專利名稱：扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車懸架，尤其是涉及連接兩車輪起抗側(cè)傾作用(或稱為抗車輪外傾作用)的驅(qū)動(dòng)橋。更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明仍涉及這樣的一種驅(qū)動(dòng)橋，它包括兩個(gè)懸架臂和一橫向構(gòu)件，該懸架臂的一端支承車輪，另一端鉸接在車體上，該橫向構(gòu)件連接兩懸架臂。
已經(jīng)知道幾種這類驅(qū)動(dòng)橋的變形。橫向構(gòu)件有時(shí)沿著懸架臂的聯(lián)軸節(jié)的軸線安裝在車體上，有時(shí)安裝在主軸線和聯(lián)軸節(jié)的軸線的中間位置，有時(shí)安裝在主軸線內(nèi)或稍微高于主軸線，不論安裝橫向構(gòu)件的軸線是否穿過(guò)與主軸線相交的線還是穿過(guò)與聯(lián)軸節(jié)軸線相交的線，這特別取決于想要給與驅(qū)動(dòng)橋的彈性運(yùn)動(dòng)特性。通常在轎車后端采用這種驅(qū)動(dòng)橋。橫向構(gòu)件的位置，即離車體聯(lián)軸節(jié)軸線的距離，決定了車輪外傾和車輪定位的運(yùn)動(dòng)學(xué)，即車輪外傾和車輪定位的變量是側(cè)傾角的函數(shù)。如果初始車輪外傾和車輪錯(cuò)位為0，且臂彼此之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線(即一般是橫向構(gòu)件軸線)在車體聯(lián)軸節(jié)軸線上，那么不會(huì)發(fā)生車輪外傾和車輪定位的運(yùn)動(dòng)變形。因此，橫向構(gòu)件的位置影響車輛的操縱。
這兒不考慮獨(dú)立車輪懸架，往往在它們的前置定位臂變形中的橫向構(gòu)件具有一種理想剛度，即在工作應(yīng)力作用下不變形。這樣的橫向構(gòu)件總是被放置在車體上的臂的聯(lián)軸節(jié)的軸線上，并且該臂可旋轉(zhuǎn)地安裝在橫向構(gòu)件上。這樣的橫向構(gòu)件不具有懸架的抗側(cè)傾性，從而該驅(qū)動(dòng)橋不能被稱為扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋。
本發(fā)明涉及扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋，即，可變形的，從而由于其變形或通常其橫向構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力使所涉及的車輪總成具有抗側(cè)傾特性。那么，作為一個(gè)整體的橫向構(gòu)件在橫向軸經(jīng)歷了它的軸端相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
確定該橫向構(gòu)件尺寸使之十分不易彎曲。而當(dāng)懸架承受由負(fù)荷的交叉轉(zhuǎn)移引起的彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力時(shí)，橫向構(gòu)件有助于保持車輪平面。該應(yīng)力是由于輪胎橫向粘附在道路上引起的，并且其在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)大。換言之，該橫向構(gòu)件有助于防止不必要的車輪外傾的變形或至少有助于嚴(yán)格控制它們，以便它們保持在可接受限度內(nèi)，或以便控制它們或使它們不受損害。如果設(shè)計(jì)橫向構(gòu)件只以正確車輪轉(zhuǎn)向和車輪外傾為目的，那么它具有太高的扭轉(zhuǎn)剛度。這就是為什么通常采用開口截面橫向構(gòu)件處理過(guò)量的扭轉(zhuǎn)剛度的原因。
已知的另一種解決方案使這種橫向構(gòu)件在扭轉(zhuǎn)時(shí)剛度較小，而能維持其高的彎曲強(qiáng)度。如美國(guó)專利4,787,680對(duì)此作了研究。不幸的是，該設(shè)計(jì)只有當(dāng)能獲得足夠空間才能令人滿意，該空間用于安裝橫向構(gòu)件的特定區(qū)域，該橫向構(gòu)件截面可用于減小扭轉(zhuǎn)剛度。實(shí)際上，懸架臂和車體上的接頭的安裝需要與車體尺寸無(wú)關(guān)的橫向空間。因此可供特定區(qū)域的空間比成比例地減小要快得多地減小車輛輪距。
