專利名稱：用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架的制作方法
用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架本發(fā)明涉及ー種按照權(quán)利要求I前序部分所述的用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架。這種多連桿式獨(dú)立懸架包括上部橫向連桿、縱向連桿、前下部橫向連桿和后下部橫向連桿。前述的橫向連桿例如通過可彈性變形的軸套鉸接地連接在車輪支架上。由EP 0 899 133 BI已知ー種獨(dú)立懸架，其同樣包括ー個(gè)上部的和兩個(gè)下部的橫向連桿以及一個(gè)縱向連桿?？v向連桿在位于下部橫向連桿之間的后部連接部位處以及在位于前下部橫向連桿之前的前部連接部位處與車輪支架耦連，并且在此從內(nèi)部，也就是在背離輪輞的內(nèi)側(cè)上安裝在車輪支架上。在這兩個(gè)連接部位之間縱向連桿設(shè)計(jì)得相對較寬，并且在該擴(kuò)寬的區(qū)域內(nèi)配設(shè)有凹槽。前下部橫向連桿沉入該凹槽中并且在該凹槽的區(qū)域內(nèi)與車輪支架耦連。前下部橫向連桿與車輪支架的耦連通過彈性的軸套結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，該軸套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為，使得由其定義出的主翻轉(zhuǎn)軸線至少大致朝縱向連桿的方向延伸。
前述構(gòu)造類型的獨(dú)立懸架廣泛用于汽車的后輪懸架。在此，橫向連桿在車輛側(cè)的連接通常通過使用副車架實(shí)現(xiàn)，該副車架也可以用作穩(wěn)定器的支架。汽車中相應(yīng)地成對設(shè)置的縱向連桿可以通過鉸鏈系統(tǒng)連接在車輛車身上?？v向連桿可以基本上剛性地與車輪支架耦連，尤其是與其螺栓連接。在這種構(gòu)造形式中，車輪支架可以沿垂直方向圍繞縱梁的車身側(cè)連接部位翻轉(zhuǎn)。在此，由車輪彈簧和減震系統(tǒng)產(chǎn)生的支承力的導(dǎo)入通常通過大多受到彈簧垂直加載的后部橫向連桿進(jìn)行。車輪支架本身可以制造為深沖件、模鍛件或鑄件。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架，其具有特別大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。該技術(shù)問題按本發(fā)明通過ー種用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架解決，其包括用于容納車輪軸承的車輪軸承支座區(qū)段；用于連接上部橫向連桿的第一橫向連桿連接部位；用于連接后下部的橫向連桿的第二橫向連桿連接部位；用于連接前下部的橫向連桿的第三橫向連桿連接部位；和用于連接縱向連桿臂的縱向連桿連接部位，其中，該縱向連桿連接部位形成于縱向連桿連接臂區(qū)段上，該縱向連桿連接臂區(qū)段從在所述車輪支架的裝入位置中位于所述第三橫向連桿連接部位上方的區(qū)域向配屬的縱向連桿臂突伸，其中，所述第三橫向連桿連接部位由后部鉸鏈栓支座和前部鉸鏈栓支座構(gòu)成，并且所述前部鉸鏈栓支座通過縱向連桿連接臂區(qū)段連接到車輪支架內(nèi)，或者換句話說，通過縱向連桿連接臂區(qū)段連接在車輪支架上。