专利名称：用于汽车的车轮悬挂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车的车轮悬挂，具有支架、轴颈(它在中间连接多个铰链 的条件下与支架铰接)、可旋转地支承在轴颈上的汽车车轮、至少一个连接部件(它在第一 铰链与第二铰链之间延伸并且利用第一铰链与轴颈铰接并利用第二铰链与支架铰接)、至 少一个角度测量装置(利用它获得至少一个铰链的至少一个旋转角并且产生或可以产生 至少一个表征旋转角的角度信号)和与角度测量装置耦联的评价装置(利用它评价或可以 评价角度信号)。
背景技术：
由DE 102 21 873A1已知一个用于车轮悬挂导杆的轴承，其中至少一个设置在轴 承里面或上面的传感器获得通过轴承相互连接的汽车部件的相对运动，例如旋转、偏转和/ 或偏移。此外能够利用由传感器提供的数据计算车轮的弹入和弹出。由DE 101 34 259A1已知球铰链，它具有球铰链外壳和包围铰链球的球轴颈，它 通过其铰链球可旋转且可偏转地支承在球铰链外壳里面并且通过其轴颈从球铰链外壳突 出来。在背离轴颈的铰链球端部上设有双极场发生器，其极设置在球表面上，其中至少两个 场传感器相互间隔地设置在球铰链外壳里面，它们与由场发生器产生的场处于交互作用。 球铰链尤其设置在汽车的行驶机构里面，由此例如可以确定车轮位置、转向回转角或弹入。在可以有效地调整行驶机构运动(例如转向、轨迹调整或车轮倾角调整)的系统 中使用长度不同的机械部件(行驶机构调整器)，为了调节系统或为了识别状态必需已知 其调整位置。为此在正常情况下将路程传感器集成到致动器里面。但是这需要结构空间、 用于特殊使用目的的合格传感器和经济费用。
发明内容
由此提出本发明的目的是，以尽可能成本有利的且简单的方式可以使上述形式的 车轮悬挂配有可调节的行驶机构调整器。这个目的按照本发明通过如权利要求1所述的车轮悬挂并通过如权利要求9所述 的应用得以实现。本发明的优选改进方案在从属权利要求中给出。按照本发明的用于汽车、尤其是载重汽车的车轮悬挂具有支架、轴颈(它在中间 连接多个铰链的条件下与支架铰接)、可旋转地支承在轴颈上的汽车车轮、至少一个连接部 件(它在第一铰链与第二铰链之间延伸并且利用第一铰链与轴颈铰接并利用第二铰链与 支架铰接)、至少一个角度测量装置(利用它获得至少一个铰链的至少一个旋转角并且产 生或可以产生至少一个表征旋转角的角度信号)和与角度测量装置耦联的评价装置(利用 它评价或可以评价角度信号)，其中所述连接部件是具有调整机构的行驶机构调整器，利用 该调整机构可以改变行驶机构调整器的长度并由此改变汽车车轮的位置，其中利用评价装 置在评价至少一个角度信号的条件下确定或可以确定行驶机构调整器的长度。按照本发明为了确定行驶机构调整器长度使用已经存在的角度检测装置，因此对此无需附加的路程传感器。所述支架优选通过汽车的车身构成。在此对车身附设一个辅助框架或副车架，如 果支架由固定在车身上的副车架或辅助框架构成的时候。但是也可以选择使支架由汽车轴 的轴体、尤其是刚性轴构成，它悬挂在汽车的车身上，只要汽车具有这样的轴。优选设有至少一个导杆、尤其是横向导杆，它在第三铰链与第四铰链之间延伸并 且利用第三铰链与轴颈铰接并且利用第四铰链与支架铰接。优选利用(第一)角度检测装置可以检测至少一个铰链的多个、例如两个或三个 旋转角度。如果这个铰链是球铰链，它具有外壳与可活动地支承在这个外壳里面的球轴颈， 由此使球轴颈相对于外壳的位置通常通过两个膨胀角(它们描述球轴颈垂直于其纵向的 偏转)和一个旋转角(它描述球轴颈围绕其纵向的旋转)定义。按照实施例，角度检测装 置可以检测一个、两个或三个所述角度。而如果这个铰链是橡胶轴承，具有内部件、环绕内 部件的外套和设置在内部件与外部件之间的橡胶体，由此利用角度检测装置尤其可以检测 内部件相对于外套的旋转。