CN107921836B - 用于至少一个机动车辆后轮的悬挂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的至少一个后轮(12)的悬挂装置(10)，该悬挂装置包括：车桥(14)，该车桥具有横梁(18)，该横梁在扭转时是弹性易弯曲的、并且包括至少一个纵向臂(16)，该至少一个纵向臂具有：纵向主体(20)；以及头部(24)，该头部形成该臂(16)的后端区段；主轴托架(26)，该主轴托架被直接安装在该臂(16)的该头部(24)上以便可绕第二横向轴线(C)枢转并且以便具有绕稳定的角位置的预定行程，该主轴托架弹性地返回到稳定的角位置；该悬挂装置的特征在于，该臂(16)的该主体(20)是通过使金属板成型而生产的，而该头部(24)由实心元件形成，该实心元件被附接并紧固到该主体(20)的自由后端(32)上。

Description

用于至少一个机动车辆后轮的悬挂装置

技术领域

本发明涉及一种用于至少一个机动车辆后轮的悬挂装置，该悬挂装置包括：

-车桥，该车桥具有横梁，该横梁在扭转时是弹性易弯曲的、并且包括至少一个纵向臂，该至少一个纵向臂具有：

-纵向主体；

-前端，该前端旨在绕横向轴线可旋转地安装在机动车辆壳体上；

-头部，该头部形成该臂的后端区段；

-主轴托架，该主轴托架可以借助于主轴接纳绕第一横向轴线旋转的车轮，该主轴托架关于稳定的角位置以确定游隙绕第二横向轴线直接可枢转地安装在该臂的该头部上，该主轴托架朝着稳定的角位置弹性地返回。

背景技术

通常，机动车辆包括壳体、搁置在地面上的多个车轮、以及将壳体与这些车轮相连结的悬挂装置。这个悬挂装置包括针对每个车轮的车轮主轴托架，所述车轮绕具有带螺纹的端部的横向轴(被称为“车轮主轴”)可旋转地安装在该车轮主轴托架上。该悬挂装置还包括车桥，该车桥包括两个基本上纵向的臂，这两个基本上纵向的臂通过前端连结到壳体上。每个臂的后端旨在支承可以接纳旋转的相关联的车轮主轴的主轴托架。这两个臂通过横梁相连接，该横梁在扭转时是弹性可变形的，该横梁基本上横向延伸、并且刚性地连接到两个车轮的相应的臂上。

当车轮在地面上遇到障碍时，这个车轮经受具有竖直分量和纵向分量的力。这个障碍可以是地面不平、石头、坑、或相对于地面突出或凹陷的任何其他物体或构形。

竖直分量在传递至壳体之前由车辆的阻尼器件(如减振器和/或弹簧)阻尼、并且因此乘客几乎感觉不到。

然而，纵向分量并不由阻尼器件进行阻尼。车辆的乘客感觉该纵向分量像是冲击。

由于当遇到障碍时主轴托架绕其枢转轴线枢转，上述这种类型的悬挂装置允许车辆的车轮纵向地歪斜。在阻尼了纵向分量之后，主轴托架然后弹性地返回到其稳定位置。

该臂通常是通过使金属板成型而生产的中空区段以便在提出牢固的臂的同时允许减小悬挂装置的重量和成本。然而，这种臂不适合于直接接纳枢转主轴托架，因为难以成功地形成臂的后端以接纳主轴托架。

因此，这种装置需要位于臂与主轴托架之间的附加接口件。这个接口件包括主轴托架的枢转轴以及用于接纳弹性返回器件的外壳。这个接口件本身被固定在臂的端部区段的侧面上(例如，借助于螺钉)。

