CN103317988A - 用于机动车辆的独立车轮悬架系统 - Google Patents

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Abstract

用于机动车辆的独立车轮悬架系统,具有一个上部导杆平面且具有一个下部导杆平面,这些导杆平面中的多个导杆具有用于连接一个车轮固持器的多个车轮侧末端且具有用于连接车身的多个车身侧末端,该上部导杆平面和该下部导杆平面在各自情况下包括一个纵向导杆并且在各自情况下包括一个横向导杆,这两个导杆平面的这些纵向导杆的车轮侧末端和这些横向导杆的车轮侧末端被直接或间接地铰接连接到该车轮固持器,这两个导杆平面的多个第一导杆的、具体是这些横向导杆的车身侧末端直接地铰接连接到该车身,且这两个导杆平面的多个第二导杆的、具体是这些纵向导杆的车身侧末端经由一个共用联接元件而间接地铰接连接到该车身。

Description

用于机动车辆的独立车轮悬架系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的独立车轮悬架系统。本发明还涉及一种独立车轮悬架系统的联接元件。
背景技术
DE3721026A1披露了一种用于机动车辆的独立车轮悬架系统,该独立车轮悬架系统包括一个上部导杆平面和一个下部导杆平面。在所述现有技术中,该上部导杆平面以及该下部导杆平面在各自情况下是由一个三角形导杆(Lenker)形成,其中这两个导杆平面的每个三角形导杆在各自情况下通过一个车轮侧末端被铰接连接到一个车轮固持器(Radaufnahme)并且在各自情况下通过两个车身侧末端铰接连接到机动车辆的车身。
发明内容
以此作为出发点,本发明的目的是提供一种用于机动车辆的新颖独立车轮悬架系统以及一种独立车轮悬架系统的联接元件,借助该联接元件能够获得在纵向力和侧面力作用下的相当大地改善的弹性运动学特性(增加的主销后倾刚度和主销外倾刚度)。
所述目的是通过根据下述1的一种用于机动车辆的独立车轮悬架系统实现的。在下述11中限定了一种独立车轮悬架系统的联接元件。下述2-10以及12-15是本发明的优选实施方案。
1.一种用于机动车辆的独立车轮悬架系统,该独立车轮悬架系统具有一个上部导杆平面并且具有一个下部导杆平面,其中,这些导杆平面中的多个导杆具有用于连接一个车轮固持器的多个车轮侧末端并有具有用于连接车身的多个车身侧末端,其中,这些导杆平面在各自情况下包括一个纵向导杆并且在各自情况下包括一个横向导杆,其中这两个导杆平面的这些纵向导杆的车轮侧末端以及这些横向导杆的车轮侧末端被直接或间接地铰接连接到该车轮固持器,其中,这两个导杆平面的多个第一导杆的、具体是这些横向导杆的车身侧末端被直接地铰接连接到该车身,并有其中这两个导杆平面的多个第二导杆的、具体是这些纵向导杆的车身侧末端经由一个共用联接元件而间接地铰接连接到该车身。
2.根据前述1所述的独立车轮悬架系统,其中这两个导杆平面的这些横向导杆的车轮侧末端是直接地铰接连接到该车轮固持器,并且其中这两个导杆平面的这些纵向导杆的车轮侧末端同样是直接地铰接连接到该车轮固持器。
3.根据前述1所述的独立车轮悬架系统,其中这两个导杆平面的这些横向导杆的车轮侧末端是直接地铰接连接到该车轮固持器,并且其中这两个导杆平面的这些纵向导杆的车轮侧末端是铰接连接到该对应的导杆平面的这些横向导杆,并且因此是经由所述多个横向导杆而间接地铰接连接到该车轮固持器。
4.根据前述1至3之一所述的独立车轮悬架系统,其中这两个导杆平面的这些第二导杆的车身侧末端是铰接连接到该共用联接元件的多个第一部分,并且其中该共用联接元件是经由多个第二部分铰接连接到该车身。
5.根据前述4所述的独立车轮悬架系统,其中该共用联接元件的这些第二部分限定了一条旋转轴线,该联接元件能够围绕该旋转轴线而相对该车身转动。
