專利名稱：具有附加瓦特連桿的扭梁軸的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于具有扭梁軸(twist beam axle)和瓦特連桿(Watt linkage)的機動車的非轉向車輪的車輪懸掛系統(tǒng)。
背景技術：
這種具有扭梁軸的車輪懸掛系統(tǒng)本身是已知的，瓦特連桿廣泛應用于包括車輪懸掛系統(tǒng)的多種技術領域也是已知的。通常，在剛性軸上提供瓦特連桿是為了首先在作用于剛性軸的側向力的作用下實現(xiàn)對剛性軸進行更精確的側向引導，其次，允許所需的剛性軸的順應轉向表現(xiàn)，例如，朝向前束(toe-in)的調(diào)整。例如，這種車輛懸掛系統(tǒng)由DE2742426A1號專利文獻已知。在該車輪懸掛系統(tǒng)中，橫向組件形成剛性軸，并將車輪的外樞接點(outer pivot points)連接在一起。牽引臂(trailing arms)的一端直接設置在橫向組件上。在剛性軸和機動車車身之間設置依靠于 瓦特連桿上的減震器。然而，該車輪懸掛系統(tǒng)僅具有非常低的駕駛舒適性。另外，DE 102006033755A1號專利文獻公開了一種具有扭梁軸的車輪懸掛系統(tǒng)，其包括兩個車輪支承牽引臂和將牽引臂連接在一起的橫向組件，以及同樣將牽引臂連接在一起的瓦特連桿。牽引臂具有導向彼此的徑向臂，瓦特連桿的軸承部件附接于其上。該系統(tǒng)的缺點是相對昂貴，并且瓦特連桿通過徑向臂與牽引臂連接的結構復雜，這增加了扭梁軸的整體重量以及由于所需的組件較多而產(chǎn)生的其他問題。另外，徑向臂和瓦特連桿之間的連接的樞接點相對更靠近車內(nèi)部，即，遠離車輪中心平面朝向車輛中心，這對車輪懸掛系統(tǒng)的運動特性具有不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
在此背景下，本發(fā)明的目的在于生產(chǎn)一種車輪懸掛系統(tǒng)，其具有特別簡單的結構，僅需要少量組件，因此降低車輪懸掛系統(tǒng)的復雜性及重量。另外，瓦特連桿和扭梁軸之間的樞接點應當設置為盡量靠近車輪中心平面，以便對車輪懸掛系統(tǒng)的運動特性有積極影響，因而提供特別高的駕駛舒適性。該目的通過以下車輪懸掛系統(tǒng)實現(xiàn)。用于機動車的非轉向車輪的車輪懸掛系統(tǒng)，具有扭梁軸，該扭梁軸包括樞轉安裝于機動車車身上的兩個車輪支承牽引臂和將牽引臂連接在一起的橫向組件，以及同樣將牽引臂連接在一起的瓦特連桿，其中，至少一個鉸接支架結合至每一個牽引臂自身，用于瓦特連桿的鉸接連接。進一步地，所述鉸接支架由球窩接頭或由樞軸軸瓦形成。進一步地，所述瓦特連桿包括兩個桿和可旋轉地安裝于機動車車身上的搖臂，所述桿在每種情況下以其靠近牽引臂的一端連接至所述牽引臂對應的支架上，并且通過搖臂將其遠離所述牽弓I臂的一端連接在一起。進一步地，所述搖臂的旋轉軸平行于車輛縱軸延伸。
進一步地，所述搖臂的旋轉軸平行于車輛垂直軸延伸。需要指出的是，在權利要求中分別列出的特征可以以任意的技術上可行的方式結合，并且得出本發(fā)明的其他實施例。本說明書還具體結合附圖描述并詳細說明本發(fā)明。需要指出的是，在權利要求中分別列出的特征可以以任意的技術上可行的方式結合，并且得出本發(fā)明的其他實施例。本說明書還具體結合附圖描述并詳細說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，用于機動車非轉向車輪的車輪懸掛系統(tǒng)具有扭梁軸，其包括樞轉安裝在機動車車身上的兩個車輪支承牽引臂和將牽引臂連接在一起的橫向組件，以及同樣將牽引臂連接在一起的瓦特連桿。至少一個鉸接支架自身結合到每一個牽引臂，用于瓦特連桿的鉸接連接。該設計允許使用盡可能少的組件而形成特別簡單的結構，這作為整體減少車輪懸掛系統(tǒng)的復雜性及其重量。另外，瓦特連桿和扭梁軸之間的樞接點或各個牽引臂因此設置為盡量靠近車輪中心平面，這對車輪懸掛系統(tǒng)的運動特性具有積極影響，并提供特別高的駕駛舒適性。在本發(fā)明具有優(yōu)勢的實施例中，通過球窩接頭或樞軸軸瓦形成鉸接支架。例如，樞 軸軸瓦是常規(guī)橡膠金屬軸瓦。這些構成創(chuàng)建瓦特連桿與牽引臂之間鉸接及彈性連接的特別簡單并且經(jīng)濟的方式。球窩接頭提供大量用于瓦特連桿與各個牽引臂之間的鉸接連接的自由度的重要優(yōu)勢。