刀锋导杆结构形式的车轮悬挂装置的制造方法
【专利说明】刀锋导杆结构形式的车轮悬挂装置
[0001]本发明涉及一种刀锋导杆结构形式(Schwertlenker-Bauart)的车轮悬挂装置，包括三个基本上沿着车辆横向定向的、导引车轮的导杆以及一个基本上刚性地固定在轮架上的并且其相对车体的横向运动几乎不受限制的纵导杆。关于现有技术，除了 EP O 136563 BI或DE 102011 112 053 Al之外还可参考DE 199 33 432 B4。最后提到的文献披露了一种特殊的车轮悬挂装置，其具有以纤维复合材料构造的并且设计为板簧悬挂的导杆，而在两个首先提到的文献中示出的是刀锋导杆结构形式的车轮悬挂装置。
[0002]在特别是用于轿车的后桥的开发中，日益提高的要求是:在尽可能良好的行驶动力学性能的同时降低结构空间需求和重量。此外有益的是，存在着用于设置各个车轴部件/车桥部件的附加空间，从而可以构成例如某一车系的后部车厢的不同的结构设计或者可以选择性地简单整合不同的行驶机构控制系统。本发明的目的是:针对于此，为本领域技术人员已知的刀锋导杆车轴提供一种改进方案。
[0003]这个目的的实现在于一种刀锋导杆结构形式的车轮悬挂装置，其包括三个基本上沿着车辆横向定向的、导引车轮的导杆以及一个基本上刚性地固定在轮架上的并且其相对车体的横向运动几乎不受限制的纵导杆，该纵导杆基本上刚性地固定于车体上并且由此还在轮架与车体之间承担支承弹簧的功能。各从属权利要求的内容为有益的发展设计。
[0004]首先简短地探讨一下“基本上刚性地固定”的概念，该固定设置为用于轮架上和车体上所说的纵导杆。利用这个概念要表达的是:导杆相对于支承它的元件，即相对于轮架和相对于车体，在相应的固定点中不具有真正意义下的运动自由度，因而在此不存在任何形式的铰接/活节，而实际上是一种刚性的连接。然而特别是为了提高滚动舒适性和/或为了改善车内的声学特性(音响效果)可以推荐的是:将纵导杆微弱弹性地固定于车体上和/或轮架上。即使这样，也不存在确定的自由度，所述的弹性支承特别是承担着在机械方面针对于短时激烈碰撞的和/或在声学方面针对于否则传递的滚动噪声的阻尼功能。利用这种微弱弹性的固定，纵导杆便是“基本上刚性地”固定在轮架上和/或车体上。
[0005]另外进一步论及独立权利要求特征部分的特征，众所周知，利用所谓的刀锋导杆车轴能够实现良好的行驶动力学性能，所述刀锋导杆车轴具有三个基本上沿着车辆横向定向的、导引车轮的导杆和一个基本上沿着车辆纵向定向的导杆，该导杆固定在轮架上，并且，只要这个导杆由于此外引导轮架的横导杆之故而能够运动的话，无论如何，并不显著地限制它沿着车辆横向的运动自由度。
[0006]众所周知，对于除了导引车轮的导杆之外另外所需要的支承弹簧存在着各种不同的设置方式，通过所述支承弹簧，车体以部分份额支撑在轮架上。例如，在文首最先提到的EP O 136 563 BI中，支承弹簧直接支撑在轮架上，而在文首另外述及的DE 102011 112053 Al中在那里未示出的支承弹簧极有可能是支撑在一个后面下部的横导杆上。因此后者必须构造得比较粗大坚实，这既要求较多的结构空间，也显著提高了车辆的重量。另外，特别是在受驱动的车轴/车桥中，对于这个承载着支承弹簧的横导杆的可能设置方式有一定限制，目的是实现在支承弹簧与车轮驱动轴之间充分的自由活动性。而如果根据一种另选的结构形式，支承弹簧直接支撑在轮架上的话，那么便不存在上述缺点，但支承弹簧沿着竖直方向观察却向上伸出很远，这在特别是轿车后桥的情况下不利于构成具有大行李舱、大装载宽度和有利承载结构的后部车厢。
