雙輪轍車輛的驅(qū)動車軸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙輪轍車輛的驅(qū)動車軸，其中，對車輪導(dǎo)向的導(dǎo)桿(2l，2r)通過車體結(jié)構(gòu)側(cè)的導(dǎo)桿支承體(4)在微小范圍內(nèi)彈性地、空間地支撐在車體結(jié)構(gòu)上或者與車體結(jié)構(gòu)連接的軸架(3)上，并且，右側(cè)的車輪的導(dǎo)桿(2r)與左側(cè)的車輪的導(dǎo)桿(2l)附加地通過聯(lián)桿(8)相連接。在此，聯(lián)桿(8)優(yōu)選接近于車體結(jié)構(gòu)側(cè)的相應(yīng)導(dǎo)桿支承體(4)僅僅支撐在所述左側(cè)的和右側(cè)的導(dǎo)桿(2l，2r)上，導(dǎo)桿支承體是相對于配屬的輪架(1l，1r)沿車輛縱向錯開地設(shè)置的；并且，在聯(lián)桿(8)中和/或在該聯(lián)桿(8)與通過該聯(lián)桿相互支撐的導(dǎo)桿(1l，1r)之一之間的連接中設(shè)置有一機械低通濾波器(9)，優(yōu)選形式上為彈性體元件。借此有效地阻止了車輛動力裝置的旋轉(zhuǎn)不均勻性導(dǎo)入車體結(jié)構(gòu)中。
【專利說明】雙輪轍車輛的驅(qū)動車軸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙輪轍車輛的驅(qū)動車軸，特別是前橋，其中，對車輪導(dǎo)向的導(dǎo)桿通過車體結(jié)構(gòu)側(cè)的導(dǎo)桿支承體在微小范圍內(nèi)彈性地、空間地支撐在車體結(jié)構(gòu)上或者與車體結(jié)構(gòu)連接的軸架上，并且，右側(cè)的車輪的導(dǎo)桿與左側(cè)的車輪的導(dǎo)桿附加地通過聯(lián)桿相連接。

【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)，為了舉例說明而參閱DE 23 55 588 C2，在該文獻(xiàn)中示出了一種具有上部三角導(dǎo)向拉桿和下部三角導(dǎo)向拉桿的機動車前輪懸掛系統(tǒng)，在該前輪懸掛系統(tǒng)中左側(cè)的和右側(cè)的車輛前輪的下部的、后面的導(dǎo)桿臂彈性地支撐在一根共同的所謂的車架橫梁上，該車架橫梁在它那方面與車體結(jié)構(gòu)的側(cè)面縱梁彈性連接。利用這種已知的結(jié)構(gòu)可以盡可能地抑制所謂的“顫抖”，也就是說導(dǎo)致車輛沖擊振動的傾向，所述振動由路面不平引起并且大多由車輛動力裝置的固有振動放大。在現(xiàn)有技術(shù)中示出一種這樣的用于非驅(qū)動的前輪的車軸機構(gòu)，在該車軸結(jié)構(gòu)中，換言之，左側(cè)前輪的對車輪導(dǎo)向的導(dǎo)桿與右側(cè)前輪的相應(yīng)的導(dǎo)向?qū)U通過車架橫梁連接，目前為所述車架橫梁使用概念“聯(lián)桿”。
[0003]在機動車的強調(diào)舒適度發(fā)展的進(jìn)一步過程中，為了避免顫抖等一方面對車體結(jié)構(gòu)上的或者軸架上的對車輪導(dǎo)向的導(dǎo)桿的支撐(=支承體)內(nèi)的彈性和在軸架的情況下還對車體結(jié)構(gòu)上的軸架的支承體內(nèi)的彈性進(jìn)行了適當(dāng)適配調(diào)整，以及為了避免這樣的車輛振動通過車輛動力裝置的固有振動的放大對其支承(所謂的馬達(dá)基架)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)倪M(jìn)一步改進(jìn)。
