用于機(jī)動車輛的懸架組件，用于組件的連接球頭節(jié)以及相應(yīng)的安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組件，該組件在車橋橫向件的每個末端處包括用于連接至車輛底盤的縱向臂、以及經(jīng)由兩個連接球頭節(jié)(4，5)安裝在該臂上的轉(zhuǎn)向節(jié)(1)，這兩個連接球頭節(jié)，即頂部連接球頭節(jié)和底部連接球頭節(jié)，限定了轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線。這兩個球頭節(jié)(5)之一，即頂部球頭節(jié)和底部球頭節(jié)之一，是不對稱的、并可安裝在兩個不同的方向上，以便限定成角偏移的兩個單獨(dú)的轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線。
【專利說明】
用于機(jī)動車輛的懸架組件，用于組件的連接球頭節(jié)以及相應(yīng)的安裝方法
[0001 ]本發(fā)明涉及用于機(jī)動車輛的懸架組件的技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]機(jī)動車輛前懸架組件或后懸架組件對應(yīng)于車輛的完整前懸架系統(tǒng)或后懸架系統(tǒng)。每個懸架組件由一個車橋組成，該車橋包括車身下方橫向延伸的橫向件以及兩個縱向臂，每個縱向臂借助于轉(zhuǎn)向節(jié)和主軸來承載車輪。轉(zhuǎn)向節(jié)是通過主軸對機(jī)械軸承和車輪的旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行支撐的機(jī)械部件。轉(zhuǎn)向節(jié)還是當(dāng)轉(zhuǎn)向起作用時通過橫拉桿定向的部件。為了允許對后車輪鎖定，通過限定轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線的上球頭節(jié)和下球頭節(jié)來將各轉(zhuǎn)向節(jié)安裝在車橋上。轉(zhuǎn)向樞軸通常被給定一個稱為后傾角的角度。按照定義，后傾角是在豎直平面中在樞轉(zhuǎn)軸線與垂直于地面的線之間的角度。這個角度對于車輛的轉(zhuǎn)向行為具有重要作用。
[0003]后車橋配備有朝向車輛前方延伸的兩個縱向臂。通過位于該臂前部的鉸接點(diǎn)，將各車橋臂固定至車輛的底盤上。根據(jù)車輛的離地間隙，車橋在底盤上的鉸接點(diǎn)或多或少地定位在相對于地面的高位上。讓我們以配備有后懸架組件的小型轎車為例，轉(zhuǎn)向節(jié)被安裝在后懸架組件上，以便得到所需的后傾角。如果要以較高的離地間隙將該后懸架組件安裝在多用途車輛上，車橋在底盤上的鉸接點(diǎn)必須抬高。這將導(dǎo)致不希望的后傾角的改變。因此，不能在沒有對車輛的昂貴的改進(jìn)的情況下在具有不同離地間隙的車輛上使用相同的后懸架組件。
[0004]本發(fā)明旨在改善這種情況。
[0005]為此，本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車輛的車輪懸架組件，該車輪懸架組件在車橋橫向件的每一端處包括用于連接至車輛底盤的縱向臂、以及通過兩個連接球頭節(jié)安裝在該臂上的轉(zhuǎn)向節(jié)，這兩個連接球頭節(jié)，即上連接球頭節(jié)和下連接球頭節(jié)，限定了轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線，其特征在于，這兩個球頭節(jié)之一，即上球頭節(jié)和下球頭節(jié)之一，是不對稱的、并能夠被安裝在兩個不同的方向上，以便限定兩個成角偏移的單獨(dú)的轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線。
[0006]本發(fā)明的懸架組件可以被安裝在具有不同離地間隙的兩種車輛上，一種離地間隙高、另一種離地間隙低，并且使用根據(jù)不對稱的球頭節(jié)的安裝方向而產(chǎn)生彼此成角偏移的兩個旋轉(zhuǎn)樞轉(zhuǎn)軸線的可能性而得到兩個完全相同或相似的后傾角。在兩個可能的旋轉(zhuǎn)樞轉(zhuǎn)軸線之間的角向偏移最終允許通過完全補(bǔ)償或部分補(bǔ)償離地間隙的改變而導(dǎo)致轉(zhuǎn)向節(jié)圍繞車輪軸線進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。因此，相同的懸架組件可以用于兩種不同類型的車輛，這對于機(jī)動車輛制造商的經(jīng)濟(jì)性而言是非常重要的。
