CN100564082C - 装配的轮子导向系统的臂架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种特别用于机动车的车轮悬架的臂架(12)。臂架(12)包括至少两个用于将臂架(12)可回转运动地连接到一个车身结构上及一个轮子导向结构件上的连接点(13，14，15)以及一个使这些连接点相连接的牵杆配置结构。本发明臂架的特征在于，牵杆配置结构由至少两个牵杆装置(17，18，19)组装构成，其中，牵杆装置为具有基本上平面的或敞开的横截面形状的单个成型件。本发明提供了一个用于设计和生产机动车的车桥系统和车轮悬架的任意广泛造型的臂架模块化系统。为了制造各种变型的臂架或新的臂架结构形式相比而言不会造成明显的模具成本。由于模块化结构件的多样化的应用性和简单的造型，这些结构件就可以特别有利的成本被大量的和可预见的工件数地生产制造。

Description

装配的轮子导向系统的臂架

技术领域

本发明涉及一种按装配的轮子导向系统的臂架(Lenker)、例如横臂架，其特别地用于一个机动车的车轮悬架。

背景技术

开头所述类型的臂架可以应用在几乎所有类型的机动车中以及几乎所有类型的机动车的车轮悬架中。这类臂架、例如横臂架，但也可为纵臂架，立体式臂架轴(Raumlenkerachsen)及类似结构的臂架在机动车上具有的任务是，将对应所属的车轮或所属车轮的车轮支架与车身结构相连接，以便对于车轮或车轮支架来说仅仅保留这些结构上设定的自由度。这些自由度大多主要地表现在车轮或车轮支架在垂直方向上的自由运动性，以便能够使由于地面不平导致的车轮运动得以平衡补偿。

在所有大多数情况中，这类轮子导向系统的系统臂架基本上是构造为一件式的，特别是一件式模锻件，一件式铸件或单壳或双壳深拉的板结构件。

但是在今天市场上已有机动车的达到的复杂性和多样性情况下，几乎对于每个机动车类型都需要不同结构类型、结构形状、尺寸、材料和质量的轮子导向系统的臂架。甚至经常地在一种机动车的结构系列内部由于不同的配置水平，不同的机械化，不同的驱动方案，不同的轮距，或者还由于不同的附加设备或装配条件则需要具有同样不同的特性，负荷能力，材料和/或尺寸的轮子导向系统的系统的臂架。

但是这样却导致，轮子导向系统的系统的臂架的制造商或供应商被迫，经常重新地设计构造和生产或提供多种不同的轮子导向系统的臂架。然而在一般主要是单件式轮子导向系统的臂架的现有技术中，这个具有特别的问题是，对于轮子导向系统的臂架的每个单独的结构形式还分别需要不同的模具以便制造相应的轮子导向系统的臂架。因为轮子导向系统的臂架是由高质量及高强度材料制成的相对大表面的但在此还复杂成形的并特别高负荷的构件，故用于制造单件式轮子导向系统的臂架的模具大多都相应地费事并复杂因此不仅昂贵而且易于发生故障。

但是，在机动车构件和系统的结构设计，生产和供应中增高的成本压力和工期压力则迫使人们寻找用于轮子导向系统的臂架的成本低廉的、灵活的解决方案，其中，由于顾客的要求当然同时还必须保持轮子导向系统的臂架的所要求的高质量或甚至还必须被提高。

发明内容

根据这个技术背景，本发明的任务是，提供轮子导向系统的臂架，借助它可以克服上述的缺陷。同时，该臂架应是可以特别简便与成本低廉地制造的并且没有为了生产轮子导向系统的臂架的现有技术中一般特别高的工具成本。此外，该轮子导向系统的臂架还应该能够以相对较小的构件数被合理地以及具有高成本效益地制造，同时，应能实现在技术规范、样件和产品之间尽可能短的时间间隔。

