CN106573513A - 用于调节车辆车轮的外倾和/或轮距的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节机动车的车辆车轮(13)的外倾和/或轮距的装置，具有车轮支撑装置(1)，所述车轮支撑装置多件式地构造有车轮侧承载件(3)和车桥侧引导件(17)以及布置在所述车轮侧承载件与所述车桥侧引导件之间的调节元件、尤其是两个转动件(21，23)，为了所述车辆车轮(13)的轮距调节和/或外倾调节，所述车轮侧承载件(3)可借助于所述调节元件绕摇摆点(MP)摆动，其中，所述车轮侧承载件(3)承载与所述车辆车轮(13)的制动盘(11)共同作用的制动钳(15)。根据本发明，在所述调节元件(21，23)的径向外部构造有支承部位(58)，所述承载件(3)和所述引导件(17)在所述支承部位上相互铰接。所述支承部位(58)为了支撑被加载以制动力矩的承载件(3)而沿车轮轴线的周向方向设计为硬的并且为了无干扰地、尤其是与车轮轴线的周向方向相比容易地将所述承载件(3)调节以轮距角和/或外倾角而沿车辆横向方向(y)设计为软的。

Description

用于调节车辆车轮的外倾和/或轮距的装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于调节机动车车轮的外倾和/或轮距(即前束或后束)的装置。
背景技术
从DE 10 2009 058 489 A1中已知所述类型的装置，在该装置中，用于车辆车轮的车轮支撑装置设计为多件式的，确切地说具有车轮侧承载件和车桥侧引导件以及布置在所述车轮侧承载件与所述车桥侧引导件之间的转动件。在车轮侧的承载中集成有车轮轴承，承载车辆车轮的车轮法兰的车轮轮毂区段可转动地支承在所述车轮轴承中。车辆的车轮悬架的导杆可以铰接在车桥侧引导件上。布置在其间的转动件以斜面共同作用，该斜面确定车轮侧转动件的相对于车桥侧的转动件的转动轴线倾斜的转动轴线。在转动驱动转动件至少之一时，可以以这种方式使车轮侧转动件围绕摇摆(转动并且平移运动)点摆动，用于车辆车轮的轮距调节或外倾调节。
在制动过程中，由制动钳产生制动力矩，所述制动力矩通过车轮支撑装置引导到车辆车身，由此存在无意地影响车轮支撑装置的外倾情况和/或轮距情况的危险。为了避免将制动力矩引入到两个转动件中，在DE 10 2009 058 489 1中，车轮侧承载件通过耗费结构空间的转矩桥、即万向节支撑在车桥侧引导件上。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种装置，该装置不仅可在制造技术方面简单地而且相对于所出现的车轮力具有足够构件刚性地实现。
上述目的通过权利要求1的特征实现。本发明的优选改进方案在从属权利要求中公开。
根据权利要求1的特征部分，在转动件的径向外部构造有支承部位，承载件和引导件在所述支承部位上相互铰接。为了支撑被加载以制动力矩的承载件，支承部位沿车轮轴线的周向方向设计为硬的。相对地，支承部位为了无干扰地(就是说与车轮轴线的周向方向相比容易地)将承载件调节以轮距角和/或外倾角而沿车辆横向方向设计为软的。制动力矩支撑因此仅通过在承载件和引导件之间的唯一的支承部位实现。因此，支承部位与现有技术相比显著节省结构空间地以及减少构件地安装在车轮支撑装置中。
在一技术实现方案中，支承部位可以是橡胶金属支承件，所述橡胶金属支承件沿车轮轴线的周向方向具有硬的特性并且沿车辆横向方向具有软的特性。支承部位例如可以由支承壳体和支承芯构成，所述支承壳体和所述支承芯尤其是分别材料统一地并且一体地成形在承载件上和引导件上。为了提供支承横向软性，支承芯可在横向止挡之间相对于支承壳体伸缩式地移位以支承行程。
