借助致动器可转向的车辆后轮的独立悬架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种借助致动器可转向的双轮辙车辆后轮的独立悬架，该独立悬架的支承所述车轮的枢转支承体通过一个沿车辆纵向方向延伸的纵向导杆以及两个沿车辆横向方向延伸的横向导杆导向，所述纵向导杆和横向导杆的远离枢转支承体的端部与车辆车身连接，所述枢转支承体通过两个以不同高度位于车道上方的铰链与纵向导杆这样铰接连接，使得所述铰链描述一条基本上竖直延伸的车轮转向轴线，并且每个横向导杆通过一个橡胶支承件或铰链固定在纵向导杆上，并且此外调节器作用于枢转支承体，该调节器与所述致动器的调节元件配合作用地将致动器的旋转运动转换为枢转支承体围绕转向轴线或主销轴线的偏转运动。在此，特定于车轮的致动器的旋转运动的旋转轴线至少近似垂直于车辆横轴线定向。例如致动器至少部分设置在支承弹簧的内部空间中，车辆车身通过该支承弹簧分摊地支撑在车轮上。
【专利说明】
借助致动器可转向的车辆后轮的独立悬架
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种借助致动器至少可少许转向的双轮辙车辆后轮的独立悬架，该独立悬架的支承所述车轮的枢转支承体通过一个大致沿车辆纵向方向延伸的纵向导杆以及两个基本上沿车辆横向方向延伸并且在沿车辆纵向方向看时处于不同平面中的横向导杆导向，所述纵向导杆和横向导杆的远离枢转支承体的端部至少少许地以铰接的方式直接或间接与车辆车身连接，所述枢转支承体通过两个以不同高度位于车道上方的支承件或铰链与纵向导杆这样铰接连接，使得所述支承件或铰链描述一条基本上竖直延伸的车轮转向轴线或主销轴线，并且每个横向导杆通过一个橡胶支承件或一个具有至少一个小转动自由度的铰链固定在纵向导杆上，并且此外调节器作用于枢转支承体，该调节器与所述致动器的调节元件配合作用地将致动器的旋转运动转换为枢转支承体围绕转向轴线或主销轴线的偏转运动。除了 DE102011077751A1外，现有技术还参见DE102011007283A1。
【背景技术】
[0002]原则上，具有上述特征的已知独立悬架不仅对于非转向后轮(即在所述后轮上不调节到偏离中性位置的轮距角)来说是运动学上有利的，而且也在车轮可转向性方面(即在所述车轮上可通过可有利形成的转向轴线或主销轴线调节到偏离中性位置的轮距角)也是有利的。
[0003]在车辆后轮上可调节的转向角应当可精细计量地调节，这是因为所述后轮众所周知在个位数角度范围内运动。优选为此使用伺服电动机，其具有可在角度分范围内旋转的转子，该转子可以直接是、但并非必须是致动器的上述调节元件，，所述转子或调节元件通过所述旋转运动例如使横拉杆适合地大致平移移动以便使支承车辆车轮的枢转支承体偏转。在此已经已知的是，出于安装空间原因(即因为具有两个通向两个后轮的横拉杆的一个唯一的设置在中央的致动器可能很难安装在车辆的“成套组件”中)，为双轮辙车辆的每个后轮设置一个自身的转向致动器。上述横拉杆在此仅是一个用于权利要求1前序部分中提到的调节器的实例，该调节器与致动器的调节元件连接，该致动器本身为了移动调节器而进行旋转运动。
【发明内容】
[0004]现在应在此说明如何能够在安装空间需求方面有利地将转向致动器设置在根据权利要求1前序部分的独立悬架上(=本发明的任务)。