本發(fā)明的另一有優(yōu)勢的實施例提供瓦特連桿，其包括兩個桿(rod)和安裝在機動車車身上的搖臂(rocker)，所述桿在每種情況下通過其靠近牽引臂的一端連接至牽引臂的相應支架上，并且通過搖臂以其遠離牽引臂的一端連接在一起。這允許以特別簡單經(jīng)濟的方式生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明所述的車輪懸掛系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明另一有優(yōu)勢的實施例，搖臂的旋轉軸平行于車輛縱軸延伸。因此，瓦特連桿，即，瓦特連桿的桿和搖臂，可以實質(zhì)上設置在垂直于機動車行進方向的平面中，從而，瓦特連桿在機動車行進方向上特別緊湊。本發(fā)明另一有優(yōu)勢的實施例提供搖臂的旋轉軸平行于車輛垂直軸延伸。因此，包括桿和搖臂的瓦特連桿可以實質(zhì)上設置在平行于路面的平面上，僅僅需要用于瓦特連桿的特別小的垂直安裝間隙。因此，根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)中的瓦特連桿的安裝實質(zhì)上不受機動車中可用的垂直安裝間隙的限制。


下文結合附圖所示的多個實施例示例詳細描述本發(fā)明的其他有優(yōu)勢的細節(jié)和有益效果。這些附圖示出了 圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)的第一實施例示例的部分透視圖；圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)的第二實施例示例的后視示意圖和俯視不意圖；圖3A和3B示出了根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)的第三實施例示例的后視示意圖和俯視不意圖；圖4示出了圖2A和2B所示的車輪懸掛系統(tǒng)的透視示意圖；以及圖5示出了圖3A和3B所示的車輪懸掛系統(tǒng)的透視示意圖。附圖標記
I車輪懸掛系統(tǒng)2扭梁軸3左側牽引臂4左側樞轉軸承5左側車輪安裝裝備6橫向組件7支撐元件8瓦特連桿 9瓦特連桿8的桿10鉸接支架11車輪懸掛系統(tǒng)12行進方向13右側牽引臂14右側樞轉軸承15機動車車身16車輪17瓦特連桿8的搖臂18車輪軸19搖臂17的旋轉軸20路面21車輪懸掛系統(tǒng)
具體實施例方式在不同附圖中，同一部件始終給出相同的附圖標記，因此這些部件通常僅描述一次。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明用于機動車非轉向車輪的車輪懸掛系統(tǒng)I的第一實施例示例的部分透視圖。車輪懸掛系統(tǒng)I包括扭梁軸2。相對于機動車行進的方向，圖I僅示出了扭梁軸2的左側部分。由于扭梁軸2設計為實質(zhì)上關于車輛縱向中心平面對稱，因此，在車輪懸掛系統(tǒng)I的右側也對應地提供以下描述的車輪懸掛系統(tǒng)I的左側組件。以下說明書中不特別指明車輪懸掛系統(tǒng)I的特定組件僅設置于車輛單側時，應理解為，在本說明書中，即使沒有明確指出，也可以設想根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)I在車輛另一側也提供該組件。由圖I可以明顯看出，左側的扭梁軸2包括車輪支承牽引臂3。所述牽引臂3通過車身側樞轉軸承4，特別是橡膠金屬軸承，樞轉連接至機動車車身(圖中未示出)。機動車的車輪(圖I未示出)以本質(zhì)上已知的方式通過與牽引臂3連接的車輪安裝裝備5連接至扭梁軸2或牽引臂3。如圖I進一步所示，車輪安裝裝備5設置在牽引臂3遠離樞轉軸承4的末端部分。在樞轉軸承4和車輪安裝裝備5之間，即在行進方向上觀察的前方，牽引臂3通過橫向組件6，特別是耐變形而扭力彈性的橫向組件6，與右側牽引臂(圖I未示出)連接。圖I還示出了支撐元件7在橫向組件6與牽引臂3連接的部分和牽引臂3在車輪安裝裝備一側的部分之間延伸。該元件優(yōu)選地通過材料連接，例如，焊接，以其短邊連接至牽引臂3和橫向組件6的末端部分。另外，支撐元件7有優(yōu)勢地形成使其可以接收并支承圖中未示出的阻尼元件，例如，減震器和/或圖中也未示出的彈簧元件，例如，螺旋彈簧。支撐元件7還設置在牽引臂3和橫向組件6之間，由此，其首先抵抗作用于通過車輪安裝裝備5連接的車輪上的側向力而支撐牽引臂3，其次可以使牽引臂3保持與橫向組件6成角度地固定。