作为上述实施方案的替换方案，在承载件和引导件之间的支承部位可以实施为铰接支承件。铰接支承件例如可以以组合的方式具有构造在一个支承配对件(即承载件或引导件)中的球铰和构造在另一个支承配对件(即引导件或承载件)中的伸缩接头。
为了满足所需的功能，球铰沿车辆横向方向采用所需的硬的实施方案。伸缩接头由于其近似平行于车轮轴线的取向而可以负责沿车辆横向方向的软性。
在一技术实现方案中，球铰可以具有铰接球头，所述铰接球头可摆动地支承在所述一个支承配对件(例如承载件)的对应的铰接球窝中。铰接球头例如可以以铰接杆延长，所述铰接杆基本上可无间隙地在伸缩接头的支承通道中滑动，以建立支承组件沿横向方向的横向软性。
作为对此的替换方案，球铰和/或伸缩接头也可分别实施为橡胶金属支承件。橡胶金属支承件如此设计，使得满足球铰和伸缩接头的以上描述的功能。
在一优选的技术实现方案中，车轮支撑装置的车轮侧承载件可通过转动轴承支撑在车轮侧转动件上。此外，在车轮侧转动件中可以集成有车轮轴承。承载车辆车轮的车轮法兰的车轮轮毂区段可转动地支承在车轮轴承中。在这种情况下，车轮侧承载件仅承载制动钳并且可能情况下承载用于车轮侧转动件的驱动马达。由此，车轮侧转动件和车轮侧承载件之间的支承部位从车轮力流中被除去并且在力方面卸载。这导致：仅还有三个支承部位串联连接在车轮力流中。而第四支承部位、即在车轮侧承载件和车轮侧转动件之间的转动轴承可以设计得较小，因为例如制动设备的作用在这个转动轴承上的力和力矩非常小。此外，通过从车轮力流中去掉第四支承部位，支承组合的外倾刚度提高，由此，其余的支承部位在外倾刚度保持相同的情况下也可以实施得较小。总体上与现有技术相比显著减小了装置的结构空间需求以及构件重量。
车轮侧承载件优选可以布置在车轮侧转动件的径向外部，由此，该装置沿轴向方向可以设计得特别紧凑。在这种情况下，承载件可以通过径向内部的支承壳面在中间连接有转动轴承的情况下支撑在车轮侧转动件的径向外部的支承壳面上。车轮侧转动件可以以双重功能同时也形成车轮轴承的外部支承壳体。与此对应的车轮轮毂区段可以可转动地支承在形成外部支承壳体的转动件的径向内部，所述车轮轮毂区段沿横向方向向外过渡到承载车辆车轮的车轮法兰。车轮轴承的轴承外轨可以直接加工在车轮侧转动件的内周缘上。但为了较简单的售后服务可优选，使用可拆卸的车轮轴承，所述车轮轴承的轴承外轨不直接加工在车轮侧转动件的内周缘上。
车桥侧的转动件和车轮侧转动件可以分别与驱动马达在传动上连接。转动件优选可以分别是齿轮传动机构的组成部分，在该齿轮传动机构中，电动马达通过齿轮级驱动车桥侧的转动件和/或车轮侧转动件。在转动件同向或反向扭转时，承载件摆动一预先规定的轮距角和/或外倾角。如果车轮侧转动件具有齿轮区段，所述齿轮区段是上述齿轮传动机构的组成部分并沿轴向方向观察布置在承载件支撑部位和车轮侧转动件的斜面之间，则得到了尤其节省结构空间的布置结构。
为了实现将该装置在制造技术方面简单地连接在传统的车轮悬架中，车轮支撑装置可以具有车桥侧引导件。在车桥侧引导件上可以铰接有车辆的车轮悬架的导杆、稳定器耦合部位和/或减振器/弹簧。此外，引导件可以运动脱耦地、即通过转动轴承支撑在车桥侧的转动件上。引导件可以类似于车轮侧承载件布置在车桥侧的转动件的径向外部。在这种情况下，引导件可以通过径向内部的支承壳面在中间支承转动轴承的情况下支撑在车桥侧的转动件的径向外部的支承壳面上。转矩传递元件优选可以定位在承载件和引导件之间，确切地说用于形成将转矩、尤其是制动力矩从承载件传递到引导件的力矩路径，并且跨接车桥侧的转动件和车轮侧转动件。
以上解释的和/或在从属权利要求中给出的本发明的有利的构型和/或改进方案除了例如在有明确的关系或者不可结合的备选方案的情况中之外可单独地或也可任意相互组合地应用。
附图说明
下面根据附图详细说明本发明和其有利的设计方案和改进方案以及其优点。附图示出：