[0005]该任务的解决方案的特征在于，特定于车轮的致动器的旋转运动的旋转轴线至少近似垂直于车辆横轴线定向。在此，所述旋转轴线可以至少近似地沿车辆纵轴线方向或沿车辆竖轴线方向延伸，在后一种情况下出于安装空间原因而特别有利的是，所述致动器至少部分设置在支承弹簧的内部空间中，该支承弹簧可构造成螺旋弹簧并且车辆车身通过该支承弹簧分摊地支撑在车轮上。
[0006]在现有技术中设置在车辆后轴上的以电动机形式的转向致动器始终在电动机转子的旋转轴线沿车辆横轴线方向定向的情况下安装在车辆中，而当前提出致动器或电动机、更确切地说该致动器或电动机的旋转轴线垂直于所述车辆横轴线方向的定向，这带来安装空间的优点。这不仅适用于其旋转轴线大致沿车辆纵向方向定向的致动器(例如当致动器的调节元件借助适合的传动机构可沿该旋转轴线方向移动时)而且也适用于其旋转轴线大致沿车辆竖轴线方向延伸的致动器(例如当致动器的调节元件可围绕该旋转轴线转动时)。但原则上在致动器和调节元件之间的其它运动组合也是可以的，也就是说，原则上致动器的一个调节元件(在该调节元件上铰接例如可近似平移移动的横拉杆作为权利要求1前序部分中所谓的用于使相应车辆车轮转向的调节器)在实践中可以直接与致动器的旋转元件、即电动机的转子连接并且因此本身可以围绕所述旋转轴线可转动，或者该调节元件可以在中间连接有适合的传动机构的情况下大致在致动器的旋转元件上沿该旋转元件的旋转轴线方向可移动，其中，该致动器调节元件也可以通过连接在中间的并且优选可平移移动的横拉杆(作为权利要求1前序部分的“调节器”)作用于支承车辆车轮的枢转支承体。作为替代方案，所述调节器可由旋转传动机构(如简单的正齿轮传动机构)的一个可围绕枢转支承体的转向轴线或主销轴线转动的传动元件构成，该传动元件与枢转支承体固定连接并且通过另一传动齿轮(作为所谓的致动器调节元件)由进行旋转运动的致动器驱动。
【附图说明】
[0007]下面参考【附图说明】本发明的不同实施例。因此，在附图1a中以从后方沿行驶方向看向轿车左后轮的视图并且在图1b中以从上方垂直于车道看向该后轮的俯视图示出具有沿车辆竖轴线方向延伸的致动器旋转轴线和可围绕该致动器旋转轴线转动的调节元件的一种实施方式作为第一种实施例。
[0008]图2b以类似于图1b的俯视图示出另一种后轮悬架，该后轮悬架具有沿车辆纵轴线方向延伸的致动器旋转轴线和可沿该致动器旋转轴线移动的调节元件，所述第二种实施例在图2a中以侧视图(即沿车辆横向方向看)示出。
[0009]图3a、3b以侧视图(图3a)及俯视图(图3b)示出第三种实施例，在该实施例中，所述调节器是由致动器驱动的旋转传动机构的一个旋转传动元件，该旋转传动元件这样设置，使得所述旋转传动元件的转动轴线与车轮的转向轴线或主销轴线重合。
[0010]最后，图4a— 4c以侧视图(图4a)或后视图(即沿行驶方向)(图4b)或以俯视图(图4c)示出另一种具有致动器的实施例，该致动器的旋转轴线沿车辆纵轴线方向延伸。
【具体实施方式】
[0011]在所有实施例中，双轮辙车辆的后轮3可围绕其转动轴线4转动地支承在所谓的枢转支承体2上，该枢转支承体也可称为可围绕转向轴线或主销轴线8偏转的轮架。所述枢转支承体2相对于车辆车身通过一个纵向导杆I以及两个横向导杆11、12(在俯视图中(图lb、2b、3b、4c)只能看到所述两个横向导杆之中的上部横向导杆11)并且在图1、2和4的实施例中还通过一个横拉杆9’导向，该横拉杆作为用于枢转支承体2的调节器9起作用。这样的横拉杆9’或作用类似的广义上的调节器9是必要的，因为枢转支承体2以铰接的方式、即通过上部铰链6和下部铰链7与纵向导杆I连接，这两个铰链6、7描述一个或者说已提到的并且近似竖直延伸的用于枢转支承体2的转向轴线8或主销轴线8，枢转支承体2和因此车轮3围绕该转向轴线或主销轴线至少可少许偏转，从而借助调节器9或横拉杆9 ’可调节希望的车轮3轮距角。在图3a、3b的实施例中，车轮3的上述自由度与一个旋转传动元件有关，这在下面详细说明。
