后輪懸掛系統(tǒng)及機動車輛的制作方法
【專利摘要】一種用于機動車輛的后輪懸掛系統(tǒng)，包括分別承載右后輪和左后輪的第一懸掛裝置(8a)和第二懸掛裝置(8b)，右后輪和左后輪在輪平面中旋轉(zhuǎn)，相對于縱軸線(X)形成前束角(δ)，并且相對于豎直軸線(Z)形成外傾角(γ)。橫梁(10)連接第一懸掛裝置(8a)和第二懸掛裝置(8b)。各個懸掛裝置包括限定輪中心的輪心軸殼體(11a，11b)，以及連接于車身的前連桿(14a，14b)和后連桿(15a，15b)。橫梁容許針對豎直負載彎曲以提供懸掛裝置偏轉(zhuǎn)，以調(diào)整前束角和外傾角，使得在輪平面朝輪中心上方的上點匯合時，外傾角的變化連接于前束角的受控調(diào)整，使得輪平面朝位于輪中心后方的后點定向地匯合。
【專利說明】后輪懸掛系統(tǒng)及機動車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及機動車輛的后輪的懸掛系統(tǒng)，尤其是客車、運動型多功能車(SUV)和輕型卡車。更具體而言，本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的預(yù)先特征化部分中限定的后輪懸掛系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及包括此類后輪懸掛系統(tǒng)的機動車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]機動車輛的后輪懸掛系統(tǒng)將簧載車輛質(zhì)量的架構(gòu)連接于非簧載且旋轉(zhuǎn)的后輪和相關(guān)聯(lián)的輪胎(后輪胎-輪組件)的架構(gòu)。此外，后輪懸掛系統(tǒng)相對于來自道路的外部沖擊以及相對于來自如由駕駛員通過發(fā)動機-變速器系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和后輪和前輪懸掛系統(tǒng)發(fā)起的推進、制動和轉(zhuǎn)向的內(nèi)部沖擊，控制后輪胎-輪組件的運動模式。
[0003]車輛的轉(zhuǎn)向、推進和制動方面的總體可控性與四個輪胎-輪組件的運動模式緊密相關(guān)。前輪胎-輪組件的運動通常由兩個獨立的前輪懸掛系統(tǒng)控制，而對于后輪胎-輪組件，如以上限定的后輪懸掛系統(tǒng)通過多連桿梁懸掛系統(tǒng)來控制兩個后輪胎-輪組件，其中兩個懸掛裝置(一個用于一個輪胎-輪組件)通過具有特殊特性的橫梁連接于彼此，其中四個縱連桿(兩個在各側(cè)上)將左懸掛裝置和右懸掛裝置連接于車身。
[0004]前輪懸掛系統(tǒng)和后輪懸掛系統(tǒng)與四個輪胎-輪組件一起構(gòu)成連接于車輛的簧載質(zhì)量的非簧載質(zhì)量，駕駛員連接于該車輛的簧載質(zhì)量。在組合的向前運行(涌動)、反彈、搖擺/轉(zhuǎn)向、滾動、俯仰和偏航的車輛運動期間，這些運動模式及它們在所有方向上的時間導(dǎo)數(shù)導(dǎo)引成使得普通駕駛員的控制能力通過懸掛系統(tǒng)轉(zhuǎn)變疊加的有用控制信號和干擾噪音的能力而使車輛的整個合成運動模式能夠以可靠方式完全受控，其中客觀上可測量的干擾噪音頻繁地壓倒有用的控制信號，使得噪音信號轉(zhuǎn)變成充分限定的察覺到的控制信號以便放大有用控制信號。
[0005]車輛是人在控制回路中的復(fù)雜系統(tǒng)。盡管車輛響應(yīng)于駕駛員的輸入的動態(tài)性能可被模擬或測量，但該理解并未確定’良好處理’的問題，除非以對人如何作為控制系統(tǒng)工作和駕駛員的大腦如何在車輛控制中工作的理解來補充。
[0006]因此，重要的是提供系統(tǒng)機械化，其中限定為〃故障操作、故障操作、故障保護〃的通信回路的合成操作通常使用在安全關(guān)鍵系統(tǒng)(諸如控制構(gòu)造車輛，CCV)中。這需要四重冗余的通信回路和不相似的后備系統(tǒng)，其中在我們的情況下，命令媒介為整個車輛懸掛架構(gòu)。此處，命令媒介中的冗余將看作是功率譜的疊加層的信息流，其中駕駛員的感測系統(tǒng)能夠以與我們的眼睛同時可察覺若干顏色或我們的耳朵同時可察覺音樂中的若干音調(diào)相似的方式同時地感測進行的運動模式。特征為不同頻率的波譜應(yīng)當與彼此諧和，即，冗余信號應(yīng)當相干。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種用于機動車輛的改進的后輪懸掛系統(tǒng)。其尤其針對具有高側(cè)向剛度的后輪懸掛系統(tǒng)。更具體而言，本發(fā)明的目的在于提供一種后輪懸掛系統(tǒng)，其針對最大化牽引。再更準確地說，本發(fā)明的目的在于在于道路地形上移動時最大化輪胎-輪組件與道路之間的接觸中的均一應(yīng)力能量張量。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種機動車輛，其針對對于正常事件以及對于關(guān)鍵意外事件的最大人相容控制。
