CN103507586B - 用于机动车的后桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车、尤其轿车的后桥，具有两个独立悬架，所述两个独立悬架分别具有轮架(1)和与其铰接的三连杆装置，其具有一个纵向连杆(3.1)和两个横向连杆(3.2，3.3)，其中，所述两个横向连杆(3.2，3.3)分别沿车辆纵向方向被相互并排安置，并且所述后桥具有与所述两个独立悬架相连接的横向钢板弹簧装置(4)。

Description

用于机动车的后桥

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的后桥，还涉及一种具有这种后桥的机动车。

背景技术

由DE 10 2008 049 761已知具有两个独立悬架的后桥，其中，弹簧减震支柱的螺旋弹簧被横向钢板弹簧所代替，以便减少用于弹簧元件所需的结构空间。

独立悬架具有H臂型连杆，其具有纵向和横向连杆部段以及上横向连杆。横向钢板弹簧在车辆高度方向上被安置在H臂型连杆的横向连杆部段的上面，并且在上横向连杆的下面，并且借助橡胶垫被支承在副车架内。

但是，在车辆高度方向上安置在H臂型连杆的横向连杆部段上面的横向钢板弹簧，和尤其在车辆高度方向上安置在横向钢板弹簧上面的上横向连杆，还是占用结构空间。直线横向钢板弹簧的支承借助橡胶垫给出直线特征曲线，从而尤其针对摇摆稳定性可能需要进一步的措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服至少一个上述缺点。

根据本发明的一方面，机动车、尤其轿车的后桥具有两个独立悬架。这两个独立悬架分别具有用于连接机动车后轮的轮架和包括一个纵向连杆和两个横向连杆的三连杆装置(Drei-Lenker-Anordnung)，后者与轮架分别直接或者间接，尤其通过中间件铰接。在其轮架的远侧端部上，连杆能够与机动车、尤其(副)车架或者车身相连接，或者已经连接。在一种设计方案中，纵向连杆能够至少基本上沿车辆纵向延伸，横向连杆能够相应地至少基本上沿车辆横向延伸，其中，车辆纵向、横向和高度方向，上面或者下面始终尤其能够涉及后桥的安装位置。

根据一种设计方案，横向钢板弹簧装置(Querblattfeder-Anordnung)与所述两个独立悬架和与机动车结构、尤其发动机架或者副车架、或者直接与车身相连接。根据本发明，横向钢板弹簧装置能够在车辆高度、横向和/或纵向上分别具有一个或者多个、尤其相连接的、横向钢板弹簧。例如，在一种结构设计中，横向钢板弹簧装置具有在车辆横向上被分开的横向钢板弹簧，即，在车辆横向上具有两个或者多个横向钢板弹簧。一个横向钢板弹簧附加地或者可选地能够在车辆高度和/或纵向上被安置在另一个横向钢板弹簧上或者与其并排。关于横向钢板弹簧，尤其以技术公知的方式理解为梁型的、直线的或者曲线的元件，其沿车辆纵向的宽度比其沿车辆高度方向的高度要大，尤其至少是其两倍，尤其至少是其四倍，并且其沿车辆横向的延伸至少是其宽度的10倍，尤其至少是20倍。横向钢板弹簧能够具有金属、尤其钢，和/或尤其纤维强化塑料，优选玻璃纤维强化塑料和/或碳纤维强化塑料，尤其由这些材料组成。

在一种设计方案中，横向钢板弹簧装置能够分别与独立悬架的轮架或者减震支柱，尤其通过摆动支座(Pendelstütze)，铰接。在改进方案中，该摆动支座能够形状配合地、并且借助刚体关节或者借助弹性体套筒与轮架和/或减震支柱相连接。刚体关节能够尤其是球窝关节、万向节或者铰链关节，并且有利的比弹性体套筒有更大的应用角度(Winkelauslegung)。另一方面，弹性体套筒能够在价格上和/或减震技术上比刚体关节更实用。

