CN102656031B - 用于调节车轮悬架的车轮的外倾和/或前束的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节车辆车轮的外倾和/或前束的装置，具有车轮支架（10），车轮可转动地支承在车轮支架上，其中，该车轮导向元件（10）具有接收车轮的承载件（12）、桥侧的导向件（14）以及至少一个设置在承载件与导向件之间的用于调节车辆车轮的外倾和/或前束的调节元件（16，18），调节元件（16，18）与至少一个调节马达（26，28）在传动上连接。根据本发明，承载件（12）和导向件（14）借助于具有各一个万向节叉（32，34）和使万向节叉通过支承轴颈（38）连接的支撑环（40）的万向节式铰接连接装置相耦合，调节马达（26，28）通过缠绕传动装置（30）与调节元件（16，18）连接，缠绕传动装置延伸穿过万向节叉（32，34）的中间空间（39）。

Description

用于调节车轮悬架的车轮的外倾和/或前束的装置
技术领域
本发明涉及一种用于调节车轮悬架的车轮的外倾和/或前束/轮距(Spur)的装置，尤其是用于机动车。
背景技术
所述类型的装置已在DE 10 2008 011 367 A1中予以描述，其中，车轮的外倾和/或前束可在行驶工况中通过集成在车轮支架中的调节柱来调节。车轮支架在此分成接收车轮的承载件和铰接在车轮悬架元件上的导向件，通过一个或两个调节柱借助于电动机和由圆柱齿轮构成的调节传动装置扭转，所述车轮悬架元件使承载件相对于导向件摆动。调节在此这样实现：旋转对称的调节柱具有公共的转动轴线和相对于所述公共的转动轴线斜置的倾斜面或转动支承装置，所述倾斜面或转动支承装置在调节柱同向或反向扭转时允许承载件相应地摆动至多5°的前束和/或外倾角。
发明内容
本发明的目的在于，这样进一步构造所述类型的装置，使得在布置的结构空间有利的情况下可实现简单地、无游隙地调节车轮的外倾和/或前束。
根据本发明，用于调节车辆车轮的外倾和/或前束的装置具有车轮支架，所述车轮以能转动的方式支承在所述车轮支架上，其中，车轮导向元件具有接收所述车轮的承载件、桥侧的导向件以及至少一个设置在所述承载件与所述导向件之间的、用于调节所述车辆车轮的外倾和/或前束的调节元件，所述调节元件与至少一个调节马达在传动上连接，承载件和导向件借助于具有各一个万向节叉和使所述万向节叉通过支承轴颈连接的支撑环的万向节式铰接连接装置耦合。铰接连接装置形成导向件与承载件之间的防扭转装置，由此，力矩、例如制动力矩可传递到车辆。根据本发明，调节马达通过缠绕传动装置与调节元件连接。缠绕传动装置延伸穿过万向节叉的中间空间。
因此，根据本发明，调节马达设置在万向节径向外部。为了与调节元件在传动上连接，调节马达借助于缠绕传动装置与设置在万向节内部的调节元件连接。缠绕传动装置与齿轮传动装置相比特别有利。即在这种齿轮传动装置中，调节马达的驱动齿轮由于结构空间限制而应通过附加的中间齿轮与调节元件的齿圈连接。为了跨接万向节叉之间的中间空间，中间齿轮是必要的，因为调节元件上的齿圈的尺寸通过万向节叉的净宽限制并且不可在径向上这种程度地扩展，直到在无附件的中间齿轮的情况下可实现直接啮合。根据本发明使用的缠绕传动装置在件减少方面以及在较高动态性方面也是有利的，因为否则情况下必要的中间齿轮的转动质量不必被加速。缠绕传动装置的附加优点在于运转平稳性更高、装配更简单以及节省重量。
根据一个实施形式，调节元件具有两个可彼此相对扭转的通过倾斜面共同作用的转动件。通过一个或两个转动件借助于调节马达进行扭转，承载件并且由此车辆车轮可关于预给定的前束角和/或外倾角来调节。优选可给所述转动件中每一个都配置一个自己的调节马达。所述调节马达的缠绕传动装置可延伸穿过万向节叉的在周缘方向上彼此相对错位的中间空间，由此，总体来讲提供紧凑的布置。相应地，转动件的调节马达也可在周缘方向上彼此相对错位地设置。
缠绕传动装置可通过调节元件上的齿轮、调节马达上的驱动齿轮和使所述齿轮和驱动齿轮在传动上连接的牵引机构构成。牵引机构例如链不仅在缠绕传动装置的传动比设计方面而且在操作调节柱的电动机的布置方面在考虑车轮支架的区域中的其它构件和车轮悬架件的情况下允许附加的结构自由度。
另外，可特别优选齿轮是齿形带轮并且牵引机构是齿形带。特别的优点在于，在齿形带传动装置中不需要润滑剂并且转动件的调节无噪声。此外，齿形带相应预张紧时保障在电动机与相对应的转动件之间无游隙地传递调节运动。
此外，为了提高驱动可靠性，一个或两个齿形带轮可设置有侧面的导向轮缘。
万向节式铰接连接装置用作承载件与导向件之间的防扭转装置和力矩支撑装置。最后，在调节马达中可设置有在未被激活的状态中起作用的摩擦制动器或防转动装置，所述摩擦制动器或防转动装置排除由于静态或动态的车轮负载而无意地、自动地调节确定车轮前束和/或外倾调整的转动件。
附图说明
下面以进一步的细节详细描述本发明的实施例。示意性附图表示：
图1用于调节车轮悬架的前束角和外倾角的装置的原理图，所述车轮悬架用于具有多件式车轮支架的机动车；
图2根据图1的装置，示出了车轮支架的导向件与承载件之间的万向节式连接装置；