在其它的通常應(yīng)用中，橫向構(gòu)件截面是開口截面，其扭轉(zhuǎn)剛度十分小。但是可以看出，該橫向構(gòu)件與臂的連接帶來(lái)了大量耐久性問(wèn)題。連接區(qū)是一個(gè)高應(yīng)力集中位置，需要加強(qiáng)它，如通過(guò)焊接附加連接板，或增加橫向構(gòu)件端部的慣性。在這種情況下，真正地用于控制側(cè)傾的橫向構(gòu)件的部分減少到大致處于板或附加加強(qiáng)件間的一部分。
這就是為什么常常分別來(lái)處理車輪平面(幾何方面)的控制和車體運(yùn)動(dòng)(機(jī)動(dòng)性方面，與負(fù)荷有關(guān)的車輪間隙)的控制。一個(gè)抗側(cè)傾桿從懸架臂中分離出來(lái)，它引導(dǎo)和控制車輪平面，通常使軸具有側(cè)傾阻力，該阻力被加到來(lái)自于懸架彈簧和來(lái)自于與懸架臂剛性連接的橫向構(gòu)件的阻力。
可以說(shuō)在現(xiàn)有技術(shù)中在獨(dú)立懸架車輪和扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋之間的選擇帶來(lái)一些難以解決的困難。對(duì)所需的扭轉(zhuǎn)和彎曲特性的兼顧是難以掌握的。
如果決定采用帶有扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋的車輪總成而不是獨(dú)立車輪，那么對(duì)該驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足十分矛盾的要求。為了避免太大的車輪轉(zhuǎn)向或在幾個(gè)橫向應(yīng)力時(shí)沿不想要的方向上發(fā)生車輪轉(zhuǎn)向，必須使軸具有足夠的彎曲強(qiáng)度，以實(shí)現(xiàn)較好的保持車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面。但是車輪臂必須能同時(shí)彼此相對(duì)獨(dú)立地回位，而最好能彈性回位到臂與臂相互平行的位置。這就是上述的驅(qū)動(dòng)橋的抗側(cè)傾特性。
在大多數(shù)已知的扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋的解決方案中，在彎曲時(shí)是剛硬的扭轉(zhuǎn)橫向構(gòu)件被剛性地固定在臂上，如通過(guò)焊接，以確保支撐車輪。
對(duì)于小轎車，這種扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)具有足夠的彎曲強(qiáng)度(在集中應(yīng)力下，對(duì)于車體聯(lián)軸節(jié)的軸線與主軸線間長(zhǎng)為250mm的臂，最小彎曲應(yīng)力為45000mN/rad/m)，以及足夠的扭轉(zhuǎn)彈性變形能力(對(duì)于上述長(zhǎng)度的臂阻力處于250和500mN/rad/m之間)，該值只是示意性的并且實(shí)際上取決于車、其重心高度、輪距和設(shè)計(jì)者想要給與車的操作方式。
這些方案十分難于在彎曲強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)剛度之間兼顧和調(diào)節(jié)。實(shí)際上，為了在可允許范圍內(nèi)保持它們，在橫向構(gòu)件和臂之間的支架內(nèi)的應(yīng)力集中不僅要求增加臂長(zhǎng)，從而減小橫向構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力角，而且通過(guò)添加加強(qiáng)件以加強(qiáng)支架的強(qiáng)度。后者人為地增加了截面扭轉(zhuǎn)剛度。
本發(fā)明的目的是更好地協(xié)調(diào)這些沖突的需求，即，使驅(qū)動(dòng)橋具有相當(dāng)大的彎曲強(qiáng)度，同時(shí)它提供一種抗側(cè)傾功能，抗側(cè)傾功能的水平能盡可能地自由調(diào)節(jié)，特別是以便允許在更多類車上使用該驅(qū)動(dòng)橋。尤其是，通過(guò)提供獨(dú)立于由驅(qū)動(dòng)橋的每個(gè)車輪的懸架部件提供的抗側(cè)傾功能的抗側(cè)傾功能，本發(fā)明提出盡可能多地使用一個(gè)抗側(cè)傾桿。
