專利名稱：活動式后輪懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具體用于汽車的后輪懸架，其包含車輪支架和下橫向控制臂。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的后輪懸架，或者整體式連桿懸架，雖然可能還有其他組件，但最好由三個控制臂布置組成，即下橫向控制臂、上橫向控制臂和前束連桿。下橫向控制臂可以通過兩個內(nèi)部聯(lián)接件與副車架或車身相連，并通過兩個外部聯(lián)接件與車輪支架相連。此處的“內(nèi)部”和 “外部”是相對于車輛縱軸而言，內(nèi)部聯(lián)接點(diǎn)比外部聯(lián)接點(diǎn)距車輛縱軸更近。由于這四個聯(lián)接點(diǎn)的位置，前束的自由度受到限制。為了在保持轉(zhuǎn)向主銷后傾角特性的情況下進(jìn)行前束調(diào)整，這種類型的后輪懸架或后輪橋需要兩個車輪支架聯(lián)接件中的一個是自由的，這可以通過整體式連桿或通過適當(dāng)?shù)墓潭韺?shí)現(xiàn)。但是，為達(dá)到這個目的，需要額外地對前束連桿進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化，以使當(dāng)車輪運(yùn)轉(zhuǎn)和受側(cè)向和縱向力作用時仍能獲得正確或理想的車輪定位。例如，德國第DE 10 2007 024 755A1號專利公開了一種后輪懸架，該后輪懸架具有上橫向控制臂、下橫向控制臂、整體式連桿和前束連桿，能調(diào)整由控制臂導(dǎo)向的車輪外傾角和車輪前束角。該專利的上橫向控制臂為具有執(zhí)行元件的活動式上橫向控制臂的形式。 上橫向控制臂可以分成兩部分，執(zhí)行元件安裝在這兩部分之間。此外，根據(jù)德國第DE 10 2007 024 755A1號專利，可以在控制臂的基點(diǎn)提供調(diào)整裝置，執(zhí)行元件被安裝在上橫向控制臂的附件和后橋支架之間并被集成到后橋支架中。另外，根據(jù)德國第DE 10 2007 024 755A1號專利，前束控制臂也可以有執(zhí)行元件，執(zhí)行元件也可以被安裝在前束控制臂的兩部分之間，或者，為對基點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，執(zhí)行元件也可被安裝在車身側(cè)前束控制臂的固定點(diǎn)。據(jù)稱通過車輪上兩個活動式控制臂(上橫向控制臂和前束控制臂)的組合，可以在允許的調(diào)整限度內(nèi)自由地組合選定的一組活動設(shè)定的主銷后傾角和一組活動設(shè)定的前束角。如果下橫向控制臂具有例如H形結(jié)構(gòu)(或正方形結(jié)構(gòu))，并且下橫向控制臂通過兩個緊固件或附件在內(nèi)側(cè)端與副車架或車身相連，同時在外側(cè)端與車輪支架相連，則后輪的前束設(shè)定不能改變。這可能造成與汽車的穩(wěn)定性相關(guān)的很多問題，或在顛簸、側(cè)傾或剎車時造成后驅(qū)動橋不想要的自行轉(zhuǎn)向。為此，開發(fā)出了多種結(jié)構(gòu)的整體式連桿車橋(基于H形臂的研制)，附加的整體式連桿或與整體式連桿具有相同的功能特種固定件被應(yīng)用。整體式連桿或特種固定件具有如下功能它能使車輪支架繞Z軸轉(zhuǎn)動(前束設(shè)定或調(diào)整)同時制止上述車輪支架繞Y軸的轉(zhuǎn)動。但是，所有這些結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是都需要額外的前束控制臂， 以達(dá)到控制車輪支架繞Z軸轉(zhuǎn)動的目的(前束設(shè)定或調(diào)整)。因此，公知的是具有諸如前束控制臂和整體式連桿等附加組件的后輪懸架。但是， 所需的部件或組件_前束控制臂和整體式連桿使后輪懸架承受額外的重量并需要非常受限的額外的安裝空間
