CN101462475A - 用于汽车后轮的车轮悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于汽车后轮的车轮悬架，其中，在上导杆平面内设置有三个导杆，并且从行驶方向上看，设置一个作为转向横拉杆的前置导杆及相对于垂直的车轮中心横向平面的两侧设置的作为分开的独立导杆的另外两个导杆。在下导杆平面内布置有一个三角形悬挂臂架，该三角形悬挂臂架容纳有彼此间隔开的一个螺旋弹簧或气动弹簧以及一个减振支柱。借助于通过这些导杆形成相应的极点，可形成弹性动力学的或理想的摆动轴线，这些摆动轴线使得在制动力、侧力和负载变换力的影响下实现车轮于前束方向可以以弹性动力学方式进行调节。此外，车轮悬架以这样的方式构造：在车轮负载和驱动力的作用下，于车轮外倾方面实现车轮的弹性动力学调节。

Description

用于汽车后轮的车轮悬架
技术领域
本发明涉及一种用于汽车后轮的车轮悬架。
背景技术
由DE 100 05 407 A1已知一种车轮悬架，该车轮悬架也包括一个下部三角形悬挂臂架(Dreieckslenker)以及一个上部转向横拉杆和另外两个独立导杆(Einzellenker)。由于三角形悬挂臂架侧面靠近独立导杆，因此，该车轮悬架在车辆的有限结构空间中造成一个相对大的空间需求。根据三角形悬挂臂架的位置，还需要独立导杆具有强后掠性(Pfeilung)并与转向横拉杆交叉。在倾卸力
Figure A200810186252D00051
作用于车轮支架时，这种构型可能导致轴承弹性的张力，其在制动力、侧力和驱动力的影响下也可导致对车轮位置变化的影响。特别地，由DE 100 05 407 A1已知一种用于汽车后轮的车轮悬架，该车轮悬架也在一个上平面内包括三个独立导杆，在一个下平面内包括一个三角形悬挂臂架，在该三角形悬挂臂架上还支撑有一个减振支柱或弹性支柱。
发明内容
本发明的任务在于实现一种用于汽车后轮的车轮悬架，通过该车轮悬架可在车辆中获得车轮悬架装置单元的紧凑的、节省空间的结构。此外，还将实现导杆(Lenker)与铰接点在车轮支架侧和车身侧的最佳定位，以避免作用于车轮上的力，例如制动力、侧力和驱动力对行驶性能的消极影响。
根据本发明，该任务这样解决：车轮支架上的三角形悬挂臂架——参照行驶方向——在垂直的车轮中心横向平面后面和水平的车轮中心平面下面铰接在一个轴承中，并且支撑、容纳一个减振支柱以及一个与之间隔开的气动弹簧或钢弹簧。在行驶方向上看，在车轮中心横向平面前面，一个构造成转向横拉杆的独立导杆布置在上导杆平面内，并且垂直的车轮中心横向平面的两侧各设置有一个独立导杆，这些独立导杆从车轮支架至朝向汽车车身的方向以不同的角度发散地定位，并且也构成上导杆平面。因此，以有利的方式实现一种车轮悬架，该车轮悬架以节省空间的排列布置，在作用于车轮的力的影响下具有合适的车轮导向系统。
车轮导向导杆布置在下导杆平面内及上导杆平面内，有助于最优化车轮导向系统，形成合适的极点(Pol)并由此形成相应的理想的和弹性动力学的轴线，这些轴线于前束(Vorspur)方向和/或于车轮外倾(Nachspur)方向对车轮定位有重要的影响。
因此可实现，转向横拉杆在车轮支架上具有铰接点，所述铰接点位于水平的车轮中心横向平面的上面，其中，车轮支架上的两个独立导杆的铰接点位于车轮支架上的转向横拉杆的铰接点上面。两个独立导杆的车身侧的支承点形成在车辆纵向方向上延伸的车身侧的摆动轴线，该摆动轴线在车辆行驶方向上看，相对于垂直的车轮中心纵向平面并且相对于穿过独立导杆的轴承的车轮支架侧的摆动轴线成锐角取向。尤其是转向横拉杆和——参照行驶方向——位于垂直的车轮中心横向平面前面的独立导杆在不同的高度上大致平行地布置，并且具有大致相同的长度，并且车身侧的以及车轮支架侧的铰接点位于几乎平行的竖直的平面内。
