CN102762395B - 用于机动车的车轮悬架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的车轮悬架，所述车轮悬架具有可转动地支承车辆车轮（1）的车轮侧的承载元件（17）和车轴侧的承载元件（19），其中，所述车轮侧的承载元件（17）为了调整前束角和/或外倾角而可相对于所述车轴侧的承载元件（19）调节，其中，所述车轴侧的和车轮侧的承载元件（17，19）与万向接头（33）耦合，其中，所述承载元件（17，19）的车轮侧的和车轴侧的接板（37，39）通过支承部位（36）铰接在万向环元件（35）上。根据本发明，在所述支承部位（36）上，所述承载元件（17，19）的接板（37，39）通过球窝接头（45）铰接在所述万向环元件（35）上。

Description

用于机动车的车轮悬架

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的车轮悬架。

背景技术

在所谓的例如用于车辆后轴的主动转向系统中，车轮外倾或者说车轮前束可通过调节件调整，由此可对机动车的行驶性能主动进行影响。

由DE 10 2008 011 367 A1公知了所述类型的用于车辆的车轮悬架。车轮悬架的车轮支架具有可转动地支承车辆车轮的车轮侧的承载元件和车轴侧的承载元件。在车轮侧的和车轴侧的承载元件之间连接有调节件。在操作所述调节件时相对于车轴侧的承载元件调节车轮侧的承载元件以便调整车辆车轮的前束角和/或外倾角。

调节件在此由两个转动件组成，所述转动件设置在车轮侧的和车轴侧的承载元件之间并且可绕其转动轴线彼此相对扭转。通过两个转动件之一的扭转，作为替换方案通过两个转动件的扭转，可使两个转动件中的另一个偏转。相应地，由此可使设置在车轮侧的承载元件上的车辆车轮摆动一个预给定的前束角/外倾角。在此可按照控制装置的预设值任意地彼此相对反向和/或同向地操作两个转动件，以便实现车辆车轮的合适的角度调节。

车轮支架的车轮侧的和车轴侧的承载元件可通过附加的万向接头彼此耦合，转矩、例如制动力矩可通过所述万向接头从车轮侧的承载元件传递给车轴侧的承载元件并且由此传递到车辆车身。因此，通过万向接头提供力和/或力矩路径，制动力矩可通过所述力和/或力矩路径可靠地传递给车辆车身，确切地说在跨接连接在承载元件之间的调节件的情况下。

万向接头在此可通过成形在承载元件上的车轮侧的和车轴侧的接板构造，所述接板在周缘方向上彼此相对错位地设置并且铰接在中间的万向环元件上。接板与万向环元件之间的支承部位在行驶工况中、尤其是在传递力矩或调节前束和/或外倾时经历高负荷。由此对接板与万向环之间的支承部位提出高要求。在此重要的尤其是使对应的接板与万向环转动灵活地连接的支承栓的由公差造成的角偏差。如果例如支承栓通过滚针轴承转动支承，支承孔的很小的轴向错位或角误差就已经可导致边缘支承(Kantentragen)在各个滚针上。这意味着，在加工时必须使用非常窄的公差，因为彼此相对在直径两端对置的支承部位必须同轴地延伸，以便避免在万向接头中张紧。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于车辆的车轮悬架，其中，持久地保证无缺陷的功能。

根据本发明，万向接头的车轮侧的和车轴侧的接板分别通过球窝接头铰接在万向环元件上。与其它支承形式、例如滚针支承装置或构造成柱状的滑动支承装置相比较，在球窝接头连接中，不由于角误差和轴向错位产生倾覆或斜置位置。而球窝接头可通过简单的摆动运动补偿这种加工公差。此外，通过根据本发明使用的球窝接头，由于工作面之间的面接触而得到在结构空间大小相同的情况下比在相应的滚针轴承中明显高的承载量。

在根据本发明的球窝接头中，对应的接板和与所述接板共同作用的万向环元件分别是接头配对方，所述接头配对方中的第一接头配对方可构造有凸面的球区段。第一接头配对方的凸面的球区段在此可以可滑动运动地支承在第二接头配对方的球壳中。

在技术实现方面，支承壳可形成球窝接头的套筒状的外部件，凸面的球区段安装在所述外部件中。通过柱状的外壳构成的外部件因此可在简单的压入过程中压入到接头配对方之一的相应的接收孔中。

可滑动运动地支承在球壳中的凸面的球区段可在材料上统一地并且一体地构造在另一个接头配对方上。但优选凸面的球区段构造成分开的套筒状的内部件，所述内部件可由接头配对方之一承载。

在此在加工技术上有利的是，不仅凸面的球区段而且凹面的球壳作为套筒状的内部件和外部件可以以一个预加工的结构单元来提供。所述结构单元在装配时可安装在接头配对方之一的接收部中。在此，球窝接头的套筒状的内部件在压配合下套在支承栓上，所述支承栓安装、尤其是压入在另一个接头件中。