[0008]本發(fā)明的又一個目的在于提供一種后輪懸掛系統(tǒng)，其容許輪胎與道路相互作用的結(jié)構(gòu)鍵合的控制，以及構(gòu)成車輛的不同交叉聯(lián)接慣性系統(tǒng)的控制。
[0009]本發(fā)明的又一個目的在于滿足一組功能以最大化每個特定駕駛條件下的牽引功率，以及在作為范德華力的延伸視圖的偶極鍵合的往復(fù)、結(jié)構(gòu)分子間鍵合之間的變化和該結(jié)構(gòu)分子間鍵合的損失時在粘合極限下最大化人控制駕駛員、車輛和道路之間的相互作用的能力的相容性。
[0010]本發(fā)明的又一個目的在于滿足一組功能，以最大化每個特定駕駛條件下的牽引功率，以及在簧載體慣性影響如借助于交叉聯(lián)接的滾動和偏航運動沖擊的駕駛員車輛控制回路時最大化人控制駕駛條件下的駕駛員、車輛和道路之間的相互作用的能力的相容性。
[0011]這些及另外的目的通過最初限定的后輪懸掛系統(tǒng)實現(xiàn)，該后輪懸掛系統(tǒng)的特征在于，橫梁構(gòu)造成容許彎曲以提供第一懸掛裝置和第二懸掛裝置在沿縱軸線的方向上的偏轉(zhuǎn)以分別調(diào)整第一前束角和第二前束角，以及在沿豎直軸線的方向上的偏轉(zhuǎn)以分別調(diào)整第一外傾角和第二外傾角，使得當?shù)谝惠喥矫婧偷诙喥矫娉谝粦覓煅b置和第二懸掛裝置中的各個的輪中心上方的上點匯合時，第一外傾角和第二外傾角的變化連接于第一前束角和第二前束角的受控調(diào)整，使得第一輪平面和第二輪平面朝位于第一懸掛裝置和第二懸掛裝置中的各個的輪中心后方的后點定向地匯合。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，左后輪胎-輪組件和右后輪胎-輪組件中的各個(其中各個分別連接于相應(yīng)的輪心軸和第一懸掛裝置和第二懸掛裝置)連接于縱向后連桿和縱向前連桿，將各個懸掛裝置導(dǎo)引至參照車身的充分限定的運動模式。兩個懸掛裝置通過橫梁連接于彼此，具有容許橫梁如權(quán)利要求1中限定地彎曲的構(gòu)造。
[0013]因此，根據(jù)本發(fā)明的橫梁構(gòu)造成容許沿確定方向的確定彎曲。橫梁的彎曲將改變外傾角，并且由于構(gòu)造和橫梁附接于第一懸掛裝置和第二懸掛裝置的事實，該變化的結(jié)果在于還改變或調(diào)整后輪的前束角。外傾角的變化因此連接或聯(lián)接于前束角調(diào)整。外傾角可在靜止狀態(tài)下和在正常設(shè)計負載位置為負。前束角可在靜止狀態(tài)下和在正常設(shè)計負載位置前束，例如，前束0.05°到0.25°，諸如總輪軸前束0.3°，或?qū)τ诟鱾?cè)近似0.15°。
[0014]前束角的調(diào)整可包括前束角減小至較小的前束角，或取決于前束角的初始值，從前束減小到后束。將注意的是，前束角還可為在靜止狀態(tài)下或在正常設(shè)計負載位置已經(jīng)后束。還將注意的是，通過橫梁的彎曲來容許以上討論的外傾角和前束角的變化。駕駛期間的其它事件還可導(dǎo)致外傾角和前束角的進一步或疊加的變化。
[0015]因此，各個后輪胎-輪組件及它們的后輪懸掛系統(tǒng)的相互依賴的相互作用的復(fù)雜運動模式的特征在于與同步的后束和負外傾偏轉(zhuǎn)的組合的準確控制的彈性動力運動同時的所有模式的豎直運動的幾乎恒定的軌跡寬度。
[0016]由于橫梁的限定彎曲，故將在各種駕駛條件期間實現(xiàn)輪(即，輪胎)與道路之間的更均一的接觸壓力。輪胎與道路之間的加強的分子間結(jié)構(gòu)鍵合將確保在每個駕駛條件下的高牽引功率。在當駕駛員需要的機動車輛性能不可由結(jié)構(gòu)鍵合支持時的情況下，該牽引損失將緩和至與駕駛員控制能力相容的行為。