[0007]在一個具體實(shí)施例中，該不對稱的球頭節(jié)包括由兩個管狀部分組成的內(nèi)部套管，這兩個管狀部分是同軸的并具有不同的相應(yīng)長度，并且這兩個管狀部分位于包含球頭節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心的部分的兩側(cè)。
[0008]有利的是，該不對稱的球頭節(jié)是下球頭節(jié)。
[0009]還有利的是，將該不對稱的球頭節(jié)安裝在固定到該縱向臂上的U形支撐連接叉上。
[0010]在一個具體實(shí)施例中，分別在懸架組件(其不對稱的球頭節(jié)安裝在這兩個方向中的一個方向上)被安裝在具有第一離地間隙的車輛上的情況下、以及在懸架組件(其不對稱的球頭節(jié)安裝在另一個方向上)被安裝在具有與第一離地間隙不同的第二離地間隙的另一個車輛上的情況下，對應(yīng)于不對稱的球頭節(jié)的兩個安裝方向的兩個樞轉(zhuǎn)軸線之間的角向偏移能夠產(chǎn)生兩個所需的后傾角。
[0011 ]這兩個后傾角可以是完全相同的或相似的。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的懸架組件可以是后懸架組件。
[0013]本發(fā)明還涉及一種用于連接至機(jī)動車輛底盤的位于轉(zhuǎn)向節(jié)與車橋的縱向臂之間的連接球頭節(jié)，該連接球頭節(jié)包括兩部分，即內(nèi)部和外部，圍繞旋轉(zhuǎn)中心相對于彼此旋轉(zhuǎn)移動，所述球頭節(jié)具有兩個可能的安裝方向，其特征在于，該球頭節(jié)具有不對稱性，這種不對稱性能夠根據(jù)該安裝方向調(diào)整旋轉(zhuǎn)中心的位置。
[0014]在一個具體實(shí)施例中，其包括由兩個管狀部分組成的內(nèi)部套管，這兩個管狀部分是同軸的并具有不同的相應(yīng)長度，并且這兩個管狀部分位于包含球頭節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心的部分的兩側(cè)。
[0015]最后，本發(fā)明涉及一種用于將以上限定的懸架組件安裝在具有給定的離地間隙的機(jī)動車輛上的方法，其特征在于，根據(jù)該車輛的離地間隙來選擇不對稱的球頭節(jié)的兩個可能的安裝方向之一。
[0016]參考附圖，通過以下根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動車輛的懸架組件以及連接球頭節(jié)的具體實(shí)施例的說明，將更清楚地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0017]-圖1A和圖1B示出了分別在下球頭節(jié)的兩個安裝方向上的該懸架組件的車輪和轉(zhuǎn)向節(jié)的來自側(cè)面的視圖；
[0018]-圖2A和圖2B示意性地示出了分別用于小型轎車和大型多用途車輛的圖1的車輪的轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線以及將車輪中心與底盤上的車橋鉸接點(diǎn)進(jìn)行連接的區(qū)段；
[0019]-圖3示意性地示出了圖1A和圖1B的在兩個安裝方向上的下球頭節(jié)；
[0020]-圖4示出了圖1A和圖1B的轉(zhuǎn)向節(jié)和下球頭節(jié)的分解視圖；
[0021]-圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實(shí)施例的懸架組件的總體視圖；
[0022]-圖6示出了圖5的懸架組件的轉(zhuǎn)向節(jié)之一的來自側(cè)面的視圖。
[0023]在圖5中示出了機(jī)動車輛的懸架組件100的總體視圖。在此所述的具體實(shí)例中，該懸架組件是后懸架組件。本發(fā)明還可應(yīng)用于前懸架組件。
[0024]在已知的方式中，后懸架組件100包括車橋橫向件101、以及在橫向件101的各側(cè)向末端處的縱向臂102R(右手側(cè))、102L(左手側(cè))，這些縱向臂延伸至車輛前方、用于連接至車輛的底盤或車身。每個臂102R(右)、102L(左)還被設(shè)計用于通過轉(zhuǎn)向節(jié)I和主軸2來承載車輪3。為了清楚起見，分別位于車輛的右手側(cè)和左手側(cè)的相應(yīng)的元件帶有相同的參考數(shù)字。