横向钢板弹簧装置在机动车结构上的连接或者与机动车结构的连接，为了更紧密的表达，也被理解为支承或者支撑。就这点而言，根据本发明的与机动车结构连接的横向钢板弹簧装置能够相对于这个结构、在车辆纵向、横向和/或高度方向上被固定或者被限制，尤其能够在止挡件之间移动，所述横向钢板弹簧装置能够一侧或者两侧地支撑在该止挡件上。

根据本发明的观点，所述每个独立悬架的两个横向连杆沿车辆纵向分别被并排安置。换言之，独立悬架的两个横向连杆在沿车辆高度方向的俯视图中相互并排地安置，尤其至少基本上平行。

因此，一方面，在后桥上面可使用的空间被有利地进一步扩大，从而在改进方案中、尤其驱动轴装置、尤其差速器沿车辆高度方向能够被安置在所述两个并排安置的横向连杆上。附加地或者可选地，在所述两个并排安置的横向连杆上面，能够安置能量储存设备、尤其燃料箱、尤其用于液化石油气(LPG)或者压缩天然气(CNG)，以及用于为电动车或者混合动力车的电动驱动提供电力的电池或者蓄电池，或者用于车辆乘客的放脚空间或者座位空间。

附加地或者可选地对于这种通过并排布置两个横向连杆在该横向连杆上的结构空间被扩大，当横向钢板弹簧装置沿着车辆高度方向观察不再被安置在所述两个横向连杆之间时，横向钢板弹簧装置的弹性距离和/或横向连杆的偏转距离能够被有利地扩大。

在改进方案中，所述独立悬架的两个横向连杆沿车辆纵向方向被安置在横向钢板弹簧装置的两侧。这样能够有利地保护横向钢板弹簧装置，尤其免于石子的敲击，和/或能够改进动力学性能，因为该横向钢板弹簧装置在其弯曲轴的方向上能够通过横向连杆被在两侧导引。但是同时，也能够使得横向钢板弹簧装置在车辆纵向上安置在独立悬架的两个相邻的横向连杆之前或者之后。

在改进方案中，所述独立悬架的两个横向连杆与该独立悬架的轮架连接在关节(Gelenke)内，所述两个关节沿着车辆高度方向观察至少基本上被相互安置在相同的高度上。附加地或者可选地，用于将所述两个横向连杆与机动车相连接或者已经连接的关节还能够至少基本上在相同的高度上被相互安置。尤其出于结构上和/或行驶动力的原因，这能够同样是有利地，独立悬架的两个横向连杆的轮架侧和/或机动车侧的关节沿车辆高度方向相互对置设置，这样是优选地，所述两个关节沿车辆高度方向安置在横向钢板弹簧装置的同一侧或者两侧上。

根据一种设计方案，横向钢板弹簧装置沿车辆纵向至少基本上在独立悬架的轮架的轮心高度上与该独立悬架相连接。以这种方式，尤其能够将车轮支承力有益地传递到横向钢板弹簧装置上。关于在轮心高度上的连接可尤其理解为横向钢板装置与轮架的连接，其中，所述轮心或轮轴被通过轮心沿车辆纵向和/或高度方向安置在横向钢板弹簧装置的轮架侧的端截面内。

根据一种设计方案，横向钢板弹簧装置具有渐进的特征曲线。该特征曲线能够是单向渐进的。尤其可以这样理解，横向钢板弹簧装置以随着变形的增长而过比例地增加的弹簧力，抵制从尤其未变形的初始状态或者基准状态沿着一个方向的变形，例如机动车的弹性压缩，即，沿着重力方向运动。换言之，弹簧力F随变形z变化的梯度dF/dz单调地，尤其严格单调地随着变形增长而增长。在此，d(dF/dz)/dz≥0。

