有在位于顶端的顶点365会聚的成角度的上表面363和373，以及一个平坦的下表面361。当使用一个成形的板或一个被弯曲以形成V形上表面的板时，所述板的厚度保持大致恒定，而空出的顶点区域必须填充有弹性体例如橡胶，导致在剪切弹簧的整个层压横截面上出现不希望有的压缩和剪切率的不平衡。压缩和剪切率的不平衡由此可造成导致小于最佳结果的损害。
[0165]图45示出了剪切弹簧350的侧视图，并且图46示出了图45中所示的剪切弹簧350的沿着线46-46截取的截面图。剪切弹簧350包括在基板380和第一中间板370之间的弹性体段374，以及在第一中间板370和板360之间的弹性体段372。可以看到，上板360的底面361平行于中间板370的上表面，并且中间板360的底面平行于基板380的顶部。结果，弹性体段372的在上板360的底面361与中间板370的上表面之间延伸的厚度在其整个横截面上是恒定的，并且弹性体段374的在中间板360的底面与基板380的顶部之间延伸的厚度也在其整个横截面上是恒定的。通过在图43-47所示上板360的具有平坦底面361和V形上表面363和373的配置，板360的横截面自然地填充V形外表面362和364的空出顶点，而这是使用成形板或弯板时不能实现的。因为弹性体段372和374的厚度是恒定的，所以就可以平衡每个弹性体段372和374在其整个横截面中的压缩和剪切应变，这导致了最优化的设计。
[0166]在一个优选的实施例中，弹性体段372的厚度和弹性体段374的厚度是相等的，并且可以具有为32毫米的厚度。中间板370的厚度可以是3.175毫米。此外，上板360可优选由挤出铝型材制成。上板360的底部361的宽度可以是168毫米，顶点365的厚度为约18毫米。
[0167]图44是剪切弹簧350的平面图，该剪切弹簧350包括基板380，中间板370和上板360。基板380包括从其第一端远离上板360延伸的第一凸缘390，和从其第二端也远离上板360延伸的第二凸缘392。基座板380适于接触车辆悬架的弹簧模块开口的第一侧壁(例如，在图33-36中的车辆悬架50’的弹簧模块中的开口 64的侧壁80)。作用在剪切弹簧350、弹簧模块开口的侧壁和弹簧安装件的V形侧壁上的摩擦力，提供了防止剪切弹簧350横向移动的一个主要手段。基板380的第一凸缘390和第二凸缘392被设计为延伸至超越弹簧模块开口的侧壁的第一和第二侧边，以辅助限制剪切弹簧350相对于车辆悬架50或50’的横向运动。中间板370提供了对作用在剪切弹簧350上的侧向力(例如在从上板360至基板380的方向上的侧向力)的附加阻力。因为板360的上表面具有V形，所以上板360具有小于180度的角度。该夹角可以是落在任意多个角度范围内的许多角度度数，包括但不限于，(i)90°到179°，(ii)90°到170°，或(iii) 115°至125°范围内的角度。根据该后一范围，该夹角可以例如是115°，116°，117°，118°，119°，120°，121°，122°，123°，124°，125°或任何两个列出的角度之间的一些非整数的角度。
[0168]在一个优选的实施例中，如参见图44和47最佳地所示，上板360具有V形上表面的顶点，其位于经过上板360的中心和基板380的中心垂直地画出的中心线365上，使得中心线离基板380的凸缘390的内表面390a与凸缘392的内表面的392a是等距的。顶点365可以被定位成使得上板360的上表面363和373具有相同的长度。
[0169]剪切弹簧350被显示为具有优选实施例的几何结构，包括从基板380向下延伸的凸缘390和392。但是，剪切弹簧350的基板380也可以以已知和传统的方式使用紧固件、螺栓等固定到弹簧模块的开口的侧壁上。因此，剪切弹簧不需要具有、但也可能具有在图43-47中所示的几何结构。