上述任务的技术解决方案在于一种用于机动车的车轮悬架的臂架，该臂架包括至少两个用于将臂架可回转运动地连接到车身结构上及轮子导向结构件上的连接点，以及将至少两个连接点相连接的牵杆配置结构，其中，该牵杆配置结构是由至少两个牵杆装置组合构成的，所述牵杆装置为具有基本上平面的或敞开的横截面形状的单独成型件，所述牵杆装置可以在一个调节范围内以可无级选择的相对位置或相对夹角相互连接。

本发明臂架包括首先公知的至少两个连接点，其用于将臂架一方面可运动地连接到一个机动车的车身结构上以及另一方面连接到一个轮子导向结构件上。在轮子导向结构件可以是例如一个转向节，一个轮子支架或一个弹簧腿。同样以首先公知的方式该臂架包括一个牵杆配置结构。该牵杆结构应用于将臂架的至少两个连接点相连接。

本发明臂架的特征在于，该牵杆配置结构由至少两个牵杆装置组合构成。在此，该牵杆装置被设置为具有基本上平面的或敞开的横截面形状的单独成型件。

换句话说，这个意味着，该臂架没有一件式的牵杆配置结构，而是该臂架的牵杆结构由至少两个单独的牵杆装置组合构成，其中，该牵杆装置呈现为几何结构相对简单的成型件的结构形式。因此，该牵杆装置或成型件就可以相互分开地借助相对简单的，标准化的并因此成本低廉的模具被制造。但是本发明还特别具有的决定性优点，这些以单独成型件的结构形式设置的牵杆装置不用实质性地改变该成型件或牵杆装置以及不用实质性地改变用于牵杆装置的生产模具就能够被应用于制造许多种不同的臂架。

由此借助本发明就例如能实现，生产制造具有不同几何结构，具有不同尺寸或具有不同轮距的横臂架，同时不用每次改变该横臂架所包括的牵杆装置。为了由未被改变的单个构件生产制造这类不同的横臂架，该臂架的成型件或牵杆装置被以相应不同的配置结构或以不同的相对位置关系相互连接。

在这个相互关系中有利的是，正如按照本发明的特别优选的实施例所设置的这个那样，该牵杆装置可以以至少两个不同的相对位置或相对夹角相互连接。以此方式就可以在应用这类牵杆装置情况下生产制造已经具有至少两个不同几何结构或至少两个不同尺寸的臂架。在这种包括多于两个牵杆装置的臂架情况下，且该牵杆装置分别可以以至少两个不同相对位置或相对夹角相互连接，故以相应方式可由此生产制造的方案数目也提高了。

按照本发明的另外的特别优选的实施例，该牵杆装置可以在一个调节范围内以多个不同的相对位置或相对夹角相互连接。以此方式就可借助这相同的牵杆装置生产制造更多数量的臂架变型，而且也无需改变作为生产制造牵杆装置基础的模具。依此例如还可能的是，生产制造可以调至不同尺寸、例如一个机动车结构系列的不同类型的不同轮距的臂架结构类型。

在一个变化范围内原则上说可以生产制造任意大数量的轮子导向系统的臂架变型，如本发明的另外优选的实施例所规定的这个那样，如果该牵杆装置可以在一个调节范围内以无级可选择的相对位置或相对夹角地相互连接。以此方式还可以借助该臂架的牵杆装置的相对位置的相应改变实现例如该轴几何结构(Achsgeometrie)或轮距的一个精细调节。

在此有利的方式是，也正如本发明的另一个优选实施例所规定的这个那样，该臂架具有一个带多个以弹簧或以弹性卡锁的卡锁级的卡锁装置。通过该卡锁装置就可以使牵杆装置相互在预先确定的间距上配置定位，然后实现该牵杆装置相互的最终连接。这样的卡锁装置使牵杆装置的装配变得容易并导致在一个臂架结构方案内牵杆装置的设定相对位置的良好的可再现性。

目前对于本发明而言，最后单个牵杆装置的连接并因此臂架的几何结构构造形式和尺寸的最终确定是以什么方式实现的则不是重要的，只要该连接对于在臂架的运行中出现的负载是胜任的。因此，单个牵杆装置的相互连接就可以特别地传力接合、形状配合连接或材料连接的方式相互实现。

