CN102414036A - 机动车轮悬架结构的承载弹簧的支撑装置以及这种装置的安装方法 - Google Patents

机动车轮悬架结构的承载弹簧的支撑装置以及这种装置的安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于支撑机动车轮悬架结构(10)的承载弹簧(28)的装置，所述承载弹簧(28)能通过弹簧座结构单元(30；44)支撑在车身的纵梁(32)上。根据本发明，所述纵梁(32)在其朝向所述承载弹簧(28)的下壁上具有凹入部(36)，所述弹簧座结构单元(30；44)至少部分地设置在所述凹入部中。

Description

机动车轮悬架结构的承载弹簧的支撑装置以及这种装置的安装方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于将机动车后轮悬架结构的承载弹簧支撑在车身纵梁上的装置和根据权利要求13的、用于将这种装置安装在不同方案的机动车中的方法。
背景技术
用于支撑机动车后轮悬架结构的承载弹簧的装置由DE102007051299A1公知，在该装置中，在纵梁的下壁上固定有高度(水平)调节装置，所述高度调节装置的调节弹簧座形成用于承载弹簧的弹簧支撑部。调节装置的相对于承载弹簧同心设置的电动机穿过纵梁壁中的缺口伸入到所述纵梁的空心室中。调节装置的常规高度位置使调节弹簧座到纵梁下壁具有一特定距离，以便建立可轴向移动的调节弹簧座所需的自由行程(Freigang)。
在生产机动车时，在车辆类型相同的情况下可生产出具有静态高度调节功能以及不具有这种高度调节功能的变型。为此应分别提供匹配的纵梁结构。如果例如使用促动器来进行高度调节，便需要与其余系列不同的纵梁。因此，其缺点在于，由一个车辆类型给出两种不同的纵梁结构：一方面是具有常规纵梁的结构，另一方面是具有针对座构造的纵梁的结构。其结果是，为了在制造方面对不同车身进行控制而在生产方面投入巨大。这一点在白车身方面便已开始并且经过最终装配一直延续到制成的车辆。此外，需要双倍数量的加工手段--以纵梁零件的成形工具、不同的焊接装置等、装配时的区别等来说。
因此，在具有以及不具有高度调节的车辆方案的制造方法中，需要多种变化，例如在承载弹簧的设计以及尤其是对应的纵梁的结构方面的变化。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种装置和方法，所述装置和方法实现如下的可能性：对于具有/不具有高度调节装置的轮悬架结构，以简单且有利组装的手段在轮悬架结构件的布置结构方面提供较大的结构自由度。
根据本发明，所述目的通过权利要求1或权利要求13的特征来实现。本发明的有利扩展方案在从属权利要求中给出。
根据权利要求1的特征部分，纵梁在其朝向承载弹簧的下壁上具有凹入部，弹簧座结构单元至少部分地设置在所述凹入部中。优选地纵梁的凹入部可以构造成，使得弹簧座结构单元或者是用于车辆车身的高度位置的调节驱动装置的调节弹簧座，或者是具有用于承载弹簧的在高度方向上位置固定的弹簧支承部的适配器。纵梁的凹入部由此可具有这样的尺寸，使得调节弹簧座可以为了对车身进行高度调节而至少部分地移入到凹入部中。
纵梁的下壁中的凹入部可构造成球冠状或穹顶状。在从纵梁下壁回缩/回凹的底壁中可加工有缺口。
上述适配器可插入该缺口中，所述适配器与底壁间隔开地具有使弹簧定中的弹簧支承部。由此实现：这样任意地确定弹簧支承部的空间位置，使得能够与螺旋压簧的几何结构和/或车身的纵梁的特性(Verlauf)相关地或者与其它影响轮悬架结构的结构位置的构件相关地实现所确定的、车身的常规位置。在此，适配器可以是制造简单的构件，所述构件在装配上容易地插入到缺口中和/或固定在纵梁的下壁上。
在纵梁的下壁中可构造有穹顶状的凹入部，在所述凹入部的回缩的底壁中加工有缺口，适配器可相应地插入到所述缺口中。
在本发明的有利的扩展构型中，适配器可在结构上以及在制造技术上简单地构造成旋转对称的基体，具有伸入缺口中的定中区段、与所述定中区段连接的靠置在底壁上的径向法兰和形成在所述基体中的具有定中芯部的环状的弹簧支承部。
在此有利地，至少是定中区段构造成管状，优选基体的与定中区段连接的部分也部分地构造成管状。由此得到适配器的足够抗压(drucksteife)并且重量低的结构，此外，所述适配器可用有利的方式由轻金属合金制造。
另外，在制造技术上有利的是，适配器可构造成两件式，具有杯状的上部件和下部件，所述上部件具有定中区段和径向法兰，所述下部件具有弹簧支承部和定中芯部，所述下部件和所述上部件借助于导向套筒彼此相对定中。这给出了在浇铸技术上简单的适配器结构，在所述结构中，下部件也可由已经存在的通用件/标准件替代。
