CN102427990A - 用于调节外倾和/或轮距的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节轮悬架结构(10)的车轮(20)的外倾和/或轮距的装置，尤其是用于机动车，所述装置具有轮毂托架(12)，在所述轮毂托架上以能转动的方式支承相应的车轮(20)并且所述轮毂托架被分成接纳所述车轮的承载件(24)、与所述轮悬架结构(10)连接的导向件(22)和两个设置在所述承载件与所述导向件之间的转动件、尤其是调节缸(26，28)，所述转动件能相对彼此并且能相对于所述承载件(24)以及相对于所述导向件(22)绕一公共的转动轴线(32)转动，所述转动件能分别通过驱动装置(40)和调节传动机构(42)在两个转动方向上被调节。根据本发明，用于所述转动件(26，28)中的至少一个的调节传动机构(42)构造成行星轮传动装置(42)，所述行星轮传动装置(42)尤其是在径向外部围绕所述转动件(26，28)设置。

Description

用于调节外倾和/或轮距的装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于调节轮悬架结构的车轮的轮距/前后束(Spur)和/或外倾的装置，尤其是用于机动车。
背景技术
在(公路)车辆的后桥转向装置方面，存在不同的技术解决方案。一般使转向横拉杆移动或者也使其长度变化。另外存在具有分体式轮毂托架的实施形式，例如US 20020036385或FR 2884795中所描述的。在此，确定车轮的外倾和/或轮距的转动件或调节缸通过调节传动机构(例如圆柱齿轮传动机构)和电机在两个转动方向上反向地或同向地被调节。
在开头所述类型的多件式的、可调节的轮毂托架中，通过两个被倾斜切削的缸体的相应转动来改变前束和/或外倾。由于万向轴必须在中央穿过调节缸，所以调节驱动仅能从径向外侧进行。
在设计所需的电机功率以及计算传动级时，一方面齿部在强度方面存在问题。另一方面，所需的变速比不能通过简单的小齿轮/齿轮级来实现。此外，空间关系既不允许驱动装置在轴向尺寸链中的任意布置，也不允许其在径向尺寸链中的任意布置。
发明内容
本发明的目的在于，提供开头所述类型的装置，所述装置设计成在结构上和制造技术上是有利的并且针对在轮悬架结构中出现的工作条件是特别牢固/耐久的。
根据本发明，所述目的通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求描述了本发明的有利的扩展构型。
根据本发明提出，用于转动件或调节缸中的至少一个、优选用于两个转动件的调节传动机构构造成行星轮传动装置。这种传动装置由于增多了齿啮合而允许持久地传递和支撑力矩并且可结构有利地集成在轮毂托架中。
尤其是，可以将构造成行星传动装置的驱动装置与盘形转子电机相组合。盘形转子电机在定子线圈最小的情况下可以具有非常大的电机力矩。而在这种情况下齿轮的强度也绝不存在问题。
优选地，行星轮传动装置的被电动驱动的齿圈/空心轮(Hohlrad)以能转动的方式支承在承载件上和/或导向件上，其中，处于内部的行星轮支承在承载件和/或导向件的支承栓上，所述行星轮与齿圈和设置在调节缸上的太阳轮相接合。通过直径相对较大的齿圈，可以在可有利选择的变速比下可靠地引入驱动力矩。此外，调节缸可构造成制造简单的并且毫无问题地允许在中央穿过该调节缸延伸的万向轴自由通过。通过在调节缸上使用齿圈、大的行星轮(四个行星轮)和大的齿轮，与同很小的小齿轮(仅一个小齿轮)进行单一的啮合的情况相比得到大得多的覆盖。
行星轮传动装置的齿圈优选通过双列的滚动轴承浮动地支承在承载件上和/或导向件上，由此尤其是得到重量有利的结构。
此外，齿圈直接通过盘形转子电机驱动，所述盘形转子电机的盘形转子固定在齿圈的外周上并且所述盘形转子电机的定子线圈固定在承载件和/或导向件上。盘形转子电机在定子线圈最小且重量有利的情况下允许在两个转动方向上引入高驱动力矩并且允许毫无问题地环形地设置在轮毂托架的承载件和/或导向件上，在可能情况下设置在车轮轮辋内部。
在公知的轮悬架结构中，在承载件上以及在导向件上分别设置两个轴线平行地伸出并且彼此沿径向对置的悬臂或万向节叉，在所述悬臂或万向节叉上支承有万向节式地(kardanisch)铰接的支撑环，在本发明的有利的扩展构型中提出，以在结构上和空间上特别节省空间的方式，将行星轮分别设置在悬臂之间的自由空间中。尤其是，在此可以为了实现增多的齿啮合而将四个行星轮以沿周向对称分布的方式设置在悬臂之间。万向节叉的四个槽或自由空间用于安置行星轮。因此，能够尽可能紧凑地保持驱动装置。