[0004]然而已經(jīng)得到證實:特別是在使用缸數(shù)少的活塞式內(nèi)燃發(fā)動機作為車輛動力裝置的情況下會在驅(qū)動的車軸上產(chǎn)生車輪上的動態(tài)縱向振動，迄今為止，只能通過使用附加的減振塊和對重要的彈性懸掛裝置的成本高的協(xié)調(diào)來減輕或者使用非常昂貴的馬達(dá)基架可以基本上防止這些縱向振動。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)方案。該目的通過如權(quán)利要求1前序部分所述的驅(qū)動車軸得以實現(xiàn)，其特征在于:聯(lián)桿優(yōu)選接近于車體結(jié)構(gòu)側(cè)的相應(yīng)導(dǎo)桿支承體僅僅支撐在所述左側(cè)的和右側(cè)的導(dǎo)桿上，所述導(dǎo)桿支承體是相對于配屬的輪架或者由該導(dǎo)桿按比例導(dǎo)向的車輪的中心點沿車輛縱向錯開設(shè)置的；以及，在聯(lián)桿中和/或在聯(lián)桿與通過該聯(lián)桿相互支撐的導(dǎo)桿之一之間的連接中設(shè)置有一機械低通濾波器，該低通濾波器優(yōu)選由彈性體元件構(gòu)成。從屬權(quán)利要求的內(nèi)容為有益的構(gòu)造和發(fā)展設(shè)計。
[0006]已知的是，車輛動力裝置的旋轉(zhuǎn)不均勻性或者動力裝置輸出的扭矩的由這些旋轉(zhuǎn)不均勻性產(chǎn)生的特別是周期性的波動通過車輪驅(qū)動軸導(dǎo)致從車輪傳遞到路面上的牽引力中的相應(yīng)波動。作為結(jié)果，通過車輪懸掛裝置增長的力(所謂的干擾力)以一種由幾乎周期性的波動確定的頻率導(dǎo)入車體結(jié)構(gòu)中，這些干擾力還使車輛轎廂內(nèi)的音響效果下降?，F(xiàn)在認(rèn)識到:如果使左側(cè)的和右側(cè)的車輪懸掛裝置的一對彼此相對應(yīng)的導(dǎo)桿通過至少在這些干擾力在其內(nèi)或伴隨其出現(xiàn)的重要/關(guān)鍵頻率范圍內(nèi)基本上剛性的構(gòu)件而相互連接或者已經(jīng)連接，則這種由左側(cè)的和右側(cè)的驅(qū)動車輪的懸掛裝置導(dǎo)入車體結(jié)構(gòu)內(nèi)的、彼此逆對取向的、基本上相同量值的干擾力便能夠相互抵消，就是說，能夠至少幾乎相互消去。這種基本上剛性的構(gòu)件現(xiàn)稱之為聯(lián)桿，但并不是說由此就局限于純“桿狀的”構(gòu)件。優(yōu)選該聯(lián)桿在車體結(jié)構(gòu)側(cè)的導(dǎo)桿支承體附近與相應(yīng)導(dǎo)桿連接，所述導(dǎo)桿支承體沿車輛縱向觀察相對于配屬的輪架或者相對于由該導(dǎo)桿按比例導(dǎo)向的車輪的中心點錯開。因此，驅(qū)動車輪或者輪架的由動力裝置的旋轉(zhuǎn)不均勻性所產(chǎn)生的縱向振動轉(zhuǎn)換成支承體附近的導(dǎo)桿區(qū)域的橫向振動，這些橫向振動現(xiàn)在通過本發(fā)明的聯(lián)桿以左側(cè)的導(dǎo)桿和以右側(cè)的導(dǎo)桿為起點相互作用并因此相互抵消。
[0007]動力裝置的旋轉(zhuǎn)不均勻性經(jīng)由車輪或者輪架的縱向振動到車體結(jié)構(gòu)側(cè)的導(dǎo)桿部段或者導(dǎo)桿區(qū)域的橫向振動的這種至此闡述的傳輸或者改變方向，在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的三角橫拉桿的情況下，是特別有效的，所述三角橫拉桿通常具有唯一一個與輪架的連接點并且在車體結(jié)構(gòu)上或者在連接在其間的軸架上具有兩個支承點。