[0170]根据在图43-47中所示的公开的实施例，剪切弹簧350可以由粘接到板360、370和380上的弹性体段372和374构成。弹性体段372和374可包括弹性体材料(即，弹性体)，例如天然橡胶，合成橡胶，苯乙烯丁二烯，合成聚异戊二烯，丁基橡胶，丁腈橡胶，乙丙橡胶，聚丙烯橡胶，高密度聚乙烯，热塑性弹性体，热塑性烯烃(TPO)，聚氨酯，聚亚氨酯，热塑性聚氨酯(TPU)，或一些其它类型的弹性体。在这方面，特别是，弹性体段372和374可以包括被“美国试验与材料学会(ASTM) ”限定的弹性体D2000 M4AA 717 A13 B13 C12 F17Kll Zl Z2。在这种情况下，Zl代天然橡胶，Z2代表被选定用来实现所需剪切率的硬度。该选定的硬度可基于给定的预定标度，如肖氏A标度，ASTM D2240 A型标度，或ASTM D2240D型标度。在一个优选的实施例中，根据肖氏A标度，Z2例如优选为70±5。在另一个实施例中，根据肖氏A标度，Z2例如在50至80的范围内。Z2和Z2范围的其它实例也是可以的。
[0171]在另一个方面，弹性体段372和374可以包括这样的粘弹性体材料，其:(i)当剪切弹簧350被施加一给定范围内的负载时具有弹性特性，并且当负载被除去时，以及(ii)如果所施加的负荷超过给定范围的最大负荷时具有非弹性的特性(例如不回复到原始的无负载形状)。该给定范围可以是从无负载扩展到最大的预期负载加上给定的阈值。该给定的阈值可被认为是对剪切弹簧350的可能的过载。作为一个例子，所述粘弹性体材料可以包括无定形聚合物，半结晶聚合物，和生物聚合物。该粘弹性体材料的其它例子也是可以的。
[0172]根据示例实施例，弹性体段372和374还可以包括一种或多种填料。填料(或多种填料)可以优化的弹性体段372和374的性能。所述的填料可以包括但不限于，蜡，油，固化剂，和/或炭黑。这类填料可以通过对于施加到弹性体段372和374上的给定的剪切负载和/或压缩负载来增加耐久性和/或调节弹性体段372和374，从而优化性能。通过使用填料来增加耐久性可以包括，例如，最小化弹性体段372和374的相对于负载特性的温度上升，和/或最大化弹性体段372和374的形状保持性能。
[0173]剪切弹簧350可以例如通过将板360、370和380插入到模具(未示出)中来成形。所述板可以各自涂覆有涂层材料。作为一个例子，该涂层材料可包括用钙改性的、含有锌和磷酸盐的材料。该涂层材料可具有200-400毫克每平方英尺的涂布重量。该涂层材料的其它例子也是可以的。粘接剂可以被施加到被涂覆有涂层的板上，用于将板360、370和380粘接到弹性体段372和374上。作为一个例子，粘接剂可包括由美国北卡罗来纳州卡里的Lord公司制造的Chemlok?。粘接剂的其它例子也是可以的。施加涂层材料和/或施加粘接剂可发生在将板360、370和380插入到模具中之前，在此期间，和/或之后。在施加涂层材料和粘接剂后，弹性体材料(可呈可倾倒的形式)可被插入到模具中，以形成弹性体段372和374。
[0174]在一个优选的实施例中，板360、370和380的任何暴露部分(例如未被弹性体材料覆盖的板的一部分)通过弹性体材料以外的其它手段来防止腐蚀。在其它实施例中，板360、370和380的一些暴露部分(例如板的角部)可能是未进行防腐蚀处理的，而板的任何其他暴露部分都进行了防腐蚀处理。
[0175]板360、370和380可以由任何各种适当的材料制成，包括但不限于，铁，钢，铝，塑料，复合材料，或一些其它材料。板360、370和380可以被完全地或至少基本地封装在弹性体内，以进一步提高其耐腐蚀性和在相配悬架部件处的摩擦。此外，作为一个例子，板370和380可包括范围在0.125英寸(3.175毫米)到0.25英寸(6.35毫米)之间的厚度的板。
