CN101203392B - 车轮悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车轮(6)，其中轴座(2)可回转地支承在叉形减震支承(3)上，叉形减震支承(3)又一侧与减震支柱(4)连接和另一侧与横向导臂(5)连接，其中，在横向导臂(5)与叉形减震支承(3)之间存在双重轴承。其优点是，双重轴承的两个轴承可以设计为有不同的刚度，由此可以通过获得的自由度准确地影响轴的转向特性，从而可以在总体上改进汽车的转向特性。由于轴套离转向轴距离较大，所以甚至在与现有技术相比轴套刚度不变时，也能减小当产生侧向力时叉形减震支承可绕其旋转的角度。

Description

车轮悬架
技术领域
本发明涉及一种车轮悬架、尤其汽车前轮悬架，其包括一个轴座，它可以在上部和下部轴承内绕垂直转向轴回转地支承在叉形减震支承上，其中，上部和下部轴承设计在侧向从减震支承基座伸出的叉臂内；该车轮悬架包括一个由弹簧和减振器组成的减震支柱，它将减震支承与汽车车身连接起来以承受汽车荷载；该车轮悬架还包括一个有一条基本上沿汽车纵向延伸的水平轴线的横向导臂，它一侧与车身以及另一侧与减震支承连接。
背景技术
在EP1319533A1中介绍了一种这类车轮悬架。在这里横向导臂与叉形减震支承的连接实现如下：该减震支承有两个从下部叉臂伸出的钳口，一根支承轴在钳口之间延伸。围绕支承轴的轴承孔处于横向导臂的面朝减震支承的端部内。橡胶/塑料轴套处于轴承孔与支承轴之间的环形间隙内，在转弯行驶时产生的侧向力作用在该轴套上。为此轴套有一定的刚度。
当然，在转向时这种轴套必须抑制减震支承绕基本上垂直通过轴套中心延伸的轴线的旋转，因此转向轴按规定保持唯一性。此外在制动和驱动时轴套必须承受横向导臂内的力矩，这一力矩在制动和驱动时通过纵向力经由转向轴到轴套中心的距离产生，在这里不允许绕通过轴套中心基本上垂直的轴线有明显的旋转。此外轴套必须承受横向导臂内作用在车轮悬架上的纵向力。与此同时，轴套必须允许减震支承与减震支柱一起绕通过轴套中心基本上水平地横向于汽车纵向延伸的轴线倾斜，以便在车轮弹性地向前或向后运动时或在弹入或弹出时不会在减震支柱内引起卡死。
发明内容
因此本发明要解决的技术问题是，采取简单措施改善在转向、制动和加速操纵时车轮导向系统和车轮悬架的弹性和缓冲特性。
为解决上述技术问题本发明规定，横向导臂在叉形减震支承上的支承装置由两个间隔距离的轴承组成，它们相对于行驶方向而言处于转向轴的前面和后面并构成双重轴承。
这样做的优点是可以将这两个轴承设计为有不同的刚度，由此可以通过获得的自由度准确地影响轴的转向特性，从而可以在总体上改进汽车的转向特性。由于轴套离转向轴距离较大，所以甚至在与现有技术相比轴套刚度不变时，也能减小当产生侧向力时叉形减震支承可绕其旋转的角度。
按简单的方式，由两个轴承组成的双重轴承可以这样实现，即，令减震支承的下部叉臂有一个结实的延伸段，在延伸段两侧各有所述横向导臂的叉形结构端部的一个钳口。按此实施方式，在横向导臂的钳口内分别构成一个轴承孔，这两个轴承孔支承在从该延伸段伸出的轴颈上。按另一种优选的实施方式，叉形减震支承的下部叉臂或基座由两个相对置地彼此间隔距离的区段组成，其中横向导臂的结构紧凑的端部伸入到由这两个区段构成的空隙内，其中，在减震支承的这些区段内设轴承孔以及在横向导臂的端部设两个侧向伸出支承在轴承孔内的轴颈。在这里这两个轴颈由一个连续的销子构成。
因为双重轴承可以沿支承轴运动，所以为了避免损坏，在横向导臂上与在减震支承上的相对置的表面之间，分别有一个沿支承轴径向并具有恰当轮廓形状的挡盘。这些挡盘或设计为单个构件或设计为减震支承或横向导臂的集成组成部分。
在这种情况下轴套有附加地从轴承孔伸出的、沿径向向外指的凸缘，它们支靠在挡盘上并起橡胶缓冲器的作用。
轴套设计为有大的横向刚度和与横向垂直的、亦即沿垂直方向小的刚度。
构成双重轴承的这两个轴套优选地设计为旋转轴承。
轴座在叉形减震支承上的支承装置，如上面已说明的那样，有一个上部轴承和一个下部轴承，其中，上部轴承优选地由滚珠组成，它装在叉形减震支承的上部叉臂内的一个轴承座中，以及下部轴承设计为旋转轴承。这种结构可以比较容易装配。
