CN102198781A - 活动式后轮悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种活动式后轮悬架(1)，其具有下横向控制臂(2)和车轮支架(3)。该后轮悬架(1)具有以下特征：可变长度的执行元件(19)设置在下横向控制臂(2)上，其一端固定在下横向控制臂(2)上，另一端固定在车轮支架(3)上，通过执行元件(19)制止车轮支架(3)绕Y轴的转动，通过执行元件(19)长度的相应改变，在车轮支架(3)产生转向角或前束调整。

Description

活动式后轮悬架
技术领域
本发明涉及一种具体用于汽车的后轮悬架，其包含车轮支架和下横向控制臂。
背景技术
传统的后轮悬架，或者整体式连杆悬架，虽然可能还有其他组件，但最好由三个控制臂布置组成，即下横向控制臂、上横向控制臂和前束连杆。下横向控制臂可以通过两个内部联接件与副车架或车身相连，并通过两个外部联接件与车轮支架相连。此处的“内部”和“外部”是相对于车辆纵轴而言，内部联接点比外部联接点距车辆纵轴更近。由于这四个联接点的位置，前束的自由度受到限制。为了在保持转向主销后倾角特性的情况下进行前束调整，这种类型的后轮悬架或后轮桥需要两个车轮支架联接件中的一个是自由的，这可以通过整体式连杆或通过适当的固定件来实现。但是，为达到这个目的，需要额外地对前束连杆进行动态优化，以使当车轮运转和受侧向和纵向力作用时仍能获得正确或理想的车轮定位。
例如，德国第DE 10 2007 024 755A1号专利公开了一种后轮悬架，该后轮悬架具有上横向控制臂、下横向控制臂、整体式连杆和前束连杆，能调整由控制臂导向的车轮外倾角和车轮前束角。该专利的上横向控制臂为具有执行元件的活动式上横向控制臂的形式。上横向控制臂可以分成两部分，执行元件安装在这两部分之间。此外，根据德国第DE 10 2007 024 755A1号专利，可以在控制臂的基点提供调整装置，执行元件被安装在上横向控制臂的附件和后桥支架之间并被集成到后桥支架中。另外，根据德国第DE 10 2007 024 755A1号专利，前束控制臂也可以有执行元件，执行元件也可以被安装在前束控制臂的两部分之间，或者，为对基点进行调整，执行元件也可被安装在车身侧前束控制臂的固定点。据称通过车轮上两个活动式控制臂(上横向控制臂和前束控制臂)的组合，可以在允许的调整限度内自由地组合选定的一组活动设定的主销后倾角和一组活动设定的前束角。
如果下横向控制臂具有例如H形结构(或正方形结构)，并且下横向控制臂通过两个紧固件或附件在内侧端与副车架或车身相连，同时在外侧端与车轮支架相连，则后轮的前束设定不能改变。这可能造成与汽车的稳定性相关的很多问题，或在颠簸、侧倾或刹车时造成后驱动桥不想要的自行转向。为此，开发出了多种结构的整体式连杆车桥(基于H形臂的研制)，附加的整体式连杆或与整体式连杆具有相同的功能特种固定件被应用。整体式连杆或特种固定件具有如下功能：它能使车轮支架绕Z轴转动(前束设定或调整)同时制止上述车轮支架绕Y轴的转动。但是，所有这些结构的共同点是都需要额外的前束控制臂，以达到控制车轮支架绕Z轴转动的目的(前束设定或调整)。
因此，公知的是具有诸如前束控制臂和整体式连杆等附加组件的后轮悬架。但是，所需的部件或组件-前束控制臂和整体式连杆使后轮悬架承受额外的重量并需要非常受限的额外的安装空间。
发明内容
因此，本发明的目的是以一种简单的方式改进背景技术中所提的后轮悬架，使后轮悬架的重量和对安装空间的要求降低。
上述目的根据本发明通过具有权利要求1所述特征的后轮悬架实现，长度可变的执行元件设置在下横向控制臂上，它的一端连接下横向控制臂，另一端连接车轮支架，这样，通过执行元件就可以制止车轮支架绕Y轴的转动，并且通过执行元件长度的相应改变在车轮支架产生转向角或前束的调整。