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是以一種簡單的方式改進(jìn)背景技術(shù)中所提的后輪懸架，使后輪懸架的重量和對安裝空間的要求降低。上述目的根據(jù)本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1所述特征的后輪懸架實(shí)現(xiàn)，長度可變的執(zhí)行元件設(shè)置在下橫向控制臂上，它的一端連接下橫向控制臂，另一端連接車輪支架，這樣，通過執(zhí)行元件就可以制止車輪支架繞Y軸的轉(zhuǎn)動，并且通過執(zhí)行元件長度的相應(yīng)改變在車輪支架產(chǎn)生轉(zhuǎn)向角或前束的調(diào)整。如前針對公知技術(shù)所述，具有整體式連桿的車橋的已知實(shí)施方式具有一個共同的特征為控制車輪支架繞Z軸的旋轉(zhuǎn)，需要額外的前束控制臂(前束設(shè)定或調(diào)整)。為此，本發(fā)明中執(zhí)行元件被安裝在下橫向控制臂上，同時與車輪支架相連，這樣， 可以產(chǎn)生不同長度的聯(lián)接點(diǎn)，這可以使車輪轉(zhuǎn)向或調(diào)節(jié)前束。有利的是，可以用執(zhí)行元件替換原來的前束控制臂和原來的整體式連桿。換言之，執(zhí)行元件取代了前束控制臂和整體式連桿的功能，而車輪支架仍通過一個單一的外部聯(lián)接點(diǎn)連接到上橫向控制臂(車輪外傾控制臂)和下活動式橫向控制臂上。執(zhí)行元件可以有利地集成到下橫向控制臂中，因此，下橫向控制臂的至少一部分是中空的。因此，執(zhí)行元件的至少一部分可以安裝在下橫向控制臂內(nèi)部，即，執(zhí)行元件可以在一定程度上被下橫向控制臂的外殼容納，這樣可以有利地保護(hù)執(zhí)行元件免受諸如塵土和 /或水和/或鹽類等的有害影響。在一個有利的結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行元件具有固定元件和連接到固定元件的調(diào)節(jié)元件，調(diào)節(jié)元件可以相對于固定元件移動。在一個優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，固定元件被固定到下橫向控制臂上， 或固定在下橫向控制臂的外殼的內(nèi)部，同時，可移動的調(diào)節(jié)元件的活動端或聯(lián)接端從下橫向控制臂凸出，并與車輪支架相連。在一個更優(yōu)結(jié)構(gòu)中，例如，執(zhí)行元件可以采用軸式傳動的結(jié)構(gòu)，其桿狀部分形成可移動的調(diào)節(jié)元件。執(zhí)行元件顯然也可以不采用軸式傳動的結(jié)構(gòu)。執(zhí)行元件采用齒條傳動裝置的結(jié)構(gòu)也是可以的。重要的是，執(zhí)行元件的組件中的一個與車輪支架相連，而其他組件與下橫向控制臂相連，這樣，車輪支架與下橫向控制臂的聯(lián)接點(diǎn)與下橫向控制臂與副車架或車身的內(nèi)部聯(lián)接點(diǎn)之間的距離是可變的，即可以調(diào)節(jié)。本發(fā)明中下橫向控制臂可以采用簡單的H-臂結(jié)構(gòu)。簡而言之，利用本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)一種活動式后車輪懸架，其中，從整體式連桿懸架或車橋、整體式連桿到前束控制臂或活動式前束控制臂都可以被省掉。已經(jīng)論述，本發(fā)明中下橫向控制臂通過其內(nèi)部聯(lián)接點(diǎn)與副車架或車身相連，它與車輪支架有兩個聯(lián)接點(diǎn)，其中的一個聯(lián)接點(diǎn)可以在橫向方向上通過執(zhí)行元件變化，以實(shí)現(xiàn)前束調(diào)節(jié)。本發(fā)明中前束調(diào)節(jié)可以以合適的方式電子地實(shí)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)目刂菩盘?，例如關(guān)于汽車穩(wěn)定狀態(tài)的信號，以公知的方式產(chǎn)生并傳遞到集成在下橫向控制臂中的執(zhí)行元件。