雙軌車輛的車輪的具有剪刀狀拉桿和彈簧元件的獨立懸架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙軌車輛的車輪的獨立懸架，該獨立懸架包括縱拉桿、鉸接在縱拉桿上并且相對于車身結構引導縱拉桿的剪刀狀拉桿以及相對于車身結構支撐縱拉桿的彈簧元件，所述縱拉桿在其兩個端部區域的一個端部區域上鉸接在車輛的車身結構上并且在其另一端部區域上支撐輪架。
【背景技術】
[0002]本發明類型的獨立懸架尤其是用于轎車的后軸。在這種后軸中，車輪通常是非能轉向的并且眾所周知對車輛的行駛穩定性和行駛安全性具有很大的影響。為了在盡可能所有行駛情況下實現穩定的行駛性能，在運動學上這樣設計現代后軸，使它們通過彈入行程(Einfederweg)產生負的車輪外傾角。負的車輪外傾角用于使相對于車身結構或者說車身可傳遞的側向力最大化。另外，在運動學上通過車輪相對于車身結構的彈入行程以及在彈性運動學上在作用于車輪的縱向力(尤其是由減速引起)下希望車輪上的前束角，以便產生轉向不足的行駛特性并且防止在負載變化時車尾突然滑向一旁。當今對于這種性能產生相對昂貴的、例如以五拉桿軸或斜拉桿軸形式的車軸設計方案。但這些車軸設計方案不僅成本高而且具有結構空間需求高的缺點。與此相對，同樣已公開的復合拉桿軸雖然略便宜，但卻在行駛動力學性能方面具有一些缺點。
[0003]由WO 2011/072967已知一種雙軌車輛的非能轉向車輪的獨立懸架，在其中縱拉桿在其關于行駛方向的后端部區域上支撐相配的車輪。另外，該縱拉桿在其前端部區域上借助擺動拉桿鉸接在車身結構上并且在其中間區域中借助剪刀狀拉桿鉸接在車身結構上。
【發明內容】
[0004]本發明所基于的任務在于，提供一種獨立懸架，所述獨立懸架要求特別小的結構空間，但卻導致以所需的角度精確地引導車輪，以便尤其是在盡可能所有行駛情況下實現穩定的行駛性能。
[0005]本發明借助根據權利要求1的獨立懸架來解決。本發明的有利擴展方案在從屬權利要求中定義。
[0006]根據本發明提出一種雙軌車輛的車輪的獨立懸架，所述獨立懸架包括縱拉桿、鉸接在縱拉桿上并且相對于車身結構引導縱拉桿的剪刀狀拉桿以及相對于車身結構支撐縱拉桿的彈簧元件，所述縱拉桿在其兩個端部區域的一個端部區域上鉸接在車輛的車身結構上并且在其另一端部區域上支撐輪架，其中，所述彈簧元件在縱拉桿上沿車輛縱向軸線方向看設置在剪刀狀拉桿在縱拉桿上的鉸接區域中。
[0007]借助這種構型，根據本發明的獨立懸架可特別緊湊地構造。該構型導致有利地支撐縱拉桿，其中，在該縱拉桿上產生特別小的彎曲力。在此，借助剪刀狀拉桿進行引導并且支撐力集中在縱拉桿上的一個唯一的力導入區域上。
[0008]在根據本發明的獨立懸架的一種有利擴展方案中，所述彈簧元件以螺旋彈簧設i+o
[0009]螺旋彈簧能實現得到如下的彈簧元件，該彈簧元件限制于相對小的并且大致為立方體的體積。
[0010]另外優選地，所述彈簧元件在側向投影中整體上設置在輪輞之內。
[0011]借助該構型整體上實現緊湊的結構型式，但其可在縱拉桿足夠偏移并被彈性支撐的同時能實現精確的引導。
[0012]在根據本發明的獨立懸架中也優選設有相對于車身結構支撐縱拉桿的減震器，該減震器在縱拉桿上沿車輛縱向軸線方向看設置在剪刀狀拉桿后方的區域中。
[0013]在車身結構上支撐縱拉桿的減震器的這種布置同樣導致非常緊湊的結構型式。同時所述布置能實現減震器的長的運動行程并且允許使用特別細長的減震器體。
[0014]優選地，所述剪刀狀拉桿在側向投影中在輪輞之內鉸接在縱拉桿上，尤其是剪刀狀拉桿在側向投影中整體上設置在輪輞之內。
[0015]剪刀狀拉桿在獨立懸架的縱拉桿上的這種鉸接優化地利用了在相配的車輪上的可用空間。這樣設計該鉸接，使得其位于由輪輞構成的空腔中或位于該空腔的緊鄰的側向投影中。因此剪刀狀拉桿同樣能夠設置在該區域中，由此剪刀狀拉桿特別有利地插入到可用的結構空間中。因此形成特別緊湊的結構型式且結合短的杠桿長度和小的橫向力作用。此外，該結構型式對于車身結構產生有利的影響并且在那里尤其能實現特別小的車輪罩體積。
[0016]借助剪刀狀拉桿的這種構型總體上實現了緊湊的結構型式，但其仍能實現縱拉桿的足夠偏移。
