CN102292228B - 稳定器在机动车轮悬架结构上的布置结构 - Google Patents

稳定器在机动车轮悬架结构上的布置结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及设计成两件式的稳定器(44)在机动车轮悬架结构上的布置结构，该稳定器的稳定器部件(43)能分别借助相关的电机/变速器单元(46)彼此同向或反向地转动，其中每个稳定器部件(43)具有一空心筒形的外扭杆(49)，所述外扭杆的变速器侧的端部(45)与变速器输出部(50a)连接，所述外扭杆的背离变速器的端部与一内扭杆(47)传动连接，该内扭杆穿过该空心筒形的外扭杆(49)并从其变速器侧的端部(45)伸出，该内扭杆与一传动杆(41)直接或间接连接，该传动杆铰接在一轮悬架元件(16)上。根据本发明，所述电机/变速器单元的变速器(50)的变速器输出部(50a)沿车辆横向方向(y)设置在调整电机(48)和传动杆(41)之间。

Description

稳定器在机动车轮悬架结构上的布置结构
技术领域
本发明涉及一种稳定器在机动车轮悬架结构上的布置结构。
背景技术
例如DE10126928A1、DE102004002550A1或DE10242552B4公开了两件式稳定器的布置结构，其带有用于控制机动车弹簧刚度和行驶性能的调整装置。其中可以通过反向调整总体呈U形的稳定器的分开的扭杆来降低机动车的侧倾行为或者说转弯倾角，或者是通过同向地调整例如在制动时反作用于俯仰倾角。
由DE102007007214A1已知这种类型的设计成两件式的稳定器。这种稳定器的稳定器部件分别借助一电机/变速器单元来控制和相对转动。每个稳定器部件具有一外空心杆，该空心杆的变速器侧端部与电机/变速器单元的变速器输出部连接。空心杆的距变速器较远的端部与一穿过空心杆并从其变速器侧端部伸出的内实心杆相连接。内实心杆直接或间接地携带一传动杆，该传动杆铰接在一轮悬架元件上。
稳定器部件在主动调整侧倾、俯仰或自转向性能期间承受很大的扭转负荷。这种扭转负荷可以通过加大相应稳定器部件的直径减小。稳定器部件的有效弹簧长度相当于从电机/变速器单元的变速器输出部经过空心杆以及在空心杆中引导的实心杆一直延伸到传动杆的、将调整力矩传递到轮悬架元件上的负载路径的长度。
发明内容
本发明的目的是，提供一种设计成两件式的稳定器在机动车轮悬架结构上的布置结构，其中在稳定器部件中的由变速器引起的扭转应力降低。
根据本发明，这样为每个稳定器部件选择电机/变速器单元以及传动杆的轴向布置结构，使得变速器的变速器输出部沿车辆横向方向设置在调整电机和传动杆之间。这样便使变速器的输出部与变速器的相关输出部设置在调整电机的背向传动杆的一侧的轴向布置结构相比沿稳定器部件的轴向方向更靠近稳定器的传动杆。因此，根据本发明，在不增加稳定器部件沿车辆横向方向的总结构长度的情况下，使得与变速器输出部连接的空心筒形的外扭杆的长度加长。稳定器部件沿车辆横向方向的（总结构长度的）这种增加会引起结构空间问题。在这种（总结构长度增加的）情况下，在车辆中央相互面对的稳定器部件端部必须设计成复杂地相互交错/交叠。
电机/变速器单元可以与稳定器部件的扭转轴线共轴设置。在这种情况下，相应的稳定器部件可以居中地穿过变速器/调整电机单元。
与变速器输出部连接的空心筒形的外扭杆、亦即空心杆在稳定器部件中起第一扭转弹簧的作用，该第一扭转弹簧与回引/反馈的内扭杆串联，该内扭杆在稳定器部件的第二扭转弹簧的作用。为了实现稳定器部件的附加的、有针对性的弹性/易曲性（Nachgiebigkeit），该内扭杆可以以其从空心杆中伸出的端部与另一空心筒形的外部扭杆传动连接，该外部扭杆起第三扭转弹簧的作用。该另一空心筒形的外部扭杆可以作为输出套支承传动杆并又朝向变速器的方向回引。这样便得到一种包括两个内部供内实心杆延伸的空心杆的嵌套结构。
相应的稳定器部件可以在向传动杆过渡的过渡区域中以可转动的方式支承在一支承部位上，该支承部位上设置在车身侧或设置在变速器/调整电机单元上。在这种情况下，在对轮导向元件进行调整操作时作用在稳定器部件上的弯矩大部分可以被支承部位吸收，而电机/变速器单元只被施加扭矩。
如果支承部位直接形成在电机/变速器单元的壳体中，对于结构空间是有利的。这样便可以使变速器输出部、进而使空心筒形的外扭杆的变速器侧端部更靠近传动杆。
为了进一步加大有效弹簧长度，稳定器部件可以沿车辆横向方向朝车轮的方向延长成超出传动杆以外一伸出长度。因此，稳定器部件可以直接靠近车轮上，在这种情况下在确定伸出长度的尺寸时只须考虑车轮必需的自由空间。