如前针对公知技术所述，具有整体式连杆的车桥的已知实施方式具有一个共同的特征：为控制车轮支架绕Z轴的旋转，需要额外的前束控制臂(前束设定或调整)。
为此，本发明中执行元件被安装在下横向控制臂上，同时与车轮支架相连，这样，可以产生不同长度的联接点，这可以使车轮转向或调节前束。有利的是，可以用执行元件替换原来的前束控制臂和原来的整体式连杆。换言之，执行元件取代了前束控制臂和整体式连杆的功能，而车轮支架仍通过一个单一的外部联接点连接到上横向控制臂(车轮外倾控制臂)和下活动式横向控制臂上。
执行元件可以有利地集成到下横向控制臂中，因此，下横向控制臂的至少一部分是中空的。因此，执行元件的至少一部分可以安装在下横向控制臂内部，即，执行元件可以在一定程度上被下横向控制臂的外壳容纳，这样可以有利地保护执行元件免受诸如尘土和/或水和/或盐类等的有害影响。
在一个有利的结构中，执行元件具有固定元件和连接到固定元件的调节元件，调节元件可以相对于固定元件移动。在一个优选结构中，固定元件被固定到下横向控制臂上，或固定在下横向控制臂的外壳的内部，同时，可移动的调节元件的活动端或联接端从下横向控制臂凸出，并与车轮支架相连。
在一个更优结构中，例如，执行元件可以采用轴式传动的结构，其杆状部分形成可移动的调节元件。执行元件显然也可以不采用轴式传动的结构。执行元件采用齿条传动装置的结构也是可以的。重要的是，执行元件的组件中的一个与车轮支架相连，而其他组件与下横向控制臂相连，这样，车轮支架与下横向控制臂的联接点与下横向控制臂与副车架或车身的内部联接点之间的距离是可变的，即可以调节。
本发明中下横向控制臂可以采用简单的H-臂结构。
简而言之，利用本发明可以实现一种活动式后车轮悬架，其中，从整体式连杆悬架或车桥、整体式连杆到前束控制臂或活动式前束控制臂都可以被省掉。已经论述，本发明中下横向控制臂通过其内部联接点与副车架或车身相连，它与车轮支架有两个联接点，其中的一个联接点可以在横向方向上通过执行元件变化，以实现前束调节。本发明中前束调节可以以合适的方式电子地实现，适当的控制信号，例如关于汽车稳定状态的信号，以公知的方式产生并传递到集成在下横向控制臂中的执行元件。除了上述已经提到的减少重量和节省空间的优点外，可以预见的是调节性能也提高了，这是因为(转向)执行元件取代了前束控制臂或活动式前束控制臂和整体式连杆，所以协调问题被排除了。由于不使用前束控制臂，后副车架上的负载减少，因此副车架的结构也可以得到改进。显而易见，由于前束控制臂不再存在，其在副车架上的相应的轴承装置也可以被省掉。另外，通过(转向)执行元件的前馈控制，后轮桥可以模拟被动式后轮悬架的特征。
附图说明
图1表示公知技术的后轮悬架。本发明的有利结构将在从属权利要求和附图2的说明中进一步公开。
图2表示本发明的后轮悬架的立体图。
具体实施方式
不同的附图中，相同的部件始终用相同的附图标记表示，所以这些部件通常只描述一次。
图1表示公知技术的后轮悬架，其包含下横向控制臂2和车轮支架3。为清楚起见，后轮悬架1的其他组件，如稳定杆、滑柱和上横向控制臂在图中未表示出。上横向控制臂可以在车轮支架3上与联接点4耦接。
下横向控制臂2采用例如H-臂2的结构，其通过两个内部联接点6、7与副车架(未表示出)或车身(未表示出)相连。内部联接点6设置在下横向控制臂2的上臂8上(在附图平面上)，在与此相反的位置上，整体式连杆9在车轮支架3的区域内与下横向控制臂2相连。臂8延伸至车轮支架3的基部11。从垂直方向上看，整体式连杆9朝着上横向控制臂的止动元件12的方向与车轮支架3的基部11大致平行地延伸。如图中所示可知，整体式连杆9装在适当的轴承中安装在臂8与车轮支架3上。
车轮支架3通过外部轴承单元13与下横向控制臂2相连。轴承单元13把车轮支架3的第一个分支14固定在下横向控制臂2上。前束控制臂17固定在平行的分支16上，并且从平行的分支16沿副车架(未表示出)的方向延伸，分支16与分支14平行。如图1所示，前束控制臂17与副车架(未表示出)或车身的联接由轴承18表示。
