專利名稱：車輪懸架的制作方法
技術領域：
本發明涉及到一種機動車的車輪懸架，該車輪懸架具有由兩個桿部件形成的拉桿。這種車輪懸架被使用在機動車中，例如在從動軸處。
背景技術：
在設計這種車輪懸架時，需要考慮到許多方面。一方面，需要在低或中等的車速下應該具有非常精確的轉向感。為此目的，會需求幾乎沒有彈性或柔性的相對較硬的拉桿與推力桿。然而，這導致在高車速情況下轉向過度響應，使得轉向相對過于敏感，而這對于用戶來說是不愉悅的經歷。因此在高車速下如果拉桿更靈活且推力桿具有更好的彈性或柔性會更好。從而理想的車輪懸架是落在了低車速下轉向的良好響應性和高車速下高穩定性之間的范圍。DE 10 2008 000 492 Al描述了車輛的車輪懸架。拉桿由包含具有集成彈簧箍圈機構的調節裝置的兩個元件組成。這用于通過弓I導拉桿的兩個元件伸縮地進入彼此或從彼此中出來而改變拉桿的長度。彈簧箍圈機構由電動機驅動從而達到各種位置。此處的劣勢是電動機驅動相對復雜而且為此另外需要控制系統。
發明內容
本發明的一個潛在目的是創造具有靈活可調的拉桿彈性或柔性的車輪懸架，而這種拉桿的設計和生產是簡單且經濟的。根據本發明，此目的通過具有權利要求1中特征的車輪懸架實現，第一桿部件具有填充有補償介質的補償空間，而另一桿部件即第二桿部件通過其接合端設置在其中，補償空間通過設置在連接元件上的開關元件連接至優選加壓的介質貯存器。優選地，補償空間從徑向截面看具有圓柱形設計，并且一端開口，第二桿部件的接合端設置具有有效的活塞表面的活塞桿。在有效活塞表面的相反面，接合端具有環形的表面。這樣，優選以第二桿部件通過其活塞桿和有效活塞面容納在第一桿部件的補償空間內的方式形成了有效的活塞缸體單元。根據本發明，優選地，連接元件具有引入補償空間的壁的管道或者優選形成為管道，上述管道被引入補償空間的朝向接合端的有效活塞面的一邊的壁中。優選地，介質貯存器中包含加壓元件從而在介質貯存器中產生可調節的或者可適應的壓力水平，在一個優選實施方式中，上述加壓元件具有彈簧承載的壓力板。在這種情況下，壓力板具有朝向開關元件的表面和位于其相反面且連接至彈簧的能量聚積邊，彈簧的另一端由介質貯存器的壁支承。螺旋彈簧或膜片彈簧可用作為彈簧以論述僅一些非限制性示例。當然也可能提供其他適合的加壓元件，例如，具有滑動的活塞或隔板的氣壓墊。如上所述，第一桿部件具有一端開口的圓柱形的補償空間。為了將所述空間相對于周邊進行密封，有利地，可形成含有中心開口以及從徑向看在垂直方向隔開的兩個接觸唇狀部件的帽狀端蓋。以這種方式，在內部接觸唇狀部件和外部接觸唇狀部件之間可以形成接收空間，所述的接收空間與補償空間的壁厚度相匹配，從而使得帽狀端蓋簡單地被以通過活塞充分密封以及位置固定的方式設置于開口端。當然，帽狀端蓋也可能被擰上，為此，當然也可能提供相應的螺紋。在一個優選的實施方式中，可以采用在徑向截面上看內部接觸唇狀部件長于外部接觸唇狀部件的措施。其中內部的接觸唇狀部件可用于活塞桿的引導，更長的長度可以改善引導-而另一方面，外部接觸唇狀部件的長度可被設計為足夠穩固地支撐帽狀端蓋的長度。上述的接合端穿過帽狀端蓋的中心開口。有利地，中心開口具有兩個開口區，其中第一開口區具有比相鄰的第二開口區更小的直徑。第一開口區從由外朝內的方向延伸從而在漸進入第二開口區時融合。當然，也可能使用傾斜的過渡取代漸進的過渡。有利地，第一開口區具有可使內表面以密封方式倚靠接合端或者其活塞桿的內徑。從而有利地，上述的帽狀端蓋具有雙重功能。在一方面，端蓋在其開口端處用作密封補償空間且，進一步的，實現對接合端或者其活塞桿的線性引導。有利地，內部接觸唇狀部件相對較長，使得他們也可以用作為接合端停止器或者運動限制器。內部接觸唇狀部件的軸向長度因此可以匹配所需的相順應的形狀，下面將給出其進一步的詳細描述。在一個優選的實施方式中，補償介質為流體，更具體地，為液壓油。這種油是公知的。