专利名称：用于汽车的组合拉杆轴式后桥的制作方法
技术领域：
本发明在汽车技术领域中按其分类涉及一种组合拉杆轴式汽车后桥，以及一种配 设这种后桥的汽车。
背景技术：
组合拉杆轴式后桥对本领域技术人员是充分已知的。它大批量地使用在现代汽 车技术中，因为它将有利的行驶特性和简单的技术构造集于一身。一般组合拉杆轴式后 桥_以下称作“组合拉杆轴”"包括两个刚性的纵拉杆，该纵拉杆配设有用于固定车轮支架 的固定区段，所述车轮支架则用于汽车车轮的转动支承。两个纵拉杆在其前端通过轴承衬 套铰接在车身上或与车身连接的转向架上。两个纵拉杆通过有抗弯刚度但扭转柔性的横梁 相互连接。横梁作用为稳定器，以便在转弯行驶时能够显著改善汽车的转弯特性。横梁的 稳定器作用可以通过附加的稳定器加强。组合拉杆轴例如在本申请人的欧洲专利文献EP 0774369B1和EP0681932B2中有
详细的记载。组合拉杆轴除了汽车重量外也必须承担在汽车加速或减速过程中作用在各车轮 的所有力。因此，尤其在转弯行驶时在车轮支承线上出现侧向力，该侧向力使受限于特别的 轴构造的纵拉杆围绕前方的轴承支承部位偏转。如技术人员已知的那样，组合拉杆轴出于 这种原因在转弯行驶时易于过度转向运动，所谓的“侧向力致过度转向”。为了阻止侧向力致过度转向，众所周知的是将按典型方式垂直于汽车纵向安装的 纵拉杆轴承衬套的转向轴相对于汽车纵向倾斜地安装。这种组合拉杆轴例如记载在本申请 人的欧洲专利文献EP 2020314A1和德国专利申请公开说明书DE 102008035625A1中。另一种方案规定使用一种沿汽车横向相互连接两个纵拉杆的瓦特连杆。该瓦特连 杆包括铰接在纵拉杆上的、并且通过一根等臂式平衡杆相互连接的杆，其中，该等臂式平衡 杆可旋转地支承在车身或辅助框上。例如在本申请人的德国专利申请公开说明书DE 102006033755A1中示出了一种 按本发明所述类型的带有瓦特连杆的组合拉杆轴。
发明内容
与此相对，本发明所要解决的技术问题在于以有利的方式改进上述类型的一种组 合拉杆轴。该技术问题通过一种用于汽车的组合拉杆轴式后桥来解决，该组合拉杆轴带有两 个用于支承车轮支架的刚性的纵拉杆，这两个纵拉杆分别通过轴承衬套铰接在车身上，其 中，所述两个纵拉杆通过抗弯的、然而至少局部区段有扭转弹性的横梁，以及通过瓦特连杆 相互连接，按照本发明，所述轴承衬套的中轴分别平行于汽车竖轴线布置。按本发明示出一种用于汽车的组合拉杆轴式后桥。对于汽车可以用通常的专业术 语定义方向和位置关系，如平行于平坦的路面在汽车前部和尾部之间延伸的汽车纵向，平
3行于平坦的路面并且垂直于汽车纵向设置的汽车横向，既垂直于汽车纵向也垂直于汽车横 向设置的汽车高度方向。汽车中间平面平行于汽车纵向和高度方向并且垂直于汽车横向布置。所述类型的组合拉杆轴包括两个用于车轮导向的、基本上在汽车纵向延伸的刚性 的纵拉杆，它们分别可以通过尤其是旋转对称的、例如圆柱形的轴承衬套铰接在车身上或 铰接在支承于车身的转向架上。在两个纵拉杆上可以分别设置一个用于可旋转支承车轮的 车轮轴承。在这种情况下，纵拉杆配设有相应的固定区段例如拧紧凸缘。两个纵拉杆通过一根抗弯的、但至少区段性扭转弹性的、基本上在汽车横向延伸 的、作用为稳定器的横梁相互连接。此外，两个纵拉杆通过一个基本上在汽车横向延伸的瓦 特连杆相互连接，该瓦特连杆包括铰接在纵拉杆上并且通过一个等臂式平衡杆相互连接的 两根杆。这两根杆分别铰接在等臂式平衡杆上。该等臂式平衡杆自身可转动地支承在车身 上或与车身连接的转向架上。瓦特连杆作为将侧向力从两个纵拉杆传递到车身的器件，以 便阻止侧向力所致过度转向。