CN101282848A - 用于车辆车轮悬挂***中的导轨元件的导引元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的车轮悬挂***中的导轨元件(1)的导引元件(2)，其中所述元件之一基本上与车身固定地布置，而另一元件基本上与车轮固定地布置，并且在这些元件之间构造有能够使导引元件在导轨元件上进行滑移运动的滑动支承结构。所述导引元件(2)通过活节结构(3)可旋转运动和/或可摆转运动地在导轨元件(1)上导引，在所述活节结构之内布置有至少一个滑动轴承环(4)，该滑动轴承环以其通孔(4d)在导轨元件(1)上导引。所述活节结构可以构造成橡胶衬套(3”)或者球节(3’)。优选在所谓的球台空心体(3b)中叠置地布置多个滑环，并且至少以其面对导轨元件的部段基本上垂直于导轨元件的纵轴线可微量滑移地布置。由此实现一种弯曲延伸的导轨。

Description

用于车辆车轮悬挂***中的导轨元件的导引元件

本发明涉及一种用于车辆车轮悬挂***中的导轨元件的导引元件，其中所述元件之一基本上与车身固定地布置，而另一元件基本上与车轮固定地布置，并且在这些元件之间构造有能够使导引元件在导轨元件上进行滑移运动的滑动支承结构。特别举出未公开的德国专利申请DE 102004 048 789作为现有技术。

传统的车轮悬挂***利用连杆和活节的动力链满足在车辆车轮的导引上的运动学和弹性运动学的要求，它将车轮支架并由此将车轮相对车辆车身导引。为在行驶动力学和行驶舒适性上的高的要求已经使用了例如双横拉杆原理以及它的变型如空间连杆或者五连杆轴。此外已知的现有技术利用构造成实体的、导引元件可以沿着它滑动的所谓导轨元件构成车轮导引机构。则例如旧的德国专利文献DE 613 775提出了易操纵的带有在垂直方向的车轮导引机构的刚性轴，它通过直线的基本上垂直定向并且与车轮支架刚性连接的导管构成，在它内部，支撑在刚性轴上的主轴可以沿着滑移地导引。在结构上类似的单个车轮悬挂***在美国专利文献US 2,992,013中公开。

在开始所述的未公开的德国专利申请DE 10 2004 048 789中，具有构造成实体的所谓的导引元件可以沿着滑移地布置在它上面的导轨元件的车辆车轮导引机构被进一步完善。特别在这一点上与所述的相对旧的现有技术不同，示出了空间弯曲延伸的导轨元件。滚动支承的导引元件可以在它上面或者沿着它滑移，其中优选导轨元件固定在车身或者车辆的车身上，而附属的导引元件配属相应的车辆车轮并因此固定在车轮支架或者类似物上。(对此要指出，反向的配属也是可行的)。在这个专利文献中此外指出了在导引元件和导轨元件之间的滑动支承结构的可能性。

就此现在对这种根据权利要求1前叙部分所述的在车辆车轮悬挂***中由导引元件和导轨元件组成的单元指出有利地构造的滑动支承结构(等于本发明的任务)。

该任务如此完成，即导引元件通过活节结构可旋转运动和/或可摆转运动地在导轨元件上导引，在该活节结构内部布置有至少一个滑动轴承环，该滑动轴承环以其通孔在导轨元件上导引。根据优选的实施方式，该活节结构构造成橡胶衬套的形式或者球节的形式。有利的改进方案是从属权利要求的内容。

为了获得鉴于车辆行驶动力学有利的车轮导引，需要在空间上以不恒定的半径弯曲延伸的导轨，或者相应的导轨元件需要在不同的位置具有不同的曲率。但是简单的传统的滑动支承解决方案对于这样弯曲的导轨是不能应用的。因此建议一种由合适的用于形成弯曲导轨所要求的角度运动的活节和至少一个滑动支承元件的组合，该滑动支承元件布置在这个活节或者相应的所谓活节结构中。

对所述的滑动支承元件是指至少一个所谓的滑动轴承环，它支承在活节结构的空心体中。

利用该活节结构由此可以获得导引元件相对导轨元件的至少略微的旋转运动和/或摆转运动，当导引元件在至少不恒定地弯曲的导轨元件上在导轨元件的纵轴线方向上滑移时，必须进行这种运动。对于摆转运动在此理解为导引元件绕着轴线的摆动，该摆转运动在当前相关的、导引元件相对于导轨元件所处的点中垂直于导轨元件的轴线，而旋转运动表示导引元件绕着当前相关的导轨元件的轴部段进行的旋转。

