专利名称：用于汽车的独立的车轮悬架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车的轴的车轮的独立悬架，它对于每个车轮的组成部分而言包括车轮纵向摆臂，它一端与汽车或副车架或辅助车架铰 接，另一端与轮架固定连接；横向控制臂，它一端与汽车铰接以及另一端 与轮架铰接；以及在轮架/车轮纵向摆臂与汽车之间的另一个连接装置，该 连接装置的在轮架/车轮纵向摆臂上的铰接点相对于横向控制臂的铰接点错 开。
背景技术：
可以涉及前轴或后轴，驱动轴或非驱动轴。下面有关方向轴线采用汽 车制造中常用的符号x轴4从轴线，y轴4黄轴线，z轴-高度轴线。相应地 4吏用术i吾x方向、y方向和z方向。例如由专利文件GB310391已知此类型的一种车轮悬架。它包括上横 向控制臂、夹紧在中心作为下横向控制臂的板簧以及用于承受纵向力的车 轮纵向摆臂。轮架的铰接点可以是弹性元件或球窝关节。它们上下叠置(因 而具有相同的x坐标)，从而使车轮前束不可改变。但是为了改善沿曲线的 运转自如性，希望根据弹跳调整车轮前束。此外有利的是，在一侧弹簧有 挠度时(在曲线行驶时侧倾)强化这种"自行转向性能"。通常将根据弹跳改变车轮前束的车轮悬架设计为所谓的立体式转向 轴，它有大量运动零件以及它们的运动性并非一目了然。它们既昂贵又需 要许多结构空间，相关的弹簧和稳定器也是如此。发明内容因此本发明要解决的技术问题是，创造一种尽可能简单和便宜的车轮 悬架，它避免上述缺点并尽管如此提供车轮前束(和还有车轮外倾)根据弹跳 的调整，总之，它在所有的行驶状态下保证最佳的行驶性能。按照本发明上述技术问题是这样解决的，即，所述另一个连接装置是基本上沿汽车横向设置的板簧，板簧的一端牢固夹紧在汽车上，而它的另 一端与轮架/车轮纵向摆臂铰接；以及，板簧在4仑架/车4&纵向摆臂(当然两者 互相是固定连接的)上的铰接点比横向控制臂的铰接点离车轮纵向摆臂在汽 车上的铰接点更近。通过一端固定连接以及另一端铰接但不能沿汽车横向移动，板簧同时 成为另一个横向控制臂和弹性件，所以不再需要笨重的螺旋弹簧。此外， 用一端牢固夹紧和弯曲的板簧其优点是，它的另一端不沿圓弧运动，因为 板簧的有效长度在曲率减小时增大。由于横向控制臂的铰接点和板黃的铰接点沿Z方向彼此错开，在铰接点适当选择不同轨迹曲线时，达到铰接点沿y方向取决于弹跳的不同位移 并因而首先根据弹跳调整车轮外倾。但由此也达到轮架沿y方向移动，由 于车轮纵向摆臂与汽车铰接，这导致车轮前束发生期望的改变。通过板簧 在轮架/车轮纵向摆臂上的铰接点比横向控制臂的铰接点离车轮纵向摆臂在 汽车上的铰接点更近(权利要求3)，增强板簧在弹跳时对车轮前束改变的影 响。总之，由此获得一种具有少量廉价构件和需要小的空间的结构，但它 的运动学导致一种取决于弹跳的自转向性能。板簧和横向控制臂在轮架上的铰接点的选择有各种可能性板簧的铰 接点可以沿z方向比横向控制臂的铰接点更高或较低，也就是说或板簧在下 以及横向控制臂在上，或反之。铰接点沿y方向的位置可以通过恰当设计 轮架/车轮纵向摆臂在一定范围内选择。因为可变的车轮前束影响汽车的自 转向性能，所以在选^^铰接点时还应当考虑，究竟是涉及前轴还是后轴以 及是驱动轴还是非驱动轴。本发明的轴结构可以不改变地使用于驱动轴和 非驱动轴，这对于按选择配备全轮驱动或非全轮驱动的汽车而言是一个突 出的优点。优选地，板簧在轮架/车轮纵向摆臂上的铰接点比横向控制臂的铰接点 处于更低的位置(权利要求2)。和与之相反的情况相比，这在运动学和节省 空间方面更加有利，因而不仅横向控制臂而且通常凸弯的板簧可以比较远 地在上方铰接或夹紧在汽车上或副车架上。由此汽车有大的离地最小间隙 以及在驱动轴的情况下有可能安置车轴差速器。尽管板簧可通过绕其纵轴线的微小扭力与车轮纵向摆臂的摆动相适 应，但有利的是，车轮纵向摆臂与汽车可绕横轴回转的连接装置以及在板簧与轮架/车轮纵向摆臂之间的铰接装置是可有限角向运动的第一弹性衬套 (权利要求3)。希望衬套的弹性仅涉及角度，不涉及距离。按照本发明的扩展设计，板簧比轴的二分之一轮距长并在汽车的纵向 中心面内与同一根轴上另一个车轮的板簧沿Z方向连接(权利要求4)。由此 在同向的弹跳时提供使用这两个板簧的全长，但在不同向的弹跳时(在转弯 行驶的情况下)只有板簧直至其与另一个板簧连接点的那一部分提供使用， 从而在此第二种情况下板簧较短并因而"较硬"。由此起稳定器的作用，所 以不需要单独的稳定器。