本發(fā)明提供了一種機(jī)動(dòng)車的扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋，所述驅(qū)動(dòng)橋包括兩個(gè)前置定位臂和一個(gè)長(zhǎng)的橫向構(gòu)件，該橫向構(gòu)件具有一個(gè)與橫向平行的的橫向軸線，所述橫向構(gòu)件在它的每一橫側(cè)端有一自由邊緣，所述臂與橫向構(gòu)件的每一端相連，所述的每一臂設(shè)計(jì)成通過(guò)車體上的一個(gè)接頭固定在車體上，以便為每一臂限定一個(gè)將臂連接到車體上的聯(lián)軸節(jié)L1,L2的軸線，所述接頭使所述聯(lián)軸節(jié)的軸線彼此相對(duì)錯(cuò)位，每一所述臂設(shè)計(jì)成支承一個(gè)車輪，所述橫向構(gòu)件要有一條臂能在其周圍彼此相對(duì)擺動(dòng)的扭轉(zhuǎn)軸，并且所述的橫向構(gòu)件通過(guò)形成球窩接頭的至少三個(gè)連接裝置在它的橫側(cè)端與每一臂連接并允許所述自由邊緣扭轉(zhuǎn)。
“橫向”這兒指與車寬度平行的方向，即與橫向構(gòu)件大的輪廓尺寸平行的方向。橫向構(gòu)件的軸線與橫向平行。
在本說(shuō)明書中，“扭轉(zhuǎn)軸”指驅(qū)動(dòng)橋的一個(gè)虛擬軸，其大致與橫向構(gòu)件的軸線平行，考慮到車輛側(cè)傾的應(yīng)力或通常地考慮到懸架臂不恒等的應(yīng)力，例如，當(dāng)單獨(dú)一個(gè)車輪沿直線通過(guò)一個(gè)障礙物時(shí)，懸架臂在該軸上有相對(duì)間距?！扒蚋C接頭”指一個(gè)能確保兩部件互鎖的部件，它能使兩部件繞相對(duì)的旋轉(zhuǎn)中心在各個(gè)方向上擺動(dòng)，至少是在相對(duì)較小的擺動(dòng)角內(nèi)擺動(dòng)。已經(jīng)知道兩種主要類型的球窩接頭?！皺C(jī)械球窩接頭”是軸對(duì)稱式，它允許相對(duì)寬的擺動(dòng)角，除了相連接部件間表現(xiàn)的擺動(dòng)度/旋轉(zhuǎn)自由度外沒(méi)有其它擺動(dòng)。尤其是在汽車懸架領(lǐng)域，彈性球窩接頭也是已知的，其形成假接頭，具有無(wú)磨擦特性，相對(duì)于前者，呈現(xiàn)為確定的剛度，這樣，除了所想要的相對(duì)擺動(dòng)，它們使在相對(duì)的位置上某些擺動(dòng)成為可能，該擺動(dòng)取決于所述的剛度，其不是各向同性。也能采用其它的假接頭，如局部變細(xì)以限定鉸接點(diǎn)的細(xì)長(zhǎng)桿。
通過(guò)下述小客車后驅(qū)動(dòng)橋的不同變型和不同工作詳情的說(shuō)明將更好地理解本發(fā)明。這些例子的給出是非限制性的并用附圖加以說(shuō)明，其中

圖1是驅(qū)動(dòng)橋的第一種變型；圖2是橫向構(gòu)件與臂之間一個(gè)連接件的細(xì)部圖；圖3是橫向構(gòu)件與臂之間一個(gè)連接件的一種工作變型的細(xì)部圖；圖4是橫向構(gòu)件與臂之間一個(gè)連接件的一種工作變型的細(xì)部圖；圖5是驅(qū)動(dòng)橋的第二種工作變型；圖6是在橫向構(gòu)件和臂之間連接裝置的安裝圖；圖7是驅(qū)動(dòng)橋的另一種變型示意側(cè)視圖；圖8是橫向構(gòu)件的另一變型圖；圖9A和9B表示了另一橫向構(gòu)件的變型的制造；圖10A和10B表示了本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)橋的扭轉(zhuǎn)變形；以及圖11A和11B表示了現(xiàn)在技術(shù)的驅(qū)動(dòng)橋的扭轉(zhuǎn)變形。
在不同圖中，使用同一標(biāo)記來(lái)指明類似或明顯地完成同一功能的部件。帶有后綴“-x”的標(biāo)記一般指所有實(shí)施例，當(dāng)特指一實(shí)施例時(shí)，可用后綴“-A”或“-B”或“-C”等標(biāo)記表示。
能夠看出后驅(qū)動(dòng)橋1x帶有前置定位臂2，前置定位臂2與橫向構(gòu)件3x相連。每一懸架臂2通過(guò)一形成彈性連接的接頭4與車體相連。本身已公知的接頭為每一臂限定了一個(gè)聯(lián)軸節(jié)L1,L2軸線(即考慮到臂2相對(duì)車體間隙的一個(gè)軸線)。為了允許驅(qū)動(dòng)橋的扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生所要求的變形，接頭必須使聯(lián)軸器L1,L2的軸線錯(cuò)位。彈性接頭是特別合適的。懸架臂2在與車體連接的相反側(cè)支承一軸。設(shè)計(jì)每一軸以安裝一個(gè)車輪5。橫向構(gòu)件3x實(shí)現(xiàn)抗側(cè)傾的功能。
通過(guò)形成球窩接頭的連接裝置6x確保橫向構(gòu)件與每一懸架臂的連接。在圖1中，能夠看出在V形橫向構(gòu)件的每一側(cè)有三個(gè)球窩接頭6，每一球窩接頭處于V形橫向構(gòu)件的端部并且在V形的中心。