[0025]左后轉(zhuǎn)向節(jié)I在圖4中以分解視圖被示出、并且在圖6中被安裝在臂102R上。在已知的方式中，轉(zhuǎn)向節(jié)1(右或左)包括:
[0026]-用于接納主軸2的中心開口13，
[0027]-用于接納上球頭節(jié)4的上臂10，
[0028]-用于接納下球頭節(jié)5的下臂11，以及
[0029]-用于固定橫拉桿8的側(cè)臂12。
[0030]通過力將主軸2插入中心開口 13，轉(zhuǎn)向節(jié)I和主軸2被固定并形成一個不能拆卸的組件。在這種情況下，轉(zhuǎn)向節(jié)I和主軸2是兩個單獨(dú)的機(jī)械部件，例如分別由鑄鐵和鋼制成。作為一種變體，轉(zhuǎn)向節(jié)和主軸可以一體地鍛造。主軸2被設(shè)計成承載機(jī)械軸承6和車輪3的中心部件7。
[0031]轉(zhuǎn)向節(jié)I的上臂10形成了圓柱形貫通開口14，該貫通開口形成了用于接納上球頭節(jié)4的外殼。以相似的方式，下臂11形成了圓柱形貫通開口 15，該貫通開口形成了用于接納下球頭節(jié)5的外殼。圓柱形開口 14和15的對稱軸線彼此平行并平行于車輪3的平面，并且總體上在圖6中的車輛的縱向方向上延伸。在此所述的具體實(shí)施例中，兩個球頭節(jié)，即下球頭節(jié)5和上球頭節(jié)4，各自通過力被插入轉(zhuǎn)向節(jié)I的相應(yīng)的接納外殼15、14中。
[0032]在已知的方式中，每個球頭節(jié)4(5)包括相對于彼此旋轉(zhuǎn)移動的內(nèi)部和外部。更具體地，每個球頭節(jié)4(5)包括由外部套管41 (51)或圈所圍繞的內(nèi)部套管40(50)。內(nèi)部套管40
(50)是具有球形凸出部分(未示出)的圓柱形管。位于球形凸出部分的兩側(cè)的兩個管部42、43(52、53)在其自由端從外圈41 (51)伸出。該球形凸出部分被置于一個例如由金屬或塑料制成的內(nèi)部球形籠中、由外圈41(51)承載、并可在此籠中旋轉(zhuǎn)移動。內(nèi)部套管40(50)可沿著圖4和圖5中的三個軸線X、￥和2、圍繞與球形凸出部分的中心對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)中心O(O ’)、相對于外圈41(51)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動。每個球頭節(jié)4(5)通過支撐銷被安裝在固定到車橋臂102R上的U形連接叉103(104)上。在這種情況下，通過力插入到轉(zhuǎn)向節(jié)2中的球頭節(jié)4(5)的外圈就位移而言被固定在轉(zhuǎn)向節(jié)2上。球頭節(jié)4(5)的內(nèi)部套管就位移而言被固定到車橋臂102R上。
[0033]上球頭節(jié)4是對稱的，內(nèi)部套管的兩個管狀部分42、43的長度相同并且距離球頭節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心是等距離的。與此相反，下球頭節(jié)5是不對稱的:兩個套管部分52、53具有各自不同的長度。因此，相對于連接內(nèi)部套管50的兩個自由端的軸向區(qū)段的中心，下球頭節(jié)5的參考號為O’的旋轉(zhuǎn)中心是偏移的。
[0034]這兩個球頭節(jié)，即上球頭節(jié)4和下球頭節(jié)5，限定了轉(zhuǎn)向節(jié)I和由其承載的車輪3的樞轉(zhuǎn)軸線，通常稱為包含旋轉(zhuǎn)中心O和O’的“轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線”。該轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線與垂直于車輛所在地面的線形成了非零的角度。這個角度，稱為“后傾角”，在車輛的轉(zhuǎn)向中起到了重要作用。
[0035]通過沿著其縱向軸線反轉(zhuǎn)180°，球頭節(jié)4和5可被安裝在兩個相反的方向上。
