专利名称：车轮悬架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车轮悬架，尤其是一种机动车的后轮悬架，其包括车轮支架 和悬臂件，该车轮支架和悬臂件在装配时通过接触表面相互连接。
背景技术：
DE1530736公开了一种用于机动车的独立式后轮悬架，其具有固定在车体上的差 速器和浮动式半轴。差速器通过三个旋转轴颈固定在车体上，该轴颈由橡胶衬套支撑。牢 牢地连接在车轮支架上的拖臂能够围绕穿过万向节的连接中心的轴枢轴转动。在车轮支架 和车体之间设置有悬架单元。拖臂(或纵臂)刚性地与车轮支架连接。DE1957145公开了一种后轮悬架装置，其包括内翼板和外翼板，其基本沿机动车的 纵向方向伸展。该两个翼板在其后端通过连接件相互连接。DE 3434790C2类似地公开了一种用于机动车的后轮悬架。拖曳臂在其前端可转动 地与车架连接，并且在其另一端与车轮支架连接。在后端设置有容纳车轮支架的凹部。在 凹部中设置有孔，车轮支架的支承轴颈穿过该孔延伸。拖曳臂与车轮支架在凹孔区通过螺 栓连接。DE 3434790C2的分案DE 3448231C2涉及一种用于机动车的独立式车轮悬架。其 目的在于免除来自独立式车轮悬架设计位置的车轮挤压和反弹时的前张(toe-out)，基于 此原因，DE 3434790C2提出独立式车轮悬架设计位置的轨道控制臂应该基本水平伸展。DE 3618563A1和DE 3618564A1也公开了一种用于机动车的独立式后轮悬架。每 个实例中的拖曳臂均具有上连接臂和下连接臂，这些臂通过螺钉固定在各自的铰接式连接 件的各自连接臂上。DE1216858B1公开了一种用于机动车的半径臂悬架系统。该半径臂由连接在一起 的半径臂主体、支架元件、支架加强件形成。支架元件通过螺钉连接在车轮支架上，并且设 置有分离间隔件。例如，车轮悬架(例如具有悬臂件的后轮悬架，其能够连接在车轮支架上)已知为 控制刀锋式悬臂(control blade suspension arm)的形式。因此，可以以一种材料整体制 成车轮支架和控制刀锋式后悬架(controlblade)，从而在两个部件之间不需要独立连接。 然而，另一种已知的方法是将控制刀锋式后悬架和车轮支架制造成两个分离的部件，并相 互连接。这种情况下，例如，车轮支架可以通过合适的材料(比如铁，钢或铝)铸造或锻造 得到。控制刀锋式后悬架优选为由钢形成单独的部件。例如，为了形成控制刀锋式悬臂件， 必须通过合适的连接方法将两个独立部件连接在一起。普遍已知的是控制刀锋式悬臂件的 功能和操作原则。已知螺旋连接用于连接两部件，从而，压力主要产生在邻近的接触表面之 间。不过，能够产生力取决于两个平面接触表面的摩擦系数和螺栓的紧固力。这种情况下， 摩擦系数通常是被限制的，从而，为了提供合理固定和稳定连接而使用较大的螺钉或螺栓。 另一个缺点是，部件公差引起车轮支架和控制刀锋式后悬架之间不必要的偏移。为了克服 该缺点，例如，提出了插入例如导向销或螺栓或其他类似结构形式的对齐件，在装配两个部件后，即可执行该对齐。然而，提供额外的对齐步骤是非常耗时并且成本尤其高昂。由于需 要增大尺寸，使用较大的螺栓或螺钉也会影响成本。