[0176]在图43-47中所示的剪切弹簧350可在图48和49示出的悬架1050中使用。特别是，在图48和49中，悬架1050包括具有第一弹簧模块1070和第二弹簧模块1072的车架支架1058。弹簧模块1070包括位于侧壁1080与弹簧安装件1066的侧壁之间的剪切弹簧1072，以及位于侧壁1082与弹簧安装件1066的侧壁之间的剪切弹簧1074。类似地，弹簧模块1070a包括位于侧壁1080a与弹簧安装件1066a的侧壁之间的剪切弹簧1072a，以及位于侧壁1082a与弹簧安装件1066a的侧壁之间的剪切弹簧1074a。负载垫1076定位在弹簧安装件1066上面，并且另一负载垫1076a定位在弹簧安装件1066a上面。鞍组件1090和鞍组件1090a连接到弹簧安装件1066和1066a。在一个优选的实施例中，剪切弹簧1072、1074、1072a和1074a被配置为在图43-47中所示的剪切弹簧350。
[0177]已经在上面描述了本发明的示例实施例。本领域技术人员将理解，可对描述的实施例作出改变和修改，而不偏离由权利要求限定的本发明的真实范围和精神。
【主权项】
1.一种用于支撑在车轴上方的纵向延伸的车辆车架纵梁的悬架，包括: 适于连接到车辆车架纵梁上的第一车架附连部分； 附连到所述第一车架附连部分上的第一弹簧模块； 所述第一弹簧模块具有开口； 定位在所述第一弹簧模块的开口内的第一弹簧安装件； 定位在所述第一弹簧安装件的第一侧壁和所述第一弹簧模块的开口的第一侧壁之间的第一剪切弹簧； 定位在所述第一弹簧安装件的第二侧壁和所述第一弹簧模块的开口的第二侧壁之间的第二剪切弹簧； 所述第一弹簧安装件包括内侧部分，以及与内侧部分分开的外侧部分、第一贯穿孔，第一贯穿孔定位在第一弹簧安装件的内侧部分或外侧部分中的至少一个中，第一贯穿孔适于允许第一连接杆穿过其中，其中，第一连接杆将第一弹簧安装件的内侧部分和第一弹簧安装件的外侧部分连接在一起，并且其中，第一剪切弹簧具有V形的外表面，其中该第一剪切弹簧被压缩在第一弹簧安装件的第一侧壁和第一弹簧模块的开口的第一侧壁之间，并且其中，第二剪切弹簧具有V形的外表面，其中该第二剪切弹簧被压缩在第一弹簧安装件的第二侧壁和第一弹簧模块的开口的第二侧壁之间。2.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第一剪切弹簧包括具有平坦上表面的基板和具有V形上表面的上板，所述V形上表面与基部相对并且适于与定位在第一弹簧安装件的第一侧壁上的对应V形表面相配合，其中，该上板具有与基板的平坦上表面平行的平坦下表面，并且其中，第二剪切弹簧包括具有平坦上表面的基板和具有V形上表面的上板，所述V形上表面与基部相对并且适于与定位在第一弹簧安装件的第二侧壁上的对应V形表面相配合，其中该上板具有与基板的平坦上表面平行的平坦下表面。3.根据权利要求2所述的悬架，其特征在于，所述第一剪切弹簧的上板的上表面具有顶点，该顶点位于经过所述第一剪切弹簧的所述上板的中心和所述基板的中心垂直地画出的中心线处；并且其中，所述第二剪切弹簧的上板的上表面具有顶点，该顶点位于经过所述第二剪切弹簧的所述上板的中心和所述基板的中心垂直地画出的中心线处。4.根据权利要求3所述的悬架，其特征在于，还包括位于所述第一剪切弹簧的上板与基板之间的平坦的中间板，以及位于所述第二剪切弹簧的上板与基板之间的平坦的中间板。5.根据权利要求4所述的悬架，其特征在于，所述第一剪切弹簧的中间板具有与所述第一剪切弹簧的上板的下表面和基板的上表面平行的平坦的上表面和平坦的下表面，并且所述第二剪切弹簧的中间板具有与所述第二剪切弹簧的上板的下表面和基板的上表面平行的平坦的上表面和平坦的下表面。6.根据权利要求2所述的悬架，其特征在于，所述第一剪切弹簧的上板的V形上表面被至少部分地覆盖有弹性体，所述弹性体提供所述第一剪切弹簧的外表面。7.根据权利要求2所述的悬架，其特征在于，进一步包括定位在所述第一弹簧安装件的内侧部分或外侧部分中的至少一个中的第二贯穿孔，其适于允许第二连接杆穿过其中，其中，所述第二连接杆也将所述第一弹簧安装件的内侧部分与所述第一弹簧安装件的外侧部分连接在一起。8.根据权利要求7所述的悬架，其特征在于，所述第一连接杆是延伸通过所述第一弹簧安装件的内侧部分和外侧部分的带螺纹螺栓，并且所述第二连接杆是延伸通过所述第一弹簧安装件的内侧部分和外侧部分的带螺纹螺栓。