[0036]當(dāng)下球頭節(jié)5不對稱時，其反轉(zhuǎn)允許限定兩個單獨(dú)的轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線，參考號為AXl和AX2，以角度Θ而成角偏移。在圖1A中，下球頭節(jié)5被安裝在第一方向上，并且與上球頭節(jié)4一起限定樞轉(zhuǎn)軸線AXl。在圖1B中，下球頭節(jié)5被安裝在第二方向上，并且與上球頭節(jié)4一起限定樞轉(zhuǎn)軸線AX2。另外，在圖1B中，示出了樞轉(zhuǎn)軸線AXl的位置，用以示出兩個軸線AXl和AX2之間的偏移角度Θ。參照圖1A、圖1B和圖3，當(dāng)在第一方向(如圖1A所示)上在U形支撐連接叉中安裝下球頭節(jié)5時，其旋轉(zhuǎn)中心O’定位在連接連接叉的兩個U形臂區(qū)段[CD]的點(diǎn)A處，并且由球頭節(jié)5的縱向軸線承載。當(dāng)將球頭節(jié)5安裝在相同的支撐連接叉上或安裝在相似的支撐連接叉中時，在與第一方向相反的第二方向上(如圖1B所示)，其旋轉(zhuǎn)中心O’被定位在區(qū)段[CD]上的與點(diǎn)A不同的點(diǎn)B處。在圖3所示的具體實(shí)施例中，沿著區(qū)段[CD]的點(diǎn)A和點(diǎn)B之間的縱向偏移，即根據(jù)球頭節(jié)5的安裝方向的中心O’的兩個可能的位置之間的縱向偏移，等于17mm。自然地，這種偏移可具有不同值，例如在Imm與50mm之間。
[0037]配備有不對稱的球頭節(jié)5的懸架組件100可以安裝在具有不同的離地間隙的兩種類型的車輛上，一種稱作“大型車”、另一種稱作“小型車”，同時得到兩個所需的后傾角，具體地是兩個完全相同的或相似的后傾角。
[0038]讓我們以后懸架組件100為例，能夠安裝在小型轎車上，對應(yīng)于車輛VI，以及安裝在大型多用途車輛上，對應(yīng)于車輛V2。
[0039]當(dāng)將后懸架組件100安裝在車輛Vl(小型轎車)上時，車橋臂102R和102L在前部被連接到車輛Vl的底盤或車身上，分別位于車橋到車身的兩個鉸接點(diǎn)處，參考號為PA1，位于相對于地面的高度Hl的高度。在圖2A中示意性地示出了將車輪中心CR與車橋在車身上的鉸接點(diǎn)PA1連接的區(qū)段。在這種情況下，在第一方向上安裝下球頭節(jié)5(在這種情況下，在圖1A中示出)。在此構(gòu)型中，兩個連接球頭節(jié)4和5形成了轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線AX1，并且這樣形成了相對于垂直于地面的線的后傾角α?。
[0040]當(dāng)將這個相同的后懸架組件100安裝在車輛V2(大型多用途車輛)上時，車橋臂102R和102L被連接至車輛V2的底盤或車身，分別位于車橋在車身上的兩個鉸接點(diǎn)處，參考號為PA2,位于相對于地面的高度H2的高度。高度H2顯然大于Hl。這樣引起了轉(zhuǎn)向節(jié)I的位置圍繞車輪輪軸3、相對于車輛Vl (小型轎車)上的轉(zhuǎn)向節(jié)I的相應(yīng)位置而“樞轉(zhuǎn)”。在圖2B中示意性地示出了將車輪中心CR與車橋在車身上的鉸接點(diǎn)PA2連接的區(qū)段[CRPA2]。在這種情況下，在與第一方向相反的第二方向(如圖1B所示)上安裝下球頭節(jié)5。在此構(gòu)型中，球頭節(jié)4和5形成了轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線AX2,該轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線形成了相對于垂直于地面的線的后傾角，該后傾角在這種情況下等于角度α?。樞轉(zhuǎn)軸線AX2與樞轉(zhuǎn)軸線AXii間的角向偏移最終允許通過補(bǔ)償兩種車輛Vl (小型轎車)和車輛V2(大型多用途車輛)的各自高度之間的差值而導(dǎo)致轉(zhuǎn)向節(jié)2進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。
[0041]在圖2B中還示出了，假設(shè)在大型多用途車輛V2上安裝懸架組件100、沒有調(diào)整球頭節(jié)5的安裝方向(即如圖1A所示，在第一方向上安裝球頭節(jié)5)的情況下，對應(yīng)于轉(zhuǎn)向樞軸的位置的軸線ΑΧ3。值得注意的是，后傾角在這種情況下將被調(diào)整、并在這個具體案例中是負(fù)向調(diào)整的。
