用於機動車的車輪懸架的彈性裝置的製作方法

2023-05-24 17:49:16 2

專利名稱：用於機動車的車輪懸架的彈性裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種根據權利要求I前序部分的用於機動車的車輪懸架的弾性裝置。
背景技術：
這種彈性裝置例如已由DE 10 2009 005 899A1公知。彈性裝置具有可藉助於執行器操作的扭杆彈簧，所述扭杆彈簧在車輛橫向方向上一直大致延伸到車輛橫向中心並且在車輪側作用在輸出槓桿上，所述輸出槓桿又鉸接在車輪懸架的車輪導向元件上。在DE 102009 005 899A1中，扭杆彈簧以多件式以及以嵌套的布置 形式構造，在所述布置形式中，設置有用彈簧鋼製成的兩個徑向外部的空心杆以及一個徑向內部的實心杆，所述空心杆以及實心杆通過例如花鍵齒部在傳遞カ的情況下彼此連接。在由DE 10 2009 005 899A1公知的扭轉彈簧系統中，彈簧功以車輪的彈入和彈出運動的交替作用的形式被吸收或輸出。同時，力矩可藉助於執行器疊加，這就是說扭轉彈簧視需求而定張緊或鬆弛。由於承載彈簧作為主彈簧而存在，僅須通過扭轉調節器按份額調節用於改變車輪負載的調節力。持續地發生來自主彈簧和扭轉彈簧的彈簧カ的疊加，確切地說視要求行駛狀況如何以及如何預給定控制而定。在扭轉彈簧系統的輸出端存在搖臂，在所述搖臂的端部上鉸接有連杆。連杆使搖臂與梯形導臂連接，所述梯形導臂與車輛車輪連接。由此，在扭轉調節器中產生的轉矩可通過承重橫梁/電動機/傳動裝置/扭轉彈簧/搖臂/連杆/梯形導臂/車輛車輪最後作為線性調節カ傳遞給車輛車輪。在前面說明的扭轉彈簧系統中，扭杆彈簧僅由兩個部件即由管狀彈簧和實心杆彈簧組成。與此相應，扭轉搖臂即輸出槓桿設計成絕對剛性的且對系統的總彈簧常數無影響。如果現在例如需要實現較軟的扭杆彈簧，則作為第一措施必須減小管狀彈簧和/或實心杆彈簧的直徑。但隨著直徑的減小，扭轉彈簧杆的工作能力會下降，同時應カ也會呈超比例增カロ，由此，必須加長管狀彈簧和杆彈簧。但這種長度變化由於車輪懸架區域中極其嚴格的位置關係而不可實施。其結果是，尤其是在總彈簧剛度的降低不可迴避的較小車輛結構系列中由於排列密度高而不可安裝這種扭轉調節器。

發明內容
本發明的目的在於，提出所述類型的彈性裝置，在所述彈性裝置中，可用結構和構造上簡單的手段附加地影響扭杆彈簧的彈簧剛度。所述目的的實現在權利要求I的特徵中予以描述。本發明的有利且特別符合目的的構型包含從屬權利要求。根據本發明提出，與扭轉彈簧杆連接的輸出槓桿不再構造成剛性的且無彈簧屬性，而是構造成具有確定彈簧剛度的彎曲彈簧。由此，以簡單的方式以串聯連接形式在扭杆彈簧後面連接或疊加彎曲彈簧，所述彎曲彈簧使弾性裝置的彈簧剛度下降並且使扭杆彈簧的扭轉負荷降低。由此得出，可能情況下使用直徑較小、重量較有利的扭杆彈簧。因此，由管狀彈簧和實心杆彈簧組成的嵌套的扭轉彈簧系統通過作為彈動的第三部件的輸出槓桿而擴展。由此，在保持幾何尺寸即扭轉彈簧系統的長度的情況下可向下校正總彈簧剛度。相應地，在需要降低車輪懸架總彈簧剛度的較小車輛結構系列中也可安裝扭轉調節器。在本發明的ー個有利擴展構型中，輸出槓桿可構造成彎曲應カ相同的彎曲支架。這可實現用彈簧鋼製成的輸出槓桿的重量優化的結構，而構件應カ均勻分布。此外，大致水平取向的所述輸出槓桿可用本身公知的方式通過垂直的耦合杆鉸接在車輪導向元件上，其中，輸出槓桿的橫截面從在扭杆彈簧上的固定起朝耦合杆收縮。此夕卜，垂直取向的耦合杆保證在彎曲彈簧上不施加在行駛運行中源於車輪導向元件的造成傾斜的幹擾カ矩。 輸出槓桿可優選由圓形彈簧鋼構造成截錐狀或者在橫截面方面至少部分地構造成具有直立型廓的矩形。後者在此在其高度方面和/或在其寬度方面可相應地收縮並且在此在結構上匹配於對應的負荷剖面。在本發明的ー個特別優選的構型中，輸出槓桿和執行器可用本身公知的方式在車輪側分別定位在外部，其中，扭杆彈簧從執行器起作為管狀彈簧朝車輛中心延伸，在那裡在傳動上與實心杆連接，所述實心杆反向延伸穿過執行器與外部的輸出槓桿間接或直接地連接。此外，扭杆彈簧如開頭所描述的那樣可作為儲能彈簧與設置在車輪懸架上的並聯連接的承載彈簧共同作用，其中，一方面承載彈簧以及另一方面扭杆彈簧與構造成彎曲彈簧的輸出槓桿確定彈性裝置的可與不同車輛類型和車輛重量良好匹配的總彈簧剛度。


