车辆的单车轮悬挂和带有单车轮悬挂的后桥以及相应配置的车辆的制作方法
【专利说明】车辆的单车轮悬挂和带有单车轮悬挂的后桥以及相应配置的车辆
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的车辆--尤其是机动车辆--的后桥的单车轮悬挂和根据权利要求5的前序部分的用于车辆一一尤其是机动车辆一一的带有两个单车轮悬挂的后桥。本发明进一步涉及相应配置、并具有带有根据权利要求8的两个单车轮悬挂的后桥的车辆。
[0002]为了实现来自在其上预期行驶的地面的最广泛的去耦接的可能，通常将车轮固定到各自的插入前和/或后桥的车辆的结构。在此情况下，轮轴包括轮轴组件，该轮轴组件可以相对于结构移动并与弹性和阻尼元件结合，形成底盘的构成组件。除了所需的行驶舒适度以外，由此尤其可以确保必要的行驶稳定性。
[0003]例如，后桥可以被构造为刚性或半刚性的轮轴——例如浮式轮轴或扭转梁式轮轴。其它结构类型提供使用大体上彼此相互独立的单车轮悬挂。这意味着各自的车轮可旋转地支承在车轮支架上，其相应地通过多个连杆可移动地铰接。然后将这样的单车轮悬挂设置到双轨车辆的两侧。
[0004]各个连杆可以直接或用包含的副车架与车辆的结构耦接。例如，这样的副车架也通过表述底盘副支架或轮轴架而得到熟知。它的布置提供了预制模块结构的优势以便最终的总成仅需要前和/或后轮轴模块的固定，该固定使用少量的固定机构以该方式产生。由于插入弹性轴承，进入车辆内部空间的振动和结构噪声的传递可以额外地降低到最大可能的程度。
[0005]尽管单车轮悬挂中朝向彼此的车轮没有一一从传统意义上来说一一设置在常见的结构横向连接件上，然而其成对的布置通常整体上称为前桥或后桥。
[0006]与扭转梁式轮轴相比，单车轮悬挂具有改善的行驶性能的优势，这尤其产生于在偏斜和回弹的情况下不会相互影响的它们的车轮位置。另外，单车轮悬挂需要总体上较小的结构空间，其相应地提供了获得自由空间的可能性。然后，这可以有利地进行分配，例如给车辆的内部和/或储存空间。
[0007]取决于连杆的构造和安装位置，纵向连杆、斜向和横向连杆之间是有差别的。在此情况下，它们各自的定向涉及车辆的纵向方向或行驶方向，以便例如横向连杆相对于它的纵向方向大体上横向延伸。各自连杆的车辆侧支承通过至少一个衬套实现，这可以构造为以橡胶/金属轴承形式的复合轴承。相对于其支承，橡胶部分确保连杆的足够的去耦接和有限的可动性。
[0008]因此，US 7，784，806 B2公开了典型的用于车辆的后轮的独立车轮悬挂的结构。每边，车轮悬挂包含以大体上H-形方式构造的和通过两个内部连接件可枢转地与车辆结构连接的下部支架连杆。面对内部连接件的两个外部连接件用于与车轮支架的铰接连接，车轮支架通过下部区域与铰接臂耦接。连接件每一个都构造为轴承。在相应上部区域，车轮支架通过拱形连杆支承在车辆的结构上。而且，车轮支架具有带有弹性板的实质上整体的单件延伸臂。螺旋弹簧可以支承在其上，其中螺旋弹簧在车辆的结构和车轮支架的弹性板之间延伸。最后，车轮支架具有用于被附加的弹簧环绕的减震器的支架区域。
[0009]US 8, 267,416 B2也阐明了在每一种情况下为车辆的两个后轮提供独立车轮悬挂的车轮悬挂系统。单车轮悬挂包含以铰接方式通过两个车辆侧轴承与车辆的结构连接的下部支架连杆。相比之下，两个铰接臂的车轮侧轴承区域用于耦接车轮支架的下部区域。车轮支架具有与上部横向连杆耦接的上部支架连杆。通过上部横向连杆，车轮支架支承在车辆的结构上。铰接臂具有用于支承设置在铰接臂和车辆结构之间的螺旋弹簧的轴承区域。进一步提供在车辆的结构和铰接臂之间延伸的阻尼器，其以铰接的方式连接。
[0010]与使用螺旋弹簧相比，US 6，588，779 B2公开了具有横向钢板弹簧的用于车辆的单车轮悬挂。单车轮悬挂的两侧的每一侧都具有以大体上H-形方式构造的下部支架连杆和车轮支架。支架连杆共有四个轴承形式的连接件，连杆通过这些轴承的两个内部轴承与车辆的结构可枢转地铰接。在此情况下，支架连杆抵靠减震器支承，减震器在支架连杆和车辆的结构之间延伸。在内部轴承之间，横向钢板弹簧分别于每侧的两个支架连杆的其中一个的两端固定。对于支架连杆的这两个相应的外部轴承，一个与车轮支架的下部支架区域连接。另一个外部轴承通过连接杆与横拉杆耦接。在此情况下，横拉杆在车辆的结构和车轮支架的另一个下部支架区域之间延伸。车轮支架通过横向连杆以铰接的方式进一步支承在车辆的结构上，该连杆与车轮支架的上部支架位置铰接。
