用於汽車的車輪懸掛的製作方法

2023-05-31 20:03:56 3

專利名稱：用於汽車的車輪懸掛的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽車的車輪懸掛，具有支架、軸頸(它在中間連接多個鉸鏈 的條件下與支架鉸接)、可旋轉地支承在軸頸上的汽車車輪、至少一個連接部件(它在第一 鉸鏈與第二鉸鏈之間延伸並且利用第一鉸鏈與軸頸鉸接並利用第二鉸鏈與支架鉸接)、至 少一個角度測量裝置(利用它獲得至少一個鉸鏈的至少一個旋轉角並且產生或可以產生 至少一個表徵旋轉角的角度信號)和與角度測量裝置耦聯的評價裝置(利用它評價或可以 評價角度信號)。
背景技術：
由DE 102 21 873A1已知一個用於車輪懸掛導杆的軸承，其中至少一個設置在軸 承裡面或上面的傳感器獲得通過軸承相互連接的汽車部件的相對運動，例如旋轉、偏轉和/ 或偏移。此外能夠利用由傳感器提供的數據計算車輪的彈入和彈出。由DE 101 34 259A1已知球鉸鏈，它具有球鉸鏈外殼和包圍鉸鏈球的球軸頸，它 通過其鉸鏈球可旋轉且可偏轉地支承在球鉸鏈外殼裡面並且通過其軸頸從球鉸鏈外殼突 出來。在背離軸頸的鉸鏈球端部上設有雙極場發生器，其極設置在球表面上，其中至少兩個 場傳感器相互間隔地設置在球鉸鏈外殼裡面，它們與由場發生器產生的場處於交互作用。 球鉸鏈尤其設置在汽車的行駛機構裡面，由此例如可以確定車輪位置、轉向迴轉角或彈入。在可以有效地調整行駛機構運動(例如轉向、軌跡調整或車輪傾角調整)的系統 中使用長度不同的機械部件(行駛機構調整器)，為了調節系統或為了識別狀態必需已知 其調整位置。為此在正常情況下將路程傳感器集成到致動器裡面。但是這需要結構空間、 用於特殊使用目的的合格傳感器和經濟費用。

發明內容
由此提出本發明的目的是，以儘可能成本有利的且簡單的方式可以使上述形式的 車輪懸掛配有可調節的行駛機構調整器。這個目的按照本發明通過如權利要求1所述的車輪懸掛並通過如權利要求9所述 的應用得以實現。本發明的優選改進方案在從屬權利要求中給出。按照本發明的用於汽車、尤其是載重汽車的車輪懸掛具有支架、軸頸(它在中間 連接多個鉸鏈的條件下與支架鉸接)、可旋轉地支承在軸頸上的汽車車輪、至少一個連接部 件(它在第一鉸鏈與第二鉸鏈之間延伸並且利用第一鉸鏈與軸頸鉸接並利用第二鉸鏈與 支架鉸接)、至少一個角度測量裝置(利用它獲得至少一個鉸鏈的至少一個旋轉角並且產 生或可以產生至少一個表徵旋轉角的角度信號)和與角度測量裝置耦聯的評價裝置(利用 它評價或可以評價角度信號)，其中所述連接部件是具有調整機構的行駛機構調整器，利用 該調整機構可以改變行駛機構調整器的長度並由此改變汽車車輪的位置，其中利用評價裝 置在評價至少一個角度信號的條件下確定或可以確定行駛機構調整器的長度。按照本發明為了確定行駛機構調整器長度使用已經存在的角度檢測裝置，因此對此無需附加的路程傳感器。所述支架優選通過汽車的車身構成。在此對車身附設一個輔助框架或副車架，如 果支架由固定在車身上的副車架或輔助框架構成的時候。但是也可以選擇使支架由汽車軸 的軸體、尤其是剛性軸構成，它懸掛在汽車的車身上，只要汽車具有這樣的軸。優選設有至少一個導杆、尤其是橫嚮導杆，它在第三鉸鏈與第四鉸鏈之間延伸並 且利用第三鉸鏈與軸頸鉸接並且利用第四鉸鏈與支架鉸接。優選利用(第一)角度檢測裝置可以檢測至少一個鉸鏈的多個、例如兩個或三個 旋轉角度。如果這個鉸鏈是球鉸鏈，它具有外殼與可活動地支承在這個外殼裡面的球軸頸， 由此使球軸頸相對於外殼的位置通常通過兩個膨脹角(它們描述球軸頸垂直於其縱向的 偏轉)和一個旋轉角(它描述球軸頸圍繞其縱向的旋轉)定義。按照實施例，角度檢測裝 置可以檢測一個、兩個或三個所述角度。而如果這個鉸鏈是橡膠軸承，具有內部件、環繞內 部件的外套和設置在內部件與外部件之間的橡膠體，由此利用角度檢測裝置尤其可以檢測 內部件相對於外套的旋轉。