CN102245408A - 用于车辆的单斜臂式车桥 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于车辆的单斜臂式车桥，该单斜臂式车桥对于车桥的每个车轮(4)而言具有绕垂直轴线柔性的单斜臂(1)，该单斜臂通过至少一个轴承(2、3)支承在车身或副车架上，其中，该车桥的每个车轮(4)通过至少一个车轮轴承(5)与相应的柔性的单斜臂(4)连接，由此，该柔性的单斜臂(1)承担唯一的车轮引导。

Description

用于车辆的单斜臂式车桥
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的单斜臂式车桥。
背景技术
由现有技术公知用于车辆的单斜臂式车桥。在该车桥中，车轮托架整合到刚性的单斜臂中，该单斜臂通常再通过两个橡胶轴承而可转动地支承在车身或副车架上，其中，该车桥的车轮至少通过车轮轴承支承在单斜臂上。通过人字形角或屋顶形角，前束分布或外倾分布通过弹簧行程来调节。除了充当唯一的车轮引导元件的单斜臂之外，每个车轮的单斜臂车桥还拥有通常实施为螺旋弹簧的车身弹簧和各自固着在单斜臂上的减震器。该单斜臂也可以固着在表现为用于车辆车身或用于车辆底盘的连接分段的副车架上。
例如从EP 0754575 B1得知一种用于将车辆车轮与车辆车身相连接的单斜臂式悬架，其中，该悬架具有用于可转动地支撑车轮的车轮托架，用于在与车身相关地向下延伸的方向上预紧车轮托架的弹簧机构以及用于控制车轮托架与车辆车身相关的运动的关节机构装置，其中，该关节机构装置具有带有向内指向的端部和与车轮托架连接的外端部的第一控制臂，该向内指向的端部与车辆车身的用于围绕着一般的水平转动轴线转动的部件连接，其中，该第一控制臂与车辆车身相关地从向内指向的端部朝着向外指向的端部向后并且向外地延伸。
公知的单斜臂式悬架包括带有第二控制臂的连接机构，该第二控制臂带有与车辆车身的用于围绕着一般的水平轴线旋转的部件连接的第一端部和与轮托架连接的第二端部，其中，该车轮托架可以围绕着基本上垂直的轴线与第一控制臂相关地转动，并且其中，该连接机构包含其它连接机构，该连接机构在如下部位上与车辆车身的部件连接，即，该部位与第二控制臂与车辆车身连接的部位相关地位于外面，并且位于在第一控制臂与车辆车身的连接部位和第二控制臂与车辆车身的连接部位之间分布的虚拟的线的后面。在这种情况下作如下设置：第一控制臂在一般横向分布的方向上延伸，第二控制臂布置在第一控制臂前面，并且第一和第二控制臂以如下方式交接，即，使延伸穿过第一和第二控制臂与车轮托架和车辆车身的连接部位的虚拟线在处在车轮的中点之外且处在车轮的转动轴线后面的点上相交，从而使得其它连接机构倾向于引起车轮托架与车辆车身相关地围绕着基本上垂直的轴线转动，作为对于车轮垂直运动的相应。在这种情况下，优选通过第二控制臂将其它的连接机构与车轮托架连接。
另外，由EP 1288028 A2公知一种带有至少两个自由度的单斜臂式车桥的单轮悬架，该单轮悬架具有至少两个柔性的控制臂，这些柔性的控制臂与相应的车轮托架和车身连接，其中，视该控制臂情况而定地通过该控制臂柔性的构造方式和几何形状来实现单轮悬架围绕着带有预定方向的轴线的第三种自由度，其中，该轴线由两个控制臂平面相交得到。
从EP 1831037 A1得知一种用于车辆的弹簧车桥，该弹簧车桥包括用于每个车轮的、与车辆车身连接并且实现了车轮弹簧行程的控制臂以及横向布置的扭转元件，其中，该扭转元件的每个端部与分配给相应车轮的控制臂刚性地连接，以便分别形成车桥的刚性部件，其中，车桥的两个刚性部件通过扭转件来彼此连接，并且车轮托架通过第一和第二控制臂分别与车桥的刚性部件连接。在这种情况下，通过在车轮托架与第一和第二控制臂之间的以及在第一和第二控制臂与车桥的刚性部件之间的铰接连接来限定基本上垂直的车桥。
发明内容
本发明基于以下任务，即，提出一种用于车辆的单斜臂式车桥，与传统的单斜臂相比，通过该单斜臂式车桥的使用避免了在侧向力和制动力下车桥后束。对此，应实现以下效果，即，使车桥的车轮在侧向力和制动力下出现前束，这使得行驶性能从转向不足恢复到中性转向。
该任务通过权利要求1的特征来解决。其它按照本发明的构造方式和优点由从属权利要求给出。
相应地提出一种用于车辆的单斜臂式车桥，代替用于车桥的每个车轮的刚性的控制臂，该单斜臂式车桥具有绕垂直轴线柔性的控制臂，该柔性的控制臂承担车轮的引导。在这种情况下，该柔性的单斜臂通过至少一个优选实施为橡胶轴承的轴承支承在车身或副车架上，其中，该车桥的每个车轮通过至少一个车轮托架与该柔性的单斜臂连接，由此，该柔性的单斜臂承担唯一的车轮引导。在此，车轮可以包括一个单独的轮胎或多个直接并排布置的轮胎，例如双轮胎。
