專利名稱：單鉸鏈結構型式的減震支柱-軸的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車、特別是用于轎車的單鉸鏈結構型式(Eingelenk-Bauart)的減震支柱-軸，其包括支承著車輪和與該車輪關于車輪旋轉軸線抗旋轉(即二者不能相對旋轉)地連接的制動盤的輪架或者回轉支座，減震支柱被固定在該輪架或者回轉支座上并以其另外的端部支撐在車體上，所述輪架/回轉支座另外還通過位于車輪中心平面附近的承載鉸被下部的、在功能上構成三角導桿的橫向?qū)П鄄⑶疫€被轉向橫拉桿所引導。對于技術背景，特別是參引DE 3012873A1，其次參引DE 19721878A1、參引DE2927486A以及參引未預先公開的德國專利申請102009014879. 5。
背景技術：
鑒于行駛動力和行駛舒適性，對高檔車的軸結構提出了很高要求。因此，對于前橋驅(qū)動來說，多數(shù)選擇彈簧支承軸(Federbeinachse)或者雙橫向?qū)П圯S,然而這兩種軸具有受系統(tǒng)條件制約的缺點。這樣，彈簧支承軸具有比較大的結構高度，而雙橫向?qū)П圯S的構造費用則比較高。在此，所謂單鉸鏈機構的所謂減震支柱-軸(Dampferbein-Aehsen)可能是
比較有利的，但是其中對所謂的承載鉸的位置提出了結構上難以實現(xiàn)的要求，在所述承載鉸中一個位于下部的導桿(下文中被稱為橫向?qū)П?與所謂的回轉支座(假設涉及的是帶有可轉向車輪的前橋)或者與所謂的輪架(假設涉及的是后橋)相連接。如在開頭最先列舉的DE 3012873A1中準確闡述和提供依據(jù)的那樣，即這個在那里被稱作車輪活節(jié)的承載鉸盡可能深地、至少接近地位于車輪中心平面中。在這個文件中，另外作為例子列舉了一個水平的、沿車輛橫向測量的、承載鉸與車輪中心平面之間的僅為20mm的間距。然而，在所有的載荷應力種類中能夠?qū)p震支柱產(chǎn)生僅僅微小干擾彎曲力矩的一個這樣狹窄的、水平的、沿車輛橫向測得的、承載鉸與車輪中心平面之間的間距在傳統(tǒng)構造的已知車輪懸掛裝置或者軸結構的現(xiàn)實當中在結構設計上幾乎是無法實現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容
對此，因而應該提供一種如權利要求I的前序部分所述的減震支柱軸(=本發(fā)明的目的)，其中，承載鉸能夠在結構設計上可完美實現(xiàn)地被布置在車輪中心平面的最近處，在此需要強調(diào)指出的是這個“最近處”，即沿車輛橫向測得的水平間距，并不一定等于在所述文獻中說明的20mm,而是完全可能在Omm和40mm之間的范圍內(nèi)。為了實現(xiàn)這個目的而規(guī)定制動盤構造成環(huán)體，橫向?qū)П垡云渑c承載鉸相連接的部段穿過該環(huán)體伸出。有益的發(fā)展設計是各從屬權利要求的內(nèi)容。與轎車中帶有所謂的制動盤固定鼓的通常結構不同，根據(jù)本發(fā)明制動盤被構造為不具有這樣的制動盤固定鼓并且由此構成-如同在摩托車中已知的結構-一種環(huán)體，該環(huán)體在其外側邊緣區(qū)域內(nèi)以適當?shù)姆绞脚c車輪相連接。在這種情況下，支承制動襯片以及在需要時將這些制動襯片壓向制動盤的制動鉗從內(nèi)側開始包圍所述制動盤，就是說從其內(nèi)部的環(huán)體邊緣區(qū)域開始。