6.根据前述5所述的独立车轮悬架系统,其中该共用联接元件经由一个有弹性的弹性元件连接到该车身,其中该有弹性的弹性元件限定该联接元件围绕该旋转轴线的转动移动性。
7.根据前述6所述的独立车轮悬架系统,其中该有弹性的弹性元件是作为一个弹性支承件形成的,该共用联接元件经由该弹性支承件铰接连接到该车身。
8.根据前述6或7所述的独立车轮悬架系统,其中该共用联接元件具有一个主本体,该主本体是由两个三角形的组元本体形成的,这两个组元本体在面向彼此的两个拐角处彼此相连接,其中该有弹性的弹性元件是形成在这些三角形的组元本体的那些拐角的区域中的,所述组元本体是在该区域处彼此相连接的。
9.根据前述8所述的独立车轮悬架系统,其中这些三角形的组元本体的这些另外的拐角用于将这些纵向导杆的车身侧末端铰接连接到该共用联接元件,并且其中这些三角形的组元本体的多个另外的拐角用于将该共用联接元件铰接连接到该车身。
10.根据前述1至9之一所述的独立车轮悬架系统,其中一个弹簧减振器系统和一个转向横拉杆,该弹簧减振器系统以及该转向横拉杆在各自情况下被铰接连接到车轮引导件,例如车轮固持器,并且连接到该车身或者连接到一个转向机的齿条的末端。
11.一种用于机动车辆的具有多个导杆平面的独立车轮悬架系统的联接元件,该联接元件具有多个第一部分,这些第一部分用于铰接连接该独立车轮悬架系统的这些不同导杆平面的多个导杆的、具体是多个纵向导杆的多个车身侧末端;并且该联接元件具有多个第二部分,这些第二部分用于将该联接元件铰接连接到该机动车辆的车身。
12.根据前述11所述的联接元件,其中这些第二部分限定了一条旋转轴线,该联接元件能够围绕该旋转轴线相对该车身转动。
13.根据前述12所述的联接元件,其中所述联接元件能够经由一个有弹性的弹性元件连接到该车身,其中该有弹性的弹性元件限定了该联接元件围绕该旋转轴线的转动移动性。
14.根据前述13所述的联接元件,其中该有弹性的弹性元件被成形为一个弹性支承件,该联接元件能够经由该弹性支承件而铰接连接到该车身。
15.根据前述13或14所述的联接元件,其中所述联接元件具有一个主本体,该主本体是由两个三角形的组元本体形成,这两个组元本体在面向彼此的两个拐角处是彼此相连接的,其中该有弹性的弹性元件是在该三角形的组元本体的那些拐角的区域中形成的,所述组元本体是在该区域处彼此相连接的,其中,这些三角形的组元本体的多个另外的拐角形成了用于将这些对应导杆的车身侧末端铰接连接到该联接元件上的这些第一部分,并且其中这些三角形的组元本体的多个另外的拐角形成了用于将该联接元件铰接连接到该车身上的这些第二部分。
根据本发明,该上部导杆平面和下部导杆平面在各自情况下包括一个纵向导杆并且在各自情况下包括一个横向导杆,其中这两个导杆平面的这些纵向导杆的车轮侧末端以及这些横向导杆的车轮侧末端是直接或间接地铰接连接到该车轮固持器,其中这两个导杆平面的多个第一导杆(具体是这些横向导杆)的车身侧末端是直接地铰接连接到车身,并且这两个导杆平面的多个第二导杆(具体是这些纵向导杆)的车身侧末端是经由一个共用联接元件而间接地铰接连接到车身。换言之,这两个导杆平面在各自情况下由一个横向导杆和一个纵向导杆形成,其中该额外的联接元件接收这两个导杆平面在各自情况下的一个导杆的车身侧末端并且该联接元件自身被安装成相对于车身以一个限定的旋转刚度是可转动的。以此方式,获得了在纵向力作用下的高主销后倾刚度以及在侧力作用下的高主销外倾刚度。
本发明提出了一种用于机动车辆的完全新颖的独立车轮悬架系统。每个导杆平面,也就是说该独立车轮悬架系统的上部导杆平面还以及下部导杆平面在各自情况下包括一个纵向导杆并且在各自情况下包括一个横向导杆。这些纵向导杆和横向导杆的车轮侧末端被铰接连接到该车轮固持器,确切地说是直接或间接地铰接连接的。