[0012]纵向导杆1(所述两个横向导杆11、12以它们的车轮侧端部铰接在该纵向导杆上)以及所述两个横向导杆11、12以它们的远离车轮3的端部如常见的那样弹性铰接在附图中未示出的车辆车身上，而在图1、2和4的实施例中通过球铰9a作用于枢转支承体2上的横拉杆9’以其远离车轮3的端部通过球铰9b与致动器5的调节元件5a连接，借助该致动器5可调节希望的车轮3轮距角。在此，致动器5构造为电动机，该电动机的转子可围绕旋转轴线A进行旋转运动。为了实现车轮3的偏转运动，致动器5的调节元件5a因此必须与该致动器的转子或者说该转子连接。在此，调节元件5a可以是直接或在中间连接有适合的传动机构的情况下与电动机或者说致动器5的转子连接的构件，在该构件的远离所述转子的端部上铰接横拉杆9’，该横拉杆将转子的旋转运动转换为基本上平移的运动，该基本上平移的运动于是在枢转支承体2上再次转换为该枢转支承体围绕其主销轴线8的偏转运动。
[0013]在根据图la、lb的实施例中，致动器5这样设置，使得该制动器的旋转轴线A沿车辆竖轴线方向(并且因此在图1b中垂直于图纸平面)延伸。尤其是也由图1b可见，调节元件5a构造成相对于该旋转轴线A偏心的盘或杆或类似物的形式，所述盘或杆或类似物可通过构造为电动机的致动器5的转子围绕该旋转轴线A转动。通过在旋转轴线A旁横拉杆9’通过球铰9b铰接在调节元件5a上，利用该调节元件5a从所示中性位置起最大例如+/-20°的少许转动运动使横拉杆9’近似沿车辆横向方向Q大致平移地移动，在所述中性位置中在球铰9b和轴线A之间的连接线沿车辆纵向方向L(所述车辆纵向方向在图1a中垂直于图纸平面)延伸。
[0014]图1或者说图la、Ib所示的实施例在安装空间需求方面是特别有利的，这是因为致动器5在此至少部分设置在构造为螺旋弹簧的支承弹簧10的内部空间中，车辆车身通过该支承弹簧按比例支撑在车轮3上。尤其是由图1a可见，致动器5的构成实际电动机的那一部分在此从下方实际上完全伸入螺旋弹簧或者说支承弹簧10中并且在此保持在该支承弹簧10的弹簧座圈1a上，所述弹簧座圈本身以适合的方式固定或支撑在纵向导杆I上。调节元件5a连同横拉杆9’的球铰9b在图1a中位于弹簧座圈1a下方，从而它们的所希望的移动可无碰撞地进行。
[0015]在根据图2或者说图2a、2b的实施例中，致动器5的所述旋转轴线A近似沿车辆纵向方向L(并且因此近似垂直于车辆横向方向Q)定向并且在此大致平行于车道延伸。致动器5的调节元件5a在此也可沿该旋转轴线A方向移动，其方式是，在该调节元件5a和电动机式的致动器5的转子之间设有适合的传动机构、如小的滚珠丝杠传动机构。在此，横拉杆9 ’也铰接在调节元件5a的自由端部上，该横拉杆在此始终在车轮3的中性位置中近似沿车辆横向方向Q延伸。致动器5在另一端部上支撑在纵向导杆I上。
[0016]在根据图4a— 4c的实施例中，致动器5的旋转轴线也沿车辆纵向方向L延伸并且在此大致平行于车道延伸。但致动器5的致动器调节元件5a在此是可从所示中性位置起围绕所述旋转轴线A偏转例如+/-20°的杠杆，横拉杆9 ’作为用于枢转支承体2的调节器9铰接在该杠杆上，所述横拉杆在另一端部上铰接在枢转支承体2上。
