用于机动车的车轮悬架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于机动车的车轮悬架，尤其是用于可转向驱动轮，所述车轮悬架：?具有转向节支架；?具有至少一个横臂，其中在所述至少一个横臂的第一端部，所述至少一个横臂绕水平轴线被旋转安装；在与所述第一端部相对的所述至少一个横臂的第二端部形成所述转向节支架的静止点，并且所述至少一个横臂被铰接到所述转向节支架上。本发明的特征在于：?所述转向节支架具有轮毂，所述轮毂具有用于接收车轮的外部安置表面，所述车轮通过所述轮毂转动；?所述轮毂在所述外部安置表面内具有径向设置的通孔，所述通孔用于容纳随车轮转动的法兰轴。
【专利说明】用于机动车的车轮悬架
[0001]根据权利要求1的前序部分可知，本发明涉及一种用于机动车的车轮悬架，尤其是用于一种可转向的驱动轮。
[0002]关于独立车轮悬架系统，尤其是本申请所涉及的，通常被区分为:具有主销的第一种类型和具有球窝接头的第二种类型。
[0003]根据第一种类型，转向节支架通过两个万向接头与上横臂和下横臂连接，上横臂和下横臂之中的一个或两个可被实现为控制臂，每个万向接头具有两个铰接接头(关节接头)，所述铰接接头依次位于从转向节支架到横臂的动力流向上，而且每个铰接接头具有铰接螺栓或铰接销钉，旋转轴线延伸通过所述铰接螺栓或铰接销钉的中心轴。在这方面，与转向节支架相关联的两个铰接接头的旋转轴线，也就是说，前述的位于从转向节支架到横臂的动力流向上的铰接接头的旋转轴线合并为共有的旋转轴线，相应地，第一铰接接头的两个铰接螺栓或两个铰接销钉可被实现为单个部件，或者通过多个部件相连接，所述多个部件彼此同轴设置并以固定的方式彼此机械连接。该共有的铰接螺栓或铰接销钉也被称作主销。由于设置有上横臂和下横臂，该车轮悬架也被定义为双横臂式悬架。
[0004]对于第二种类型的车轮悬架，其同样也可被实现为双横臂式悬架，静止点(横向臂通过该静止点被铰接至该转向节支架)被实现为球窝接头。因此，不需要通过将两个铰接接头依次设置在动力流向上来实现万向接头或者更多自由度接头的功能。
[0005]本领域相关授权文件如下:
[0006]EP 2 207 690 BI
[0007]EP O 979 769 BI
[0008]EP O 402 777 BI
[0009]EP 2 441 602 Al
[0010]DE 10 2008 021 786 Al
[0011]DE 195 18 154 C2
[0012]DE 43 43 525 Al
[0013]第一种类型的车轮悬架的优点在于，结构相对坚固，在悬挂的车轮通过该车轮悬架压缩和转向的过程中，摩擦力减小。其缺点是:重量和体积相对较大。
[0014]对于第二种类型的车轮悬架，确定可以获得大致更轻和更紧凑的结构形式，但在悬挂的车轮的压缩和转向过程中，出现大的摩擦力，使得使用寿命变短。
[0015]本发明的目的是提供一种车轮悬架，尤其是独立的车轮悬架，这种车轮悬架结合了上述两种车轮悬架的优点，同时避免了它们的缺点。具体地，本发明的目的是提供一种用于机动车(例如卡车，施工机械或其他专用重型车辆)的车轮悬架，其中，该车轮悬架具有较轻的重量和紧固的结构，同时具有摩擦力减小和寿命延长的特点。
[0016]本发明的目的可通过具有权利要求1中所描述的特征的用于机动车的车轮悬架来实现。从属权利要求给出了本发明有利且特别有用的构造。
[0017]根据本发明的机动车车轮悬架，可以例如实现为独立的车轮悬架系统，具体地可以是一种用于机动车辆的可转向驱动车轮的独立的车轮悬架系统，所述独立的车轮悬架系统具有转向节支架和至少一个横臂，优选为两个横臂，如上横臂和下横臂。所述至少一个横臂在第一端部绕水平轴线旋转安装，通过该第一端部，该横臂例如可与车辆底盘或车身或该机动车辆的另一支撑件连接。
[0018]在第二端部，所述至少一个横臂，或如果设置有两个横臂，所述两个横臂中的每个横臂都被铰接在转向节支架上，第二端部相应位于第一端部的一侧，并朝向相反方向，形成转向节支架的静止点。
