CN102216095A - 用于车轮悬架的横向导臂 - Google Patents

Abstract

总的来说，本发明涉及一种用于车轮悬架的横向导臂，其中，该横向导臂可与车身或底盘(3)的挂持点(1、2)和车轮支架(4)的保持点(8、9)相连接。其目的是，在车辆侧提供更多的结构空间可供使用，而又不放弃双横向导臂的积极的动力学性能。为此，提出如下的横向导臂，该横向导臂具有车轮支架侧的导臂(13、23、36、46)和车辆侧的导臂(15、25、33、43)，这些导臂以转动的方式彼此相连接。车辆侧的导臂可被固定在车身或底盘的挂持点上，并且车轮支架侧的导臂可被固定在车轮支架的保持点上。有利的是，这样的横向导臂既可在前桥上起作用，又可在后桥上起作用，其中，大量可变参数使得可以关于动力学行驶性能进行精细调谐。同样有利的是较少数目的额外结构部件。

Description

用于车轮悬架的横向导臂

技术领域

本发明涉及一种用于车轮悬架的横向导臂，其中，该横向导臂可与车身或底盘的挂持点及车轮支架的保持点相连接。

背景技术

这样的车轮支架几乎用在所有机动车(例如轿车或货车)的情况下，并且为此设置用于阻挡车轮的竖直运动，并且在任何时刻允许同样该车轮的转向。为此，横向导臂在车轮支架侧可转动地与车轮支架相连接，并且在车辆侧，横向导臂经常具有两个可转动的与车身或底盘的连接件。因此，横向导臂在大多情况下形成L形或Y形，由此，该横向导臂可在负荷下，在行驶方向上或逆着行驶方向持久地使车轮稳定。

典型地，在现代的车辆的情况下，使用基于双横向导臂或多横向导臂的轴布置方案。该系统提供了底盘调谐(Fahrwerkabstimmung)的良好可行性，尤其是这在车轮被向内压入的情况下，涉及到车轮倾角特性和轮距特性。

该结构类型的缺点是，上部的导臂平面的空间需求。在车轮与车身之间的部位上，车辆的内部空间明显被限制。这一点既涉及前桥，(发动机空间)，又涉及后桥(行李空间)。但是，侧向的缩小有利于更好的行驶特性。

同样可以考虑的是，使用固定的轴或复合导臂轴，其在经济上是有利的，而仅较少地提供了用于行驶动力调谐的可行性。由于灵活性很小，对于高品质车辆而言不考虑使用该方案。

这里，有问题的是，在横向导臂装配时，上部横向导臂在其长度上须被减小，以便提供更多的空间可供使用。这不利地影响到行驶特性。原则上，特性表现如下，即，对于最佳的行驶特性而言，尽可能长的横向导臂是有利的，这是因为旋转轴线在被向内压入的情况下被以很大程度置入到车辆中。因此，在被向内压入和向外弹出时，例如仅产生很小的车轮倾角角度变化。在横向导臂很短的情况下，这极其有害地影响到车轮倾角特性。

过去，力求尽可能短的横向导臂，利用稳定的装置而获得有利的行驶动力，其中，所提及的空间损失要被迁就。

由DE 10 2006 061 975 A1公知一种车轮悬架，其包括支撑车轮的、分两件实施的车轮支架，其中，该车轮支架的其中一个部件被联接到带有补偿机构的稳定器上。

发明内容

本发明基于如下任务，即，说明一种横向导臂，其在车辆侧提供更多的空间可供使用，但还使得良好的行驶动力成为可能。

该任务通过先前所提及类型的横向导臂以如下方式来实现，即，该横向导臂具有至少一个可被固定在挂持点上的车辆侧的导臂及可被固定在车轮支架的保持点上的车轮支架侧的导臂，其中，车辆侧的导臂和车轮支架侧的导臂以转动的方式彼此相连接。此外，该任务通过具有这样的横向导臂的车轮悬架得以解决。

根据本发明，该横向导臂具有车辆侧的导臂和车轮支架侧的导臂，它们以转动的方式彼此地相连接。因此，该横向导臂不再被看作固定的横向导臂，而是在被向内压入的情况下，在需要时可缩短或延长其在车轮支架上的保持点距在车身或底盘上的挂持点的间距。因此，车轮倾角角度可以根据被向内压入深度在稳定化方面受到积极地影响。