多个第一导杆(具体是这些横向导杆)的车身侧末端是直接连接到车身,而多个第二导杆(具体是这些纵向导杆)的车身侧末端是经由一个共用联接元件而间接地铰接连接到车身。
所述类型的一种独立车轮悬架系统具有完全新颖的弹性运动学特
性。该独立车轮悬架系统的特征为在纵向力作用下的小主销后倾角改变。在侧力作用下,根据本发明的独立车轮悬架系统的特征为仅有小的正主销外倾角改变,其中还可以取决于这些支承点和刚度的配置来获得负的主销外倾角改变。以此方式,可使得具有所述类型的独立车轮悬架系统的机动车辆获得有利的行驶特性。
优选的是使得这两个导杆平面的这些第二导杆(具体是这些纵向导杆)的车身侧末端铰接连接到该共用联接元件的多个第一部分上,其中该共用联接元件是经由第二部分而铰接连接到车身,并且其中该共用联接元件的这些第二部分优选限定了一条旋转轴线,该联接元件能够围绕该旋转轴线相对于车身转动。该独立车轮悬架系统的以上构形是特别有利的。该联接元件提供了这两个导杆平面的这两个纵向导杆的强制联接。以此方式,能够在纵向力和侧力的作用在车轮上的情况下确保这种车轮引导件的多种积极的弹性运动学特性。借助以下事实,即该联接元件的用于将所述联接元件铰接连接到车身上的这些第二部分限定了一条旋转轴线,该联接元件得以围绕一条设定的轴线来相对该车身转动。所述的转动自由度进一步改善了这种车轮引导件的特性。
在本发明的一个有利的改进中,该共用联接元件是经由一个有弹性的弹性元件来铰接连接到车身,其中该有弹性的弹性元件限定了该联接元件围绕该旋转轴线的转动移动性。该联接元件的这种转动移动性能够借助该有弹性的弹性元件通过一种简单且可靠的方式来设定。
本发明的多个优选的改进将在从属权利要求以及以下的说明中显现。
附图说明
本发明的示例性实施方案将在附图的基础上予以更详细地说明,而本发明并不限于所述示例性实施方案。在附图中:
图1  通过第一透视图示出根据本发明用于机动车辆的独立车轮悬架系统;
图2  通过第二透视图示出根据本发明用于机动车辆的独立车轮悬架系统;
图3  通过侧视图示出根据本发明用于机动车辆的独立车轮悬架系统;
图4  示出根据本发明的独立车轮悬架系统的一个联接元件;
图5  示出根据本发明的独立车轮悬架系统的一个替代的联接元件;
图6  示出根据本发明的独立车轮悬架系统的另一个替代的联接元件;并且
图7  示出根据本发明的独立车轮悬架系统的另一个替代的联接元件。
具体实施方案
本发明涉及一种用于机动车辆的独立车轮悬架系统并且涉及所述类型的独立车轮悬架系统的联接元件。
图1至图3示出根据本发明用于机动车辆的一种独立车轮悬架系统10连同一个车轮11的多个不同视图。用于悬挂车轮11的这个独立车轮悬架系统10包括用来实际上固持车轮11的一个车轮固持器12,以及两个导杆平面13和14,确切地说是一个上部导杆平面13和一个下部导杆平面14。上部导杆平面13以及下部导杆平面14在各自情况下包括两个分立的导杆,确切地说对应地在各自情况下为一个纵向导杆15和16以及对应地在各自情况下为一个横向导杆17和18。
这些导杆平面13和14的所述多个导杆15、16、17和18各自具有一个车轮侧末端和一个车身侧末端。
在所示的示例性实施方案中,这两个导杆平面13和14的对应的横向导杆17和18的车轮侧末端19和20在各自情况中被直接地铰接连接到车轮固持器12,而两个导杆平面13和14的对应的纵向导杆15和16的车轮侧末端21和22被铰接连接到对应的导杆平面13和14的横向导杆17和18,并且因而经由对应的导杆平面13和14的横向导杆17和18而间接地铰接连接到车轮固持器12。在这个连接点处应该指出,这两个导杆平面13和14的纵向导杆15和16的车轮侧末端21和22也可以直接地铰接连接到车轮固持器12。