下面以進一歩的細節來詳細描述本發明的實施例。示意性附圖表示圖I機動車的後橋上的左側車輪懸架的下平面的俯視圖，所述左側車輪懸架具有下橫嚮導臂、減振器和弾性裝置，所述彈性裝置由扭杆彈簧和彎曲彈簧構成，所述扭杆彈簧和彎曲彈簧可通過電機執行器調節；圖2根據圖I的弾性裝置的替代線路圖，示出了基本上確定總彈簧剛度的單個彈簧剛度Cl和c2;以及圖3扭杆彈簧、執行器和儲能彈簧的構造成彎曲彈簧的通過耦合杆作用在橫嚮導臂上的輸出槓桿的側視圖。
具體實施例方式圖I中用10標記用於機動車的左側車輪懸架的下平面，所述左側車輪懸架具有下橫嚮導臂12，所述下橫嚮導臂一方面鉸接在僅區段地示出的輔助車架14上，另ー方面鉸接在未示出的用於後車輪16的車輪支架上。不能看到對車輪支架進行導向的上橫嚮導臂或導臂。圖I中所示的左側車輪懸架具有減振器24，所述減振器具有與其分開的承載彈簧20，所述承載彈簧僅在圖2的替代模型中示出。根據圖1，根據本發明的弾性裝置由在車輛橫向方向上延伸的扭杆22組成，所述扭杆作為結構仍待描述的儲能彈簧。伸縮式減振器24支撐在下橫嚮導臂12上並且在上方以未詳細描述的方式支撐在機動車的車身26上，輔助車架14通過隔振軸承也固定在所述車身上。 扭杆彈簧22包括徑向外部的管狀彈簧22a，所述管狀彈簧從固定在輔助車架14上的執行器28起向內幾乎一直延伸到所畫入的豎直的車輛縱向中心平面30並且在那裡例如通過插接連接裝置32與用彈簧鋼製成的實心杆22b在傳動上連接。實心杆22b在徑向內部，又朝車輛外側延伸，其中，所述實心杆延伸穿過執行器28並且也通過插接連接裝置36固定在更靠外的導向套筒34上。導向套筒34可扭轉地支承在執行器28中並且承載相對於橫嚮導臂12徑向地在機動車的行駛方向F上向前伸出的輸出槓桿38，所述輸出槓桿通過支承部位42和大致垂直取向的耦合杆40與橫嚮導臂12鉸接連接。執行器28以僅粗略地用參考標記29表示的方式由驅動電動機和增速傳動裝置 (例如諧波傳動裝置或擺線傳動裝置)組成，其中，傳動裝置的輸出元件與管狀彈簧22a在傳動上連接。有效的扭杆22的一起確定彈簧剛度的長度由此累積地由管狀彈簧22a從執行器28到插接連接裝置32的長度和實心彈簧22b在插接連接裝置32、36之間的長度確定。附加地，輸出槓桿38 (也參見圖3)構造成用彈簧鋼製成的彎曲彈簧，所述彎曲彈簧的彈簧剛度以串聯連接形式疊加在扭杆彈簧22上。輸出槓桿38優選作為彎曲應カ相同的彎曲支架來計算和構造並且在該實施例中具有矩形橫截面38a，所述矩形橫截面的較大的寬度如可看到的那樣垂直地延伸，並且所述矩形橫截面從其在導向套筒34上的固定起朝耦合杆40連續地收縮並且優選構造成彎曲應力相同的構件。彎曲應カ相同的這種彎曲支架就最佳的材料利用而言是有利的。由此，在輸出槓桿橫截面的任意部位上存在相同大小的彎曲應力。因此可節省不必要的材料。輸出槓桿可作為ー側具有固定夾緊カ以及在其端部上具有集中負載的自由支架來考察。調節カ通過連杆在彎曲支架的端部上被繼續引導，由此，也沒有附加的彎曲力矩引入到彎曲支架即輸出槓桿中。輸出槓桿38的橫截面可朝夾緊部位連續增加，由此，支架的全部橫截面在其縱向延伸上經受相同大小的彎曲應力。這種彎曲應カ相同的支架由此對於力流而言是最佳的，此外還節省不必要的材料投入。