CN105073457B - 用于双辙车辆的车桥的扭杆系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扭杆系统，用于双辙车辆的车桥(1)、尤其是后桥，所述扭杆系统具有分别为车辆两侧分派的、用于主动的底盘控制的第一和第二转动致动器(31，33)，其中每个转动致动器(31，33)具有至少一个电机‑传动装置单元(35)，借助于所述电机‑传动装置单元能产生转矩并能借助输出杆(39)将转矩作为调节力传递到轮悬架元件(20)，其中，这两个转动致动器(31，33)的电机‑传动装置单元(35)布置在一公共的壳体(43)中，所述壳体以不能相对转动的方式安装在车身结构(11)上，其中，壳体(43)具有用于对车身结构(11)进行加强的至少两个连接部位(45)，所述连接部位相互间隔开一支承距(Δy)，通过所述连接部位使壳体(43)以结构刚性的方式安装在车身结构(11)上。

Description

用于双辙车辆的车桥的扭杆系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的、用于双辙车辆的车桥——尤其是后桥——的扭杆系统。

背景技术

这种扭杆系统在主动的底盘控制装置中应用，在主动的底盘控制装置中后桥的每个轮悬架都配置有一个对应的转动致动器。通过车桥的这两个转动致动器可以视控制情况改变车辆高度和/或平衡车辆的俯仰和侧倾运动。

从DE10 2009 005 895 A1中已知了一种具有由两部分构成的稳定器的扭杆系统。所述扭杆系统包括第一转动致动器和第二转动致动器，它们分别配置在车辆侧。转动致动器的每一个都包括一个电机-传动装置单元，通过电机-传动装置单元产生转矩，并且通过扭力杆以及输出杆传递到轮悬架上作为调节力。这两个转动致动器的电机-传动装置单元布置在一个公共的壳体中，所述壳体通过支架以不能相对转动的方式居中安装在框形的车桥托架或副车架的横向承载件上。用已知的方式所述副车架又可以连接在车身结构的车身-纵向承载件上。

特别是在驱动式后桥中，可以在副车架的纵向和横向承载件之间安置有传动机构和/或电机，所述电机通过万向轴与后轮传动连接。在行驶中来自于这种驱动部件的作用力被引导到副车架中。为了可靠地吸收这种作用力，以复杂的结构设计和高的材料花费才使副车架达到足够的结构刚度。

发明内容

本发明的目的是，提供用于车桥的扭杆系统，其中在降低材料和结构成本的同时仍提供足够的结构刚度。

所述目的通过权利要求1的特征实现。本发明优选的改进方案在从属权利要求中公开。

本发明基于如下基本思想，在车桥上设置的扭杆系统是如此适配的，在没有使用附加的加强元件或附加地使用材料的情况下也能提高副车架的结构刚度。以此为背景根据权利要求1的特征部分，用于转动致动器的两个电机-传动装置单元的公共的壳体通过两个连接部位以不能相对转动的方式安装在车身结构上，所述连接部位相互间隔开一支承距。因此公共的壳体在行车运行中建立了一个附加的载荷路径。通过这个附加的载荷路径可以传递作用力、并可以由此减轻车身结构在公共的壳体区域中的受力。

如上所述，例如车身结构可以在后桥上具有带前和/或后横向承载件的副车架，所述横向承载件各自通过侧面的纵向承载件相互连接。以这种方式形成了闭合的框，例如后桥-差速器和/或电机安置在所述闭合框中。为了减小车辆的总弹性系数，扭杆系统可以包括附加的扭力弹簧元件。以这种方式使在电机-传动装置单元中产生的转矩可以通过“电机-传动装置单元/扭力弹簧元件/输出杆/轮悬架元件”的载荷路径最终作为直线调节力传递到车轮上。在一种尤其紧凑的布置结构中，两个扭力弹簧元件布置在公共的壳体内。在这种情况下，公共的壳体可以具有沿车辆横向彼此相对的侧面支承开口，对应的输出杆伸出各自的支承开口。公共的壳体的支承开口尤其是转动支承部位，所述转动支承部位规定了扭杆系统的转轴。

优选地，副车架的至少一个横向承载件和/或两个纵向承载件可以具有支承部位，公共的壳体的两个连接部位可固定在所述支承部位上。

对于驱动车桥，驱动部件、例如后桥-差速器或电机可以直接连接在副车架的横向承载件上，在行车运行中增强的作用力被传递到所述副车架中。优选地，公共的壳体特别连接在这个横向承载件上。安装驱动部件的横向承载件因此提供了第一载荷路径，通过所述第一载荷路径使来自驱动部件的作用力被传递到副车架-纵向承载件中。借助于公共的壳体提供第二载荷路径，通过该第二载荷路径同样可以将作用力传递到纵向承载件中。以这种方式减小了横向承载件的受力。

