CN103387007B - 车辆尤其是机动车上的车轴支承架装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆尤其是机动车上的车轴支承架装置，具有两个纵梁（2、3）和至少一个使两个纵梁（2、3）彼此连接的横梁（5、6），其中至少一个梁（2、3、5、6）在车辆的装配或基本状态下以一确定的梁-碰撞区（7）具有一个缝隙间距（8）作为到与梁-碰撞区（7）相配的车辆侧的碰撞结构（9）尤其是车身结构的自由通路。按本发明至少一个梁（2、3、5、6）在梁-碰撞区中设有至少一个碰撞-加强件（10、11、12），该碰撞-加强件加固梁-碰撞区（7）并且这样设计和设置，使该碰撞-加强件在梁（2、3、5、6）和碰撞结构（9）之间进行相向的相对运动时会支承地贴靠在碰撞结构（9）上。

Description

车辆尤其是机动车上的车轴支承架装置

技术领域

本发明涉及一种车辆上尤其是机动车上的车轴支承架装置。

背景技术

这种类型的车轴支承架也称作副车架或支承架(Fahrschemel)，是普遍公开的，并且一般包括两个在车轴支承架装配状态下基本在车辆纵向上取向的纵梁，这两个纵梁彼此通过至少一个基本在车辆横向上取向的横梁相互连接。这种类型的车轴支承架通常具有两个连接着纵梁的横梁，它们在车辆纵向上或在行驶方向上彼此相距。此外在横梁上通常安装有变速器悬挂装置，这时在每个横梁上都设有至少一个支承位置。这种类型的横梁可以以其上部横梁区具有缝隙间距作为到与之相距的、例如在上侧设置的构件或车身部件的自由通路，这些构件或车身部件在此一般指车辆侧的碰撞结构。由于在横梁上设置变速器支承，在车辆运行时，尤其是在启动时，会造成竖直方向上的负荷，其中在材料塑性变形极限以下进行横梁设计。在此所产生的力必须全部由横梁支承，其中尤其在横梁为开口式的也就是例如设计成具有U形横截面时，可以在横梁中造成巨大的负荷，该负荷对横梁而言是决定其壁厚的。这种类型的横梁因此一般都设计具有较大的壁厚并由此在总体上少有重量优势地制造。

这同样也类似适用于单个或多个纵梁的传力位置。下面一直称为支架(Konsolen)的这种类型的传力位置例如可以是转向器支架(Lenkerkonsolen)，这些转向器支架在车辆横向上相应的力加载时，在越过缝隙间距的情况下贴靠在相应所属的车辆侧的碰撞结构上。因此这样所产生的最高负荷/负荷峰值在这些区域中也起到决定壁厚的作用。

如上面的说明所示，车轴支承架的设计因此需要巨大的材料消耗，该材料消耗整体上导致车轴支承架装置非常重并进而导致车轴支承架装置增加车辆重量。

发明内容

与之相比，本发明的目的在于，提供一种车辆上尤其是机动车上的车轴支承架装置，借助该车轴支承架装置可以可靠地承受最高力/力峰值，而不会有车轴支承架的塑性变形，并且该车轴支承架此外简单且低重量地设计成具有相对较小的构件壁厚。

该目的由一种车辆上的车轴支承架装置得到实现，具有两个纵梁和至少一个使两个纵梁彼此连接的横梁，其中至少一个梁在车辆的装配状态或基本状态下以一确定的梁-碰撞区具有一缝隙间距作为到与梁-碰撞区相配的车辆侧的碰撞结构的自由通路，其中，所述至少一个梁在梁-碰撞区中配备有至少一个碰撞-加强件，该碰撞-加强件加固梁-碰撞区并且这样设计和设置，使该碰撞-加强件在梁和碰撞结构之间进行相向的相对运动时会支承地贴靠在碰撞结构上，其中，梁-碰撞区是在车辆竖轴方向上看位于上部的横梁-碰撞区，在该区域上方以缝隙间距设置着车辆侧的碰撞结构。