虽然单独就稳定器的作用而言已经由JP09-076715A1已知，但在那里 既不打算也不能达到改变车轮前束，因为板簧与轮架是固定连接的。反之， 在本发明中车轮前束不仅可变，而且除此之外还取决于弹跳的方式在一 侧弹跳时(在转弯行驶时)，运动学有效的板簧部分只有一半长，^v而比在同 向的弹跳时更强地改变车轮前束。特别实用和节省空间的是，当在俯视图中两个板簧与汽车横向(y方向) 成一个锐角(权利要求5)的情况下转换这两个板簧的相互作用。因此它们在 汽车的纵向中心面内交叉，以及它们及其在轮架/车轮纵向摆臂上的连接可 以结构相同。由此可以实现两个板簧在汽车纵向中心面内特别简单的连接。所述连 接优选地通过扣环实现(权利要求7)。扣环指的是环或夹子，它在所述位置 围绕并压紧两个板簧，以及为了装配和^修理的目的可以拆卸。扣环当然只 需要将两个板簧互相连接在一起，在同向的弹跳时它随板簧运动。板簧用 塑料制造(权利要求8),它们最好设计为单块板和由适用的通常纤维增强的 塑料制成。
下面借助
和解释本发明。其中图1表示具有按照本发明的车轮悬架的轴的轴测图;图2表示图1的俯视图；图3表示图1的侧视图；图4表示图3中局部IV的放大详图；图5表示处于中立位置时图1的正视图；以及图6表示处于一侧弹跳的状态。
具体实施方式
图1、图2、图3涉及后轴，其行驶方向用附图标记1表示。没有表示 汽车本身。右轮2和左轮3的悬架和它们的轮架4、 5当然是对称的。轮架 4、 5与车轮纵向摆臂6(右)、7(左)固定连接或是一体的。车轮纵向摆臂6、 7在这里是弯管形式的空心体，它们可在由第一弹性衬套8、 9构成的铰接 点内回转地铰接在汽车上。第一弹性衬套允许在x-z平面内绕销子8'旋转和 车轮纵向摆臂6、 7在x-y平面内略微回转，以及当车轮外倾变化时在y-z 平面内旋转。也可以取代衬套使用球窝关节。此外设置横向控制臂12、 13。 右横向控制臂12借助球窝关节在铰接点14铰接在轮架4上或车轮纵向摆 臂6上。铰接点14比较高并因而布置在车轮纵向摆臂6的一个延伸段24 上。横向控制臂12的内端同样借助球窝关节15铰接在没有示出的车体上。 所述的这些情况同样出现于左横向控制臂13、其外部铰接点16(图2)及其内 部4交接点17。作为汽车与车轮纵向摆臂6或与轮架4之间的另一个连接装置是按照 本发明设置的板簧20。它将一端借助固定夹紧装置21与汽车连接，以及将 其另 一端借助角向弹性的第二衬套22铰接在车轮纵向摆臂6的位置较低的 悬臂23上。板簧20比轴的二分之一轮距长，也就是说，它越过汽车的纵 向中心面50到达其另 一端，直至在汽车另 一侧的车轮纵向摆臂7的弹性衬 套9附近。左板簧25在固定夹紧装置26内与汽车连接，以及将其另一端 通过第二弹性衬套27(图2)和悬臂28(图5)与左车轮纵向摆臂7连接。板簧20、 25是凸弯的以及分别由一块用恰当和必要时增强的塑料制成 的板构成。这两个板簧20、 25大体沿汽车横向布置，优选地在x-y平面内 相对于汽车横向按锐角29(图2)向前定向。由此使它们在俯视图中在纵向中 心面内互相交叉。在那里它们借助扣环30互相连接在一起。当两个车轮2、 3同向弹跳时，所述的连接可导致板簧20、 25沿其全长变形，在这种情况 下板簧的用扣环30连接的部分可以共同抬高和下降。然而若这两个车轮2、 3反向弹跳，则板簧20、 25只能变形到扣环30为止。因此只有略大于板簧 二分之一的长度可供使用，从而使它们刚性加大。由此达到稳定器的作用。图4为了看得更加清楚放大示出了扣环30，它只在纵向中心面内将两个板簧20、 25互相连接在一起。扣环30由上部37和下部38组成，它们 用仅象征性表示的螺栓39固定在一起。下面借助图5和图6说明本发明车轮导向系统的运动学。在图5中轴 处于基本位置。横向控制臂13的铰接点16作为轨迹曲线是半径51和中心 17的圓52。在两个车轮2、 3同向弹跳时，板簧25的铰接点27描绘出一 个轨迹曲线54,由于板簧25的弓形，所以这一曲线并不是圆弧。轨迹54 曲率半径53的中心大约在板簧25的夹紧装置26内。当车轮3反向或单方 面弹跳时，板簧25的铰接点27描绘出一条具有曲率半径55的轨迹56，它 的中心大体处于汽车的纵向中心面50内。由这些轨迹曲线可以看出，在所 述的弹跳时，铰接点16、 27的y坐标(通过在y轴上的点58、 59描述)改变。 沿y方向点58与59之间的距离决定所涉及的车轮3的车轮外倾(图6中61)。