专利名称：具有附加瓦特连杆的扭梁轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于具有扭梁轴(twist beam axle)和瓦特连杆(Watt linkage)的机动车的非转向车轮的车轮悬挂系统。
背景技术：
这种具有扭梁轴的车轮悬挂系统本身是已知的，瓦特连杆广泛应用于包括车轮悬挂系统的多种技术领域也是已知的。通常，在刚性轴上提供瓦特连杆是为了首先在作用于刚性轴的侧向力的作用下实现对刚性轴进行更精确的侧向引导，其次，允许所需的刚性轴的顺应转向表现，例如，朝向前束(toe-in)的调整。例如，这种车辆悬挂系统由DE2742426A1号专利文献已知。在该车轮悬挂系统中，横向组件形成刚性轴，并将车轮的外枢接点(outer pivot points)连接在一起。牵引臂(trailing arms)的一端直接设置在横向组件上。在刚性轴和机动车车身之间设置依靠于 瓦特连杆上的减震器。然而，该车轮悬挂系统仅具有非常低的驾驶舒适性。另外，DE 102006033755A1号专利文献公开了一种具有扭梁轴的车轮悬挂系统，其包括两个车轮支承牵引臂和将牵引臂连接在一起的横向组件，以及同样将牵引臂连接在一起的瓦特连杆。牵引臂具有导向彼此的径向臂，瓦特连杆的轴承部件附接于其上。该系统的缺点是相对昂贵，并且瓦特连杆通过径向臂与牵引臂连接的结构复杂，这增加了扭梁轴的整体重量以及由于所需的组件较多而产生的其他问题。另外，径向臂和瓦特连杆之间的连接的枢接点相对更靠近车内部，即，远离车轮中心平面朝向车辆中心，这对车轮悬挂系统的运动特性具有不利影响。
发明内容
在此背景下，本发明的目的在于生产一种车轮悬挂系统，其具有特别简单的结构，仅需要少量组件，因此降低车轮悬挂系统的复杂性及重量。另外，瓦特连杆和扭梁轴之间的枢接点应当设置为尽量靠近车轮中心平面，以便对车轮悬挂系统的运动特性有积极影响，因而提供特别高的驾驶舒适性。该目的通过以下车轮悬挂系统实现。用于机动车的非转向车轮的车轮悬挂系统，具有扭梁轴，该扭梁轴包括枢转安装于机动车车身上的两个车轮支承牵引臂和将牵引臂连接在一起的横向组件，以及同样将牵引臂连接在一起的瓦特连杆，其中，至少一个铰接支架结合至每一个牵引臂自身，用于瓦特连杆的铰接连接。进一步地，所述铰接支架由球窝接头或由枢轴轴瓦形成。进一步地，所述瓦特连杆包括两个杆和可旋转地安装于机动车车身上的摇臂，所述杆在每种情况下以其靠近牵引臂的一端连接至所述牵引臂对应的支架上，并且通过摇臂将其远离所述牵弓I臂的一端连接在一起。进一步地，所述摇臂的旋转轴平行于车辆纵轴延伸。
进一步地，所述摇臂的旋转轴平行于车辆垂直轴延伸。需要指出的是，在权利要求中分别列出的特征可以以任意的技术上可行的方式结合，并且得出本发明的其他实施例。本说明书还具体结合附图描述并详细说明本发明。需要指出的是，在权利要求中分别列出的特征可以以任意的技术上可行的方式结合，并且得出本发明的其他实施例。本说明书还具体结合附图描述并详细说明本发明。根据本发明，用于机动车非转向车轮的车轮悬挂系统具有扭梁轴，其包括枢转安装在机动车车身上的两个车轮支承牵引臂和将牵引臂连接在一起的横向组件，以及同样将牵引臂连接在一起的瓦特连杆。至少一个铰接支架自身结合到每一个牵引臂，用于瓦特连杆的铰接连接。该设计允许使用尽可能少的组件而形成特别简单的结构，这作为整体减少车轮悬挂系统的复杂性及其重量。另外，瓦特连杆和扭梁轴之间的枢接点或各个牵引臂因此设置为尽量靠近车轮中心平面，这对车轮悬挂系统的运动特性具有积极影响，并提供特别高的驾驶舒适性。在本发明具有优势的实施例中，通过球窝接头或枢轴轴瓦形成铰接支架。例如，枢 轴轴瓦是常规橡胶金属轴瓦。这些构成创建瓦特连杆与牵引臂之间铰接及弹性连接的特别简单并且经济的方式。