[0008]本發(fā)明的聯(lián)桿(通常也可以在一根車軸上設(shè)置多個)與文首述及的現(xiàn)有技術(shù)中的所謂的車架橫梁具有根本性不同。后者也就是以其兩個端部通過彈性支承體直接與車體結(jié)構(gòu)連接，就是說直接支承在車體結(jié)構(gòu)上并且各個左側(cè)的或者右側(cè)的(導(dǎo)向)導(dǎo)桿同樣通過一個彈性支承體支撐在該車架橫梁上，其中，每個導(dǎo)桿既可以沿車輛縱向也可以沿車輛橫向還可以沿車輛的豎軸方向?qū)⒘?dǎo)入車架橫梁中，該車架橫梁然后從它那方面將這些力沿所有三維空間繼續(xù)導(dǎo)入車體結(jié)構(gòu)中。換言之，在現(xiàn)有技術(shù)中，支撐在車架橫梁上的每一導(dǎo)桿在提供對于尤其是通過該導(dǎo)桿導(dǎo)向的車輪的減振器壓縮運動和減振器伸張運動所需的旋轉(zhuǎn)自由度的情況下空間地、亦即沿所有三維空間地支撐在車架橫梁上，并且該車架橫梁從它那方面又空間地、亦即沿所有三維空間地支撐在車體結(jié)構(gòu)上。
[0009]與此相反，在本發(fā)明中，兩個通過本發(fā)明的聯(lián)桿或者至少一個本發(fā)明的聯(lián)桿相互連接的導(dǎo)桿中的每一個首先在微小范圍內(nèi)彈性地、而且是在相應(yīng)導(dǎo)桿支承體中空間地(也就是說沿著車輛縱向和沿著車輛橫向以及沿著車輛豎軸的方向具有減振器壓縮運動和減振器伸張運動所需的、亦即尤其是通過該導(dǎo)桿導(dǎo)向的車輪的車輪升降所需的旋轉(zhuǎn)自由度)直接支撐在車體結(jié)構(gòu)上。本身未支撐在其他位置上的本發(fā)明的聯(lián)桿或者至少一個本發(fā)明的聯(lián)桿優(yōu)選在這個如通常那樣微弱彈性的導(dǎo)桿支承體附近鉸接在相應(yīng)導(dǎo)桿上。該聯(lián)桿將左側(cè)車輪的相應(yīng)導(dǎo)桿與右側(cè)車輪的對應(yīng)的導(dǎo)桿相連接并因此至少幾乎沿著車輛橫向延伸。因此，自然同樣只能沿著車輛橫向、確切地說是沿著聯(lián)桿的方向?qū)嵤┩ㄟ^聯(lián)桿從左側(cè)導(dǎo)桿到右側(cè)導(dǎo)桿的力的傳遞以及反過來，特別是當(dāng)為聯(lián)桿與相應(yīng)導(dǎo)桿之間的連接而設(shè)置一個球節(jié)時。優(yōu)選后者應(yīng)該是至少幾乎無間隙的，以便實現(xiàn)兩個所述導(dǎo)桿彼此通過本發(fā)明的聯(lián)桿的無論如何在重要/關(guān)鍵頻率范圍內(nèi)基本上剛性的支撐。換言之，聯(lián)桿與相應(yīng)導(dǎo)桿之間的本發(fā)明的連接構(gòu)造如下，使它實際上只能夠?qū)⒀刂?lián)桿的縱向定向的力從相應(yīng)導(dǎo)桿傳遞到聯(lián)桿中，其中，相應(yīng)導(dǎo)桿在車體結(jié)構(gòu)上空間的亦即三維空間的支撐方式與文首述及的現(xiàn)有技術(shù)不同，明確地不是通過聯(lián)桿引導(dǎo)。
