机动车辆用车轮悬架的制作方法
【专利说明】机动车辆用车轮悬架
[0001] 本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的机动车辆的后桥用车轮悬架。
[0002] 在现代的后轮悬架中，如今通常使用扭转梁式车桥或纵臂式车桥和/或悬架支 柱（Schwertlenkerachse)。这些类型的车轮悬架具有很好的操控性能，并且由于相对低 的生产成本也尤其是适合大量生产的车辆。虽然这些车轮悬架通常都非常灵活并且可在 较宽的范围内设计以满足具体要求，但是所述车轮悬架的缺陷被认为是在结构侧的铰接体 (Anlerikk5rpcrs)的垂直位置的限制，例如固定至车辆结构的用于接收轴承衬套的轴承 销，其用于车轮导向臂在结构侧的铰接，例如扭转梁式车桥或纵臂式车桥和/或悬架支柱 的纵臂。
[0003] 在最好的驾驶舒适性方面，尤其是在制动过程中以及在冲击载荷一一即，通过车 轮悬架可转动地安装在车辆结构上的车轮的压缩运动一一的情况下，为了实现较好的驱动 动力学，期望铰接体的垂直位置在结构侧尽可能高。然而，铰接体在结构上的垂直位置受到 例如机动车辆中的后排座椅的座椅壳体的限制。结构侧的高点上的铰接点，尤其高于由车 轮悬架保持的车轮的车轮中心点，这在车轮的弹簧压缩运动过程中能够使车轮与机动车辆 的驱动方向相反地后撤，这有利于舒适的驱动动力学，由于作用在车轮上的冲击一一例如， 通过相对横向边缘、横向接缝等的行驶导致的--将以更灵活的方式被吸收。而且，这种车 轮悬架的行为有助于减少车辆结构的俯仰运动一一其通常发生在车辆的制动过程中。
[0004] 在电动汽车中，可使用所谓的轮毂马达，即，电动马达，其被安置在由轮辋包围的 从动轮的空间内部并被支承在可转动地安装车轮的轮架上，该轮架进而由扭转梁式车桥或 纵臂式车桥和/或悬架支柱的车轮导向臂保持。然而，由于在结构侧的铰接体的高垂直位 置，在该位置车轮通过车轮导向臂铰接至车辆结构，这种马达会导致在加速过程中车辆结 构的不期望的向上运动。这是因为在加速过程中，作用在从动轮的轮胎和道路表面之间的 接触面的力产生俯仰力矩，其不完全由通过车轮地面接触点和铰接体的分力支承，并且其 剩余的垂直分量通过车身悬架直接作用在车辆结构上并使所述结构上升。铰接体在车辆结 构上的垂直位置越高，这种影响越大。为了减少在机动车辆的加速过程中由轮毂马达造成 的车辆结构的向上运动，期望相应较低的铰接体的垂直位置，然而，这与如上所述的改善驾 驶舒适性相违背。
[0005] 出于这种考虑，本发明的目的在于详细说明一种机动车辆的后桥用车轮悬架，其 进一步改进机动车辆的驱动动力学。
[0006] 该目的通过具有权利要求1的特征的车轮悬架实现。本发明的进一步尤其有利的 实施例通过从属权利要求公开。
[0007] 应该提及的是，在下面说明书中单独阐述的特征可以以任何技术上有意义的方法 结合在一起并公开本发明的进一步实施例。该说明书以及与附图结合表征和具体说明了本 发明。
[0008] 根据本发明，一种具有车辆结构的机动车辆的后桥的车轮用车轮悬架，包含将车 轮可转动地安装于远离车辆结构的车轮导向臂，所述车轮导向臂在结构侧的附接点处附接 至铰接体，例如，用于接收轴承衬套的轴承销或用于接收球形接头的轴承壳，其中，铰接体 通过至少一个连接装置连接至车辆结构并相对于车辆结构可移动地安装。