所述车轮悬挂最好具有至少另一个角度测量装置，利用它获得至少另一个铰链的 另一旋转角度并且产生或可以产生表征至少另一旋转角度的另一角度信号。尤其是利用评 价装置附加地在评价至少另一角度信号的条件下可以确定行驶机构调整器的长度。利用另 一检测装置也优选可以检测另一铰链的多个、例如两个或三个旋转角度。如果另一铰链是 球铰链或橡胶轴承，则在与此相关对于第一角度检测装置描述的内容相应地有效。所述或每个角度测量装置尤其集成到一个铰链里面，由此优选使第一角度检测装 置集成到至少一个铰链里面和/或另一角度检测装置优选集成到另一铰链里面。按照改进方案所述铰链分别由球铰链或由橡胶轴承构成。由角度信号可以确定行驶机构调整器的长度。优选利用评价装置在使用例如寄存 在储存器里面的特征曲线的条件下确定行驶机构调整器的长度。尤其事先获得特征曲线并 且优选对一个或多个角度信号附属于行驶机构调整器的长度。尤其使特征曲线寄存在储存 器里面，它例如属于评价装置。评价装置优选具有数字计算器，它执行信号评价。角度信号 尤其涉及电信号。利用行驶机构调整器尤其可以改变汽车车轮的轮距和/或倾角。因此行驶机构调 整器例如是转向横拉杆，利用它可以调节汽车车轮的轮距或前束。行驶机构调整器也可以 是转向器、尤其是横向导杆，利用它可以改变汽车车轮的倾角所述调整机构尤其用于自动调整行驶机构调整器的长度并且为此优选具有传动 装置。因此该行驶机构调整器优选是有源的行驶机构调整器。该驱动装置液压地构成和/ 或操纵。但是优选驱动装置电动地构成并尤其具有电动机。本发明还涉及使用至少一个角度检测装置，利用它检测至少一个铰链在汽车的车 轮悬挂中的至少一个旋转角度并且产生至少一个表征旋转角度的角度信号，为了确定在其 长度上可调整的行驶机构调整器的长度，利用行驶机构调整器使支承汽车车轮的轴颈铰接 地与支架连接。所述车轮悬挂尤其是按照本发明的车轮悬挂，它可以按照所有与此相关描 述的扩展结构改进。优选通过调整行驶机构调整器的长度改变汽车车轮的轮距和/或倾 角。按照本发明使角度传感器(角度检测装置)与行驶机构调整器组合，由此可以避免集成附加的路程传感器到行驶机构调整器里面，它们例如安装在有源的运动系统里面。 角度传感器尤其可以集成到球铰链或橡胶铰链里面。测得的角度给出转向器位置的推断， 由此能够通过至少一个特征曲线推导行驶机构调整器的长度。因此通过本发明能够通过角度传感器替换通常安装在有源行驶机构部件里面的 路程传感器。因此不必再将路程传感器集成到行驶机构调整器的组件里面，由此缩小结构 空间并且可以另外使用。此外由此省去系统液压部位中的电/电子部件，如果行驶机构调 整器或其调整机构液压地运行。此外常见的安装路程传感器仅仅提供检测行驶机构调整器 的调整位置或长度，而角度传感器还可以检测行驶机构其它部件的位置并因此提供许多功 能。
下面借助于附图中的优选实施例描述本发明。附图中图1简示出按照本发明实施例的车轮悬挂，图2示出图1的横向导杆的侧视图，图3简示出图1的球铰链，具有集成的角度检测装置，图4简示出图1的橡胶轴承，具有集成的角度检测装置，图5简示出方框图，具有图1的评价装置。
具体实施例方式由图1看到按照本发明实施例的车轮悬挂1的示意图，其中车轮支架(轴颈)2通 过上横向导杆3、下横向导杆4和转向横拉杆5与局部示出的汽车7的车身6连接。上横 向导杆3通过球铰链8与车轮支架2连接并通过橡胶轴承9与车身6连接。此外转向横拉 杆5通过球铰链12与车轮支架2连接并且通过简示的转向减速器13与车身6连接，其中 利用转向减速器13可以使转向横拉杆5在其纵向上移动。转向横拉杆5的这种移动起到 使车轮支架2围绕转向轴14偏转的作用。在车轮支架2上可旋转地支承轮胎或车轮15，它在车轮竖立点16与简示的行驶轨 迹17接触。此外使车轮支架2与车身6通过导向导杆18连接，它通过球铰链19铰接或连 接在车轮支架2上并且通过橡胶轴承20铰接或连接在车身6上。