所述車輪懸掛最好具有至少另一個角度測量裝置，利用它獲得至少另一個鉸鏈的 另一旋轉角度並且產生或可以產生表徵至少另一旋轉角度的另一角度信號。尤其是利用評 價裝置附加地在評價至少另一角度信號的條件下可以確定行駛機構調整器的長度。利用另 一檢測裝置也優選可以檢測另一鉸鏈的多個、例如兩個或三個旋轉角度。如果另一鉸鏈是 球鉸鏈或橡膠軸承，則在與此相關對於第一角度檢測裝置描述的內容相應地有效。所述或每個角度測量裝置尤其集成到一個鉸鏈裡面，由此優選使第一角度檢測裝 置集成到至少一個鉸鏈裡面和/或另一角度檢測裝置優選集成到另一鉸鏈裡面。按照改進方案所述鉸鏈分別由球鉸鏈或由橡膠軸承構成。由角度信號可以確定行駛機構調整器的長度。優選利用評價裝置在使用例如寄存 在儲存器裡面的特徵曲線的條件下確定行駛機構調整器的長度。尤其事先獲得特徵曲線並 且優選對一個或多個角度信號附屬於行駛機構調整器的長度。尤其使特徵曲線寄存在儲存 器裡面，它例如屬於評價裝置。評價裝置優選具有數字計算器，它執行信號評價。角度信號 尤其涉及電信號。利用行駛機構調整器尤其可以改變汽車車輪的輪距和/或傾角。因此行駛機構調 整器例如是轉向橫拉杆，利用它可以調節汽車車輪的輪距或前束。行駛機構調整器也可以 是轉向器、尤其是橫嚮導杆，利用它可以改變汽車車輪的傾角所述調整機構尤其用於自動調整行駛機構調整器的長度並且為此優選具有傳動 裝置。因此該行駛機構調整器優選是有源的行駛機構調整器。該驅動裝置液壓地構成和/ 或操縱。但是優選驅動裝置電動地構成並尤其具有電動機。本發明還涉及使用至少一個角度檢測裝置，利用它檢測至少一個鉸鏈在汽車的車 輪懸掛中的至少一個旋轉角度並且產生至少一個表徵旋轉角度的角度信號，為了確定在其 長度上可調整的行駛機構調整器的長度，利用行駛機構調整器使支承汽車車輪的軸頸鉸接 地與支架連接。所述車輪懸掛尤其是按照本發明的車輪懸掛，它可以按照所有與此相關描 述的擴展結構改進。優選通過調整行駛機構調整器的長度改變汽車車輪的輪距和/或傾 角。按照本發明使角度傳感器(角度檢測裝置)與行駛機構調整器組合，由此可以避免集成附加的路程傳感器到行駛機構調整器裡面，它們例如安裝在有源的運動系統裡面。 角度傳感器尤其可以集成到球鉸鏈或橡膠鉸鏈裡面。測得的角度給出轉向器位置的推斷， 由此能夠通過至少一個特徵曲線推導行駛機構調整器的長度。因此通過本發明能夠通過角度傳感器替換通常安裝在有源行駛機構部件裡面的 路程傳感器。因此不必再將路程傳感器集成到行駛機構調整器的組件裡面，由此縮小結構 空間並且可以另外使用。此外由此省去系統液壓部位中的電/電子部件，如果行駛機構調 整器或其調整機構液壓地運行。此外常見的安裝路程傳感器僅僅提供檢測行駛機構調整器 的調整位置或長度，而角度傳感器還可以檢測行駛機構其它部件的位置並因此提供許多功 能。


下面藉助於附圖中的優選實施例描述本發明。附圖中圖1簡示出按照本發明實施例的車輪懸掛，圖2示出圖1的橫嚮導杆的側視圖，圖3簡示出圖1的球鉸鏈，具有集成的角度檢測裝置，圖4簡示出圖1的橡膠軸承，具有集成的角度檢測裝置，圖5簡示出方框圖，具有圖1的評價裝置。
具體實施例方式由圖1看到按照本發明實施例的車輪懸掛1的示意圖，其中車輪支架(軸頸)2通 過上橫嚮導杆3、下橫嚮導杆4和轉向橫拉杆5與局部示出的汽車7的車身6連接。上橫 嚮導杆3通過球鉸鏈8與車輪支架2連接並通過橡膠軸承9與車身6連接。此外轉向橫拉 杆5通過球鉸鏈12與車輪支架2連接並且通過簡示的轉向減速器13與車身6連接，其中 利用轉向減速器13可以使轉向橫拉杆5在其縱向上移動。轉向橫拉杆5的這種移動起到 使車輪支架2圍繞轉向軸14偏轉的作用。在車輪支架2上可旋轉地支承輪胎或車輪15，它在車輪豎立點16與簡示的行駛軌 跡17接觸。此外使車輪支架2與車身6通過導嚮導杆18連接，它通過球鉸鏈19鉸接或連 接在車輪支架2上並且通過橡膠軸承20鉸接或連接在車身6上。