進一步的，他們具有本發明試圖達到目的所合適的性能。上述開關元件優選被設計為電磁閥。本發明提供的優點在于車輪懸架特別簡單和經濟，并且，通過拉桿的長度的變化， 還可以改變彈性或柔性從而適應于不同車速下的不同情況。這樣允許了車輪懸架在低速下具有足夠精度和良好的響應行為但是同時在高車速下不會過度響應和過于敏感。更進一步地，車輪懸架制作簡單并且經濟，這也是有優勢的。另一方面，介質貯存器用于容納從補償空間轉移的補償介質。開關元件然后被設置在補償空間和介質貯存器之間。有利地，上述介質貯存器通過加壓元件進行加壓。這優選可以通過在介質貯存器中提供彈簧承載的壓力板來達到，所述壓力板傾向于將補償介質推回補償空間。通過介質貯存器，補償空間，加壓元件以及閥之間的相互作用，拉桿的可調的彈性或者柔性可配合應用，優選地根據車輛的不同的速度而設定。然而，在所有的情況下設計是簡單并且有效的。進入補償空間內的拉桿的接合端通過開關元件或電磁閥將所述的補償介質轉移進入介質貯存器。另一方面，介質貯存器的加壓意味著補償流體具有通過開關元件推回進入補償空間的趨勢。如果介質貯存器的加壓大于拉桿接合端進入補償空間的趨勢，接合端被倒推出補償空間，而拉桿返回原始位置。根據本發明，有利地，活塞缸體單元(接收空間內的接合端)通過液力耦合器被連接至加壓的介質貯存器。這樣通過流體柱的耦合使得其可以根據開關閥是打開或關閉而改變柔性。然而，也可以通過開關閥無級的打開與關閉進行無級調整。同時，設計位置或原始位置(即拉桿的長度)由于與轉向動力學關聯的原因必須要被維持。即使在沒有橫向力作用的情況下，將活塞桿快速保持在除了定義的設計位置之外的位置也會產生轉向角不希望的持續變化。僅基于高速下轉向期間的外部的橫向力，根據本發明可以允許可激活的柔性。 活塞桿克服彈簧壓力的收縮產生期望的反轉向的效果。在這一點上，優選進行開關元件的激活/停用。然而，通過在開關元件中的孔的橫截面的逐步/無級變化還可以產生有利的可變減振行為。然而，開關元件為回流而應該總是略打開(即不完全的關閉)，在減小的橫向力(例如，從轉彎到直行的過渡)和介質貯存器中的彈簧力之間的力平衡的情形下使得桿(即拉桿)可被盡可能快地(也就是說幾乎瞬時地)(優選以內部接觸唇狀部件定義的方式)推回進入設計位置。對于橫向力不足以提供期望強度的轉向時，優選調節參數的彈簧力。可鎖定的油柱用作為向活塞或者活塞桿傳輸力的介質。當然，本發明的主題應當獨立地考慮從動/非從動前橋，優選轉向齒輪布置在輪心的后方。然而，如果高速下需要拉桿在橫向力下的柔性的穩定性，本發明的主題對于后橋也可行，因為低/中速時后橋由于更直接的轉向響應具有剛性連接也是可行的。在附屬權利要求以及下面附圖描述中揭示了本發明進一步的優選實施方式。
圖1示出了根據本發明具有兩部件拉桿的車輪懸架的示意性的徑向剖面。
具體實施例方式圖1示出了車輪懸架的拉桿1。車輪懸架本身沒有示出。拉桿1的操作以及連接是公知的，因此其細節將不在此贅述。拉桿1由兩桿部件2與3形成。在附圖平面上左邊的桿部件，即第一桿部件2具有補償空間4，所述補償空間4從徑向截面上看(例如朝著圖示平面的右手邊)具有圓柱形的設計并且一端開口。補償空間4填充有補償介質，優選是流體，更優選為液壓油。為了密封該補償空間 4，提供了帽狀端蓋6，所述端蓋將在下面進行詳述。圖示平面中右手邊的另一個也就是第二桿部件3的接合端，穿過帽狀端蓋6并進入補償空間4。舉例來說，接合端7具有端部包含法蘭9的活塞桿8，所述法蘭具有有效活塞表面 11以及其反面的環狀表面12。活塞桿8具有比桿部件3其余部分更小的直徑。舉例來說，在桿部件3上與接合端7相反的一端上設置有球窩接頭13，但是未示出第一桿部分2結合的方式。如示出的，補償空間4被壁14包圍。連接元件16，優選形成為管道，形成在壁14 上。管道16可以被鉆孔形成。管道16布置在補償空間4的開口邊的相反端，開口邊由帽狀端蓋6封閉。