两个独立导杆具有一个弹性动力学摆动轴线的第一上极点，所述极点——在行驶方向上看——位于垂直的车轮中心横向平面前面及车轮的轮距外面。三角形悬挂臂架和转向横拉杆于轮距外的车轮支承平面内形成一个弹性动力学的摆动轴线的第二下极点。为了在力的影响下进行适当的车轮定位变化，转向横拉杆的车身侧的轴承和三角形悬挂臂架的车身侧的——在行驶方向上看——前轴承，比独立导杆的车身侧轴承和三角形悬挂臂架的另一个轴承，有更柔软的特性。
车轮悬架的所述导杆以这种方式彼此相互定位，并且具有相对应的轴承特征：通过形成的极点得到理想的或弹性动力学的摆动轴线，这样，使得车轮在制动力和负载变换力的影响下，以弹性动力学的方式于前束方向可调，并且使得车轮在车轮负载和驱动力的影响下，以弹性动力学方式于车轮外倾方向可调。用于在制动力的作用下调节车轮的、于车轮支承平面内的极点，以及用于在负载变换力的作用下调节车轮的极点均位于轮距外面，并且参照行驶方向位于垂直的车轮中心横向平面的前面。
此外，用于在前束在侧力的作用下以弹性动力学方式调节车轮的、在车轮支承平面内的极点由理想的摆动轴线形成，该摆动轴线通过三角形悬挂臂架的车轮支架侧的轴承并且通过上极点延伸，该上极点由前置和后置的独立导杆形成。
通过导杆在上导杆平面和下导杆平面内的互相排列，因此可形成车轮摆动轴线，并且因此也形成相对应的极点，所述摆动轴线和极点可在前束和车轮外倾中适当调节车轮。
总之，本发明的目的以下列1的方案实现，而2-14为具体的实施方式：
1.用于汽车后轮的车轮悬架，所述车轮悬架具有一个车轮支架，所述车轮支架通过四个保持在车轮支架侧和车身侧的导杆来引导，其中，在下导杆平面内布置有一个作为三角形悬挂臂架的独立导杆，并且在上导杆平面内布置有作为分开的导杆的三个独立导杆，并且通过于导杆上方形成极点，车轮在力的作用下于前束或者车轮外倾中可以以弹性动力学方式调节，其特征在于：车轮支架上的所述三角形悬挂臂架——参照行驶方向——在垂直的车轮中心横向平面后面并且在水平的车轮中心平面下面铰接在一个轴承中，并且支撑及容纳减振支柱以及与之间隔开的气动弹簧或者螺旋弹簧，并且——从行驶方向上看——在垂直的车轮中心横向平面前面构造成转向横拉杆的一个独立导杆布置在上导杆平面内，并且垂直的车轮中心横向平面的两侧各布置有一个独立导杆，它们由车轮支架朝向车辆车身以不同的角度发散地定位，并且形成上导杆平面。
2.上述1的车轮悬架，其中：所述转向横拉杆在车轮支架上具有一个铰接点，所述铰接点位于水平的车轮中心平面之上，其中车轮支架上的两个独立导杆的铰接点位于车轮支架上的所述转向横拉杆的铰接点之上。
3.上述1或2的车轮悬架，其中：所述两个独立导杆的车身侧的支承点形成一个车身侧的在车辆纵向方向上延伸的摆动轴线，该摆动轴线从车辆行驶方向上看，相对于垂直的车轮中心纵向平面并且相对于穿过独立导杆的所述铰接点的车轮支架侧的摆动轴线成锐角取向。
4.上述1、2或3所述的车轮悬架，其中：所述转向横拉杆和所述——参照所述行驶方向——位于所述垂直的车轮中心横向平面前面的独立导杆在不同的高度上大致互相平行地布置，并且具有大致相同的长度，并且具有车身侧的以及车轮支架侧的铰接点，所述铰接点位于近似平行的竖直平面内。
5.上述1-4之一的车轮悬架，其中：上导杆平面的从行驶方向上看位于所述垂直的车轮中心横向平面下面的独立导杆以一个约为45°的角度相对于垂直的车轮中心横向平面布置，并且具有一个与在独立导杆下方延伸、并且在高度上间隔开的稳定器臂相同的覆盖分布曲线。
6.上述1-5之一的车轮悬架，其中：所述两个独立导杆形成弹性动力学摆动轴线的第一上极点，所述极点——从行驶方向上看——位于垂直的车轮中心横向平面之前并且位于所述车轮的轮距之外。
7.上述1-6之一的车轮悬架，其中：所述三角形悬挂臂架和所述转向横拉杆形成所述弹性动力学摆动轴线的第二下极点，并且所述摆动轴线具有一个极点，极点相对车轮中心横向平面而言位于所述轮距之外、所述车轮支承平面内。
8.上述1-7之一的车轮悬架，其中：所述转向横拉杆的所述车身侧的轴承(铰接点)和所述三角形悬挂臂架的所述车身侧的——从行驶方向上看——前面的轴承，比所述独立导杆的所述车身侧的轴承和所述三角形悬挂臂架的另一个轴承，具有更柔软的特性。