[0019]转向节支架具有轮毂，轮毂的外部安置表面用于接收车轮，车轮通过该轮毂转动。例如，设置车轮支架，其通过轴承(尤其是滚动轴承)安装在轮毂的外支撑面上，以便车轮可以在静止或不旋转的轮毂上转动。
[0020]根据本发明，轮毂内的该外部安置表面内设有径向分布的通孔，所述通孔用于容纳随车轮转动的法兰轴。
[0021]优选地，在所述至少一个横臂被铰接至转向节支架上的静止点，安装有万向接头，所述万向接头具有两个相互垂直或基本相互垂直的旋转轴线。旋转轴线之间的角度范围例如在85° -95°之间，优选在88° -92°之间。在两个横臂的情况下，尤其是平行的横臂，每个横臂优选地具有与万向接头相应的静止点，该万向接头具有相互垂直或基本垂直的两个旋转轴线。一般情况下，在本发明中，必须说明的是，相互垂直轴线的特征不限定于精确的90°，而是可以有可能的几度偏差，例如2°-5°，尤其是因为这些部件的机械加工的原因。
[0022]一个或多个万向接头中的每一个中，两个铰接接头以尤为便利的方式依次安装在从转向节支架到所述至少一个横臂的第一端部的动力流向上;该两个铰接接头形成所述至少基本上相互垂直的旋转轴线，g卩，第一铰接接头，其旋转轴线基本上垂直于沿水平方向延伸的线，第二铰接接头，其旋转轴线至少基本上与旋转支撑件的水平轴线平行延伸，所述旋转支撑件位于该横臂或每个横臂的第一端部上。
[0023]由于铰接接头绕各自旋转轴线转动，所述铰接接头也可以被定义为关节接头。
[0024]第一铰接接头(或所有的第一铰接接头)优选由转向节支架上的孔和紧固于横臂上的第二铰接接头上的销钉形成。就此而言，该销钉优选通过沿旋转轴线上彼此相邻设置的两个滚动轴承安装在该孔中。就此而言，滚动轴承可以具有不同的内径和/或外径，尤其当各自销钉的外径在其支承件的区域中有变化时。
[0025]很方便的是，第二铰接接头由关节接头和铰接螺栓形成，所述关节接头位于所述横臂的第二端部上，所述铰接螺栓通过两个滚动轴承安装在该关节接头内，铰接螺栓支撑该销钉，并且，尤其是，铰接螺栓可通过形状配合和/或紧配合插入到销钉中。
[0026]如上所述，根据一个尤其便利的实施例的车轮悬架系统，其被实现为双横臂式悬架，该双横臂式悬架包括:第一上横臂和第二下横臂，其中每个横臂在其第一端部绕水平轴线旋转安装，在其第二端部形成转向节支架的静止点，并被铰接在该转向节支架上。
[0027]当车轮支架被安装在轮毂的外部时，在轮毂的通孔内延伸的法兰轴在第一轴向端部、轮毂的轴向外部具有径向法兰；该径向法兰的前部与该车轮支架连接，尤其用螺钉紧固，以使得当法兰轴由机动车的相应动力传动链(尤其通过内燃机和/或电动机)驱动时，法兰轴和车轮支架一起转动。明显地，法兰轴的第二轴向端部也可能外加有或可替代地具有这类发动机连接。
[0028]也有可能的是，连接并不直接存在于前侧上，而是存在于前侧区域内，例如径向内部。
[0029]尤其方便的是，该法兰轴在其与第一轴向端部相对的第二端部处具有第二径向法兰，所述第二径向法兰向转向节支架内部延伸或轴向延伸到转向节支架的外部，并且可以在此提供机动车的动力传动链的动力。相应地，第二径向法兰被实现为具有连接器的驱动法兰，用于起动驱动轴的动力，尤其是万向轴。代替法兰沿法兰轴的外径径向向外延伸的实现方式，还提供了另一种可选的方式:法兰轴与驱动轴相连，或者法兰轴与该驱动轴被实现为单个部件。
[0030]在车轮悬架被实现为双横臂式悬架的实施例的情况下，优选固定在横臂上的销钉有利地可绕共有旋转轴线旋转，且在相对侧上彼此间隔，该销钉中的部分或全部位于法兰轴的第二径向法兰的径向外部。在这种具体情况下，很便利的是，两个销钉没有结合形成共用主销或通过连接螺栓彼此机械相连，而是彼此相互分离并间隔，并没有直接的机械相连。其结果是，一个销钉到另一个销钉之间并不存在传递旋转运动的直接的机械连接。因此，仅仅通过转向节支架和/或两个横臂以及设置在二者之间的车辆元件(例如，车辆底盘)来提供间接机械连接。
[0031]通过根据本发明的车轮悬架的实施例，可以于20°或以上的转向角实现10公吨或以上的轴重。该车轮悬架的重量减少，引入的力可理想分布。由于有利地设置了滚动轴承(对于每个接头，有利地将两个滚动轴承依次设置在旋转轴线上)，车轮悬架内的摩擦力可以被最小化，可以避免不希望的变形。