在此尤其优选的是，用于驱动部件的连接部位沿车辆横向布置在公共的壳体的两个连接部位之间。

公共的壳体优选设计为空心圆柱体，其中壳体轴线可以与扭杆系统的转轴共轴。此外，公共的壳体可以设计为关于竖直的车辆纵向中心平面镜像对称。

在一种结构形式中，两个电机-传动装置单元可以以关于上述纵向平面镜像对称的方式大致在车辆中央以不能相对转动并且结构刚性的方式布置在公共的壳体中。两个电机-传动装置单元可以在中间连接有扭转刚度低的扭力弹簧元件的情况下与相应的扭转刚性的输出杆相连，所述输出杆经侧面的壳体开口一直延伸到轮悬架元件。对于减小所需结构空间有利的是，扭力弹簧元件并不是长形延伸的扭杆，而其实是紧凑的扭力弹簧。

在一种备选的结构形式中，电机-传动装置单元和扭力弹簧元件的位置可以交换。在这种情况下，电机-传动装置单元各自通过扭力弹簧元件而以扭转刚度低的方式连接在公共的壳体上。由此输出杆不直接与扭力弹簧元件连接，而其实是扭转刚性地与电机-传动装置单元的输出元件连接。

每个电机-传动装置单元分别可以由电机与减速器(例如谐波减速机)组成。对此备选的代替电机也可以使用液压马达。

尤其有利于提高副车架的结构刚度的方案是：公共的壳体以在竖直方向上齐平的方式布置在副车架的横向承载件的下方。以这种方式构成了结构刚性尤其好的双承载件，所述双承载件由横向承载件和公共的壳体组成，实现了例如后桥差速器在横向承载件上的结构刚性尤其好的连接。

以上的说明和/或在从属权利要求中描述的有利设计方案和/或改进方案——除例如单一定义的从属权利要求或不一致的备选方案的情况外——可以单独的使用，或但是也可以任意组合的使用。

附图说明

本发明和其有利的设计方案和/或改进方案以及其优点以下根据附图详细说明。

附图中：

图1以仰视图示出具有扭杆系统的车辆驱动后桥，

图2以部分剖视图示出以及单独示出用于后桥的扭杆系统，

图3示出图1所示后桥的等效连接图，

图4以示意性前视图示出一半的后桥。

具体实施方式

图1在仰视图中示出用于机动车的驱动后桥，仅在理解本发明所必要的程度上示出所述后桥。后桥1具有副车架5，所述副车架由纵向承载件7以及前、后横向承载件9构成。副车架5以已知的方式连接在只用虚线显示的车身结构11(只在图3中的等效模型中显示)的车身-纵向承载件6上。副车架5支撑有只用虚线显示的后桥-差速器13，所述后桥-差速器通过部分示出的万向轴15与车辆的前桥传动装置连接。后桥-差速器13通过万向轴17与未示出的车辆后轮传动连接。

为了在车辆两侧的轮悬架，在副车架5的两个纵向承载件7上各通过未示出的连杆支承装置以空间上错开的布置方式铰接有下连杆14，16，18和上连杆20，22。连杆14至22在车辆横向方向y上向外一直延伸至对应的轮毂托架23，所述轮毂托架各自支撑机动车的右/左后轮25(只在图3中显示)。上述后桥的结构设计为关于竖直的车辆纵向中心平面27镜像对称。

由图1另外得出，后桥1具有用于主动的底盘控制装置的扭杆系统29。根据图3，扭杆系统29为车辆的每一侧分别设置有一个转动致动器31，33。转动致动器31，33的每一个都包括电机-传动装置单元35，扭力弹簧元件37和输出杆39构成。根据图4，输出杆39通过偶联杆41与上连杆20相铰接。根据图2，扭杆系统29的部件，除扭转刚性的输出杆39外，都布置在公共的壳体43内部。壳体43通过支承架45安装在副车架的下侧上，特别是紧邻在副车架-前横向承载件9的下方。公共的壳体43以及两个支承架45布置为关于车辆纵向中心平面27镜像对称，其中，这两个支承架45相互间隔开一支承距Δy，并且大致布置在副车架5的前拐角点处。