[0010]就現(xiàn)在所使用的至少在重要/關(guān)鍵頻率范圍內(nèi)基本上剛性的構(gòu)件(例如形式上為所謂的聯(lián)桿)的概念而言，當(dāng)該剛性應(yīng)該基本上僅僅針對比較高頻的干擾力有效的話，那么它具有特別的優(yōu)點，就是說，針對遠(yuǎn)在前面闡述的動力裝置的旋轉(zhuǎn)不均勻性或者由這些旋轉(zhuǎn)不均勻性產(chǎn)生的、在從驅(qū)動車輪傳遞到路面上的牽引力中的波動，這些牽引力自然比在車輪與路面之間傳遞的橫向力(就是說側(cè)面導(dǎo)向力)中的波動具有更高的頻率。在通過車輪導(dǎo)入車輪懸掛裝置或者車軸內(nèi)的側(cè)面導(dǎo)向力內(nèi)的波動方面，優(yōu)選地，本發(fā)明的聯(lián)桿不應(yīng)該或者至少僅僅略微地并因此明顯很少地起作用，以便保持此外所期望的獨立懸掛或者避免左側(cè)車輪的車輪懸掛裝置對右側(cè)車輪的車輪懸掛裝置直接施加影響(以及反過來)。根據(jù)本發(fā)明，通過如下方式示出后者，即在聯(lián)桿中和/或在聯(lián)桿與通過該聯(lián)桿相互支撐的導(dǎo)桿之一之間的連接中設(shè)置有“機械”低通濾波器。這種機械低通濾波器基本上消除聯(lián)桿(等)在低頻率范圍內(nèi)的剛性，側(cè)面導(dǎo)向力在該頻率范圍內(nèi)或者伴隨該頻率范圍作用在車輪上，從而在這些較低頻率范圍內(nèi)幾乎沒有力通過聯(lián)桿傳遞。因此本發(fā)明的低通濾波器能夠讓低頻的力輕易通過，而這些力不通過本發(fā)明的聯(lián)桿傳遞。與此相反，在較高頻率范圍內(nèi)(遠(yuǎn)在前面闡述的和由車輛動力裝置的旋轉(zhuǎn)不均勻性產(chǎn)生的干擾力在該頻率范圍內(nèi)或者伴隨該頻率范圍出現(xiàn))，本發(fā)明的低通濾波器便截止，作為其結(jié)果即本發(fā)明的聯(lián)桿然后使干擾力如所期望的那樣在左側(cè)和右側(cè)的導(dǎo)桿之間傳遞。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述低通濾波器可以由一種在所要求的剛才詳細(xì)說明的特性方面合適構(gòu)造的彈性體元件構(gòu)成，但是作為可選方案也可以由一種合適構(gòu)造的彈簧減震器單元構(gòu)成或者可以構(gòu)成這樣的部件。因此，為了避免或者至少降低配備有至少一個上述聯(lián)桿的車軸的右側(cè)的和左側(cè)的車輪的彈性運動學(xué)的相互影響，提出將帶有起到機械低通濾波器作用的附加構(gòu)件插入聯(lián)桿的拉/壓-承重橫梁(Zug-/Druck-Lastpfad)中。除了帶有彈性體元件的套筒之外，該彈性體元件具有以材料特性為基礎(chǔ)的、取決于頻率的滯后，還可以為此設(shè)置一種合適的彈簧減震器單元。
[0012]在至此所描述的車軸上，由車輛動力裝置導(dǎo)入車軸內(nèi)的、頻率比較高的、在迄今為止通常的(無聯(lián)桿或者無“車架橫梁”的獨立懸掛的)現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)入車體結(jié)構(gòu)中(也就是說車身中)的力振動利用本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)通過聯(lián)桿在左側(cè)的和右側(cè)的對車輪導(dǎo)向的導(dǎo)桿的這種復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)得以相互抵消。例如這個所謂的頻率在三缸-內(nèi)燃發(fā)動機作為車輛動力裝置中相應(yīng)于1.5-ten發(fā)動機系列(Motorordnung)。盡管存在該復(fù)合結(jié)構(gòu),這些對車輪導(dǎo)向的導(dǎo)桿依然能夠類似于通常的(無聯(lián)桿或者無“車架橫梁”的獨立懸掛的)現(xiàn)有技術(shù)那樣為了通常地阻斷其他的振動部分通過彈性支承體直接地或者通過軸架間接地連接到車體結(jié)構(gòu)上，也就是說連接到車身上。