在所示的示例性实施方案中,这两个导杆平面13和14的横向导杆17、18的车身侧末端23、24被直接地铰接连接到车身,该车身未详细示出。相比之下,在所示的示例性实施方案中,导杆平面13和14的纵向导杆15和16的车身侧末端25和26被间接地铰接连接到车身,确切地说是经由一个共用联接元件27。在图4中示出了联接元件27其自身。
在这个连接点处应该指出,通过与所示的优选示例性实施方案相比较,这些纵向导杆的车身侧末端还可以被直接地铰接连接到车身,其中这些横向导杆的车身侧末端于是经由这个共用联接元件而被间接地铰接连接到车身。
因此,在优选的示例性实施方案中,共用联接元件27用于这两个导杆平面13和14的纵向导杆15和16的车身侧末端25和26的铰接连接,并且因此提供了用于这两个导杆平面13和14的纵向导杆15和16的强制联接。在此,这两个导杆平面13和14的纵向导杆15和16的车身侧末端25和26铰接地接合在联接元件27的第一部分28和29。共用联接元件27经由第二部分30和31而铰接连接到车身,其中所述两个第二部分30和31一同限定了该联接元件27能够围绕其而相对车身转动的一条旋转轴线32。以此方式提供了共用联接元件27围绕旋转轴线32的转动移动性或转动自由度。
共用联接元件27不仅经由旋转轴线32延伸经过的这两个第二部分30和31而且还经由一个有弹性的弹性元件33而铰接连接到车身,该弹性元件在所示的示例性实施方案中是以一种弹性支承件的形式。这个有弹性的弹性元件33或弹性支承件限定该联接元件27围绕旋转轴线32的转动移动性,其中还可以使用例如像旋转弹簧或液压阻尼的弹性体支承件的多种其他弹簧元件来替代所示的弹性支承件。
共用联接元件27因此基本上具有五个功能部分或区域,具体为:用于铰接连接这两个导杆平面13和14的纵向导杆15和16的车身侧末端25和26的这两个第一部分28和29;用于将联接元件27铰接连接到车身的这两个第二部分30和31,其中限定该联接元件27相对于车身的转动自由度的旋转轴线32延伸经过所述两个第二部分30和31;以及该弹性元件33,共用联接元件27通过该弹性元件被类似地铰接连接到车身,其中该联接元件27围绕该旋转轴线32的旋转能力能够借助弹簧元件33来设定。
在所示联接元件27的这种优选的结构设计中,所述联接元件具有一个主本体34,该主本体由两个三角形的组元本体35和36形成。这两个三角形的组元本体35和36在面向彼此的拐角37和38处被固定地且整体地且不可拆下地彼此连接,确切地说是经由这个有弹性的弹性元件33,其中有弹性的弹性元件33因此是在这两个三角形的组元本体35和36的这两个拐角37和38的连接区域中形成的。
三角形的组元本体35和36的另外的拐角39和40用于铰接连接这些纵向导杆15和16的车身侧末端25和26,其中所述拐角39和40因此提供了联接元件27的这些第一部分28和29。
三角形的组元本体35和36的另外的拐角41和42形成了这些第二部分30和31,联接元件37经由这些第二部分铰接连接到车身。
如从图1至图3可见,独立车轮悬架系统10此外具有一个弹簧减振器系统43和一个转向横拉杆44。在此,弹簧减振器系统43在一侧被铰接连接到车轮引导件(例如,车轮固持器12或者一个导杆平面13或14,在所示实施方案中为连接到下部横向导杆18)并且在另一侧被铰接连接到车身。弹簧减振器系统43以及转向横拉杆44到车轮引导件以及到车身的这种铰接连接的细节在这个领域中对于本领域技术人员是熟悉的。转向横拉杆44在一侧被铰接连接到车轮固持器12,并且在另一侧为以下情况中的任一情况:
a)被直接地铰接连接到车身(例如,在非转向桥、优选是后桥的情况下),或者
b)被铰接连接到一个转向机的(可移动的)齿条的末端上(例如,在转向桥、优选是前轿的情况下,以用于实现车轮的转向移动)。
图4所示的联接元件27具有不对称的设计。主本体34的这两个三角形的组元本体35和36因此具有不同的轮廓和尺寸。