除了上述已經(jīng)提到的減少重量和節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn)外，可以預(yù)見的是調(diào)節(jié)性能也提高了，這是因?yàn)?轉(zhuǎn)向)執(zhí)行元件取代了前束控制臂或活動式前束控制臂和整體式連桿，所以協(xié)調(diào)問題被排除了。由于不使用前束控制臂，后副車架上的負(fù)載減少，因此副車架的結(jié)構(gòu)也可以得到改進(jìn)。顯而易見，由于前束控制臂不再存在，其在副車架上的相應(yīng)的軸承裝置也可以被省掉。另外，通過(轉(zhuǎn)向)執(zhí)行元件的前饋控制，后輪橋可以模擬被動式后輪懸架的特征。


圖1表示公知技術(shù)的后輪懸架。本發(fā)明的有利結(jié)構(gòu)將在從屬權(quán)利要求和附圖2的說明中進(jìn)一步公開。圖2表示本發(fā)明的后輪懸架的立體圖。
具體實(shí)施例方式不同的附圖中，相同的部件始終用相同的附圖標(biāo)記表示，所以這些部件通常只描述一次。圖1表示公知技術(shù)的后輪懸架，其包含下橫向控制臂2和車輪支架3。為清楚起見，后輪懸架1的其他組件，如穩(wěn)定桿、滑柱和上橫向控制臂在圖中未表示出。上橫向控制臂可以在車輪支架3上與聯(lián)接點(diǎn)4耦接。下橫向控制臂2采用例如H-臂2的結(jié)構(gòu)，其通過兩個內(nèi)部聯(lián)接點(diǎn)6、7與副車架 (未表示出)或車身(未表示出)相連。內(nèi)部聯(lián)接點(diǎn)6設(shè)置在下橫向控制臂2的上臂8上 (在附圖平面上)，在與此相反的位置上，整體式連桿9在車輪支架3的區(qū)域內(nèi)與下橫向控制臂2相連。臂8延伸至車輪支架3的基部11。從垂直方向上看，整體式連桿9朝著上橫向控制臂的止動元件12的方向與車輪支架3的基部11大致平行地延伸。如圖中所示可知， 整體式連桿9裝在適當(dāng)?shù)妮S承中安裝在臂8與車輪支架3上。車輪支架3通過外部軸承單元13與下橫向控制臂2相連。軸承單元13把車輪支架3的第一個分支14固定在下橫向控制臂2上。前束控制臂17固定在平行的分支16上， 并且從平行的分支16沿副車架(未表示出)的方向延伸，分支16與分支14平行。如圖1 所示，前束控制臂17與副車架(未表示出)或車身的聯(lián)接由軸承18表示。顯然，如果前束控制臂17和整體式連桿9這兩個組件能被替換掉，圖1中所示的后輪懸架1的附加組件，即前束控制臂17和整體式連桿9，的重量可以減少。本發(fā)明提供這樣的優(yōu)勢，即在減少后車輪懸架1的重量的基礎(chǔ)上同時能實(shí)現(xiàn)活動式后車輪懸架1。如圖2所示，本發(fā)明提供了具有可變長度的執(zhí)行元件19，其一端固定于下橫向控制臂，另一端固定于車輪支架3，這樣，通過執(zhí)行元件19就可以制止車輪支架3繞Y軸的轉(zhuǎn)動，并且，通過執(zhí)行元件19長度的相應(yīng)改變，就能在車輪支架3產(chǎn)生轉(zhuǎn)向角或前束的調(diào)整。執(zhí)行元件19被集成到，也即具體被置入到下橫向控制臂2中，最好是其臂8當(dāng)中。 選用的說明圖中，臂8被部分剖開，因此可以清晰地看到可變長度的執(zhí)行元件19如何被安裝到下橫向控制臂2的殼21或臂8的殼中。如參照圖1所述的，臂8可以延伸至車輪支架 3的基部11或很接近車輪支架3的位置?？勺冮L度的執(zhí)行元件19在本實(shí)施例中采用軸式傳動結(jié)構(gòu)，其組件22被固定到橫向控制臂2上或下橫向控制臂2內(nèi)，組件22是剛性的或相對于下橫向控制臂2在縱向方向上是固定的。它的調(diào)節(jié)元件23通過其活動端24與車輪支架3相連，其相對其它元件可以移動。在本實(shí)施例中，活動端24在基部11與平行分支16之間的過渡區(qū)域安裝在基部11 上，或安裝到平行分支16上方。本發(fā)明可以將原來引導(dǎo)前束控制臂經(jīng)過下橫向控制臂所必需的平行分支16省掉，因?yàn)榍笆刂票垡呀?jīng)不需要被固定在那里了。車輪支架的重量也因此減少。