根据图2，两个电机-传动装置单元35以不能相对转动的方式分别安装在公共的壳体43内部。电机-传动装置单元35的每一个通过在支承装置47中可转动地支承的输出轴与扭力弹簧元件37(名称为转动弹簧)连接，所述扭力弹簧元件在输出侧连接输出杆39。所述输出杆又穿过壳体开口51以可转动支承的方式向外伸出。扭力弹簧元件37以及两个电机-传动装置单元的转轴共轴地布置成一列，由此，圆柱形的壳体43的总直径相对较小。

图3的等效连接图中示出扭杆系统29的转动致动器31与在图1中仅示意性示出的后桥1的轮悬架的承载弹簧53的协同作用。因此，在车身结构11与后轮25之间承载弹簧53和扭力弹簧元件37作为并联的弹簧系统起作用，所述弹簧系统决定了车辆的总弹性系数。

从图1和图4另外可见，后桥差速器13安装在前副车架-横向承载件9的连接部位55上。在此，后桥差速器13的两个连接部位55在车辆横向方向y上观察处于公共的壳体43的固定支架45之间。

因此，在行车运行中前副车架-横向承载件9提供了如下的载荷路径F1：通过该载荷路径作用力被引导到副车架-纵向承载件上。如上所述，公共的壳体7在形成节点位置的情况下与前副车架-横向承载件9螺纹连接。借助于如此安装的公共的壳体43提供了第二载荷路径F2。通过第二载荷路径F2作用力被引导到副车架-纵向承载件7中，而使副车架-横向承载件9的负荷被减小。

Claims (6)

1.一种扭杆系统，用于双辙车辆的车桥（1），所述扭杆系统具有为车辆的一侧分派的、用于主动的底盘控制的第一转动致动器（31）以及为车辆的另一侧分派的、用于主动的底盘控制的第二转动致动器（33），其中每个转动致动器（31，33）具有至少一个电机-传动装置单元（35），借助于所述电机-传动装置单元能产生转矩并能借助输出杆（39）将转矩作为调节力传递到轮悬架元件（20），其中，这两个转动致动器（31，33）的电机-传动装置单元（35）布置在一公共的壳体（43）中，所述壳体以不能相对转动的方式安装在车身结构（11）上，其中，壳体（43）具有用于对车身结构（11）进行加强的至少两个连接部位（45），所述连接部位相互间隔开一支承距（Δy），通过所述连接部位使壳体（43）以结构刚性的方式安装在车身结构（11）上，其中车身结构（11）具有副车架（5），公共的壳体（43）安装在所述副车架上，副车架（5）具有两个纵向承载件（7）和前横向承载件（9）和后横向承载件以形成框形闭合的副车架（5），所述前横向承载件（9）和后横向承载件通过纵向承载件（7）彼此连接，其特征在于，公共的壳体（43）在构成双承载件的情况下以在竖直方向上齐平的方式布置在副车架（5）的前横向承载件（9）的下方，其中公共的壳体（43）作为附加的横梁安装在副车架（5）上；副车架（5）的前横向承载件（9）具有用于驱动部件（13）的连接部位（55），用于驱动部件（13）的连接部位（55）在车辆横向方向（y）上布置在公共的壳体（43）的连接部位（45）之间。

2.根据权利要求1所述的扭杆系统，其特征在于，电机-传动装置单元（35）中的每一个分别具有用于调节扭杆系统（29）的弹性系数的扭力弹簧元件（37），扭力弹簧元件（37）中的至少一个布置在公共的壳体（43）内。

3.根据权利要求1或2所述的扭杆系统，其特征在于，公共的壳体（43）沿车辆横向方向（y）具有侧面的壳体开口（51），相应的输出杆（39）从所述壳体开口伸出，壳体开口（51）是规定了输出杆（39）的转轴的转动支承部位。

4.根据权利要求1或2所述的扭杆系统，其特征在于，前横向承载件（9）和/或两个纵向承载件（7）包括能固定公共的壳体（43）的两个连接部位（45）的支承部位。

5.根据权利要求1或2所述的扭杆系统，其特征在于，前横向承载件（9）提供第一载荷路径（F1），经该第一载荷路径能将作用力传递到侧面的副车架纵向承载件（7）中，公共的壳体（43）提供第二载荷路径（F2），经该第二载荷路径能将作用力传递到纵向承载件（7）中。

6.根据权利要求1或2所述的扭杆系统，其特征在于，所述扭杆系统用于双辙车辆的后桥。