实用新型内容因此，本实用新型的目的是利用简单的装置改进前面所提到类型的车轮悬架，尤 其是车轮支架悬架臂连接，以避免前述的不利。根据本实用新型，通过车轮悬架实现了该目的，每个对应的接触表面都具有锥形 渐变面结构，并且每个接触表面都与肩部结合，该肩部在相互隔开一定距离。邻近接触表面的锥形渐变面结构有利地在两个表面之间产生离合式互锁。根据本实用新型，在两部件之间设有非刚性(或摩擦的)连接(non-positive connection)，以便通过摩擦将横向力从一个部件传递至第二部件。为此，不同部件的两个 平面通过螺纹连接相互固定，在连接处产生压力。由于连接处的摩擦，该压力起到确保能够 传递横向力的作用，该横向力切向作用于连接处。此处能够传递的力的极限根据螺钉力和 摩擦的函数变化，更确切的说根据摩擦系数变化。在本实用新型中，另一方面，产生了完全锁合(positive interlock)，其中通过两 个部件的两个相互接合的表面传递横向力。该力垂直于接触表面传递。能够传递的力的极 限只取决于部件的设计、材料和/或横截面。完全锁合(也就是说，两个锥形渐变面接触表 面的支承接触)比摩擦连接允许传递基本上更大的力，例如，传递八倍的力，因此不但能够 减少连接螺钉的数量，还能减小尺寸。在有利的改进中，装配时彼此相邻的两个接触表面中的每个都具有相同指向的倾 斜度。仅以示例的方式，两个锥形渐变面接触表面具有从45°至135°的锥度角。优选地，实施为控制刀锋式后悬架的悬臂件具有前端和后端，悬臂件可以与车轮 支架连接。例如，悬臂件由钢制成，车轮支架优选由铝制成。在一适当的改进中，设计悬臂件的接触表面，以使这些接触表面从悬臂件侧边上 的悬臂件平面朝向车轮支架凸起。悬臂件的接触表面与肩部结合在一起，优选地，其平行于 悬臂件的平面伸展，也就是说，平行于悬臂件的竖直轴线。肩部的自由端环绕通道开口。与其类似的，车轮支架包括定位件，其上设置有对应的接触表面或配合接触表面。 在定位件中设置有螺钉或螺栓能够拧入的中心孔，例如螺纹孔。车轮支架的接触表面远离 自由端朝向中心轴线成锥形地向内倾斜延伸。锥形渐变面接触表面与肩部结合在一起，优 选地，垂直于中心轴线。因此，车轮支架或定位件在其插入端具有对应于悬臂件凸起的凹 部。在悬臂件与车轮支架连接的端部，明显包括多于一个，例如，两个凸起，也就是说， 例如，沿悬臂件的竖直方向看，接触表面在彼此相互间隔一定距离，当然，本实用新型不限 于此。车轮支架相应地包括对应数量的定位件。安装时，将悬臂件的凸起插入定位件的凹 部中，以便通道开口和孔相互对齐。从两个接触表面(凸起/凹部)的对应的锥形渐变面 结构可以看出，不需要单独的对齐步骤。换句话说，不需要专门的对齐工具和专门的夹具。 取代的是，有利地实现了悬臂件和车轮支架的直接对齐。螺钉穿过通道开口插入孔中并拧 紧在螺纹上。可选地，可以将螺帽拧紧在与定位件插入端相对的螺钉的突出螺纹上。施加 的拧紧力将悬臂件的接触表面朝向车轮支架的接触表面或其定位件旋紧，也就是说，朝向
4与插入端相对的定位件端部。如果达到足够的连接力，两个肩部彼此间隔一定间隙。以这 样一种有利方式设计该间隙，即通过该设计方式可以确保力能够仅仅通过两个接触表面之 间的完全锁合从悬臂件传递至车轮支架，反之亦然，这是因为两个部件之间仅仅通过锥形 渐变面接触表面相互连接。当然也可以在悬臂件上设置凹部取代凸起，然后在定位件的插入端设有相应的凸 起。优选的是，螺钉或螺栓设有标准的头部。然而，也可行的是，螺钉或螺栓可以设有锥形 的渐变面头部，也就是说，在必要时，锥形渐变面夹紧面能够传递甚至更大的力。优选地，车轮支架的接触表面形成在定位件的插入端中，并且远离插入端朝向中 心轴线X成锥形地向内倾斜。优选地，在各种情况下，接触表面与肩部结合在一起，将悬臂件的肩部设置成平行 于悬臂件的竖直方向Y伸展，并且将车轮支架的肩部设置成垂直于中心轴线X伸展。优选地，悬臂件包括锥形渐变面结构的两个接触表面，该接触表面沿悬臂件的垂 直方向Y设置，并且每个接触表面均与肩部结合。优选地，车轮支架包括与悬臂件接触表面的数量相对应的多个接触表面或配合接 触表面。本实用新型提供一种车轮悬架，尤其是一种车轮支架控制刀锋式连接件，相比于 现有技术，对于提高的力传递来说，紧固件(螺钉)的数量减少。尤其有利的是，为了实现 悬臂件和车轮支架的固定连接，在每个实例中至多仅使用两个对应的接触表面并进而也仅 使用两个螺钉或螺栓。另一个优点是，不需要单独的对齐步骤。除此之外，所有的措施也提 供了相当大的成本优势。