由此能夠以有利的方式提供一種車輪支架，其特征在于前下部橫向連桿的連接的承載能力特別強(qiáng)。通過按本發(fā)明的方案還能夠以特別有利的方式在前后兩側(cè)支撐安裝在鉸鏈栓支座內(nèi)的鉸鏈栓，并且還通過鉸鏈栓實(shí)現(xiàn)對朝縱向連桿臂突伸的縱向連桿連接臂區(qū)段的加強(qiáng)。按本發(fā)明的方案還可以在材料需求較小并且因此車輪支架自重較小以及鉸鏈栓直徑相對迄今的構(gòu)造方式減小的同時(shí)實(shí)現(xiàn)迄今的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。按照本發(fā)明的ー種特別優(yōu)選的實(shí)施形式，通過縱向連桿連接臂區(qū)段形成鉸接叉，前下部橫向連桿通過該鉸接叉在其連桿座孔處被兩側(cè)支承并且相對于翻轉(zhuǎn)軸線被徑向支撐。在此鉸接叉優(yōu)選設(shè)計(jì)為，使得通過該鉸接叉確定下部橫向連桿在其鉸接座孔軸線上的軸向位置。在將車輪支架設(shè)計(jì)為鑄件或鍛造件的情況下，該叉形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部軸向界面優(yōu)選在一定程度上進(jìn)行切削加工，使得配屬的弾性體軸套結(jié)構(gòu)以其安裝所需的接縫間隙支承安裝在該叉形結(jié)構(gòu)中。鉸接叉可以設(shè)計(jì)成包括用于容納配有螺紋的鉸鏈栓的螺紋區(qū)段。所述螺紋區(qū)段優(yōu)選設(shè)計(jì)在后部鉸鏈栓支座中。可以通過使用軸套將前部橫向連桿支承在鉸接叉中，該軸套緊密地軸向適配地支承在鉸接叉中。通過旋擰入鉸接叉內(nèi)并且貫穿軸套的鉸鏈栓可以使兩個(gè)鉸鏈栓支座相互夾緊。由此，在鉸鏈栓和環(huán)繞該鉸鏈栓的軸套的作用下也可以提高縱向連桿連接臂區(qū)段的承載能力。車輪支架優(yōu)選具有制動(dòng)鉗連接區(qū)段，其用于連接制動(dòng)鉗或其它制動(dòng)機(jī)構(gòu)。制動(dòng)鉗連接區(qū)段優(yōu)選包括鉆孔，該鉆孔貫穿所述縱向連桿連接臂區(qū)段的位于所述車輪軸承支座區(qū)段和所述縱向連桿連接臂區(qū)段之間的根部區(qū)域。在該鉆孔的區(qū)域內(nèi)優(yōu)選以切削方式形成支承面，制動(dòng)鉗、制動(dòng)鞍或制動(dòng)機(jī)構(gòu)的其它部件可以夾緊在所述支承面上。
縱向連桿連接臂區(qū)段優(yōu)選設(shè)計(jì)為具有在裝入位置中基本上水平地或者在其朝車輛前部的走向中略微向下傾斜地延伸的上臂段和相對于該上臂段向下(例如75°彎折)延伸的下臂段。前部鉸鏈栓支座包括經(jīng)切削加工的鉆孔，該鉆孔在其軸向端部區(qū)域內(nèi)被優(yōu)選同樣經(jīng)一定程度切削加工的環(huán)形端面圍繞。該環(huán)形端面位于凸耳狀凸起上相應(yīng)地相對置的側(cè)面上，該凸耳狀凸起通過在朝下臂段的走向中逐漸擴(kuò)寬的中間區(qū)段連接在下臂段上。此外，所述縱向連桿連接臂區(qū)段優(yōu)選設(shè)計(jì)為具有第一螺栓連接部位和第二螺栓連接部位，其中，所述第一螺栓連接部位位于上臂段與下臂段之間的過渡區(qū)域內(nèi)，并且所述第ニ螺栓連接部位位于下臂段的下端部區(qū)域內(nèi)。前述的前部鉸鏈栓支座優(yōu)選位于ー個(gè)處在所述兩個(gè)螺栓連接部位之間并且相對于這兩個(gè)螺栓連接部位朝車輛外側(cè)(或朝制動(dòng)圓盤室)錯(cuò)移的區(qū)域內(nèi)。