CN109747362B - 车辆的车轮悬架系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的车轮悬架系统，该系统意图沿车辆的与设置在车辆相反侧上的第一和第二车轮相关联的横向方向延伸，该系统包括：副架单元，设置有用于副架单元附接于车身结构的一组附接点，副架单元包括当副架单元附接于车辆时在车辆的横向方向上沿副架单元延伸的横梁；设置在副架单元每侧上的至少第一连杆部件，每个第一连杆部件被设置为经由枢轴连接将相应车轮或车轮支撑元件与所述副架单元相连接；以及被设置为作用于每个第一连杆部件上的弹簧机构从而提供第一和第二车轮的弹簧悬架。弹簧机构被设置在横梁上从而在横梁与第一连杆部件之间作用，并且横梁形成在副架单元附接于车辆之前的独立生产步骤中可附接于副架单元的独立组件。

Description

车辆的车轮悬架系统
技术领域
本发明涉及意图在车辆的与设置在所述车辆相反侧上第一和第二车轮相关联的横向方向上延伸的车轮悬架系统。特别地，本发明涉及车辆后轮的车轮悬架。本发明还涉及设置有这种系统的车辆和制造这种系统的方法。
背景技术
用于小客车的后轮悬架系统典型地包括附接于车身支撑结构的副架、用于经由枢轴附接件将车轮(更确切地说是车轮支撑元件)附接于副架的各种连杆部件以及作用于连杆部件与副架或车身结构之间的弹簧系统。弹簧可以是不同类型的，例如卷簧、板簧和空气弹簧。例如在US2004/0222030和US6755429中公开了用于车辆的后轮悬架副架的示例。
小汽车的生产通常包括使用平台，其中若干小汽车型号共有某些通用特征例如车身结构和轴距，而更引人注意的零件可能各异。副架典型地形成平台的一部分并且适配所有型号。
不同的弹簧系统可以有利地用于或期望用于基于相同平台的车辆。如果弹簧系统是独立于副架或平台的其它零件的独立组件，这没有特别问题。如果弹簧系统另一方面设置在副架上或形成副架的一部分，或如果弹簧系统至少对副架的设计有影响，则通过利用一组不同的副架能够提供弹簧的选择，每个副架设置有或适用于特定的弹簧系统。但是，各种副架的处理、存储和运输是复杂的并且需要巨大的存储区域，即它使得生产复杂化并且损害了生产成本效率。
本发明解决在用于车轮悬架的弹簧系统的选择对悬架副架的设计有影响的情形下与车辆生产效率相关的问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供适用于不同弹簧系统的车轮悬架副架，且其与常规副架相比使得平台为基础的车辆生产更灵活有效。通过本发明的副架系统实现该目标。
本发明涉及车辆的车轮悬架系统，其中该系统意图沿车辆的与设置在车辆相反侧上的第一和第二车轮相关联的横向方向延伸，其中该系统包括：副架单元，其设置有用于副架单元附接于车身结构的一组附接点，其中所述副架单元包括当所述副架单元附接于所述车辆时在所述车辆的横向方向上沿所述副架单元延伸的横梁；设置在副架单元的每侧上的至少一个第一连杆部件(first link member)，其中每个第一连杆部件被设置为经由枢轴连接将相应的车轮或车轮支撑元件与副架单元相连接；以及弹簧机构，其被设置为作用于每个第一连杆部件上从而提供第一和第二车轮的弹簧悬架。
本发明的特征在于：弹簧机构设置在横梁上以便作用于横梁与第一连杆部件之间，并且所述横梁形成在副架单元附接于所述车辆之前的独立生产步骤中可附接于所述副架单元的独立组件。
从而可能利用适配相同平台上生产的所有车辆的车身地板的“基础副架单元”。因为充足地提供了已经装备有弹簧机构(典型地为卷簧、空气弹簧或板簧)的横向部件/横梁的变型，故能够避免处理和供应不同的完整副架。横梁占据的空间更少并且比完整的副架更容易运输，因此生产变得不那么复杂。利用单个基础副架的进一步优点是更成本有效的大量生产(与完整副架的不同变型的生产相比)。
在本发明一个实施例中，横梁可拆卸地附接于副架单元上。优选地，通过螺栓附接横梁。尽管横梁可能焊接到副架单元上，但是如果在由于弹簧破裂或想要其它类型弹簧替换弹簧机构的情形下横梁可拆卸则是有利的。横梁可拆卸地附接于副架单元上意味着横梁不形成整体副架结构例如铸造结构的一部分。