因为车轮悬架有惯性运动，所以转向轴沿行驶方向向后倾斜。可以自由调整转向轴相对于减震支柱的定向和减震支柱相对于车身的定向以及转向参数可以独立于弹入和弹出机构的参数调整，一般认为是本类型转向轴的优点。
横向导臂通过它支承在叉形减震支承上的双重轴承，优选地在轴座的下部轴承的更下方处于减震支承上。但也可以设想特别紧凑的方案，其中双重轴承在轴座的两个轴承之间处于减震支承上。
附图说明
下面应借助两种实施例详细说明本发明。其中：
图1表示车轮悬架沿行驶方向看的后视立体图；
图2表示观察轴座的车轮悬架的侧视图；
图3表示横向导臂在轴座上的支承装置的剖面详图；
图4表示车轮悬架在横向于汽车纵轴线平面内的局部剖视图；
图5表示车轮悬架的第二种实施方式的透视图；
图6表示具有第一种形式的双重轴承的车轮悬架示意图；以及
图7表示具有第二种形式的双重轴承的车轮悬架示意图。
具体实施方式
首先参见图1。车轮悬架1由轴座2、叉形减震支承3、减震支柱4和横向导臂5组成。轴座2用于容纳一根终止在轮缘7内的轮轴6，轮辋用螺钉固定在轮缘7上。此外轴座2有转向器臂8，其与转向器传动机构连接。叉形减震支承3在其上端有一个上部叉臂和一个用于轴座2的上部轴承10，以及在其下端有一个下部叉臂和一个在图中被遮挡的下部轴承11。叉形减震支承3的基座由两个弧形段组成，在它们之间留出一个孔口，车轮轴承的驱动轴穿过它延伸。
在叉形减震支承3的上端连接减震支柱4，它基本上由减振器15和一个用于在这里没有详细示出的弹簧的底座16组成。减震支柱4的上端按已知的方式与汽车车身连接，在这里弹簧支承在车身上并因而将汽车荷载传给车轮悬架。减震支柱4在车身上的上部固定设计为，使减震支柱4能方便地沿所有的方向倾斜。
图2表示侧视图，其中相同的构件采用与图1中同样的附图标记。由图2尤其可以看出，如也已经在图1中表示的那样，横向导臂5在车身一侧的端部要宽得多并在那里有两个轴承，横向导臂通过它们固定在车身上或车身框架上的两个旋转轴承内，旋转轴承的轴沿汽车纵向延伸。其中一个轴承沿横向看直接处于轴座的后面，而另一个轴承沿行驶方向看在那一个轴承的后面。
图3表示双重轴承19，横向导臂5通过它支承在叉形减震支承3上。为此横向导臂5有一个实心的延伸段20，在延伸段两侧各有叉形结构的下部叉臂的一个钳口21、22。在钳口21、22内分别构成一个轴承孔，它们各有一个轴套23、24。支承轴25延伸通过所述延伸段20，轴套23、24处于支承轴从延伸段两侧伸出的轴颈上。
在延伸段20与轴承孔之间各有一个挡盘26、27，在这里轴套23、24有一个面朝延伸段20沿径向向外伸的凸缘28，它贴靠在挡盘26、27上。由图6可以看到这种结构的示意图。
图4表示车轮悬架的横截面。可以看出，上部轴承10由滚珠30组成，它装在减震支承3的上部叉臂内的一个轴承座31中，而下部轴承11涉及一种垂直定向的旋转轴承。原则上也可以装入其他类型的轴承：例如可以用双排径向止推滚珠轴承取代上部球窝关节，以及下部旋转轴承可以用单排球面滚柱轴承或用简单的滑套代替。由这两个轴承10、11确定的转向轴32略向内倾斜地延伸。
双重轴承19相对于下部轴承11略靠下并向内错移。若制动盘在轮辋内部的位置允许以及在转向轮回转时允许接近，则上部和下部轴承10、11还可以进一步分隔地设置并将双重轴承19沿垂直方向看设在它们之间。图5用透视图表示了这种方案，图6又示意性地重现了这种方案。
图7示意性表示双重轴承19的略有不同的布局。按这种设计横向导臂5的面朝双重轴承的端部分叉并构成两个钳口21、22，减震支承3的下部叉臂在它们之间延伸。在钳口内构成轴承孔。从下部叉臂侧向伸出两个伸入到轴承孔内的轴颈，并因而构成双重轴承19的支承轴25。
为了辨认车轮悬架的构件，在图5、6和7中相同的部分采用了同样的附图标记。
附图标记清单
1           车轮悬架
2           轴座
3           叉形减震支承
4           减震支柱
5           横向导臂