图1示出由现有技术已知的用于调节机动车车轮的轮距角和外倾角的装置的原理图；
图2示出具体实施方案的根据本发明的装置的上半部的半剖面；和
图3示出本发明的另一实施方式的细节图。
具体实施方式
在图1中示出车辆车轮13的不是本发明所包括的、由现有技术已知的车轮支撑装置1的简略示意图，以更易于理解本发明。
车轮支撑装置1具有承载件3，在所述承载件中，车轮法兰5利用其轮毂区段7可转动地支承在车轮轴承12中。制动盘11以及车辆车轮13利用其轮辋装配在车轮法兰5上。制动盘11与装配在承载件3上的制动钳15一起是制动设备的组成部分。驱动车辆车轮13的万向节轴被引导穿过车轮支撑装置1，同样未示出的中央螺钉拧在所述万向节轴的同步万向节(仅在图2中用附图标记9示出)上，利用该中央螺钉通过车轮轮毂5和同步万向节9夹紧车轮轴承12。
此外，车轮支撑装置1具有引导件17，在所述引导件上在图1中例如铰接有车轮悬架的导杆19。在承载件3和引导件17之间设置有两个转动件21、23作为调节元件。转动件21在形成转动件轴线20的情况下在支承部位32上可转动地与承载件3相连接。转动件23在形成转动轴线22的情况下在支承部位35上与引导件17相连接。在图1中，两个转动件21、23通过平的斜面25、27彼此相对以滑动支承的方式并通过转动轴线24可扭转地彼此连接。转动轴线24在图1中垂直于斜面25、27以及以确定的角度相对于车桥侧的转动件23的转动轴线22倾斜地取向。
在图1中，例如转动件轴线20与车轮轴线位置相同。但与此不同，转动件21可以与车轮轴线不是同轴地布置，而是转动件轴线20和车轮轴线可以彼此相对倾斜地设置。
不仅在承载件3上而且在引导件17上分别设置有电动的调节马达29，所述调节马达通过齿轮传动机构30与转动件21、23在传动上连接。借助于调节马达29，可使两个转动件21、23同向或反向地在两个转动方向上扭转，由此，承载件3相对于引导件17围绕瞬心MP(图2至图5)实施摆动运动或摇摆运动，并且由此相应地改变车辆车轮13的轮距角和/或外倾角。
因此，在图1中，在车轮侧承载件3和车轮侧转动件21之间形成支承部位32，在两个转动件21、23之间形成包括两个斜面25、27的支承部位31，以及在车桥侧的转动件23和引导件17之间形成另一支承部位35。
在图2中示出根据本发明的车轮支撑装置1。与图1的不同之处是，两个转动件21、23不再通过平的斜面25、27贴靠以确定倾斜设置的转动轴线24，而是在转动支承部位31上贴靠。所述转动支承部位例如可以作为滚动轴承和滑动轴承或由多个这种轴承构成的组合来实现，所述组合基本上固定保持所有的平移方向和旋转方向，确切地说包括转动轴线在内。这个概括也适用于其它在附图中描述的支承部位。
此外，在图2中，车轮轴承12不再直接集成在车轮侧承载件3中，而是直接位于车轮侧转动件21之内。在图2中，车轮轴承12的轴承外轨和轴承内轨纯示例性地直接加工在车轮侧转动件21的内周缘中以及直接加工在车轮法兰5的轮毂区段7的外周缘中。车轮侧转动件21以双重功能在图2中相应地也用作车轮轴承12的外部支承壳体。在车轮侧转动件21的外周缘上，承载件3在车辆横向方向y上在外部通过支承部位43在径向外部支撑在车轮侧转动件21上。支承部位43必须如此设计，使得可以接收倾覆力矩。
与图2不同，在技术应用中车轮轴承12可以实施为可拆卸的，确切地说具有可拆卸地、即例如以压配合或通过螺纹连接装配在转动件21的内周缘上的径向外部支承壳体和/或具有可装配在车轮轮毂5的外周缘上的径向内部支承壳体。
如图2进一步示出，支承部位43以及转动支承部位31纯示例性地构造在转动件21的轴向对置的侧上，其中，作为齿轮传动机构30(图1)的组成部分的齿轮区段47定位在其间。