球窝接头提供大量用于瓦特连杆与各个牵引臂之间的铰接连接的自由度的重要优势。本发明的另一有优势的实施例提供瓦特连杆，其包括两个杆(rod)和安装在机动车车身上的摇臂(rocker)，所述杆在每种情况下通过其靠近牵引臂的一端连接至牵引臂的相应支架上，并且通过摇臂以其远离牵引臂的一端连接在一起。这允许以特别简单经济的方式生产根据本发明所述的车轮悬挂系统。根据本发明另一有优势的实施例，摇臂的旋转轴平行于车辆纵轴延伸。因此，瓦特连杆，即，瓦特连杆的杆和摇臂，可以实质上设置在垂直于机动车行进方向的平面中，从而，瓦特连杆在机动车行进方向上特别紧凑。本发明另一有优势的实施例提供摇臂的旋转轴平行于车辆垂直轴延伸。因此，包括杆和摇臂的瓦特连杆可以实质上设置在平行于路面的平面上，仅仅需要用于瓦特连杆的特别小的垂直安装间隙。因此，根据本发明的车轮悬挂系统中的瓦特连杆的安装实质上不受机动车中可用的垂直安装间隙的限制。
下文结合附图所示的多个实施例示例详细描述本发明的其他有优势的细节和有益效果。这些附图示出了 图I示出了根据本发明的车轮悬挂系统的第一实施例示例的部分透视图；图2A和2B示出了根据本发明的车轮悬挂系统的第二实施例示例的后视示意图和俯视不意图；图3A和3B示出了根据本发明的车轮悬挂系统的第三实施例示例的后视示意图和俯视不意图；图4示出了图2A和2B所示的车轮悬挂系统的透视示意图；以及图5示出了图3A和3B所示的车轮悬挂系统的透视示意图。附图标记
I车轮悬挂系统2扭梁轴3左侧牵引臂4左侧枢转轴承5左侧车轮安装装备6横向组件7支撑元件8瓦特连杆 9瓦特连杆8的杆10铰接支架11车轮悬挂系统12行进方向13右侧牵引臂14右侧枢转轴承15机动车车身16车轮17瓦特连杆8的摇臂18车轮轴19摇臂17的旋转轴20路面21车轮悬挂系统
具体实施例方式在不同附图中，同一部件始终给出相同的附图标记，因此这些部件通常仅描述一次。图I示出了根据本发明用于机动车非转向车轮的车轮悬挂系统I的第一实施例示例的部分透视图。车轮悬挂系统I包括扭梁轴2。相对于机动车行进的方向，图I仅示出了扭梁轴2的左侧部分。由于扭梁轴2设计为实质上关于车辆纵向中心平面对称，因此，在车轮悬挂系统I的右侧也对应地提供以下描述的车轮悬挂系统I的左侧组件。以下说明书中不特别指明车轮悬挂系统I的特定组件仅设置于车辆单侧时，应理解为，在本说明书中，即使没有明确指出，也可以设想根据本发明的车轮悬挂系统I在车辆另一侧也提供该组件。由图I可以明显看出，左侧的扭梁轴2包括车轮支承牵引臂3。所述牵引臂3通过车身侧枢转轴承4，特别是橡胶金属轴承，枢转连接至机动车车身(图中未示出)。机动车的车轮(图I未示出)以本质上已知的方式通过与牵引臂3连接的车轮安装装备5连接至扭梁轴2或牵引臂3。如图I进一步所示，车轮安装装备5设置在牵引臂3远离枢转轴承4的末端部分。在枢转轴承4和车轮安装装备5之间，即在行进方向上观察的前方，牵引臂3通过横向组件6，特别是耐变形而扭力弹性的横向组件6，与右侧牵引臂(图I未示出)连接。图I还示出了支撑元件7在横向组件6与牵引臂3连接的部分和牵引臂3在车轮安装装备一侧的部分之间延伸。该元件优选地通过材料连接，例如，焊接，以其短边连接至牵引臂3和横向组件6的末端部分。另外，支撑元件7有优势地形成使其可以接收并支承图中未示出的阻尼元件，例如，减震器和/或图中也未示出的弹簧元件，例如，螺旋弹簧。支撑元件7还设置在牵引臂3和横向组件6之间，由此，其首先抵抗作用于通过车轮安装装备5连接的车轮上的侧向力而支撑牵引臂3，其次可以使牵引臂3保持与横向组件6成角度地固定。如上述已经解释的，在右侧牵引臂和横向组件6之间的扭梁轴2的右侧也对应地提供图I中未示出的右侧的支撑元件。