此外提出，在适配器的弹簧支承部与纵梁的壁或底壁相距给定的距离的情况下这样设计所述适配器，使得与所述承载弹簧相关地给出所述车身的预先确定的常规高度位置，所述车身的预先确定的该常规高度位置与取代所述适配器安装的机电式高度调节装置的相应设定的常规高度相一致。对于具有和不具有高度调节装置的轮悬架结构的组合式构造方式，这便允许使用多个相同的部件，尤其是纵梁、轮毂托架和所插入的螺旋压簧，其中，可以仅安装适配器来取代高度调节装置。
最后，另外可这样构造纵梁的凹入部，使得调节弹簧座作为用于对车身进行高度调节的调节驱动装置的弹簧支承部可移入到凹入部中并且驱动调节驱动装置的电动机穿过凹入部底壁中的缺口伸入到纵梁中，其中，调节弹簧座在与常规高度相应的中间高度位置中具有与适配器的弹簧支承部相同的距离。这便实现了高度调节装置在纵梁上的特别紧凑的布置结构，其中，在不具有高度调节装置的轮悬架结构中通过使用适配器也可以保持纵梁的这种特殊结构。
附图说明
下面借助于其它细节详细描述本发明的实施例。示意性的附图中：
图1示出从后面观察的、机动车后轮悬架结构的粗略示意图，所述后轮悬架结构具有轮毂托架、作为承载弹簧的螺旋压簧，所述螺旋压簧通过单件式适配器支撑在机动车车身的纵梁上；
图2示出在根据图1的纵梁中使用的两件式适配器的纵向剖面；以及
图3示出类似于图1的后轮悬架结构，但取代作为弹簧支座的适配器，具有设置在纵梁上的高度调节装置，所述高度调节装置具有调节弹簧座作为可轴向调节的弹簧支承部。
具体实施方式
图1中用10标记机动车的后轮悬架结构，但仅在对于本发明重要的范围内示出了所述后轮悬架结构。
轮悬架结构10主要具有轮毂托架12，所述轮毂托架通过未示出的车轮导向元件或者说导杆(控制臂)铰接在机动车的车身的结构14上并且所述轮毂托架以通常的方式接纳被以可转动的方式支承的后车轮。
在轮毂托架12与车轮罩16之间设置有伸缩式减振器18，所述伸缩式减振器通过铰接装置20与轮毂托架12连接并且通过减振器支承件22与结构14的支架/悬臂24连接。另外，在减振器18的活塞杆18a上设有止挡缓冲器26，所述止挡缓冲器在轮悬架结构10剧烈弹动时与减振器管18b接触。
此外，轮毂托架12具有大致水平地、向内伸出的悬臂架12a，螺旋压簧或承载弹簧28作用在所述悬臂架上。
另一方面，承载弹簧28在中间连接有适配器30的情况下支撑在结构14的纵梁32上。
纵梁32以公知的方式在承载底板34下方并且在结构14的车轮罩16内延伸，并且还与这些车身构件固定连接。
在承载弹簧28支撑在纵梁32上的区域中，在纵梁32中形成有穹顶状的、大致旋转对称的凹入部36，所述凹入部的回缩的底壁36a还具有中央的缺口36b。
适配器30以管状的定中区段30a插入到所述缺口36b中。形成在定中区段30a上的径向法兰30b在此支撑在凹入部36的底壁36a上。
另外，适配器30的基体具有构造成弹簧座的弹簧支承部30c，向下伸出的定中芯部30d与所述弹簧支承部相接。弹簧支承部30c的外直径大致等于在凹入部36内部靠置在所述凹入部的底壁36a上的径向法兰30b(的外直径)。
承载弹簧28的弹簧力通过适配器30的环状弹簧支承部30c和径向法兰30b作用在纵梁32或者说结构14上。
不言而喻，在轮毂托架12的悬臂架12a上也设有弹簧支承部并且分别在弹簧支承部与承载弹簧28的对应的弹簧圈之间以公知的方式插入橡胶弹性的减振环(未示出)。
适配器30由轻金属合金以铸造技术制造。为了实现重量低的结构，定中区段30a的管状构型如图所示地延伸到适配器30的基体内。
适配器30的几何结构这样设计，使得所述适配器的弹簧支承部30c相对于纵梁32的底壁36a具有确定的距离s。
在考虑承载弹簧28和所有其它的确定机动车车身高度位置的构件(主要是悬臂架12a)的设计结构的情况下，所述距离s给出车辆在确定的常规高度下的高度位置。(在常规高度或者说结构性位置下)其它高度位置以公知的方式尤其是通过机动车的附加负载或通过承载弹簧28的较强的重量加载或动态负载得出。
在图2中，适配器30构造成两件式。适配器30由旋转对称的实施形式的下部件40和杯状的上部件38构成，所述上部件和下部件在端侧的分界面39处相互靠置。
在适配器30的上部件38上，与根据图1的适配器30仿形地/共形地/以对应的形状(konform)形成有定中区段38a和径向法兰38b，借助所述定中区段和径向法兰，适配器上部件38插入到缺口36b中并且支撑在底壁36a上。
在适配器30的下部件40中由钢浇铸出导向套筒42，所述导向套筒在装配状态中如图所示地定中地伸入到上部件38中。
