CN102245410B - 机动车辆上的横向连杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有主体(2)的横向连杆(1)，所述横向连杆具有用于枢转地附着到车辆车架元件的至少一个第一固定区域(3)以及用于枢转地附着到轮毂架的至少一个另一固定区域(6)，主体(2)具有至少一个车轮翼(8)。为了在车轮撞到例如路边石的情况下很大程度地避免将横向连杆连接到轮毂架的轴颈连接件的破坏，提出提供一种过渡区域(19)，该过渡区域(19)布置在车轮翼(8)和所述另一固定区域(6)之间，所述过渡区域(19)以形成沿着车轮翼(8)的纵向(Y)作用的变形区域(21)的方式被实现。

Description

机动车辆上的横向连杆

技术领域

本发明涉及一种具有主体的横向连杆(transverse link)，所述横向连杆具有用于枢转地附着到车辆车架元件的至少一个第一固定区域以及用于枢转地附着到轮毂架(hub carrier)的至少一个另一固定区域，所述主体具有至少一个车轮翼(wheel limb)。

背景技术

EP1167092B1已经公开了一种用于机动车辆车轮的车轮悬架的横向连杆，所述连杆包括具有三个固定区域的一体式铸件。两个固定区域用于将横向连杆固定在底盘上。第三个固定区域用于枢转地附着到车轮的轴承总成。此外，为了考虑到车辆安全性而实施横向连杆，EP1167092B1提出至少一个孔或者三个孔应该被设置在平坦区域中。材料厚度增加的斜面设置在其中一个孔中。为了实现以限定的方式变形的横向连杆，其中一个孔呈哑铃形状。所述孔布置在斜面与用于枢转地附着到车轮的轴承总成的所述固定区域之间。第二哑铃形状的孔以使得朝着用于固定在底盘上的第一固定区域逐渐尖细的方式被实现。因此，在EP1167092B1中的横向连杆意在吸收冲击能量并且意在通过其变形来保护其它难以接近的(difficult-to-access)组件免受冲击能量。

德国公开的申请2845345涉及一种用于机动车辆的前轮悬架。在碰撞的情况下，枢转地附着在舱壁(bulkhead)的区域内的纵向连杆能够对舱壁造成相当大的损坏乃至穿透乘客室，结果可能导致乘客被悬架组件所伤。为了避免这种情况发生，德国公开的申请2845345建议提供一种能够在压力下以预定变形特性变形的元件作为纵向连杆。为此，例如，弯管(offset)、切口、细长部(neck)、剪切接头或者摩擦接头能够被设置在纵向连杆上以限制其抗压强度。

DE10338625A1公开了一种横向或者斜向连杆，所述连杆为车辆的车轮提供铰接式支撑，沿着车身行驶的方向至少大约一个接一个地位于所述连杆上的在两个铰接点之间延伸的至少一个铰接臂具有弯曲的设计。在两个铰接点之间的距离的至少三分之二的距离上，连杆具有弯曲部分(curved section)。所述弯曲部分与连接弯曲部分的两端点的虚线之间的最大距离是连接线长度的至少20％。这意在给出这样一种车轮悬架，在碰撞时，该车轮悬架在不形成障碍的情况下通过吸收冲击能量来促进碰撞过程。

DE102006053030A1也是从障碍形成的问题着手，据报道，车辆乘员在这样的事故(例如，正面碰撞)中的安全风险高，即，车辆上的传动装置总成将形成障碍并因此防止车辆在传动装置总成的区域内的前部分的吸能挤压(crumpling)。在这种情况下，刚性的传动装置组件和连杆附件使得仅具有小的变形能力并且经常挤压乘客室的舱壁的障碍形成为一个单元。结果，太少的冲击能量被消散，而且，传动装置总成被挤压到乘客室的脚部空间(footwell)，这样会增加受伤的风险，特别是在这个区域中。为了实现能够以吸能的方式被压缩的横向或者斜向连杆(特别是在超过预限定的力时)，DE102006053030A1提出第一连杆臂应该具有沿着行驶方向位于前面的变形部分以及沿着行驶方向位于变形部分的后面的更加刚性的部分，其目的在于当沿着车辆的纵向存在正面碰撞时，第一连杆臂应该主要在其变形部分以吸能的方式变形。这里，第一连杆臂基本上沿着车辆的纵向定位，并且将用于附着横向或者斜向连杆的前铰接点和后铰接点连接到底盘，其目的在于特别是在与路边石发生碰撞或者正面碰撞的情况下具有变形能力。

