用于阻尼NVH影响的机动车辆车轮悬架制造技术

一种用于阻尼噪声、振动、粗糙性(NVH)影响的机动车辆车轮的车轮悬架，其中NVH影响在怠速时通过传动系从自动变速器传递到从动轮并且潜在地通过车轮悬架从车轮传递到车辆结构，规定上述车轮悬架具有至少一个弹性元件，该弹性元件在竖直挠曲方向上的刚度在接近零点的挠曲范围内比在远离零点的挠曲范围内具有更加柔软的刚度特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于阻尼噪声、振动、粗糙性(NVH)影响的机动车辆车轮悬架，其中根据权利要求1的前序部分，NVH影响在怠速时通过传动系从自动变速器传递到从动轮并且通过车轮悬架从该车轮传递到车辆结构。本专利技术主要涉及前轮驱动车辆，以及相应地涉及用于前轮的车轮悬架，即使将根据本专利技术的构思用于后轮驱动的车辆中的在此情况下被驱动的后轮上，在原理上也是可能的。
技术介绍
特别是对于具有自动变速器的车辆，甚至在中档小型车市场中，自动变速器越来越多地被使用，在前进挡和倒车挡中，静态扭矩在怠速下典型地被施加在传动轴上，这是由变矩器或湿式离合器的滑移扭矩引起。因为通过静态扭矩穷尽了驱动轴中的任何间隙，传动系的振动可以通过传动轴顺畅地传送到车轮，然后从车轮传送到车辆结构，特别是传送到座椅和方向盘，从而引起明显的和有害的NVH(NVH＝噪声、振动、粗糙性)影响。特别地，当车轮悬架的竖直共振行为与发动机汽缸的点火频率大致一致时，这些影响将发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是减少或消除描述的的NVH问题，而其不会伴随驾乘动力学的方面的不利之处。上述目标通过具有权利要求1特征的车轮悬架实现。车轮悬架的优选实施例在从属权利要求中描述。在根据本专利技术的用于阻尼NVH影响的机动车辆车轮的车轮悬架中，其中NVH影响在怠速时通过传动系从自动变速器传递到从动轮并且通过车轮悬架从该车轮传递到车辆结构，规定上述车轮悬架具有至少一个弹性元件，该弹性元件在竖直方向上挠曲的刚度在接近零点的挠曲范围内比在更远离零点的挠曲范围内具有更加柔软的刚度特性，其中上述挠曲在靠近零点的挠曲范围内遵循具有第一零点刚度的第一刚度曲线，并且其中每种情况下的上述刚度在远离零点的挠曲范围内过渡到第二刚度曲线，该刚度曲线大体上对应具有较高的零点刚度的刚度曲线。在下面的内容中，术语“刚度”是指至少一个弹性元件相对于从零或静止位置的挠曲的恢复力。这个变量也被称为弹簧常数，即力和挠曲之间的线性系数。与传统螺旋弹簧的线性范围相反，在此相关的弹性元件(例如环形橡胶元件)的弹簧常数一般是不恒定的，而是随着增加的挠曲而单调地增加。作为粗略的近似，弹性元件的典型的刚度曲线有一个抛物线的轮廓并关于两个方向上的挠曲近似对称，其中在零挠曲的情况下的刚度有一个特定的值，以下简称为零点刚度。在本专利技术的上下文中，两个不同的刚度特性在某种程度上被结合，就是说在小挠曲情况下软刚度特性与较低的零点刚度结合。在较大挠曲的情况下，曲线过渡到第二种刚度曲线，其理论零点刚度更高。使用术语“理论”零点刚度是因为第二曲线只在零点的以外起作用。在两种曲线之间的过渡范围内，刚度既不对应一种曲线也不对应另一种曲线，在该点处的曲线形成两种曲线之间的连线。在接近零点的挠曲范围内，上述至少一个弹性元件优选地具有如下刚度，其使传动系在怠速时传送给车轮的振动至少部分地由上述至少一个弹性元件共振吸收，结果是传动系的振动不能传递到车身或是被较大地阻尼，因而不再视为麻烦。在一优选实施例中，接近零点的挠曲范围以及远离零点的挠曲范围之间的过渡被局限在两个挠曲方向上从零点挠曲的0.1mm到0.2mm的范围内，即在可用的挠曲范围为例如约2.5mm的情况下，局限在相对较小的挠曲，其最大占大约8％的挠曲范围。在这个优选实施例中，基于双向上0.75mm的零点挠曲，进一步可能是第一刚度曲线包含不超过400N/mm的刚度，优选不超过250N/mm到300N/mm。精确的配置依赖于待阻尼的特定谐振频率。第二刚度曲线可以进一步具有大约600N/mm到1000N/mm的零点刚度，优选大约700N/mm到900N/mm。接近零点的挠曲范围内的弹性元件的径向刚度(即水平方向或x方向或y方向上的刚度)是接近零点的挠曲范围内的竖直刚度(或者z方向刚度或轴向刚度)的至少8.0倍，特别地优选10.0倍到15.0倍。因此，径向刚度和竖直方向刚度之间存在比现有技术中车辆悬架区域中弹性元件所常见的更大的差异。特别地，在接近零点的挠曲范围内的径向刚度可在3000N/mm到5000N/mm的范围内，特别优选为大约3200N/mm到4500N/mm。在本专利技术的一实施例中，弹性元件可以设置在麦弗逊弹簧支柱的内部传力路径上的减震器的支座的区域内。在这种情况下，弹性元件可以具有软的第一弹性子元件，其被支撑在硬的第二弹性子元件上，其中第一子元件相对于第二子元件的挠曲是有限的，结果是在远离零点的挠曲的情况下，只有第二子元件进一步挠曲。