图I最后还示出了部分瓦特连杆8或在牵引臂一侧的瓦特连杆8的杆9的末端部分。所述杆9在末端与牵引臂3枢转连接。为此，牵引臂3具有设置在车轮安装装备5行进方向上的后方的铰接支架10，该支架10形成用于牵引臂3和瓦特连杆8或杆9之间的连接的枢接点。例如，支架10可以通过球窝接头或枢轴轴瓦形成，结合到牵引臂3自身中。这样通过减少所需的组件数量简化车轮悬挂I的结构，降低车轮悬挂I的复杂性及其重量。另外，根据本发明，瓦特连杆8直接连接至牵引臂3，这允许瓦特连杆8或杆9与牵引臂3之间的枢接点设置得尽可能靠近车轮中心平面，这对车轮悬挂系统I的运动具有有利影响， 并确保特别高的驾驶舒适性。通过对应地结合于其中的右侧铰接支架，还对应地在扭梁轴2的车辆右侧或右侧牵引臂上提供上述的牵引臂3上的瓦特连杆8的连接(图I未示出)。因此，除了横向组件6，瓦特连杆8也将扭梁轴2的左侧牵引臂3和右侧牵引臂连接在一起。图2A和2B示出了根据本发明的车轮悬挂系统11的第二实施例示例的两幅不同视图，其中图2A示出了车轮悬挂系统11的后视示意图，图2B示出了车轮悬挂系统11的俯视示意图。图2B还通过箭头12标出了包含车轮悬挂系统11的机动车的行进方向。车轮悬挂系统11在图2A和2B中车辆的整个宽度示出，因此，连同左侧牵引臂3，扭梁轴2的右侧牵引臂13都是可见的。如上述解释并结合图I的描述，右侧牵引臂13也通过车身一侧的枢转轴承14，例如橡胶金属轴承，枢转安装在机动车车身15上。在每种情况下，通过图2A和2B未示出的一个车轮安装装备，机动车的车轮16分别由左侧牵引臂3或右侧牵引臂13保持。车轮16以本质上已知的方式连接至牵引臂3和13，在每种情况下，连接于牵引臂3和13上远离扭梁轴2上的枢转轴承4和14的末端部分。如图2A和2B进一步示出的,横向组件6将两个牵引臂3和13连接在一起。另外，扭梁轴2的牵引臂3和13也通过瓦特连杆8连接在一起。特别地，所示实施例示例中的瓦特连杆8包括两个杆9和可旋转地安装于机动车车身15的摇臂17。通过摇臂17，瓦特连杆8的杆9或其远离各自牵引臂3和13的末端以本质上已知的方式连接在一起。如上述针对图I的解释，杆9的牵引臂侧的每一末端在每种情况下通过结合于其中的铰接支架10与对应的牵引臂3和13连接。特别地，如图2B所示，在行进方向12上观察，支架10设置在车轮16的车轮轴18的稍后方。瓦特连杆8的摇杆17围绕旋转轴19可旋转地安装在车辆车身15上。如图2B所示，实施例示例所示的旋转轴19平行于车辆纵轴或平行于行进方向12延伸。因此，在该实施例示例中，瓦特连杆8，特别是杆9和摇杆17，可以实质上设置在垂直于机动车行进方向12的平面上，从而，瓦特连杆8在行进方向12上特别地紧凑。如图2A所示，在该情况下，左侧牵引臂3的铰接支架10相比于右侧牵引臂13的对应支架10在牵引臂3上设置为更低，即，更接近路面20。这例如可以通过牵引臂3上沿路面20方向的对应曲线实现，其中，铰接支架10至少在连接点区域以所述曲线结合。另外，在连接点区域中的牵引臂3上，与牵引臂3连接或与其形成一体并且其中结合了铰接支架10的凸缘可以沿路面20的方向延伸。显然，牵引臂3和/或牵引臂13也可以在车辆垂直轴方向上设置足够尺寸，以便允许瓦特连杆8或杆9以所述方式连接。图4以透视示意图描述图2A和2B示出的并在该背景下详细描述的限于重要组件的根据本发明的车轮悬挂系统11的第二实施例示例。图3A和3B描述了根据本发明的车轮悬挂系统21的第三实施例示例的两幅不同视图，其中，图3A示出了车轮悬挂系统21的后视图，图3B示出了车轮悬挂系统21的俯视图。 图3A和3B所不的车轮悬挂系统21本质上不同于图2A和2B所不的车轮悬挂系统11之处在于瓦特连杆8具有不同设置。在图3A和3B所示的第三实施例示例中，瓦特连杆8的摇杆17的旋转轴19平行于车辆垂直轴延伸，如图3A中显而易见的。