前述的位于前部鉸鏈栓支座和下臂區(qū)段之間的中間區(qū)段可以設(shè)計(jì)為，使得該中間區(qū)段通過其朝向第一鉸鏈栓支座的內(nèi)部區(qū)域構(gòu)成在邊緣側(cè)由坡面區(qū)段圍繞的凹形殼狀結(jié)構(gòu)。該坡面區(qū)段可以設(shè)計(jì)成，使得其由包圍前述鉆孔的鉸鏈栓支座區(qū)域分別延伸到具有前述螺栓連接部位的材料區(qū)段為止。車輪支架優(yōu)選制造成鋁鑄件。車輪支架可以設(shè)計(jì)為，使得需要連接到該車輪支架中的車輪軸承以及需要連接的制動(dòng)鉗進(jìn)一歩有助于提高由車輪支架形成的系統(tǒng)的總體強(qiáng)度。為此，車輪軸承可以包括例如可從外部旋擰到車輪支架上的法蘭結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地在車輪支架中形成的車輪軸承連接鉆孔的位置優(yōu)選這樣選擇，使得所述車輪軸承連接鉆孔位于各橫向連桿連接部位附近或至少處于通往各橫向連桿連接部位的力傳遞連接路徑上。車輪支架還可以通過凸條結(jié)構(gòu)加強(qiáng)。這些凸條結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)為向內(nèi)(也就是朝向橫向連桿裝置)突出的靠近邊緣的凸條。所述凸條可以過渡到縱向連桿連接臂區(qū)段中。本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和技術(shù)特征由以下結(jié)合附圖
的說明得出。在附圖中圖I示出按本發(fā)明的車輪支架的ー種優(yōu)選實(shí)施形式的內(nèi)側(cè)，即朝向配屬的橫向連桿裝置的ー側(cè)的立體圖；圖2示出按圖I的車輪支架的另ー立體圖，但此處為其外側(cè)的立體圖；圖3示出按圖I和圖2的車輪支架的裝有前下部橫向連桿的立體圖。圖I的視圖示出了按本發(fā)明的用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架。該車輪支架包括用于容納在此未進(jìn)一步示出的車輪軸承的車輪軸承支座區(qū)段R。車輪支架還包括用于連接上部橫向連桿的第一橫向連桿連接部位I、用于連接后下部的橫向連桿的第二橫向連桿連接部位2、用于連接前下部的橫向連桿的第三橫向連桿連接部位3以及用于連接縱向連桿臂的縱向連桿連接部位4。該縱向連桿連接部位4由縱向連桿連接臂區(qū)段5構(gòu)成，該縱向連桿連接臂區(qū)段5從在車輪支架裝入位置中位于第三橫向連桿連接部位3上方的區(qū)域向配屬的縱向連桿臂(未示出)突伸。按本發(fā)明的車輪支架的特征在于，第三橫向連桿連接部位3由后部鉸鏈栓支座3a和前部鉸鏈栓支座3b構(gòu)成，前部鉸鏈栓支座3b設(shè)計(jì)為縱向連桿連接臂區(qū)段5的組成部分并且因此通過縱向連桿連接臂區(qū)段5連接到車輪支架內(nèi)。由后部鉸鏈栓支座3a和形成于縱向連桿連接臂區(qū)段5上的前部鉸鏈栓支座3b形成鉸接叉，該鉸接叉在兩側(cè)支撐支承所述橫向連桿的鉸鏈栓并且同時(shí)確定前下部橫向連桿在其主翻轉(zhuǎn)軸線X上的軸向位置。鉸接叉在此設(shè)計(jì)為包括螺紋區(qū)段，以便容納配有螺紋的鉸鏈栓。螺紋區(qū)段在此設(shè)計(jì)在后部鉸鏈栓支座3a中。 車輪支架具有連接制動(dòng)鉗的制動(dòng)鉗連接區(qū)段7。