图3根据图1和图2的装置的具体实施形式，具有承载车轮的承载件、铰接在车轮悬架的车轮导向元件上的导向件并且具有两个可扭转的转动件，所述转动件可通过电动机和齿形带传动装置调节；以及
图4在作用在转动件上的齿形带传动装置的立体视图中根据图3的装置。
具体实施方式
为了从理论上描述本发明，图1作为粗略的原理图示出了用于机动车的车轮悬架的车轮导向元件或者说车轮支架10，为了调节车轮的外倾和/或前束，所述车轮支架在车轮支承装置的区域中如下进行划分：
车轮支架10具有承载件12，机动车的车轮和行车制动器的制动元件(制动盘、制动鼓)可转动地支承在所述承载件中。需要注意的是，只要没有说明，车轮悬架的功能件可以是公知结构形式。
另外，车轮支架10具有导向件14，所述导向件与车轮悬架共同作用或者说可能情况下构成车轮悬架的一部分。
在承载件12与导向件14之间作为调节元件设置有两个基本上旋转对称的转动件16、18，所述转动件分别通过转动轴线20、22可扭转地与承载件12或者说导向件14连接。两个转动轴线20、22在图1中同轴线地取向。
转动件16、18的与承载件12和导向件14直接相邻的止推面16a、18a构造成旋转对称的，而转动件16、18通过平的或锥形的倾斜面16b、18b彼此贴靠并且通过转动轴线24可扭转地彼此连接。转动轴线24在此如可看到的那样相对于倾斜面16b、18b垂直地并且相对于转动轴线20、22呈确定的角γ斜置地取向。
在承载件12上以及在导向件14上分别设置有仍需描述的布置形式的电动的调节马达26、28，在本实施例中该调节马达是电动机26、28，所述调节马达与转动件16、18通过齿形带传动装置30在传动上连接。借助于调节马达26、28可使转动件16、18同向或反向地在两个转动方向上扭转，由此，承载件12相对于导向件14在进行摆动运动或摇摆运动的情况下相应地改变车轮的前束角和/或外倾角。
图2草示了导向件14与承载件12之间的万向节式耦合装置，所述万向节式耦合装置主要作为防扭转装置和力矩支撑装置例如用于作用在承载件12上的制动力矩和驱动力矩。
为此，在导向件14上以及在承载件12上固定有万向节叉32、34，所述万向节叉彼此相对错位90°并且通过统一地用38标记的支承栓和支撑环40彼此连接。承载件12由此可万向节式地绕垂直的轴线42以及绕相对于绘图平面呈直角的轴线摆动，其中，万向节式连接装置的瞬时中心M如可看到的那样与转动件16、18的转动轴线22和倾斜的转动轴线24相交。
图3示出了车轮支架10的结构实施形式沿着车轮悬架的车轮的转动轴线22的部分纵向剖面，其中，描述限于对于本发明重要的构件。功能相同的件设置有相同的参考标号。
如上所述，车轮支架10由与车轮悬架的车轮导向元件如导臂等铰接连接的导向件14、承载车轮(轮辋46)的承载件12以及转动件16、18组成。
导向件14具有承载法兰48，所述承载法兰承载处于径向内部的轴承环50。轴承环50通过轴承滚子52与处于径向外部的转动件18形成第一滚子支承装置，所述滚子支承装置的转动轴线与转动轴线22重合。
转动件18在其外周缘上设置有齿形带轮18c，所述齿形带轮通过齿形带54与电动机28的在图3中不能看到的进行驱动的齿形带轮56在传动上共同作用。电动机28也固定在导向件14的承载板48上。
承载件12具有径向取向的法兰区段58和轴向延伸的轮毂区段60。轮毂区段60在两个转动件16、18的径向内部朝承载板48的轴承环50的方向延伸。
在法兰区段58内部设置有双列的车轮轴承62，作为用于车轮法兰64的转动轴承，所述车轮法兰具有轴向地伸入到轮毂区段60中大致直到轴承环50的轮毂区段66。
车轮或者说轮辋46和盘式制动器的制动盘借助于车轮螺钉(未示出)固定在车轮法兰64上。盘式制动器的制动钳以不能看到的方式固定在承载件12的法兰区段58上。
此外，转动件16通过轴承内环70和轴承滚子72可转动地支承在承载件12的轮毂区段60上，其中，所述转动件的转动轴线24(仅在图1中示出)相对于车轮转动轴线22斜置。
另外，转动件16通过具有轴承滚子74的第三滚子轴承可扭转地支承在转动件18中。在此，转动件16、18的重要的倾斜面16b、18b或者说锥角这样不同并且相对于转动轴线22倾斜地构造，使得通过所述转动件的扭转，承载件12相对于导向件14或者说车轮悬架的车轮的外倾角和/或前束角可在大致5°的范围内从中性位置中调节出来。
转动件16也具有成形上的齿形带轮16c并且通过另外的齿形带54和电动机26的齿形带轮56调节。电动机26固定在承载件12的法兰区段58上。
图4作为两个齿形带传动装置30的代表示出了用于通过转动件16调节承载件12的齿形带传动装置30，其中，齿形带54如可看到的那样相应地包绕电动机26的驱动轴上的相对小的齿形带轮56和相对大的齿形带轮16c。用于调节转动件18的齿形带传动装置30镜像相同地构造。
在齿形带轮16c和56上在齿形带两侧设置有进行轴向导向的轮缘(无参考标号)。
电动机26、28彼此相对在周缘上错位大致90°地这样设置，使得齿形带传动装置30的相对应的齿形带54可分别在导向件14和承载件12的万向节叉32、34之间延伸(在图4中比较支撑环40的所画的支承栓38，所述支承栓确定万向节叉32、34的不能看到的位置)。