在按本发明的组合拉杆轴中，尤其旋转对称的、例如圆柱形的轴承衬套的对称轴 或中轴分别平行于汽车竖轴线布置。这种措施在工业批量生产中可以实现技术上尤其简单 并且廉价地制造组合拉杆轴。此外，通过该措施可以达到一系列尤其有利的效果。原则上在组合拉杆轴中需要 解决这样的目标冲突，即，一方面纵拉杆的轴承衬套的弹性系数应足够大以便阻止侧向力 致过度转弯，另一方面然而应该相对较小，以便提供相应的行驶舒适性。因为在带有瓦特连 杆的组合拉杆轴中作用在车轮上的侧向力基本上通过瓦特连杆承担，尤其可以减小轴承衬 套沿汽车纵向的弹性系数。以尤其有利的方式，轴承衬套在此分别具有一个最大为700N/mm 沿汽车纵向的弹性系数，组合拉杆轴由此尤其在汽车驶过如横接缝这一类路面时提供了相 对高的行驶舒适性。为了保证轴承衬套足够的耐久性，尤其可能有利的是，轴承衬套分别具 有在400N/mm至700N/mm之间的沿汽车纵向的弹性系数。在按本发明的组合拉杆后桥的设计中，各轴承衬套在汽车纵向和横向具有彼此不 同的弹性系数。此设计允许轴承衬套相对于配属的纵拉杆支承在彼此不同的、围绕对称轴 或中轴旋转一定角度的安装位置，以便以简单的方式有针对性地影响组合拉杆轴的弹性动 力特性或以期望的形式协调组合拉杆轴的行驶特性。在此可能有利的是，各轴承衬套基本 上呈圆柱形并且抗扭和抗滑地安装在纵拉杆的一个截面呈圆形的轴承孔中，这实现了随意 选择地将轴承衬套布置在不同的、围绕中轴旋转一定角度的各安装位置。轴承衬套尤其可 以为了该目的分别压入轴承孔中。在按本发明组合拉杆轴的另一实施形式中，纵拉杆分别用浇铸工艺，例如铝浇铸 工艺，灰铸铁浇铸工艺和钢浇铸工艺制造，这实现了纵拉杆在工业的批量生产中相对简单 和便宜地制造。在与之不同的、按本发明组合拉杆轴的另一设计方案中，纵拉杆分别以焊接结构 的形式由板材或半成品制造。此外本发明还涉及一种配备有这种组合拉杆轴的汽车。
在此根据实施形式并参考附图进一步阐述本发明。附图中
图1是按本发明的用于汽车的组合拉杆轴式后桥(“组合拉杆轴”)的立体视图。
具体实施例方式在图1中，相应于整体用附图标记1表示的组合拉杆轴装入汽车的状态，给出了与 汽车相关的方向说明。以一般的标记“X”表示在此例如从汽车前部指向尾部的汽车纵向， “ y，，表示汽车横向，以及“ Z ”表示汽车高度方向。据此，组合拉杆轴1包括两个用于车轮导向的、刚性的纵拉杆2，这两个纵拉杆通 过一个抗弯曲但扭转弹性的横向型材件3相互连接。两个纵拉杆2在汽车纵向(χ)延伸。 横向型材件3沿汽车横向(y)延伸并且在由组合拉杆轴1支承的两个车轮左右反向地上弹 和下跳时作用为稳定器。尽管图中没有示出，横向型材件3的稳定作用可通过一个附加的 稳定器加强。相互连接两个纵拉杆2的所述横向型材件3包括一个横断面呈U型的、围绕其延 伸方向可扭转的中间区段4，通过该中间区段4相互连接两个管状端部区段5。通过U型断 面的开口位置可以影响组合拉杆轴1的滚动中心，以便汽车达到期望的滚动和摆动特性。 横向型材件3例如由空心圆柱形的管子借助挤压变形制造，其中，该管子借助冲压阳模压 入至冲压阴模中，使得中间区段4形成U形。该管子例如可以由钢板制成，并且具有大约 100毫米的直径和大约3. 0毫米的壁厚。横向型材件3的U形型面仅仅为一个例子。也可以考虑设计横向型材件3的中间 区段4具有其它型面，例如V或X形状的型面。此外，横向型材件3可沿汽车高度方向(ζ) 具有折弯，以便在其装入状态时，在汽车底板一侧具有更多例如用于万向轴的安装空间。横向型材件3在两个端部区段5与两个纵拉杆2连接。