换而言之，利用相对较短的横向导臂(该相对较短的横向导臂对于车辆中的可使用的容积而言是非常有利的)变得可行的是，模拟较长的横向导臂，该较长的横向导臂又具有非常良好的行驶动力质量。利用该技术可行的是，优选缩短上部横向导臂，而且还可缩短下部横向导臂，而不须迁就行驶动力方面的缺点。迄今为止，上部横向导臂的长度主要表现为是干扰性的，而从现在起，同样可在下部横向导臂的周围提供更多的空间可供使用。

在有利的实施方式中，车辆侧的导臂具有如下联接元件，该联接元件设置用于与车轮悬架的至少一个另外的部件相连接，尤其是与另一横向导臂、与其车轮支架侧的保持点或与车轮支架相连接。以该方式来制造被动的调节机构，该调节机构通过其车辆侧的导臂如此地将该横向导臂联结在车轮悬架的部件上，即，起修正作用的力作用可由该部件被导出到车辆侧的导臂上。因此，车轮悬架在其车轮倾角特性或轮距变化方面自动起修正作用。如果这时实现向内压入过程，则首先车轮悬架的部件—例如另一横向导臂、其车轮支架侧的保持点或车轮支架自行运动。该运动引起了通过联接元件的力流，联接元件又作用到车辆侧的导臂上，并且以如下方式匹配于横向导臂的转动半径，即，车轮倾角角度保持尽可能小，或者以另一类型和方式积极地影响行驶特性。

在有利的实施方式中，联接元件以转动的或滑动的方式与车辆侧的导臂相连接。以该方式，可行的是，使车辆侧的导臂在车轮悬架内不同地定向，由此，给出对于个别情况而言有利地起作用的空间分配的另外的选择方案。因此，例如在本文中，滑动连接相比于转动连接更节省空间，但转动连接可以较少受侵入的污物颗粒的影响。

在有利的实施方式中，联接元件在车辆侧的导臂上的滑动连接布置在车辆侧的导臂的挂持点同与车轮支架侧的导臂的转动连接之间。在该实施方式中，联接元件可被固定在车轮支架上，以便于与车辆侧的导臂形成很小的角度，由此，使得低摩擦的、滑动的连接成为可能。修正的程度可以凭借滑动连接的滑动面的长度来确定。该滑动连接使得横向导臂的弯曲成为可能，而且还对车辆侧的导臂与车轮支架侧的导臂彼此围成的角度加以界定。有利的是，对该角度的界定通过弹簧腿或导臂或车轮支架相对于车身的橡胶止挡来进行。

在有利的实施方式中，挂持点在力传递链中布置在联接元件与车辆侧的导臂的转动连接同车辆侧的导臂与车轮支架侧的导臂的转动连接之间。该力传递链是车轮悬架所用力的路径，以便于对车轮位置进行修正。首先，该力由车轮悬架的部件被传递到联接元件上，该联接元件将该力进一步导引到车辆侧的导臂上。车辆侧的导臂通过其自身的运动用于使横向导臂的转动半径发生变化，方式为：车辆侧的导臂利用了该力，以便于通过车轮支架侧的导臂起修正作用地作用到其保持点或者车轮支架上。

有利的是，车辆侧的导臂设置用于转动式连接到车身或底盘的两个挂持点上。该措施相对于在行驶方向上或逆着行驶方向作用到车辆上的力而使车轮悬架稳定化。当设置有两个挂持点时，对根据本发明的横向导臂的使用没有妨碍，这是因为这些挂持点的旋转轴线大致处在行驶方向上，以此向内压入过程得到最佳的支持。

在车轮悬架的有利的实施方式中，车轮悬架具有至少一个根据本发明的第一横向导臂。在有利的实施方式中，第一横向导臂的联接元件具有在第二横向导臂的保持点附近的转动连接，或者第一横向导臂的联接元件的转动连接布置在带有第二横向导臂的保持点的轴线上。在当今的车轮悬架中，多导臂布置方案是日常方案，在其中，即对于车轮的悬架，使用多于两个的横向导臂。因此可以考虑的是，例如形成横向导臂对，其中，这样的导臂对中的一个横向导臂以根据本发明的类型和方式来实施，并且所配属的常规的横向导臂或其在车轮支架上的保持点为了力传递而与联接元件相连接。

此外，所有或几乎所有横向导臂可根据本发明来实施，其中，这些横向导臂通过各联接元件互相影响。同样可以考虑的是，即，对于其中一个或另一个横向导臂而言，车轮支架被用作起修正作用力的来源，并且横向导臂的相互的联接不是必需的。