該制動(dòng)鉗連接區(qū)段7包括下部鉆孔8，該下部鉆孔8貫穿縱向連桿連接臂區(qū)段5的位于車輪軸承支座區(qū)段R和縱向連桿連接臂區(qū)段5之間的根部區(qū)域W。縱向連桿連接臂區(qū)段5設(shè)計(jì)為具有在裝入位置中基本上水平定向延伸的上臂段5a和相對于該上臂段向下彎折延伸的下臂段5b。前部鉸鏈栓支座3b由(此處所示內(nèi)側(cè)凹陷的)凸耳結(jié)構(gòu)5c，該凸耳結(jié)構(gòu)從前述的下臂段5b向外，即朝車輪區(qū)域伸出?？v向連桿連接臂區(qū)段5具有第一螺栓連接部位5d和第二螺栓連接部位5e，其中，所述第一螺栓連接部位5d位于上臂段5a與下臂段5b之間的過渡區(qū)域內(nèi)。所述第二螺栓連接部位5e位于下臂段5b的下端部區(qū)域內(nèi)。車輪支架在本實(shí)施例中制造成鋁鑄件。第二橫向連桿連接部位2由軸套區(qū)段2a構(gòu)成，其通過朝車輪軸承支座區(qū)段R擴(kuò)寬地延伸的、具有第一凸條2b和第二凸條2c的框架結(jié)構(gòu)連接到車輪支架環(huán)繞車輪軸承區(qū)域R的材料區(qū)段上。環(huán)繞車輪軸承區(qū)域的材料區(qū)段在邊緣側(cè)由凸條9包圍，該凸條9具有多個(gè)凸條區(qū)段9a、9b、9c、9d、9e、9f。這些凸條區(qū)段9a、9b、9c、9d、9e、9f對車輪支架進(jìn)行加強(qiáng)并且還形成了橫向連桿連接部位1、2、3以及縱向連桿連接部位5的剛性特別大的連接。圖2進(jìn)ー步示出了按本發(fā)明的車輪支架的結(jié)構(gòu)。由該視圖可以看出在按本發(fā)明的縱向連桿連接臂區(qū)段5的構(gòu)造中通過集成的附加鉸鏈栓支座3b實(shí)現(xiàn)的叉形結(jié)構(gòu)。叉形結(jié)構(gòu)形成兩個(gè)貼靠面31、32，前下部橫向連桿或其由弾性體軸套構(gòu)成的軸承軸向固定地容納在這兩個(gè)貼靠面之間。沿方向Pl推入相應(yīng)的螺栓。該螺栓旋擰入優(yōu)選直接開設(shè)于后部鉸鏈栓支座3a內(nèi)的螺紋中。通過螺栓，下臂段5b相對剛性地與后部鉸鏈栓支座3a耦連。在圖3中示出了按本發(fā)明的車輪支架以及配屬的橫向連桿40(前下部橫向連桿，也稱為轉(zhuǎn)向橫拉桿)。橫向連桿40設(shè)計(jì)為板成型件。在橫向連桿40的配屬于車輪支架的連桿孔41中支承安裝有第一外軸套42，其通過壓配合、焊接連接或其它結(jié)構(gòu)固定在連桿孔41中。在該外軸套42中支承安裝有弾性體軸套。在該弾性體軸套中支承安裝有支撐軸套。鉸鏈栓貫穿該支撐軸套，該鉸鏈栓在兩側(cè)支承安裝在兩個(gè)鉸鏈栓支座3a、3b中。通過按本發(fā)明的方案，可以在車輪支架中實(shí)現(xiàn)也稱為轉(zhuǎn)向橫拉桿的前部橫向連桿的雙重或雙剪式連接。本發(fā)明尤其適用于不轉(zhuǎn)向或僅有限轉(zhuǎn)向的后橋系統(tǒng)。本發(fā)明既可應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)橋，也可應(yīng)用于非驅(qū)動(dòng)橋。通過按本發(fā)明的方案在得到改善的輕型結(jié)構(gòu)的同時(shí)提高了構(gòu)件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性。按本發(fā)明的車輪支架可以優(yōu)選用CPC方法(差壓鑄造法)制造成鋁鑄件。