建议的活节结构现在应该可以实现上述运动，并且可以为此优选构造成弹性塑料(Elastomer)的橡胶衬套的形式或者球节的形式。在所谓的“弹性塑料活节(Elastomer-Gelenk)”的情况下(等于橡胶衬套)，可以设置内套管和与此同心的外套管，在它们之间设有产生需要的铰接性的弹性塑料层。在内套管内部可以设置所谓的滑动轴承环。在球节的情况下与之相反可以将所谓的滑动轴承环设置在所谓的球台空心体的内部。在此一般称由球引出的实体为球台，它通过截断两个互相位于对面的球部分而产生。然后所谓的球台空心体可旋转地支承在设置在导引元件中或者在壳体中或者在壳体的套管内的球窝中，以形成球节。至少一个布置在球台空心体中的滑动轴承环在导轨元件上可滑移地导引，并由此球台空心体并且由此也壳体或者导引元件的套管也在导轨元件上导引。

类似地在开始所述的“弹性塑料活节”的情况下，所述的内套管和外套管都适用。在其它方面，活节结构也可以由球节和弹性塑料活节的组合组成，例如这样，即上面已经所述的弹性塑料活节或者橡胶衬套的的外套管布置在球台空心体中，或者构造成这样，即使得弹性塑料活节实际上支承在球节中。

优选该导轨元件具有圆形的横截面，这样在滑动轴承环中的通孔与此匹配同样是圆形的，这使它可以特别在沿着导轨元件延伸的支承中附加地绕着它的纵轴线旋转。由于强度原因，滑动轴承环在此应该具有一定的最小厚度或者高度(在导轨元件的纵轴线的方向看)。为了由此尽管导轨元件的弯曲的部段，还可以获得滑动轴承环通过导轨元件的尽可能精确的导引，应该在滑动轴承环的内侧的面对导轨元件的部段和它的外侧的面对球台空心体或者所谓的橡胶衬套(等于弹性塑料活节)的内套管的部段之间可以进行微量的相对运动。在一种优选的实施方式中，滑动轴承环自身可以为此具有弹性塑料环，在它上面在外侧硫化金属衬套并且在内侧硫化塑料滑环，该塑料滑环以其内侧面贴靠在导轨元件上。通过金属衬套，滑动轴承环(以它的整体)支承在已经提及的球台空心体中或者在橡胶衬套的内套管中，其中该橡胶衬套的内套管自身可以是所述的金属衬套，而弹性塑料环形成在构成所述内侧部段的塑料滑环和构成所述外侧部段的金属衬套之间的微量可滑移性。外侧的金属衬套以及内侧的塑料滑环优选通过硫化与弹性塑料环固定地连接。弹性塑料环的弹性塑料层在此用于将力从塑料滑环传递到金属衬套上，用于补偿构件公差，并且可以获得已经提到的滑动轴承环的内侧部段相对它的外侧部段的微量的可滑移性，以及由此形成具有可变半径的导轨。

在导引元件和导轨元件之间要传递的力可能相对较高，因此滑动轴承环由于强度原因必须相对较厚或者较高。尽管设置了弹性塑料材料，由于弯曲的部段，这还是妨碍了精确导引，因此此外建议，多个滑动轴承环叠置地布置，它们的各自在内侧的面对导轨元件的部段由于相应的弹性塑料环又可以相对彼此微量滑移，也就是在垂直于导轨元件的纵轴线的方向上。这些用于形成需要的角度运动的多个滑动轴承环近似成组地以其外侧面，也就是说，以其背离于导轨元件的部段固定或者支承在球台空心体中或者橡胶衬套或者弹性塑料活节的内套管中。由于多个滑动轴承环，提供了积木时组合***的可能性，它根据要传递的力设置相应需要的滑动轴承环的数量，其中(再次)要指出，互相堆叠的弹性塑料环在外侧不必在独立的金属衬套和类似物中固定，而是这个在外侧包围着弹性塑料环的金属衬套可以通过所述弹性塑料活节或者所述橡胶衬套的内套管构成，或者通过球台空心体自身构成。