车桥侧引导件17类似于承载件3在转动轴承51上在径向外部支撑在车桥侧的转动件23上。在车辆横向方向y上向内的进一步延伸上，在车桥侧的转动件23的外周缘上例如成形有另一齿轮区段55，所述齿轮区段同样是齿轮传动机构30的组成部分。车桥侧的转动件23的齿轮区段55定位在环形空间57中，该环形空间在车辆横向方向y上向外通过转动轴承51限制并且向内通过布置在引导件17和车桥侧的转动件23之间的环形密封装置59限制。除了可运动的密封装置63(即橡胶密封圈)仅示例性示出环形密封装置59。此外，当然可以在所有另外的支承部位上同样安装有密封装置。
根据本发明，车轮侧承载件3除了例如电子驻车制动器之外还承载制动钳15、用于车轮侧转动件21的驱动马达29以及下面要描述的转矩支撑装置61，但是不再承载车轮轴承21。由此特别是布置在承载件3和车轮侧转动件21之间的转动轴承43从车轮力流中被除去。这导致：关于出现的车轮力仅还串联连接三个支承部位，确切地说车轮轴承12、转动轴承31以及推力轴承51，但是不包括支承部位43，在该支承部位43上承载件3支撑在车轮侧转动件21上。因此，坐置于车轮侧转动件21上的支承部位43可以设计得显著更小，这是因为在那里起作用的车轮力和车轮力矩非常小。此外，通过从车轮力流中去掉支承部位43，支承组合的外倾刚度提高，由此，其余轴承、即车轮轴承12、转动轴承31以及推力轴承51在与现有技术相比相同的外倾刚度的情况下可以设计得较小。
如从图2中进一步看出，在转动件21、23的径向外部构造有支承部位58，承载件3和引导件17在所述支承部位上相互铰接。支承部位58是橡胶金属支承件，所述橡胶金属支承件通过成形在承载件3上的支承壳体61和伸入到所述支承壳体中的支承芯64构成，所述支承芯成形在引导件17上。在支承芯64和支承壳体61之间设置弹性体材料65。橡胶金属支承件58布置在环绕的橡胶密封圈62的径向外部，所述橡胶密封圈对污物密封地密封转动件21、23及所述转动件的支承部位。
橡胶金属支承件58沿车轮轴线的周向方向具有硬的特性并且沿车辆横向方向y具有软的特性。为了实现横向软性，在图2中，支承芯64沿横向方向y在未示出的横向止挡之间可伸缩式移位地在支承壳体61中被引导以自由的支承行程△y。
为了支撑被加载以制动力矩的承载件3，橡胶金属支承件58沿车轮轴线的周向方向设计为硬的。而为了无干扰地将承载件3调节以轮距角和/或外倾角，橡胶金属支承件58沿车辆横向方向y设计为软的。就是说，橡胶金属支承件58沿车辆横向方向y设计为足够挠性的，以便不影响车轮侧转动件21连同与所述车轮侧转动件耦合的承载件3的摇摆运动。
橡胶金属支承件58用作转矩桥，通过所述橡胶金属支承件可以将转矩、尤其是制动力矩从承载件3传递到引导件17。
在图3中，在承载件3和引导件17之间的支承部位58不是实施为橡胶金属支承件，而是实施为铰接支承件。铰接支承件以组合的方式具有构造在承载件3中的球铰65和构造在引导件17中的伸缩接头66。球铰和伸缩接头65、66也可以反过来分别构造在引导件17和承载件中。
球铰64根据图3具有铰接球头67，该铰接球头可摆动地支承在承载件3的对应的铰接球窝69中。铰接球头67在旋转方向上软性地支承，而在横向方向y上刚性地支承。在图3中，铰接球头67以铰接杆71延长，该铰接杆基本上可以无间隙地在伸缩接头66的支承通道73中滑动，以建立支承组件沿横向方向y的横向软性。铰接杆71因此在旋转方向上刚性地支承，而在横向方向上软性地支承。
伸缩接头66可以以任意方式实现。代替伸缩接头66的支承通道73，例如可以设置支承轨道或橡胶金属支承件，在所述橡胶金属支承件中接纳铰接杆71。球铰65同样可以实施为具有与上述功能相同的功能的橡胶金属支承件。