在有利的改进方案中，该特征曲线是双向渐进的。尤其相应地理解为，横向钢板弹簧装置以随着变形的增长而过比例地增加的弹簧力，抵制从尤其未变形的初始状态或者基准状态沿着两个方向的变形，例如机动车弹性压缩和回弹，即，沿着重力方向和逆重力方向的运动。

因此，在曲线行驶时以有利的方式能够使摇摆运动稳定。在改进方案中，能够相应地省去稳定器、拉伸止挡弹簧(Zuganschlagfedern)和类似设备。

在一种设计方案中，尤其双向渐进特征曲线能够是通过连接形成，即，由横向钢板弹簧装置连接在机动车上或与机动车接合而形成。

根据本发明的另一方面，通常优选与上述独立悬架的两个横向连杆的并排式布置能够相组合，机动车的后桥的横向钢板弹簧装置与机动车的结构如此相连接，使得该横向钢板弹簧装置具有尤其双向的渐进特征曲线。在此，与所述横向钢板弹簧装置相连接的机动车结构能够尤其具有两个相对置的凸表面，在这两个凸表面之间能将横向钢板弹簧装置有间隙或者无间隙地沿着车辆高度方向安置。在弹簧压缩时，该横向钢板弹簧装置可直接或者在用尽间隙后支撑在凸表面上，从而提供一种增长的支撑面。在回弹时，该横向钢板弹簧装置可直接地或者在用尽间隙后支撑在另一个凸表面上，从而同样地也提供一种增长的支撑面。在摇摆时，该横向钢板弹簧装置沿着车辆横向方向相隔地支撑在两个凸表面上。关于凸表面可尤其理解为这样一种表面，从车辆或者横向钢板弹簧装置中央开始，沿着车辆横向方向逐渐增强地远离车辆横轴，未变形的横向钢板弹簧装置的中心线和/或所述结构的相对置的表面。

在设计方案中，所述横向钢板弹簧装置与机动车的结构的连接或联接是隔声的，尤其通过隔音垫层来实现。

附图说明

本发明其他的有利改进方案由下面对于优选设计方案的说明来给出。在此附图示出，部分示意性示出：

图1示出沿着车辆纵向从后侧观察机动车的根据本发明设计的后桥的示意图，

图2示出沿车辆高度方向从上面观察图1所示后桥的俯视图，

图3A示出根据本发明的一设计方案图1所示后桥的横向钢板弹簧装置与后桥的轮架的连接的与图1相应的示意图，

图3B示出根据本发明的另一个设计方案图1所示后桥的横向钢板弹簧装置与后桥的轮架的连接的与图1，图3A相应的示意图,

图4A示出具有未变形的横向钢板弹簧装置的图1所示机动车的与图1相应的示意图，

图4B示出图4A所示机动车在(左右车轮)平行压缩弹簧的状态下的示意图，

图4C示出图4A所示机动车在(左右车轮)平行回弹的状态下的示意图，

图4D示出图4A所示机动车在摇摆状态下的示意图，

图5示出机动车的根据本发明另一个设计方案的后桥的与图1相应的示意图，

图6A示出机动车的根据本发明的另一个设计方案的后桥的与图2相应的示意图，

图6B示出机动车的根据本发明的另一个设计方案的后桥的与图1相应的示意图。

具体实施方式

图1和图2示出沿着车辆纵向从后向前观察(图1)和沿着车辆高度方向从上向下观察(图2)机动车的根据本发明设计的后桥。

该后桥具有两个独立悬架(在图1和2中为左独立悬架，右独立悬架)，它们至少被设计为基本上镜像对称，因此下面只详细阐述附图中的左独立悬架，并且涉及右独立悬架的特征可参照所述的左独立悬架的特征。