整合于聯(lián)桿中的低通濾波器在頻率較高的情況下具備較大的剛性并且傳遞來自內(nèi)燃發(fā)動機的干擾性的較高頻率的振動明顯強于頻率較低的力，因此導(dǎo)致它們的直接抵消。特別是來自由行走機構(gòu)導(dǎo)入的并且有益地作用于相應(yīng)車輛側(cè)的彈性運動學(xué)上的側(cè)面導(dǎo)向力的較慢的力改變遠(yuǎn)離其他車輛側(cè)，因為起到低通濾波器作用的彈性體元件或者同樣已經(jīng)描述的彈簧減震器單元允許聯(lián)桿的兩個部分的比較緩慢的相對運動，在該聯(lián)桿內(nèi)整合有這種機械低通濾波器或者在這些聯(lián)桿部件之間安裝有這種機械低通濾波器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]在下文中闡述的附加原理圖示出了本發(fā)明的一種帶有乘用車的驅(qū)動前輪的獨立懸掛的實施例，其中，僅僅示出下部導(dǎo)桿平面，該導(dǎo)桿平面作為通過一個本發(fā)明的連桿相互連接的左側(cè)的和右側(cè)的車輪的導(dǎo)桿具有否則通常的三角橫拉桿。

【具體實施方式】
[0014]在路面的頂視圖中示出的車軸的左側(cè)輪架標(biāo)注有附圖標(biāo)記11以及右側(cè)輪架標(biāo)注有附圖標(biāo)記Ir。形式上為三角橫拉桿的下部左側(cè)車輪導(dǎo)向?qū)U標(biāo)注有附圖標(biāo)記21以及相應(yīng)的右側(cè)導(dǎo)桿標(biāo)注有附圖標(biāo)記2r。未示出這些橫拉桿21或者2r的如通常構(gòu)造成形式上為微弱彈性的橡膠支承體的連接點，這些連接點位于配屬的輪架11或者Ir上以及軸架3上其沿著車輛的行駛方向F看的前部區(qū)域內(nèi)；然而后者位于用字母“V”標(biāo)記的箭頭所指的點的附近并因此接近于將兩個輪架ll、lr的旋轉(zhuǎn)中心點連接的且沿著車輛橫向延伸的直線。
[0015](然而)象征性地分別示出一個導(dǎo)桿支承體4，通過該導(dǎo)桿支承體各個三角橫拉桿21或者2r的后側(cè)端部區(qū)域空間地、也就是說在三維空間中(車輛縱向、車輛橫向和車輛的豎軸)在微小范圍內(nèi)彈性地(即通過一個通常的橡膠支承體)支撐在前軸架3上，使得導(dǎo)桿21或者2r可以實施在車輪或者輪架11或Ir的升降運動的范圍內(nèi)實現(xiàn)的回轉(zhuǎn)運動。在此，這個在車體結(jié)構(gòu)側(cè)的后部的導(dǎo)向支承體4沿行駛方向F觀察相對于各個輪架11或者Ir錯開，也就是說，它在通過箭頭“V”標(biāo)記的前部導(dǎo)桿支承體之后位于軸架3上。在沿著車輛橫向觀看的情況下，其中，各個輪架11或者Ir和導(dǎo)桿支承體4沿著水平方向觀察的話相互如此程度地間隔開，即還將在以后闡述的、位于導(dǎo)桿21或者2r上的鉸接點10也與輪架11或者Ir更確切地說是與輪架11或者Ir上的在圖中看不到的導(dǎo)桿21或者2r的支點間隔開。
[0016]此外未進(jìn)一步示出的和例如構(gòu)造成三缸活塞式內(nèi)燃發(fā)動機的車輛動力裝置的曲軸標(biāo)注有附圖標(biāo)記5。與該曲軸5在功能上連接有一個具有差速器的變速箱6，由該變速箱，從動軸71或者7r通向左側(cè)的或者右側(cè)的輪架11或者Ir或者更確切地說通向一個設(shè)置在該輪架內(nèi)的、用于各個未示出的車輪的驅(qū)動輪轂。