[0017]在根据图3a、3b的实施例中，致动器5通过例如构造为正齿轮传动机构的旋转传动机构14作用于枢转支承体2，其中，术语“旋转传动机构”理解为这样的传动机构，借助该传动机构通过至少两个可分别围绕一条旋转轴线转动的传动元件将第一元件(在当前即致动器5的转子)的转动运动转换为第二元件(在当前即枢转支承体2)的转动运动。在此，致动器5以及旋转传动机构14的壳体直接或间接固定在纵向导杆I上，并且旋转传动机构14在此这样设置，使得致动器5的旋转轴线是第一传动元件的转动轴线，而该旋转传动机构14的第二传动元件的转动轴线与枢转支承体的转向轴线或主销轴线8重合。后提到的这个传动元件承担根据权利要求1前序部分的调节器9的功能并且因此在图3b中具有附图标记9。旋转传动机构14的第一传动元件(该第一传动元件与旋转传动机构14的所述后提到的并且在功能上从致动器5出发来看第二个传动元件9配合作用并且由致动器9驱动)于是是致动器5的调节元件5a并且因此在图3b中具有附图标记5a。在此，根据图3a、3b的该实施例的突出之处在于最高的紧凑性。
【主权项】
1.借助致动器(5)至少可少许转向的双轮辙车辆后轮(13)的独立悬架，该独立悬架的支承所述车轮(13)的枢转支承体(2)通过一个大致沿车辆纵向方向延伸的纵向导杆(I)以及两个基本上沿车辆横向方向延伸并且在沿车辆纵向方向看时处于不同平面中的横向导杆(11、12)导向，所述纵向导杆和横向导杆的远离枢转支承体(2)的端部至少少许地以铰接的方式直接或间接与车辆车身连接，所述枢转支承体(2)通过两个以不同高度位于车道上方的支承件或铰链(6、7)与纵向导杆(I)这样铰接连接，使得所述支承件或铰链(6、7)描述一条基本上竖直延伸的车轮(3)转向轴线或主销轴线(8)，并且每个横向导杆(11、12)通过一个橡胶支承件或一个具有至少一个小转动自由度的铰链固定在纵向导杆(I)上，并且此外调节器(9)作用于枢转支承体(2)，该调节器与所述致动器(5)的调节元件(5a)配合作用地将致动器(5)的旋转运动转换为枢转支承体围绕转向轴线或主销轴线(8)的偏转运动，其特征在于，特定于车轮的致动器(5)的旋转运动的旋转轴线(A)至少近似垂直于车辆横轴线(Q)定向ο2.根据权利要求1所述的独立悬架，其中，所述旋转轴线(A)至少近似沿车辆纵轴线(L)方向延伸，并且致动器(5)的调节元件(5a)能沿该旋转轴线(A)方向移动。3.根据权利要求1所述的独立悬架，其中，所述旋转轴线(A)至少近似沿车辆竖轴线方向延伸，并且致动器(5)的调节元件(5a)能围绕该旋转轴线(A)转动。4.根据权利要求3所述的独立悬架，其中，所述致动器(5)至少部分设置在支承弹簧(10)的内部空间中，车辆车身通过该支承弹簧分摊地支撑在车轮(3)上。5.根据上述权利要求之一所述的独立悬架，其中，所述调节器(9)是设置在枢转支承体(2)和致动器(5)的调节元件(5a)之间并且通过致动器(5)的旋转运动近似平移移动的横拉杆(9，)。6.根据权利要求1至4之一所述的独立悬架，其中，所述调节器(9)是由致动器(5)驱动的旋转传动机构(14)的一个旋转传动元件，该旋转传动元件这样设置，使得所述旋转传动元件的转动轴线与车轮(3)的转向轴线或主销轴线(8)重合。
【文档编号】B60G7/00GK105992724SQ201580008753
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月17日
【发明人】F·皮策
【申请人】宝马股份公司