如从图2中进一步可知，车轮支撑装置包括具有编码环77的ABS传感器75。ABS传感器75安装在承载件3中，而编码环77固定在车轮法兰5上。如此选择ABS传感器75和编码环77的布置，使得在外倾调节和/或轮距调节时排除与邻接的构件、例如转动件21、23的碰撞。相应地，编码环77在轴向上定位在车轮轴承12的面对车辆车轮13的侧上、固定在车轮法兰5上并构造有与传统实施形式相比提高的外径。ABS传感器75以倾斜姿态支承在承载件3中。

Claims (8)

1.一种用于调节机动车的车辆车轮(13)的外倾和/或轮距的装置，具有车轮支撑装置(1)，所述车轮支撑装置多件式地构造有车轮侧承载件(3)和车桥侧引导件(17)以及布置在所述车轮侧承载件与所述车桥侧引导件之间的调节元件、尤其是两个转动件(21，23)，为了所述车辆车轮(13)的轮距调节和/或外倾调节，所述车轮侧承载件(3)能借助于所述调节元件绕摇摆点(MP)摆动，其中，所述车轮侧承载件(3)承载与所述车辆车轮(13)的制动盘(11)共同作用的制动钳(15)，其特征在于，在所述调节元件(21，23)的径向外部构造有支承部位(58)，所述承载件(3)和所述引导件(17)在所述支承部位上相互铰接，所述支承部位(58)为了支撑被加载以制动力矩的承载件(3)而沿车轮轴线的周向方向设计为硬的并且为了无干扰地、尤其是与车轮轴线的周向方向相比容易地为所述承载件(3)调节相应的轮距角和/或外倾角而沿车辆横向方向(y)设计为软的。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承部位(58)是至少一个橡胶金属支承件，所述橡胶金属支承件沿车轮轴线的周向方向具有硬的特性并且沿车辆横向方向(y)具有软的特性。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述支承部位(58)由支承壳体(61)和支承芯(64)连同布置在所述支承壳体和所述支承芯之间的弹性体材料(65)构成，所述支承壳体和所述支承芯尤其是分别材料统一地并且一体地成形在所述承载件(3)上和所述引导件(17)上，为了实现支承横向软性，能使所述支承芯(64)在横向止挡之间相对于所述支承壳体(61)伸缩式地以支承行程(△y)移位。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述承载件(3)和所述引导件(17)之间的所述支承部位(58)实施为铰接支承件，所述铰接支承件以组合的方式具有构造在支承配对件(3)中的球铰(65)和构造在另外的支承配对件(17)中的伸缩接头(66)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述球铰(65)在旋转方向上实施为软的而在车辆横向方向(y)上实施为硬的，和/或所述伸缩接头(66)在旋转方向上实施为硬的而在车辆横向方向(y)上实施为软的。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述球铰(65)具有铰接球头(67)，所述铰接球头可摆动地支承在所述支承配对件(3)的对应的铰接球窝(69)中，和/或所述铰接球头(67)以铰接杆(71)延长，所述铰接杆能基本上无间隙地在伸缩接头(66)的支承通道(73)中滑动以建立支承系统沿横向方向(y)的横向软性。
7.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述球铰(65)和/或所述伸缩接头(66)能分别实施为橡胶金属支承件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述承载件(3)布置在所述车轮侧转动件(21)的径向外部，尤其是所述承载件(3)通过径向内部的支承部位(43)支撑在所述车轮侧转动件(21)上。
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