在两个纵拉杆2上为了该 目的分别形成一个沿汽车横向(y)向汽车中心突伸的拉杆凸出部6，该拉杆凸出部6在此设 计成管接头形状。两个端部区段5例如通过未进一步示出的焊接固定到纵拉杆2上。所述 纵拉杆2借助浇铸过程例如由灰口铸铁(具有石墨的铸铁)制造。也可考虑纵拉杆2在浇 铸工艺中由铝或其它轻质金属材料或钢制造。同样地各纵拉杆2可分别以焊接结构的形式 由板件或半成品制造。纵拉杆2分别配设有用于固定一个可旋转地支承车轮的(未示出的)车轮支架的 固定区段8。所述车轮支架在此例如可以通过固定螺栓固定在分别设计为凸缘的固定区段 8上。两个固定区段8分别布置在横向型材件3的两个端部区段5的连接位置的尾侧。此外，两个纵拉杆2通过一根在汽车横向(y)上延伸的瓦特连杆9相互连接。该瓦 特连杆9包括两个借助第一连杆轴承11铰接在纵拉杆2上的固定区段8区域的杆10。该 第一连杆轴承11在此例如作为带有沿汽车纵向(χ)延伸的转动轴的橡胶-轴承衬套。在 彼此面向的端部，两个杆10分别通过第二连杆轴承13与一个等臂式平衡杆12铰接。第二 连杆轴承13在此例如设计作为带有沿汽车纵向(χ)的转动轴的橡胶-轴承衬套。该第二 连杆轴承13尤其可以与第一连杆轴承11构造相同。在未加载荷的状态中沿大约汽车高度 方向(ζ)延伸的等臂式平衡杆12可旋转地支承在车身上或与车身连接的汽车转向架上，这 一点未在图1中示出。通过瓦特连杆9可以将侧向力，亦即沿汽车横向(y)作用的力从两
5个纵拉杆2传递到车身，因此可以阻止侧向力所致过度转弯。两个纵拉杆2分别通过一个轴承衬套14铰接在车身或支承于车身上的转向架上。 所述轴承衬套14为了该目的抗扭并且防滑动地被压入由纵拉杆2前侧端部形成的、基本上 空心圆柱形的轴承孔7中，并且通过轴承销15与车身或转向架螺纹连接。空心圆柱形轴承 孔7的轴平行于汽车高度方向(ζ)布置。两个轴承衬套14分别设计为与轴承孔7匹配的 形状，因此具有圆柱的外形。轴承销15平行于轴承衬套14的对称轴或中轴(圆柱体轴线) 布置，通过该轴承销15，轴承衬套14与车身或转向架螺纹连接。轴承衬套14的对称轴或中 轴平行于汽车高度方向布置。轴承衬套14例如可以包括空心圆柱形的外部板，空心圆柱形 的内部板和布置于之间的弹性可变形的橡胶层。轴承衬套14在轴承孔7内可以随意选择地压入不同的、围绕各自中轴旋转的安装 位置。各轴承孔7分别由两个扁平的支杆16形成，在这两个扁平的支杆16之间为了减小 重量开了一个凹槽17。两个轴承衬套14可使纵拉杆2相对于车身围绕分别平行于汽车横向(y)或垂直 于汽车高度方向(ζ)的转动轴转动。与之不同的是，轴承衬套14(相应于轴承销15)的对 称轴或中轴设置在汽车高度方向(ζ)。因此，可供纵拉杆2在车轮上弹和下跳时围绕其偏转 的转动轴分别垂直于轴承衬套14的中轴。通过轴承衬套14特别的设计，例如通过在其弹性变形的橡胶层中设置腰形凹槽， 各轴承衬套14在汽车纵向(χ)和汽车横向(y)具有不同的弹性系数。由此，仅仅使轴承衬 套14的安装位置围绕其中轴旋转一定角度就可有针对性地影响组合拉杆轴1的弹性动力 特性。轴承衬套14在汽车纵向(χ)具有例如大约700N/mm的弹性系数。带有沿汽车高度方向(ζ)指向的轴承孔7和装入其中的轴承衬套14的、组合拉杆 轴1的纵拉杆2也可以顺利地使用在没有瓦特连杆10的组合拉杆轴中。因此，尤其可以将 彼此相同设计的纵拉杆2应用在带有或没有瓦特连杆的组合拉杆轴的两侧，这减少了在工 业大批量生产中组合拉杆轴库存管理和制造的费用。必要时，可以仅仅设置具有与特别设 计的组合拉杆轴相匹配的弹性系数的轴承衬套14。附图标记清单