塑料滑环的横截面优选这样构造，即它产生力通过弹性塑料环到外侧的金属衬套上的最优的继续传递，其中传递的力的大小还依赖使用的材料。考虑到塑料滑环在导轨元件的导轨上在所有可能的工作状态下的最好可能的贴靠，塑料滑环的内侧面优选构造成导圆的，也就是说，设有半径。

最后建议，由导引元件和导轨元件组成的整个单元，为了防止灰尘，污物和湿气通过，优选通过两个密封膜盒或者类似物密封。为此可以在导引元件上布置至少一个基本上沿着导轨元件延伸的密封膜盒或者类似物，通过该密封膜盒，在导引元件和导轨元件之间的空间在导引元件在导轨元件上的整个可能的运动轨道上被遮盖以防止污物。优选该密封膜盒构造成分开的，并且利用设置在导引元件上面以及设置在导引元件下面的部分分别固定在导引元件或者在它的壳体上。

下面本发明借助优选的实施例进一步说明，其中：

图1概略地示出了根据本发明的导引元件连同球节以及附属的导轨元件的一个部段的剖面；

图1a稍微放大地示出了图1的细节X；

图2在空间的半剖面图中示出了附属的滑动轴承环；

图3示出了多个滑动轴承环连同构成了球节一部分的球台空心体的部段；

图4以相应的方式示出了多个在橡胶衬套的一部分中的滑动轴承环，该橡胶衬套替代所述的球节构成所谓的“弹性塑料活节”；

图5a示出了一种另外的变型方案，在该方案中球节和弹性塑料活节相组合；

图5b示出了上述变型方案的单个的滑动轴承环(不带外侧的金属衬套)；

图6示出了由导引元件和导轨元件组成的单元的外部视图。

首先涉及图1的是利用参考标记1标明的所谓的导轨元件，所谓的导引元件2在该导轨元件上可沿着滑移地导引。这两个元件1、2是汽车的车轮悬挂***的组成部分，其中导轨元件1以未示出的方式固定在车辆车身上，而导引元件2同样以未示出的方式与车辆的车轮连接。不言而喻，如通常那样，车辆车身在车轮上通过弹簧阻尼器结构支撑。车辆车身和车轮之间的通常基本上在垂直方向上进行的相对运动，此外在其精确的运动形式中通过由导轨元件1和导引元件2组成的单元来确定，其中导轨元件1构造成至少略微弯曲的，也就是说，由这个导轨元件1预先确定的导轨于是空间弯曲地延伸。

导引元件2具有壳体2a，在它的内部在根据图1的实施例中设有这里以球节3’形式的活节结构3，该球节通过在壳体2a中加工的球窝3a构成，在该球窝中可旋转地支承着类似于球节的活节球的所谓球台空心体3b。在这个球台空心体3b中布置有一组相互堆叠的滑动轴承环4，它以其圆形的通孔4d(参见图2)套在导轨元件1上，或者以其相应的内部段穿过导轨元件1导引。

这种滑动轴承环4的结构由图2表明。所谓的内部段通过塑料滑环4a构成，它的内侧边缘贴靠在导轨元件1上。这个塑料滑环4a利用外侧边缘在弹性塑料环4b的内侧边缘上硫化，该弹性塑料环4b的外侧边缘在金属衬套4c上硫化。滑动轴承环4利用后者固定在球台空心体3b中或者在它的中心圆柱形缺口中，如由图3得知，在该图中截开地示出了球台空心体3b的一个部段。此外在此可以看出，多个滑动轴承环4相互堆叠，其中这个堆叠不仅向上(如图示)，而且向下(未示出)通过挡盖5封闭。这个滑动轴承环4的结构的意义和目的上面已经详细说明，其中这里要重复的是，弹性塑料环4b首先应该保证单个塑料滑环4a在垂直于导轨元件1的纵轴线的方向的微量的可运动性。

替代球节3’，图4示出了橡胶衬套3”形式的活节结构3，它也可以称为弹性塑料活节3”。橡胶衬套3”或者弹性塑料活节3”形式的活节结构3由空心圆柱形的外套管3c组成，同心地在该内套管内在弹性塑料层3d的中间层之下连接有内套管3e。在这个空心圆柱形的内套管3e内部-类似于根据图3的球台空心体3b-布置有相互堆叠的，分别由塑料滑环4a、弹性塑料环4b以及所谓的金属衬套4c构成的滑动轴承环4以及上部(以及未示出的下部)的挡盖5。