根据本发明的一个方面提出了一种在车辆尤其是机动车上的车轴支承架装置，其具有两个纵梁和使两个纵梁彼此连接的至少一个横梁。在车辆的装配状态或基本状态下所述梁中的至少一个以一确定的梁-碰撞区到与梁-碰撞区相配的车辆侧的碰撞结构具有缝隙间距作为自由通路，所述碰撞结构尤其由车身结构构成。根据本发明提出，所述至少一个梁在梁-碰撞区中具有至少一个碰撞-加强件，该碰撞-加强件加强梁-碰撞区，并这样设计或设置，使其在横梁和碰撞结构的相向的相对运动中支承式地贴靠在碰撞结构上。

利用这种类型的根据本发明的车轴支承架装置，由此在车轴支承架的梁尤其是横梁的特别受碰撞负荷的区域中提供了特意的加强的支承位置，这些支承位置可靠地避免了所述梁由于之前所述的碰撞情况而在出现最大力时在该高负荷区域的塑性变形或变形，在此，其余的梁此外可以设计具有明显减小的构件壁厚，由此所述车轴支承架可以总体上更轻重量地制造。

本发明的解决方案在结构方面是尤其有利的，在此，所述设有至少一个碰撞-加强件的至少一个梁设计成开口式的梁，尤其是设计成具有U形横截面的梁，因为这种梁一般总体上比封闭截面的梁强度或者刚度要小。但是，本发明的解决方案根据所出现的负荷和使用场合也适用于横截面封闭的梁。

另外，在一实施方案中特别优选的是，所述至少一个碰撞-加强件由相比弹性材料刚性的材料制成，该碰撞-加强件由与梁材料锁合和/或力锁合和/或形状锁合地连接的独立的构件构成或也可设计成与梁材料一体地和/或一件式地连接的构件。这种类型的由刚性材料制成的碰撞-加强件可以以较低的材料和/或构件消耗对相应的梁区进行非常好的局部加强。这种类型的刚性的碰撞-加强件例如可以在制造梁时由梁成型出来。为在梁区进行特别有利的力导出或力导入，所述刚性的碰撞-加强件杆式构成并且在其朝向碰撞结构的上侧展平或球形地修圆。

根据下面还将详述的可以替代性地或附加性地使用的实施方式，进一步提出，所述至少一个碰撞-加强件设计为弹性的碰撞-加强件并且至少局部由可弹性变形的材料制成，所述碰撞-加强件与梁间接或直接相连。这种类型的弹性的碰撞-加强件可以特别有利地对碰撞进行弹性缓冲和减振，其中通过弹性体的材料选择，可以简单和可靠地预设或调整变形度或减振度。

根据特别优选的实施方案提出，所述弹性的碰撞-加强件由弹性体构成或具有弹性体，其中所述弹性体与梁-碰撞区相连。这原则上可以以不同的方式进行。尤其优选的是在一种实施方案中，所述弹性体在梁-碰撞区上安装到例如插装到加固并突出于梁-碰撞区的、由刚性材料制造和/或由梁成型出的支承接片上。借助这种方案确保了，支承位置通过由刚性材料制成的支承接片得到可靠加强并且该支承接片同时对弹性体的安装起到基座或平台作用。所述弹性体可以与相配的梁-碰撞区例如通过材料锁合的连接而固定相连。此外，尤其与之前详述的支承接片相关地，也可以提出，所述弹性体形状锁合地插装在支承接片上，而且也仍材料锁合地固定在该处。

因此正如之前的说明所示的那样，此处所述弹性体在其优选的实施方案中是朝向车辆侧的连接结构的。当弹性的碰撞-加强件具有总体上长形的、杆式的形状时，所产生的支承和减振结果是非常有利的。