對汽車的這樣的車輪標準組件的相應可能結構在開頭另外說明的、未預先公開的德國專利申請102009014879. 5中進行了說明。由于所述承載鉸根據(jù)本發(fā)明從車輛中心平面開始沿車輛橫向看位于制動盤之外，所以所述承載鉸可以被布置得非常接近車輪中心平面，這是因為不需考慮顧忌制動盤或者其(在本例中未設置的)固定鼓。此外實際上已經(jīng)公知了一種輪架在這樣的承載鉸內(nèi)的布置，參照例如DE 1555234A或者EP 0402777B,但是在該現(xiàn)有技術中其涉及的不是單鉸鏈結構型式的減震支柱軸并且特別是在這種情況下沒有橫向?qū)П鄞┻^制動盤伸出，而是這個制動盤按已知的現(xiàn)有技術被橫向?qū)П蹚耐鈧取⒓赐ㄟ^其外邊緣包圍。如果作為將車體按比例分配地支撐在車輪上的承載彈簧設置一個至少部分地沿車輛橫向定向的板簧元件的話，該板簧元件一端支承在所述橫向?qū)П凵弦约傲硪欢酥苯踊蛘咴谥虚g連接有軸架的情況下間接地支撐在車體上，那么開頭所述的真正的、即提供一個 占用盡可能少的結構空間和特別是具有微小結構高度的轎車用軸的要求能夠通過本發(fā)明的減震支柱軸得到更好地滿足。此外，將板簧作為車體上的承載彈簧元件的應用已經(jīng)基本上是眾所周知的，例如參照開頭所述的DE19721878A1。在此另外還提出不讓還被稱為橫向板簧的板簧元件承擔車輪導向功能，從而，這個橫向板簧可以被設計為具有拋物線狀橫斷面走向的純粹的橫架。在這個意義上，板簧元件與橫向?qū)П坫q接式連接以及以其另一個端部力矩固定地(momentenf est)支撐(在車體上或者軸架上)。特別是為了降低重量，板簧元件此外可以以塑料、特別是以纖維復合材料構造。根據(jù)可使用的結構空間或者與其他的邊緣條件相關地可以為本發(fā)明的軸的每個車輪配置一個獨立的橫向板簧，該橫向板簧特別是然后也可以相對車輛橫向傾斜地、按比例分配地沿車輛縱方向定向；作為可選然而還可以為軸的兩個車輪設置一個共同的唯一的板簧元件。在后一種情況中，共同的板簧元件相對車體的支撐可以被構造為使這個板簧元件至少按比例分配地承擔橫向穩(wěn)定器的功能，這已經(jīng)基本上是眾所周知的，參照例如開頭所述的 DE 2927486。若在俯視圖中觀察在車輪驅(qū)動軸前面被固定于輪架/回轉支座上的減震支柱沿車輛橫向觀察是從輪架出發(fā)向后以及如通常情況那樣附加地向內(nèi)傾斜，那么利用減震支柱的或者該減震支柱的減震器的在功能上事先給定的長度由于這個一定程度上兩倍的傾斜而能夠?qū)崿F(xiàn)所需結構高度的進一步降低，如同還從本發(fā)明的實施例中得出的結果那樣，這將得到進一步闡述。


對此，圖I示出的是本發(fā)明的轎車前橋的左邊部分的等軸測視圖，包括僅僅部分局部被示出的其他元件。圖2示出的是(逆著行駛方向觀察的)前視圖。圖3示出的是俯視圖，以及圖4示出的是(沿車輛橫向觀察的)側視圖。