由于是球窩接頭，在橫向構(gòu)件端部與臂之間形成一個(gè)自由度。連接部件(彈性件)通過(guò)允許橫向構(gòu)件端部與臂之間的相對(duì)移動(dòng)，起作用來(lái)解決上述應(yīng)力集中問(wèn)題。特別是假定梁由開口斷面組成，連接部件允許截面31B邊緣相對(duì)運(yùn)動(dòng)。相對(duì)通常知道的支架，由球窩接頭控制的扭轉(zhuǎn)有助于大大地提高橫向構(gòu)件與臂的連接件的壽命，而且通常所知的支架需要附加的加強(qiáng)件99(看圖11A和11B所表示現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)橋9)，特別是對(duì)于大大地偏離車體上驅(qū)動(dòng)橋的聯(lián)軸節(jié)的軸線的橫向構(gòu)件。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，球窩接頭6X是無(wú)摩擦式；它們是自由度由彈性件提供的連接部件。這種球窩接頭除了沒(méi)有磨擦力優(yōu)點(diǎn)之外，它還能調(diào)節(jié)彈性件的強(qiáng)度，從而調(diào)節(jié)被連接件相對(duì)移動(dòng)的阻力。圖2和圖3詳細(xì)圖示了兩種變型。在圖2和圖3中，例如能夠看出彈性環(huán)60A,60B(這兒是圓形件)粘附于金屬套筒61A,61B和62A,62B上，例如在硫化彈性環(huán)時(shí)。這些變型的主要區(qū)別在于球窩接頭6A,6B的中心線63A,63B相對(duì)于橫向構(gòu)件3x的軸線的方位不同；球窩接頭6A裝于軸63A上，該軸平行于橫向構(gòu)件3的軸線，而球窩接頭6B裝于軸63B上，該軸與橫向構(gòu)件3的軸線垂直。位置的選擇取決于想要給與的阻力和強(qiáng)度特性，并且它影響輪子轉(zhuǎn)動(dòng)平面的方位，在下面將使你更好地理解這一點(diǎn)。
在圖4中，連接裝置6通過(guò)兩個(gè)螺桿73安裝在橫向構(gòu)件上，該兩個(gè)螺桿通過(guò)套筒70和鎖緊螺母72連接在一起。這樣可以構(gòu)成一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋，在其至少側(cè)的至少一個(gè)連接裝置借助調(diào)節(jié)裝置固定，用于調(diào)節(jié)該臂或在橫向構(gòu)件上的臂的相對(duì)的交叉位置，從而調(diào)節(jié)每一車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)平面方位。用同一方法進(jìn)行調(diào)節(jié)是已知的，例如調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向操縱拉桿。
根據(jù)處于與橫向構(gòu)件軸線垂直的平面內(nèi)的彈性接頭的方向，彈性接頭可以有不同的剛度。例如，在彈性體內(nèi)模制腔就足以達(dá)到要求，對(duì)內(nèi)行來(lái)講可以由許多不同的合適的方式形成腔。
在圖5中，橫向構(gòu)件3B基本上是十字形截面。它在每一側(cè)與臂相連，如通過(guò)三個(gè)球窩接頭6B和一個(gè)球窩接頭6A。這種橫向構(gòu)件，其截面是閉合的，在扭距作用下扭轉(zhuǎn)。當(dāng)首先考慮的是減輕驅(qū)動(dòng)橋重量，且不需要輪子轉(zhuǎn)動(dòng)平面的明顯變形時(shí)，使用這種橫向構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如圖6所示，所述彈性接頭定位成使彈性接頭的軸線以最小的應(yīng)力相對(duì)彼此移動(dòng)，移動(dòng)是沿著在與橫向構(gòu)件軸線垂直的平面內(nèi)連接彈性接頭的直線所指向的方向。如果采用6B這種接頭，它的軸線63B最好沿著圖6所示的點(diǎn)劃線方向。如果采用6A這種接頭，它最好是各向異性的，較小的徑向剛度(徑向是相對(duì)于軸線63A而說(shuō))的方向最好沿著圖6所示的點(diǎn)劃線方向。因此橫向構(gòu)件自由邊緣獲得十分有利的扭曲。
能夠看出橫向構(gòu)件3A,3C,3D,3E和3F基本上是開口斷面，這樣從與其軸垂直的平面看，每一橫向構(gòu)件有一個(gè)切槽，在連接所述橫向構(gòu)件和所述臂時(shí)該切槽要求在它的軸上有一個(gè)預(yù)定方位。相對(duì)于橫向構(gòu)件和臂，橫向構(gòu)件的方位和球窩接頭的相對(duì)位置通過(guò)試湊法來(lái)選擇，以調(diào)節(jié)由于橫向構(gòu)件扭轉(zhuǎn)引起扭曲的車輪外傾的變形(輪子轉(zhuǎn)動(dòng)平面變化)的范圍。