9.上述1-8之一的车轮悬架，其中：所述车轮悬架的所述导杆以这样的方式彼此相互定位并且具有轴承特征：即产生通过极点形成的轴线，使得所述车轮在制动力、负载变换力的影响下以及在侧力的作用下可以以弹性动力学方式于前束方向调节，并且使得所述车轮在车轮负载和驱动力的影响下可以以弹性动力学方式于车轮外倾方向调节。
10.上述1-9之一的车轮悬架，其中：用于在侧力作用下于前束以弹性动力学方式调节所述车轮的所述车轮支承平面内的所述极点由理想的摆动轴线形成，该摆动轴线通过所述三角形悬挂臂架的所述车轮支架侧的轴承并且通过上极点延伸，所述上极点由所述前置的导杆和所述后置的独立导杆形成。
11.上述1-10之一的车轮悬架，其中：在所述车轮支承平面内构成另一个极点，用于在制动力的作用下调节所述车轮，并在所述摆动轴线上构成所述极点用于在负载变换力的作用下调节所述车轮，并且所述极点位于所述垂直的车轮中心横向平面之前和所述轮距之外。
12.上述1-11之一的车轮悬架，其中：所述前置的独立导杆具有一个凹部，所述凹部由倒圆构成，所述倒圆从车身侧的支承点延伸到直的导杆臂部分，所述导杆臂部分在车轮支架侧安置在铰接点中。
13.上述1-12之一的车轮悬架，其中：用于容纳所述气动弹簧或钢弹簧的所述三角形悬挂臂架具有用于所述弹簧的所述下端部的容纳部。
14.上述1-13之一的车轮悬架，其中：稳定器的吊杆通过螺栓保持在三角形悬挂臂架中，同时该螺栓构造成用于所述减振支柱的轴承螺栓。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面进行详细描述，其中，
图1为车轮悬架的俯视图，该车轮悬架具有一个布置在上导杆平面内的独立导杆和一个布置在下导杆平面内的三角形悬挂臂架，
图2为在行驶方向上从后方看车轮悬架的视图，
图3为逆着行驶方向从前方看车轮悬架的视图，
图4为斜着从后上方看车轮悬架的视图，
图5为具有制动力和负载变化力的弹性动力学摆动轴线的车轮悬架的示意图，以及
图6为具有侧力的弹性动力学摆动轴线的车轮悬架示意图。
具体实施方式
用于汽车后轮2的车轮悬架1在上导杆平面L1中包括三个分开的独立导杆3、4和5，其中，独立导杆3形成一个转向横拉杆。下导杆平面L2由三角形悬挂臂架6形成，该三角形悬挂臂架承载有减振支柱7和与其分开的一个气动弹簧或者螺旋弹簧8。
在下导杆平面L2中，在车轮支架9上的三角形悬挂臂架6——参照行驶方向F——在垂直的车轮中心横向平面x-x的后面及在水平的车轮中心平面z-z的下面铰接在车轮支架侧的轴承10中。三角形悬挂臂架6直接布置在独立导杆3、4和5下面，并且车身侧的轴承11和12位于外置的转向横拉杆3和外置的独立导杆5的内部，或者在空间上由外置的转向横拉杆3和外置的独立导杆5限定。
在垂直的车轮中心横向平面x-x——在行驶方向F上看——之前布置有转向横拉杆3和第一独立导杆4，并且铰接在车轮支架9的轴承的铰接点15、16中及于车身侧铰接在轴承13和17中。上导杆平面L1的另一个独立导杆5——参照行驶方向F——布置在垂直的车轮中心横向平面x-x之后，并且保持在车轮支架9上、轴承18中以及于车身侧在支承点14中。
转向横拉杆3在高度方向上大致在独立导杆4和5之下，并布置有铰接点13和15，并且在高度上看(图2)，后面的独立导杆5设置在转向横拉杆3与中间的独立导杆4之间，并且相对应地也布置有铰接点18和14以及16和17。这两个独立导杆5和4的车身侧的支承点14和17形成纵向延伸的车身侧的摆动轴线S(图1)，摆动轴线S相对于垂直的车轮中心纵向平面y-y成锐角取向。
车轮悬架1的导杆3、4、5和6以这种方式彼此定位并且具有互相匹配的轴承特征：以便能够形成极点P，通过极点得到车轮定位的理想的或弹性动力学的轴线。因此可实现，车轮2在制动力B和负载变换力L的影响下以及在侧力S的作用下可以弹性动力学的方式于前束方向调节，并且车轮在车轮负载和驱动力的影响下可以弹性动力学方式于车轮外倾方向调节。