[0032]通过例举的方式，将参考实施例和附图对本发明进行详细描述，其中:
[0033]图1示出根据本发明设置的车轮悬架的局部剖面侧视图；
[0034]图2示出图1中的车轮悬架沿车轮旋转轴在轮辋上的内视图。
[0035]图1中所示的机动车车轮悬架，在本文中为用于可转向驱动轮的车轮悬架，该可转向驱动轮通过车辆的动力传动链(此处未详细示出)驱动，该车轮悬架具有可旋转地支撑车轮支架14的轮毂I，轮辋15由螺钉固定在车轮支架14中。轮毂I由转向节支架2支撑，并且在示例性实施例中，轮毂I被实现为单个部件或与转向节支架2平齐装配。转向节支架2依次由两个横臂3，4支撑，每个横臂通过第一端3.1，4.1铰接在车辆(未示出)上，比如该车辆的相关底盘上，且可枢转地绕水平轴线转动。在第二端3.2，4.2，这两个横臂(设置在转向节支架2上方的第一横臂3和设置在转向节支架2下方的第二横臂4)铰链连接，每一个横臂的该端部在转向节支架2上形成具有对应的万向接头5，9的静止点U。上万向接头具有两个至少基本相互垂直的旋转轴线6，7，下万向接头9具有两个至少基本相互垂直的旋转轴线6，10;就此而言，也可以参考图2所示。
[0036]上万向接头5由第一铰接接头5.丨和第二铰接接头5.2组成。下万向接头9由第一铰接接头9.1和第二铰接接头9.2组成。两个铰接接头5.1、5.2，9.1、9.2分别依次位于从驱动轮到车辆的动力流向上，第二铰接接头5.2,9.2在第一铰接接头5.1,9.1之后。
[0037]两个第一铰接接头5.1，9.1具有共有的旋转轴线6，在车轮(参见轮辋15)的转向运动中，转向节支架2可绕共有旋转轴线旋转。在压缩(车轮悬架的弹簧和减震器未示出)过程中，第一万向接头5在第二铰接接头5.2处绕旋转轴线7旋转，第二万向接头9在第二铰接接头9.2处绕旋转轴线1旋转。
[0038]为形成第一(上)万向接头5的第一铰接接头5.1，销钉13被容纳在转向节支架2的孔12内，其中，销钉13可通过沿旋转轴线6依次设置的两个滚动轴承8安装到转向节支架2中或者转向节支架的孔12中。下万向接头9的销钉13也同样如此。为形成上万向接头5的第二铰接接头5.2，销钉13具有铰接螺栓17，在所示的示例性实施例中，铰接螺栓17以紧配合或过紧配合插入到销钉13的孔中。铰接螺栓17的两轴向端由上横臂3的关节接头16的两半中的滚动轴承8支撑。下万向接头9的第二铰接接头9.2也同样如此;在这种情况下，也可以看到关节接头16，滚动轴承8和铰接螺栓17。
[0039]如图所示，旋转轴线6上，两个销钉13被设置成彼此有明显距离。两个销钉13之间无直接连接。当然，通过转向节支架2 (因为转向节支架支撑两个销钉)和例如车辆底盘可实现间接连接，该车辆底盘与两个横臂的第一端部3.1，4.1相连。然而，具体地，两销钉13之间，即上万向接头5的销钉13和下万向接头9的销钉13之间并不存在直接的固定连接。
[0040]轮毂I中通孔18内安装有法兰轴19;在朝向与两个横臂3，4相反的方向的第一轴向端19.1，法兰轴19具有在轮毂I外部轴向延伸的径向法兰20。该径向法兰20沿径向向外延伸到车轮支架14，其前端与车轮支架14相连，比如用螺钉紧固；参见已示出的法兰螺纹连接。
[0041]在法兰轴19的第二轴向端19.2，法兰轴19安装有第二径向法兰21，在所示的实施例中，该径向法兰在转向节支架2外部轴向延伸，并被形成为驱动法兰，以起动车辆动力传动链(在此不再示出)的动力。
[0042]在所示的示例性实施例中，轮毂I中的通孔18的内径比相对的法兰轴19的轴部分的外径大，因此法兰轴19转动时，并不与轮毂I或转向节支架2的内部相接触。
【主权项】