1组合拉杆轴
2纵拉杆
3横向型材件
4中间区段
5端部区段
6拉杆凸出部
7轴承孔
8固定区段
9瓦特连杆
10杆
11第一连杆轴承
12等臂式平衡杆
13第二连杆轴承
14轴承衬套 15轴承销 16支杆 17凹槽。
权利要求
一种用于汽车的组合拉杆轴(1)，其带有两个用于支承车轮支架的刚性的纵拉杆(2)，这两个纵拉杆(2)分别通过轴承衬套(14)铰接在车身上，其中，所述两个纵拉杆(2)通过抗弯的、然而至少局部区段有扭转弹性的横梁，以及通过瓦特连杆(9)相互连接，其特征在于，所述轴承衬套(14)的中轴分别平行于汽车竖轴线(z)布置。
2.按权利要求1所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，所述轴承衬套(14)分别具有最 大为700N/mm沿汽车纵向(χ)的弹性系数。
3.按权利要求2所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，所述轴承衬套(14)分别具有在 400N/mm至700N/mm范围内的沿汽车纵向(χ)的弹性系数。
4.按权利要求1至3之一所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，各轴承衬套(14)沿汽 车纵向(χ)和汽车横向(y)具有彼此不同的弹性系数。
5.按权利要求1至4之一所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，所述各轴承衬套(14) 具有基本上圆柱的形状，并且分别抗扭和抗滑地安装在所述纵拉杆(2)的、截面呈圆形的 轴承孔(7)中。
6.按权利要求5所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，所述轴承衬套(14)分别被压入 一个轴承孔(7)中。
7.按权利要求5或6所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，各纵拉杆(2)具有形成所述 轴承孔(7)的支杆(16)。
8.按权利要求1至7之一所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，所述纵拉杆(2)用浇铸 工艺，例如灰铸铁浇铸工艺和钢浇铸工艺制造。
9.按权利要求1至7之一所述的组合拉杆轴(1)，其特征在于，所述纵拉杆(2)以焊接 结构的形式由板材或半成品制造。
10.一种带有按权利要求1至9之一所述的组合拉杆轴(1)的汽车。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车的组合拉杆轴(1)，其带有两个用于支承车轮支架的刚性的纵拉杆(2)，所述两个纵拉杆分别通过轴承衬套(14)铰接在车身上，其中，所述两个纵拉杆(2)通过抗弯的，然而至少区段性的扭转弹性的横梁，以及通过瓦特连杆(9)相互连接。在所述组合拉杆轴中所述轴承衬套(14)的中轴分别平行于汽车竖轴线(z)布置。此外，本发明涉及一种配有这种后桥的汽车。
文档编号B62D7/16GK101941460SQ20101019865
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年7月3日
发明者于尔根·西本尼克, 德克·埃利希, 格尔德·比茨, 迈克尔·哈德 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司