安装点140、142连接到了车架梁14、16。安装点140、142可位于车架梁14、16的外侧位置。参照图6，安装点140、142可由线144(点线)连接起来，该线横向延伸到轴线18和车辆纵向。安装点138位于线144的一侧，从而形成三角的或三点的安装布置，将副车架44连接到车架10。该安装布置表明了对现有技术的重大改进，这是因为该安装布置允许在外加负载时车架梁和车架有更大的挠度。应该理解到，在所示的实施方式中，所示的安装点138、140、142的位置只是示例性的，如果维持基本上三角、三点的安装布置，在不背离本发明的范围的情况下，安装点138、140、142的位置可以发生变化。
虽然发明是通过结合最佳实施方式来特别地表示和说明的，但本领域熟练技术人员可以理解，在不背离发明的精神和范围的情况下，发明可以存在各种变化和变更。