具體實施例方式回轉支座(或者輪架)被標注為附圖標記I，該回轉支座/輪架具有一個輪轂la，在該輪轂上固定有或者可以固定一個未被示出的車輪。垂直于這個車輪的旋轉軸線2a的、包含鑒于輪胎寬度的中心點的車輪中心平面被標注為附圖標記2 (并且當然只能在圖2、3中被示出)。與上述車輪抗旋轉連接的并且因此圍繞相同的旋轉軸線2a旋轉的是被構造成環(huán)體的制動盤3，該制動盤通過其外邊緣區(qū)域3b或者通過設置在這個邊緣區(qū)域上的連接板3c被固定在車輪上或者車輪的輪圈上或者所謂的車輪輪盤(Radschilssel)的邊緣上。一個制動鉗4以本身眾所周知的方式與這個制動盤3共同作用，該制動鉗被固定在回轉支座I上并且該制動鉗從內(nèi)側開始，就是說在其內(nèi)側邊緣3a的區(qū)域內(nèi)包圍環(huán)狀的制動盤3。在回轉支座I的朝向沿車輛縱方向以及沿垂直方向延伸的車輛中心平面16的那個側面上設置有一個夾緊座或者鎖緊環(huán)5，通常一個減震器6或者緩沖器6通過該鎖緊環(huán)被固定在回轉支座1上，該緩沖器構成所謂的減震支柱(為此同樣使用附圖標記6 )。通常這個減震支柱6以其背向回轉支座1的端部通過一個所謂的立式推力軸承7支承并且固定在未被示出的車輛的或者轎車的車體上。前橋的部件將被預裝或者已經(jīng)預裝在其上的軸架8同樣以已知方式被固定在車體上，或者更確切地說，車體的前部車廂體(Vorderwagen)支撐在軸架8上。例如，帶有與其偏離的轉向橫拉桿9a的轉向傳動機構9屬于這樣的預裝部件。然而特別是回轉支座I用的橫向?qū)П?0以及-至少在本實施例的情況下-一個承載彈簧11屬于這種預裝的部件，通過所述承載彈簧車體間接地，即在中間連接有軸架8的情況下以及在本例中-如還將進一步說明的那樣-在所述的橫向?qū)П?0中間連接的情況下分按比例分配地支撐在回轉支座1上以及因此支撐在由這個回轉支座支承的未圖示的車輪上。在本實施例中，由減震支柱6和橫向?qū)П?0和轉向橫拉桿9a相對車體對回轉支座1進行引導，車體相對車輪沿垂直方向的減振器壓縮與伸張運動的剩余自由度由承載彈簧11確定，該承載彈簧本身不承擔進一步的引導功能。相同的情況另外在本例中還適用于橫向穩(wěn)定器12，該橫向穩(wěn)定器以其兩個端部分別通過一個擺動支撐13支承在減震支柱6上或者減震器6與回轉支座I緊固連接的殼體上。已經(jīng)述及的、沿垂直方向看位于遠遠的下部的橫向?qū)П?0在功能上構成三角導桿(Dreiecklenker)并且如從圖3中最清楚地看出的那樣在此局部被成形為鐮刀形的。這個橫向?qū)П?0以其第一端部部段IOa通過一個球節(jié)形式的所謂的承載鉸14與回轉支座1相連接，而這個橫向?qū)П?0的另外的端部部段以及一個中間部段以行家周知的方式通過軸的支承部位15a、15b鉸接在軸架8上，所述軸的支承部位限定所述橫向?qū)П?0的基本上水平的以及沿車輛縱方向延伸的旋轉軸。在此，承載鉸14與未被示出的車輪或者車輪中心平面2和制動盤3相關的位置是重要的。如基本上周知的那樣，無論如何在減震支柱-軸上這個承載鉸14至少幾乎處于車輪中心平面2內(nèi)(或者不管怎樣沿車輛橫向看與這個車輪中心平面小尺寸地間隔開)以及同時盡可能深地位于所謂的車輪輪盤內(nèi)。在本例中如同車輪一樣同樣未被示出的車輪輪盤以車輪旋轉軸線2a為出發(fā)點沿徑向方向看是由制動盤3的外緣3b決定的，就是說，垂直地立在車輪輪盤的位于平行于車輪中心平面2的平面內(nèi)的底部上的車輪輪盤的壁沿徑向方向看至少大約處于制動盤3的外環(huán)體邊緣區(qū)域3b內(nèi)。在此，承載鉸14的這個所期望的位置現(xiàn)在特別是能夠特別完美地通過下述方式得以實現(xiàn)橫向?qū)П?0以其通過這個承載鉸14與回轉支座I相連接的部段1Oa或者端部區(qū)域1Oa被引導穿過制動盤2，這樣橫向?qū)П?0的這個部段1Oa在圖4所示的側視圖中被制動盤3圍繞。