能够以三个固定区域(三点连杆)来实现横向连杆：第一固定区域和第二固定区域被连接到车辆车架元件，另一固定区域，即第三固定区域经由轴颈连接件被连接到轮毂架。据观察，如果车辆车轮以一定的速度无论是成一定角度还是迎面地撞击到突起物体(例如，台阶状的突起物体，以路边石为例)，轴颈连接件都可能被破坏。在这种情况下，车辆的驾驶者有这样的印象，即，轴颈连接件在碰撞之前被破坏或者被损坏，这样引发事故。但是，由于轴颈连接件或者轴颈很可能在碰撞之前实际上已经被破坏，所以不可能消除这种印象。但是，另一方面，车轮和作为示例给出的路边石之间的碰撞也有可能导致轴颈连接件或者轴颈被破坏。

发明内容

从上述问题着手，本发明的根本目的在于，当车轮成一定角度和/或迎面和/或对角地碰撞或者打击路面上的台阶状突起物体时通过简单的方法以轴颈连接件的破坏被很大程度地避免的方式改进在开始时所阐述的类型的横向连杆。

根据本发明，通过提供一种具有主体的横向连杆来实现该目的，所述横向连杆具有用于枢转地附着到车辆车架元件的至少一个第一固定区域以及用于枢转地附着到轮毂架的至少一个另一固定区域，主体具有至少一个车轮翼，所述横向连杆包括：过渡区域，布置在车轮翼和所述另一固定区域之间，所述过渡区域以形成沿着车轮翼的纵向作用的变形区域的方式实现，从车轮翼到另一固定区域的过渡区域设置在所述横向连杆上，所述过渡区域以形成沿着车轮翼的纵向作用的变形区域的方式被实现。

本发明基于尤其是由诸如铝的轻金属制造依常规实现的横向连杆的实现，例如存在三个固定区域，所述固定区域在未安装的状态下基本上布置在同一平面内。所述横向连杆通过其第一固定区域和第二固定区域被枢转地附着到车辆车架元件(例如，副车架)，并通过其另一固定区域，即第三固定区域经由(例如)轴颈连接件被枢转地附着到轮毂架。该已知的实施例主要用于确保以节省重量(轻金属)为目的来实现整个横向连杆，并实现力沿着直线从轮毂架传递到用作示例的副车架。

相反，本发明提供这样一种横向连杆，优选地，该横向连杆以这样的方式在其车轮翼处或者过渡区域中选择性地实现或者削弱，所述方式为，当车轮撞击、碰撞或者打击例如路边石时，尤其是过渡区域优选地以驼峰的方式变形。首先，由于尤其是过渡区域沿着车轮翼的纵向偏转或者以预定的方式变形，并且通过以这样的方式吸收相当大比例的变形能量来减少冲击能量，所以这避免了横向连杆和轮毂架之间的轴颈连接件的破坏或者横向连杆与轮毂架的分离。

优选实施的横向连杆的另一优点可被认为是也能够通过吸收相当大比例的变形能量由此减少冲击能量来避免副车架(以示例的方式被提及)的破坏，该横向连杆的过渡区域被布置在车轮翼和另一固定区域，即第三固定区域之间。