根據(jù)一種可能，對(duì)于明顯地與路面保持垂直的輪胎，考慮車的前后方向，使切槽指向路面，在上部設(shè)置兩個(gè)連接裝置，而在朝向路面并位于后部設(shè)置一個(gè)連接裝置，如圖7所示，這種布置是有利的。
圖8中一開口斷面3E包括幾個(gè)彼此通過(guò)內(nèi)壁32E相連的閉合截面。有利的是通過(guò)拉制鋁來(lái)制造這樣的一種橫向構(gòu)件。在圖9A中，從管31F開始，以一種合適的方法使它變形，弄平它，這樣制造成一個(gè)合適的開口斷面3F。
如果特別想在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面的控制下操作，即控制路面上車輪的外傾，那么橫向構(gòu)件最好偏離連接臂和車體的球窩接頭，尤其是如圖10和11所示。注意，在這種情況下，每一臂2通過(guò)車體上的接頭4與車體連接，它允許所述的連接接頭彼此錯(cuò)位。圖11A和11B表示現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)橋，圖11A是一平面圖，其箭頭指向車前部。根據(jù)橫向構(gòu)件93相對(duì)于連接到車體的軸線94的移動(dòng)，由于車輛側(cè)傾α角引起橫向構(gòu)件93扭轉(zhuǎn)，這引起車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面回旋θ2。但是這從來(lái)都不足以防止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面向該轉(zhuǎn)向的外側(cè)傾斜，在該方向上不利于輪胎工作。圖11B所示車輪95向該轉(zhuǎn)向外側(cè)傾斜。
圖10表示在類似應(yīng)力下本發(fā)明驅(qū)動(dòng)橋的工作圖。對(duì)類型為3E的橫向構(gòu)件，如圖7布置切槽和連接件，以同一側(cè)傾角α能夠獲得較大的回旋θ1，且方向與回旋θ2(如圖11)相反。這使得修正車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面5的位置以使總保持零車輪外傾成為可能。如圖10B所示，甚至可使車輪向轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)傾斜。本發(fā)明使輪胎在一個(gè)更為有利的相對(duì)位置下工作。因此，相對(duì)直接可比較并且是已知現(xiàn)有技術(shù)的扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋，通過(guò)采用開口斷面的橫向構(gòu)件，就能選擇橫向構(gòu)件的方位和連接橫向構(gòu)件與臂的球窩接頭的位置，以增加相對(duì)于與橫向構(gòu)件連接的基準(zhǔn)車架的車輪外傾的變型。
正如已經(jīng)說(shuō)明的，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括一種應(yīng)用，在這種應(yīng)用中主要是想要控制車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面。隨著橫向構(gòu)件離臂連接到車體上的聯(lián)軸節(jié)的軸線越遠(yuǎn)該作用越大(H形扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋)。但是本發(fā)明也對(duì)其它應(yīng)用有意義，例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)橋重量增加時(shí)。橫向構(gòu)件的截面形狀能獲得所需的扭轉(zhuǎn)和彎曲特性，橫向構(gòu)件的設(shè)計(jì)比在支架的通常情況下更容易，不論橫向構(gòu)件采用何種材料。從該觀點(diǎn)看，本發(fā)明也對(duì)于橫向構(gòu)件有意義，無(wú)論其是否偏離(U形扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋，其中的橫向構(gòu)件軸線明顯地與臂連接到車體上的聯(lián)軸節(jié)的軸線重合。)由于允許橫向構(gòu)件的較大扭轉(zhuǎn)但不會(huì)引起支架出問(wèn)題，所以本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它允許臂與臂間的后角較寬。因此，對(duì)于指定的車輪懸架相對(duì)于車體運(yùn)動(dòng)，懸架臂能較短，比在常用的扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋的情況下更短。一般能采用與帶有獨(dú)立車輪和前置定位臂的懸架的相同臂長(zhǎng)。