图5a示出了球节3’和弹性塑料活节3”的组合，其措施是弹性塑料活节3”的外套管3c作为球节3’的组成部分支承在球台空心体3b内。对于这种实施例不同于根据图2、3的实施方式的是，相互堆叠的滑动轴承环4的所谓金属衬套4c作为(对所有的滑动轴承环4)一体的构件，同时承担弹性塑料活节3”或者橡胶衬套3”的内套管3e的功能，这特别显示出安装空间的优点。根据图5b单个滑动轴承环4由此不具有自己的金属衬套4c。

在图1中此外示出了具有上半部分6a和下半部分6b的分成两部分的密封膜盒6，它将由导轨元件1和导引元件2组成的单元对外遮盖。密封膜盒6的部分6a和6b以其面对导引元件2的端部固定在导引元件2的夹紧槽7中，并且以类似方式以另外一端固定在导轨元件1上(也参见图6)。

对于导引元件2在汽车车轮悬挂***中的导轨元件1上的支承，所建议的滑动支承解决方案使空间弯曲的导轨称为可能，这特别对车轮悬挂***是必需的。此外相对同样可行的滚动支承解决方案存在成本、重量和在表面性能上的要求以及导轨的尺寸稳定性等问题上的优点，其中还要指出，完全可以构造与上述说明不同的大量细节结构，而不会离开权利要求的内容。

附图标记列表

1     导轨元件

2     导引元件

2a    壳体

3     活节结构

3’   球节

3”   橡胶衬套/弹性塑料活节

3a    球窝

3b    球台空心体

3c    外套管

3d    弹性塑料层

3e    内套管

4     滑动轴承环

4a    塑料滑环

4b    弹性塑料环

4c    金属衬套

4d    通孔

5     挡盖

6     密封膜盒

6a    上部分

6b    下部分

7     夹紧槽

Claims (10)

1.用于车辆的车轮悬挂***中的导轨元件(1)的导引元件(2)，其中所述元件(1或2)之一基本上与车身固定地布置，而另一元件(2或1)基本上与车轮固定地布置，并且在这些元件(1，2)之间构造有能够使导引元件(2)在导轨元件(1)上进行滑移运动的滑动支承结构，其特征在于，所述导引元件(2)通过活节结构(3)可旋转运动和/或可摆转运动地在导轨元件(1)上导引，在所述活节结构之内布置有至少一个滑动轴承环(4)，该滑动轴承环以其通孔(4d)在导轨元件(1)上导引。

2.根据权利要求1所述的导引元件，其特征在于，所述活节结构(3)构造成橡胶衬套(3”)的形式。

3.根据权利要求1所述的导引元件，其特征在于，所述活节结构(3)构造成球节(3’)的形式，必要时具有橡胶衬套。

4.根据前述权利要求中任一项所述的导引元件，其特征在于，所述滑动轴承环(4)支承在球节(3’)的球台空心体(3b)内或者橡胶衬套(3”)的内套管(3e)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的导引元件，其特征在于，所述在滑动轴承环(4)中的与导轨元件(1)的横截面相匹配的通孔(4d)是圆形的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的导引元件，其特征在于，多个滑动轴承环(4)叠置地布置，并且至少以其面对导轨元件(1)的部段基本上垂直于导轨元件(1)的纵轴线可微量滑移地布置在球台空心体(3b)中或者在内套管(3e)中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的导引元件，其特征在于，所述滑动轴承环(4)具有弹性塑料环(4b)，在该弹性塑料环上在外侧硫化有金属衬套(4c)，而在内侧硫化有塑料滑环(4a)，该塑料滑环以其内侧面贴靠在导轨元件(1)上。

8.根据权利要求7所述的导引元件，其特征在于，所述塑料滑环(4a)的内侧面构造成导圆的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的导引元件，其特征在于，在所述导引元件(2)上布置有至少一个基本上沿着导轨元件(1)延伸的密封膜盒(6)或者类似物，通过该密封膜盒使得在导引元件(2)和导轨元件(1)之间的空间在导引元件(2)在导轨元件(1)上的整个可能的运动轨道上被遮盖以防止污物。

10.根据权利要求9所述的导引元件，其特征在于，所述密封膜盒(6)构造成分开的，并且具有设置在导引元件(2)之上以及设置在导引元件(2)之下的部分(6a，6b)。

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