按本發(fā)明的車輪支架也可以由其它鑄造材料通過其它制造方法制造。通過按本發(fā)明的方案可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的顯著提高。在受到特別的載荷(例如駛過凹坑)吋，按本發(fā)明的方案由于顯著提高的剛性而具有較大的安全余量。按本發(fā)明的方案還通過將引入的力分散導(dǎo)出和顯著減小彎曲カ矩而具有顯著的節(jié)省材料的潛力?；緲?gòu)造優(yōu)選是鋁或鐵鑄件。前下部轉(zhuǎn)向橫拉桿的轉(zhuǎn)向橫拉桿連接是雙重或雙剪式的。構(gòu)造方式?jīng)Q定的現(xiàn)有的縱向連桿連接承擔(dān)了附加的支撐功能并且使載荷分散。通過按本發(fā)明的方案可以省去迄今需要的墊片和螺母，并且所述設(shè)置 用于連接轉(zhuǎn)向橫拉桿的鉸鏈栓可以通過直接螺旋連接直接地旋抒到車輪支架的實(shí)心材料中。通過前下部橫向連桿引入的力由縱向連桿連接臂區(qū)段5和后部鉸鏈栓連接區(qū)段3a承接并且分散地導(dǎo)出。通過按本發(fā)明的方案減小了不受彈性支承的質(zhì)量以及減小了車輛總重，因此對降低燃料消耗有積極的貢獻(xiàn)。此外，通過按本發(fā)明的方案可以減小轉(zhuǎn)向橫拉桿螺紋連接中的預(yù)緊力。由此，能夠以較小尺寸的直接旋擰到車輪支架實(shí)心材料中的螺栓實(shí)現(xiàn)所需的強(qiáng)度。按本發(fā)明的車輪支架可以相對于迄今的構(gòu)造方式用更低的成本、更少的材料并且省去大量標(biāo)準(zhǔn)件和重復(fù)件地構(gòu)造和改造。通過按本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的對于轉(zhuǎn)向橫拉桿的雙重或雙剪式連接，轉(zhuǎn)向橫拉桿可有助于轉(zhuǎn)移載荷。由轉(zhuǎn)向橫拉桿(或其軸承)產(chǎn)生的支承裝置形成新的載荷路徑，縱向連桿和轉(zhuǎn)向橫拉桿的力均可通過該載荷路徑導(dǎo)引。這使得通過由此形成的支承裝置實(shí)現(xiàn)了載荷的分散。拉力/壓カ的カ矩可明顯更有效地得到減小?？梢苑乐罐D(zhuǎn)向橫拉桿連接受到扭轉(zhuǎn)載荷。因此，按本發(fā)明的構(gòu)造方式具有明顯提高的輕型結(jié)構(gòu)潛力。在強(qiáng)度不變的情況下可以明顯減少材料的使用，因?yàn)橛赊D(zhuǎn)向橫拉桿實(shí)現(xiàn)的新支承裝置可以明顯更有效節(jié)省材料地傳遞彎曲カ矩。
權(quán)利要求
1.一種用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架，包括 -用于容納車輪軸承的車輪軸承支座區(qū)段(R)； -用于連接上部橫向連桿的第一橫向連桿連接部位(I)； -用于連接后下部的橫向連桿的第二橫向連桿連接部位(2); -用于連接前下部的橫向連桿的第三橫向連桿連接部位(3);和 -用于連接縱向連桿臂的縱向連桿連接部位(4)，其中，該縱向連桿連接部位(4)形成于縱向連桿連接臂區(qū)段(5)上，該縱向連桿連接臂區(qū)段(5)從在所述車輪支架的裝入位置中位于所述第三橫向連桿連接部位(3)上方的區(qū)域向配屬的縱向連桿臂突伸， 其特征在干， -所述第三橫向連桿連接部位(3)由后部鉸鏈栓支座(3a)和前部鉸鏈栓支座(3b)構(gòu)成，并且 -所述前部鉸鏈栓支座(3b)通過所述縱向連桿連接臂區(qū)段(5)連接到所述車輪支架內(nèi)。