随附的权利要求和下面对附图的描述公开了本实用新型进一步的有力改善，其 中图1示出了机动车的后控制刀锋式悬臂的立体图；图2示出了悬臂件的细节；图3示出了图2所示悬臂件的细节放大图；以及图4示出了悬臂件与车轮支架连接的纵向截面细节图。
具体实施方式
在各个附图中相同部分由相同的附图标记表示，因此，作为一项规则，仅在此处说明。图1示出了车轮悬架1，尤其是后车轮悬架，其包括悬臂件2和车轮支架3。未示 出车轮悬架1的其他元件。将悬臂件2和车轮支架3制造成相互独立的分离元件。例如， 悬臂件2是钢制成的控制刀锋式后悬架。仅举一例，车轮支架3由铝制成。图1所示示例 中是一种控制刀锋式悬臂。其功能和操作规则已是公知的，因此此处不再详细描述。本实用新型的要点是悬臂件2和车轮支架3相应的接触表面的结构。悬臂件2包括前端4和相对端6，该相对端用于与车轮支架3连接。在前端部4上 设置有衬套7。[0034]两个接触表面8采用在朝向车轮支架3的侧边9上凸起11的结构，例如，其形成 在悬臂件2的端部6上(图2和3)。接触表面8具有锥形渐变面(tapering)结构，该结构 在各种情况下均会与肩部12结合在一起。肩部12通过其自由端13环绕通道开口 14。将 肩部12设置最好与悬臂件2的平面平行，也就是说，垂直于锥形渐变面接触表面8的中心 轴线延伸。环绕通道开口 14的凸起11，也就是说，设置于其上的接触表面8和肩部12可以 通过例如拉深工艺(de印-drawing)制造。例如，将通道开口 14和由此得到的凸起11设置成在悬臂件2的竖直方向Y上相 互间隔一定距离。如图所示，两个通道开口 14设置在公共轴线上。当然也可以将通道开口 14和由此得到的凸起11设置成在图示平面内相对彼此横向偏移。与悬臂件2上接触表面8的数量对应，车轮支架3包括多个定位件16，例中示出了 两个定位件，每个定位件包括与悬臂件2的接触表面8对应的接触表面17或配合接触表面 17结构。车轮支架3的定位件16具有插入端18和相对端19。通孔21可以具有内螺纹，并 设置在定位件16中。插入端18比朝向相对端19延伸的区域厚。在装配状态(图4)下，螺钉22或螺栓22穿过通道开口 14进入，螺钉22或螺栓 22安装在定位件16中的孔21中。螺钉22可以旋入内螺纹中。然而，优选的是，螺钉22的 螺纹部分超出相对端19，从而可以在上面拧上螺帽。从图4可以清楚的看到插入端18的有利设计。插入端18包括接触表面17或配 合接触表面17，其与相对的肩部沈结合在一起。配合接触表面17是锥形渐变面结构并且 从插入端18的端面M朝向中心轴线X向内倾斜。配合接触表面17与对面的肩部沈或肩 部沈结合，该肩部与肩部12对应并且最好垂直于中心轴线X设置。图4示出了悬臂件2通过定位件16与车轮支架3装配在一起的状态。可以清 楚地看到，两个接触表面8和17相互抵靠或相互配合，也就是说，它们形成了完全锁合 (positive interlock)。为此，接触表面8和17均设有相同指向的锥度角(当在连接状态 观看时)，例如，优选锥度角为90° (仅举一个例子)。螺钉从与侧边9相对的侧边27穿过通道开口 14进入孔21中。可以看到，螺钉22 的头部观容纳于设在侧边27上的凹部四中(凸起11同样设在侧边9上)。因此，螺钉头 部观具有内紧固面(inset key face) 31将是有利的。当然螺钉头部观也可以具有外紧