在优选实施例中，当在截面中观看时，过渡区域朝着另一固定区域，即第三固定区域的方向从朝着车轮翼定位的所述区域的侧部平滑持续地逐渐尖细成极限截面。

在适宜的实施例中，横向连杆或其主体被一体地实现为三点连杆(三个固定区域)，主体具有围绕平坦的基座的突起的骨架肋板，这样，当在截面中观看时主体具有H轮廓，H轮廓的突起的骨架肋板延续到过渡区域中，并且朝着另一固定区域，即第三固定区域的方向逐渐尖细成极限截面。如果过渡区域是平坦的，至少过渡区域的一部分是平坦的，并且围绕基座的突起的骨架肋板在所述过渡区域内至少在一侧但是优选地在两侧(即，在基座之上和之下)相对于基座逐渐尖细，则是有利的。

优选地，以这样的方式来确定极限截面的尺寸，即，横向连杆在很大程度上没有碰撞的运行状况下仍然具有所需要的运行特性，并且过渡区域仅在超过极限负载时变形。

为了实现过渡区域的选择性的优选为驼峰状的变形，优选地，过渡区域被实现为弯曲轮廓，使得过渡区域的第一骨架肋板(与车轮翼邻接的所述骨架肋板)偏离基座的平面，过渡区域的与第一骨架肋板邻接的第二骨架肋板被定向成返回基座的平面的方向。在优选实施例中，过渡区域的第一骨架肋板(与车轮翼邻接的所述骨架肋板)及其第二骨架肋板(与第一骨架肋板邻接)以驼峰(即，在一定程度上呈V形)的方式被实现，过渡区域的在两个相反朝向的骨架肋板之间的顶部是圆的。利用该适宜的实施例，实现了过渡区域的预定的变形特性，这以当超过极限负载时过渡区域沿着车轮翼的纵向变形的方式被优选地实现。

在更加适宜的实施例中，过渡区域在其第一骨架肋板的区域中成圆锥形地逐渐尖细成极限截面，在达到极限截面之后，过渡区域延续该截面，然后，该截面朝着第三固定区域的方向保持不变。因此，优选地，在实现为弯曲的或者优选地实现为驼峰状的形式的过渡区域的第一骨架肋板的区域中已经达到过渡区域的极限截面。一旦过渡区域已经达到其极限截面，就可以使过渡区域朝着另一固定区域，即第三固定区域的方向延续为中空体，或者优选为实心体。在优选实施例中，过渡区域的朝着另一固定区域，即第三固定区域的方向延续的部分被制成平坦的。

在优选实施例中，所述过渡区域能够以这样的方式被实现，所述方式为，当横向连杆被安装在车辆上时，所述区域的顶部沿着地面或向上的方向被定位，从而允许另一固定区域，即第三固定区域通过轴颈连接件从上面或者下面连接到轮毂架。

此外，优选地，所述过渡区域能够以这样的方式被实现，所述方式为，另一固定区域，即第三固定区域的中心线被布置成与车轮翼的中心线成一定角度，这两条中心线之间的所述角度优选为锐角(＜90°)。

在优选实施例中，横向连杆由轻金属制成，例如由铝制成，并且在平面图内具有基本上呈L形的构造。

附图说明

在图1中以平面图的形式示出了根据现有技术的横向连杆。本发明的其它优选实施例在权利要求和附图的以下描述中公开，附图中：

图2显示了第一实施例的横向连杆的细节，

图3显示了穿过图2中所示的横向连杆的截面，

图4以平面图的形式显示了第二实施例中的横向连杆，

图5以侧视图的形式显示了来自图4的横向连杆，

图6以侧视图的形式显示了来自图4的具有轴颈的横向连杆的细节，

图7显示了处于安装位置的来自图4的横向连杆。

参考符号列表：

1 横向连杆

2 主体

3 第一固定区域

4 第二固定区域

6 第三固定区域

7 车架翼

8 车轮翼

9 轴颈

11 轴承元件

12 插孔

13 轴颈

14 基座

16 突起的骨架肋板(raised web)