附图说明通过下面示例，以附图的方式进行更加详细地解释本专利技术，其中：图1是用于解释本专利技术的含各种刚度曲线的示意图；图2是具有含传统弹性元件的支座的麦弗逊弹簧支柱的示意剖视图。具体实施方式图2展示了位于具有前轮驱动的机动车辆上的前轮悬架的传统麦弗逊弹簧支柱的上部区域。弹簧42，其支承于弹簧板46，以已知的方式围绕具有活塞杆40的液压减震器44。位于下方的具有驱动轴的车轮未被标示。活塞杆40通过螺母32固定在支座上，支座进而被支撑在滚珠轴承36中以能够跟随前轮的转向运动。活塞杆40形成内部传力路径，同时弹簧42形成外部传力路径。在显示的现有技术中，支座已经具有弹性设计，但是只具有单一刚度特性。为此，支座具有弹性橡胶元件30，弹性橡胶元件30由周围金属板38保持，如图2所示。具有卡圈的金属环34被硫化在上述弹性橡胶元件30中，该卡圈向上延伸并形成螺母32的反向支承。当内燃发动机怠速时，发动机的振动被传送到从动轮并由此被自动变速器(未标示)传送到其悬架。对于这些具有低振幅的相对高频，减震器44可以被视为几乎是刚性的，这是由于现有的静摩擦力，结果是这些振动最终被应用到支座。然而，这些振动很大程度上可以通过合适的可变弹性特性在支座中被吸收，参照图1所示的曲线进行阐述。图1为机动车辆的车轮悬架中随着从弹性支座的零点或静止位置的挠曲(以mm为单位的挠曲)变化的以N/mm为单位的不同刚度曲线，其中挠曲发生在竖直方向或z方向(关于这点见图2的箭头方向)或径向方向。用于支座的传统弹性元件通过由细线(其在外区域内与虚曲线14重合)标示的曲线10表示。该曲线具有大约600N/mm的相对高的零点刚度，这在驾乘动力学方面是有利的。然而，在根据曲线10的如此低的弹性之下，可以在怠速状态下由自动变速器传送到传动系、传动轴和车轮的发动机的振动被不足地阻尼并因此通过车轮悬架传播到转向节和车身，并将引起有害的NVH现象。相反，通过竖直方向上的柔软弹性行为，如通过说明性曲线12和18所阐述的，能够实现对上述NVH影响的显著阻尼。来源于可对比测试结构的两条曲线12和18可以由大约250N/mm的较低零点刚度(即小于曲线10的零点刚度一半)来区别。然而，整个挠曲范围内，如此低的刚度对于驾乘动力学方面是不利的。根据本专利技术的一个方面，因此，规定了以如下方式配置弹性元件：一方面的曲线10和另一方面的曲线12或18组合成曲线14(虚线)，该曲线14在接近零点直到大约0.15mm(双向上)的挠曲范围内遵循“柔软”曲线12和18，并且在过渡范围内过渡到更刚性的“常规”曲线10，该曲线在双向上大致从0.15mm延伸到0.35mm的挠曲，从而在整个曲线14上形成一个向下凸出的突起16。这结合了两种曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于阻尼NVH影响的机动车辆车轮的车轮悬架，其中所述NVH影响在怠速时通过传动系从自动变速器传递到从动轮并且潜在地通过所述车轮悬架从所述车轮传递到车辆结构，其特征在于，所述车轮悬架具有至少一个弹性元件，所述弹性元件在竖直方向上挠曲(14)的刚度在接近零点的挠曲范围内比在远离零点的挠曲范围内具有更加柔软的刚度特性(16)，其中所述挠曲在所述接近零点的挠曲范围内遵循具有第一零点刚度的第一刚度曲线(12、18)，并且每种情况下，所述刚度在所述远离零点的挠曲范围内过渡到第二刚度曲线(10)，所述刚度曲线(10)大体对应于具有更高的零点刚度的刚度曲线。

【技术特征摘要】
2015.06.12 DE 102015210747.71.一种用于阻尼NVH影响的机动车辆车轮的车轮悬架，其中所述NVH影响在怠速时通过传动系从自动变速器传递到从动轮并且潜在地通过所述车轮悬架从所述车轮传递到车辆结构，其特征在于，所述车轮悬架具有至少一个弹性元件，所述弹性元件在竖直方向上挠曲(14)的刚度在接近零点的挠曲范围内比在远离零点的挠曲范围内具有更加柔软的刚度特性(16)，其中所述挠曲在所述接近零点的挠曲范围内遵循具有第一零点刚度的第一刚度曲线(12、18)，并且每种情况下，所述刚度在所述远离零点的挠曲范围内过渡到第二刚度曲线(10)，所述刚度曲线(10)大体对应于具有更高的零点刚度的刚度曲线。2.根据权利要求1所述的车轮悬架，其特征在于，在所述接近零点的挠曲范围内，所述至少一个弹性元件具有如下刚度，该刚度使在怠速时由所述传动系传递到所述车轮的振动至少部分地由所述至少一个弹性元件共振吸收。3.根据权利要求1或2所述的车轮悬架，其特征在于，所述接近零点的挠曲范围以及所述远离零点的挠曲范围之间的所述过渡被局限为在两个挠曲方向上从零点挠曲的0.1mm到0.2mm的范围内。4.根据权利要求1到3其中一项所述的车轮悬架，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃盖曼·阿提诺瓦，马克·亚历山大·蒙德尔，迈克尔·勒里希，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US