因此，有利的是，例如将第一横向导臂的联接元件可转动地固定在第二横向导臂上，同样有利的是，将第一横向导臂的联接元件可转动地固定在车轮支架上。在此，没有区别的是，第一横向导臂关于车道是上部横向导臂，抑或是下部横向导臂。根据本发明的横向导臂作为上部的或下部横向导臂的使用依赖于如下所述，即，在底盘上，在哪些部位上应节省空间。

本发明的其他有利的构造方案和有利的改进方案由附图描述和/或从属权利要求中得悉。

附图说明

下面，对本发明借助在附图中示出的实施例作进一步描述和说明。

其中：

图1示出带有根据现有技术的上部横向导臂和下部横向导臂的车轮悬架的示意性图示，

图2示出从车辆的朝向车轮的视角看的根据现有技术的车轮悬架的图示，

图3示出带有多件式的下部横向导臂的车轮悬架的第一实施例的示意性图示，

图4示出带有多件式的上部横向导臂的车轮悬架的第二实施例的示意性图示，

图5示出带有多件式的下部横向导臂的车轮悬架的第三实施例的示意性图示，

图6示出带有多件式的上部横向导臂的车轮悬架的第四实施例的示意性图示，

图7示出从底盘朝向车轮的视角看的根据图5的第三实施例的图示，以及

图8示出沿着行驶方向看根据图5的第三实施例的图示。

具体实施方式

图1示出带有根据现有技术的上部横向导臂5和下部横向导臂6的车轮悬架的示意性图示。

底盘3具有上部的挂持点1和下部的挂持点2，挂持点1和挂持点2各设置用于上部横向导臂5和下部横向导臂6。在此，在两个挂持点1、2之间的距离小于在车轮支架4的保持点8、9之间的距离。由此，可以形成用于车轮支架4的旋转中心。

所示的横向导臂5、6同样长地实施。但同样可行的是，尤其是上部横向导臂比下部横向导臂更短地实施。特别是在该情况中，车轮倾角角度或轮距变化可以与车轮抬升相协调。这基于如下所述，即，相比于保持点8绕挂持点2的圆，保持点9可在较小的圆上运动。

图2示出从车辆朝向车轮的视角看的根据现有技术的车轮悬架的图示。除了轮辋7和车轮支架4之外，横向导臂5、6同样以真实的类型和方式画出。

在上部的保持点9上及在车轮支架4的下部的保持点8上，上部横向导臂5和下部横向导臂6分别转动式连接。此外，两个横向导臂5、6具有Y形，由此，在车辆侧总共出现四个挂持点(每个横向导臂2个)。这些(未画出的)挂持点中的各两个可与上部横向导臂5的连接件5a、5b或者与下部横向导臂6的连接件6a、6b相连接，这是因为该各2个挂持点处在一个转动轴线上。图3示出带有多件式的下部横向导臂的车轮悬架的第一实施例的示意性图示。多件式的下部横向导臂由车轮支架侧的导臂13、车辆侧的导臂15、滑块12和联接元件11构成。

上部横向导臂的缩短在这里以如下方式来促成，即，在车辆侧的导臂15与车轮侧的导臂13之间布置有转动连接16。因此，在如下情况下，可有利地缩短挂持点1距保持点9的间距，即，当这一点在被向内压入过程期间是必需的时候。

通过借助于刚性的连接14被固定在车轮支架4上的而且被转动固定在滑块12上的联接元件11，则当车轮支架4在被向内压入和向外弹出的情况下而发生偏转时，力被施加到滑块12或者车辆侧的导臂15上。

作为被向内压入的结果，对车轮倾角和轮距加以调整。在车轮支架4作竖直运动的情况下，导臂13、15发生弯曲，其中，该横向导臂在其长度上被改变。因此保持点8水平地移位，并且与保持点9的位置相联系地对车轮倾角和轮距加以调整。

为了参考且同样代表下部的附图，以示意性的图示示出作为z方向的竖直线和作为y方向的水平线。

图4示出带有多件式的上部横向导臂的车轮悬架的第二实施例的示意性图示。

该上部横向导臂由借助于刚性的连接24被安装在车轮支架4上的、同时转动式安装在滑块22上的而且以与图3的联接元件11相应的方式起作用的联接元件21构成。但是，车辆侧的导臂25被安装在上部的保持点1上，并且通过转动连接26与车轮支架侧的导臂23相连接，导臂23又被转动式固定在车轮支架4的保持点9上。