1.一种用于机动车的车轮悬架，尤其是用于一种可转向的驱动轮，所述车轮悬架: 1.1具有转向节支架(2); 1.2具有至少一个横臂(3，4)，其中在所述至少一个横臂的第一端部(3.1，4.1)，所述至少一个横臂绕水平轴线被旋转安装;在与所述第一端部(3.1，4.1)相对的所述至少一个横臂的第二端部(3.2，4.2)形成所述转向节支架(2)的静止点(11)，且所述至少一个横臂被铰接到所述转向节支架(2)上； 其特征在于: I.3所述转向节支架(2)具有轮毂(I)，所述轮毂(I)具有用于接收车轮的外部安置表面(1.1)，所述车轮通过所述轮毂(I)转动； 1.4所述轮毂(I)在所述外部安置表面(1.1)内具有径向设置的通孔(18)，所述通孔(18)用于接收随所述车轮转动的法兰轴(19)。2.根据权利要求1所述的车轮悬架，其特征在于，所述静止点(11)安装有具有两个旋转轴线(6，7，10)的万向接头(5，9)，所述两个旋转轴线至少实质上相互垂直。3.根据权利要求2所述的车轮悬架，其特征在于，所述万向接头(5，9)具有两个铰接接头，所述铰接接头相继位于从所述转向节支架(2)到所述至少一个横臂(3，4)的第一端部(3.1，4.1)的动力流向上;所述两个铰接接头形成至少实质上相互垂直的所述旋转轴线，即，第一铰接接头(5.1，9.1)，其旋转轴线(6)实质上垂直于沿水平方向延伸的线，第二铰接接头(5.2，9.2)，其旋转轴线(7，10)至少实质上与所述横臂(3，4)的所述第一端(3.1，4.1)上的旋转支架的水平轴线平行延伸。4.根据权利要求3所述的车轮悬架，其特征在于，第一铰接接头(5.1，9.1)由所述转向节支架(2)上的孔(12)和紧固于所述横臂(3，4)上的第二铰接接头(5.2，9.2)内的销钉(13)形成，所述销钉(13)通过沿所述旋转轴线(6)上彼此相邻设置的两个滚动轴承(8)被安装在孔(12)内。5.根据权利要求4所述的车轮悬架，其特征在于，第二铰接接头(5.2，9.2)由关节接头(16)和铰接螺栓(17)形成，所述关节接头(16)位于所述横臂(3，4)的所述第二端部(3.2，4.2)处，所述铰接螺栓(17)通过两个滚动轴承(8)被安装在在所述关节接头(16)内，所述铰接螺栓(17)支撑所述销钉(13)，尤其是，所述铰链螺栓(17)通过形状配合和/或紧配合被插入到所述销钉(13)中。6.根据权利要求1-5中任一项所述的车轮悬架，其特征在于，所述车轮悬架被实现为双横臂式悬架，所述双横臂式悬架包括:第一上横臂(3)和第二下横臂(4)，其中，每个横臂在其第一端部(3.1，4.1)绕水平轴线旋转安装，并在形成静止点(11)的第二端部(3.2，4.2)被铰接到转向节支架(2)上。7.根据权利要求1-6中任一项所述的车轮悬架，所述车轮悬架进一步包括车轮支架(14)，所述车轮支架(14)通过轴承，尤其是滚动轴承，被安装在所述轮毂(I)的外支承面(1.1)上，而且所述车轮支架(14)具有用于紧固车轮的轮辋(15)的螺纹销或内螺纹，其特征在于，法兰轴(19)的第一轴向端(19.1)在所述轮毂(I)的通孔(18)内延伸，所述法兰轴在所述轮毂(I)的轴向外部具有径向法兰(20)，所述径向法兰的前部与所述车轮支架(14)连接，尤其用螺钉紧固，以使得所述法兰轴(19)和所述车轮支架(14)一起转动。8.根据权利要求7所述的车轮悬架，其特征在于，所述法兰轴(19)在与所述第一端部(19.1)相对的第二端部(19.2)，具有第二径向法兰(21)，所述第二径向法兰(21)向转向节支架(2)内部延伸或轴向延伸到转向节支架(2)的外部。9.根据权利要求8所述的车轮悬架，其特征在于，所述第二径向法兰(21)被实现为具有连接器的驱动法兰，用于起动驱动轴的动力，尤其是用于起动万向轴的动力。10.根据权利要求6-9中任一项所述的车轮悬架，其特征在于，固定在所述横臂(3，4)上的所述销钉(13)能够绕共有的旋转轴线(6)旋转，彼此间隔设置，特别地位于相对侧，且位于所述法兰轴(19)的第二径向法兰(21)的径向外部。
【文档编号】B60G7/00GK105899381SQ201480070925
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月5日
【发明人】达尼洛·博内拉
【申请人】布里斯托尔轴系统股份责任有限公司