在本发明一个实施例中，该系统包括设置有第一类型弹簧机构的第一横梁以及不同于第一类型的第二类型弹簧机构的第二横梁，其中第一和第二横梁中仅一个附接于副架单元。优选地，第一和第二类型的弹簧机构是从包括板簧、卷簧和空气弹簧的群组选择出来的。所述系统当然可包括所有三个类型甚至更多类型的横梁。该系统包括带有不同类型弹簧机构的多个横梁，这就进一步地说明了横梁形成独立的、至少可更换(如果例如用螺栓固定于副架单元)的能够被选择和附接于副架单元的部件。
在本发明的一个实施例中，副架单元包括连接于横梁每个端部的第一和第二侧梁。用于副架单元附接于车身结构的附接点可设置在第一和第二侧梁上。侧梁可略微地为U形且凸状部分彼此相对(从而面向车辆的纵向中线)并且附接点设置在U的支脚上。
在本发明的一个实施例中，副架单元包括当副架单元附接于车辆时在车辆的横向方向上沿副架单元延伸的连接部件，并且其中连接部件连接于第一和第二侧梁以便在附接横梁之前将第一和第二侧梁保持到位。连接部件和两个侧梁形成上述“基础副架单元”。优选地，这些部分被铸造以便形成一个整体单元。这就提供了成本有效的生产并且便于处理。
连接部件可基本上平行于横梁延伸。典型地，当横梁附接于副架单元且副架单元附接于车辆上时连接部件可被设置为相对于车辆定位在横梁前方或后方。
在本发明的一个实施例中，该系统包括适用于不同弹簧机构的至少两种不同类型的第一连杆部件。例如，特定的第一连杆部件可能适配于卷簧和空气弹簧而非板簧。在副架单元已经附接于车辆之后附接构件能够典型地附接于副架单元(和与副架单元分离)。
该系统可包括在副架单元每侧上的第二连杆部件，其中每个第二连杆部件被设置为经由又一枢轴连接将相应车轮或车轮支撑元件与副架单元相连接。第一连杆部件可形成下连杆部件并且第二连杆部件可形成上连杆部件。
在本发明的实施例中，该系统是意图设置在车辆的左右后轮之间的后轮悬架系统。后轮可以是或可以不是驱动轮。用于前轮的车轮悬架典型地具有其它结构。
本发明还涉及包括上述类型车轮悬架系统的车辆。
本发明还涉及一种用于车辆的车轮悬架系统的制造方法，其中所述方法包括如下步骤：
-提供副架单元，其被构造为在设置在车辆相反侧上的第一与第二车轮之间附接于车身结构，并且进一步被构造为接收设置有用于第一和第二车轮的弹簧悬架的弹簧机构的横梁；
-提供被构造为附接于副架单元的至少第一和第二横梁，其中第一横梁设置有第一类型的弹簧机构并且第二横梁设置有不同于第一类型的第二类型弹簧机构；并且
-选择第一或第二横梁中的任一个并且将选定的横梁附接于副架单元上。
在所述方法的实施例中，它进一步地包括将带有选定横梁的副架单元附接于车辆的步骤。
附图说明
下面对本发明的描述参照以下附图，其中：
图1以示意性视图示出根据本发明设置有用于车轮悬架系统实施例的车辆，
图2示出图1的车辆的底侧，
图3以透视图示出车轮悬架系统的第一实施例的前侧和上侧，
图4以透视图示出车轮悬架系统的第一实施例的后侧和上侧，
图5示出车轮悬架系统的第一实施例的顶视图，
图6以透视图示出车轮悬架系统的第一实施例的后侧和下侧，
图7示出设置有第一类型弹簧机构的第一横梁，
图8示出设置有第二类型弹簧机构的第二横梁，以及
图9示出设置有第三类型弹簧机构的第三横梁。
具体实施方式
图1示出设置有一对后轮2和一对前轮3的车辆1。图2示出车辆1的底侧。仅示意性地示出包括其主体结构4的车辆1。如图2所示，车轮悬架系统5的一个实施例沿设置在车辆1相反侧上两个后轮2之间的车辆1横向方向延伸。前轮3悬架以不同的方式构造并且附图未示出。
例示系统在图3-6中以不同视图示出。系统5包括副架单元6，副架单元6设置有一组附接点7用于将副架单元6附接于车身结构4(参见图2)。例示的副架单元6包括形为第一横梁8和连接部件9的两个横梁，当副架单元6附接于车辆1时第一横梁8和连接部件9(前横梁)在车辆1的横向方向上沿副架单元6彼此平行(连接部件9在第一横梁8的前方)。
副架单元6进一步包括第一和第二侧梁10、11，每个侧梁连接于第一横梁8和连接部件9二者的相应末端(参见图5)。用于将副架单元6附接于车身结构5的附接点7设置在第一和第二侧梁10、11上。侧梁10、11略微呈U形且凸面部分彼此相对从而面向车辆的纵向中线。附接点7设置在U形侧梁10、11的支脚上。