按照本发明，柔性的单斜臂可以尤其有利地实施为板构件或纤维复合构件，因为这种类型的构件可以良好地成形，由此可以非常好地调节刚度。
该柔性的单斜臂具有虚拟的转动点，该转动点在侧向力和制动力下负责使相应的车轮出现前束，由此，以有利的方式避免了车辆的侧向力过大。在侧向力下特别有利的是：该虚拟的转动点在前进方向上处在侧向力导入处之后；另外，该虚拟的转动点在车辆横向方向上处在制动力导入处之外，这在制动力下对收束性(Spur)产生正面影响。
附图说明
下面，借助附图示例性地详细阐释本发明。其中：
图1示出按照本发明的单斜臂式车桥的车轮悬架的示意性俯视图；
图2示出按照本发明的单斜臂式车桥的车轮悬架的示意性后视图；
图3示出图1所示的按照本发明的单斜臂式车桥的车轮悬架的替代模型；
图4示出按照本发明的单斜臂式车桥在侧向力下的收束性变化的示意性视图；
图5示出按照本发明的单斜臂式车桥在制动力下的收束性变化的示意性视图
具体实施方式
按照本发明并且参考图1和图2，代替用于车桥的每个车轮4的刚性控制臂，按照本发明的车桥包括绕垂直轴线柔性的单斜臂1，该单斜臂承担了车轮的引导，并且通过两个优选实施为橡胶轴承的轴承2、3来支承在车身上或副车架上。
如由图1和图2所见，车桥的每个车轮4通过车轮轴承和车轮托架7与每个柔性的单斜臂1连接，由此，该柔性的单斜臂1承担唯一的车轮引导。柔性的单斜臂1的虚拟转动点在图1中示出并且标注为9；此外，在图1和图2中利用附图标记6标注公知的横向稳定器，该横向稳定器尤其可以连接在减震器上、车轮托架7上或如所示出那样连接在柔性的单斜臂1上。在图1中在左侧上通过垂直的箭头简示出前进方向。在图1所示的本发明的构造方式中，柔性的单斜臂1实施成一体式的，该单斜臂的端部彼此贴靠着螺栓拧合。在此，连接螺栓14中的至少一个具有偏心部，该偏心部允许端部彼此相对地沿着双箭头移动，由此，能以简单的方式调节单斜臂1的收束性。
按照图2，按照本发明的车桥为每个车轮悬架包括一个连接在车轮托架7上的弹簧减震单元8，该减震单元用于车身缓冲和车身减震。在此，也可以将该弹簧减震单元9理解成至少一个弹簧和至少一个减震器的分开的布置方式，该弹簧和减震器形成用于车身缓冲或车身减震的功能性单元。按照本发明未示出的实施方式，该弹簧减震单元8也可以固着在柔性的单斜臂1上。然而，为了车身缓冲和车身减震尤其同样可以设置有至少一个横向板簧并且为每个车轮悬架设置至少一个减震器，横向板簧和减震器可以分别与车轮托架7或与柔性的单斜臂1连接。在此，该横向板簧具有有关功能整合的优越性，因为能以简单的方式将车身缓冲件、控制臂和/或横向稳定器统一在横向板簧中。
如图3所示，实施为柔性的单斜臂1特别优选地以联接传动方式由基本上四个在一个平面上形成四边形的分段10、11、12、13形成，这些分段通过联接区域彼此联接。在这种情况下，该单斜臂1通过第一分段11固着在车身或副车架上，其中，该单斜臂1通过第二分段13与车轮4连接。在此，第一分段11和第二分段13通过其它分段10和12彼此连接，其中，联接分段10、11、12、13的并且在此示为关节的柔性单斜臂1的联接区域具有有针对性地引入的刚度，以便制造出单斜臂1的按照本发明的柔性。
在这种情况下，第一分段11通过优选实施为橡胶轴承的轴承固着在车身或副车架上，其中，第二分段13通过至少一个在此未示出的车轮轴承将单斜臂1与车轮4连接。虚拟的转动点9的位置由两条直线的交点来限定，这两条直线分别以穿过其它分段10、12中的一个与第一分段11和第二分段13的两个联接区域的方式延伸。在此，在一定的侧向力或制动力下，由柔性倾斜臂1的结构实施方式产生的虚拟转动点9的位置与柔性单斜臂1的联接区域的刚度一起确定前束变化的值。
与联接分段10、11、12、13的联接区域相同地，分段10、11、12、13本身可以设有有针对性地引入的刚度，以便制造出单斜臂1的按照本发明的柔性。该刚度既可以通过材料产生也可以通过分段10、11、12、13或联接区域的造型产生。在这种情况下，由于所提到的原因，特别良好地适用尤其由板件或纤维复合件构成的分段10、11、12、13。
如图1所示，分段10、11、12、13和联接区域可以形成一体式的单斜臂1，其中，分段10、11、12、13和联接区域是该单斜臂1的单独的区段。因此，不应该仅将单斜臂1的分段10、11、12、13或联接区域理解成单独的构件，尤其是第一分段11或第二分段13可以与一个或两个其它分段10、12以及相应的联接区域形成单斜臂1的一体式的构件。
按照本发明的在侧向力导入处之后和/或在制动力导入处之外的虚拟转动点9的位置在侧向力或制动力下致使相应的车轮4出现前束，由此，以有利的方式避免车辆的侧向力过大，并且在制动力下对收束性产生正面的作用。