尽管如此，接口件的添加使悬挂装置的制造成本增加。

此外，接口的固定可能是有缺陷的。

还提出可旋转地将主轴托架直接安装在臂上。尽管如此，然后还需要通过锻造和机加工或通过模制和机加工来生产实心臂，但这有损于悬挂件的重量和成本。

发明内容

本发明提出了一种上述这种类型的悬挂装置，其特征在于，臂的主体是通过使金属板成型而生产的，而头部由实心元件形成，该实心元件被附接并固定到主体的自由后端上。

根据本发明的其他特征：

-该头部是锻造且机加工的部件；

-该头部通过焊接被固定到该主体的该自由后端上；

-该头部通过旋拧被固定到该主体的该自由后端上；

-该臂配备有增强器件，该增强器件与该头部与该主体之间的接口区域重叠、并且旨在吸收施加至该头部的力中的一些力以便将这些力传递至该金属板主体；

-该臂配备有金属板增强元件，该金属板增强元件至少通过其两个纵向端部分别固定到该头部和该主体上；

-该臂的该主体具有轮廓，该轮廓以互补的方式从外面包封该主体的后端区段以及该接口区域；

-该头部包括外壳，该外壳可以接纳弹性返回器件，该弹性返回器件被插置在该主轴托架与该头部之间以便将该主轴托架弹性地返回到其稳定的角位置中；

-该头部包括横向轴，该横向轴用于接纳与该外壳竖直对齐的该主轴托架；

-该车桥包括两个根据本发明的教导而生产的臂，每个臂可以支承车轮，这两个臂的主体由该横向横梁连结，该横向横梁在扭转时是弹性易弯曲的。

附图说明

当阅读以下详细说明时本发明的其他特征和优点将显现出来，为了对其加以理解应参照附图，在附图中：

-图1是顶部示意图，示出了用于机动车辆独立后轮的悬挂装置，该悬挂装置是根据本发明的教导而生产的；

-图2是透视图，该透视图示出了图1的悬挂装置的臂。

-图3是细节视图，该细节视图示出了图2的臂的头部，该头部配备有枢转主轴托架；

-图4是沿着图2的轴线“4-4”的纵向截面视图，该纵向截面视图详细地示出了可以使头部固定在臂的主体上的接口区域。

具体实施方式

在说明书的其余部分中，具有相同结构或类似功能的元件将由相同的参考号指代。

说明书的其余部分将以非限制性的方式采用从后到前引导的纵向取向、从底部到顶部引导的竖直取向、以及从左到右引导的横向取向，这些取向将由附图中轴系“L、V、T”指示。纵向取向是沿着车辆的向前运动行程引导的。

图1示出了用于机动车辆的一组两个独立后轮12的悬挂装置10。悬挂装置10具体地包括后桥14，该后桥包括具有总体上纵向的取向轴线的两个臂16。

该车桥14还包括横向轴线横梁18，该横梁连结这两个臂16的主体20。横梁18的每个横向端部被刚性地连接至相关联的臂16(例如，通过焊接)。横梁18在扭转时是弹性易弯曲的。这种类型的车桥14有时被称为“半刚性车桥”或“扭力梁式车桥”。横梁18的弹性特性尤其允许其执行限制车身侧倾的防侧倾功能。

两个臂16相对于竖直纵向中平面是对称相同的，该竖直纵向中平面在横梁18中间处切割该横梁。结果，因此仅对一个臂16进行说明，该说明对称地适用于另一个臂16。

在图2中已经示出了臂16中的一个臂。臂16包括纵向主体20。臂16的前端旨在绕横向轴线“A”可旋转地安装在机动车辆的壳体上。为此，臂16的前端区段包括弹性接头22。因此，当车辆向前行驶时，车辆的壳体拉动该臂。

臂16的主体20由中空管状本体形成。在此情况下，该主体是通过使金属板成型而生产的。这使得可以获得主体20，该主体具有适于其使用的刚度，同时较轻且制造廉价。

臂16的后端区段由头部24形成。如图3中所示出的，头部24旨在支承主轴托架26，该主轴托架可以接纳借助于主轴(未示出)绕旋转横向轴线“B”旋转的相关联的车轮12。

更具体地，主轴托架26被安装成关于稳定的角位置以确定游隙绕枢转横向轴线“C”枢转地直接安装在臂16的头部24上，该主轴托架朝着稳定的角位置弹性地返回。这使得可以滤掉由于主轴托架26、以及因此相关联的车轮12绕枢转轴线“C”枢转而引起的纵向冲击。

