CN101909970B - 汽车上摆动稳定系统及转向系统的配置单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车上摆动稳定系统及转向系统的配置单元，所述摆动稳定系统具有分体式横向稳定器，摆动稳定系统的传动机构基本上同轴地设置在横向稳定器的两个可彼此相对旋转的半体之间，用于导入稳定力矩的马达设置在该传动机构和横向稳定器的侧面；转向系统除了具有用以使最终作用到可转向车轮上的转向横拉杆臂能基本上沿汽车横向进行移位的转向传动机构之外，还有设置在转向传动机构和通过能移位的转向横拉杆臂所限定的移位轴线的侧面的马达，用于导入支持或引起这种移位的力矩。其中，摆动稳定系统的马达和转向系统的马达沿汽车横向观察大体上是前后相继的。这些马达优选是具有沿汽车横向延伸的且基本上重合的旋转轴线的电动机，它们设置在一个轴支架内，基本上处于其平面中。利用合适的支撑、相应的马达-传动机构单元可用于增强轴支架。

Description

汽车上摆动稳定系统及转向系统的配置单元
技术领域
本发明涉及在双轮辙汽车上的摆动稳定系统及转向系统的配置单元。
背景技术
所述摆动稳定系统具有分体式横向稳定器，其中，摆动稳定系统的传动机构基本上同轴地设置在横向稳定器的两个可彼此相对旋转的半体之间，并且，一个用于导入稳定力矩的马达被设置在该传动机构和横向稳定器的侧面；其中，转向系统除了用以使最终作用到可转向车轮上的转向横拉杆臂能基本上沿着汽车横向进行移位的转向传动机构之外，还具有一个被设置在转向传动机构和通过能移位的转向横拉杆臂所限定的移位轴线的侧面的电动机，用于导入一个支持或引起这种移位的力矩。就技术背景而言，例如可参考DE 102 33 499A1以及DE 10 2006 001 821A1。
除了目前由本申请人在批量生产中所选择的摆动稳定系统的伺服马达与分体式横向稳定器同轴的配置方式之外，还在原理上已知将该伺服马达设置在横向稳定器的旁边的情况。按类似的方式，例如也可以将一个转向助力马达设置在沿汽车横向延伸的齿条的一个齿条转向传动机构上，在该齿条的两端上按已知方式连接着最后作用到可转向车轮上的转向横拉杆臂或转向横拉连杆。在此，从有关马达(其旋转轴线优选是沿汽车横向延伸)至有关传动机构的转矩传递，也就是至分体式横向稳定器“内部”的传动机构的转矩传递，或者说例如至齿条转向传动机构的转矩传递，可以通过一个齿轮传动装置或一个循环的牵引机构传动装置予以实现。
发明内容
在此，现拟提出汽车上的一种如上所述的摆动稳定系统及转向系统的有利配置单元，所述摆动稳定系统具有分体式横向稳定器(＝本发明的目的)。
为此，本发明提供一种在双轮辙汽车上的摆动稳定系统及转向系统的配置单元，所述摆动稳定系统具有分体式横向稳定器，其中，摆动稳定系统的传动机构基本上同轴地设置在横向稳定器的两个可彼此相对旋转的半体之间，并且，一个用于导入稳定力矩的马达被设置在该传动机构和横向稳定器的侧面；其中，转向系统除了用以使最终作用到可转向车轮上的转向横拉杆臂能基本上沿着汽车横向进行移位的转向传动机构之外，还具有一个被设置在所述转向传动机构以及通过能移位的转向横拉杆臂所限定的移位轴线的侧面的马达，用于导入一个支持或引起这种移位的力矩，其特征在于：所述摆动稳定系统的马达和所述转向系统的马达沿汽车横向观察大体上是前后相继的，两个所述马达的旋转轴线沿汽车横向延伸并基本上重合。
上述目的的解决方案的特征在于：沿汽车横向观察，摆动稳定系统的马达和转向系统的马达基本上是前后相继布置的。
本发明提出的配置单元，其特征在于具备最大可能的紧凑性，这就是说，提供使用的自由空间可以按此方式最佳地加以利用。特别有利的是，该整体配置单元在所谓的右置转向盘汽车中(在这种汽车中，将驾驶者的转向意愿从其方向盘至转向传动机构进行传递的转向轴是分布于汽车的右半部)，可以简单地(相对汽车纵轴线)镜像对称于所谓的左置转向盘汽车进行设置。理想的做法是，对于转向系统以及对于摆动稳定系统，甚至可以采用一种结构相同的马达，特别是如若在此涉及电动机的话，它们的旋转轴线优选沿汽车横向延伸，并且基本上重合。