另外，在下部件40上与根据图1的适配器30类似地形成具有定中芯部40d的弹簧支承部40c。
纵梁32的底壁36a与弹簧支承部40c之间的距离s也如上所述地确定机动车车身的常规高度位置。
图3示出后轮悬架结构10，所述后轮悬架结构在下面没有描述的范围内与图1类似地构造。相同的部件设有相同的附图标记。
与图1不同，在纵梁32与承载弹簧28之间不插入适配器30，而是借助于高度调节装置44来实现弹簧支撑。
高度调节装置44具有电动机46和调节驱动装置48，所述调节驱动装置具有被以可转动方式支承的丝杠50。调节装置44的壳体52伸入承载弹簧28中并且伸入到凹入部36的底壁36a的缺口36b中、从而伸入纵梁32的空心室中，并且借助于径向法兰52a支撑在底壁36a上。
在丝杠50上在中间连接有滚珠的情况下支承有滚珠螺母54，所述滚珠螺母在丝杠50转动时相应地沿轴向移动。滚珠螺母54固定地与作为用于承载弹簧28的弹簧支承部的、环状的调节弹簧座56连接。调节弹簧座56的外直径与图1或图2的弹簧支承部30c或40c的外直径大致相同。
借助电动机46和整个调节驱动装置48、50、54可使调节弹簧座56从所示的中间高度姿态向上或向下移动，由此，可将机动车车身从常规高度位置任意地调节到低位高度位置或高位高度位置中。在向上调整调节弹簧座56时，所述调节弹簧座可在空间上有利地缩入到纵梁32的凹入部36中。
在此，在调节弹簧座56的在结构上规定的中间高度位置中，在纵梁32的底壁36a与弹簧支承部或调节弹簧座56之间存在距离s，所述距离等于根据图1的具有适配器30的轮悬架结构10的距离s。
在高度调节装置44的详细功能方面例如参见开头所述的DE 10 2007051 299 A1，但也可以使用其它的机电式操作的调节装置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于支撑机动车轮悬架结构(10)的承载弹簧(28)的装置，所述承载弹簧(28)能通过弹簧座结构单元(30；44)支撑在车身的纵梁(32)的具有缺口(36a)的底壁(36a)上，所述弹簧座结构单元(44)包括调节驱动装置(48)的调节弹簧座(56)，所述调节驱动装置用于对车身进行高度调节并能由电动机(46)驱动，其特征在于：所述纵梁(32)在其朝向所述承载弹簧(28)的下壁上具有凹入部(36)，所述凹入部设计成穹顶状，，在所述凹入部中回缩地形成带有所述缺口(36a)的所述底壁(36a)，
这样构造所述纵梁(32)的凹入部(36)，使得所述调节弹簧座(56)能移入所述凹入部(36)中，从而使所述调节弹簧座能至少部分地布置在所述凹入部(36)内，其中所述电动机(46)穿过所述底壁(36a)的所述缺口(36b)伸入到所述纵梁(32)中。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：在所述机动车的不具有高度调节功能的设计方案中，所述弹簧座结构单元是具有在高度方向上位置固定的弹簧支承部(30c；40c)的适配器(30)。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述调节弹簧座(56)在与常规高度相应的中间高度位置中的距离(s)与适配器(30)的弹簧支承部(30c；40c)的距离相同。
4.根据权利要求2或3的装置，其特征在于：所述适配器(30)构造成旋转对称的基体，尤其是具有伸入所述缺口(36b)中的定中区段(30a；38a)、与所述定中区段连接的靠置在所述底壁(36a)上的径向法兰(30b；38b)和形成在所述基体中的具有定中芯部(30d；40d)的环状的弹簧支承部(30c；40c)。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于：至少所述定中区段(30a；38a)构造成管状。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于：与所述定中区段(30a；38a)连接的所述基体也部分地构造成管状。
7.根据权利要求2至6中任一项的装置，其特征在于：所述适配器(30)构造成两件式，具有杯状的上部件(38)和下部件(40)，所述上部件具有定中区段(38a)和径向法兰(38b)，所述下部件具有弹簧支承部(40c)和定中芯部(40d)，所述下部件和所述上部件借助于导向套筒(42)彼此相对定中。
8.根据权利要求2至7中任一项的装置，其特征在于：所述适配器(30)由轻金属合金制成。
