CN102656032B - 用于调节机动车的车轮的外倾和/或前束的装置 - Google Patents

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），对应的车轮可转动地支承在所述车轮支架上，其中，所述车轮支架（10）划分成通过车轮轴承（66）接收所述车轮的承载件（12）、桥侧的导向件（14）以及设置在所述承载件与所述导向件之间的轴承联合体，所述轴承联合体由可彼此相对地以及相对于所述承载件（12）和相对于所述导向件（14）扭转的转动件（16，18）构成，所述转动件以彼此朝向的倾斜面（16b，18b）共同作用。根据本发明，所述车轮轴承（66）具有径向外部的轴承壳体（64），所述轴承壳体借助于由所述转动件（16，18）构成的轴承联合体张紧在具有所述承载件（12）的插接连接装置（60a，64a）中。

Description

用于调节机动车的车轮的外倾和/或前束的装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的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 367A1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转动件来调节。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，通过一个或两个转动件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：旋转对称的转动件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转动件同向或反向扭转时允许承载件相应地摆动至多5°的前束角和/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，使得可实现转动件的转动支承装置包括设置在车轮支架中的车轮支承装置的在制造技术上有利的耐久的结构，所述装置还允许简化地装配所涉及的构件。

根据本发明，所述目的通过权利要求1的特征来实现。本发明的有利的扩展构型描述从属权利要求。

根据权利要求1的特征部分，由承载件承载的车轮轴承具有径向外部的轴承壳体，车辆车轮可转动地支承在所述车轮轴承中。轴承壳体借助于由转动件构成的轴承联合体压在具有承载件的插接连接装置中。以此方式，车轮轴承在装配技术上容易地固定在承载件上，而无需附加的螺接连接装置来固定车轮轴承。

优选转动件通过锥形滚子轴承可转动地支承在承载件上和导向件上。在此，车轮轴承的轴承壳体与锥形滚子轴承形成可从公共侧装配和预张紧的轴承联合体。如已经描述的那样，所述的措施这样使得转动件的转动支承装置与车轮轴承壳体在装配上有利地集成，使得轴承壳体与承载件之间的螺接可取消。插接连接装置例如可构造成伸缩式的，相对于承载件具有轴向止挡。

此外提出，转动件的具有公共的转动轴线的锥形滚子轴承呈X形的轴承布置形式彼此相对斜置。轴承装置的一个轴承内道在此设置在车轮轴承的轴承壳体上并且轴承装置的另一个轴承内道设置在安装到导向件中的调整环上。调整环可间接地或直接地通过螺纹连接装置在导向件中轴向调节。这可通过车轮轴承壳体的同时轴向预张紧来实现在这样提供的轴承联合体中可容易调整地布置锥形滚子轴承。

在制造技术上特别有利的是，车轮轴承的轴承壳体和/或调整环由滚动轴承钢制造并且直接具有锥形滚子轴承的轴承内道。另外，车轮轴承的外滚道也可直接加工在车轮轴承壳体中。

此外，可优选调整环在导向件的轮毂区段中可移动地被导向并且可借助于螺纹环轴向移位。由此，锥形滚子轴承上的径向作用的力和力矩以及轴向的预张紧力可靠地得到支撑和脱耦。

在本发明的特别有利的扩展构型中，轴承壳体的具有承载件的插接连接装置可通过承载件的朝锥形滚子轴承扩径的内锥面和轴承壳体上的相对应的外锥面组成。除了在承载件中绝对无游隙地接收轴承壳体之外，装配这样得到简化：轴承壳体自动地在承载件中对中。尤其是在此内锥面可以以大的支撑基础构造在承载件的轮毂区段中。

此外，相对于转动件的公共的转动轴线斜置的转动轴线可特别符合目的地通过两个转动件之间的另外的锥形滚子轴承确定，所述另外的锥形滚子轴承的轴承内道和/或轴承外道直接构造在转动件上。

如果在被驱动的桥中车轮悬架的车轮通过中央的万向节驱动，则在根据本发明的结构的扩展构型中所述万向轴的万向节罩通过插接连接装置和中央螺钉与承载车轮的车轮法兰的轮毂区段固定地连接，其中，轮毂区段还承载车轮轴承的两个分体式内环和张紧套筒。

最后，为了提供重量有利的结构，接收轴承元件的构件由钢制造并且其它承受较小负荷的构件如尤其是车轮支架的导向件和承载件由轻金属制造。

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通过锥形滚子轴承扭转的转动件，所述转动件与同轴线的车轮轴承组合成轴承联合体；以及

图4根据图3的装置的放大的仅示出轴承联合体的部分视图。

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中同轴线地取向并且优选在车轮转动轴线上延伸。

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通过平的或作为替换方案根据图3和图4通过锥形的倾斜面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在此根据图1和图2相对于倾斜面16b、18b垂直地并且相对于转动件18的转动轴线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上分别设置有电动的调节马达26、28，所述调节马达与转动件16、18通过齿仅草示的齿轮传动装置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作为轴向保险装置（导向件和承载件的接合装置）、作为扭转保险装置以及作为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44摆动，其中，万向节式连接装置的瞬时中心M处于转动件16、18的转动轴线22和22和倾斜的转动轴线24的交点上。