但是按照本发明的一个优选实施例，该牵杆装置可拆卸连接。这个方案不仅有利于牵杆装置的相对位置的事后调节、例如为了轮距或轴几何结构的改变，而且还有利于臂架的维修或由于损坏或磨损导致的单个臂架构件或牵杆装置的更换。

按照本发明的另一优选实施例，一个臂架的牵杆装置是相互材料连接的。牵杆装置的材料连接、特别是焊接应该有利地应用在，不考虑臂架的几何结构或尺寸的事后改变的情况，这个例如是在一个确定的臂架结构类型的系列产品用于一个确定机动车的情况。

按照本发明的另一个同样优选的实施方案，牵杆装置没有附加材料地被相互压制到一起。这种类型的牵杆装置的连接是特别有利的，因为此时既不会出现使结构元件如在焊接时有损害危险的热负荷，也不必制造相对费事的螺纹连接或铆钉连接。而在本发明的这个实施方案中，牵杆装置的连接例如是通过所谓的刺(Toxen)实现的，其中，这些要被连接的板件借助一个特殊的模具通过点形齿化的变形被以类似铆接地但在此不用附加材料地相互连接。同样好的是，这个无有附加材料地压制也可以例如以公知的卷边或夹紧结构的形式实现。

至此对于本发明而言并非实质性意义的是，在牵杆装置的最终连接被制造以前，牵杆装置的相互间的定位是以什么方式实现的。由此，作为例子可以想到，使牵杆装置借助一个装置相互地定位并且使牵杆装置在这样被固定的位置上然后例如材料连接或形状配合连接。

但是按照本发明的一个优选的实施例，臂架的至少两个牵杆装置是可以滑块式或伸缩方式相互移动的。这个结构方案一方面，在牵杆装置被最终地相互连接以前，使这些牵杆装置的预先装配和预先固定变得容易。另一方面，也能使牵杆装置以可以想到的最简单方式相互置于不同的相对位置上，因此就能够以简单的方式生产制造具有不同几何结构或不同尺寸的臂架。此外，构成牵杆装置的成型件的滑块形式或伸缩式相互可移动的结构方案还提高了这样构成的牵杆或牵杆配置结构的抗弯强度及抗扭强度以抗折断强度(Knickfestigkeit)。

按照本发明另一实施例，臂架的至少两个牵杆装置是可以沿着一个圆弧以滑块形式或伸缩形式相互移动的。这个结构方案除了已经提及的滑块式或伸缩式结构方案的优点以外还具有另外的优点是，以此方式还可以实现弧形的臂架几何结构和一个臂架的更复杂的调节性能。

按照本发明另一优选的实施例，至少两个牵杆装置是借助内外卡接的压入领口(Einpresskragen)相互连接的。这个类型的牵杆装置的连接是当此处必需的压入领口或压入开口通过深拉工艺可以被特别简单地制造时为特别有利的，并且有利地以此方式能实现一个既是极牢固的、又是特别可简单制造的以及因此还是夹角可调节的牵杆装置的连接。

按照本发明的另一优选的实施例，至少两个牵杆装置是借助至少一个另外的牵杆装置可相互连接的。以此方式就可以实现并生产制造多种多样结构形式的臂架、而且特别是三角横导向臂架及类似结构。

附图说明

下面借助只表明实施例的附图详细阐述本发明。其中表明：

图1是本发明臂架的第一实施例的两个牵杆装置的示意图；

图2是通过图1的牵杆装置的横截面示意图；

图3是通过本发明的臂架的另一实施例牵杆装置的横截面示意图；

图4是通过本发明的臂架的第三实施例牵杆装置的横截面示意图；

图5是本发明的臂架的第四实施例的两个牵杆装置对应于图1的示意图；

图6是本发明的一个三角臂架的实施例的示意图；

图7是通过图6的臂架的A-A横截面的放大示意图；和

图8是通过图6臂架的B-B横截面的对应于图7的示意图。

具体实施方式

图1以示意图表明了一个具有本发明特征的臂架的两个成型件1，2或牵杆装置1，2。其中，这两个成型件1，2借助长形孔3和螺栓4相互连接，如通过图1的成型件1，2描述在图2中的横截面图所表明的那样。由此成型件1，2构成了一个此处只部分方式示出的轮子导向系统的臂架、例如一个杆臂架或也可一个三角形-横臂架的牵杆结构的一部分。