所述独立悬架分别具有轮架1，其具有用于连接后轮2的车轮轴承(未示出)。每个轮架1都与一个三连杆装置铰接，这一铰接在附图中沿着关节的转动轴线的观察方向通过实心圆圈表示(参见图1)，或者沿着与前述观察方向相垂直的观察方向通过实心圆柱来表示(参见图2)。每个三连杆装置具有一个纵向连杆3.1和两个横向连杆3.2，3.3，其中，尤其如在图2的俯视图中看到的那样，所述两个横向连杆3.2，3.3沿着车辆纵向(在图2中垂直方向)并排安置。

此外，后桥具有附带横向钢板弹簧4的横向钢板弹簧装置，该横向钢板弹簧与所述两个独立悬架相连接。在图1中示意性示出在发动机架或者副车架5上的隔声的连接11。

尤其如在图2中可看到的那样，所述独立悬架的两个横向连杆3.2，3.3沿着车辆纵向被安置在横向钢板弹簧装置4的两侧。

沿车辆纵向或者图2的俯视角度，横向钢板弹簧装置4在独立悬架的轮架1的轮心高度上与该独立悬架相连接。尤其在图2中用虚线表示的轮架的轮轴沿着车辆纵向设在横向钢板弹簧装置4的轮架侧的端侧横截面(在图2中的左侧)内。

用于将所述独立悬架的横向连杆3.2，3.3与该独立悬架的轮架1相连接的两个铰接关节沿着车辆高度方向被装置在相同的高度上，如尤其从图1中看出，在该高度上，设在沿车辆纵向向前的关节被设在沿车辆纵向向后的关节所遮盖。同样情况也适用于用于将横向导轨3.2，3.3与机动车的副车架5相连接的铰接关节。

在后桥的各独立悬架上，分别铰接地固定一个减震支柱6，其相互对置地支撑在机动车上的支承座(Stützlager)内。该减震支柱6基本上平行于车辆高度方向(在图1中的垂直方向)，从而在后桥上方的结构空间或者中间空间a有利地被扩大了。

在一种设计方案中，在图3A中部分示出的横向钢板弹簧装置4与轮架1通过摆动支座7铰接。在可选的设计方案中，在图3B中部分示出的横向钢板装置4通过摆动支座7与减震支柱6铰接。

横向钢板弹簧装置具有通过连接形成的渐进特征曲线。为此，横向钢板弹簧装置如此与机动车结构相连接，使其具有双向渐进特征曲线。为此，该结构具有两个相对置的凸表面8.1，8.2，在这两个表面之间安置横向钢板弹簧装置4，如在图4A中可看到的那样。在未变形或者基准状态时，横向钢板弹簧装置4能够贴靠在一个或者两个表面8.1，8.2上，或者带有间隙地与其相互隔开。在左右车轮沿着重力方向(在图4B中向下)平行压缩弹簧时，必要时在用尽间隙空间后，横向钢板弹簧装置4在沿重力方向位于上侧的上表面8.1上的支承面b→b’被扩大，从而在弹簧被压缩时使得弹簧力渐进增长。在左右车轮沿着重力相反方向(在图4C中向上)平行回弹时，必要时在占尽间隙空间后，横向钢板弹簧装置4在沿重力方向位于下侧的下表面8.2上的支承面b→b’被扩大，从而在回弹时使得弹簧力同样地渐进增长。在图4D中示出的摇摆状态下，横向钢板弹簧装置4沿车辆横向方向(在图4D中的水平方向)相隔地支撑在上表面和下表面上8.1，8.2，并且由此改进机动车的行驶性能。

图5以与图1相应的视角示出根据本发明的另一个设计方案的被驱动的后桥，其具有用于驱动与轮架连接的后轮的与轮架相连接的驱动轴装置，该驱动轴装置具有驱动轴9.1以及差速器9.2，该差速器沿车辆高度方向或者图2的俯视方向被安置在副车架5和横向钢板弹簧装置4上面。

图6A，6B以与图2或者图1相应的视角示出机动车的根据本发明的另一个设计方案的后桥，其中，沿车辆纵向，在副车架5之前，安置能量储存设备10.1，以及沿车辆高度方向在副车架5上面安置下沉的承载底板10.2和车身纵梁10.3。