如已所述，在图1和图2中，两个转动件16、18通过平的倾斜面16b、18b贴靠，以便实现倾斜的转动轴线24。而在后面的图3和图4中，转动件16的倾斜的转动轴线24不是通过相互贴靠的平的倾斜面16b、18b实现，而是通过锥形的倾斜面16b、18b实现，所述锥形的倾斜面在中间连接锥形滚子轴承84的情况下相互朝向地对置。

图3和图4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调整环50。调整环50通过锥形滚子轴承52与处于径向外部的转动件18形成第一锥形滚子支承装置，所述滚子支承装置的转动轴线与转动轴线22重合。锥形滚子轴承52的外滚道（图4）直接磨削在转动件18中，为此目的，所述转动件由滚动轴承钢制造并且经相应处理（硬化，等）。

另外，转动件18在其外周缘上设置有圆柱齿轮18c，所述圆柱齿轮通过未示出的中间齿轮与电动机28的驱动齿轮（不能看到）共同作用，由此形成图1中草示的齿轮传动装置30。电动机28为此固定在导向件14的承载板48上，中间齿轮可转动地也支承在所述承载板上。通过电动机28可在两个转动方向上调节转动件18。

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设置有朝锥形滚子轴承52的方向扩径的内锥面60a（图4）。

具有两个球排65的斜肩式车轮轴承66的旋转对称的轴承壳体64的外锥面64a以简单的插接连接伸入到承载件12的轮毂区段60的内锥面60a中。车轮轴承66作为转动轴承用于车轮法兰68，车轮或者说轮辋46和制动盘70通过车轮螺钉（无参考标号）也固定在所述车轮法兰上。

另外，车轮法兰68具有大致一直延伸到锥形滚子轴承52的高度的轮毂区段72，所述轮毂区段接收车轮轴承66的两个轴承内环66a并且所述轮毂区段通过插接齿部74和张紧套筒76固定地与未进一步示出的驱动车轮的万向轴的万向节罩78连接。支撑在车轮法兰68上并且拧入到万向节罩78中的中央螺钉80使整个联合体在轴向上保持在一起。

车轮轴承66的外滚道66b直接磨削在伸入到承载件12的内锥面60a中的由滚动轴承钢制造的轴承壳体64中。

另外，轴承壳体64具有另外的构造有相反的锥角的外锥面，所述外锥面直接形成用于锥形滚子轴承82的锥形滚子的内滚道82b，所述锥形滚子轴承用于第二转动件16。转动件16也由滚动轴承钢制造并且直接承载锥形滚子轴承82的外滚道82a。此外，转动件16在径向外部具有已经提到的锥形的倾斜面16b。所述倾斜面通过锥形滚子轴承84与转动件18的锥形的倾斜面18b共同作用，以便实现转动件16的倾斜的转动轴线24。在两个锥形的倾斜面16b、18b中分别磨削锥形滚子轴承84的内滚道和外滚道。

设置在调整环50与转动件18之间的锥形滚子轴承52以及设置在轴承壳体64与转动件16之间的锥形滚子轴承82设计成X形的轴承布置形式(内滚道52b、82b的圆锥彼此相对收缩地设置)，其中，锥形滚子轴承82绕倾斜的转动轴线24旋转对称地设置。与此相应，锥形滚子轴承52绕转动轴线22旋转对称地设置。相应地，转动件16借助于电动机26的扭转和／或转动件18借助于电动机28的扭转使得承载件12相对于导向件14摆动。

具有轴承壳体64、锥形滚子轴承52、82和84的整个轴承联合体可借助于螺纹环86调整和预张紧。螺纹环86通过螺纹连接装置62拧入到导向件14的承载法兰48中。螺纹环86的功能在于，使第一锥形滚子轴承52的在承载法兰48中可移动地被导向的调整环50向左预张紧。与此相应，整个轴承联合体52、82、84并且通过所述轴承联合体所述车轮轴承66的轴承壳体64从附图的右侧向左相对于承载件12的轮毂区段60的内锥面60a预张紧。由于相对大的锥形的支撑基础，可取消承载件12与车轮轴承66的轴承壳体64之间的附加螺接。

如借助于图2已经描述的那样，在图3和图4的实施例中在导向件14与承载件12之间也设置有万向节式连接装置，所述万向节式连接装置设置在转动件16、18的径向外部。借助于万向节式连接装置，所述的轴承预张紧力在径向上得到支撑，而在转动件16、18扭转时承载件16相对于导向件14的摆动运动性保持。在图3和图4的剖面视图中，出于更清楚原因而仅示出了支撑环40，而没有示出万向节32、34。

为了提供所述车轮支架10的重量有利的结构，接收锥形滚子轴承52、82、84和车轮轴承66的构件如轴承壳体64、转动件16、18、调整环50等由钢制造，承受较小负荷的导向件14和承载件12由轻金属制造。