9.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，进一步包括: 适于连接到所述车辆车架纵梁上的第二车架附连部分； 附连到所述第二车架附连部分上的第二弹簧模块； 所述第二弹簧模块具有开口； 定位在所述第二弹簧模块的开口内的第二弹簧安装件； 定位在所述第二弹簧安装件的第一侧壁和所述第二弹簧模块的开口的第一侧壁之间的第三剪切弹簧； 定位在所述第二弹簧安装件的第二侧壁和所述第二弹簧模块的开口的第二侧壁之间的第四剪切弹簧； 所述第二弹簧安装件由内侧部分，以及与所述内侧部分分开的外侧部分、贯穿孔组成，所述贯穿孔定位在所述第二弹簧安装件的内侧部分或外侧部分中的至少一个中，所述贯穿孔适于允许第二连接杆穿过其中，其中，所述第二连接杆将所述第二弹簧安装件的内侧部分与所述第二弹簧安装件的外侧部分连接在一起，并且其中，所述第三剪切弹簧具有V形外表面，其中所述第三剪切弹簧在所述第二弹簧安装件的第一侧壁和所述第二弹簧模块的开口的第一侧壁之间压缩，并且其中，所述第四剪切弹簧具有V形外表面，其中所述第四剪切弹簧在所述第二弹簧安装件的第二侧壁和所述第二弹簧模块的开口的第二侧壁之间压缩。10.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述第一剪切弹簧包括具有平坦上表面的基板和具有V形上表面的上板，所述V形上表面与基部相对并且适于与定位在第一弹簧安装件的第一侧壁上的对应V形表面相配合，其中，该上板具有与基板的平坦上表面平行的平坦下表面，并且其中，所述第二剪切弹簧包括具有平坦上表面的基板和具有V形上表面的上板，所述V形上表面与基部相对并且适于与定位在第一弹簧安装件的第二侧壁上的对应V形表面相配合，其中该上板具有与基板的平坦上表面平行的平坦下表面；并且其中，所述第三剪切弹簧包括具有平坦上表面的基板和具有V形上表面的上板，所述V形上表面与基部相对并且适于与定位在第二弹簧安装件的第一侧壁上的对应V形表面相配合，其中该上板具有与基板的平坦上表面平行的平坦下表面，并且其中第二剪切弹簧包括具有平坦上表面的基板和具有V形上表面的上板，所述V形上表面与基部相对并且适于与定位在第二弹簧安装件的第二侧壁上的对应V形表面相配合，其中该上板具有与基板的平坦上表面平行的平坦下表面。11.根据权利要求10所述的悬架，其特征在于，所述第一剪切弹簧的上板的上表面具有顶点，该顶点位于经过所述第一剪切弹簧的所述上板的中心和所述基板的中心垂直地画出的中心线处；并且其中，所述第二剪切弹簧的上板的上表面具有顶点，该顶点位于经过所述第二剪切弹簧的所述上板的中心和所述基板的中心垂直地画出的中心线处；并且 其中所述第三剪切弹簧的上板的上表面具有顶点，该顶点位于经过所述第三剪切弹簧的所述上板的中心和所述基板的中心垂直地画出的中心线处；并且其中所述第四剪切弹簧的上板的上表面具有顶点，该顶点位于经过所述第四剪切弹簧的所述上板的中心和所述基板的中心垂直地画出的中心线处。12.根据权利要求11所述的悬架，其特征在于，还包括位于所述第一剪切弹簧的上板与基板之间的平坦的中间板，以及位于所述第二剪切弹簧的上板与基板之间的平坦的中间板；并且 还包括位于所述第三剪切弹簧的上板与基板之间的平坦的中间板，以及位于所述第四剪切弹簧的上板与基板之间的平坦的中间板。13.根据权利要求12所述的悬架，其特征在于，所述第一剪切弹簧的中间板具有与所述第一剪切弹簧的上板的下表面和基板的上表面平行的平坦的上表面和平坦的下表面；并且 所述第二剪切弹簧的中间板具有与所述第二剪切弹簧的上板的下表面和基板的上表面平行的平坦的上表面和平坦的下表面；并且 所述第三剪切弹簧的中间板具有与所述第三剪切弹簧的上板的下表面和基板的上表面平行的平坦的上表面和平坦的下表面；并且 所述第四剪切弹簧的中间板具有与所述第四剪切弹簧的上板的下表面和基板的上表面平行的平坦的上表面和平坦的下表面。14.