如從圖2、3中特別清楚地看出的那樣，從車輛的中心平面16起觀看的話，制動盤3因此位于回轉支座I的承載鉸14內(nèi)或者所述承載鉸14位于制動盤3的背向所述車輛的中心平面16的一側。沿車輛橫向測得的、在承載鉸14 (或者其中點)與車輪支承力基本上作用在其內(nèi)的車輪中心平面2之間的間距a因此能夠被保持最小，例如在20mm的數(shù)量級內(nèi)，通過這種方式由車輪支承力產(chǎn)生的對減震支柱6的干擾彎曲力矩被降低到最小。如從圖4中 特別清楚地看到的那樣，承載鉸14另外基本上被置于車輪輪盤的最深點中或者位于沿垂直方向看制動盤3的最下部區(qū)域內(nèi)，通過這種方式可以實現(xiàn)一個略微負的轉向半徑。從圖2中可以看出的減震支柱6的傾斜位置也有助于一個這樣的承載鉸，所述減震支柱另外-如圖4所示-從回轉支座I開始向后傾斜。這個傾斜還使得減震支柱6在俯視圖中看在一個此處未被圖示出的，然而基本上位于齒輪的旋轉軸線2內(nèi)的車輪的驅(qū)動軸前面固定在回轉支座I上以及因此沿垂直方向看處于較深處的布置成為可能。因此與減震支柱6的兩個傾斜角一起，減震支柱的立式推力軸承7沿垂直方向看同樣可以被設置得處于比較深處，這樣實現(xiàn)了車體的低位的發(fā)動機艙蓋輪廓。承載彈簧11被構造成板簧元件(為此同樣使用附圖標記11)，該板簧元件至少部分地沿車輛橫向定向，在本例中與行駛方向成約30°的角指向前方。這個板簧元件11 一端支承在盡可能靠近回轉支座I的橫向?qū)П?0上，在本例中由于在制動盤內(nèi)的剩余自由空間不足而支承在制動盤3的朝向車輛中心平面16的一側上，而另一端則支承在軸架8上的適當?shù)奈恢蒙稀．斎灰部梢圆捎门c此不同的設置結構，如同尤其是大量的、特別是結構類型的細節(jié)可以被構成與上面的解釋內(nèi)容不同那樣，并不偏離權利要求的內(nèi)容。與彈簧支承軸相比，利用本發(fā)明的減震支柱-軸可以實現(xiàn)立式推力軸承7沿垂直方向觀察較低的位置，因此在這個區(qū)域內(nèi)在同等功能性的情況下無需較大的費用便實現(xiàn)車體的較低的表面輪廓。與雙橫向?qū)П圯S相比，本發(fā)明的減震支柱-軸同樣以小的結構高度，特別是由于沒有上部橫向?qū)П勖娴脑?、以被降低的構造費用以及以被降低的重量而出眾。由于可能的較高的阻尼比以及取消承載彈簧力，立式推力軸承7的承重明顯降低。因此結果是在立式推力軸承7的區(qū)域內(nèi)還可以將車體內(nèi)的材料橫截面的尺寸設置得更小。在單鉸鏈結構型式的減震支柱-軸中使用的單鉸鏈原理，由于在轉向角度上輪距變動較小而有益地只需要較低的轉向功率。與此相比明顯更為昂貴的所謂雙鉸鏈-解決方案例如類似于開頭所述的EP 0402777原則上僅僅是由于制動盤3與承載鉸14之間的結構空間沖突之故不得已而為之，通過本發(fā)明，即橫向?qū)П?0以其與承載鉸14相連接的部段IOa被引導穿過環(huán)狀的和內(nèi)包圍的制動盤3，已不再需要。附圖標記列表I 轉支座(輪架)Ia 輪轂2 車輪中心平面2a 車輪旋轉軸線3 制動盤3a 制動盤3的內(nèi)緣=內(nèi)環(huán)體邊緣區(qū)域3b 制動盤3的外緣=外環(huán)體邊緣區(qū)域3c (3b上的)連接板