車輪懸掛1是簡示的可 轉向的前軸21的一部分，它由四導杆前軸構成。下橫嚮導杆4附加地通過汽車彈簧22和減震器23與車身6連接，其中彈簧22和 減震器23 —起形成彈簧緩衝單元24，它通過鉸鏈25固定在下橫嚮導杆4上並通過鉸鏈26 固定在車身6上。由圖2看出橫嚮導杆3的示意側視圖，它包括調整機構27，它具有與球鉸鏈8連接 的第一部件28和與橡膠軸承9連接的第二部件29。該調整機構27由電的調整驅動裝置構 成並且通過電導線30通過電源供電和控制。通過操縱調整機構27可以使第一部件28在 導杆3的縱向31上相對於第二部件29運動，這導致橫嚮導杆3的長度變化。根據調整機 構27的控制可以延長和/或縮短橫嚮導杆3，這通過箭頭32表示。在延長橫嚮導杆3時加 大球鉸鏈8與橡膠軸承9之間的距離並且在縮短橫嚮導杆3時減小球鉸鏈8與橡膠軸承9 之間的距離。在此汽車車輪5圍繞直線33旋轉，這導致車輪傾角變化。
由圖3看出球鉸鏈8的示意圖，它具有球軸頸34和球鉸鏈外殼35，在其中可旋轉 且可偏轉地支承球軸頸34。在球軸頸34中設置永久磁鐵36並且在球鉸鏈外殼35裡面設 置磁場靈敏的傳感器組件37。該磁鐵36和傳感器組件37 —起形成角度檢測裝置，它集成 到球鉸鏈8裡面。球鉸鏈外殼35與上橫嚮導杆3固定連接，而球軸頸34與車輪支架2固 定連接，其中球軸頸34的縱軸線38與外殼35的縱軸線39形成一個角度40。因為由磁鐵 36產生的磁場在傳感器組件37的位置上以不同的角度40變化，傳感器組件37可以在電子 評價單元41 (見圖5)上給出表徵角度40的電信號，利用它可以確定上橫嚮導杆3的長度 L0由圖4看出橡膠軸承9的示意圖，它具有內部件42和環繞內部件42的外套43，其 中在內部件42與外套43之間設有橡膠體44，它不僅與內部件42固定連接而且與外套43 固定連接。在橡膠體44裡面設有永久磁鐵45，並且在內部件42上固定磁場靈敏的傳感器 46，它與磁鐵45 —起形成第二角度檢測裝置。所述外套43與上橫嚮導杆3固定連接，並且 內部件42與車身6固定連接，其中導杆3與外套43 —起可以圍繞內部件42的縱軸線47 旋轉。在此橡膠體44變形，這導致磁鐵45相對於傳感器46的運動。因為由此改變在傳感 器46位置上由磁鐵45產生的磁場，傳感器46可以將表徵偏轉角48 (見圖5)的電信號給 到電評價單元41上。圖5示出示意方框圖，其中由傳感器組件37輸送表徵角度40的信號並且由傳感 器46輸送表徵角度48的信號到評價裝置41。該評價單元41以這個信號為基礎並且以寄 存到儲存器49裡面的特徵曲線為基礎確定導杆3的長度L。為此評價單元41具有數字計 算器50。
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附圖標記清單
1車輪懸掛
2車輪支架/軸頸
3上橫嚮導杆/行駛機構調整器
4下橫嚮導杆
5轉向橫拉杆
6車身
7汽車
8球鉸鏈
9橡膠軸承
10球鉸鏈
11橡膠軸承
12球鉸鏈
13轉向減速器
14轉向軸
15車輪
16車輪支承點
17行駛軌跡
18導嚮導杆19球鉸鏈 20橡膠軸承 21汽車軸 22汽車彈簧 23減震器 24彈簧緩衝單元 25鉸鏈 26鉸鏈 27調整機構 28第一零部件 29第二零部件 30電導線
31上橫嚮導杆的縱向
32箭頭
33直線
34球軸頸
35球鉸鏈外殼
36永久磁鐵
37傳感器組件
38球軸頸的縱軸線
39球鉸鏈外殼的縱軸線
40角度
41評價單元
42內部件
43外套
44橡膠體
45永久磁鐵
46傳感器
47內部件的縱軸線
48偏轉角
49儲存器/特徵曲線 50數字計算器 L行駛機構調整器的長度
權利要求