(external key face) 0如图所示，要使两个锥形渐变面接触表面8和17形成完全锁合，两个肩部12和沈 应该沿水平方向相互间隔一定距离，以便形成间隙32。将间隙32设置成只由邻近的锥形渐 变面接触表面8和17传递力。间隙32从螺钉杆呈放射状朝向插入端18的接触表面17延伸，从而，接触表面17 的内部区域33不与悬臂件2的接触表面8接触。同样，悬臂件2的接触表面8的外部区域 34不与车轮支架3的接触表面17或其定位件16接触。悬臂件2和车轮支架3仅仅通过锥 形渐变面连接件而相互连接在一起，当然也可以提供一或两个螺钉作为紧固件。
权利要求1.一种车轮悬架，其特征在于，其包括车轮支架C3)和悬臂件O)，在组装状态，所述车 轮支架⑶和悬臂件⑵通过相应的接触表面(8 ；17)相互连接在一起，所述相应的接触表面(8 ；17)具有锥形渐变面结构，并且每个接触表面均与肩部(12 ； 26)结合在一起，所述肩部相间设置。
2.根据权利要求1所述的车轮悬架，其特征在于，悬臂件( 与车轮支架C3)连接时， 每个所述接触表面(8 ；17)都具有相同指向的斜度。
3.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，所述接触表面(8;17)具有从 45°至135°的锥度角。
4.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，在朝向车轮支架C3)的侧边(9) 上，所述悬臂件⑵的所述接触表面⑶形成为凸起(11)，所述凸起环绕通道开口 14)。
5.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，所述车轮支架(3)的所述接触 表面(17)形成在定位件(16)的插入端(18)中，并且远离所述插入端(18)朝向中心轴线 (X)成锥形地向内倾斜。
6.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，在各种情况下，所述接触表面 (8 ；17)与所述肩部(12 ；26)结合在一起，将所述悬臂件O)的所述肩部(12)设置成平行 于所述悬臂件(2)的竖直方向(Y)伸展，并且将所述车轮支架(3)的所述肩部06)设置成 垂直于所述中心轴线(X)伸展。
7.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，所述悬臂件( 包括锥形渐变面 结构的两个接触表面(8)，所述接触表面沿所述悬臂件O)的垂直方向(Y)设置，并且每个 所述接触表面均与所述肩部(1 结合。
8.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，所述车轮支架C3)包括与所述悬 臂件⑵接触表面⑶的数量相对应的多个接触表面(17)或配合接触表面(17)。
9.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，所述车轮支架(3)的接触表面 (17)设置在定位件(16)上，所述定位件(16)具有容纳螺钉杆的孔01)。
专利摘要本实用新型公开一种车轮悬架，尤其是机动车的后轮悬架，其包括车轮支架和悬臂件，该车轮支架和悬臂件在装配时通过相应的接触表面相互连接在一起，该相应的接触表面是锥形渐变面结构，并且每个接触表面均与肩部结合在一起，该肩部相互隔开一定距离。根据本实用新型，减少了紧固件的数量，并且，为了实现悬臂件和车轮支架的固定连接，在每个实例中至多仅使用两个对应的接触表面并进而也仅使用两个螺钉或螺栓。不需要单独的对齐步骤，降低了成本。
文档编号B60G7/02GK201922872SQ20102054390
公开日2011年8月10日 申请日期2010年9月27日 优先权日2009年10月6日
发明者托马斯·格哈茨, 马克·西蒙 申请人:福特环球技术公司