下橫向控制臂3通過聯(lián)接點(diǎn)6與副車架或車身相連。聯(lián)接點(diǎn)6到活動端24與車輪支架3的聯(lián)接點(diǎn)26的距離用雙向箭頭27表示?？梢钥闯觯鶕?jù)可變長度執(zhí)行元件19被驅(qū)動的方向，點(diǎn)6到點(diǎn)26兩點(diǎn)間的距離是可調(diào)的。如果相對可動調(diào)節(jié)元件23縮回，距離便縮短。在另一種情況下，如果相對可動調(diào)節(jié)元件23伸出，距離便增加。所以，可以以一種簡單的方式使前束設(shè)定或前束調(diào)整適應(yīng)點(diǎn)13 (軸承單元13)與點(diǎn)4之間的轉(zhuǎn)向軸線的所需條件。與選用的附圖相反，理論上可以適當(dāng)設(shè)置點(diǎn)4，使點(diǎn)13(軸承單元13)與點(diǎn)4之間的轉(zhuǎn)向軸線垂直，并且在前束調(diào)整的同時不造成車輪外傾角的改變。通過執(zhí)行元件19或轉(zhuǎn)向執(zhí)行元件19，原來必須的前束控制臂和整體式連桿可以省掉，因此，從這方面考慮，根據(jù)本發(fā)明的后輪懸架的重量和對安裝空間的要求減少了。為了激活可變長度的執(zhí)行元件19，可以使用通過現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的公知信號，以提高汽車運(yùn)行時的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種具有下橫向控制臂⑵和車輪支架⑶的后輪懸架，其特征在于，可變長度的執(zhí)行元件(19)，其設(shè)置在下橫向控制臂(2)上，其一端固定在下橫向控制臂(2)上，另一端固定在車輪支架(3)上，通過執(zhí)行元件(19)制止車輪支架(3)繞Y軸的轉(zhuǎn)動，通過執(zhí)行元件 (19)長度的相應(yīng)改變，在車輪支架(3)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向角或前束調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后輪懸架，其特征在于，可變長度的執(zhí)行元件(19)集成在下橫向控制臂(2)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的后輪懸架，其特征在于，可變長度的執(zhí)行元件(19)集成在下橫向控制臂(2)的臂(8)中。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的后輪懸架，其特征在于，可變長度的執(zhí)行元件(19)包含固定元件(22)和可以相對固定元件(22)移動的調(diào)節(jié)元件(23)，固定元件(22)與下橫向控制臂⑵相連，調(diào)節(jié)元件(23)通過其活動端(24)與車輪支架(3)相連。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的后輪懸架，其特征在于，可變長度的執(zhí)行元件(19)為軸式傳動的形式。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的后輪懸架，其特征在于，可變長度的執(zhí)行元件(19)為齒條傳動的形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活動式后輪懸架(1)，其具有下橫向控制臂(2)和車輪支架(3)。該后輪懸架(1)具有以下特征可變長度的執(zhí)行元件(19)設(shè)置在下橫向控制臂(2)上，其一端固定在下橫向控制臂(2)上，另一端固定在車輪支架(3)上，通過執(zhí)行元件(19)制止車輪支架(3)繞Y軸的轉(zhuǎn)動，通過執(zhí)行元件(19)長度的相應(yīng)改變，在車輪支架(3)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向角或前束調(diào)整。
文檔編號B60G3/00GK102198781SQ201110066859
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者拉爾夫·欣岑 申請人:福特全球技術(shù)公司