人们看出，本发明臂架的成型件1，2与现有技术的差别在于通过弯边或深拉可相对简单制造的成型件1，2的形式。在成型件1中的孔5应用于将该臂架例如借助球窝关节或弹性体关节连接到一个车身结构上或一个轮子导向结构件上，例如一个转向节、一个轮子支架或一个弹簧腿上。

从图1已经看出，一个按照本发明结构设置的轮子导向系统的臂架可以适应于不同的要求，例如可以应用于一个机动车-结构系列内的不同机动车型的不同轮距。其中，一个按照图1和2结构设置的轮子导向系统的臂架具有另外的优点是，该臂架原则上还可以在机动车的运行状态中被补充地调节，例如为了适配该轴几何结构。

图3示出了通过按照本发明设置的臂架的另一实施方案的牵杆装置或成型件6，7的横截面图。对于这个臂架，当制造该臂架的时候借助一个铆钉连接件8实现在成型件6，7之间一次性不可拆的连接。但是也可以在这种相同的牵杆装置或成型件6，7的情况下制造具有不同尺寸或具有不同造型的各式各样的臂架，方式是用于铆钉8或其他的铆钉的孔可相应不同地被定位。

在图4中描述了通过本发明的臂架的另一实施例的牵杆装置或成型件9，10的横截面图。人们看出，成型件9是被弯边，以致于它构成一个棱柱形导引结构，成型件10可以滑块式或伸缩形式地被推入到导引结构中。这样一方面在制造该臂架时于成型件9，10的最终连接之前使这两个成型件9，10的预先装配变得容易，并且另一方面提高了这样构成的臂架的牵杆或牵杆结构的抗弯强度和抗扭强度以及抗折断强度。

其中，按照图4的成型件9，10可以例如通过夹紧结构或卷边相互连接，正如从图5的描述可看出的这点那样。人们看出，在将成型件10推入到由成型件9构成的棱柱形导引结构中之后并且使成型件10在成型件9中通过挤压该棱柱形导引结构在11处的边缘最终定位之后，就在两个成型件9，10之间产生一个不可拆的连接。

图6表明了本发明臂架12的另一实施例。其中涉及一个用于机动车的三角形横臂架12，该臂架总共具有三个连接点13，14，15。在这些连接点中，两个连接点13，14例如应用于接纳橡胶-金属-轴承以将该横导向臂架12连接到一个车身结构上，同时该第三连接点15应用于例如接纳一个与轮子支架可连接的球窝关节，其销栓或球窝可以在15处例如被压入或被焊入。

可以明显地看出，按照图6的臂架12是可以完全模块化结构构造的，其中按照图6的臂架12的单个的结构件可以特别地出自一个大规模的基于本发明的模块化标准构件，其组成部分就能毫无问题地实现具有任意实际造型、结构和尺寸的臂架的设计及生产。其中，按照图6的臂架12包括一个首先由两个牵杆16，17构成的牵杆结构，这两个牵杆16，17在所描述的实施例中夹有一个45度的角。

而且此处该牵杆16再由两个牵杆装置或成型件18，19组装构成，其类似在图3中所述那样，是通过铆钉20，21相互连接的。这理所当然地与图3的结构一样表示，这个通过两个成型件18，19的铆接构成的牵杆16可以首先一次地在不用改变它们基本构件的同时被构造为具有不同的长度，方式是仅仅将用于铆钉20，21的孔被相应地定位即可。

由两个成型件18，19组装构成的牵杆16与另外的牵杆17首先借助内外卡接的压入领口22，23一次性连接，如沿图6中线A-A剖取的并在图7的放大表示的截面图中描述的那样。从图6和7的总合看出，这些在两个牵杆16，17上成形的压入领口22，23是以什么方式相互内外卡接的并且因此相互构成两个牵杆16，17的极牢固的、但还首先可夹角调节的连接。