因此，相应地，作为套筒状的内部件加工的凸面的球区段可直接座置在支承栓上。在此，凸面的球区段在预装配步骤中已经无间隙地铰接在球壳的凹面的球轮廓中，例如以滚动过程。凸面的球区段例如在此可由青铜或钢加工。

凸面的球区段上的所属工作面可附加地用聚四氟乙烯涂层，以便降低所谓的粘滑特性并且因此保证顺畅的万向偏转。

在一个优选实施形式中，万向环元件可具有窗状的穿通部，来自车轴侧的和车轮侧的承载元件的接板伸入到所述穿通部中。支承栓在此情况下可安装在环元件的窗状的穿通部的对置的支承孔中，而其中间的凸面的球区段无间隙地座置在伸入的接板的球壳中。

优选支承栓可无相对转动地压入在环元件的支承孔中。支承栓为此可具有径向向外伸的环形凸缘，其中，支承栓可压入到万向环元件的支承孔中，直到所述环形凸缘与万向环元件贴靠。

在车轴侧的和车轮侧的承载元件之间可连接有调节件。在操作所述调节件时，可调节车轮侧的承载元件以便调整车辆车轮的前束角和/或外倾角。借助于万向接头，转矩、例如制动力矩可从车轮侧的承载元件传递给车轴侧的承载元件。

附图说明

下面借助于附图描述本发明的实施例。附图表示：

图1具有车辆车轮的车轮悬架的原理视图，

图2在车轮悬架的万向接头的支承部位中使用的球窝接头的放大剖面视图，以及

图3  万向接头的支承部位的解体视图。

附图标记列表：

1      车辆车轮

3      车轮支架

5，7   横向导臂

13     导臂轴承

17     车轮侧的承载元件

18     制动装置

19     车轴侧的承载元件

24     控制面

25     车轴侧的转动件

26     控制面

27，28 端侧

29，30 转动轴线

31     驱动马达

32     传动链

33     万向接头

35     万向环

36     支承部位

37，39 轴向接板

41     支承栓

45     球窝接头

46     穿通部

47     凸面的球区段

48     支承孔

49     凹面的球壳

51     接收孔

53     环形凸缘

56     张紧环

具体实施方式

图1中示出了例如用于横向导臂轴的车轮悬架，其中，承载车辆车轮1的车轮支架3借助于上横向导臂5和下横向导臂7通过未进一步示出的车身侧的导臂轴承可摆动地连接在车辆车身上。车轮支架侧的导臂轴承13是常用结构。

根据图1，车轮支架3具有车轮侧的承载元件17以及车轴侧的承载元件19。在车轮侧的承载元件17上，车辆车轮1通过车轮轮毂支承在车轮侧的承载元件17的未示出的车轮轴承中。此外，在车轮侧的承载元件17上安置有草示的制动装置18。

在车轮支架3的两个承载元件17、19之间连接有调节件，在操作所述调节件时，可调整车辆车轮1的前束角和/或外倾角。调节件具有车轮侧的转动件23和车轴侧的转动件25。两个转动件23、25通过斜置的控制面24、26相互贴靠。通过转动件23、25的朝向承载元件17、19的端侧27、28，调节件的两个转动件23、25与两个承载元件17、19分别滑动接触或滚动接触。

车轴侧的转动件25可分别绕基本上在车辆横向方向y上延伸的转动轴线29转动，而车轮侧的转动件23可绕相对于所述在车辆横向方向y上延伸的转动轴线斜置的、相对于两个控制面24、26垂直延伸的转动轴线30转动。可分别借助于驱动马达对两个转动件23、25进行转动操作，图1中仅仅示出了所述驱动马达中的驱动马达31。所述驱动马达固定在车轴侧的承载元件19上并且通过草示的传动链32与转动件25连接。类似地，在承载元件17上固定有驱动马达，所述驱动马达通过传动链与转动件23连接。两个驱动马达可通过在此未示出的控制装置控制，借助于所述控制装置，调节件的两个转动件23、25可这样地彼此相对转动，使得分别出现车辆车轮1的所要求的前束角和/或外倾角。

两个控制面24、26处于斜置的转动平面中。在两个转动件23、25扭转时，相互贴靠的控制面24、26在斜置的转动平面中相互滑动或滚动。

根据图1，车轮支架3的两个承载元件17、19通过万向接头33彼此耦合。万向接头33用作转矩桥，转矩可通过所述转矩桥从车轮侧的承载元件17传递给车轴侧的承载元件19并且由此传递给车辆车身。据此，由转动件23、25组成的调节件摆脱这种转矩负荷。这样待传递的转矩例如是制动力矩或车轮支承力形成的反作用力矩。

根据图1，万向接头33具有万向环35作为中央的接头件，所述万向环在径向外部绕调节件的转动件23、25延伸。车轮侧的承载元件17分别通过由两个轴向接板37组成的万向接头叉与万向环35连接。附加地，车轴侧的承载元件19也通过两个轴向接板39与万向环35连接。车轴侧的轴向接板39相对于车轮侧的轴向接板37错位，由此，在图1中仅可看到承载元件19的一个车轴侧的轴向接板39。