[0017]各個輪中心可具有運動模式，其特征在于側(cè)視擺臂角由與沿縱軸線向后的運動同時的沿豎直軸線向上的運動限定。這與兩個輪中的各個連接于其的輪軸的小受控轉(zhuǎn)向效果相符，使得各個輪胎-輪組件的期望程度的輪胎與地面轉(zhuǎn)向效果由以下提供:來自連桿的形態(tài)的動力和彈性動力，其與所有連桿中的襯套剛度的選擇組合，以及與橫梁相對于外傾和前束中以及扭轉(zhuǎn)中的彎曲的特性組合，作為懸掛系統(tǒng)的策略設(shè)計參數(shù)，有助于兩個輪胎/輪組件中的各個的準確控制的獨立以及相互依賴的轉(zhuǎn)向效果。前懸掛系統(tǒng)中的幾何阿克曼(Ackermann)轉(zhuǎn)向的已知途徑在本發(fā)明的后懸掛系統(tǒng)中通過使用橫梁的特定特性而轉(zhuǎn)變成幾何〃反阿克曼〃轉(zhuǎn)向，見圖12。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實施例，第一前束角的調(diào)整與第一外傾角的變化之間的第一關(guān)系以及第二前束角的調(diào)整與第二外傾角的變化之間的第二關(guān)系形成比率，該比率在直線向前行進時基于車輛上的豎直負載保持在確定的區(qū)間內(nèi)。此類比率在機動車輛在高速和高加速和減速期間直線向前行進時提供了與道路的牢固接合。此外，此類比率有助于低滾動阻力，并且因此有助于低燃料消耗。有利地，所述比率的確定區(qū)間為0.01到0.25，優(yōu)選0.015到
0.1，更優(yōu)選0.015到0.05，并且最優(yōu)選近似0.035。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，所述彎曲包括沿縱軸線的偏轉(zhuǎn)以調(diào)整第一前束角和第二前束角的方向，以在車輛行進穿過曲線時朝位于輪中心前方的公共前點定向地轉(zhuǎn)動。橫梁的該彎曲有助于第一懸掛裝置和第二懸掛裝置中的各個的有利轉(zhuǎn)向，在機動車輛行進穿過曲線時提供了后輪的側(cè)向動作的提到的幾何"反阿克曼"朝后輪和前輪的共同動作中心同步。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，橫梁具有限定第一慣性主軸線和第二慣性主軸線的截面形狀，第一慣性主軸線垂直于第二慣性主軸線，并且其中圍繞第二慣性主軸線的彎曲相比于圍繞第一慣性主軸線的彎曲，橫梁具有較高抗彎剛度或較高幾何慣性矩。有利地，第一慣性主軸線向前傾斜以形成與豎直軸線的銳角。此類定向抗彎剛度或定向幾何慣性矩可通過橫梁來實現(xiàn)，該橫梁具有沿第一慣性主軸線比沿第二慣性主軸線更長的延伸。橫梁可具有矩形、六邊形、卵形或其它適合的截面。還可能通過梁的其它構(gòu)造來實現(xiàn)定向抗彎剛度或定向幾何慣性矩。
[0021]橫梁有利地輕或相對輕。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，這可通過中空的橫梁來實現(xiàn)。此外，橫梁可為直的或彎的，或具有容許以上描述的確定彎曲的沿側(cè)軸線的任何其它適合的形狀。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，橫梁具有或限定剪切中心線，其提供在離輪中心的一距離處和在輪中心后方。除便于橫梁的以上提到的彎曲之外，該構(gòu)造還可產(chǎn)生提供連接于后輪的傳動軸的空間。剪切中心線沿輪心軸殼體之間的橫梁的延伸部延伸。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，后連桿沿后連桿方向延伸，并且前連桿沿前連桿方向延伸，并且其中后連桿方向和前連桿方向至少在車輛處于正常設(shè)計負載位置時朝輪中心前方的橫線匯合。有利地，所述橫線位于輪中心上方。
[0024]已經(jīng)證明，側(cè)視圖中具有連桿的構(gòu)造為橫梁輪軸的各側(cè)上的下后連桿和上前連桿在一點處相交，提供了側(cè)視擺臂角，生成了單側(cè)碰撞和轉(zhuǎn)向效果，使得在同一輪軸上的兩個相互依賴地相互作用的輪胎-輪組件在每種駕駛條件下將兩個輪胎的側(cè)向牽引功率朝公共動作中心引導(dǎo)，輪懸掛系統(tǒng)保證了在整個輪胎接觸區(qū)域上的更均一的牽引功率譜密度能力。當用于按駕駛員動作的需要支持車輛性能水平的目的的如此限定的最大牽引功率超過結(jié)構(gòu)鍵合的能力時，在側(cè)向方向上的牽引損失通過來自對與駕駛員控制能力相容的行為的隨機豎直道路沖擊的使用的碰撞引起的轉(zhuǎn)向效果緩和。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，前連桿從前連桿附接位置相對于縱軸線向后延伸，后連桿從后連桿附接位置相對于縱軸線向前延伸，并且前連桿附接位置高于后連桿附接位置。有利地，前連桿附接位置可定位在輪中心上方，而后連桿附接位置定位在輪中心下方。