为了支撑在可能情况下作用在调节缸上的、由静态和动态车轮载荷引起的反作用力矩，可以在盘形转子上、在定子线圈之间设置有电磁式制动器，所述电磁式制动器在不通电的状态下使盘形转子被制动而固定(例如承受弹性载荷)，在盘形转子电机被电驱控时所述电磁式制动器被以电磁方式打开。
最后，可以有利地在盘形转子电机与相应的调节缸之间设置有将行星轮传动装置封装的盖罩，所述罩盖保护行星轮传动装置免受有害的环境影响如喷溅水、污物等。盖罩可固定在盘形转子电机的环形壳体上并且分别在中间连接有环形密封装置的情况下密封相应的调节缸。
附图说明
下面借助于另外的细节来详细描述本发明的实施例。示意性的附图中：
图1表示用于机动车的轮悬架结构，具有多件式的铰接在车轮导向元件上的轮毂托架，所述轮毂托架的车轮可通过两个可转动的调节缸来调节，其中，可分别借助于一调节传动机构和一电机使所述调节缸转动；
图2表示图1的轮毂托架，具有导向臂侧的导向件、车轮侧的承载件和两个调节缸，所述调节缸可分别通过一行星轮传动装置和一盘形转子电机来调节；以及
图3表示根据图2的线III-III剖开的轮毂托架的横截面。
具体实施方式
图1粗略地示意性地示出用于机动车的轮悬架结构10，在所述轮悬架结构中，轮毂托架12通过作为轮导向元件的横向控制臂14、16铰接在仅表示出的车身18上。
以能转动的方式接纳车轮20的轮毂托架12分成一铰接在横向控制臂14、16上的导向件22、一通过相应的车轮支承件(未示出)来接纳车轮20的承载件24和两个以能转动的方式支承在导向件22上和承载件24上的调节缸26、28，这两个调节缸可在与彼此面对的倾斜面30垂直地延伸的转动轴线32上被调节。一个或两个调节缸26、28的转动使得承载件24相对于车轮转动轴线34摆动，与此相应地使得轮悬架结构10的车轮20的轮距和/或外倾得到调节。
以公知的方式由承载弹簧36来相对于车身18支撑车轮载荷。没有示出可能情况下设置在承载弹簧36内部的伸缩式减振器。在该实施例中，车轮20通过仅部分可见的万向轴38驱动，其中，万向轴38延伸穿过轮毂托架12并且与车轮轴传动连接。
图2中详细示出了用于调节车轮20的轮距和外倾的调节缸26、28的操作。
为此，每个调节缸26、28设置有一个盘形转子电机40，所述盘形转子电机分别将动力输出给行星轮传动装置42的齿圈44。导向件22上的盘形转子电机40连同行星轮传动装置42仅用虚线表示出，并且基本上与承载件24上的盘形转子电机40和行星轮传动装置42镜像对称地构造。
行星轮传动装置42的齿圈44通过双列滚动轴承或球轴承46浮动地、以能转动的方式支承在承载件24上并且在外周上具有环形的盘形转子48，所述盘形转子在盘形转子电机40的环形壳体50内部定位在设置于壳体50中的定子线圈52之间。
内部开齿的齿圈44通过四个行星轮54(也参见图3)驱动中央的太阳轮56，所述太阳轮固定或形成在调节缸28的外周上。行星轮54在此以能转动的方式支承在支承栓58上，所述支承栓绕太阳轮56沿周向对称地固定在承载件24上。
在承载件24上以及在导向件22上形成有轴线平行并且叉形地伸出的、彼此沿径向对置的悬臂24a、22a，支撑环62通过总体上用60标记的支承栓万向节式地支承在所述悬臂上，所述支撑环虽然允许通过调节缸26、28对车轮20的轮距和外倾进行调节，但所述支撑环作为力矩支撑装置不允许导向件22与承载件24之间的相对转动。
如图3所示，行星轮54分别在承载件24的悬臂24a之间设置在承载件24上并且与外部的齿圈44和内部的太阳轮56传动连接。在(行星轮)布置在导向件22上的情况下，应转过90°地设置行星轮54，因为悬臂22a也相对于悬臂24a错过90°地取向。
可通过盘形转子电机40和行星轮传动装置42，在两个转动方向上同向地或反向地对用于调节车轮20的外倾和/或轮距的调节缸26、28进行调节。
另外，在盘形转子电机40上可用未示出的方式设置电磁式制动器，所述电磁式制动器例如作用在盘形转子48上并且在不通电的状态中使所述盘形转子在承受弹性载荷的情况下被制动而固定，在盘形转子电机被驱控时该制动器也被激活并且释放盘形转子48。由此保证，例如在车辆静止时或在盘形转子电机不被激活时能进行由车轮负载引起的、对调节缸26、28的意外调节。
