用于车辆的多连杆轴的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分和权利要求4的前序部分的用于车辆的多连杆轴。

背景技术：

传统车辆中的多种车辆系统受到由于负载变化引起的高度水平变化的负面影响，例如当后座或后备箱中存在重载时将对车辆的后轴产生影响。由不同负载引起的这种类型的水平变化是车辆的常见问题。水平变化影响空气动力学特性、前照灯照明、悬架的冲击阻尼、车轮定位(轮距、外倾角)、离地间隙以及碰撞事件中的车辆特性。

悬架的设计存在固有的冲突；首先，如果弹簧是柔软的，那么虽然车辆很舒适，但它受到负载的影响很大。另一方面，如果弹簧很硬，那么虽然车辆不太舒适，但受到负载的影响也较小。通常通过高度可调的弹簧座或通过使用气动悬架来实现离地间隙。

de102013210338a1公开了一种根据权利要求1和权利要求4的前序部分所述的多连杆轴。所述多连杆轴被设计为多连杆后轴，并且在两侧上都具有相应的车轮悬架，该车轮悬架在每种情况下都具有至少一个下横向连杆、上横向连杆以及控制连杆。横向连杆和控制连杆每一个都被布置成其一端部在轮架上，其中设置了板簧，该板簧相对于车辆的行进方向横向地布置在车轮悬架之间，所述板簧被布置成在上横向连杆下方延伸并且在端部侧上经由至少一个连杆元件在每种情况下都连接到上横向连杆。连杆元件具有连接到上横向连杆的第一连接点和连接到板簧的第二连接点。所述后轮轴均为结构复杂的多铰接式后轮悬架提供驱动动力特性，并且具有良好的耐用性，其在材料磨损方面较不易受影响，特别是在控制连杆的车身侧轴承衬套方面。

wo96/27507a1公开了一种用于车轴的车轮悬架，其具有横向板簧。横向板簧以铰接方式将车轮支架连接到车架，使得所有车轮力可以通过横向板簧和车轮引导元件吸收。提供额外的悬架用于水平调节，作为适应车辆的不同负载状态的手段。所述附加弹簧被设计为支撑在车架上的气动弹簧。附加弹簧围绕横向板簧与带子接合，以便在中心向上按压横向板簧，并施加与负载相对应的力。

de102010022895a1公开了一种用于多辙机动车辆的底盘的装置，其具有横向板簧，该横向板簧相对于机动车辆的纵向轴线横向布置并且在一端部连接到车轮轴，并且该横向板簧在另一端部通过至少一个轴承相对于车身安装，其中致动器被设置为沿轴承轴线移动轴承。轴承轴线沿机动车辆的竖直轴线的方向和/或沿机动车辆的横向轴线的方向布置。

wo2016/119930a1公开了一种在车辆底盘中的板簧的布置，其可以改变作用在车架和车辆的至少一个车轮之间的弹簧力特性。板簧将其端部固定到底盘中，使得它可以固定在至少两个不同的旋转位置，这些旋转位置是由板簧围绕沿其纵向延伸方向延伸的轴线的至少轻微旋转而产生的。处于安装状态的板簧借助于致动器旋转，以便能够根据需要或根据边界条件提供不同的弹簧刚度或弹簧特性。

kr20160069842a公开了一种用于调节横向板簧的弹簧常数的装置，该装置在彼此间隔开的点处支撑横向板簧的上表面和下表面并且改变横向板簧的上表面和下表面的支撑点，由此改变了横向板簧的弹簧常数。横向板簧沿车辆宽度方向安装在悬架内，并且用于调节弹簧常数的装置附接在横向板簧彼此间隔开的位置处，以便支撑横向板簧的上表面和下表面，其中由横向板簧支撑的点可以借助于伺服马达而改变。

us4858950a公开了一种具有弹性元件的车辆高度调节装置，该弹性元件具有耦接到车轮支撑元件的外端部和支撑在车身上的内端部。弹性元件施加垂直弹力并且用作悬架部分。负载单元被布置在弹性元件和车身之间，以便在弹性元件上施加垂直弯曲应力并且使弹性元件移位，从而改变车身的高度。不同的车辆高度调节装置包括纵长的弹性元件，该纵长的弹性元件相对于车身横向延伸并且具有相对的端部，每个相对的端部都耦接到两个横向间隔开的车轮支撑元件，其中弹性元件施加垂直弹力并且用作悬架部分。保持元件在中间部分的至少两个间隔开的点处可移动地且可枢转地支撑纵长弹性元件的中间部分。负载单元对弹性元件施加垂直弯曲应力，以使弹性元件移位并且因此改变车身的高度。

us8505942b2公开了一种具有板簧和活塞-汽缸单元的悬架装置。该板簧具有可移动地固定在车架上的第一端部和可枢转地固定在活塞-汽缸单元上的第二端部。此外，活塞-汽缸单元可枢转地固定在车架上。