[0026]由懸掛系統(tǒng)形態(tài)以及所有都由車輛坐標系中的局部設(shè)計參數(shù)限定的懸掛系統(tǒng)順應(yīng)性和橫梁的特定特性限定的輪心軸軸線的運動具有方向朝公共動作中心的超縱坐標和準確限定的動作，這要求內(nèi)轉(zhuǎn)彎和外轉(zhuǎn)彎的輪胎-輪組件的轉(zhuǎn)向效果具有如在車身固定坐標系中看到的不同轉(zhuǎn)向效果。該效果通過提供與側(cè)轉(zhuǎn)彎功率組合的預(yù)期轉(zhuǎn)向效果的豎直沖擊和連桿形態(tài)和動力以及提供從輪中心正后方的橫梁的剪切中心線的位置的轉(zhuǎn)向效果的彈性動力的組合來實現(xiàn)。形態(tài)、動力和彈性動力的選擇使得這些疊加運動將重合，使得輪胎與道路的接觸將最大化應(yīng)力的均一分布，以便最大化結(jié)構(gòu)鍵合和輪胎與道路的牽引。此外，形態(tài)容許考慮同步由橫梁的特定特性引起的從彈性動力的外傾和前束變化的要求。在任何時候，具有側(cè)向加速度的車輛都沿著由道路固定坐標系中的弧的瞬時中心限定的路徑。該弧的半徑可變化，但在任何時刻，路徑都為特定的弧。具有來自結(jié)構(gòu)鍵合的牽弓I能力的車輛的輪胎在幾微秒期間需要兩個輪胎的牽引功率的同步，使得所有不同懸掛部件的運動的瞬時動作將一致來為了范德華力的極短持續(xù)時間期間整個輪胎接觸塊上的最大結(jié)構(gòu)鍵合的利益，其中共同方向朝道路固定坐標系中的車輛的瞬時轉(zhuǎn)動中心同步。由橫梁的位置和彈性特性補充的準確限定的連桿形態(tài)提供了適于所有不同水平的側(cè)向加速度和弧路徑，使得內(nèi)輪和外輪具有運動功能以朝如在道路固定坐標系中限定的車輛轉(zhuǎn)動中心定向地匯合。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，第一懸掛裝置和第二懸掛裝置中的各個包括用于承載車身的重量的部分的后車輛彈簧，以及構(gòu)造用于支承后車輛彈簧的車輛彈簧附接件，并且其中車輛彈簧附接件設(shè)在輪中心后方。有利地，車輛彈簧附接件可分別在第一懸掛裝置和第二懸掛裝置附近設(shè)在橫梁上。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，后輪懸掛系統(tǒng)包括用于吸收作用于車身上和后輪上的側(cè)向力的側(cè)向連桿布置。側(cè)向連桿布置可包括潘哈德桿(Panhard rod)、斯科特拉塞爾連桿機構(gòu)(Scott Russell linkage)或瓦特連桿機構(gòu)(Watt linkage)中的一個。
[0029]將注意的是，根據(jù)本發(fā)明的輪懸掛系統(tǒng)適用于具有非從動后輪軸和從動后輪軸的車輛。連桿可連接于簡化的框架結(jié)構(gòu)，其連接于車身。該途徑使得車輛生產(chǎn)者有可能使用相同的車身構(gòu)造和裝備來在生產(chǎn)線上組裝，其中涉及專利申請W02008/05034的5連桿懸掛系統(tǒng)用于具有在車輛前方的發(fā)動機的、帶非從動或從動后輪軸的車輛。
[0030]以上討論的目的還通過根據(jù)權(quán)利要求15的機動裝置來實現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]本發(fā)明現(xiàn)在借助于各種實施例的描述來更詳盡地闡釋，該描述僅經(jīng)由實例給出，并且參照了所附附圖。
[0032]圖1示意性地示出了機動車輛的透視圖，其指示了車輛的六個自由度。
[0033]圖2示意性地示出了具有根據(jù)本發(fā)明的后輪懸掛系統(tǒng)的機動車輛的俯視圖。
[0034]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的后懸掛系統(tǒng)的俯視圖。
[0035]圖4示意性地示出了圖3中的后懸掛系統(tǒng)的懸掛裝置的側(cè)視圖。
[0036]圖5示意性地示出了圖3中的后懸掛系統(tǒng)的部分的后視圖，其指示了外傾角和外傾角的變化。
[0037]圖6示意性地示出了圖3中的后懸掛系統(tǒng)的部分的俯視圖，其指示了前束角和前束角的變化。
[0038]圖7示意性地示出了穿過圖3中的后懸掛系統(tǒng)的橫梁的第一變型的截面視圖。
[0039]圖8示意性地示出了穿過圖3中的后懸掛系統(tǒng)的橫梁的第二變型的截面視圖。
[0040]圖9示意性地示出了穿過圖3中的后懸掛系統(tǒng)的橫梁的第三變型的截面視圖。
[0041]圖10不意性地不出了具有備選側(cè)向連桿布置的后懸掛系統(tǒng)的俯視圖。