图5和图6示出了修改的联接元件27’、27’’,与图4相比,这些联接元件具有对称的轮廓,也就是说其中对应的联接元件27’或27’’的主本体34的这两个三角形的组元本体35和36具有相同的轮廓和尺寸。
图5的变体与图6的变体的不同之处在于从有弹性的弹性元件33至旋转轴线32的距离,该有弹性的弹性元件在所示的示例性实施方案中是一个弹性支承件的形式,该旋转轴线是由这个对应的联接元件27’或27’’的这两个第二部分30和31形成的。所述距离在图5和图6中通过双箭头X来显现,其中借助所述距离可以设定用于弹性支承件33的所谓的有效距离。弹性支承件的所述有效距离确定了用于联接元件27、27’或27’’的一个杠杆臂。
图7示出了另外的修改的联接元件27’’’。与图4至图6所示的实施方案相对比,这些部分28和29在这种情况下被设计成使得导杆平面13和14的有待联接的纵向导杆15和16借助以单剪切构形(einschnittig)连接的多个球头销接头来紧固。
根据本发明的独立车轮悬架系统的联接元件27、27’或者27’’确定了这种车轮悬架的弹性运动学特性。在车轮上的纵向力和侧力的作用下,可实现优选的行驶特性,其中确保了纵向力作用下的小的主销后倾角改变以及在侧力作用下的高主销外倾刚度。
联接元件27、27’或27’’产生了这两个导杆平面13和14的两个纵向导杆15和16的这些车身侧末端的强制联接,并且在运动学意义上起到一个曲柄的作用。联接元件27、27’或27’’可因而还称为联接曲柄或控制曲柄。
如已经陈述的,联接元件27、27’或27’’相对于车身是围绕旋转轴线32可转动的,该旋转轴线延伸经过对应的联接元件27、27’或27’’的这两个第二部分30和31,其中围绕所述旋转轴线32的转动移动性是可以借助有弹性的元件33来设定的,该有弹性的元件优选被设计成一个弹性支承件。
该弹性支承件优选是一个所谓的肾形支承件(Nierenlager)或液压支承件。

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的独立车轮悬架系统,该独立车轮悬架系统具有一个上部导杆平面(13)并且具有一个下部导杆平面(14),其中,这些导杆平面中的多个导杆具有用于连接一个车轮固持器(12)的多个车轮侧末端并有具有用于连接车身的多个车身侧末端,其特征在于,这些导杆平面(13,14)在各自情况下包括一个纵向导杆(15,16)并且在各自情况下包括一个横向导杆(17,18),其中这两个导杆平面的这些纵向导杆的车轮侧末端(21,22)以及这些横向导杆的车轮侧末端(19,20)被直接或间接地铰接连接到该车轮固持器(12),其中,这两个导杆平面的多个第一导杆的、具体是这些横向导杆的车身侧末端(23,24)被直接地铰接连接到该车身,并有其中这两个导杆平面的多个第二导杆的、具体是这些纵向导杆的车身侧末端(25,26)经由一个共用联接元件(27)而间接地铰接连接到该车身。
2.根据权利要求1所述的独立车轮悬架系统,其特征在于这两个导杆平面(13,14)的这些横向导杆(17,18)的车轮侧末端(19,20)是直接地铰接连接到该车轮固持器(12),并且其特征在于这两个导杆平面(13,14)的这些纵向导杆(15,16)的车轮侧末端(21,22)同样是直接地铰接连接到该车轮固持器(12)。
3.根据权利要求1所述的独立车轮悬架系统,其特征在于这两个导杆平面(13,14)的这些横向导杆(17,18)的车轮侧末端(19,20)是直接地铰接连接到该车轮固持器(12),并且其特征在于这两个导杆平面(13,14)的这些纵向导杆(15,16)的车轮侧末端(21,22)是铰接连接到该对应的导杆平面(13,14)的这些横向导杆(17,18),并且因此是经由所述多个横向导杆而间接地铰接连接到该车轮固持器(12)。