为了允许主轴托架26的枢转，头部24在此情况下包括轴27，该轴相对于头部24固定地安装。因此，轴27从朝着与臂16相关联的车轮12引导的头部24的侧面轴向地延伸。

用于过滤和用于朝着稳定位置弹性返回的功能在此情况下是由流体弹性接头28产生的，该流体弹性接头由主轴托架26支承。流体弹性接头28包括例如具有横向轴线“D”的外环(未示出)，在该外环内部，内环被同心地接纳，该内环具有径向插置的(例如，由弹性体材料制成的)弹性元件。外环旨在相对于主轴托架26不动，而内环旨在相对于臂16的头部24不动。

内环的停置是通过将横向突出的元件(未示出)横向地装配在头部24的互补外壳30中来产生的。外壳30在此情况下由横向开放的孔洞形成，该孔洞容置流体弹性接头28。

主轴托架26的枢转轴线“C”被竖直地安排在车轮12的旋转轴线“B”下方。外壳30被竖直地安排在枢转轴27的上方。因此，流体弹性接头28的轴线“D”与枢转轴线“C”以及与旋转轴线“B”竖直地对齐。

单独地通过使金属板成型来获得适用于接纳枢转主轴托架26的臂头部24是极其困难的。具体地讲，固定该轴27并产生贯通外壳30不是非常容易的。

为了保持通过使金属板成型而生产的臂16的优点而同时具有适用于接纳主轴托架26的头部24，本发明提出，头部24由实心元件形成，该实心元件被附接并固定到主体20的自由后端32上。换言之，头部24朝着臂16的主体20后部纵向地延伸。

术语“实心”意味着与中空的主体20不同，头部24是实心形成的。因此，头部24不是通过使金属板成型而生产的。在附图中所示出的实例中，头部24是锻造且机加工的部件。

在未示出的本发明的替代方案中，头部是通过模制和机加工来获得的。

头部24通过焊接被固定到主体20的自由后端32上。为此，头部24的前端支承表面34具有可以以互补的方式插入管状主体20的开放自由后端32中的形状。这个前端支承表面34是由肩台36朝着后部纵向地限定的。支承表面34进一步包括楔子(未示出)，该楔子可以维持主体的自由后端32与肩台36之间的焊接纵向细小间隙。因此，在焊接操作过程中，焊缝38由熔融金属形成，该熔融金属进入这个间隙以便使头部24恰当地固定在主体20上。焊缝38完全沿着主体20的自由端边缘延伸。

此后，头部24的前端支承表面34、肩台36、以及主体20的自由后端32(遵循其组装)将由术语“接口区域”指代。

在替代方案中，头部通过旋拧固定到主体的自由后端上。在此情况下，带螺纹的轴被固定地安装在头部或主体中以便被固定在固定到另一个元件上的攻丝中。

臂16可以经受由于与施加在头部24上的臂16的轴线正交的力产生的显著的弯曲力。弯曲应力可以被集中在头部24与主体20之间的接口处、尤其在焊缝38处。

为了防止这个接口区域中的应力过大，臂16在此情况下配备有增强器件，该增强器件旨在吸收施加在金属板主体的后端区段上头部处的力中的一些力以便防止头部24与主体20之间的接口区域处的应力集中。这些力中的一些力因此被主体20直接吸收而不穿过接口区域。

为此，臂16配备有金属板增强元件40，该金属板增强元件被安排成围绕主体20的后端区段并围绕头部24的前部区段，同时与头部24与主体20之间的接口区域重叠。

增强元件40在横截面中具有互补轮廓，该互补轮廓从外面包封主体20的后端区段和接口区域。在此情况下，该增强元件是“C”形轮廓，其开口沿着相对臂16的方向横向地引导。