车轮悬挂1是简示的可 转向的前轴21的一部分，它由四导杆前轴构成。下横向导杆4附加地通过汽车弹簧22和减震器23与车身6连接，其中弹簧22和 减震器23 —起形成弹簧缓冲单元24，它通过铰链25固定在下横向导杆4上并通过铰链26 固定在车身6上。由图2看出横向导杆3的示意侧视图，它包括调整机构27，它具有与球铰链8连接 的第一部件28和与橡胶轴承9连接的第二部件29。该调整机构27由电的调整驱动装置构 成并且通过电导线30通过电源供电和控制。通过操纵调整机构27可以使第一部件28在 导杆3的纵向31上相对于第二部件29运动，这导致横向导杆3的长度变化。根据调整机 构27的控制可以延长和/或缩短横向导杆3，这通过箭头32表示。在延长横向导杆3时加 大球铰链8与橡胶轴承9之间的距离并且在缩短横向导杆3时减小球铰链8与橡胶轴承9 之间的距离。在此汽车车轮5围绕直线33旋转，这导致车轮倾角变化。
由图3看出球铰链8的示意图，它具有球轴颈34和球铰链外壳35，在其中可旋转 且可偏转地支承球轴颈34。在球轴颈34中设置永久磁铁36并且在球铰链外壳35里面设 置磁场灵敏的传感器组件37。该磁铁36和传感器组件37 —起形成角度检测装置，它集成 到球铰链8里面。球铰链外壳35与上横向导杆3固定连接，而球轴颈34与车轮支架2固 定连接，其中球轴颈34的纵轴线38与外壳35的纵轴线39形成一个角度40。因为由磁铁 36产生的磁场在传感器组件37的位置上以不同的角度40变化，传感器组件37可以在电子 评价单元41 (见图5)上给出表征角度40的电信号，利用它可以确定上横向导杆3的长度 L0由图4看出橡胶轴承9的示意图，它具有内部件42和环绕内部件42的外套43，其 中在内部件42与外套43之间设有橡胶体44，它不仅与内部件42固定连接而且与外套43 固定连接。在橡胶体44里面设有永久磁铁45，并且在内部件42上固定磁场灵敏的传感器 46，它与磁铁45 —起形成第二角度检测装置。所述外套43与上横向导杆3固定连接，并且 内部件42与车身6固定连接，其中导杆3与外套43 —起可以围绕内部件42的纵轴线47 旋转。在此橡胶体44变形，这导致磁铁45相对于传感器46的运动。因为由此改变在传感 器46位置上由磁铁45产生的磁场，传感器46可以将表征偏转角48 (见图5)的电信号给 到电评价单元41上。图5示出示意方框图，其中由传感器组件37输送表征角度40的信号并且由传感 器46输送表征角度48的信号到评价装置41。该评价单元41以这个信号为基础并且以寄 存到储存器49里面的特征曲线为基础确定导杆3的长度L。为此评价单元41具有数字计 算器50。
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附图标记清单
1车轮悬挂
2车轮支架/轴颈
3上横向导杆/行驶机构调整器
4下横向导杆
5转向横拉杆
6车身
7汽车
8球铰链
9橡胶轴承
10球铰链
11橡胶轴承
12球铰链
13转向减速器
14转向轴
15车轮
16车轮支承点
17行驶轨迹
18导向导杆19球铰链 20橡胶轴承 21汽车轴 22汽车弹簧 23减震器 24弹簧缓冲单元 25铰链 26铰链 27调整机构 28第一零部件 29第二零部件 30电导线
31上横向导杆的纵向
32箭头
33直线
34球轴颈
35球铰链外壳
36永久磁铁
37传感器组件
38球轴颈的纵轴线
39球铰链外壳的纵轴线
40角度
41评价单元
42内部件
43外套
44橡胶体
45永久磁铁
46传感器
47内部件的纵轴线
48偏转角
49储存器/特征曲线 50数字计算器 L行驶机构调整器的长度
权利要求