4.根据权利要求1至3之一所述的独立车轮悬架系统,其特征在于这两个导杆平面的这些第二导杆的车身侧末端(25,26)是铰接连接到该共用联接元件(27)的多个第一部分(28,29),并且其特征在于该共用联接元件(27)是经由多个第二部分(30,31)铰接连接到该车身。
5.根据权利要求4所述的独立车轮悬架系统,其特征在于该共用联接元件(27)的这些第二部分(30,31)限定了一条旋转轴线(32),该联接元件(27)能够围绕该旋转轴线而相对该车身转动。
6.根据权利要求5所述的独立车轮悬架系统,其特征在于该共用联接元件(27)经由一个有弹性的弹性元件(33)连接到该车身,其中该有弹性的弹性元件(33)限定该联接元件(27)围绕该旋转轴线(32)的转动移动性。
7.根据权利要求6所述的独立车轮悬架系统,其特征在于该有弹性的弹性元件(33)是作为一个弹性支承件形成的,该共用联接元件(27)经由该弹性支承件铰接连接到该车身。
8.根据权利要求6所述的独立车轮悬架系统,其特征在于该共用联接元件(27)具有一个主本体(34),该主本体是由两个三角形的组元本体(35,36)形成的,这两个组元本体在面向彼此的两个拐角(37,38)处彼此相连接,其中该有弹性的弹性元件(33)是形成在这些三角形的组元本体的那些拐角(37,38)的区域中的,所述组元本体是在该区域处彼此相连接的。
9.根据权利要求8所述的独立车轮悬架系统,其特征在于这些三角形的组元本体(35,36)的这些另外的拐角(39,40)用于将这些纵向导杆(15,16)的车身侧末端铰接连接到该共用联接元件(27),并且其特征在于这些三角形的组元本体(35,36)的多个另外的拐角(41,42)用于将该共用联接元件(27)铰接连接到该车身。
10.根据权利要求1至3之一所述的独立车轮悬架系统,其特征为一个弹簧减振器系统(43)和一个转向横拉杆(44),该弹簧减振器系统以及该转向横拉杆在各自情况下被铰接连接到车轮引导件,例如车轮固持器,并且连接到该车身或者连接到一个转向机的齿条的末端。
11.一种用于机动车辆的具有多个导杆平面的独立车轮悬架系统的联接元件,该联接元件具有多个第一部分(28,29),这些第一部分用于铰接连接该独立车轮悬架系统的这些不同导杆平面(13,14)的多个导杆(15,16)的、具体是多个纵向导杆的多个车身侧末端;并且该联接元件具有多个第二部分(30,31),这些第二部分用于将该联接元件(27)铰接连接到该机动车辆的车身。
12.根据权利要求11所述的联接元件,其特征在于这些第二部分(30,31)限定了一条旋转轴线(32),该联接元件能够围绕该旋转轴线相对该车身转动。
13.根据权利要求12所述的联接元件,其特征在于所述联接元件能够经由一个有弹性的弹性元件(33)连接到该车身,其中该有弹性的弹性元件(33)限定了该联接元件(27)围绕该旋转轴线(32)的转动移动性。
14.根据权利要求13所述的联接元件,其特征在于该有弹性的弹性元件(33)被成形为一个弹性支承件,该联接元件能够经由该弹性支承件而铰接连接到该车身。
15.根据权利要求13或14所述的联接元件,其特征在于所述联接元件具有一个主本体(34),该主本体是由两个三角形的组元本体(35,36)形成,这两个组元本体在面向彼此的两个拐角(37,38)处是彼此相连接的,其中该有弹性的弹性元件(33)是在该三角形的组元本体(35,36)的那些拐角(37,38)的区域中形成的,所述组元本体是在该区域处彼此相连接的,其中,这些三角形的组元本体(35,36)的多个另外的拐角(39,40)形成了用于将这些对应导杆的车身侧末端铰接连接到该联接元件上的这些第一部分(28,29),并且其中这些三角形的组元本体(35,36)的多个另外的拐角(41,42)形成了用于将该联接元件铰接连接到该车身上的这些第二部分(30,31)。
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