另外，车轮悬架已知为商品名道路管理员主动悬架系统(roadmasteractivesuspensionsystems3621)。这是一种具有后板簧悬架的主动悬架系统，其将“被动”板簧悬架转换成机械“主动”悬架。

鉴于所呈现的现有技术，多连杆轴仍具有改进的空间。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于车辆的多连杆轴，借助于该连杆轴首先使车辆的阻尼舒适，其次空气动力学特性、前照灯照明、悬架的冲击阻尼、车轮定位(轮距、外倾角)、离地间隙以及碰撞事件中的车辆特性受负载影响较小。

根据本发明，所述目的在每种情况下通过具有权利要求1的特征的用于车辆的多连杆轴并且通过具有权利要求4的特征的用于车辆的多连杆轴而实现。

需要指出的是，在下面的描述中单独列出的特征和措施可以以任何技术上有利的方式彼此组合，并且呈现本发明的进一步改进。该描述另外特别地结合附图来表征和阐明本发明。

在第一实施例中，根据本发明的用于车辆的多连杆轴在两侧都具有相应的车轮悬架，该车轮悬架在每种情况下都具有至少一个下横向连杆、上横向连杆以及可选的控制连杆。横向连杆和可选的控制连杆每个都被布置成其一端部在轮架上，其中设置了板簧，该板簧相对于车辆的行进方向横向地布置在车轮悬架之间，所述板簧被布置成在上横向连杆下方延伸并且在端部侧上经由至少一个连杆元件在每种情况下都连接到上横向连杆。连杆元件具有连接到上横向连杆的第一连接点和连接到板簧的第二连接点。根据本发明，提供了一种用于调节连杆元件的第一连接点和连杆元件的第二连接点之间的距离的装置。结果，可以根据负载调节离地间隙，而不会由于弹簧偏转减小而影响舒适性。

连杆元件的第一连接点和连杆元件的第二连接点之间的距离优选地大体竖直地延伸。这使得可以直接在垂直方向上调节离地间隙。用于调节距离的装置优选地是长度可调节的致动器，以用于调节连杆元件的第一连接点和连杆元件的第二连接点之间的距离。为此目的，连杆元件可以具有固定到板簧的部分和固定到上横向连杆并且可相对于固定到板簧的部分移动的部分。致动器作用在固定在上横向连杆上的部分上。还可以设想，致动器作用在固定在板簧上的部分上。还可以为连杆元件配备致动器的附加功能，或者将其设计为与致动器相同的功能。因此，如果装置(即致动器)以相应的方式起作用，则第一连接点的高度可调节。由于板簧和致动器的组合功能，如果致动器具有足够快的响应行为，则可另外实施主动侧倾稳定。

在本发明的范围内，致动器是能够例如以受控方式施加力和/或实施运动的元件(例如液压缸、压电元件、真空舱等)。

在第二实施例中，根据本发明的用于车辆的多连杆轴在两侧都具有相应的车轮悬架，该车轮悬架在每种情况下都具有至少一个下横向连杆、上横向连杆以及可选的控制连杆。横向连杆和可选的控制连杆每一个都布置成其一端部在轮架上，其中设置了板簧，该板簧相对于车辆的行进方向横向地布置在车轮悬架之间，所述板簧被布置成在上横向连杆下方延伸并且在端部侧上经由至少一个连杆元件在每种情况下都连接到上横向连杆。连杆元件具有连接到上横向连杆的第一连接点和连接到板簧的第二连接点。根据本发明，提供了一种将连杆元件的第二连接点连接到板簧的连接点的连接元件。连接元件的长度是可调节的，使得连杆元件的第二连接点与板簧的连接点之间的距离是可调节的。也可以因此以与负载相对应的方式调节离地间隙，而不会由于减小的弹簧偏转而使舒适性受到显著影响。此外，借助于改变连接元件的长度，即借助于调节致动器的长度，可以改变杠杆连同由于车辆重量引起的力、导致弹簧下垂的力矩。因此，通过延伸连接元件，增加了施加到弹簧的力矩，这导致离地间隙(即驱动高度)的减小。因此，由于力矩减小，缩短导致离地间隙(即驱动高度)的增加。此外，可以调节弹簧刚度或车轮弹簧刚度。如果车辆重量高，则可以增加弹簧刚度或车轮弹簧刚度以便获得与未装载车辆的情况相同的频率。