轴向接板37、39中的每一个都与万向环35成形支承部位36。万向接头33的轴向接板37、39在此在每个支承部位36上通过在图1中仅仅用点划线草示的支承栓41转动灵活地铰接在万向环35上，由此，在前束和/或外倾调节期间可进行万向补偿运动。

图2中以侧面剖面视图以及放大地示出了轴向接板37、39与万向环35之间的上述支承部位36之一。因此，所示的轴向接板37通过球窝接头45与万向环35连接。为了形成球窝接头45，万向环35在支承部位36上具有窗状的穿通部46，轴向接板37伸入到所述穿通部中。窗状的穿通部46具有对置的支承孔48，支承栓41的栓端部压入到所述支承孔中。在两个栓端部之间，支承栓41大致在中间具有凸面的球区段47。所述球区段根据图2可滑动运动地以及无间隙地支承在球壳49中。球壳49又安装在轴向接板37的大致相对于支承孔48对准地取向的接收孔51中。

图2中所示的上部的栓端部构造有环形凸缘53，所述环形凸缘与相对应的在支承孔48中形成的环形肩贴靠。为了使支承栓41紧固在两个支承孔48中，在环形凸缘53上方的区域中设置有张紧环56。所述张紧环与环形凸缘53相比径向扩宽并且安装到径向向外在支承孔48中形成的凹槽中。

图3中以解体视图再现了图2中所示的支承部位36。

因此，凸面的球区段47是套筒状的内部件，所述内部件已经在预装配步骤中安装到球壳49中。球壳49是套筒状的外部件，所述外部件以其柱状外壳面例如压入到轴向接板37的接收孔51中。

在继续装配过程中，将承载元件17的轴向接板37在运动方向I上插入到万向环35的窗状的穿通部46中，直到由球窝接头45的套筒状的内部件47限定边界的孔与万向环35的支承孔48对准地取向。接着，在压过程II中将支承栓41压入到支承孔48中。

Claims (13)

1.一种用于车辆的车轮悬架，所述车轮悬架具有以能转动的方式支承车轮(1)的车轮侧的承载元件(17)和车轴侧的承载元件(19)，其中，所述车轮侧的承载元件(17)为了调整前束角和/或外倾角而能相对于所述车轴侧的承载元件(19)调节，其中，所述车轴侧的和车轮侧的承载元件(17，19)与万向接头(33)耦合，其中，车轮侧的承载元件(17)的车轮侧的接板(37)和车轴侧的承载元件(19)的车轴侧的接板(39)分别通过支承部位(36)铰接在万向环元件(35)上，其特征在于：在所述支承部位(36)上，车轮侧的承载元件(17)的车轮侧的接板(37)和车轴侧的承载元件(19)的车轴侧的接板(39)分别通过球窝接头(45)铰接在所述万向环元件(35)上。

2.根据权利要求1的车轮悬架，其特征在于：所述球窝接头(45)具有凸面的球区段(47)，该凸面的球区段(47)形成第一接头配对方，所述球区段以能滑动运动的方式支承在第二接头配对方的凹面的球壳(49)中。

3.根据权利要求2的车轮悬架，其特征在于：在所述支承部位(36)任意之一中所述接板(37，39)通过栓元件(41)与所述万向环元件(35)连接。

4.根据权利要求3的车轮悬架，其特征在于：所述球窝接头(45)的凸面的球区段(47)落座在所述栓元件(41)上。

5.根据权利要求2的车轮悬架，其特征在于：所述凹面的球壳(49)形成球窝接头(45)的套筒状的外部件，所述凸面的球区段(47)安装在所述套筒状的外部件中。

6.根据权利要求2的车轮悬架，其特征在于：所述凸面的球区段(47)和所述球壳(49)构造成被预制造的结构单元，所述结构单元能安装在所述第一接头配对方的接收部中或所述第二接头配对方的接收部中。

7.根据权利要求1的车轮悬架，其特征在于：所述万向环元件(35)具有窗状的穿通部(46)，所述接板(37，39)伸入到所述穿通部中。

8.根据权利要求3的车轮悬架，其特征在于：所述万向环元件(35)具有窗状的穿通部(46)，所述接板(37，39)伸入到所述穿通部中。

9.根据权利要求8的车轮悬架，其特征在于：所述栓元件(41)在轴向方向上在所述凸面的球区段(47)的两侧具有栓端部，所述栓端部安装在所述窗状的穿通部(46)的对置的支承孔(48)中。

10.根据权利要求9的车轮悬架，其特征在于：所述栓端部压入在所述支承孔(48)中。

11.根据权利要求1或2的车轮悬架，其特征在于：在所述车轴侧的和车轮侧的承载元件(17，19)之间连接有调节件(23，25)，在操作所述调节件时，能调节所述车轮侧的承载元件(17)以便调整前束角和/或外倾角。

12.根据权利要求1或2的车轮悬架，其特征在于：转矩能通过所述万向接头(33)从所述车轮侧的承载元件(17)传递给所述车轴侧的承载元件(19)。

13.根据权利要求12车轮悬架，其特征在于：所述转矩是制动力矩。