在图4中图示出侧向力下的收束性变化。在这种情况下，以Fs标注侧向力并且以Δδ标注收束性变化；在其中实现侧向力导入的车轮支撑点以RAP标注。如图4所示，以如下方式实施柔性的单斜臂1，即，在由垂直箭头简示的前进方向上使虚拟的转动点9处在侧向力导入处之后。沿着前进方向在侧向力导入处和虚拟的转动点9之间的偏移以a标注。
此外，按照本发明，柔性的单斜臂1以如下方式实施，即，在车辆横向方向上使虚拟的转动点9处在制动力导入处之外，也就是处在车轮4的背离单斜臂1的一侧的方向上，这在制动力下对收束性产生正面影响。这借助图5来图示，其中，以FB标注制动力并以Δδ标注收束性变化；制动力导入同样在以RAP标注的车轮支撑点中实现。在图5中以b来标注所述虚拟的转动点9与制动力导入处之间在车辆横向方向上的偏移。
本发明的其它优点在于，实现了平面构造的车桥概念，因为弹簧减震单元8不需要承担车轮的引导，并且如其由长短臂刀锋式(Schwertlenker)车桥或双横臂式车桥所公知的那样，不用考虑上方的控制臂平面。
附图标记列表
1 柔性的单斜臂
2 轴承
3 轴承
4 车轮
5 车轮轴承
6 横向稳定器
7 车轮托架
8 弹簧减震单元
9 虚拟的转动点
10 柔性的单斜臂1的第一分段
11 柔性的单斜臂1的第二分段
12 柔性的单斜臂1的第三分段
13 柔性的单斜臂1的第四分段
14 连接螺栓
RAP 车轮支撑点
Δδ 收束性变化
Fs 侧向力
FB 制动力
a 沿着前进方向在侧向力导入处和虚拟的转动点9之间的偏移
b 虚拟的转动点9与制动力导入处之间在车辆横向方向上的偏移

Claims (11)

1.用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述单斜臂式车桥对于所述车桥的每个车轮(4)而言具有绕垂直轴线柔性的单斜臂(1)，所述单斜臂通过至少一个轴承(2、3)支承在车身或副车架上，其中，所述车桥的每个车轮(4)通过至少一个车轮轴承(5)与相应的柔性的单斜臂(1)连接，由此，所述柔性的单斜臂(1)承担唯一的车轮引导。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述单斜臂(1)由四个形成四边形的并且通过联接区域联接的分段(10、11、12、14)构成，并且所述联接区域配置有有针对性地引入的刚度，其中，第一分段(11)通过至少一个轴承固着在所述车身或副车架上，第二分段(13)至少通过所述车轮轴承(5)与所述车轮(4)连接，并且所述第一和第二分段(11、13)通过另两个分段(10、12)彼此连接。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述分段(10、11、12、13)在一平面上形成四边形。
4.根据权利要求2所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述单斜臂(1)的虚拟转动点(9)在前进方向上处在侧向力导入处之后。
5.根据权利要求2所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述单斜臂(1)的虚拟转动点(9)在车辆横向方向上处在制动力导入处之外。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述单斜臂(1)实施为板构件或纤维复合构件。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，为每个车轮悬架设置有弹簧减震单元(8)。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述弹簧减震单元(8)固着在所述单斜臂(1)上或固着在车轮托架(7)上。
9.根据权利要求1所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，设置有至少一个与所述单斜臂(1)或与车轮托架(7)连接的横向板簧且为每个车轮悬架设置有至少一个与所述柔性的单斜臂(1)或与所述车轮托架(7)连接的减震器。
10.根据权利要求1所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，所述单斜臂(1)实施成一体式的并且所述单斜臂的端部彼此螺栓拧合，其中，连接螺栓(14)中的至少一个配置有偏心部，通过所述偏心部能够调整所述单斜臂(1)的收束性。
11.根据权利要求1所述的用于车辆的单斜臂式车桥，其特征在于，横向稳定器(6)连接在所述单斜臂式车桥的减震器上，连接在所述柔性的单斜臂(1)上或连接在车轮托架(7)上。
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