根据权利要求10所述的悬架，其特征在于，进一步包括:定位在所述第一弹簧安装件的内侧部分或外侧部分中的至少一个中的第二贯穿孔，其适于允许第三连接杆穿过其中，其中，所述第三连接杆也将所述第一弹簧安装件的内侧部分与所述第一弹簧安装件的外侧部分连接在一起；并且还包括定位在所述第二弹簧安装件的内侧部分或外侧部分中的至少一个中的第二贯穿孔，其适于允许第四连接杆穿过其中，其中，所述第四连接杆也将所述第二弹簧安装件的内侧部分与所述第二弹簧安装件的外侧部分连接在一起。15.根据权利要求14所述的悬架，其特征在于，所述第一连接杆是延伸通过所述第一弹簧安装件的内侧部分和外侧部分的带螺纹螺栓，并且所述第三连接杆是延伸通过所述第一弹簧安装件的内侧部分和外侧部分的带螺纹螺栓；并且 所述第二连接杆是延伸通过所述第一弹簧安装件的内侧部分和外侧部分的带螺纹螺栓，并且所述第四连接杆是延伸通过所述第一弹簧安装件的内侧部分和外侧部分的带螺纹螺栓。16.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述第一车架附连部分连接到所述第二车架附连部分上。17.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述第一车架附连部分和所述第二车架附连部分是一体的。18.—种剪切弹簧，包括: 具有平坦上表面的基板； 具有V形上表面的上板，所述V形上表面与所述基板相对并且适于与定位在弹簧安装件的侧壁上的对应V形表面相配合，所述上板具有与所述基部的平坦上表面平行的平坦下表面；和 定位在所述基板的平坦上表面与所述上板的平坦下表面之间的弹性体材料。19.根据权利要求18所述的剪切弹簧，其特征在于，所述上板具有顶点，该顶点位于经过所述上板和所述基板的中心垂直地画出的中心线处。20.根据权利要求19所述的剪切弹簧，其特征在于，所述上板的V形外表面的横截面的上侧边具有相等的长度。21.根据权利要求18所述的剪切弹簧，其特征在于，所述剪切弹簧的上板的V形上表面被至少部分地覆盖有弹性体，所述弹性体提供了所述剪切弹簧的外表面。22.根据权利要求19所述的剪切弹簧，其特征在于，所述上板由挤出铝型材构成。23.根据权利要求19所述的剪切弹簧，其特征在于，还包括定位在所述上板与所述基板之间的中间板。24.根据权利要求23所述的剪切弹簧，其特征在于，所述中间板定位成离所述上板的下表面和离所述基板的上表面是等距离的。25.根据权利要求23所述的剪切弹簧，其特征在于，所述中间板具有平行于所述上板的下表面并且平行于所述基板的上表面的平坦的上表面和平坦的下表面。26.根据权利要求25所述的剪切弹簧，其特征在于，所述基板具有截顶的U形横截面。27.根据权利要求25的剪切弹簧，其特征在于，每个所述弹性体段中的压缩和剪切应变在其整个横截面上是均等的。
【专利摘要】一种剪切弹簧(350)，具有带平坦上表面的基板(380)、上板(360)以及弹性材料(372，374)，其中，上板(360)具有V形上表面，所述V形上表面与(380)相对并且适于与定位在弹簧安装件的侧壁上的对应V形表面相配合，上板(360)具有与基部(380)的平坦上表面平行的平坦下表面，并且弹性材料(372，374)定位在基板(380)的平坦上表面与上板(360)的平坦下表面之间。
【IPC分类】F16F1/371, B60G11/24, F16F1/44, B60G7/04, F16F1/40, F16F1/50, B60G11/42, B60G5/02
【公开号】CN105392645
【申请号】CN201480042050
【发明人】S.D.诺布勒, M.J.范米特, M.K.麦迪亚米德, H.科伦迪安, A.T.杜德丁
【申请人】瀚瑞森美国有限责任公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年5月1日
【公告号】CA2919084A1, EP3024674A1, WO2015012930A1