與管道16連接的是開關元件17，其部分與介質貯存器18相連，出于該目的，在介質貯存器上提供連接管道19。開關元件17可以實施為電磁閥17。加壓元件21布置在介質貯存器18中。舉例來說，加壓元件21具有彈簧承載的壓力板22，其被固定在介質貯存器18的壁上以使得其能夠通過能量聚積器23或者彈簧23在彈簧力的方向或者相反的方向(也就是在連接管道19的方向或者從后者離開的方向)上軸向移動。當在徑向剖面看時，帽狀端蓋6具有中心開口 27和兩個在豎直方向上間隔開的接觸唇狀部件M與26。在描述的示意性的實施例中，在軸向上看內部接觸唇狀部件M長于外部接觸唇狀部件26。當然，也可以是接觸唇狀部件M和沈具有相同的長度或者外部接觸唇狀部件長于內部接觸唇狀部件。可設定接觸唇狀部件M和26之間的間隔以使得端蓋6以足夠密封和位置固定的方式固定，也考慮到通過接觸唇狀部件M和沈與補償空間4的壁的相應邊之間的接觸產生的主要內部壓力。帽狀端蓋6可以簡單地被推入或者擰入第一桿部件2。 其中內部接觸唇狀部件對可用于活塞桿8的引導，通過更長的長度來改善引導，另一方面， 外部接觸唇狀部件26的長度可以被設置為能充分穩固地支撐帽狀端蓋6。中心開口 27包含具有兩個通道部分28與四的通道。第一通道部分28由外向內延伸并且逐步與第二通道部分四匯合，從而通向補償空間4的內部。相對于拉桿1的中心線X，第一通道部分28具有比第二通道部分更小的孔徑。在一個優選的實施方式中，第一通道部分觀的直徑與接合端7或者其活塞桿8的外圓周以即使在活塞桿8在軸向運動時也可以密封的方式配合。當然也可以提供額外的密封措施，例如密封唇狀物。舉例來說，在活塞桿8的外圓周和第二通道部分四的內部直徑之間設有環狀的間隙31。當然，帽狀端蓋6可以包含僅具有一條等徑通道部分的中心開口，這樣直徑應當與活塞桿8的外圓周配合以確保密封，且如果需要也可以提供二次密封措施。帽狀端蓋6可以由合適材料，例如塑料形成。帽狀端蓋6可以具體形成為幾個部件并合并成一個包含活塞桿8的零件。也可以首先在補償空間4中引入活塞桿8，從而由活塞桿的自由端向活塞桿8推動帽狀端蓋6，然后將活塞桿8連接至第二桿部件3，例如可以通過焊接，粘接或者其他合適的連接方式。圖1示出了兩個桿部件2與3的組合情況，其中，優選地，拉桿1可幾乎自動地(特別是根據車輛速度)調整其柔度。另一方面，加壓的介質貯存器18用于容納從補償空間4轉移的補償介質。開關元件17然后被設置在補償空間4與介質貯存器18之間。介質貯存器18優選通過加壓元件22加壓。在彈簧力的作用下，壓力板23傾向于將補償介質推回進入補償空間4中。通過介質貯存器18，補償空間4，增壓元件23和開關閥17之間的相互作用，可設定拉桿1的可調的彈性或者柔性以配合應用，優選根據車輛的不同的速度。進入補償空間4的接合端7，或者其有效活塞表面11通過開關元件17或者電磁閥17將補償介質轉移至介質貯存器18。另一方面，介質貯存器18的加壓意味著補償介質具有通過開關元件17推回進入補償空間4的趨勢。如果介質貯存器18的加壓大于拉桿1 的接合端7進入補償空間4的趨勢，接合端7被從補償空間4推出，且拉桿返回原始/設計位置，其優選由內部接觸唇狀部件M定義。內部接觸唇狀部件M的優勢在此很明顯，其軸向長度可以被形成為通過限制可能的軸向運動使得能夠以定義的方式設定拉桿1的原始位置/設計位置。優選開關元件17或者電磁閥僅可以以開/關方式切換。在此同樣的，內部唇狀部件M提供的運動限制尤其為有利。因此，在預定的速度下可以提供開關元件的切換。這點可以通過連接至控制單元或者車輛中已經存在的中央控制單元而實現，在控制單元中可以收集大量數據，也可以為開關元件產生合適的切換信號。基本上，由于與轉向動力學相關的原因，必須維持設計位置或者原始位置，即拉桿1的長度。即使在沒有橫向力的作用下，將活塞桿8保持在除了定義的設計位置之外的位置也會產生轉向角不希望持續變化。