在此情形下连接部件9和两个部件10、11形成整体铸造单元，其又形成上述“基础副架单元(base subframe unit)”。
系统5进一步地包括设置在副架单元6每侧上的第一连杆部件12、13(参见图5)。每个第一连杆部件12、13被设置为经由枢轴连接14将相应车轮2或车轮支撑元件与副架单元6相连接(参见图6)。进一步地，枢轴连杆部件17、18设置在副架单元6的每侧上。
第一和第二空气弹簧15、16形式的弹簧机构被设置为作用于第一连杆部件12、13每个上从而提供第一和第二车轮2的弹簧悬架。空气弹簧15、16在第一横梁8每端处设置在第一横梁8上从而在横梁8与第一连杆部件12、13之间起作用。
第一横梁8形成在副架单元6附接于车辆1之前的独立生产步骤中可附接于副架单元6的独立组件。在所示的示例中，第一横梁8经由螺栓连接装置19可拆卸地附接于副架单元6。螺栓连接装置19能以不同方式设置。
图7示出第一横梁8设置有两个空气弹簧15、16以及用于建立螺栓连接装置19至副架单元6的工具。空气弹簧15、16形成第一类型的弹簧机构。
图8示出第二横梁8'设置有第一和第二螺旋弹簧15'、16'形式的第二类型弹簧机构。
图9示出设置有板簧20形式的第三类型弹簧机构的第三横梁8”，该板簧通过橡胶衬套21附接于第三横梁8”。
第一到第三横梁8、8'、8”均以类似方式相对于用于建立螺栓连接装置19至副架单元6的工具设置，这意味着三个横梁8、8'、8”中任意一个能够被选择和固定于副架单元6。相同的第一连杆部件12、13可用于横梁8、8”的空气弹簧和卷簧型式。典型地，带有略微匹配形状的特定第一连杆部件12、13用于板簧20，与空气/卷簧的形状相比其在末端处具有不同的形状。
任何所述三个类型的横梁8、8'、8”适配于副架单元6(即“基础副架单元”)并且副架单元6又适配于在相同平台上生产的所有车辆的车身地板。因为充分提供了已经装备有弹簧机构(典型地为卷簧、空气弹簧或板簧)的横向构件/横梁的变型，故能够避免处理和供应不同的完整副架。
根据如上所述用于制造后轮悬架系统5的方法可包括如下步骤：
-提供副架单元6，副架单元6被构造为可附接于在车辆1相反侧上设置的第一与第二后轮2之间的车身结构5且进一步被构造为接收横梁8、8'、8”，所述横梁设置有用于第一和第二车轮2的弹簧悬架的弹簧机构15、15'、16、16'、20；
-提供被构造为附接于副架单元6的至少第一和第二横梁8、8'、8”，其中所述第一横梁设置有第一类型的弹簧机构(例如空气弹簧)并且第二横梁设置有不同于第一类型弹簧机构的第二类型弹簧机构(例如卷簧)；以及
-选择第一或第二横梁8、8'、8”中任一个并且将选定的横梁附接于副架单元6。
所述方法可进一步包括将带有选定横梁8、8'、8”的副架单元6附接于车辆1的步骤。
本发明不受到如上所述实施例的限制，而是可在权利要求的范围内以多种方式改进。

Claims (13)

1.车辆(1)的车轮悬架系统(5)，
其中所述车轮悬架系统(5)意图在所述车辆(1)的与设置在所述车辆(1)相反侧上的第一和第二车轮(2)相关联的横向方向上延伸，
其中所述车轮悬架系统(5)包括：
-副架单元(6)，所述副架单元设置有用于所述副架单元(6)附接于车身结构(4)的一组附接点(7)，其中所述副架单元(6)包括横梁(8，8'，8”)，当所述副架单元(6)附接于所述车辆(1)时，所述横梁在所述车辆(1)的横向方向上沿所述副架单元(6)延伸；
-设置在所述副架单元(6)每侧上的至少第一连杆部件(12，13)，其中每个第一连杆部件(12，13)被设置为经由枢轴连接(14)将相应车轮(2)或车轮支撑元件与所述副架单元(6)相连接；以及
-弹簧机构(15，16，15'，16'，20)，所述弹簧机构被设置为作用于每个所述第一连杆部件(12，13)上从而提供所述第一和第二车轮(2)的弹簧悬架，
其特征在于：
所述弹簧机构(15，16，15'，16'，20)被设置在所述横梁(8，8'，8”)上使得在所述横梁(8，8'，8”)与所述第一连杆部件(12，13)之间起作用，并且
其中，所述横梁(8，8'，8”)形成在所述副架单元(6)附接于所述车辆(1)之前的独立生产步骤中可附接于所述副架单元(6)的独立组件，