根据本发明特别优选的具体的实施方案提出，在梁-碰撞区设有多个彼此相距地和/或不同构造的碰撞-加强件，其中为至少一个弹性的碰撞-加强件配设至少一个刚性材料制的刚性的碰撞-加强件。尤其是刚性的碰撞-加强件以及弹性的碰撞-加强件的这种组合为特别优选的实施方案提供可能，在该种方案中提出，所述弹性的碰撞-加强件在作用方向上突出于刚性的碰撞-加强件，并且这样使得所述弹性的碰撞-加强件先于所述刚性的碰撞-加强件贴靠在车辆侧的碰撞结构上。这意味着，所述刚性的碰撞-加强件只有在越过所述弹性的碰撞-加强件确定的可预先规定的挤压路径后才会与碰撞结构接触。由此，可以在所配设的车辆侧的碰撞结构附近提供特别有利的、逐级地和在所要求程度内得到减振的车轴支承架碰撞情况。

根据对此特别优选的、尤其是与横梁上的设置有关的实施方案提出，在梁纵向上在两个刚性的碰撞-加强件之间设有一个弹性的碰撞-加强件。由此提供了一种在弹性的碰撞-加强件的两侧都相同的支承情况，这使得在碰撞情况下导致有利的、两侧的传力和支承情况。

如上所述，根据本发明的技术原理的转换尤其对这种使用场合是有利的，即所述梁-碰撞区是车辆竖轴方向的上侧的横梁-碰撞区，其上部具有缝隙间距地设有车辆侧的碰撞结构。因为如上所述，该处由于变速器支承在横梁上的设置造成极强的构件负荷，使得该处存在横梁变形的危险，但这可以通过根据本发明的方案得到有利地避免。在此情况下，这种实施方式是特别优选的，即所述梁-碰撞区设置在两个纵梁之间的中间的横梁区域中。

替代于、但尤其是附加于车辆竖轴方向上的横梁上的支承，还可以设想在车辆横向上尤其是在传力位置上或支架(Konsolen)上使用附加碰撞部，以便在该处限制车轴支承架的整体位移和/或限制弹性变形或者说避免在负荷下塑性变形。为此提出，所述梁-碰撞区由支架、特别是转向器支架(Lenkerkonsolen)构成，该支架是纵梁的组件或与纵梁相连，该梁-碰撞区优选在车辆横向上与车辆侧的碰撞结构相配。在此所涉及的可以是向外、向车辆外侧作用的和/或向内、向车辆中部作用的碰撞。在此尤其优选的是其中梁-碰撞区由支架侧的折弯部构成的实施方案。

附图说明

下面借助附图对本发明进行详细说明。

其中：

图1示意示出根据本发明的车轴支承架的示例性的实施方式的俯视透视图；

图2示出根据图1的车轴支承架在具有限定的支承位置的横梁区域内连同配设的车身结构的放大的细节图；

图3示出根据图2的示意图，带有被取下的弹性体；

图4示意示出根据图1的车轴支承架的底视图，带有支架侧的支承位置，和

图5a至5c示意示出在车身结构和横梁的不同相对位置上沿图1的线A-A的横截面。

具体实施方式

图1示出根据本发明的车轴支承架1的示例性的实施方式，该车轴支承架用于在此未进一步示出的、尤其是机动车的车辆例如乘用车。

该车轴支承架具有两个基本在行驶方向上取向的纵梁2、3，它们在各相对的端部区分别具有各连接位置4，在这些连接位置上，车轴支承架1与在此同样未示出的车身结构例如通过此处未示出的橡胶-金属支承相连。

所述两个纵梁2、3在横向于车辆纵向x上并进而在车辆横向y上看通过两个在车辆纵向x上彼此间隔的横梁5、6相连。所述两个纵梁2、3可以同横梁5、6一样由钢材料制成，其中在此处的图1示例中，在图1的图面上靠前的横梁5在其相对于两个旁边的纵梁2、3的中部区域具有横梁-碰撞区7。尤其如示出了横梁-碰撞区7放大的细节的图2所示，该上侧的横梁-碰撞区7具有一缝隙间距8作为到一车身结构9的自由通路，该车身机构与该横梁-碰撞区相配并设置在横梁5上部作为车辆侧的碰撞结构。图2示出了在装配状态或基本状态下的车轴支承架装置。