通過(guò)在橫向構(gòu)件和臂之間的界面上形成至少三個(gè)球窩接頭連接，有利地避免應(yīng)力集中，并且該截面的幾何輪廓的扭曲能被利用，尤其是，提高了該截面的固有扭轉(zhuǎn)剛度，不論其是否是線性的。而彎曲強(qiáng)度只取決于該截面結(jié)構(gòu)；它可以更有利地解除扭力。對(duì)于橫向構(gòu)件，不論其厚度恒定否，是開口或閉合斷面，可以采用管狀截面，通過(guò)該截面的幾何輪廓，其扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲強(qiáng)度可以根據(jù)需要加以控制，而在現(xiàn)有技術(shù)中所述的扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲強(qiáng)度也取決于在支架內(nèi)的加強(qiáng)件的存在。球窩接頭既能是機(jī)械的也能是彈性接頭。它們的位置也能影響車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面的彈性運(yùn)動(dòng)。就彈性接頭來(lái)說(shuō)，能調(diào)節(jié)其剛度以獲得好的非線性作用。
此外，由于采用球窩接頭，在橫向構(gòu)件和臂之間的連接點(diǎn)的彎距消失使應(yīng)力集中大大地減小并且便于使用短臂，從而減少了驅(qū)動(dòng)橋的尺寸和重量。在截面整個(gè)長(zhǎng)度上的應(yīng)力分布也允許采用鋼之外的材料(輕合金，復(fù)合材料等)以更多地減輕總成重量。例如采用拉制鋁，能獲得許多有利的形狀和最優(yōu)的材料分布。開口或閉合截面的固有扭轉(zhuǎn)剛度能通過(guò)選擇材料的截面和長(zhǎng)度特性來(lái)能被改進(jìn)和調(diào)節(jié)。對(duì)于橫向構(gòu)件截面能夠考慮許多不同形狀。已通過(guò)V形、U形、十字形和C形截面圖式了本發(fā)明?？刹捎靡婚]合圓筒體，它相對(duì)產(chǎn)生曲線的平面的空間是薄的。通過(guò)適當(dāng)?shù)倪x擇橫向構(gòu)件和臂之間的一個(gè)或多個(gè)球窩接頭的剛度，也能改進(jìn)和調(diào)節(jié)開口或閉合管形截面的扭轉(zhuǎn)剛度。為了獲得非線性車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面的彈性運(yùn)動(dòng)，球窩接頭剛度可以是非線性的。通過(guò)選擇幾何輪廓、形狀系數(shù)和材料模數(shù)就能獲得非線性的剛度。球窩接頭在開口和閉合管形截面上的安裝位置也影響車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面的彈性運(yùn)動(dòng)，并且為設(shè)計(jì)者提供調(diào)節(jié)軸特性的機(jī)會(huì)。
由于本發(fā)明，作為動(dòng)載應(yīng)力函數(shù)的車輪臂的平面和后者的位置變型能適當(dāng)控制，這樣通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇球窩接頭位置和確定橫向構(gòu)件截面相對(duì)懸架臂的位置，能使后輪平面朝向和/或向該轉(zhuǎn)向的內(nèi)側(cè)傾斜(車輪外傾角)。
本發(fā)明尤其應(yīng)用于轎車的后總成。但它能廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)動(dòng)車，因?yàn)樗璧呐まD(zhuǎn)特性和車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面操作準(zhǔn)確度能被有選擇地或分別地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動(dòng)車的扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋(1)，所述驅(qū)動(dòng)橋(1)包括兩個(gè)前置定位臂(2)和一個(gè)長(zhǎng)的橫向構(gòu)件(3x)，該橫向構(gòu)件具有一個(gè)與橫向平行的的橫向軸線，所述橫向構(gòu)件(3x)在它的每一橫側(cè)端有一自由邊緣(31x)，所述臂(2)與橫向構(gòu)件的每一端相連，所述的每一臂(2)設(shè)計(jì)成通過(guò)車體上的一個(gè)接頭(4)固定在車體上，以便為每一臂限定一個(gè)將臂連接到車體上的聯(lián)軸節(jié)L1,L2的軸線，所述接頭使所述聯(lián)軸節(jié)的軸線彼此相對(duì)錯(cuò)位，每一所述臂(2)設(shè)計(jì)成支承一個(gè)車輪(5)，所述橫向構(gòu)件(3x)要有一條臂(2)能在其周圍彼此相對(duì)擺動(dòng)的扭轉(zhuǎn)軸，并且所述的橫向構(gòu)件(3x)通過(guò)形成球窩接頭(6x)的至少三個(gè)連接裝置在它的橫側(cè)端與每一臂(2)連接并允許所述橫向構(gòu)件的自由邊緣扭轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，所述連接裝置包括機(jī)械球窩接頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，所述連接裝置包括以彈性接頭為基礎(chǔ)的無(wú)磨擦式球窩接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，所述彈性接頭具有可變剛度，其剛度取決于它們?cè)诖怪庇跈M向構(gòu)件軸的平面內(nèi)的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，所述彈性接頭被定位以使它們的軸以最小的應(yīng)力相對(duì)彼此移動(dòng)，移動(dòng)是沿著在與橫向構(gòu)件軸垂直的平面內(nèi)連接彈性接頭的直線所指的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一個(gè)的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，為了調(diào)節(jié)臂在橫向構(gòu)件上相對(duì)的交叉位置，至少一側(cè)上的至少一個(gè)連接裝置由一調(diào)節(jié)裝置固定，以便能調(diào)節(jié)每一車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面的方位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任一個(gè)的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，橫向構(gòu)件基本上是開口截面，這樣從與其軸垂直的平面看，所述的橫向構(gòu)件有一個(gè)切槽，當(dāng)連接所述橫向構(gòu)件和所述臂時(shí)，該切槽要求橫向構(gòu)件在它的軸上有一個(gè)預(yù)定方位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，考慮到車的前后方向、以及朝向路面和車上部的方向，切槽指向路面，兩個(gè)連接裝置位于上部，而一個(gè)連接裝置位于靠近路面并在后部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一個(gè)的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，開口截面(3E)包括幾個(gè)連接在一起的閉合截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一個(gè)的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，開口截面(3F)由一弄平并變形的管子制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的任一個(gè)的驅(qū)動(dòng)橋，其特征在于，橫向構(gòu)件偏離車體上的臂接頭。
全文摘要
機(jī)動(dòng)車的扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)橋包括兩個(gè)前置定位臂和一個(gè)具有與橫向平行的橫向軸的長(zhǎng)橫向構(gòu)件,橫向構(gòu)件在每一橫側(cè)端有一自由邊緣,臂與橫向構(gòu)件每端相連,每一臂通過(guò)車體上的一個(gè)接頭固定在車體上,以便為每一臂限定一個(gè)將臂連接到車體上的聯(lián)軸節(jié)L
文檔編號(hào)F16C3/02GK1235101SQ9910749
公開日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1999年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月22日
發(fā)明者米歇爾·布隆德萊, 菲利普·讓 申請(qǐng)人:米什蘭集團(tuán)總公司