其中所述副架单元(6)包括连接于所述横梁(8，8'，8”)每个端部的第一和第二侧梁(10，11)，并且其中所述副架单元(6)包括连接部件(9)，当所述副架单元(6)附接于所述车辆(1)时所述连接部件在所述车辆(1)的横向方向上沿所述副架单元(6)延伸，并且其中所述连接部件连接于所述第一和第二侧梁(10，11)以便在附接所述横梁(8，8'，8”)之前将所述第一和第二侧梁(10，11)保持到位，所述侧梁是U形且具有彼此相对的凸面部分，且当所述副架单元附接于所述车辆时所述凸面部分面向车辆的纵向中线。
2.根据权利要求1所述的车轮悬架系统(5)，其中所述横梁(8，8'，8”)能够拆卸地附接在所述副架单元(6)上。
3.根据权利要求1或2所述的车轮悬架系统(5)，其中所述车轮悬架系统(5)包括设置有第一类型弹簧机构(15，16，15'，16'，20)的第一横梁(8，8'，8”)和设置有不同于第一类型弹簧机构的第二类型弹簧机构(15，16，15'，16'，20)的第二横梁(8，8'，8”)，其中所述第一和第二横梁(8，8'，8”)中仅一个附接于所述副架单元。
4.根据权利要求1所述的车轮悬架系统(5)，其中用于所述副架单元(6)附接于所述车身结构(4)的附接点(7)设置在所述第一和第二侧梁(10，11)上。
5.根据权利要求1所述的车轮悬架系统(5)，其中所述连接部件(9)基本上平行于所述横梁(8，8'，8”)延伸。
6.根据权利要求1或2所述的车轮悬架系统(5)，其中所述弹簧机构包括板簧(20)、卷簧(15'，16')或空气弹簧(15，16)。
7.根据权利要求3所述的车轮悬架系统(5)，其中所述第一和第二类型的弹簧机构是从以下群组挑选出来的：板簧(20)；卷簧(15'，16')；以及空气弹簧(15，16)。
8.根据权利要求1或2所述的车轮悬架系统(5)，其中所述车轮悬架系统(5)包括适用于不同弹簧机构(15，16，15'，16'，20)的至少两种不同类型的第一连杆部件。
9.根据权利要求1所述的车轮悬架系统(5)，其中所述连接部件(9)以及所述第一和第二侧梁(10，11)被铸造以形成一个整体单元。
10.根据权利要求1或2所述的车轮悬架系统(5)，其中所述车轮悬架系统(5)意图设置在所述车辆(1)的第一和第二车轮(2)之间，所述第一和第二车轮分别是左右后轮。
11.一种车辆(1)，其特征在于：其包括根据上述权利要求任意一项所述的车轮悬架系统(5)。
12.用于车辆(1)的车轮悬架系统(5)的制造方法，其中所述方法包括如下步骤：
-提供副架单元(6)，所述副架单元被构造为在所述车辆(1)的相反侧上设置的第一与第二车轮(2)之间可附接于车身结构(4)且进一步被构造为接收横梁(8，8'，8”)，所述横梁设置有用于所述第一和第二车轮的弹簧悬架的弹簧机构(15，16，15'，16'，20)，其中所述副架单元(6)包括连接于所述横梁(8，8'，8”)每个端部的第一和第二侧梁(10，11)，并且其中所述副架单元(6)包括连接部件(9)，当所述副架单元(6)附接于所述车辆(1)时所述连接部件在所述车辆(1)的横向方向上沿所述副架单元(6)延伸，并且其中所述连接部件连接于所述第一和第二侧梁(10，11)以便在附接所述横梁(8，8'，8”)之前将所述第一和第二侧梁(10，11)保持到位，所述侧梁是U形且具有彼此相对的凸面部分，且当所述副架单元附接于所述车辆时所述凸面部分面向车辆的纵向中线；
-提供被构造为附接于所述副架单元(6)的至少第一和第二横梁(8，8'，8”)，其中所述第一横梁(8，8'，8”)设置有第一类型弹簧机构(15，16，15'，16'，20)并且第二横梁(8，8'，8”)设置有不同于第一类型弹簧机构的第二类型弹簧机构(15，16，15'，16'，20)；以及
-选择所述第一或第二横梁(8，8'，8”)中任一个并且将选定的横梁(8，8'，8”)附接于所述副架单元(6)上。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法包括将带有选定横梁(8，8'，8”)的副架单元(6)附接于所述车辆(1)的步骤。
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