为了进一步提高稳定器部件的弹性，附加于和/或替代于上述实施方式，可将传动杆设计成具有规定的弹簧刚度（Federhaerte）的弹性元件而不是刚性元件。传动元件可以优先按照片簧的形式连接在稳定器部件和轮悬架元件之间。
附图说明
下面更详细地说明本发明的实施例。附图中：
图1表示机动车后轮悬架结构的后视图，该轮悬架结构带有一两件式的稳定器和两个机电的调整装置，其中稳定器的扭杆在结构上属于一实心杆；
图2表示根据图1的稳定器布置结构的扭杆连同一共轴取向的调整装置的中央纵剖视图。
具体实施方式
图1粗略地示意性地表示用于机动车后轮12的后轮悬架结构10，该后轮悬架结构10具有引导车轮的控制臂（Lenker），其中在图1中仅举例表示了出下部的梯形控制臂（叉形控制臂）16。梯形控制臂16在车轮侧以可摆动的方式铰接在轮毂托架（不可见）上，而在车身侧以可摆动的方式铰接在辅助框架20上。辅助框架20具有两个侧向支承件20a和两个横向支承件20b，并以未示出的方式通过减振支承结构固定在机动车车身上。图1所示的结构仅略微超出中心平面40。
此外，以已知的方式在下部的梯形控制臂16和机动车车身之间分别设置一缓冲器22和一支承弹簧（未示出）。轮悬架结构10也可以以变型的形式设计成用于机动车前转向车轮的轮悬架结构。
此外，在轮悬架结构10上通过支承部位53以可转动的方式支承一基本呈U形的设计成两件式的稳定器44，该稳定器的基本上沿车辆纵向方向延伸的传动杆41铰接在轮悬架结构10的下部控制臂16上。在运行中，传动杆41可以将调整力fv通过铰接点42传递到下部控制臂16。
在两个附图中仅表示出稳定器44的左侧稳定器部件43，右侧的稳定器部件可以具有相同结构。
设计成两件式的稳定器44对控制臂16的作用可借助两个机电的调整装置46来调整，所述调整装置分别由一电机48和一例如自锁的减速器50组成。
在此，减速器50和电机48分别与稳定器44的基本上横向延伸的稳定器部件43共轴。
大致在竖直的汽车纵向中心平面40中分开的稳定器44的横向延伸的稳定器部件43通过电机/变速器单元46来调整。
稳定器44的每个稳定器部件43在细节方面与图2（未示出的布置结构镜像对称）相应地设计成：
稳定器部件43包括一实心杆47和一在径向外侧的管状的空心杆49。这两个杆47、49由弹簧钢制成，因此是可扭转的。必要时空心杆49可以具有开口的横截面轮廓。
空心杆49的变速器侧的端部45——例如借助一法兰连接结构50a——与减速器50输出部、例如一内齿轮（Hohlrad）51传动连接，并从那里穿过电机48一直延伸到大致车辆中央40。所述空心杆的有效弹簧长度在图2中以l1表示。在远离变速器的端部处，空心杆49通过键齿（Keilverzahnung）44d与实心杆47以不能相对转动的方式连接。
实心杆47在第二有效长度l2上反向地朝向车辆外侧的方向延伸并穿过空心杆49、穿过共轴取向的电机48以及减速器50，该减速器是一所谓的谐波传动变速器（Harmonic-Drive-Getriebe）。
实心杆47以一部段47进一步延伸地、自由地（无接触地）伸出传动杆41的连接部位外，并以另一键齿44d终止，通过所述的另一键齿该实心杆又与一回引的空心轴51传动连接。回引的空心轴51在一第三有效弹簧长度l3上延伸。由此总体上得到一从变速器输出部50a出发、经过空心轴49的有效弹簧长度l1、空心轴51的有效弹簧长度l2以及实心杆47的有效弹簧长度l3一直延伸到传动杆41的载荷路径。
如图所示，空心轴51支承传动杆41，该空心轴在与传动杆邻近处利用形成的轴颈44f并通过一滚针轴承39直接地、可转动地支承在变速器50的壳体部段48a中。
由图1和图2可见，稳定器44或者说其稳定器部件43和电机/变速器单元46设计成共轴的并沿直线取向。
由图1和图2可见，由传动杆41和电机/变速器单元46组成的轴向布置结构设计成，使得变速器50的变速器输出部50a沿车辆横向方向y设置在调整电机48和传动杆41之间。这样便使空心杆49的变速器侧端部45尽可能地向传动杆41靠近。因此，在传动杆41和空心杆49在变速器侧端部45之间的轴向距离a减小到最小的结构长度，在该结构长度中仅为支承部位53留出结构空间。因此，相应地加长了空心杆49的有效弹簧长度l1，由此整体上提高了稳定器部件43的弹性并降低了其扭转负荷。
如图1另外所示，稳定器部件43沿车辆横向方向y伸出传动杆支承结构外一伸出长度b。稳定器部件43的伸出长度b的尺寸设计成，使得在传动杆41和车轮12之间的整个结构空间在减去车轮12的车轮外倾角调整/轮距角调整所必需的自由行程c后得到充分利用。因此，实心杆47的有效弹簧长度l2和回引的空心轴51的有效弹簧长度l3被尽可能地加长。如果传动杆41附加地设计成弹性元件，则可以附加地提高稳定器部件43的软性/弹性（Weichheit）。