一种用于汽车的车轮悬挂，具有支架(6)、轴颈(2)，该轴颈在中间连接多个铰链(8，9，10，11)的条件下与支架(6)铰接、可旋转地支承在轴颈(2)上的汽车车轮(15)、至少一个连接部件(3)，该连接部件在第一铰链(8)与第二铰链(9)之间延伸并且利用第一铰链(8)与轴颈(2)铰接并利用第二铰链(9)与支架(6)铰接、至少一个角度测量装置(36，37)、利用该角度测量装置获得至少一个铰链(8)的至少一个旋转角(40)并且产生或可以产生至少一个表征旋转角(40)的角度信号、和与角度测量装置(36，37)耦联的评价装置(41)，利用该评价机构评价或能够评价角度信号，其特征在于，所述连接部件(3)是具有调整机构(27)的行驶机构调整器，利用该调整机构能够改变行驶机构调整器(3)的长度(L)并由此改变汽车车轮(15)的位置，其中利用评价装置(41)在评价至少一个角度信号(40)的条件下确定或能够确定行驶机构调整器(3)的长度(L)。
2.如权利要求1所述的车轮悬挂，其特征在于，所述支架(6)是汽车的车身。
3.如权利要求1或2所述的车轮悬挂，其特征在于至少一个导杆(4)，它在第三铰链(10)与第四铰链(11)之间延伸并且利用第三铰链(10)与轴颈⑵铰接并且利用第四铰链(11)与支架(6)铰接。
4.如上述权利要求中任一项所述的车轮悬挂，其特征在于至少另一个角度测量装置 (45，46)，利用它获得至少另一个铰链(9)的至少另一旋转角度(48)并且产生或能够产生 表征至少另一旋转角度(48)的另一角度信号，其中利用评价装置(41)附加地在评价至少 另一角度信号的条件下确定或能够确定行驶机构调整器(3)的长度(L)。
5.如上述权利要求中任一项所述的车轮悬挂，其特征在于，每个角度测量装置集成到 铰链(8，9)里面。
6.如上述权利要求中任一项所述的车轮悬挂，其特征在于，所述铰链(8，9)分别由球 铰链或由橡胶轴承构成。
7.如上述权利要求中任一项所述的车轮悬挂，其特征在于，利用评价装置(41)在使用 寄存在储存器(49)里面的特征曲线(49)的条件下确定或能够确定行驶机构调整器(3)的 长度(L)。
8.如上述权利要求中任一项所述的车轮悬挂，其特征在于，利用行驶机构调整器(3) 能够改变汽车车轮(15)的轮距和/或倾角。
9.使用至少一个角度检测装置(36，37)，利用它检测至少一个铰链(8)在汽车(7)的 车轮悬挂(1)中的至少一个旋转角度(40)并且产生至少一个表征旋转角度(40)的角度信 号，为了确定在其长度上可调整的行驶机构调整器(3)的长度，利用行驶机构调整器使支 承汽车车轮(15)的轴颈(2)铰接地与支架(6)连接。
10.如权利要求9所述的使用，其特征在于，通过调整行驶机构调整器(3)的长度(L) 改变汽车车轮(15)的轮距和/或倾角。
全文摘要
本发明涉及用于汽车的车轮悬挂，具有支架(6)、轴颈(2)(它在中间连接多个铰链(8，9，10，11)的条件下与支架(6)铰接)、可旋转地支承在轴颈(2)上的汽车车轮(15)、至少一个连接部件(3)(它在第一铰链(8)与第二铰链(9)之间延伸并且利用第一铰链(8)与轴颈(2)铰接并利用第二铰链(9)与支架(6)铰接)、至少一个角度测量装置(36，37)(利用它获得至少一个铰链(8)的至少一个旋转角(40)并且产生或可以产生至少一个表征旋转角(40)的角度信号)和与角度测量装置(36，37)耦联的评价装置(41)(利用它评价或可以评价角度信号)，其中所述连接部件(3)是具有调整机构(27)的行驶机构调整器，利用它可以改变行驶机构调整器(3)的长度(L)并由此改变汽车车轮(15)的位置，其中利用评价装置(41)在评价至少一个角度信号(40)的条件下确定或可以确定行驶机构调整器(3)的长度(L)。
文档编号B60G7/00GK101959704SQ200980106696
公开日2011年1月26日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年2月29日
发明者M·埃索伊, M·维森塔尔 申请人:Zf腓特烈港股份公司