[0042]圖11不意性地不出了具有另一個備選側(cè)向連桿布置的后懸掛系統(tǒng)的俯視圖。
[0043]圖12示出了行進穿過曲線的具有后懸掛裝置的機動車輛的俯視圖。

【具體實施方式】
[0044]圖1公開了以命名如下的六個自由度的機動車輛的動態(tài):
運動上和下=起伏；
運動左和右=搖擺；
運動前和后=涌動；
圍繞水平側(cè)軸線Y的角變化=俯仰；
圍繞豎直軸線Z的角變化=偏航；以及圍繞水平縱軸線X的角變化=滾動。
[0045]圖2公開了機動車輛，其包括車身I和發(fā)動機變速器系統(tǒng)2，發(fā)動機變速器系統(tǒng)2包括發(fā)動機3和包括一定數(shù)量的不同傳動軸4的變速器。在公開的實施例中，發(fā)動機3設(shè)在機動車輛的前部處。機動車輛具有兩個輪懸掛系統(tǒng)，一個前輪懸掛系統(tǒng)用于前輪5a, 5b,而一個后輪懸掛系統(tǒng)用于后輪6a, 6b。利用不同驅(qū)動構(gòu)造(諸如機動車輛的前輪、后輪或所有輪驅(qū)動)，傳動軸4將變速器3連接于輪5a，5b, 6a, 6b。前輪懸掛系統(tǒng)包括用于右前輪5a的懸掛的第一懸掛裝置7a,以及用于左前輪5b的懸掛的第二懸掛裝置7b。后輪懸掛系統(tǒng)包括用于右后輪6a的懸掛的第一懸掛裝置8a,以及用于左后輪6b的懸掛的第二懸掛裝置8b ο
[0046]現(xiàn)在將參照圖3-9更詳盡闡釋后輪懸掛系統(tǒng)。后輪懸掛系統(tǒng)限定縱軸線X，縱軸線X與機動車輛的正常向前駕駛方向平行。后輪懸掛系統(tǒng)還限定豎直軸線Z，豎直軸線Z垂直于縱軸線X，并且在機動車輛處于正常駕駛狀態(tài)時豎直。最后，后輪懸掛系統(tǒng)限定側(cè)向軸線Y，側(cè)向軸線Y垂直于縱軸線X并且垂直于豎直軸線Z。
[0047]后懸掛系統(tǒng)的第一懸掛裝置8a構(gòu)造成承載右后輪胎-輪組件，其具有右后輪6a，右后輪6a在第一輪平面中旋轉(zhuǎn)，相對于縱軸線X形成第一前束角δ，見圖6，并且相對于豎直軸線Z形成第一外傾角Y，見圖5。后懸掛系統(tǒng)的第二懸掛裝置Sb構(gòu)造成承載左后輪胎-輪組件，其具有左后輪6b，左后輪6b在第二輪平面中旋轉(zhuǎn)，相對于縱軸線X形成第二前束角S，見圖6，并且相對于豎直軸線Z形成第二外傾角Y，見圖5。
[0048]后懸掛系統(tǒng)還包括連接第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb并且沿側(cè)向軸線Y延伸的橫梁10。
[0049]第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb中的各個包括附接于橫梁10的相應(yīng)端的輪心軸殼體11a，lib。輪心軸殼體11a，Ilb支承后輪6a，6b將安裝在其上的輪心軸12a，12b。輪心軸殼體11a，Ilb限定輪中心13a，13b。
[0050]第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置8b中的各個還包括前連桿14a，14b和后連桿15a, 15b。前連桿14a，14b在前連桿車輛位置16a，16b處借助于適合的接頭連接或附接于車身I或子框架，并且在前連桿附接位置17a，17b處借助于適合的接頭連接或附接于心軸殼體11a，lib。后連桿15a，15b在后連桿車輛位置18a，18b處借助于適合的接頭連接或附接于車身I或子框架，并且在后連桿附接位置19a，19b處借助于適合的接頭連接或附接于心軸殼體lla, Ilb和/或橫梁10上的支架(圖中未公開)。
[0051]前連桿14a，14b從前連桿附接位置17a，17b相對于縱軸線X沿前連桿方向向后延伸。后連桿15a，15b從后連桿附接位置19a，19b相對于縱軸線X沿前連桿方向IY向前延伸。如圖4中可見，后連桿方向IY和前連桿方向U至少在車輛處于靜止狀態(tài)或正常設(shè)計負載位置時朝輪中心13a，13b前方的橫線Tk匯合。橫線Tk位于輪中心13a，13b上方。
[0052]如圖4中可見,前連桿附接位置17a, 17b高于后連桿附接位置19a, 19b。前連桿附接位置17a，17b還定位在輪中心13a，13b上方，而后連桿附接位置19a，19b定位在輪中心13a, 13b 下方。
[0053]第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置8b中的各個包括用于承載車身I的重量的部分的后車輛彈簧20a，20b。車輛彈簧20a，20b由車輛彈簧附接件21a，21b支承或設(shè)在車輛彈簧附接件21a，21b上。車輛彈簧附接件21a，21b設(shè)在輪中心13a，13b后方。此外，在公開的實施例中，車輛彈簧附接件21a，21b設(shè)在橫梁10上。