如上述已經(jīng)解釋的，在右側牽引臂和橫向組件6之間的扭梁軸2的右側也對應地提供圖I中未示出的右側的支撐元件。圖I最后還示出了部分瓦特連桿8或在牽引臂一側的瓦特連桿8的桿9的末端部分。所述桿9在末端與牽引臂3樞轉連接。為此，牽引臂3具有設置在車輪安裝裝備5行進方向上的后方的鉸接支架10，該支架10形成用于牽引臂3和瓦特連桿8或桿9之間的連接的樞接點。例如，支架10可以通過球窩接頭或樞軸軸瓦形成，結合到牽引臂3自身中。這樣通過減少所需的組件數(shù)量簡化車輪懸掛I的結構，降低車輪懸掛I的復雜性及其重量。另外，根據(jù)本發(fā)明，瓦特連桿8直接連接至牽引臂3，這允許瓦特連桿8或桿9與牽引臂3之間的樞接點設置得盡可能靠近車輪中心平面，這對車輪懸掛系統(tǒng)I的運動具有有利影響， 并確保特別高的駕駛舒適性。通過對應地結合于其中的右側鉸接支架，還對應地在扭梁軸2的車輛右側或右側牽引臂上提供上述的牽引臂3上的瓦特連桿8的連接(圖I未示出)。因此，除了橫向組件6，瓦特連桿8也將扭梁軸2的左側牽引臂3和右側牽引臂連接在一起。圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)11的第二實施例示例的兩幅不同視圖，其中圖2A示出了車輪懸掛系統(tǒng)11的后視示意圖，圖2B示出了車輪懸掛系統(tǒng)11的俯視示意圖。圖2B還通過箭頭12標出了包含車輪懸掛系統(tǒng)11的機動車的行進方向。車輪懸掛系統(tǒng)11在圖2A和2B中車輛的整個寬度示出，因此，連同左側牽引臂3，扭梁軸2的右側牽引臂13都是可見的。如上述解釋并結合圖I的描述，右側牽引臂13也通過車身一側的樞轉軸承14，例如橡膠金屬軸承，樞轉安裝在機動車車身15上。在每種情況下，通過圖2A和2B未示出的一個車輪安裝裝備，機動車的車輪16分別由左側牽引臂3或右側牽引臂13保持。車輪16以本質(zhì)上已知的方式連接至牽引臂3和13，在每種情況下，連接于牽引臂3和13上遠離扭梁軸2上的樞轉軸承4和14的末端部分。如圖2A和2B進一步示出的,橫向組件6將兩個牽引臂3和13連接在一起。另外，扭梁軸2的牽引臂3和13也通過瓦特連桿8連接在一起。特別地，所示實施例示例中的瓦特連桿8包括兩個桿9和可旋轉地安裝于機動車車身15的搖臂17。通過搖臂17，瓦特連桿8的桿9或其遠離各自牽引臂3和13的末端以本質(zhì)上已知的方式連接在一起。如上述針對圖I的解釋，桿9的牽引臂側的每一末端在每種情況下通過結合于其中的鉸接支架10與對應的牽引臂3和13連接。特別地，如圖2B所示，在行進方向12上觀察，支架10設置在車輪16的車輪軸18的稍后方。瓦特連桿8的搖桿17圍繞旋轉軸19可旋轉地安裝在車輛車身15上。如圖2B所示，實施例示例所示的旋轉軸19平行于車輛縱軸或平行于行進方向12延伸。因此，在該實施例示例中，瓦特連桿8，特別是桿9和搖桿17，可以實質(zhì)上設置在垂直于機動車行進方向12的平面上，從而，瓦特連桿8在行進方向12上特別地緊湊。如圖2A所示，在該情況下，左側牽引臂3的鉸接支架10相比于右側牽引臂13的對應支架10在牽引臂3上設置為更低，即，更接近路面20。這例如可以通過牽引臂3上沿路面20方向的對應曲線實現(xiàn)，其中，鉸接支架10至少在連接點區(qū)域以所述曲線結合。另外，在連接點區(qū)域中的牽引臂3上，與牽引臂3連接或與其形成一體并且其中結合了鉸接支架10的凸緣可以沿路面20的方向延伸。顯然，牽引臂3和/或牽引臂13也可以在車輛垂直軸方向上設置足夠尺寸，以便允許瓦特連桿8或桿9以所述方式連接。圖4以透視示意圖描述圖2A和2B示出的并在該背景下詳細描述的限于重要組件的根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)11的第二實施例示例。圖3A和3B描述了根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)21的第三實施例示例的兩幅不同視圖，其中，圖3A示出了車輪懸掛系統(tǒng)21的后視圖，圖3B示出了車輪懸掛系統(tǒng)21的俯視圖。 圖3A和3B所不的車輪懸掛系統(tǒng)21本質(zhì)上不同于圖2A和2B所不的車輪懸掛系統(tǒng)11之處在于瓦特連桿8具有不同設置。在圖3A和3B所示的第三實施例示例中，瓦特連桿8的搖桿17的旋轉軸19平行于車輛垂直軸延伸，如圖3A中顯而易見的。因此，包括桿9和搖桿17的瓦特連桿8可以實質(zhì)上設置于平行路面20的平面中，僅需要用于瓦特連桿8的小的垂直結構間隙。