4制動鉗5鎖緊環(huán)，夾緊座6減震器或緩沖器或減震支柱7式推力軸承8軸架9轉向傳動機構9a轉向橫拉桿 10橫向?qū)П跧Oa10的端部部段，該端部部段與I或者14相連接11承載彈簧=板簧元件12橫向穩(wěn)定器13用于橫向穩(wěn)定器的擺動支撐14( I與IO之間的)承載鉸15a(由10在8上的)支承部位15b(由10在8上的)支承部位16 車輛中心平面a 沿車輛橫向測量的2與14之間的間距
權利要求
1.用于汽車、特別是用于轎車的單鉸鏈結構型式的減震支柱-軸，其包括支承車輪和制動盤(3)的輪架或者回轉支座(1)，所述制動盤與車輪關于車輪旋轉軸線抗旋轉地連接，減震支柱(6)被固定在該輪架或者回轉支座上并且以其另外的端部支撐在車體上，所述輪架/回轉支座另外還通過位于車輪中心平面(2)附近的承載鉸(14)被下部的、在功能上構成三角導桿的橫向?qū)П?10)并且還被轉向橫 拉桿(9a)所引導，其特征在于所述制動盤(3)構造成環(huán)體，所述橫向?qū)П?10)以其與所述承載鉸(14)相連接的部段(IOa)穿過該環(huán)體伸出。
2.如權利要求I所述的減震支柱-軸，其特征在于設置至少部分地沿車輛橫向定向的板簧元件(11)作為用于將車體按比例分配地支撐在車輪上的承載彈簧(11)，該板簧元件一端支撐在所述橫向?qū)П?10)上，而另一端直接或者在中間連接有軸架(8)的情況下間接地支撐在車體上。
3.如權利要求2所述的減震支柱-軸，其特征在于所述板簧元件(11)與所述橫向?qū)П?10)鉸接式連接并且以其另外的端部力矩固定地支撐。
4.如權利要求2、3之任一項所述的減震支柱-軸，其特征在于所述板簧元件(11)是以塑料、特別是以纖維復合材料構造的。
5.如權利要求2至4之任一項所述的減震支柱-軸，其特征在于為所述軸的兩個車輪設置一個共同的唯一的板簧元件。
6.如權利要求5所述的減震支柱-軸，其特征在于所述共同的板簧元件相對車體的支撐是如此構造的，即，使該板簧元件至少按比例分配地承擔橫向穩(wěn)定器的功能。
7.如前述權利要求之任一項所述的減震支柱-軸，其特征在于在俯視圖中觀察在車輪驅(qū)動軸的前面被固定于輪架/回轉支座(I)上的減震支柱(6)沿車輛橫向觀察是從所述輪架/回轉支座(I)出發(fā)向后以及如通常情況那樣附加地向內(nèi)地傾斜的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于轎車的單鉸鏈結構型式的減震支柱-軸，其包括支承車輪和與該車輪關于車輪旋轉軸線抗旋轉地連接的制動盤的輪架或者回轉支座，減震支柱被固定在該輪架或者回轉支座上并以其另外的端部支撐在車體上，所述輪架/回轉支座另外還通過位于車輪中心平面附近的承載鉸被下部的、在功能上構成三角導桿的橫向?qū)П鄄⑶疫€被轉向橫拉桿所引導。在此，橫向?qū)П垡云渑c承載鉸相連接的部段穿過被構造成環(huán)體的制動盤伸出。優(yōu)選地，作為將車體按比例分配地支撐在車輪上的承載彈簧設置至少部分地沿車輛橫向定向的板簧元件，該板簧元件一端支撐在橫向?qū)П凵希硪欢酥苯踊蛘咴谥虚g連接有軸架的情況下間接地支撐在車體上。
文檔編號B60T1/06GK102858561SQ201180021673
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權日2010年7月7日
發(fā)明者L·澤塔勒爾, R·施密特, M·格蘭澤 申請人:寶馬股份公司