使两个借助压入领口22，23相互连接的牵杆16，17以在两个牵杆16，17之间的夹角固定的任务则由该臂架的另外的出自臂架-模块化标准构件的结构件24所承担。这个稳定结构件24例如又通过铆钉25，26与两个牵杆16，17相连接并且因此导致这两个牵杆16，17的一个夹角适合的固定和稳定。为了附加地加强臂架的刚性，通过压入领口22，23构成的两个牵杆16，17的连接例如可以另外通过对两个内外卡接的压入领口22，23的压制变形或焊接被持久地固定。

这个在图7中另外可看出的环形构件27对应于两个臂架牵杆16，17的间距用作两个臂架牵杆16，17之间的间距保持器，所述间距由两个牵杆16，17之间的，另外的稳定性结构件24所要求。

因此变得清楚的结果是，本发明能实现，设计出实用的任意多样化的臂架以特别用于机动车的车桥系统和车轮悬架并且可纳入生产制造，同时无需为了制造一个另外变型相应产生的显著的模具成本。由于这种模块化的结构件在生产不同臂架中的多样化应用性以及由于臂架结构件的相对简单的结构造型并因此造成了较小的废料产生以及由于与的相关联的比较简单的模具都使得这些结构件可以以特别有利的成本并以最大可预见的工件数被生产制造。

以此方式就可以只用少数个基本元件实现具有更灵活几何结构造型的最大可能多样化变型的臂架。

因此本发明为改进车轮悬架及车桥系统领域中的生产率做出了一个完全实质性的贡献。同时借助本发明还可以对顾客的要求做出更迅速，更简捷和更灵活地反应。

附图标记列表

1，2-成型件，3-长形孔，4-螺栓，5-孔，6，7-成型件，8-铆钉，9，10-成型件，11-压凹，12-臂架，13，14，15-连接点，16，17-牵杆，18，19-成型件，20，21-铆钉，22，23-压入领口，24-结构件，25，26-铆钉，27-结构件。

Claims (9)

1.用于机动车的车轮悬架的臂架(12)，该臂架(12)包括至少两个用于将臂架(12)可回转运动地连接到车身结构上及轮子导向结构件上的连接点(13，14，15)，以及将至少两个连接点(13，14，15)相连接的牵杆配置结构，其中，该牵杆配置结构是由至少两个牵杆装置(1，2；17，18，19)组合构成的，所述牵杆装置为具有基本上平面的或敞开的横截面形状的单独成型件(1，2；17，18，19)，其特征在于，所述牵杆装置(1，2；17，18，19)能够在一个调节范围内以可无级选择的相对位置或相对夹角相互连接。

2.按权利要求1的臂架，其特征在于，设置一个具有多个以弹簧或以弹性可锁入的卡锁级的卡锁装置以用于将牵杆装置(1，2；17，18，19)预先固定在设定的相对位置上。

3.按权利要求1或2的臂架，其特征在于，牵杆装置(1，2；17，18，19)可拆卸连接。

4.按权利要求1或2的臂架，其特征在于，牵杆装置(1，2；17，18，19)相互焊接。

5.按权利要求1或2的臂架，其特征在于，牵杆装置(1，2；17，18，19)不用附加材料地被相互压制到一起。

6.按权利要求1或2的臂架，其特征在于，至少两个牵杆装置(1，2；17，18，19)可以滑块形式或伸缩形式相互移动。

7.按权利要求1或2的臂架，其特征在于，至少两个牵杆装置(1，2；17，18，19)是可沿着一个圆弧以滑块形式或伸缩形式相互移动的。

8.按权利要求1或2的臂架，其特征在于，至少两个牵杆装置(1，2；17，18，19)借助内外卡接的压入领口(22，23)相互连接。

9.按权利要求1或2的臂架，其特征在于，至少两个牵杆装置(1，2；17，18，19)能够借助至少一个另外的牵杆装置(24)相互连接。

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