[发明专利]用于机动车辆的悬挂组件以及包括该悬挂组件的机动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种具体地用于机动车辆的悬挂组件。

背景技术

众所周知，在利用车轮的机动陆地车辆中，一个或多个车轮缺少与地面接触造成驾驶性能和牵引的严重问题。这个现象的原因在于，地形的构造以及车辆的动力。这种现象的已知实例如下：

-四轮车辆(例如，赛车)在高速曲线行驶时，由于车辆的起伏，在曲线的内侧的一个或两个车轮可能与地面失去接触；

-在非平坦地面之上行驶的越野车(例如，拉力赛车)，由于具有对于最大容许车轮行程过深的洞，车轮可能与地面失去接触；

-在斜坡或障碍物之上高速行驶的车辆(例如，赛车)，源自悬挂质量的升降运动可能造成一个或多个车轮与地面失去接触，引起方向性和牵引问题；

-在使用两轮车(例如，竞赛自行车)时，后轮在刹车时可能与地面失去接触，或者前轮在加速时可能与地面失去接触。

在这些情况的大部分中，由于达到悬架的最大延伸而造成与地面失去接触。在很多悬挂系统中，生成弹力的功能归因于单个子系统(具有线性偏移或旋转偏移)，该子系统在其两端连接至悬挂系统的剩余部分以及车辆的悬挂质量。

对于这些车辆，在所述子系统在最大延伸的情况下到达其限制止动位置时，通常发生悬架在最大延伸的状态，从而发生相应的车轮与地面分离的状况。在很多车辆中，所述弹性子系统施加推力(因此，该推力易于使其端部远离彼此移动)，直到该弹性子系统在最大延伸中到达其限制止动位置，但是在接近这个状况的某些解决方案中，由弹性子系统施加的力变成牵引力，从而需要从外面在子系统上施加牵引力，以完全延伸该子系统。在后一种情况下，在接近悬架的最大延伸的状况时，即，在接近车轮与地面分离的状况时，非悬挂质量的重量在子系统上施加这个牵引力，并且了能发生以下情况：在延伸时有效地到达限制止动状况之前，发生车轮与地面的分离，这仅仅是因为非悬挂质量的重量不足以完全延伸弹性子系统。为了所讨论的本发明的目的，最大延伸的状况等于弹簧的所谓的静息长度，即在仅经受预负荷而不经受来源于悬挂质量的重量的情况下，弹簧在自由延伸时所呈现的长度或延伸。换言之，在车轮趋于从地面中抬起时，弹簧不再受来自悬挂质量的重量压缩，而是仅仅受压缩预负荷以及非悬挂质量的重量地自由延伸。因此，弹簧在车辆的分离状况中呈现的长度是由其刚度以及施加在其上的预负荷造成的；这种长度可以定义为静息长度，即，在弹簧除了其可能的预负荷以外的卸载状况中。

发明内容

为了解决上述问题，截止今天，在现有技术中使用了一些解决方案。例如，在现有技术水平中，两种解决方案能够减少上述车轮与地面分离的现象，即，所谓的反向弹簧和所谓的“副簧”。

所谓的“反向弹簧”或“收缩式弹簧”(图1a-1b)，即，在弹性子系统完全延伸时，位于吸振器的主体内部的弹簧被完全压缩：结果，大幅减少了在弹性子系统的完全延伸位置附近的弹力，与主弹簧的力相对，该主弹簧通常即使在弹性子系统的最大延伸的位置中也是预加载的。为了这个目的，参照在图1b中的示意图，显示了弹性子系统的力量偏移图：反向弹簧的效应在于，修改力曲线，以便使其从区段ED进入区段FD(无反向弹簧)。在图1b中的示意图显示了以下状况：通过所安装的反向弹簧的作用，弹性子系统在其平衡位置(图的点0.0，在端部没有力)中时并非位于其最大延伸位置(与点F重合)。

这种解决方案(反向弹簧)大幅减少趋于在接近完全延伸的位置的非常短区段的偏移部分内完全延伸悬架的力，但是从在图1b中的示意图中可以看出，在这样区段内大幅增大了弹性子系统的刚度：在取消了力(从0.0到点F的部分)之后反向弹簧允许进一步延伸的情况下；在具有少量偏移的任何情况下，形成了高牵引力并且能够快速从地面中提起车轮。

“副簧”(或“辅助弹簧”或“柔性弹簧”，图2a-2b)是与弹性子系统的主弹簧串联安装的弹簧，具有远远更低的刚度，以生成双线性型的弹性子系统力偏移图，使得在从其最大延伸位置开始的行程的第一部分中，弹性子系统具有远远更小的刚度。为了这个目的，参照在图2b中的示意图，“副簧”起作用的区段是区段ED。在悬架完全延伸(通常由减振器的完全延伸确定)时，主弹簧安装为在其运动方向具有空隙时，即，容纳在比其自由长度更大的空间内：顾名思义，“副簧”的功能是将主弹簧保持在其座位内，而不让主弹簧猛然运动。