这两个独立导杆4和5(图5)形成一个上极点Po，并且三角形悬挂臂架6与转向横拉杆3形成一个下极点Pu。在极点Po与Pu之间形成一个弹性动力学摆动轴线S1，其在车轮支承平面内具有一个极点Pb，这样可在制动力B和负载变换力L的影响下，即当制动力B绕Pb作用时以及负载变换力L绕P1作用时，车轮于前束方向调整。该极点为弹性动力学的摆动轴线穿过水平的车轮中心平面z-z的点。这些极点位于轮距之外并且在行驶方向F上看在垂直的车轮中心横向平面x-x之前。
为在侧力S的作用下于前束方向以弹性动力学方式调节车轮2，车轮支承平面内的极点Ps由理想摆动轴线Is形成。摆动轴线延伸通过由独立导杆4和5形成的上极点Po。另一个极点Pu通过三角形悬挂臂架6的车轮支架侧面的轴承10形成。由于在垂直的车轮中心横向平面x-x与车轮支承平面内的极点Ps之间形成的杠杆臂h之故，可在侧力S的作用下于前束方向实现车轮的弹性动力学调节。
后置的独立导杆5布置在稳定器22的稳定器臂20的上方，并且具有与稳定器臂20相同的分布曲线，因此需要更小的结构空间。稳定器22的吊杆(
Figure A200810186252D0011152336QIETU
)21借助于一个螺栓23与三角形悬挂臂架6相连接。螺栓23同时将减振支柱7固定至三角形悬挂臂架6。
独立导杆4具有弧形的凹部24，该凹部由一个倒圆(Ausrundung)构成，并且在导杆4的部分长度上延伸。该倒圆为车辆车身的贯穿纵梁提供了自由空间。
气动弹簧或者钢螺旋弹簧8支撑并保持在三角形悬挂臂架6中及凹槽25内。
转向横拉杆3以及独立导杆5具有相同的长度，并且由此可作为所谓通用件(Gleichteil)制造。当不需要独立导杆4上的凹部24时，三个导杆3、4和5可全部以通用件形式制造。

Claims (14)

1.用于汽车后轮的车轮悬架，所述车轮悬架具有一个车轮支架，所述车轮支架通过四个保持在车轮支架侧和车身侧的导杆来引导，其中，在下导杆平面内布置有一个作为三角形悬挂臂架的独立导杆，并且在上导杆平面内布置有作为分开的导杆的三个独立导杆，并且通过于导杆上方形成极点，车轮在力的作用下于前束或者车轮外倾中可以以弹性动力学方式调节，其特征在于：车轮支架(9)上的所述三角形悬挂臂架(6)——参照行驶方向(F)——在垂直的车轮中心横向平面(x-x)后面并且在水平的车轮中心平面(z-z)下面铰接在一个轴承(10)中，并且支撑及容纳减振支柱(7)以及与之间隔开的气动弹簧或者螺旋弹簧(8)，并且——从行驶方向(F)上看——在垂直的车轮中心横向平面(x-x)前面构造成转向横拉杆的一个独立导杆(3)布置在上导杆平面(L1)内，并且垂直的车轮中心横向平面(x-x)的两侧各布置有一个独立导杆(4和5)，它们由车轮支架(9)朝向车辆车身以不同的角度发散地定位，并且形成上导杆平面。
2.根据权利要求1所述的车轮悬架，其特征在于：所述转向横拉杆(3)在车轮支架(9)上具有一个铰接点(15)，所述铰接点位于水平的车轮中心平面(z-z)之上，其中车轮支架(9)上的两个独立导杆(4、5)的铰接点(16、18)位于车轮支架(9)上的所述转向横拉杆(3)的铰接点(15)之上。
3.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于：所述两个独立导杆(4、5)的车身侧的支承点(17、14)形成一个车身侧的在车辆纵向方向上延伸的摆动轴线(S)，该摆动轴线从车辆行驶方向(F)上看，相对于垂直的车轮中心纵向平面(y-y)并且相对于穿过独立导杆(4、5)的所述铰接点(16、18)的车轮支架侧的摆动轴线(S2)成锐角取向。
4.根据权利要求1、2或3所述的车轮悬架，其特征在于：所述转向横拉杆(3)和所述——参照所述行驶方向(F)——位于所述垂直的车轮中心横向平面(x-x)前面的独立导杆(4)在不同的高度上大致互相平行地布置，并且具有大致相同的长度，并且具有车身侧的以及车轮支架侧的铰接点(17和13)以及(16和15)，所述铰接点位于近似平行的竖直平面内。