与第一实施例相区别地，该上部横向导臂的有效长度基于其多件性而依赖于车轮支架位置保持可变，因此在被向内压入的情况下可实现上部横向导杆的缩短。

有利的是，在多件式的横向导臂的实现方案中，可以参引常规的结构部件。例如线性引导件的复杂构造不是必需的。此外，车轮支承布置的灵活性得以增加，因为大量参数是可变化的，而且使得精细的调谐变成可能。

图5示出带有多件式的下部横向导臂的车轮悬架的第三实施例的示意性图示。

第三实施例的下部横向导臂由联接元件31、车轮支架侧的导臂36和实施为等臂杆的车辆侧的导臂33构成，其中，下部横向导臂的这些部件通过转动连接35和34在动力上彼此相连接。车辆侧的导臂33的等臂杆特性因此由如下所述引起，即，导臂33以示意方式布置在两个转动连接34、35之间。在这里，值得注意的是，即，在车辆侧的导臂33的机械的实施方式中，转动连接34和35完全可比它们距保持点2靠得更近。这样的原因在于，车辆侧的导臂33可以沿着或背着行驶方向伸展。

动力学的力传递链在车轮的被向内压入的情况下，开始于联接元件31在车轮支架4的保持点9上的转动连接32处。该力由联接元件31被传递到等臂杆33上，等臂杆33则以如下方式推移车轮支架侧的导臂36(在图5中向右)，即，保持点8水平地位于所期望的位置上。因此，车轮倾角和轮距变化也能以与在先前的实施例的情况下类似的方式被监控。

在挂持点1的附近创造了结构空间。此外，当下部的参数另外被确定时，可实现对车轮悬架的精细调谐：

A)挂持点1和2在水平方向(y)和竖直方向(z)上的间距。

B)转动连接34与35的间距

C)等臂杆33相对于竖直线(Z方向)的角度。

D)上部横向导臂5的长度。

E)在水平线(y方向)与上部横向导臂5之间的角度。

F)车轮支架4的保持点8、9的间距。

G)挂持点2距转动连接34的间距。

在确定所提到的参数的情况下，有意义的是，遵循双横向导臂的动力学特性，并且相应地确定参数。因此，相比于双横向导臂悬架，第三实施例的车轮悬架的动力学特性实现了更多的结构空间，在该实施例中，在挂持点1附近，也就是说例如在机动车的发动机空间或行李空间中实现了更多的结构空间。

图6示出带有多件式的上部横向导臂的车轮悬架的第四实施例的示意性图示。

该上部横向导臂由联接元件41、车辆侧的导臂43和车轮侧的导臂46构成，它们通过转动连接45和44彼此相连接。车辆侧的导臂43被转动式支承在挂持点1上，并且同样如根据第三实施例的车辆侧的导臂33那样，具有等臂杆功能。

该多件式的、实施为上部横向导臂的工作原理在动力学上相应于根据第三实施例的横向导臂。对于第三实施例的说明相应适用。但是，在第四实施例中在挂持点2附近创造了额外的结构空间。

图7示出从底盘朝向车轮的视角看根据图5的第三实施例的图示。

该下部横向导臂如在第三实施例中那样，呈多件式地实施，其中，相应的部件如同在图5中那样标明。对于图5的实施方式相应地适用。

借助于箭头示出：上部的保持点9的向下偏转如何作用到车轮悬架上。在此，参考根据图5的动力方面的描述。

下部横向导臂6具有Y形，即通过两个连接件36a和36b与车轮支架侧的导臂(等臂杆)相连接，也就是说，相比于图5的车轮支架侧的导臂36，被设想为更宽地构造。

尽管上部横向导臂5是标准化的构型，但是该上部横向导臂5被有效地缩短。

图8示出沿着行驶方向看根据图5的第三实施例的图示。箭头标示动力学状况，如其在图7中所说明的那样。

画出的车轮的向下运动在图8中导致下部的轮胎部分的水平向左运动。

总之，本发明涉及一种用于车轮悬架的横向导臂，其中，该横向导臂可与车身或底盘的挂持点和车轮支架的保持点相连接。其目的应为，在车辆侧提供更多的结构空间可供使用，而又不放弃双横向导臂的积极的动力学特性。为此提出了如下的横向导臂，该横向导臂具有车轮支架侧的导臂和车辆侧的导臂，这些导臂以转动的方式彼此相连接。车辆侧的导臂可被固定在车身或底盘的挂持点上，并且车轮支架侧的导臂可被固定在车轮支架的保持点上。有利的是，这样的横向导臂既可在前桥上起作用，又可在后桥上起作用，其中，大量可变参数使得可以关于动力学行驶性能进行精细调谐。同样有利的是较少数目的额外的结构部件。