總體來講，輸出槓桿38的橫截面分布按照位置關係得到確定。作為替換方案，例如輸出槓桿38也可以以圓形橫截面大致構造成截錐狀。圖I示出了機動車的具有彈性裝置20、22的左側車輪懸架10，右側同樣可設想為鏡像對稱。通過執行器28在例如通過電子行駛穩定程序按照行駛動力學參數相應控制所述執行器的可在兩個扭轉方向上工作的電動機時可使儲能彈簧22、38相對於並聯設置的承載彈簧20的預應カ從基本布局起提高或減小，以便以本身公知的方式改變車輛高度或抵抗車輛的側傾和/或俯仰趨勢。圖2以替代線路圖在使用相同參考標號的情況下示出了兩側的車輪懸架10的彈性裝置20、22的共同作用。如可看到的那樣，在機動車的車身26與車輪16或橫嚮導臂12之間，並聯連接的彈簧系統C2(承載彈簧20)與C1(扭杆彈簧22以及串聯連接的彎曲彈簧38)起作用，所述彈簧系統確定總彈簧剛度(出於完整性原因，也畫入了車輪16或其輪胎的彈簧剛度Cltei)。通過扭杆彈簧22與構造成彎曲彈簧的輸出槓桿38的串聯連接可使作為儲能彈簧的通過執行器28控制的彈簧剛度C1並且由此使總彈簧剛度C2+Cl減小或者有利地匹配於結構情況。詳細地，圖2中所示的系統的總彈簧常數按照下列公式計算
權利要求
1.一種彈性裝置，用於機動車的車輪懸架，所述彈性裝置具有扭杆彈簧(22)，所述扭杆彈簧在其預應力方面可通過執行器(28)調節，其中，橫向延伸的扭杆彈簧(22)尤其是一直延伸到接近車輛中心(30)並且在車輪側作用在輸出槓桿(38)上，所述輸出槓桿總是間接或直接地鉸接在所述車輪懸架的車輪導向元件(12)上，其特徵在於至少所述輸出槓桿(38)構造成彈簧剛度確定的彎曲彈簧。
2.根據權利要求I的彈性裝置，其特徵在於所述輸出槓桿(38)構造成彎曲應力相同的彎曲支架。
3.根據權利要求I或2的彈性裝置，其特徵在於大致水平取向的所述輸出槓桿(38)通過垂直的耦合杆(40)鉸接在所述車輪導 向元件(12)上，其中，尤其是所述輸出槓桿(38)的橫截面從在所述扭杆彈簧(22)上的固定起朝所述耦合杆(40)收縮。
4.根據上述權利要求之一的彈性裝置，其特徵在於所述輸出槓桿(38)構造成截錐狀。
5.根據上述權利要求I至3之一或多項的彈性裝置，其特徵在於所述輸出槓桿(38)在橫截面方面至少部分地構造成具有直立型廓(38a)的矩形。
6.根據上述權利要求之一的彈性裝置，其特徵在於所述輸出槓桿(38)和所述執行器(28)在車輪側分別定位在外部，其中，所述扭杆彈簧(22)從所述執行器(28)起作為管狀彈簧(22a)朝車輛中心(30)延伸，在那裡在傳動上與實心杆(22b)連接，所述實心杆反向延伸穿過所述執行器(28)與所述輸出槓桿(38)間接或直接地連接。
7.根據上述權利要求之一的彈性裝置，其特徵在於所述扭杆彈簧(22)作為儲能彈簧與設置在所述車輪懸架(10)上的並聯連接的承載彈簧共同作用，其中，一方面所述承載彈簧以及另一方面所述扭杆彈簧(22)與構造成彎曲彈簧的所述輸出槓桿(38)確定總彈簧剛度。
全文摘要
本發明涉及一種彈性裝置，用於機動車的車輪懸架，所述彈性裝置具有扭杆彈簧(22)，所述扭杆彈簧在其預應力方面可通過執行器(28)調節，其中，橫向延伸的扭杆彈簧(22)尤其是一直延伸到接近車輛中心(30)並且在車輪側作用在輸出槓桿(38)上，所述輸出槓桿總是間接或直接地鉸接在所述車輪懸架的車輪導向元件(12)上。根據本發明，至少所述輸出槓桿(38)構造成彈簧剛度確定的彎曲彈簧。
文檔編號B60G21/055GK102729765SQ201210101728
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月9日 優先權日2011年4月8日
發明者W·米歇爾 申請人:奧迪股份公司