电动机26、28以本身公知的方式设置有形状锁合地或摩擦锁合地起作用的制动装置，所述制动装置在电动机26、28未被激活时起作用并且可靠地排除转动件16、18被无意地调节。
进行驱动的齿形带轮56可在电动机26、28上浮动地支承在所述电动机的驱动轴上，或者如图3中借助于电动机26表示的那样附加地支承在对应的承载法兰58、48中。
如果车轮悬架的车轮通过万向轴76驱动，则所述万向轴可如图3中所示的那样通过轮毂区段66中的插接齿部78并且借助于张紧螺钉80在传动上与车轮法兰64连接。
取代所述的齿形带传动装置30，也可使用具有相应构造的链轮和作为缠绕机构的链的链传动装置。
附图标记列表：
10 车轮支架
12 承载件
14 导向件
16，18        转动件
16a，18a      止推面
16b，18b      倾斜面
16c，18c      齿形带轮
20，22，24    转动轴线
26，28        调节马达
30            齿形带传动装置
32，34        万向节叉
38            支承栓
40            支撑环
42            轴线
46            轮辋
48            承载法兰
50            轴承环
52            轴承滚子
56            齿形带轮
58            法兰区段
60            轮毂区段
62            车轮轴承
64            车轮法兰
66            轮毂区段
70            轴承内环
72            轴承滚子
74            轴承滚子

Claims (11)

1.一种用于调节车辆车轮的外倾和/或前束的装置，具有车轮支架(10)，所述车轮以能转动的方式支承在所述车轮支架上，其中，车轮导向元件具有接收所述车轮的承载件(12)、桥侧的导向件(14)以及至少一个设置在所述承载件与所述导向件之间的、用于调节所述车辆车轮的外倾和/或前束的调节元件(16，18)，所述调节元件(16，18)与至少一个调节马达(26，28)在传动上连接，其特征在于：所述承载件(12)和所述导向件(14)借助于具有各一个万向节叉(32，34)和使所述万向节叉通过支承轴颈(38)连接的支撑环(40)的万向节式铰接连接装置相耦合；所述调节马达(26，28)通过缠绕传动装置(30)与所述调节元件(16，18)连接，所述缠绕传动装置延伸穿过所述万向节叉(32，34)的中间空间(39)。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述缠绕传动装置(30)分别通过所述调节元件(16，18)上的齿轮(16c，18c)、所述调节马达(26，28)上的驱动齿轮(56)和牵引机构(54)形成。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于：所述牵引机构(54)是齿形带或链。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于：在所述牵引机构(54)构造成齿形带的情况下，所述齿轮构造成齿形带轮(16c，18c，56)，或者在所述牵引机构(54)构造成链的情况下，所述齿轮构造成链轮。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于：所述齿形带轮(16c，18c，56)中的一个或两个设置有侧面的导向轮缘。
6.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于：所述调节元件(16，18)由两个能相对彼此转动的、通过倾斜面(16b，18b)共同作用的转动件形成。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于：给所述转动件中的每一个都配置一个调节马达(26，28)。
8.根据权利要求6的装置，其特征在于：所述两个调节马达(26，28)的缠绕传动装置(30)延伸穿过所述万向节叉(32，34)的在周向方向上相对彼此错位的中间空间(39)。
9.根据权利要求7的装置，其特征在于：所述转动件的调节马达(26，28)在周向方向上相对彼此错位地设置。
10.根据权利要求6的装置，其特征在于：在两个转动件的缠绕传动装置(30)中，相对彼此在周向上错位的调节马达(26，28)的牵引机构(54)分别延伸穿过所述万向节式连接装置的万向节叉(32，34)的彼此相邻的中间空间(39)。
11.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于：在所述调节马达(26，28)中设置有在未被激活的状态中起作用的摩擦制动器或防转动装置。
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