[0042]因此，當(dāng)在機(jī)動車輛上安裝懸架組件100時，根據(jù)該車輛的離地間隙來選擇不對稱的球頭節(jié)5的兩個可能的安裝方向之一。在此所述的具體實(shí)施例中，為小型轎車選擇第一安裝方向(圖1A)，并且為大型多用途車輛選擇第二安裝方向(圖1B)。
[0043]在以上所述的示例性實(shí)施例中，下球頭節(jié)的不對稱性能夠允許在將后懸架組件安裝在具有較低離地間隙的車輛上的情況下、以及在將相同的后懸架組件安裝在具有較高離地間隙的車輛上的情況下都得到相同的后傾角。作為一種變體，該下球頭節(jié)的不對稱性能夠在兩個安裝方向上得到不同的后傾角。
[0044]可以想到用不對稱的上連接球頭節(jié)來代替不對稱的下球頭節(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于機(jī)動車輛的車輪懸架組件，該車輪懸架組件在車橋橫向件(101)的每一端處包括用于連接至車輛底盤的縱向臂(102R，102L)、以及通過兩個連接球頭節(jié)安裝在該臂(102R，102L)上的轉(zhuǎn)向節(jié)(I)，這兩個連接球頭節(jié)，S卩上連接球頭節(jié)(4)和下連接球頭節(jié)(5)，限定了轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線(AXl)，其特征在于，這兩個球頭節(jié)之一，即上球頭節(jié)(4)和下球頭節(jié)(5)之一，是不對稱的、并能夠被安裝在兩個不同的方向上，以便限定兩個成角偏移(Θ)的單獨(dú)的轉(zhuǎn)向樞轉(zhuǎn)軸線(AXl，AX2)。2.如權(quán)利要求1所述的懸架組件，其特征在于，該不對稱的球頭節(jié)(5)包括由兩個管狀部分(52，53)組成的內(nèi)部套管(51)，這兩個管狀部分是同軸的、并具有不同的相應(yīng)長度，并且這兩個管狀部分位于包含該球頭節(jié)(5)的旋轉(zhuǎn)中心(O’)的部分的兩側(cè)。3.如權(quán)利要求1所述的懸架組件，其特征在于，該不對稱的球頭節(jié)是該下球頭節(jié)(5)。4.如以上權(quán)利要求之一所述的懸架組件，其特征在于，該不對稱的球頭節(jié)(5)被安裝在固定到該縱向臂(102L)上的U形支撐連接叉(104)上。5.如以上權(quán)利要求之一所述的懸架組件，其特征在于，分別在該懸架組件的不對稱的球頭節(jié)安裝在這兩個方向中的一個方向上該懸架組件被安裝在具有第一離地間隙的車輛上的情況下、以及在該懸架組件的不對稱的球頭節(jié)安裝在另一個方向上該懸架組件被安裝在具有與第一離地間隙不同的第二離地間隙的另一個車輛上的情況下，對應(yīng)于該不對稱的球頭節(jié)(5)的兩個安裝方向的兩個樞轉(zhuǎn)軸線(AXl，AX2)之間的角向偏移(Θ)能夠產(chǎn)生兩個所需的后傾角。6.如權(quán)利要求5所述的懸架組件，其特征在于，這兩個所需的后傾角是完全相同的(αDo7.如以上權(quán)利要求1至6之一所述的懸架組件，其特征在于，該懸架組件能夠被安裝到機(jī)動車輛的后部。8.—種用于連接至機(jī)動車輛底盤的位于轉(zhuǎn)向節(jié)(I)與車橋(102L)的縱向臂之間的連接球頭節(jié)，該連接球頭節(jié)包括兩個部分，即內(nèi)部(50)和外部(51)，這兩個部分圍繞旋轉(zhuǎn)中心(O’)相對于彼此是旋轉(zhuǎn)移動的，所述球頭節(jié)具有兩個可能的安裝方向，其特征在于，所述球頭節(jié)具有不對稱性，這種不對稱性能夠根據(jù)該安裝方向調(diào)整旋轉(zhuǎn)中心(O ’)的位置。9.如權(quán)利要求8所述的球頭節(jié)，其特征在于，該球頭節(jié)包括由兩個管狀部分(52，53)組成的內(nèi)部套管(50)，這兩個管狀部分是同軸的、并具有不同的相應(yīng)長度，并且這兩個管狀部分位于包含該球頭節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心(O ’)的部分的兩側(cè)。10.—種用于在具有給定離地間隙的機(jī)動車輛上安裝如權(quán)利要求1至7之一所述的懸架組件的方法，其特征在于，根據(jù)該車輛的離地間隙來選擇該不對稱的球頭節(jié)(5)的兩個可能的安裝方向之一。
【文檔編號】B60G21/05GK105899382SQ201480072365
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月6日
【發(fā)明人】F·羅林, J·維勒梅諾
【申請人】雷諾股份公司