一種用於汽車的車輪懸掛，具有支架(6)、軸頸(2)，該軸頸在中間連接多個鉸鏈(8，9，10，11)的條件下與支架(6)鉸接、可旋轉地支承在軸頸(2)上的汽車車輪(15)、至少一個連接部件(3)，該連接部件在第一鉸鏈(8)與第二鉸鏈(9)之間延伸並且利用第一鉸鏈(8)與軸頸(2)鉸接並利用第二鉸鏈(9)與支架(6)鉸接、至少一個角度測量裝置(36，37)、利用該角度測量裝置獲得至少一個鉸鏈(8)的至少一個旋轉角(40)並且產生或可以產生至少一個表徵旋轉角(40)的角度信號、和與角度測量裝置(36，37)耦聯的評價裝置(41)，利用該評價機構評價或能夠評價角度信號，其特徵在於，所述連接部件(3)是具有調整機構(27)的行駛機構調整器，利用該調整機構能夠改變行駛機構調整器(3)的長度(L)並由此改變汽車車輪(15)的位置，其中利用評價裝置(41)在評價至少一個角度信號(40)的條件下確定或能夠確定行駛機構調整器(3)的長度(L)。
2.如權利要求1所述的車輪懸掛，其特徵在於，所述支架(6)是汽車的車身。
3.如權利要求1或2所述的車輪懸掛，其特徵在於至少一個導杆(4)，它在第三鉸鏈(10)與第四鉸鏈(11)之間延伸並且利用第三鉸鏈(10)與軸頸⑵鉸接並且利用第四鉸鏈(11)與支架(6)鉸接。
4.如上述權利要求中任一項所述的車輪懸掛，其特徵在於至少另一個角度測量裝置 (45，46)，利用它獲得至少另一個鉸鏈(9)的至少另一旋轉角度(48)並且產生或能夠產生 表徵至少另一旋轉角度(48)的另一角度信號，其中利用評價裝置(41)附加地在評價至少 另一角度信號的條件下確定或能夠確定行駛機構調整器(3)的長度(L)。
5.如上述權利要求中任一項所述的車輪懸掛，其特徵在於，每個角度測量裝置集成到 鉸鏈(8，9)裡面。
6.如上述權利要求中任一項所述的車輪懸掛，其特徵在於，所述鉸鏈(8，9)分別由球 鉸鏈或由橡膠軸承構成。
7.如上述權利要求中任一項所述的車輪懸掛，其特徵在於，利用評價裝置(41)在使用 寄存在儲存器(49)裡面的特徵曲線(49)的條件下確定或能夠確定行駛機構調整器(3)的 長度(L)。
8.如上述權利要求中任一項所述的車輪懸掛，其特徵在於，利用行駛機構調整器(3) 能夠改變汽車車輪(15)的輪距和/或傾角。
9.使用至少一個角度檢測裝置(36，37)，利用它檢測至少一個鉸鏈(8)在汽車(7)的 車輪懸掛(1)中的至少一個旋轉角度(40)並且產生至少一個表徵旋轉角度(40)的角度信 號，為了確定在其長度上可調整的行駛機構調整器(3)的長度，利用行駛機構調整器使支 承汽車車輪(15)的軸頸(2)鉸接地與支架(6)連接。
10.如權利要求9所述的使用，其特徵在於，通過調整行駛機構調整器(3)的長度(L) 改變汽車車輪(15)的輪距和/或傾角。
全文摘要
本發明涉及用於汽車的車輪懸掛，具有支架(6)、軸頸(2)(它在中間連接多個鉸鏈(8，9，10，11)的條件下與支架(6)鉸接)、可旋轉地支承在軸頸(2)上的汽車車輪(15)、至少一個連接部件(3)(它在第一鉸鏈(8)與第二鉸鏈(9)之間延伸並且利用第一鉸鏈(8)與軸頸(2)鉸接並利用第二鉸鏈(9)與支架(6)鉸接)、至少一個角度測量裝置(36，37)(利用它獲得至少一個鉸鏈(8)的至少一個旋轉角(40)並且產生或可以產生至少一個表徵旋轉角(40)的角度信號)和與角度測量裝置(36，37)耦聯的評價裝置(41)(利用它評價或可以評價角度信號)，其中所述連接部件(3)是具有調整機構(27)的行駛機構調整器，利用它可以改變行駛機構調整器(3)的長度(L)並由此改變汽車車輪(15)的位置，其中利用評價裝置(41)在評價至少一個角度信號(40)的條件下確定或可以確定行駛機構調整器(3)的長度(L)。
文檔編號B60G7/00GK101959704SQ200980106696
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月26日 優先權日2008年2月29日
發明者M·埃索伊, M·維森塔爾 申請人:Zf腓特烈港股份公司