6           轮轴
7           轮缘
8           转向器臂
10          上部轴承
11          下部轴承
15          减振器
16          底座
19          双重轴承
20          延伸段
21、22      钳口
23          轴套
24          轴套
25          支承轴
26、27      挡盘
28          凸缘
30          滚珠
31          轴承座
32          转向轴

Claims (11)

1.一种车轮悬架，其包括一个轴座，它可以在上部和下部轴承内绕垂直转向轴回转地支承在叉形减震支承上，其中，所述上部和下部轴承设计在侧向从所述叉形减震支承的基座伸出的叉臂内；该车轮悬架包括一个由弹簧和减振器组成的减震支柱，该减震支柱将所述叉形减震支承与汽车车身连接起来以承受汽车荷载；该车轮悬架还包括一横向导臂，该横向导臂在车身侧用一沿汽车纵向延伸的水平轴线与车身以及在另一侧用另一沿汽车纵向延伸的水平轴线与所述叉形减震支承连接，其中，所述横向导臂在车身侧的端部有两个另外的轴承，这两个另外的轴承限定出车身侧的所述水平轴线，所述叉形减震支承(3)的下部叉臂有两个相对置地间隔距离的钳口，其特征为：所述横向导臂(5)在所述叉形减震支承(3)上的支承装置由两个隔开距离的轴承组成，这两个轴承分别相对于行驶方向而言处于所述转向轴(32)的前面和后面并构成双重轴承(19)，所述横向导臂(5)的外端处于所述钳口之间，其中，在所述钳口内分别构成一个轴承孔，该轴承孔借助轴套(23、24)支承在一个两侧从该横向导臂(5)的端部伸出的轴颈上。
2.按照权利要求1所述的车轮悬架，其特征为，所述叉形减震支承(3)的下部叉臂有一个延伸段(20)，在该延伸段两侧各有所述横向导臂(5)的叉形结构端部的一个所述钳口(21、22)。
3.按照权利要求2所述的车轮悬架，其特征为，在两个所述轴承孔与所述延伸段(20)之间各有一个挡盘(26、27)。
4.按照权利要求3所述的车轮悬架，其特征为，所述轴套(23、24)具有附加地从所述轴承孔伸出的、沿径向向外指的凸缘(28)，它们支靠在所述挡盘(26、27)上并起橡胶缓冲器的作用。
5.按照权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征为，所述轴套(23、24)具有大的横向刚度和在与所述横向垂直的方向具有小的刚度。
6.按照权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征为，这两个构成两个隔开距离的轴承并因此构成双重轴承的所述轴套(23、24)设计为转盘轴承。
7.按照权利要求1所述的车轮悬架，其特征为，所述轴座(2)与叉形减震支承(3)的连接装置有所述上部和下部轴承(10、11)，其中，所述上部轴承(10)由滚珠(30)组成，它装在所述叉形减震支承(3)的上部叉臂内的一个轴承座(31)中以及所述下部轴承(11)设计为旋转轴承。
8.按照权利要求7所述的车轮悬架，其特征为，所述转向轴(32)沿行驶方向向后倾斜。
9.按照权利要求8所述的车轮悬架，其特征为，所述转向轴(32)向内倾斜以及平行于减震支柱(4)地定向。
10.按照权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征为，所述双重轴承(19)在所述轴座(2)的所述下部轴承(11)的下方处于所述叉形减震支承(3)上，在所述双重轴承(19)中，所述横向导臂(5)固定在所述叉形减震支承(3)上。
11.按照权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征为，所述双重轴承(19)在所述轴座(2)的所述上部和下部轴承(10、11)之间处于叉形减震支承(3)上。
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