[0011]关于具有单车轮悬挂的这样的后桥或后桥模块，现有技术中之前已知的实施例使得各自的车轮能够以彼此相互独立的方式铰接。然而，例如与具有扭转梁式轮轴的配置相比，连同减震器、螺旋弹簧或横向钢板弹簧，因此已经实现了改善的行驶性能。
[0012]当使用螺旋弹簧时，优选在后桥区域螺旋弹簧与相关的减震器隔开。与麦弗逊柱(MacPherson strut)相比，因此这些不设置为一件套着另一件，相反是彼此隔开。这需要相应的用于容纳的结构空间。由于将螺旋弹簧替换为横向钢板弹簧，已经降低了所需的结构空间。结果，因此可以产生具有较小构造的车轮壳，这对于具有前置发动机的典型客车的存储空间体积尤其有积极的效果。取决于螺旋弹簧的位置和相关构造，它们替换为横向钢板弹簧可以进一步实现重量的减小。
[0013]由于与尤其作为弹性元件的螺旋弹簧或横向钢板弹簧连接的各自的单车轮悬挂的组件必须具有相应的强度水平，所以其重量有时增大。这样的原因是离开和进入各自的弹性元件的力的引入和传递，这需要足够的刚性。另外，这样的单车轮悬挂的各个组件的布置也绝对有改进的余地。
[0014]基于这样的背景，本发明的目标是研发车辆的单车轮悬挂和后桥，该后桥以这样的方式随单车轮悬挂提供:除了降低的重量外，它们具有它们的各个组件的改进布置。此夕卜，还预期提供了以相应的方式配置的车辆。
[0015]根据本发明，该目的利用具有权利要求1的特征的车辆的单车轮悬挂和具有两个单车轮悬挂并具有权利要求5的特征的后桥实现。该目的的最后部分通过根据本发明的车辆实现，该车辆相应地配置并且具有权利要求8的特征。从属权利要求公开了本发明的其它特别有利的实施例。
[0016]应当注意的是下面说明书中单独陈述的特征可以以任何技术上有利的方式彼此结合以及提供本发明的其它实施例。说明书尤其结合附图进一步描述和说明本发明。
[0017]根据本发明，以下陈述了车辆的尤其适合后桥和相应地作为车辆后桥的组件的单车轮悬挂。在尤其优选的方式中，根据本发明的单车轮悬挂可以与车辆一一尤其是机动车辆中的前轮驱动结合。不管怎样，本发明的意图也允许结合附加的或纯粹的后轮驱动，以下描述的实施例以及产生的优势同样应用于后轮驱动。
[0018]下面，本发明陈述了优选成对地设置在后桥模块上一一尤其是后桥上的车辆的单车轮悬挂。
[0019]单车轮悬挂具有横向钢板弹簧、至少一个阻尼器和车轮支架。阻尼器可以优选为减震器。在此情况下，就底盘的非悬挂组件和尤其就地面而言，横向钢板弹簧构成作为弹性元件用来支承车辆结构的弹性元件。在此情况下，阻尼器和横向钢板弹簧以它们的公知的配合阻止当行驶在不平坦表面上时的尤其不可控的上升、车辆结构的偏移和刺孔。
[0020]在此情况下，提供为可旋转地支承车轮或车辆车轮的车轮支架以铰接的方式与横向连杆和横拉杆连接。在此情况下，横向连杆包含支架连杆和设置在支架连杆上面的拱形连杆。因此，车轮支架可以通过横向连杆以及横拉杆直接与车辆连接，或者利用被插入的副车架通过横向连杆以及横拉杆与车辆连接。
[0021]根据本发明，支架连杆通过两个连接件与车轮支架连接。也就是说，因此车轮支架支承在支架连杆的两个区域处。在此情况下，横向钢板弹簧可以以铰接的方式与车轮支架或其中一个横向连杆耦接。因此，横向钢板弹簧可以与车轮支架或支架连杆或拱形连杆耦接。在此情况下，术语耦接试图指的是横向钢板弹簧与车轮支架或其中一个横向连杆耦接以便相应地传递力。在此情况下，彼此铰接的连接件导致任何相对相互运动是可能的。
[0022]横向钢板弹簧与其中一个横向连杆或车轮支架的親接通过插入的附加连接元件进行。连接元件包含至少一个连接杆。由于使用连接杆，横向钢板弹簧和其中一个横向连杆一一例如拱形连杆一一可以以这样的方式彼此隔开:以最优的方式使用可用的结构空间。以这种方式，由此不需要直接邻近的位置，这是因为通过连接杆进行传力连接。其长度可以以简单的方式适应各自的情况。由于使用附加连接元件，横向钢板弹簧和以铰接方式通过连接元件连接到那的单车轮悬挂的元件之间的横向位移的可能性以简单的方式产生。
[0023]该实施例的优势是产生的单车轮悬挂高的侧向刚度。这可以尤其归因于该布置和横向连杆和横拉杆与车轮支架的连接。由于通过至少两个连接件将力从车轮支架