Claims (9)

1.设计成两件式的稳定器（44）在机动车轮悬架结构上的布置结构，该稳定器的稳定器部件（43）能分别借助相关的电机/变速器单元（46）彼此同向或反向地转动，其中每个稳定器部件（43）具有一空心筒形的外扭杆（49），所述外扭杆的变速器侧的端部（45）与变速器输出部（50a）连接，所述外扭杆的背离变速器的端部与一内扭杆（47）传动连接，该内扭杆穿过该空心筒形的外扭杆（49）并从其变速器侧的端部（45）伸出，该内扭杆与一传动杆（41）直接或间接连接，该传动杆铰接在一轮悬架元件（16）上，其特征为：所述电机/变速器单元（46）的变速器（50）的变速器输出部（50a）沿车辆横向方向（y）设置在调整电机（48）和传动杆（41）之间。
2.根据权利要求1的布置结构，其特征为：所述调整电机（48）和变速器（50）分别与所述稳定器部件（43）的扭转轴线共轴设置；和/或所述稳定器部件（43）穿过所述变速器（50）和调整电机（48）延伸。
3.根据权利要求1或2的布置结构，其特征为：所述内扭杆（47）的从所述空心筒形的外扭杆（49）中伸出的端部与一朝向变速器（50）的方向回引的空心筒形的外部扭杆（51）传动连接，该空心筒形的外部扭杆支承所述传动杆（41）。
4.根据权利要求1或2的布置结构，其特征为：所述稳定器部件（43）在向所述传动杆（41）过渡的过渡区域中以可转动的方式支承在一支承部位（53）上。
5.根据权利要求4的布置结构，其特征为；所述支承部位（53）直接形成在所述电机/变速器单元（46）的壳体中。
6.根据权利要求3的布置结构，其特征为：所述稳定器部件（43）沿车辆横向方向（y）朝车轮（12）的方向延长成超出传动杆（41）以外一伸出长度（b）。
7.根据权利要求6的布置结构，其特征为：所述稳定器部件（43）的伸出长度（b）相当于在所述传动杆（41）与处于中性位置的车轮（12）之间的距离减去车轮（12）必需的自由行程（c）。
8.根据权利要求1或2的布置结构，其特征为：所述稳定器部件（43）的传动杆（41）设计成一附加的弹性件。
9.根据权利要求1或2的布置结构，其特征为：所述稳定器部件（43）的传动杆（41）设计成片簧。
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