[0017]優選借助鉸接在車身結構上的擺動支撐裝置實現剪刀狀拉桿沿車輛縱向軸線方向輕微的可運動性和尤其是也實現沿車輛橫向軸線方向對縱拉桿的引導。
[0018]借助該進一步擴展方案由擺動支撐裝置引導剪刀狀拉桿，該擺動支撐裝置本身鉸接在車身結構上。擺動支撐裝置尤其是大致豎直延伸。擺動支撐裝置在此可沿車輛縱向軸線方向擺動并且因此允許剪刀狀拉桿沿車輛縱向軸線方向的輕微運動。按照這種方式，剪刀狀拉桿可如上所提到的那樣補償偏移，其在縱拉桿在車輪彈入和彈出時在大致圍繞車輛橫向軸線樞轉的情況下經歷該偏移。
[0019]根據本發明的獨立懸架的縱拉桿在相配的車輪彈入和彈出時基于車身結構的在中央作用的重力和車輪的與之側向錯開的支承面而沿車輛橫向軸線方向向外偏移(wandern)并且必要時圍繞車輛縱向軸線轉動。借助擺動支撐裝置可有利地提供抵抗縱拉桿的通常出現的這種運動的引導，所述擺動支撐裝置一方面安裝在車身結構上并且另一方面安裝在剪刀狀拉桿上。剪刀狀拉桿于是就其而言鉸接在縱拉桿上。擺動支撐裝置可以有利地設計為具有兩個擺臂，其中一個擺臂可設計成三角形形狀并且因此也可借助其三個鉸接點承受橫向于擺動運動的轉矩。
[0020]備選地，借助鉸接在車身結構上的萬向支撐裝置實現剪刀狀拉桿沿車輛縱向軸線方向輕微的可運動性和尤其是也實現沿車輛橫向軸線對縱拉桿的引導。
[0021]萬向支撐裝置或者說懸掛裝置是用于沿兩個彼此盡量垂直的軸線可轉動地支承物體的裝置。根據本發明所使用的萬向支撐裝置構成用于獨立懸架的非常緊湊的結構型式。該萬向支撐裝置能實現剪刀狀拉桿沿車輛縱向軸線方向輕微的可移動性。同時萬向支撐裝置支撐縱拉桿的圍繞車輛縱向軸線的轉矩。因此萬向支撐裝置尤其是防止縱拉桿圍繞其縱軸線的扭轉。為此萬向支撐裝置優選設計為具有兩個軸線，所述兩個軸線彼此盡量垂直并且基本上橫向于車輛縱向軸線定向。特別優選地，萬向支撐裝置設計為具有萬向環，該萬向環借助兩個大致沿車輛橫向方向延伸的臂可沿車輛縱向方向輕微移動地被保持。該環在此基本上圍繞車輛縱向軸線不可相對轉動地支承。在該環中存在一個橫向軸線，剪刀狀拉桿以該橫向軸線鉸接。因此剪刀狀拉桿和與其連接的縱拉桿圍繞車輛縱向軸線不可相對轉動地支承。但剪刀狀拉桿可沿車輛縱向方向輕微運動。按照這種方式可非常有利地引導根據本發明的縱拉桿在車身結構上沿車輛橫向軸線并且也沿車輛豎軸線的樞轉。
[0022]借助上述萬向支撐裝置優選也實現沿車輛橫向軸線方向對縱拉桿的引導。為此特別優選地，萬向支撐裝置的所述兩個軸線之一大致沿車輛豎軸線方向定向。剪刀狀拉桿借助該軸線在側面被保持，縱拉桿借助于剪刀狀拉桿在側面被保持。另外優選地，萬向支撐裝置的另一軸線大致沿車輛橫向軸線方向定向。鉸接于其上的剪刀狀拉桿借助該軸線可來回樞轉并且在此也引導縱拉桿。
[0023]換言之，擺動支撐裝置或萬向支撐裝置優選借助一條樞轉軸線支撐在剪刀狀拉桿上，該樞轉軸線大致沿車輛橫向軸線方向延伸。有利地，該樞轉軸線相對于車輛橫向軸線在車輛縱向軸線/車輛橫向軸線的平面內的角度在一 10° (從車輛橫向軸線向后定向的角度)至+6° (從車輛橫向軸線向前定向的角度)之間的范圍內選擇、優選在一 5°至+1°之間、特別優選在一 3°至一 1°之間選擇。另外，該樞轉軸線相對于車輛橫向軸線在車輛豎軸線/車輛橫向軸線的平面內的角度優選在+15° (從車輛橫向軸線向下定向的角度)至一 15° (從車輛橫向軸線向上定向的角度)之間的范圍內選擇、優選在一 10°至+10°之間、特別優選在一 5°至+5°之間選擇。
[0024]另外，擺動支撐裝置或萬向支撐裝置優選在側向投影中整體上設置在輪輞之內。
[0025]借助這種構型總體上實現緊湊的結構型式，但該結構型式可在縱拉桿足夠偏移的同時實現精確的引導。
[0026]為了沿車輛豎軸線方向引導縱拉桿，有利的是，剪刀狀拉桿在大致沿車輛橫向軸線方向延伸的樞轉軸線上鉸接在縱拉桿上。
[0027]剪刀狀拉桿在縱拉桿上的、沿車輛橫向軸線方向延伸的樞轉軸線承受基本上圍繞縱拉桿的縱軸線作用的轉矩或者說傾斜力矩，該轉矩或者說傾斜力矩在縱拉桿一方面被加載車輪的垂直力并且另一方面被加載車輛的重力時產生。有利的是，該樞轉軸線相對于車輛橫向軸線在車輛縱向軸線/車輛橫向軸線的平面內的角度在一 9° (從車輛橫向軸線向后定向的角度)至+3° (從車輛橫向軸線向前定向的角度)之間的