僅基于在高速下轉向期間外部橫向力，根據本發明可以允許可激活的順應柔性。活塞桿8克服彈簧壓力的回縮產生期望的反轉向的效果。在這一點上，優選進行開關元件的激活/停用。然而，通過開關元件17中的孔的截面的逐步/無極的變化還可以產生有利的可變減振效果。 然而，開關元件17為回流應當總是略打開的(即不是完全關閉的)，在減小的橫向力(例如轉彎變直行)與介質貯存器18中的彈簧力之間的力平衡的情形下使得桿(即拉桿1)可以被盡快(也就是說幾乎是瞬時)地(以內部接觸唇狀部件M定義的方式)推回進入到設計位置。對于橫向力不足以達成期望強度的轉向時，優選調節參數的彈簧力。可鎖定的油柱用作為至活塞或者活塞桿8傳輸力的介質。 當然，從圖1中可以看到的壓力板22和介質貯存器18之間的縫隙是被密封的或者可以被密封。
權利要求
1.一種機動車輛的車輪懸架，所述懸架包含由兩個桿部件(2，3)形成的拉桿(1)，其中所述第一桿部件(2)具有填充有補償介質的補償空間(4)，其中另一桿部件即第二桿部件(3)通過其接合端(7)設置在其中，所述補償空間(4)通過設置在連接元件(19) 處的開關元件(17)與介質貯存器(18)相連。
2.根據權利要求1所述的車輪懸架，其特征在于，所述補償空間(4)從徑向截面看具有圓柱形的設計且一端開口，所述第二桿部件(3)的所述接合端(7)包含在其端部具有效活塞面(11)的活塞桿(S)0
3.根據權利要求1或2所述的車輪懸架，其特征在于，所述連接元件(19)包含被引入所述補償空間⑷朝向所述接合端(7)的有效活塞表面(11) 一邊的壁內的管道(19)。
4.根據上述任意一項權利要求的車輪懸架，其特征在于，所述介質貯存器(18)是被加壓的，且優選具有加壓元件(22)。
5.根據上述任意一項權利要求的車輪懸架，其特征在于，所述介質貯存器(18)包含彈簧承載的壓力板(23)并以這種方式被加壓。
6.根據上述任意一項權利要求的車輪懸架，其特征在于，為密封所述補償空間(4)，所述第一桿部件(2)從徑向截面看包含具有中心開口(27)以及兩個有不同長度的相接觸的唇狀部件(24，26)的帽狀端蓋(6)，從徑向截面看，所述內部接觸唇狀部件(24)長于位置相反的外部接觸唇狀部件(26)，所述補償空間(4)的壁被置于兩接觸唇狀部件(24，26)之間，且所述接合端(7)穿過所述中心開口(27)。
7.根據上述任意一項權利要求的車輪懸架，其特征在于，帽狀端蓋(6)提供用于密封補償空間(4)，所述端蓋(6)從徑向看包含具有兩個開口區(28，29)的中心開口(27)，其中第一開口區(28)的直徑小于相鄰的第二開口區(29)，所述第一開口區(28)以密封的方式倚靠著所述接合端(7)的外圓周，且所述的第二開口區(29)開口朝向所述接合端(7)的環形表面(12)，所述環形表面位于有效活塞表面(11)的相反面，所述接合端(7)的所述外圓周與所述第二開口區(29)的所述內圓周之間設置有環形縫隙(31)。
8.根據上述任意一項權利要求的車輪懸架，其特征在于，所述補償介質為流體，優選為液壓油。
9.根據上述權利要求中任意一項的車輪懸架，其特征在于，所述開關元件(17)實施為電磁閥(17)。
全文摘要
本發明涉及到機動車輛的車輪懸架，其具有兩個桿部件(2，3)形成的拉桿(1)。為了達到拉桿柔性的依速度的調整，方案為第一桿部件(2)具有填充有補償介質的補償空間(4)，而另一桿部件即第二桿部件(3)通過其接合端(7)設置在其中。補償空間(4)通過設置在連接元件(19)中的開關元件(17)而被連接至優選加壓的介質貯存器(18)。
文檔編號B60G7/00GK102452288SQ201110317598
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月18日 優先權日2010年10月29日
發明者R·海森 申請人:福特環球技術公司