虽然在前述说明书中示例性地阐述了一些实施例，但显需要指出的是，仍存在大量的变化。此外需要指明的是，示例性的实施例仅仅是示例，该示例绝不应限制保护范围、使用和结构。相反地，通过上述说明为技术人员提供了至少实现本发明一种示例性实施例的指导，其中只要没有脱离权利要求和相应特征组合给出的保护范围，便可以实施不同的，尤其针对所述部件的功能和结构的变化方案。

附图列表标记

1 车轮支架或轮架

2 车轮

3.1 纵向连杆

3.2 横向连杆

4 横向钢板弹簧(-装置)

5 发动机架(副车架)

6 减震弹簧

7 摆动支座

8.1/8.2 上/下表面

9.1 驱动轴

9.2 差速器

10.1 能量储存装置

10.2 装载底板

10.3 车身纵梁

11 连接

a 结构空间，横向装载宽度

b 支承面(b’：扩大的支承面)

Claims (12)

1.一种用于机动车的后桥，具有两个独立悬架，所述两个独立悬架分别具有轮架(1)和与其铰接的三连杆装置，该三连杆装置具有一个纵向连杆(3.1)和两个横向连杆(3.2，3.3)，其中，所述两个横向连杆(3.2，3.3)分别沿车辆纵向方向被相互并排安置，并且所述后桥具有与所述两个独立悬架相连接的横向钢板弹簧装置(4)，其中，所述横向钢板弹簧装置(4)通过摆动支座(7)与独立悬架的轮架(1)或者减震支柱(6)铰接。

2.根据权利要求1所述的后桥，其中，所述独立悬架的两个横向连杆(3.2，3.3)沿车辆纵向方向安置在所述横向钢板弹簧装置(4)的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的后桥，其中，用于将所述独立悬架的两个横向连杆(3.2，3.3)与该独立悬架的轮架(1)相连接的关节，和/或用于将所述两个横向连杆(3.2，3.3)与机动车连接的关节在车辆高度方向上至少基本上被安置在相同的高度上。

4.根据权利要求1或2所述的后桥，其中，所述横向钢板弹簧装置(4)在车辆纵向方向上至少基本上在独立悬架的轮架(1)的轮心的高度上与所述独立悬架相连接。

5.根据权利要求1所述的后桥，其中，所述摆动支座(7)形状配合地或者借助弹性体套筒与所述轮架(1)或者减震支柱(6)相连接。

6.根据权利要求1或2所述的后桥，其中，所述横向钢板弹簧装置(4)在车辆高度方向，横向方向和/或纵向方向上具有一个或者多个由金属和/或塑料组成的横向钢板弹簧。

7.根据权利要求6所述的后桥，其中，所述金属是钢和/或所述塑料是纤维加强塑料。

8.根据权利要求1或2所述的后桥，其中，所述横向钢板弹簧装置(4)具有通过连接形成的渐进特征曲线。

9.根据权利要求1或2所述的后桥，其中，所述后桥具有与所述轮架(1)相连接的用于驱动与所述轮架(1)连接的后轮(2)的驱动轴装置(9.1，9.2)。

10.一种机动车，具有根据上述权利要求之一所述的后桥，其中，所述三连杆装置(3.1-3.3)和所述横向钢板弹簧装置(4)与所述机动车相连接。

11.一种机动车，具有根据权利要求1至9之一所述的后桥，具有横向钢板弹簧装置(4)，其中，所述横向钢板弹簧装置(4)如此与所述机动车的结构相连接，使其具有渐进的特征曲线。

12.根据权利要求11所述的机动车，其中，与所述横向钢板弹簧装置(4)相连接的机动车结构，具有两个相互对置的凸表面(8.1，8.2)，在这两个表面之间安置所述横向钢板弹簧装置(4)。