图6在图中右半部分表示车轮3的悬架处于弹跳状态，这用星号O表 示。横向控制臂13*的铰接点W有y坐标59\它在这里由于弹跳只有小量 变化以及大体上与点59叠合。板簧25+的铰接点27'沿y方向移动，使其y 坐标从点58转移到点58\由此改变了车轮3的车轮外倾角61。但由于所述的运动学也使车轮前束(它在图2中表示在右轮2上并在那 里用62表示)改变。这在圓6中可以直接看出，但只能看到车轮3中作为一 个窄条63的车轮侧面。不过借助画在y轴上的点完全可以理解。由于弹跳， 铰接点16*微量地从59移到59*以及铰接点27、月显地向外从58移到58*。 由此车轮3*也小量地向外移动。因为车轮纵向摆臂6在汽车上沿y方向位 置很靠前的铰接点的坐标60并没有移动，所以改变了车轮3^的车轮前束。
权利要求
1.一种用于汽车轴的车轮(2、3)的独立悬架，它对于每个车轮而言包括a)车轮纵向摆臂(6、7)，该车轮纵向摆臂一端与汽车或汽车的一个部分铰接，另一端与轮架(4、5)固定连接，b)横向控制臂(12、13)，该横向控制臂一端与汽车铰接以及另一端与轮架(4、5)铰接，以及c)在轮架/车轮纵向摆臂(4、5、6、7)与汽车之间的另一个连接装置，该连接装置在轮架/车轮纵向摆臂(4、5、6、7)上的铰接点(22、27)沿z方向相对于横向控制臂(12、13)的铰接点(14、16)错开，其特征在于所述另一个连接装置是基本上沿汽车横向设置的板簧(20、25)，板簧的一端(21、26)牢固夹紧在汽车上，而它的另一端在铰接点(22、27)与轮架/车轮纵向摆臂(4、5、6、7)铰接；以及，板簧(20、25)在轮架/车轮纵向摆臂(4、5、6、7)上的铰接点(22、27)比横向控制臂(12、13)的铰接点(14、16)离车轮纵向摆臂(6、7)在汽车上的铰接点(8、9)更近。
2. 按照权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，板簧(20、 25)在轮 架/车轮纵向摆臂(4、 5、 6、 7)上的铰接点(22、 27)比横向控制臂(12、 13)的 铰接点CM、 16)处于更低的位置。
3. 按照权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，在车轮纵向摆臂(6、 7)在汽车上的铰接点(8、 9)内以及作为板簧(20、 25)与轮架/车轮纵向摆臂(4、 5、 6、 7)之间的铰接装置采用可小量角向运动的弹性衬套(8、 9、 22、 27)。
4. 按照权利要求1所述的独立悬架，其特征在于， 一个车轮的板簧(20、 25)比轴的二分之一轮距长并穿过纵向中心面到达汽车另 一侧以及在纵向中 心面内与同 一根轴上另 一个车轮的板簧(25、 20)连接(30)。
5. 按照权利要求4所述的独立悬架，其特征在于，在俯视图中板簧(20、 25)与汽车横向(y方向)成一个角度(29)。
6. 按照权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，板簧(20、 25)在汽 车的纵向中心面内通过扣环(30)互相连接。
7. 按照权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，板簧(20、 25)用塑 料制成。
全文摘要
本发明涉及一种用于车轮(2、3)的独立悬架，它包括车轮纵向摆臂(6、7)、横向控制臂(12、13)以及在车轮纵向摆臂(6、7)与汽车之间的另一些连接装置，车轮纵向摆臂一端与汽车铰接，另一端与轮架(4、5)固定连接；横向控制臂与汽车以及与轮架(4、5)铰接；所述另一些连接装置的铰接点(22、27)相对于横向控制臂(12、13)的铰接点(14、16)错开，这导致与弹跳相关的对车轮前束和车轮外倾的调整。所述另一个连接装置分别是一个大体沿汽车横向设置的板簧(20、25)，板簧的一端(21、26)牢固夹紧在汽车上，而其另一端在铰接点(22、27)与车轮纵向摆臂(6、7)铰接。板簧(20、25)在汽车中心面内互相连接(30)。
文档编号B60G11/06GK101336170SQ200680051704
公开日2008年12月31日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者马丁·米切利奇 申请人:马格纳斯泰尔汽车技术两合公司