9.根据权利要求2至8中任一项的装置，其特征在于：在所述适配器(30)的弹簧支承部(30c；40c)与所述纵梁(32)的壁或底壁(36a)相距给定的距离(s)的情况下这样设计所述适配器，使得与所述承载弹簧(28)相关地给出所述车身的预先确定的常规高度位置，所述车身的预先确定的该常规高度位置与取代所述适配器(30)安装的机电式高度调节装置(44)的相应设定的常规高度相一致。
10.一种用于将根据上述权利要求中任一项的装置的弹簧座结构单元(30；44)安装在机动车中的方法，在所述方法中，在所述机动车的具有高度调节功能的设计方案中，所述弹簧座结构单元是用于对车身进行高度调节的调节驱动装置(44)，在所述机动车的不具有高度调节功能的设计方案中，所述弹簧座结构单元是具有在高度方向上位置固定的弹簧支承部(30c；40c)的适配器(30)。

Claims (13)

1.一种用于支撑机动车轮悬架结构(10)的承载弹簧(28)的装置，所述承载弹簧(28)能通过弹簧座结构单元(30；44)支撑在车身的纵梁(32)上，其特征在于：所述纵梁(32)在其朝向所述承载弹簧(28)的下壁上具有凹入部(36)，所述弹簧座结构单元(30；44)至少部分地设置在所述凹入部中。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：在所述机动车的不具有高度调节功能的设计方案中，所述弹簧座结构单元是具有在高度方向上位置固定的弹簧支承部(30c；40c)的适配器(30)。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：这样构造所述纵梁(32)的凹入部(36)，使得在所述弹簧座结构单元(44)的具有用于对车身进行高度调节的调节驱动装置(48)的调节弹簧座(56)的设计方案中，所述调节弹簧座(56)能至少部分地移入所述凹入部(36)中。
4.根据上述权利要求中任一项的装置，其特征在于：所述纵梁(32)的下壁中的凹入部(36)构造成穹顶状，和/或在所述凹入部的回缩的底壁(36a)中加工有缺口(36b)。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于：驱动所述调节驱动装置(48)的电动机(46)穿过所述凹入部(36)的底壁(36a)中的所述缺口(36b)至少伸入到所述纵梁(32)中。
6.根据权利要求3至5中任一项的装置，其特征在于：所述调节弹簧座(56)在与常规高度相应的中间高度位置中的距离(s)与适配器(30)的弹簧支承部(30c；40c)的距离相同。
7.根据权利要求2至6中任一项的装置，其特征在于：所述适配器(30)构造成旋转对称的基体，尤其是具有伸入所述缺口(36b)中的定中区段(30a；38a)、与所述定中区段连接的靠置在所述底壁(36a)上的径向法兰(30b；38b)和形成在所述基体中的具有定中芯部(30d；40d)的环状的弹簧支承部(30c；40c)。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于：至少所述定中区段(30a；38a)构造成管状。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于：与所述定中区段(30a；38a)连接的所述基体也部分地构造成管状。
10.根据权利要求2至9中任一项的装置，其特征在于：所述适配器(30)构造成两件式，具有杯状的上部件(38)和下部件(40)，所述上部件具有定中区段(38a)和径向法兰(38b)，所述下部件具有弹簧支承部(40c)和定中芯部(40d)，所述下部件和所述上部件借助于导向套筒(42)彼此相对定中。
11.根据权利要求2至10中任一项的装置，其特征在于：所述适配器(30)由轻金属合金制成。
12.根据权利要求2至11中任一项的装置，其特征在于：在所述适配器(30)的弹簧支承部(30c；40c)与所述纵梁(32)的壁或底壁(36a)相距给定的距离(s)的情况下这样设计所述适配器，使得与所述承载弹簧(28)相关地给出所述车身的预先确定的常规高度位置，所述车身的预先确定的该常规高度位置与取代所述适配器(30)安装的机电式高度调节装置(44)的相应设定的常规高度相一致。
13.一种用于将根据上述权利要求中任一项的装置的弹簧座结构单元(30；44)安装在机动车中的方法，在所述方法中，在所述机动车的具有高度调节功能的设计方案中，所述弹簧座结构单元是用于对车身进行高度调节的调节驱动装置(44)，在所述机动车的不具有高度调节功能的设计方案中，所述弹簧座结构单元是具有在高度方向上位置固定的弹簧支承部(30c；40c)的适配器(30)。
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