连杆元件的第二连接点与板簧的连接点之间的距离优选地大体水平地延伸。由此可以精确地调节板簧的下垂以及离地间隙。连接元件优选地是调节其长度的致动器，使得连杆元件的第二连接点与板簧的连接点之间的距离是可调节的。致动器优选地是液压的、线性致动器。在本发明的范围内，致动器是能够例如以受控方式施加力和/或实施运动的元件(例如液压缸、压电元件、真空舱等)。

板簧优选地通过两个轴承弹性地安装在车轮悬架之间，该轴承支撑在车辆的车架元件上。因此可以调节板簧的弹簧常数。

多连杆轴可以优选地具有以组合的形式的第一实施例和第二实施例的特征。

附图说明

在从属权利要求和以下附图的描述中公开了本发明的进一步有利的改进，其中：

图1示出了用于车辆的多连杆轴的车轮悬架的俯视图；

图2示出了用于车辆的多连杆轴的车轮悬架的另一俯视图；

图3示出了用于车辆的多连杆轴的车轮悬架的后视图；

图4示出了用于车辆的多连杆轴的车轮悬架的主视图；

图5示出了根据本发明的用于车辆的具有车轮悬架的多连杆轴的第一替选实施例的后视图，以及

图6示出了根据本发明的用于车辆的具有车轮悬架的多连杆轴的第二替选实施例的后视图。

具体实施方式

在各个附图中，相同的部分总是设有相同的附图标记，因此所述部分通常也仅描述一次。

图1至图4示出了用于车辆的多连杆轴1的车轮悬架2的基本设计。多连杆轴1在两侧上都具有相应的车轮悬架2，该车轮悬架2在每种情况下都具有至少一个前下横向连杆3、后下横向连杆4、上横向连杆5以及控制连杆6。在这种程度上，多连杆轴也可以被称为控制连杆轴。车轮悬架2以通常的方式布置在车辆的两侧，其中相对的车轮悬架(未示出)的设计以镜像反转的方式相同。

横向连杆3、4、5和控制连杆6每个都布置成其一端部在轮架7上。横向连杆3、4以及5在每种情况下都经由轴承衬套在轮架7上的铰接点上相对于车辆的纵向方向横向铰接。控制连杆6可以与轮架7一体形成。车轮以已知的方式固定在每个轮架7上。

三个横向连杆3、4以及5彼此平行地延伸并且相对于车辆的纵向轴线基本上水平地横向延伸。横向连杆3、4、5通过与在轮架7上的铰接点相对的铰接点处的轴承衬套铰接在车身侧上车辆的车架元件19上。控制连杆6由叶片状板形成，并且经由车架元件上或车辆车身上的轴承衬套铰接在车身侧。控制连杆6被安装在车辆的车身上，以便可绕垂直于车辆纵向轴线的水平轴线枢转。

对于车轮悬架2相对于车身或车架元件19的支撑，车轮悬架2具有阻尼器和呈螺旋弹簧形式的弹簧元件。弹簧元件被保持在由后下横向连杆4形成的弹簧板中。

板簧8相对于车辆的纵向轴线横向地或相对于车辆的行进方向横向地设置在车轮悬架2之间，所述板簧被布置成在上横向连杆5下方延伸并且在端部侧上经由至少一个连杆元件9在每种情况下都连接到上横向连杆5。