根据本发明的铰 接体相对于车辆结构的移动性一一铰接体在现有技术的车轮悬架中基本上刚性附接至车 辆结构一一允许由铰接体限定的车轮导向臂的铰接点的有利的位移，例如，扭转梁式车桥 或纵臂式车桥和/或悬架支柱的纵臂的，以便根据机动车辆的当前的驾驶状况和/或驱动 动力学改进驾驶舒适性，例如当加速或制动时，由于驱动动力学作用在本发明的车轮悬架 上的力可相对于车辆结构移动铰接体以及在车辆结构上的车轮导向臂的铰接点进入所期 望的位置，这更有利于驾驶舒适性。在本发明的意义中，装置通常被认为是连接装置，其允 许和/或许可铰接体相对于车辆结构的相对运动。然而，应该注意的是，在本发明的意义 中，铰接体相对于车辆结构的位移明显超过铰接体与车辆结构的传统的橡胶弹性附接所能 提供的位移的程度，传统上例如借助于橡胶缓冲装置。
[0009] 此外，根据本发明的车轮导向臂通过可切换的转动接头在附接点上附接至铰接 体，其中，转动接头在第一切换位置是可转动的，并且在第二切换位置在转动方面是固定 的。可切换的转动接头允许车轮导向臂的铰接点的基于情况的位移，其对根据本发明的车 轮悬架有效，并因此也允许由车轮导向臂保持为远离车辆结构的车辆结构上的车轮的基于 情况的位移。在第一切换位置中转动接头是可转动的，在铰接体上的车轮导向臂的附接点 作为车轮导向臂的支点。在第二切换位置中转动接头在转动方面固定并因此使车轮导向臂 和铰接体形成一个单元，其是扭转刚性的，由铰接体相对于车辆结构的预先确定的运动自 由度限定的铰接体的瞬时旋转中心作为由车轮导向臂和铰接体形成的单元的支点。因此， 根据机动车辆的当前的驾驶状态，作为车辆结构上的车轮导向臂的铰接的支点可被切换， 以便改进由根据本发明的车轮悬架提供的在不同的驾驶状态的驾驶舒适性。
[0010] 因此，例如，在机动车辆的加速过程中，尤其是通过（电动的）轮毂马达加速的过 程中，当处于该切换位置中的铰接体的瞬时旋转中心总是被定位在低于铰接体上的车轮导 向臂的附接点时，根据本发明的车轮悬架在车辆结构上的车轮导向臂实际铰接点可通过将 转动接头切换至第二切换位置而降低，第二切换位置在转动方面固定。在机动车辆的所有 其它的驾驶状态中，可切换的转动接头位于第一可转动的切换位置，以便在铰接体上的车 轮导向臂附接点一一其相对于之前提及的瞬时旋转中心位于更高的位置一一是车辆结构 上的车轮导向臂的实际支点。因此以这种方式，在借助于轮毂马达加速的过程中，由于实际 支点在其垂直位置上已经降低，以及在转动方面固定的转动接头的切换位置，车辆结构的 升高可被减少甚至完全消除。在机动车辆的其它驱动状态中，例如，在制动或者在对由车轮 悬架保持的车轮上有碰撞的影响的情况下，例如，当逆着例如横向边缘或横向接缝行驶时， 由于在车辆结构上的车轮导向臂的实际支点的相对高的垂直位置，在这种情况下实际支点 对应于铰接体上的车轮导向臂的附接点，在转动接头的可转动的切换位置的驾驶舒适性如 上所述被大幅提尚。
[0011] 根据本发明的进一步有利的实施例，铰接体的瞬时旋转中心在其相对于车辆结构 的移动过程中并不位于铰接体上的车轮导向臂附接点。换言之，在本发明的意义中，铰接体 不执行关于铰接体上的车轮导向臂附接点的纯粹转动运动。因为瞬时旋转中心因此位于远 离铰接体上的车轮导向臂附接点的位置，尤其优选在垂直方向低于或高于附接点，在本发 明的意义中，当铰接体相对于车辆结构移动时，其改为执行包含平移运动和转动运动的运 动。因为铰接体在任何时候的运动可被描述为关于瞬时旋转中心的转动，在本发明的意义 中，从而可限定铰接体的虚拟支点，其基本上能够被定位在任何位置并且可作为使车轮导 向臂附接在铰接体上的实际支点变化。以这种方式，针对根据本发明的车轮悬架的车轮导 向臂的实际支点（并因此还有通过车轮导向臂保持远离车辆结构的车轮）可对应于瞬时旋 转中