[0054]第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb中的各個還包括后減震器22a，僅其中一個公開。在公開的實施例中，減震器22a在減震器附接位置23a處借助于任何適合的接頭附接于輪心軸殼體lla, Ilb0
[0055]后輪懸掛系統(tǒng)還包括側(cè)向連桿布置24，其用于傳遞作用于車身I與連接于后輪6a, 6b的后輪懸掛系統(tǒng)之間的側(cè)向力。在圖3中公開的實施例中，側(cè)向連桿布置24包括所謂的潘哈德桿，其將后輪懸掛系統(tǒng)連接于車身I或子框架。圖10示出了另一個側(cè)向連桿布置24，其包括所謂的斯科特拉塞爾連桿機構(gòu)，其具有附接于右輪心軸殼體Ila和車身I或子框架的桿，用于發(fā)動機變速器系統(tǒng)2的后傳動差動。圖11示出了側(cè)向連桿布置24的又一個備選方案，其包括所謂的瓦特連桿機構(gòu)，其具有附接于車身I或子框架的樞軸桿。第一桿附接于樞軸桿的一端和右輪心軸殼體lla。第二桿附接于樞軸桿的另一端和左輪心軸殼體lib。
[0056]橫梁10固定地或不動地附接于第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb的輪心軸殼體11a，lib。見圖7-9，橫梁10具有截面形狀，其限定第一慣性主軸線A1和第二慣性主軸線A2。第一慣性主軸線A1垂直于第二慣性主軸線A2。圍繞第二慣性主軸線A2彎曲相比于圍繞第一慣性主軸線A1彎曲，橫梁10具有較高的抗彎剛度或較高的幾何慣性矩。如圖7-9中所示，第一慣性主軸線A1向前傾斜以與豎直軸線Z形成銳角α。銳角α大于零，并且小于20°，優(yōu)選小于15°，并且更優(yōu)選小于10°。
[0057]在公開的實施例中，橫梁10為中空或管狀的。此類構(gòu)造導(dǎo)致橫梁10的低重量。圖1中所示的橫梁10的變型具有矩形截面形狀。圖8中所示的橫梁10的變型具有六邊形截面形狀，并且圖9中的變型具有橢圓形或卵形形狀。將注意的是，對于滿足圍繞第二慣性主軸線A2的彎曲相比于圍繞第一慣性主軸線A1的彎曲的較高抗彎剛度或較高幾何慣性矩的要求，其它截面形狀也是可能的。橫梁10的截面形狀或大小還可沿側(cè)向軸線Y變化。此夕卜，在公開的實施例中，橫梁10沿其沿側(cè)向軸線Y的延伸是直的或大致直的。然而，橫梁10可具有沿側(cè)向軸線Y的另一個形狀，例如，橫梁10可彎曲或略微彎曲。橫梁10具有或限定沿延伸部在輪心軸殼體11a，Ilb之間的剪切中心線28。橫梁的剪切中心線28沿橫梁10的整個延伸部設(shè)在離輪中心13a，13b的距離Ds處并且在輪中心13a，13b后方，見圖4。
[0058]橫梁10構(gòu)造成容許橫梁10對于豎直負載彎曲，以提供第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb在沿縱軸線X的方向上的偏轉(zhuǎn)，以分別調(diào)整第一前束角δ和第二前束角δ，以及在沿豎直軸線Z的方向上的偏轉(zhuǎn)，以分別調(diào)整第一外傾角Y和第二外傾角Y。輪心軸殼體lla, Ilb的偏轉(zhuǎn)使得在第一輪平面和第二輪平面朝第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb中的各個的輪中心13a，13b上方的上點匯合時，第一外傾角Y和第二外傾角Y的變化Δ y連接于第一前束角δ和第二前束角δ的調(diào)整或受控調(diào)整Λ δ，使得第一輪平面和第二輪平面朝位于第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb中的各個的輪中心13a，13b后方的后點定向匯合。
[0059]因此，橫梁10將容許沿確定方向的確定彎曲。彎曲將改變外傾角Y，并且由于橫梁10的構(gòu)造和橫梁10附接于第一懸掛裝置8a和第二懸掛裝置Sb的事實，該變化的結(jié)果在于還調(diào)整后輪6a，6b的前束角δ。因此，外傾角Υ的變化Λ y聯(lián)接于前束角δ的受控調(diào)整Λ δ。如圖5中所示，外傾角Y在靜止狀態(tài)下和在正常設(shè)計負載位置為負。前束角S在靜止狀態(tài)下前束，例如，前束0.05°到0.25°，諸如總輪軸前束0.3°，或?qū)τ诟鱾?cè)近似 0.15。。