17 H轮廓

18 孔

19 过渡区域

21 变形区域

22 19的第一骨架肋板

23 19的第二骨架肋板

24 22与23之间的顶部

26 过渡区域的部分

X 6的中心线

X1 8的中心线

Y 8的纵向

具体实施方式

在各个附图中，相同的部分始终设有相同的参考符号，为此，所述部分通常也仅描述一次。

图1显示了根据现有技术的横向连杆1。横向连杆1具有主体2，横向连杆1具有用于枢转地附着到车辆车架元件(未显示，例如，副车架)的第一固定区域3和第二固定区域4。横向连杆1还具有用于枢转地附着到轮毂架(未显示)的另一固定区域，即第三固定区域6。具有车架翼7和车轮翼8的主体2基本上呈L形。第一固定区域3和第二固定区域4被布置在车架翼7上。第一固定区域3以例如套筒的方式被实现，第二固定区域4被实现为例如被轴承元件11(见图4)围绕的轴颈9。

第三固定区域6被布置在车轮翼8上并形成用于轴颈13(见图4)的插孔12。借助于轴颈13，横向连杆1枢转地附着到轮毂架。

主体2还具有基座14，基座14被突起的骨架肋板16围绕，这样，当在截面(见图3，截面A-A)中观看时，主体2具有H轮廓17。

在图1中示出的未安装位置中，三个固定区域3、4和6基本上布置在主体2的平面中。而且，例如，如图所示，主体2可在其基座14中具有孔18。

从图1中进一步可见，基座14和围绕基座14的突起的骨架肋板16延伸直到各个固定区域3、4和6，因此，在安装位置中，横向连杆1允许力沿着直线从轮毂架传递到车辆车架元件。

图2显示了根据本发明的第一实施例实施的横向连杆1，在图2中以放大的比例仅示出了车轮翼8的细节。如果主体2在其车轮翼8上具有布置在车轮翼8与第三固定区域6之间的过渡区域19，则是有利的。过渡区域19与主体2一体地制造。

在优选的实施例中，过渡区域19以形成沿着车轮翼8的纵向Y作用的变形区域21的方式实现。

在图2中所示的说明性实施例中，通过以使得突起的骨架肋板16朝着第三固定区域6的方向逐渐尖细成极限(limiting)截面的方式实现突起的骨架肋板16来形成变形区域21。在图2中所示的说明性实施例中，基座14的材料的厚度形成极限截面，基座14可以相对于过渡区域19内材料的原始厚度稍微加厚，如果横向连杆1的使用特性在正常运行状况下(即，在很大程度上没有碰撞的运行状况下)仍然是符合要求的，则该实施例是可行的。

如图3中所示，优选地，在基座14的一侧或者两侧上(即，在附图所在的平面中位于基座14之上和/或之下)，突起的骨架肋板16在过渡区域19中均匀地逐渐尖细成原始的骨架肋板高度的一部分，正如示出的截面A-A和B-B意在显示的一样。截面A-A显示了原始的骨架肋板高度，而截面B-B显示了在过渡区域19内减小了的骨架肋板高度。相对于原始的骨架肋板高度，过渡区域19具有平滑(without steps)地减小到大约70％的骨架肋板高度，当然，虽然仅通过示例的方式提及该附图，但是该附图并不意在成为限制。这里，基座14的材料的厚度保持不变。过渡区域19的部分26朝着第三固定区域6的方向以相同的极限截面延续过渡区域19，这在图3中示出的截面图中相应地示出。当在根据图3的截面中观看时，过渡区域19在一定程度上被实现为包含数量减少的材料的截面或者凹入。

在图2和图3中所示的优选实施例中，提供的横向连杆1在其过渡区域19中或者在变形区域21中具有预定选择性的变形特性。如果附着到轮毂架的车轮迎面地和/或成一定角度地碰撞或者撞击，或者对角地打击台阶状的突起物体例如路边石，则过渡区域19将沿着车轮翼8的纵向Y变形，因此过渡区域19将相当大比例的冲击能量转换成变形能量。这确保轮毂架与横向连杆1之间的轴颈连接件不被破坏。此外，可以以这样的方式使大部分冲击能量远离车辆车架元件，因此，利用优选实施的横向连杆1在一定程度上实现了双重功能。另一方面，到轮毂架的轴颈连接件，另一方面，横向连杆的到车辆车架元件的枢转附件被保护免受冲击能量，所述冲击能量全部并且沿着直线(现有技术，图1)被预先传递。这是因为，利用根据本发明的适宜实施例的过渡区域19，通过在此吸收的一定量的变形能量来减少冲击能量。

在图4中示出了横向连杆1的另一优选实施例，具体地讲，所述连杆具有过渡区域19。这里，过渡区域19优选地以弯曲或者驼峰状的轮廓实现，因此，形成沿着纵向Y作用的变形区域21。

过渡区域19具有第一骨架肋板22(图5)，第一骨架肋板22与第二骨架肋板23一体地邻接。优选为圆形的顶部24布置在两个骨架肋板22和23之间。在侧视图(图5)中，过渡区域19在一定程度上具有V形轮廓，第一骨架肋板22转向到基座14所在的平面外，邻接的第二骨架肋板23沿着相反的方向返回基座14所在的平面的方向。在图5中，横向连杆1被显示为处于未安装状态，为此，过渡区域19的V形轮廓的顶部24在附图所在的平面内朝上。相比之下，在图7中，显示了横向连杆1的安装位置，其中，过渡区域19的顶部24朝向地面。在图5中所示的说明性实施例中，两个相对定向的骨架肋板22和23以相同的角度倾斜，虽然其目的仅是示例，不构成限制。

从图4和图5中进一步可见，过渡区域19朝着第三固定区域6的方向从车轮翼8逐渐尖细成极限截面。在此有利的是，优选地，过渡区域19在其第一骨架肋板22的区域中已经平滑地逐渐尖细成极限截面，并且朝着第三固定区域6的方向延续所述截面。

如在根据图4的说明性实施例中所示，第一骨架肋板22和第二骨架肋板23能够以不同的角度倾斜，也就是说，第二骨架肋板23优选地以比第一骨架肋板22的角度小的角度倾斜，也可通过图6中的示例可见。

围绕基座14的突起的骨架肋板16延续到过渡区域19中，但是朝着第三固定区域6的方向逐渐尖细。而且，当在图4中的附图所在的平面中观看时，过渡区域19还可以以使得沿着所述过渡区域的横向朝着第三固定区域6的方向逐渐尖细的方式实现。在第一骨架肋板22的区域中，逐渐尖细的突起的骨架肋板16突出到基座14之上，且进一步延续过渡区域的平坦部分26，在基座14朝着第三固定区域6向前行进的过程中在顶部24的区域中形成平坦部分26。过渡区域的部分26能够被设计成中空体，或者，优选地，能够由固体材料形成。

具有骨架肋板22和23的过渡区域19以及过渡区域的所述部分26被优选地实现，并且优选地以第三固定区域6的中心线X被布置成与车轮翼8的中心线X1成一定角度的方式被连接到第三固定区域6。如图6中的示例所示，优选地，角度α被实现为锐角(＜90°)，角度α形成在两条中心线X和X1之间。