因此，在根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)21中，瓦特連桿8的安裝實質(zhì)上不受機動車中可用的結構間隙的限制，例如，可以有優(yōu)勢地用于機動車具有低的離地間隙的情況下。如圖3B所示，在所示第三實施例示例中，左側牽引臂3的鉸接支架10相比于右側牽引臂13的對應鉸接支架10，設置為在行進方向12上稍靠牽引臂3后方。特別地，在圖3A和3B所示的實施例示例中，左側牽引臂3的支架10設置在連接的車輪16的車輪軸18的后方，而右側牽引臂13上的鉸接支架10僅僅作為示例設置在右側車輪16的車輪軸18的前方。優(yōu)選地，在該實施例示例中，左側牽引臂3和右側牽引臂13上的支架10都可以設置在連接的車輪16的車輪軸18的后方，其中，左側牽引臂3的鉸接支架10相比于右側牽引臂13的對應鉸接支架10，設置為在行進方向12上稍更靠牽引臂3后方。圖5以透視示意圖描述圖3A和3B示出的并在該背景下詳細描述的限于重要組件的根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)21的第三實施例示例，其中，鉸接支架10都設置在車輪軸18的后方。根據(jù)本發(fā)明的上述車輪懸掛系統(tǒng)，不限于此處公開的實施例，還包括以相同方式作用的其他實施例。顯而易見地，瓦特連桿8的設置也是可以想到的，并且包含于本發(fā)明中，其是如第二和第三實施例示例所示設置的鏡像。在優(yōu)選設計中，根據(jù)本發(fā)明的車輪懸掛系統(tǒng)用于非轉向車輪的機動車中，包括具有樞轉安裝在機動車車身上的兩個車輪支承牽引臂和將牽引臂連接在一起的橫向組件的扭梁軸，以及同樣將牽引臂連接在一起的瓦特連桿，其中，至少一個鉸接支架，特別是通過球窩接頭或樞軸軸瓦形成的支架，與每一個牽引臂自身結合，用于瓦特連桿的鉸接連接。
權利要求
1.用于機動車的非轉向車輪(16)的車輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，具有扭梁軸，該扭梁軸包括樞轉安裝于機動車車身(15)上的兩個車輪支承牽引臂(3，13)和將牽引臂(3，13)連接在一起的橫向組件(6),以及同樣將牽引臂(3,13)連接在一起的瓦特連桿(8),其中，至少一個鉸接支架(10)結合至每一個牽引臂(3,13)自身,用于瓦特連桿(8)的鉸接連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的車輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述鉸接支架(10)由球窩接頭或由樞軸軸瓦形成。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的車輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述瓦特連桿(8)包括兩個桿(9)和可旋轉地安裝于機動車車身(15)上的搖臂(17)，所述桿(9)在每種情況下以其靠近牽引臂的一端連接至所述牽引臂(3，13)對應的支架(10)上，并且通過搖臂(17)將其遠離所述牽引臂(3，13)的一端連接在一起。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述搖臂(17)的旋轉軸(19)平行于車輛縱軸延伸。
5.根據(jù)權利要求3所述的車輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述搖臂(17)的旋轉軸(19)平行于車輛垂直軸延伸。
全文摘要
本發(fā)明為具有附加瓦特連桿的扭梁軸，涉及用于機動車的非轉向車輪(16)的車輪懸掛系統(tǒng)，其具有扭梁軸，該扭梁軸包括樞轉安裝于機動車車身(15)上的兩個車輪支承牽引臂(3,13)和將牽引臂(3,13)連接在一起的橫向組件(6)，以及同樣將牽引臂(3，13)連接在一起的瓦特連桿(8)，其中，至少一個鉸接支架(10)結合至每一個牽引臂(3，13)自身，用于瓦特連桿(8)的鉸接連接。
文檔編號B60G21/05GK102806820SQ20121017651
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2011年6月1日
發(fā)明者保羅·贊德伯爾根, 安德列斯·卡利茨, 西奧·屈佩爾斯 申請人:福特全球技術公司