[0017]目前該車軸的以及本發(fā)明的一個重要元件就是沿車輛橫向延伸的聯(lián)桿8，該聯(lián)桿目前配備有一個形式上為僅僅象征性示出的整合的機械低通濾波器9，其具有一個彈性體元件的套筒，所述彈性體元件也可以稱為彈簧減震器單元或者起到這樣的作用。為此，聯(lián)桿8設(shè)計成多體分開式的，具有一個左側(cè)的和配屬給左側(cè)導(dǎo)桿11的聯(lián)桿半部81和一個右側(cè)的和配屬給右側(cè)導(dǎo)桿Ir的聯(lián)桿半部Sr，在它們之間連接有所述機械低通濾波器9 (參照【專利附圖】

【附圖說明】前對此的說明)。左側(cè)的聯(lián)桿半部81在一個至少幾乎無間隙的鉸接點10中與左側(cè)的導(dǎo)桿21連接以及右側(cè)的聯(lián)桿半部Sr在一個至少幾乎無間隙的鉸接點10中與右側(cè)的導(dǎo)桿2r連接。這些鉸接點10優(yōu)選構(gòu)造成球節(jié)的形式并且設(shè)置得接近后部的車體結(jié)構(gòu)側(cè)導(dǎo)桿支承體4。這一點實現(xiàn)了由箭頭示出的和將在下文中簡短敘述的振動抵消。
[0018]利用雙箭頭S5示出了曲軸5的旋轉(zhuǎn)振動,這些旋轉(zhuǎn)振動通過從動軸71、7r按照箭頭S7傳遞到支承在輪架ll、lr上的車輪上。由此產(chǎn)生各個輪架ll、lr的按照雙箭頭SI的縱向振動，這些縱向振動通過相應(yīng)導(dǎo)桿21、2r繼續(xù)傳遞。然而根據(jù)本發(fā)明這些縱向振動沒有到達(dá)導(dǎo)桿支承體4內(nèi)，而是在導(dǎo)桿ll、lr內(nèi)繼續(xù)傳遞的左側(cè)輪架11和右側(cè)輪架Ir的縱向振動SI通過聯(lián)桿8以從導(dǎo)桿21、2r通過鉸接點10導(dǎo)入聯(lián)桿8內(nèi)的、按照雙箭頭SlO的橫向振動的形式至少幾乎彼此消去。
【權(quán)利要求】
1.雙輪轍車輛的驅(qū)動車軸，其中，對車輪導(dǎo)向的導(dǎo)桿(21，2r)通過車體結(jié)構(gòu)側(cè)的導(dǎo)桿支承體(4)在微小范圍內(nèi)彈性地、空間地支撐在車體結(jié)構(gòu)上或者與車體結(jié)構(gòu)連接的軸架(3)上，并且，右側(cè)車輪的導(dǎo)桿(2r)與左側(cè)車輪的導(dǎo)桿(21)附加地通過聯(lián)桿(8)相連接， 其特征在于:所述聯(lián)桿(8)優(yōu)選接近于車體結(jié)構(gòu)側(cè)的相應(yīng)導(dǎo)桿支承體(4)僅僅支撐在所述左側(cè)的和右側(cè)的導(dǎo)桿(21，2r)上，所述導(dǎo)桿支承體是相對于配屬的輪架(11，Ir)沿車輛縱向錯開地設(shè)置的， 在所述聯(lián)桿(8)中和/或在所述聯(lián)桿(8)與通過該聯(lián)桿相互支撐的所述導(dǎo)桿(11，Ir)之一之間的連接中設(shè)置有機械低通濾波器(9)。
2.如權(quán)利要求1所述的車軸，其特征在于:所述機械低通濾波器(9)由彈性體元件構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車軸，其特征在于:為所述聯(lián)桿⑶與相應(yīng)導(dǎo)桿(21，2r)之間的連接設(shè)置有至少幾乎無間隙的球節(jié)。
4.如前述權(quán)利要求之任一項所述的車軸，其特征在于:左側(cè)的和右側(cè)的車輪的所述導(dǎo)桿(21，2r)為下部三角橫拉桿，在其后部的導(dǎo)桿支承體(4)附近設(shè)置與所述聯(lián)桿(8)的連接。
【文檔編號】B60G21/05GK104395117SQ201380034586
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】F·格比希, T·穆施勒 申請人:寶馬股份公司