在盘形转子电机40的环形壳体50与调节缸26、28之间插入有环形的盖罩64，所述盖罩对外盖住行星轮传动装置42。盖罩64在可能情况下出于装配原因也可构造成多件式。在盖罩64的中央孔与调节缸26、28之间分别插入有允许调节缸26、28转动的密封环66。
本发明并不局限于所示的实施例。行星轮传动装置42在可能情况下也可以具有外部开齿的齿圈，所述齿圈借助于传统的电机通过驱动轴和驱动小齿轮驱动。所述的用于支撑反作用力矩的制动器于是可以设置在电机中或驱动轴上。
取代四个行星轮54，在可能情况下也可以仅使用两个行星轮，虽然齿啮合减少，但所述行星轮在驱动力矩分布对称的情况下与齿圈44和太阳轮56啮合。

Claims (10)

1.一种用于调节轮悬架结构(10)的车轮(20)的外倾和/或轮距的装置，尤其是用于机动车，所述装置具有轮毂托架(12)，在所述轮毂托架上以能转动的方式支承相应的车轮(20)并且所述轮毂托架被分成接纳所述车轮的承载件(24)、与所述轮悬架结构(10)连接的导向件(22)和两个设置在所述承载件与所述导向件之间的转动件、尤其是调节缸(26，28)，所述转动件能相对彼此并且能相对于所述承载件(24)以及相对于所述导向件(22)绕一公共的转动轴线(32)转动，所述转动件能分别通过驱动装置(40)和调节传动机构(42)在两个转动方向上被调节，其特征在于：用于所述转动件(26，28)中的至少一个的调节传动机构(42)构造成行星轮传动装置(42)，所述行星轮传动装置(42)尤其是在径向外部围绕所述转动件(26，28)设置。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述行星传动装置(42)的齿圈(44)直接通过盘形转子电机(40)驱动，所述盘形转子电机的盘形转子(48)尤其是固定在所述齿圈(44)的外周上并且所述盘形转子电机的定子线圈(52)尤其是固定在所述承载件(24)和/或导向件(22)上。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述行星轮传动装置(42)的太阳轮(56)与所述转动件(26，28)以不能相对转动的方式连接。
4.根据权利要求1、2或3的装置，其特征在于：所述行星轮传动装置(42)的被驱动的齿圈(44)以能转动的方式支承在所述承载件(24)上和/或所述导向件(22)上；和/或处于内部的行星轮(54)支承在所述承载件(24)的支承栓和/或所述导向件(22)的支承栓(58)上；和/或所述行星轮(54)与所述齿圈(44)相接合并且与设置在所述转动件(26，28)上的太阳轮(56)相接合。
5.根据权利要求3的装置，其特征在于：所述齿圈(44)通过双列的滚动轴承(46)浮动地支承在所述承载件(24)上和/或所述导向件(22)上。
6.根据上述权利要求之一的装置，其特征在于：在所述承载件(24)上以及在所述导向件(22)上各设置有两个轴线平行地伸出并且彼此沿径向对置的悬臂(24a，22a)，在所述悬臂上支承有万向节式地铰接的支撑环(62)；尤其是所述行星轮(54)分别设置在所述悬臂(24a，22a)之间。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于：在所述悬臂(24a，22a)之间以沿周向对称分布的方式设置有四个行星轮(54)。
8.根据权利要求5、6或7的装置，其特征在于：在盘形转子(48)上在定子线圈(52)之间设置有电磁式制动器，所述电磁式制动器在不通电的状态下使所述盘形转子(48)被制动并且在所述盘形转子电机(40)被电驱控时打开。
9.根据上述权利要求之一的装置，其特征在于：尤其是在所述盘形转子电机(40)与相应的转动件(26，28)之间设置有将所述行星轮传动装置(42)封装的盖罩(64)。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于：所述盖罩(64)分别固定在所述盘形转子电机(40)的壳体(50)上并且携带有中央的密封环(66)，所述密封环密封地包围对应的调节缸(26，28)。
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