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    齿轮

20，22，24  转动轴线

26，28      电动机

30          齿轮传动装置

32，34      万向节叉

38          支承栓

40          支撑环

42，44      轴线

46          轮辋

48          承载法兰

50          调整环

50a         内滚道

52          锥形滚子轴承

52a         外滚道

52b         内滚道

58          法兰区段

60        轮毂区段

60a       内锥面

62        螺纹连接装置

64        轴承壳体

64a       外锥面

65        球排

66        车轮轴承

66a       轴承内环

66b       外滚道

68        车轮法兰

72        轮毂区段

74        插接齿部

76        张紧套筒

78        万向节罩

80        中央螺钉

82        锥形滚子轴承

82a，82b  外滚道和内滚道

84        锥形滚子轴承

86        螺纹环

Claims (16)

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)，对应的车轮以能转动的方式支承在所述车轮支架上，其中，所述车轮支架(10)划分成通过车轮轴承(66)接收所述车轮的承载件(12)、桥侧的导向件(14)以及设置在所述承载件与所述导向件之间的轴承联合体，所述轴承联合体由能相对彼此以及相对于所述承载件(12)和相对于所述导向件(14)转动的转动件(16，18)构成，所述转动件以彼此朝向的倾斜面(16b，18b)共同作用，其特征在于：所述车轮轴承(66)具有径向外部的轴承壳体(64)，所述轴承壳体借助于由所述转动件(16，18)构成的轴承联合体张紧在具有所述承载件(12)的插接连接装置(60a，64a)中。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述车轮轴承(66)的轴承壳体(64)为了构造所述插接连接装置具有第一锥形壳面(64a)，由此，所述轴承壳体(64)能通过锥形座固定在所述承载件(12)中。

3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述车轮轴承(66)的轴承壳体(64)具有第二锥形壳面(82b)，所述第二锥形壳面与由所述转动件(16，18)构成的轴承联合体的锥形滚子轴承(82)连接。

4.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述转动件(16，18)通过锥形滚子轴承(52，84)彼此能相对转动地以及在所述导向件(14)上能转动地被支承着。

5.根据权利要求4的装置，其特征在于：所述轴承壳体(64)与所述转动件(16，18)一起能从一共同侧装配和调整。

6.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述车轮支架(10)在所述承载件(12)与所述导向件(14)之间具有万向节形式的耦联机构，其中，所述承载件(12)和所述导向件(14)能通过所述耦联机构在中间连接有所述转动件(16，18)和所述车轮轴承(66)的轴承壳体(64)的情况下预张紧。

7.根据权利要求4、5或6的装置，其特征在于：所述转动件(16，18)的具有一公共的转动轴线(22)的锥形滚子轴承(52，82)以呈X形的轴承布置形式彼此相对斜置；和/或所述轴承布置形式的锥形滚子轴承(52，82)的一个内滚道(82b)设置在所述车轮轴承(66)的轴承壳体(64)上并且所述锥形滚子轴承(52，82)的另一个内滚道(52b)设置在安装到所述导向件(14)中的调整环(50)上，其中，所述调整环(50)能间接地或直接地通过螺纹连接装置(62)在所述导向件(14)中轴向调节。

8.根据权利要求7的装置，其特征在于：所述车轮轴承(66)的轴承壳体(64)和/或所述调整环(50)由滚动轴承钢制造并且直接具有所述锥形滚子轴承(52，82)的内滚道(82b，52a)。

9.根据权利要求8的装置，其特征在于：所述车轮轴承(66)的外滚道(66b)直接加工在所述车轮轴承壳体(64)中。

10.根据权利要求7的装置，其特征在于：所述调整环(50)在所述导向件(14)的轮毂区段(48)中以能移动的方式被导向并且能借助于螺纹环(86)轴向移位。

11.根据权利要求7的装置，其特征在于：所述轴承壳体(64)的具有所述承载件(12)的插接连接装置由所述承载件(12)的朝所述锥形滚子轴承(52，82)扩径的内锥面(60a)和所述轴承壳体(64)上的相对应的外锥面(64a)组成。

12.根据权利要求11的装置，其特征在于：所述内锥面(60a)以大的支撑基础构造在所述承载件(12)的轮毂区段(60)中。

13.根据权利要求1的装置，其特征在于：相对于所述转动件(18)的转动轴线(22)斜置的转动轴线(24)通过两个转动件(16，18)之间的锥形滚子轴承(84)确定，所述锥形滚子轴承的轴承内道和轴承外道直接构造在所述转动件(16，18)上。

14.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述车辆车轮通过中央的万向轴驱动，所述万向轴的万向节罩(78)通过一插接连接装置(74)和中央螺钉(80)与承载所述车轮的车轮法兰(68)的轮毂区段(72)固定地连接，其中，所述轮毂区段(72)承载所述车轮轴承(66)的两个内环(66a)和张紧套筒(76)。

15.根据权利要求11的装置，其特征在于：接收所述锥形滚子轴承(52，82，84)和所述车轮轴承(66)的构件由钢制造而所述导向件(14)和所述承载件(12)由轻金属制造。

16.根据权利要求6的装置，其特征在于：所述耦联机构是万向节。