显然，如果前束控制臂17和整体式连杆9这两个组件能被替换掉，图1中所示的后轮悬架1的附加组件，即前束控制臂17和整体式连杆9，的重量可以减少。
本发明提供这样的优势，即在减少后车轮悬架1的重量的基础上同时能实现活动式后车轮悬架1。
如图2所示，本发明提供了具有可变长度的执行元件19，其一端固定于下横向控制臂，另一端固定于车轮支架3，这样，通过执行元件19就可以制止车轮支架3绕Y轴的转动，并且，通过执行元件19长度的相应改变，就能在车轮支架3产生转向角或前束的调整。
执行元件19被集成到，也即具体被置入到下横向控制臂2中，最好是其臂8当中。选用的说明图中，臂8被部分剖开，因此可以清晰地看到可变长度的执行元件19如何被安装到下横向控制臂2的壳21或臂8的壳中。如参照图1所述的，臂8可以延伸至车轮支架3的基部11或很接近车轮支架3的位置。
可变长度的执行元件19在本实施例中采用轴式传动结构，其组件22被固定到横向控制臂2上或下横向控制臂2内，组件22是刚性的或相对于下横向控制臂2在纵向方向上是固定的。它的调节元件23通过其活动端24与车轮支架3相连，其相对其它元件可以移动。在本实施例中，活动端24在基部11与平行分支16之间的过渡区域安装在基部11上，或安装到平行分支16上方。本发明可以将原来引导前束控制臂经过下横向控制臂所必需的平行分支16省掉，因为前束控制臂已经不需要被固定在那里了。车轮支架的重量也因此减少。
下横向控制臂3通过联接点6与副车架或车身相连。联接点6到活动端24与车轮支架3的联接点26的距离用双向箭头27表示。可以看出，根据可变长度执行元件19被驱动的方向，点6到点26两点间的距离是可调的。如果相对可动调节元件23缩回，距离便缩短。在另一种情况下，如果相对可动调节元件23伸出，距离便增加。所以，可以以一种简单的方式使前束设定或前束调整适应点13(轴承单元13)与点4之间的转向轴线的所需条件。与选用的附图相反，理论上可以适当设置点4，使点13(轴承单元13)与点4之间的转向轴线垂直，并且在前束调整的同时不造成车轮外倾角的改变。
通过执行元件19或转向执行元件19，原来必须的前束控制臂和整体式连杆可以省掉，因此，从这方面考虑，根据本发明的后轮悬架的重量和对安装空间的要求减少了。
为了激活可变长度的执行元件19，可以使用通过现有技术产生的公知信号，以提高汽车运行时的稳定性。

Claims (6)

1.一种具有下横向控制臂(2)和车轮支架(3)的后轮悬架，其特征在于，可变长度的执行元件(19)，其设置在下横向控制臂(2)上，其一端固定在下横向控制臂(2)上，另一端固定在车轮支架(3)上，通过执行元件(19)制止车轮支架(3)绕Y轴的转动，通过执行元件(19)长度的相应改变，在车轮支架(3)产生转向角或前束调整。
2.根据权利要求1所述的后轮悬架，其特征在于，可变长度的执行元件(19)集成在下横向控制臂(2)中。
3.根据权利要求1或2所述的后轮悬架，其特征在于，可变长度的执行元件(19)集成在下横向控制臂(2)的臂(8)中。
4.根据上述任一权利要求所述的后轮悬架，其特征在于，可变长度的执行元件(19)包含固定元件(22)和可以相对固定元件(22)移动的调节元件(23)，固定元件(22)与下横向控制臂(2)相连，调节元件(23)通过其活动端(24)与车轮支架(3)相连。
5.根据上述任一权利要求所述的后轮悬架，其特征在于，可变长度的执行元件(19)为轴式传动的形式。
6.根据上述任一权利要求所述的后轮悬架，其特征在于，可变长度的执行元件(19)为齿条传动的形式。
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