2.按權(quán)利要求I所述的車輪支架，其特征在于，所述縱向連桿連接臂區(qū)段(5)用于形成鉸接叉，通過該鉸接叉在支承所述前下部的橫向連桿(40)的鉸鏈栓兩側(cè)對該鉸鏈栓實(shí)施徑向支撐。
3.按權(quán)利要求2所述的車輪支架，其特征在于，所述鉸接叉設(shè)計(jì)為，使得通過該鉸接叉與鉸鏈軸套共同作用地確定所述下部的橫向連桿(40)在其主翻轉(zhuǎn)軸線(X)上的軸向位置。
4.按權(quán)利要求2或3所述的車輪支架，其特征在于，所述鉸接叉包括用于容納配有螺紋的鉸鏈栓的螺紋區(qū)段。
5.按權(quán)利要求4所述的車輪支架，其特征在于，所述螺紋區(qū)段設(shè)計(jì)在所述后部鉸鏈栓支座(3a)中。
6.按權(quán)利要求I至5之一所述的車輪支架，其特征在于，所述車輪支架具有用于連接制動(dòng)鉗的制動(dòng)鉗連接區(qū)段(7)，其中，所述制動(dòng)鉗連接區(qū)段(7)包括鉆孔(8)，該鉆孔(8)貫穿所述縱向連桿連接臂區(qū)段(5)的位于所述車輪軸承支座區(qū)段(R)和所述縱向連桿連接臂區(qū)段(5)之間的根部區(qū)域(W)。
7.按權(quán)利要求I至6之一所述的車輪支架，其特征在于，所述縱向連桿連接臂區(qū)段(5)具有在裝入位置中基本上水平定向延伸的上臂段(5a)和相對于該上臂段向下彎折延伸的下臂段(5b)。
8.按權(quán)利要求I至7之一所述的車輪支架，其特征在于，所述前部鉸鏈栓支座(3b)由從所述下臂段(5b)向外伸出的凸耳結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
9.按權(quán)利要求I至8之一所述的車輪支架，其特征在于，所述縱向連桿連接臂區(qū)段(5)具有第一螺栓連接部位(5d)和第二螺栓連接部位(5e)，其中，所述第一螺栓連接部位(5d)位于所述上臂段(5a)與下臂段(5b)之間的過渡區(qū)域內(nèi)，并且所述第二螺栓連接部位(5e)位于所述下臂段(5b)的下端部區(qū)域內(nèi)。
10.ー種具有按前述權(quán)利要求之一所述的車輪支架的多連桿式獨(dú)立懸架。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于多連桿式獨(dú)立懸架的車輪支架，其包括車輪軸承支座區(qū)段、用于連接上部橫向連桿的第一橫向連桿連接部位、用于連接后下部的橫向連桿的第二橫向連桿連接部位、用于連接前下部的橫向連桿的第三橫向連桿連接部位和用于連接縱向連桿臂的縱向連桿連接部位。該縱向連桿連接部位由縱向連桿連接臂區(qū)段構(gòu)成，其從在車輪支架的裝入位置中位于第三橫向連桿連接部位上方的區(qū)域向配屬的縱向連桿臂突伸。所述車輪支架的特征在于，所述第三橫向連桿連接部位由后部鉸鏈栓支座和前部鉸鏈栓支座構(gòu)成，并且該前部鉸鏈栓支座通過縱向連桿連接臂區(qū)段連接到車輪支架內(nèi)。由此形成具有特別大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的車輪支架。
文檔編號(hào)B60G3/20GK102802970SQ201180014177
公開日2012年11月28日 申請日期2011年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者T.貝加諾維克, J.塞爾肖普, M.威爾澤爾 申請人:大眾汽車有限公司