在最好形成一个预装配单元的轴支架内的配置方式，体现出了对汽车组装的许多优点，其中，根据有利的发展设计，所述的各马达或马达-传动机构单元，即通过装配所说马达、有关系统(摆动稳定系统、转向系统)的传动机构和用于将转矩从马达传递至所谓系统传动机构的中间传动机构所形成的单元，可用于增强轴支架，例如即使针对汽车碰撞事故而言，亦是如此，为此设定了至少一种合适的支撑。
附图说明
下面将参照一个优选的实施例对本发明作进一步说明，其中，所附的唯一附图是仰视图，表示从下面(依汽车竖直轴线的方向)向轿车的前部轴支架看过去的视图，带有本发明提出的摆动稳定系统和转向系统的配置单元，以用于图中未示出的汽车前轮。全部加以详细说明的特征都可能是发明要点。
具体实施方式
以附图标记1总体上表示用于轿车(PKW)前桥的一个所谓的轴支架(车桥支架)，该轴支架主要包括两个在汽车两侧依纵向延伸的纵向支梁1a及一个居前的横向支杆1b和一个居后的横向支杆1c，这两个支杆被支撑在两个纵向支梁1a之间。汽车的中心纵轴线用附图标记2表示，汽车的行驶方向以箭头FR表示。在居后的横向支杆1c的后面，对称于纵轴线2还支撑着支座1d，用于居于横向支杆1c和相关纵向支梁1a之间的发动机机架，后者在图中被切去了，因此不是完全看得出来。
有利的设计和发展包括：
所述摆动稳定系统的马达和所述转向系统的马达是设置在一个轴支架内，基本上处于其平面中；
各马达或者由马达之一与所属传动机构形成的马达-传动机构单元分别直接地或间接地被支撑在所述轴支架的一个角点和所述轴支架的一个横向支杆之间；
各马达或者由马达之一与所属传动机构形成的各马达-传动机构单元沿汽车横向观察是彼此相互支撑的。
按原则上已知的方式，在图中未示出的、在前轴支架1外部左右两侧所设置的并经由通用的在图中亦未示出的以及部分地支撑在前轴支架1上的车轮导向机构所导引的车轮之间，配置了一个横向稳定器4，该横向稳定器在左右两侧都经由一个摆动支座3而支撑在所述的车轮导向机构之一上，或者支撑在相关车轮的原则上已知的所谓的回转轴承上。该横向稳定器4是在居中处加以分开(分体)的，因此它是由一个右侧稳定器半体4a和一个左侧稳定器半体4b组成的，这两个稳定器半体如此地经由一个传动机构5a而彼此连接，即，使得这两个在支承位置6中可旋转地被支承于轴支架1上的稳定器半体4a、4b能以它们的在一个共同横轴线4c上延伸的区段彼此相对地围绕该横轴线4c旋转一定角度。因此，可以按原则上已知的方式，对支撑在所述车轮上的汽车结构的摆动起着反作用，在此，相应的转矩，即称之为稳定力矩的转矩和稳定器半体4a、4b借以彼此相对旋转的转矩，被从马达5b引入到所述及的传动机构5a中。至此所说明的分体式横向稳定器4连同传动机构5a和在这里为电动机的马达5b一起共同形成一个所谓的摆动稳定系统5。在此，如图所示，摆动稳定系统5的马达5b被设置在横向稳定器4的横向轴线4c以及传动机构5a的侧面；而且为了将转矩从马达5b传递到传动机构5a中，配置了一个合适的中间传动机构5e，例如其具有齿轮传动装置的形式或具有循环的牵引机构传动装置的形式。这里，在前一句中所用措辞“侧面”的概念并不是意味着马达5b被设置在传动机构5a的侧旁，而是应该表明马达5b的旋转轴线和传动机构5a的输入或输出旋转轴线是不重合的。
由于所述及的车轮涉及的是汽车的前轮，这些前轮可以利用转向系统7进行转向，其中，在此须明确指出的是：摆动稳定系统5及后面简短说明的转向系统7的一种相应的(按本发明的)配置单元，也可以用于一种双轮辙汽车的后轮，也就是说可以配置在汽车的后桥上，如果其后轮至少是稍微可以转向的话。此外，还须指出的是：后面具体对伺服转向系统(助力转向系统)进行说明，该系统具有可导入到转向传动机构中的支持力矩；但本发明也可应用于线控转向系统(steer-by-wire-System)，在该系统中，只有马达驱动的移位力矩被导入。
现在是将(前桥的)转向系统7设计为原则上已知的齿条式转向装置，也就是说配置了一个沿汽车横向延伸的齿条式转向传动机构7a；通过在一个图中未示出的所谓的转向轴上的一个转向轴接点7c，可以将汽车驾驶者所希望的转向角导入到该齿条式转向传动机构中，此外还可通过也是作为电动机设计的马达7b将一个支持力矩导入到该传动机构中。经由所述转向轴导入的转向角和/或经由马达7b导入的支持力矩导致下述结果：图中未示出的在齿条式转向传动机构7a两侧按已知方式铰接到其齿条端部上的转向横拉杆臂或转向横拉连杆通过其齿条铰接点沿汽车横向进行移位，所述转向横拉杆臂或转向横拉连杆以其另一端最后与已述及的相应车轮的回转轴承相连接。转向横拉杆臂的相应的沿汽车横向延伸的所谓移位轴线7d或者在齿条式转向传动机构7a上的转向横拉杆臂铰接点已知是通过齿条式转向传动机构7a的齿条的纵向加以确定的，而且如图所示，转向系统7的马达7b是设置在移位轴线7d的侧面和齿条式转向传动机构7a的侧面，这里，“侧面”一词也可以表示“侧旁”这一概念。为了将转矩从马达7b传递到齿条式转向传动机构7a中，配置了一个合适的中间传动机构7e，例如其具有齿轮传动机构的形式。