附图标记列表

1     上部的挂持点

2     下部的挂持点

3     底盘

4     车轮支架

5     上部横向导臂

5a    连接件

5b    连接件

6     下部横向导臂

6a    连接件

6b    连接件

7     轮辋

8     下部的保持点

9     上部的保持点

11    联接元件

12    滑块

13    车轮支架侧的导臂

14    刚性的连接

15    车辆侧的导臂

16    转动连接

21    联接元件

22    滑块

23    车轮支架侧的导臂

24    刚性的连接

25    车辆侧的导臂

26    转动连接

31    联接元件

32    转动连接

33    车辆侧的导臂

34    转动连接

35    转动连接

36    车轮支架侧的导臂

36a   连接件

36b   连接件

41    联接元件

42    转动连接

43    车辆侧的导臂

44    转动连接

45    转动连接

46    车轮支架侧的导臂

Claims (12)

1.用于车轮悬架的横向导臂，其中，所述横向导臂能够与车身或底盘(3)的挂持点(1、2)和车轮支架(4)的保持点(8、9)相连接，其特征在于，所述横向导臂具有至少一个能够固定在所述挂持点(1、2)上的车辆侧的导臂(15、25、33、43)和能够固定在所述车轮支架(4)的保持点(8、9)上的车轮支架侧的导臂(13、23、36、46)，其中，所述车辆侧的导臂(15、25、33、43)和所述车轮支架侧的导臂(13、23、36、46)以转动的方式彼此相连接。

2.根据权利要求1所述的横向导臂，其中，所述车辆侧的导臂(15、25、33、43)具有联接元件(11、21、31、41)，所述联接元件(11、21、31、41)用于与所述车轮悬架的至少另一部件相连接，尤其是与另一横向导臂(5、6)、与所述横向导臂(5、6)的车轮支架侧的保持点(8、9)或与所述车轮支架(4)相连接。

3.根据权利要求2所述的横向导臂，其中，所述联接元件(11、21、31、41)以转动或滑动的方式与所述车辆侧的导臂(15、25、33、43)相连接。

4.根据权利要求3所述的横向导臂，其中，所述联接元件(11、21)至所述车辆侧的导臂(15、25)上的滑动连接(12、22)布置在所述车辆侧的导臂(15、25)的所述挂持点(1、2)同与所述车轮支架侧的导臂(13、23)的转动连接(16、26)之间。

5.根据权利要求3所述的横向导臂，其中，所述挂持点(1、2)在力传递链中布置在所述联接元件(31、41)与所述车辆侧的导臂(33、43)的转动连接(35、45)同所述车辆侧的导臂(33、43)与所述车轮支架侧的导臂(36、46)的转动连接(34、44)之间。

6.根据前述权利要求之一所述的横向导臂，其中，所述车辆侧的导臂(15、25、33、43)用于转动连接在所述车身或底盘(3)的两个挂持点(1、2)上。

7.车辆悬架，具有至少一个根据权利要求1至6之一所述的第一横向导臂。

8.根据权利要求7所述的车轮悬架，其中，所述第一横向导臂的联接元件(11、21、31、41)在所述车轮悬架的第二横向导臂(5、6)的保持点(8、9)附近具有转动连接(32、42)。

9.根据权利要求7所述的车轮悬架，其中，所述第一横向导臂的联接元件(11、21、31、41)在带有所述车轮悬架的第二横向导臂(5、6)的保持点(8、9)的轴线上布置有转动连接(32、42)。

10.根据权利要求7至9之一所述的车轮悬架，其中，所述第一横向导臂的联接元件(11、21、31、41)以可转动的方式被固定在所述第二横向导臂上。

11.根据权利要求7至10之一所述的车轮悬架，其中，所述第一横向导臂的联接元件(11、21、31、41)以可转动的方式被固定在所述车轮支架(4)上。

12.根据权利要求7至11之一所述的车轮悬架，其中，所述第一横向导臂是上部横向导臂或下部横向导臂。

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