在替代方案中，增强元件具有“U”形轮廓，或者它具有完全包围臂16的闭合轮廓套管形状。

增强元件40包括第一后部纵向端部边缘，该第一后部纵向端部边缘被固定到头部24上，并且其包括固定到主体20上的前部纵向端部边缘。这两个端部边缘各自通过焊接固定到其相应的支撑件上。因此，增强元件40的前端借助于前焊缝41而固定，而其后端借助于后焊缝44而固定，该后焊缝在此情况下由若干单独区段产生。

由于接口区域的重叠，前焊缝41相对于用于将头部24固定在主体20上的焊缝38而被纵向地安排到后部。

这种增强元件40因此可以增加接口区域处臂16的刚度，并且因此可以增加接口区域处的抗破裂性。以此方式安排的增强元件40有利地在纵向牵引/压缩中起作用。

此外，头部24配备有翼形件42，该翼形件用于固定减振器(未示出)的下端，该减振器的另一端旨在被固定到车辆的壳体上。

臂16还支承总体上水平的杯状窝46，该杯状窝从内侧面朝着另一个臂16横向地延伸。这个杯状窝46旨在被用作悬架弹簧(未示出)的支撑件。杯状窝46首先被固定到头部24上、其次借助于相应的托架48固定到臂16的主体20上。除了增强元件40之外，杯状窝46因此有助于增强头部24固定在主体20上的功能。

这种臂16因此可以使通过金属板成型而生产的轻盈且成本相对较低的主体20与适用于接纳枢转主轴托架26的头部24相结合。

Claims (10)

1.一种用于至少一个机动车辆后轮(12)的悬挂装置(10)，该悬挂装置包括：

-车桥(14)，该车桥具有横梁(18)，该横梁在扭转时是弹性易弯曲的，并且该车桥包括至少一个纵向臂(16)，该至少一个纵向臂具有：

-纵向主体(20)；

-前端(22)，该前端旨在绕横向轴线(A)可旋转地安装在机动车辆壳体上；

-头部(24)，该头部形成该臂(16)的后端区段；

-主轴托架(26)，该主轴托架能够借助于主轴接纳绕第一横向轴线(B)旋转的车轮，该主轴托架(26)关于稳定的角位置以确定游隙绕第二横向轴线(C)直接可枢转地安装在该臂(16)的该头部(24)上，该主轴托架朝着稳定的角位置弹性地返回；

该悬挂装置的特征在于，该臂(16)的该主体(20)是通过使金属板成型而生产的，而该头部(24)由实心元件形成，该实心元件被附接并固定到该主体(20)的自由后端(32)上。

2.如权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，该头部(24)是锻造且机加工的部件。

3.如以上权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，该头部(24)通过焊接被固定到该主体(20)的该自由后端(32)上。

4.如权利要求1至2中任一项所述的装置(10)，其特征在于，该头部(24)通过旋拧被固定到该主体(20)的该自由后端(32)上。

5.如权利要求4所述的装置(10)，其特征在于，该臂(16)配备有增强器件，该增强器件与该头部(24)与该主体(20)之间的接口区域重叠、并且旨在吸收施加至该头部(24)的力中的一些力以便将这些力传递至该金属板主体(20)。

6.如权利要求5所述的装置(10)，其特征在于，该增强器件是金属板增强元件(40)，该金属板增强元件至少通过其两个纵向端部分别固定到该头部(24)和该主体(20)上。

7.如权利要求6所述的装置(10)，其特征在于，该金属板增强元件具有轮廓，该轮廓以互补的方式从外面包封该主体(20)的后端区段以及该接口区域。

8.如权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，该头部(24)包括外壳(30)，该外壳能够接纳弹性返回器件(28)，该弹性返回器件被插置在该主轴托架(26)与该头部(24)之间以便将该主轴托架(26)弹性地返回到其稳定的角位置中。

9.如权利要求8所述的装置(10)，其特征在于，该头部(24)包括横向轴(27)，该横向轴用于接纳与该外壳(30)竖直对齐的该主轴托架(26)。

10.如权利要求1或2所述的装置(10)，其特征在于，该装置包括两个所述臂(16)，这两个臂中的每个臂能够支承车轮，这两个臂(16)的主体(20)由该横梁(18)连结，该横梁在扭转时是弹性易弯曲的。

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