在由轴支架1所限定的框架之内，即在由所述两个纵向支梁1a和所述横向支杆1b、1c限定的空间内，以及基本上在由该轴支架1所定义的平面内，如此地沿汽车横向依次相继地设置两个马达5b、7b，即摆动稳定系统5的电动机5b和转向系统7的电动机7b，使得它们的旋转轴线基本上重合，也就是说，它们的旋转轴线基本处在一个沿汽车横向居于一个平行于行驶车道的水平面中垂直于汽车纵轴线2延伸的共同的马达旋转轴线8上。这样就能获得一种特别紧凑的、需占用较少安装空间的配置单元。
齿条式转向传动机构7a承载着配属的马达7b，并分别在端侧经由一个支撑点9被固定在前部轴支架1的左前角区及右前角区上，在此，在附图中只能看见所述支撑点9中的一个，这是因为另一个支撑点，即相对于纵轴线2镜像对称的支撑点，在该视图中处在马达5b的后面。经由两个被配置在齿条式转向传动机构7a的外壳的居中区域内的支撑点10，该转向传动机构7a连同配属的马达7b通过配置在后面横向支杆1c上的凸缘连接孔而支撑在该横向支杆1c上。这样，转向系统7有助于加强轴支架1。按相应的方式(从附图中看不出来)，摆动稳定系统5的马达5b和/或其传动机构5a可以支撑在轴支架1的一个角区和轴支架1的一个横向支杆1b或1c之间。同样地，在附图中未示出，还可能有另一种对两个马达5b和7b的支撑，或者说，是对这两个马达5b、7b和所属的传动机构5a、7a和/或相关中间传动机构5e、7e彼此相互的支撑，从而使得转向系统7(当然所述的转向横拉杆臂除外)和摆动稳定系统5(当然横向稳定器4除外)最终是相靠支撑，因而能提高整个配置单元以及轴支架1的刚性强度，不过，在这一点以及其他细节方面，特别是针对结构设计形式，完全可以做出许多种不同于以上描述的发展设计，而并不脱离本申请要求保护的内容。

Claims (5)

1.在双轮辙汽车上的摆动稳定系统(5)及转向系统(7)的配置单元，所述摆动稳定系统具有分体式横向稳定器(4)，其中，摆动稳定系统(5)的传动机构(5a)基本上同轴地设置在横向稳定器(4)的两个可彼此相对旋转的半体(4a、4b)之间，并且，一个用于导入稳定力矩的马达(5b)被设置在该传动机构(5a)和横向稳定器(4)的侧面；其中，转向系统(7)除了用以使最终作用到可转向车轮上的转向横拉杆臂能基本上沿着汽车横向进行移位的转向传动机构(7a)之外，还具有一个被设置在所述转向传动机构(7a)以及通过能移位的转向横拉杆臂所限定的移位轴线(7d)的侧面的马达(7b)，用于导入一个支持或引起这种移位的力矩，
其特征在于：所述摆动稳定系统(5)的马达(5b)和所述转向系统(7)的马达(7b)沿汽车横向观察大体上是前后相继的，两个所述马达的旋转轴线沿汽车横向延伸并基本上重合。
2.按权利要求1所述的配置单元，其特征在于：所述摆动稳定系统(5)的马达(5b)和所述转向系统(7)的马达(7b)是具有沿汽车横向延伸的并且基本上重合的旋转轴线(8)的电动机。
3.按权利要求1所述的配置单元，其特征在于：所述摆动稳定系统(5)的马达(5b)和所述转向系统(7)的马达(7b)是设置在一个轴支架(1)内，基本上处于其平面中。
4.按权利要求3所述的配置单元，其特征在于：各马达(5b、7b)或者由马达(5b、7b)之一与所属传动机构(5a、7a)形成的马达-传动机构单元分别直接地或间接地被支撑在所述轴支架(1)的一个角点和所述轴支架(1)的一个横向支杆(1b、1c)之间。
5.按权利要求1至4中任一项所述的配置单元，其特征在于：各马达(5b、7b)或者由马达(5b、7b)之一与所属传动机构(5a、7a)形成的各马达-传动机构单元沿汽车横向观察是彼此相互支撑的。
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