5.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：上导杆平面(L1)的从行驶方向(F)上看位于所述垂直的车轮中心横向平面(x-x)下面的独立导杆(5)以一个约为45°的角度相对于垂直的车轮中心横向平面(x-x)布置，并且具有一个与在独立导杆(5)下方延伸、并且在高度上间隔开的稳定器臂(20)相同的覆盖分布曲线。
6.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：所述两个独立导杆(4、5)形成弹性动力学摆动轴线(S1)的第一上极点(Po)，所述极点——从行驶方向(F)上看——位于垂直的车轮中心横向平面(x-x)之前并且位于所述车轮(2)的轮距之外。
7.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：所述三角形悬挂臂架(6)和所述转向横拉杆(3)形成所述弹性动力学摆动轴线(S1)的第二下极点(Pu)，并且所述摆动轴线(S1)具有一个极点(Pb)，极点(Pb)相对车轮中心横向平面(x-x)而言位于所述轮距之外、所述车轮支承平面内。
8.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：所述转向横拉杆(3)的所述车身侧的轴承(铰接点13)和所述三角形悬挂臂架(6)的所述车身侧的——从行驶方向(F)上看——前面的轴承(10)，比所述独立导杆(4、5)的所述车身侧的轴承(17、14)和所述三角形悬挂臂架(6)的另一个轴承(12)，具有更柔软的特性。
9.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：所述车轮悬架(1)的所述导杆(3、4、5和6)以这样的方式彼此相互定位并且具有轴承特征：即产生通过极点(P)形成的轴线(S1和S2)，使得所述车轮(2)在制动力(B)、负载变换力(L)的影响下以及在侧力(S)的作用下可以以弹性动力学方式于前束方向调节，并且使得所述车轮(2)在车轮负载和驱动力的影响下可以以弹性动力学方式于车轮外倾方向调节。
10.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：用于在侧力(S)作用下于前束以弹性动力学方式调节所述车轮(2)的所述车轮支承平面内的所述极点(Ps)由理想的摆动轴线(Is)形成，该摆动轴线通过所述三角形悬挂臂架(6)的所述车轮支架侧的轴承(10)并且通过上极点(Po)延伸，所述上极点由所述前置的导杆(4)和所述后置的独立导杆(5)形成。
11.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：在所述车轮支承平面内构成另一个极点(Pb)，用于在制动力(B)的作用下调节所述车轮，并在所述摆动轴线(S1)上构成所述极点(P1)用于在负载变换力(L)的作用下调节所述车轮(2)，并且所述极点(P1和Pb)位于所述垂直的车轮中心横向平面(x-x)之前和所述轮距之外。
12.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：所述前置的独立导杆(4)具有一个凹部(24)，所述凹部由倒圆构成，所述倒圆从车身侧的支承点(17)延伸到直的导杆臂部分，所述导杆臂部分在车轮支架侧安置在铰接点(16)中。
13.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：用于容纳所述气动弹簧或钢弹簧(8)的所述三角形悬挂臂架(6)具有用于所述弹簧(8)的所述下端部的容纳部。
14.根据上述权利要求之一的车轮悬架，其特征在于：稳定器(22)的吊杆(21)通过螺栓(23)保持在三角形悬挂臂架(6)中，同时该螺栓构造成用于所述减振支柱(7)的轴承螺栓。
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