横向连杆1的安装位置如图7中所示。在安装位置中，以已知方式容纳在第三固定区域6中的轴颈13从下面与轮毂架的对应插孔接合。

当然，虽然对制造方法没有限制，但是根据与图2至图7相关的说明性实施例的横向连杆1的主体2由轻金属，优选地由铝(例如)以铸造工艺为例一体地制成。

根据与图4至图7相关的说明性实施例的横向连杆提供了在其过渡区域19中具有预定选择性的变形特性的横向连杆1，过渡区域19优选地呈驼峰状。如果附着到轮毂架的车轮例如迎面地或者成一定角度地碰撞或者撞击，或者对角地打击路面上的突起物体(以路边石为例)，则驼峰状的过渡区域19将沿着车轮翼8的纵向Y变形，从而过渡区域19将相当大比例的冲击能量转换成变形能量。在这个过程中，两个骨架肋板22和23将在一定程度上折叠起来，并且整个过渡区域19将沿着车轮翼8的纵向Y变形。通过这种优选地设计的横向连杆还可设想使整个变形区域21乃至其部分(例如，19、22、23或者26)弯折，以吸收相当大比例的冲击能量并将其转换成变形能量。这确保轮毂架与横向连杆1之间的轴颈连接件不被破坏。而且，以这种方式可以使大部分的冲击能量远离车辆车架元件，因此，利用优选实施的横向连杆1在一定程度上实现了双重功能。另一方面，到轮毂架的轴颈连接件，另一方面，横向连杆的到车辆车架元件(例如，到副车架)的枢转附件被保护免受冲击能量，所述冲击能量全部并且沿着直线(现有技术，图1)被预先传递。这是因为，利用根据本发明的适宜实施例的过渡区域19，通过在此吸收的一定量的变形能量来减少冲击能量。

在图2至图7中所示的说明性实施例中，描述了具有三个固定区域3、4和6的横向连杆1。当然，并不是为了将本发明限于该优选的说明性实施例。相反，本发明还意在包括能够至少经由固定区域被连接到轮毂架的横向连杆或者连杆元件。

Claims (11)

1.一种具有主体的横向连杆，所述横向连杆具有用于枢转地附着到车辆车架元件的至少一个第一固定区域以及用于枢转地附着到轮毂架的至少一个另一固定区域，主体具有至少一个车轮翼，所述横向连杆包括：

过渡区域，布置在车轮翼和所述另一固定区域之间，所述过渡区域形成沿着车轮翼的纵向作用的变形区域。

2.如权利要求1所述的横向连杆，其中，所述过渡区域朝着所述另一固定区域的方向从朝着车轮翼定位的所述过渡区域的侧部平滑持续地逐渐尖细成极限截面。

3.如权利要求1或2所述的横向连杆，其中，所述主体具有围绕平坦的基座的突起的骨架肋板，这样，当在截面中观看时主体具有H轮廓，突起的骨架肋板延续到过渡区域中并且朝着所述另一固定区域的方向逐渐尖细成极限截面。

4.如权利要求1或2所述的横向连杆，其中，所述过渡区域被实现为弯曲轮廓，所述过渡区域具有第一骨架肋板以及与第一骨架肋板邻接的第二骨架肋板，在第一骨架肋板和第二骨架肋板之间布置顶部。

5.如权利要求4所述的横向连杆，其中，所述过渡区域的第一骨架肋板偏离基座所在的平面，所述过渡区域的邻接的第二骨架肋板返回基座所在的平面的方向。

6.如权利要求4所述的横向连杆，其中，所述过渡区域具有V形设计，第一骨架肋板和第二骨架肋板沿着相反的方向定位。

7.如权利要求4所述的横向连杆，其中，所述过渡区域在其第一骨架肋板的区域中逐渐尖细成极限截面，在达到所述极限截面之后，所述过渡区域朝着所述另一固定区域的方向延续该截面。

8.如权利要求4所述的横向连杆，其中，所述过渡区域以所述另一固定区域的中心线被布置成与车轮翼的中心线成一定角度的方式被实现。

9.如权利要求8所述的横向连杆，其中，所述角度为锐角。

10.如权利要求1所述的横向连杆，所述横向连杆由轻金属形成。

11.如权利要求10所述的横向连杆，其中，所述横向连杆由铝形成。

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