[0007]因此，现提出:将支承弹簧功能整合于所谓的刀锋导杆车轴的纵导杆中，该纵导杆在现有技术中通常构造为沿着车辆横向观察比较挠曲柔性的。这个在现有技术中沿着车辆横向为挠曲柔性的纵导杆在现有技术中以其背离轮架的端部绕车辆横轴可偏转地直接或者间接固定于车体上，以实现车轮的弹力缩入和弹力伸出，也就是说实现其竖直运动。根据本发明，现在该纵导杆不仅在轮架上、而且还在车体上(除了必要时微弱弹性的支承之外)均是基本上刚性地固定，以及沿着车辆横向观察时在相应的力作用下本身可以显著地弹性变形，使得车轮可以沿着竖直方向在其通常的弹簧变形量或者车轮升降行程上进行移动。因此，通过这个在力作用下能够实现的弹性变形，该纵导杆可以至少以部分份额承担支承弹費的功能。
[0008]本发明提出将支承弹簧之一在功能上整合于纵导杆中，这一点原则上可以利用纵导杆的不同材料和构造以及该纵导杆的制造方法得以实现，与此同时，如果纵导杆的这个所述的可变形性在适宜的造型的情况下通过如下方式建立的话，即该纵导杆以纤维复合材料构造，则根据本发明还产生了附加的重量优势。利用这种实施方式，在适宜的造型的情况下有益地还可以更加容易地实现所要求的沿着车辆横向的弹性。
[0009]因此本发明的刀锋导杆结构形式的车辆后桥中的纵导杆仅仅沿车辆纵向显著地限制轮架的可运动性，而其沿车辆横向的可运动性几乎不受按照本发明的纵导杆的限制，并且其沿竖直方向的可运动性仅仅如此程度地受到限制，即，该纵导杆至少以部分份额承担着一个夹在轮架与车体之间的支承弹簧的功能。这样，除了本发明的纵导杆之外还可以在本发明的车轮悬挂装置上在车体与(最后)轮架之间夹装一个另外的弹簧元件，但是该弹簧元件的尺寸则可以明显地小于通常现有技术(的刀锋导杆车轴)中的情形。然而优选的是，本发明的纵导杆完全地承担一个否则通常采用的支承弹簧的功能，从而，根据现有技术仅仅还设置一个在与所述支承弹簧功能上并联的减震器中整合于其内的压力限位弹簧和/或拉力限位弹簧，该弹簧在轮架与车体之间起作用或者能够起作用。
[0010]在设计层面上为了实现不同的支承弹簧刚度以及为了适配于不同的车重，可以规定:特别是当几何上和材料技术上的构造空间以唯一一个导杆臂或者导杆枝不足以满足所要求的车轴应用扩展(Anwendungsspreizung)时，使本发明的纵导杆构造为具有多个导杆枝。由此，所述的纵导杆可以由两个或者更多个在一宽阔区域内单独的导杆部分构成，这些导杆部分优选基本上位于一个共同的竖直平面内，从而，一方面在该纵导杆的几何构造方面以及进而也在其弹力性能和其他性能方面存在很大的自由度。另一方面，特别是如若纵导杆的第一导杆部分在车轮中心的上方、第二导杆部分在车轮中心的下方固定在轮架上，则可以将车轮驱动轴从这两个导杆部分之间穿过引向轮架的轮毂。如果这两个(或者更多个)导杆部分以它们另外的端部在一个共同的紧固元件中会合到一起固定于车体上，那么这样就降低了结构花费并简化了本发明车轮悬挂装置的装配过程。
[0011]如果将车体侧的纵导杆端部弹性地(例如在橡胶中)加以支承或者固定，则有助于使滚动舒适性和滚动声学特性鉴于本发明的纵导杆得以优化。另外，借助这种微弱弹性的固定或者支承，可以将作用力呈面状地引到纵导杆上，因而避免了不希望有的点载荷或线载荷。将用于纵导杆