因此，包括杆9和摇杆17的瓦特连杆8可以实质上设置于平行路面20的平面中，仅需要用于瓦特连杆8的小的垂直结构间隙。因此，在根据本发明的车轮悬挂系统21中，瓦特连杆8的安装实质上不受机动车中可用的结构间隙的限制，例如，可以有优势地用于机动车具有低的离地间隙的情况下。如图3B所示，在所示第三实施例示例中，左侧牵引臂3的铰接支架10相比于右侧牵引臂13的对应铰接支架10，设置为在行进方向12上稍靠牵引臂3后方。特别地，在图3A和3B所示的实施例示例中，左侧牵引臂3的支架10设置在连接的车轮16的车轮轴18的后方，而右侧牵引臂13上的铰接支架10仅仅作为示例设置在右侧车轮16的车轮轴18的前方。优选地，在该实施例示例中，左侧牵引臂3和右侧牵引臂13上的支架10都可以设置在连接的车轮16的车轮轴18的后方，其中，左侧牵引臂3的铰接支架10相比于右侧牵引臂13的对应铰接支架10，设置为在行进方向12上稍更靠牵引臂3后方。图5以透视示意图描述图3A和3B示出的并在该背景下详细描述的限于重要组件的根据本发明的车轮悬挂系统21的第三实施例示例，其中，铰接支架10都设置在车轮轴18的后方。根据本发明的上述车轮悬挂系统，不限于此处公开的实施例，还包括以相同方式作用的其他实施例。显而易见地，瓦特连杆8的设置也是可以想到的，并且包含于本发明中，其是如第二和第三实施例示例所示设置的镜像。在优选设计中，根据本发明的车轮悬挂系统用于非转向车轮的机动车中，包括具有枢转安装在机动车车身上的两个车轮支承牵引臂和将牵引臂连接在一起的横向组件的扭梁轴，以及同样将牵引臂连接在一起的瓦特连杆，其中，至少一个铰接支架，特别是通过球窝接头或枢轴轴瓦形成的支架，与每一个牵引臂自身结合，用于瓦特连杆的铰接连接。
权利要求
1.用于机动车的非转向车轮(16)的车轮悬挂系统，其特征在于，具有扭梁轴，该扭梁轴包括枢转安装于机动车车身(15)上的两个车轮支承牵引臂(3，13)和将牵引臂(3，13)连接在一起的横向组件(6),以及同样将牵引臂(3,13)连接在一起的瓦特连杆(8),其中，至少一个铰接支架(10)结合至每一个牵引臂(3,13)自身,用于瓦特连杆(8)的铰接连接。
2.根据权利要求I所述的车轮悬挂系统，其特征在于，所述铰接支架(10)由球窝接头或由枢轴轴瓦形成。
3.根据权利要求I或2所述的车轮悬挂系统，其特征在于，所述瓦特连杆(8)包括两个杆(9)和可旋转地安装于机动车车身(15)上的摇臂(17)，所述杆(9)在每种情况下以其靠近牵引臂的一端连接至所述牵引臂(3，13)对应的支架(10)上，并且通过摇臂(17)将其远离所述牵引臂(3，13)的一端连接在一起。
4.根据权利要求3所述的车轮悬挂系统，其特征在于，所述摇臂(17)的旋转轴(19)平行于车辆纵轴延伸。
5.根据权利要求3所述的车轮悬挂系统，其特征在于，所述摇臂(17)的旋转轴(19)平行于车辆垂直轴延伸。
全文摘要
本发明为具有附加瓦特连杆的扭梁轴，涉及用于机动车的非转向车轮(16)的车轮悬挂系统，其具有扭梁轴，该扭梁轴包括枢转安装于机动车车身(15)上的两个车轮支承牵引臂(3,13)和将牵引臂(3,13)连接在一起的横向组件(6)，以及同样将牵引臂(3，13)连接在一起的瓦特连杆(8)，其中，至少一个铰接支架(10)结合至每一个牵引臂(3，13)自身，用于瓦特连杆(8)的铰接连接。
文档编号B60G21/05GK102806820SQ20121017651
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月31日 优先权日2011年6月1日
发明者保罗·赞德伯尔根, 安德列斯·卡利茨, 西奥·屈佩尔斯 申请人:福特全球技术公司