图5示出了根据本发明的用于车辆的具有车轮悬架2的多连杆轴1的第一替选实施例的后视图。连杆元件9具有连接到上横向连杆5的第一连接点10和连接到板簧8的第二连接点11。多连杆轴1具有用于调节连杆元件9的第一连接点10与连杆元件9的第二连接点11之间的垂直距离的装置12。用于调节距离的装置12是用于调节连杆元件9的第一连接点10和连杆元件9的第二连接点11之间的距离的长度可调节的致动器。在图5中可以看出，连杆元件9具有固定到上横向连杆5的部分和固定到板簧8的部分。通过装置12的作用，第一连接点10可以在其垂直位置上改变，这通过双箭头表示。这也可以通过固定到上横向连杆5的部分相对于固定到板簧8的部分可移动。另一方面，固定到板簧8的部分也可以相对于固定到上横向连杆5的部分可移动。在这种程度上，连杆元件9被具体设计为致动器或由致动器形成。连杆元件9的第一连接点10与连杆元件9的第二连接点11之间的距离大体上垂直地延伸，即沿图纸平面的方向并且实际上从底部向上延伸，以便获得离地间隙的直接调节。如已经指出的那样，连杆元件9也可以被设计为活塞-汽缸单元，并且因此连杆元件9可以由可在汽缸中移动的活塞形成。活塞-汽缸单元可以液压、气动、机械和/或电动控制。致动器可以优选地以液压、气动、机械和/或电动方式起作用或致动。

图6示出了根据本发明的用于车辆的具有车轮悬架2的多连杆轴1的第二替选实施例的后视图。多连杆轴具有连接元件15，该连接元件15将连杆元件9的第二连接点14连接到板簧8的连接点16，其中连接元件15的长度是可调节的，使得连杆元件9的第二连接点14和板簧8的连接点16之间的距离是可调节的。连接元件15在其两侧的连接点14、16处刚性地连接到连杆元件9或板簧8。连杆元件9的第二连接点14与板簧8的连接点16之间的距离大体上水平地(即沿着板簧8的纵向轴线)延伸，或相对于车辆的纵向方向横向延伸。

连接元件15被设计为长度可调节的致动器，并且因此连杆元件9的第二连接点14与板簧8的连接点16之间的距离是可调节的。如作为示例所示，致动器是液压的、线性致动器，其由液压管20供给。然而，致动器也可以气动、机械和/或电动作用或被致动。

第二替选实施例的多连杆轴1操作如下：如果连杆元件9的第二连接点14与板簧8的连接点16之间的距离增加，则板簧8上的力矩增加，这导致离地间隙减少。以相应的方式，连杆元件9的第二连接点14与板簧8的连接点16之间的距离的减小导致离地间隙(即驱动高度)的增加，因为作用于板簧8上的力矩减小。

在第一和第二替选实施例中，板簧8通过支撑在车辆的车架元件19上的两个轴承17、18弹性地安装在车轮悬架2之间。通过可选地通过致动器改变两个轴承17、18沿板簧8的位置这一事实可以另外地影响离地间隙。此外，可以在板簧8上设置由两个轴承17、18组成的一对轴承，因此每个车轮悬架2在每种情况下都具有两个轴承17、18。

在第三实施例(未示出)中，第一和第二替选实施例的特征可以彼此组合。在这种情况下，多连杆轴具有用于调节连杆元件9的第一连接点10与连杆元件9的第二连接点11之间在竖直方向上的距离的装置12和将连杆元件9的第二连接点14连接到板簧的连接点16的连接元件15，其中连接元件15的长度是可水平调节的，使得连杆元件9的第二连接点14与板簧8的连接点16之间的距离是可调节的。结果，实现了调整离地间隙的更大灵活性。

此外，所有实施例都提供了轻质、紧凑和成本有效的结构的优点。在第一实施例中，如果致动器具有足够快的响应行为，则由于板簧和致动器的组合功能，可以另外实现主动侧倾稳定。此外，在第二实施例中，可以调节弹簧刚度或车轮弹簧刚度以使车轮悬架的专用频率适应改变的车辆重量。

附图标记列表：

1.多连杆轴

2.车轮悬架

3.前下横向连杆

4.后下横向连杆

5.上横向连杆

6.控制连杆

7.轮架

8.板簧

9.连杆元件

10.连杆元件的第一连接点

11.连杆元件的第二连接点

12.用于调节第一和第二连接点之间的距离的装置

13.连杆元件的第一连接点

14.连杆元件的第二连接点

15.连接元件

16.板簧的连接点

17.轴承

18.轴承

19.车架元件

20.液压管