[0060]存在第一前束角δ的調(diào)整Λ δ與第一外傾角γ的變化Λ y之間的第一關(guān)系，以及第二前束角S的調(diào)整Λ δ與第二外傾角γ的變化Λ y之間的第二關(guān)系。第一關(guān)系和第二關(guān)系中的各個形成比率Λ δ/Δ Y，其在直線向前行進時基于車輛上的豎直負載保持在確定區(qū)間內(nèi)。比率Λδ/ΛΥ的確定區(qū)間為0.01到0.25，優(yōu)選0.015到0.1，更優(yōu)選
0.015到0.05，并且最優(yōu)選近似0.035。
[0061]參看圖6和圖12，可看到的是，橫梁10的彎曲還包括沿縱軸線X偏轉(zhuǎn)以調(diào)整第一前束角S和第二前束角δ的方向，以在車輛行進穿過曲線時朝位于輪中心13a，13b前方的公共前點定向地轉(zhuǎn)動。在圖12中公開的實例中，機動車輛向左轉(zhuǎn)動。左后輪6b將前束，而右后輪6a將后束。左后輪6b的前束的絕對角值大于右后輪6a的絕對角值。因此,對于后輪6a，6b，將存在全輪軸前束。該效果由于后輪懸掛系統(tǒng)的構(gòu)造和特別是橫梁10的構(gòu)造而實現(xiàn)，橫梁10在固定地或不動地附接于輪心軸殼體11a，Ilb的同時，容許在行進穿過曲線期間側(cè)向力作用于后輪6a，6b上時的該彎曲。由于前輪5a，5b的相互全輪軸后束，故在機動車輛行進穿過曲線時，后輪6a，6b的側(cè)向動作將朝后輪6a，6b和前輪5a，5b共同的動作中心CA或瞬時動作中心或瞬時轉(zhuǎn)動中心同步，因此提供了如圖12中所示的以上提到幾何〃反阿克曼"。
[0062]本發(fā)明不限于公開的實施例，而是可在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種構(gòu)造用于具有車身(I)的機動車輛的后輪懸掛系統(tǒng)，所述后輪懸掛系統(tǒng)限定構(gòu)造成與所述機動車輛的正常向前駕駛方向平行的縱軸線(X)、垂直于所述縱軸線(X)并且構(gòu)造成在所述機動車輛處于正常駕駛狀態(tài)時豎直的豎直軸線(Z)，以及垂直于所述縱軸線(X)和所述豎直軸線(Z)的側(cè)向軸線(Y)， 所述后輪懸掛系統(tǒng)包括: 第一懸掛裝置(8a)，其構(gòu)造成承載右后輪胎-輪組件，所述右后輪胎-輪組件具有右后輪(6a)，所述右后輪^a)在第一輪平面中旋轉(zhuǎn)，相對于所述縱軸線(X)形成第一前束角(δ)并且相對于所述豎直軸線(Z)形成第一外傾角(Y)， 第二懸掛裝置(8b)，其構(gòu)造成承載左后輪胎-輪組件，所述左后輪胎-輪組件具有左后輪(6b)，所述左后輪^b)在第二輪平面中旋轉(zhuǎn)，相對于所述縱軸線(X)形成第二前束角(δ)并且相對于所述豎直軸線(Z)形成第二外傾角(Y)，以及 橫梁(10)，其連接和附接于所述第一懸掛裝置(8a)和所述第二懸掛裝置(Sb)，并且沿所述側(cè)向軸線⑴延伸， 所述第一懸掛裝置(8a)和所述第二懸掛裝置(Sb)中的各個包括: 輪心軸殼體(11a，11b)，其附接于所述橫梁(10)的相應(yīng)端部，并且適于支承所述后輪(6a, 6b)能夠安裝在其上的輪心軸(12a，12b)，并且限定輪中心(13a, 13b), 前連桿(14a，14b)，其適于連接于所述車身(1)，以及 后連桿(15a，15b)，其適于連接于所述車身(1)， 其特征在于，所述橫梁(10)構(gòu)造成容許彎曲，以提供所述第一懸掛裝置(8a)和所述第二懸掛裝置(8b)在沿所述縱軸線(X)的方向上偏轉(zhuǎn)以分別調(diào)整所述第一前束角(δ)和所述第二前束角(S)，并且在沿所述豎直軸線(Z)的方向上偏轉(zhuǎn)以分別調(diào)整所述第一外傾角(Y)和所述第二外傾角(Y)，使得當所述第一輪平面和所述第二輪平面朝所述第一懸掛裝置(8a)和所述第二懸掛裝置(Sb)中的各個的輪中心(13a，13b)上方的上點匯合時，所述第一外傾角(Y)和所述第二外傾角(Y)的變化(Λ Y)連接于所述第一前束角(δ)和所述第二前束角(S)的受控調(diào)整(△ δ)，使得所述第一輪平面和所述第二輪平面朝位于所述第一懸掛裝置(8a)和所述第二懸掛裝置(Sb)中的各個的輪中心(13a，13b)后方的后點定向地匯合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述第一前束角(δ)的受控調(diào)整(Λ δ)與所述第一外傾角(Y)的變化(Λ Υ)之間的第一關(guān)系和所述第二前束角(δ)的調(diào)整(Λ δ)與所述第二外傾角(Y)的變化(Λ y)之間的第二關(guān)系形成比率(Λ 5/Δ Y),所述比率在直線向前行進時基于所述車輛上的豎直負載保持在確定區(qū)間內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述確定區(qū)間為0.01到0.25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述彎曲包括沿所述縱軸線(X)的所述偏轉(zhuǎn)，以在所述機動車輛行進穿過曲線時調(diào)整所述第一前束角(S)和所述第二前束角O)的方向，以朝位于所述輪中心(13a，13b)前方的公共前點定向地轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述橫梁(10)具有限定第一慣性主軸線(A1)和第二慣性主軸線(A2)的截面形狀，所述第一慣性主軸線(A1)垂直于所述第二慣性主軸線(A2),并且其中圍繞所述第二慣性主軸線(A2)的彎曲相比于圍繞所述第一慣性主軸線(A1)的彎曲，所述橫梁具有較高的抗彎剛度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述第一慣性主軸線(A1)向前傾斜以與所述豎直軸線(Z)形成銳角。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的后車輛懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述橫梁(10)具有剪切中心線(28)，所述剪切中心線(28)設(shè)在離所述輪中心(13a，13b)的距離(Ds)處并且在所述輪中心(13a，13b)后方。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述前連桿(14a, 14b)沿前連桿方向(LJ延伸，并且所述后連桿(15a，15b)沿后連桿方向(IY)延伸，并且其中所述后連桿方向OY)和所述前連桿方向(LJ至少在所述車輛處于正常設(shè)計負載位置時朝所述輪中心(13a，13b)前方的橫線(Tk)匯合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述橫線(Tk)位于所述輪中心(13a, 13b)上方。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于， 所述前連桿(14a，14b)從前連桿附接位置(17a，17b)相對于所述縱軸線(X)向后延伸，所述后連桿(15a，15b)從后連桿附接位置(19a，19b)相對于所述縱軸線(X)向前延伸，并且 所述前連桿附接位置(17a，17b)高于所述后連桿附接位置(19a，19b)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述前連桿附接位置(17a, 17b)定位在所述輪中心(13a，13b)上方，并且所述后連桿附接位置(19a，19b)定位在所述輪中心(13a，13b)下方。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述第一懸掛裝置(8a)和所述第二懸掛裝置(Sb)中的各個包括用于承載所述車身(I)的重量的部分的后車輛彈簧(20a，20b)和構(gòu)造用于支承所述后車輛彈簧(20a，20b)的車輛彈簧附接件(21a，21b)，并且其中所述車輛彈簧附接件(21a，21b)設(shè)在所述輪中心(13a，13b)后方。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述后輪懸掛系統(tǒng)包括用于吸收作用于所述車身(I)和所述后輪(6a，6b)上的側(cè)向力的側(cè)向連桿布置(24)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的后輪懸掛系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)向連桿布置(24)包括潘哈德桿、斯科特拉塞爾連桿機構(gòu)或瓦特連桿機構(gòu)中的一個。
15.—種包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的后輪懸掛系統(tǒng)的機動車輛。
【文檔編號】B60G21/05GK104245373SQ201380011662
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月29日
【發(fā)明者】羅蘭德 M., 布雷紐斯 G. 申請人:瑞典高級汽車商行有限公司, 本特勒爾汽車技術(shù)有限公司