如尤其从图2和图3可以进一步得知，所述横梁-碰撞区7首先具有中间的、弹性的碰撞-加强件10，其具有基本上柱形的或杆式的形状并且基本在横梁纵向上并因此在车辆横向y上延伸。该弹性的碰撞-加强件10在两个端面的端部区分别配设有在横梁纵向上彼此相距的刚性的碰撞或/和加强件11、12。

所述弹性的碰撞-加强件10具体在横梁侧的连接区具有底部的支承接片13，该支承接片13优选由横梁5成型出来，但总是由钢制的刚性材料构成。支承接片13可以具有板形的基础件14和凸起的插接舌15(参见图3)，弹性体16可以容纳着插接舌15的方式插装到该支承接片上，该弹性体16又可以例如材料锁合地借助粘结连接而与插接舌15和/或还与支承接片13的板形的基础件14固定相连。

图5a示出了沿着线A-A穿过设计为开口式的U形轮廓的横梁5横截面，如从图5a还尤其可以看到的，所述弹性体16在作用方向上并进而在车辆竖轴方向Z上突出于所述两个刚性的碰撞-加强件11、12――它们中仅一个在图5a中得到示出，并且在此所述两个碰撞-加强件是具有球状的上表面的杆状的凸起。

通过这种类型的设计和设置确保了，在横梁5和车身结构9相向移动时，如图5b所示，在越过间距S1情况下，首先是弹性体16与车身结构9建立贴靠关系。这在图5b中由力箭头F1示意示出。

而如果出现图5c的力箭头F2意义上的、使弹性体16被压缩的力加载，那么在经过确定的位移路径S2(见图5a)后，车身结构9碰撞在两个刚性的碰撞-加强件上，使得负荷不仅通过弹性的碰撞-加强件10而且还附加通过刚性的碰撞-加强件11、12承受，由此产生具有优点的向横梁的力支承和力传递，其中设置所述刚性和弹性的碰撞-加强件10、11、12使得横梁-碰撞区7得以相应加固和稳定，从而使该横梁-碰撞区即使在非常高的力加载时也不会变形。此外由于根据本发明的弹性和刚性的碰撞-加强件10、11、12形式的支承位置其余的横梁壁区可以相对薄地设计，因为由于根据本发明的在特别受力的区域的支承位置的设计方案确保了，正是那种可能承受塑性变形危险的区域得到加固。

虽然在此在图1至图5的示例性的实施方式中没有明确示出，但是这种类型的刚刚所述的横梁-碰撞区7当然也可以设置在横梁6上。

图4最后示出了根据图1的车轴支承架1的底视图，其中在此与转向器支架17一起还仅极为示意性地示出了本发明的支承位置实施方案。例如，所述支架在此可以具有折弯部18，这些折弯部以其扁平侧基本在车辆横向y上取向，并且在设有缝隙间距8的情况下与车身结构9相配。在这些折弯部18上，支承位置可以以类似于横梁-碰撞区7的方式由弹性的碰撞-加强件10以及刚性的碰撞-加强件11、12构成，这些支承位置或者碰撞-加强件具有相同的如之前图5a和5c所示的在车身结构9方面的作用方式和工作方式。与之对应，除了在车辆竖轴方向上在横梁5或6上的支承位置外，还可以设想具有在车辆横向y上的副碰撞件，以使其限制该处所产生的弹性变形。

Claims (19)

1.一种车辆上的车轴支承架装置，具有两个纵梁(2、3)和至少一个使两个纵梁(2、3)彼此连接的横梁(5、6)，其中至少一个梁(2、3、5、6)在车辆的装配状态或基本状态下以一确定的梁-碰撞区(7)具有一缝隙间距(8)，该缝隙间距作为到与梁-碰撞区(7)相配的车辆侧的碰撞结构(9)的自由通路，其特征在于，所述至少一个梁(2、3、5、6)在梁-碰撞区中配备有至少一个碰撞-加强件(10、11、12)，该碰撞-加强件加固梁-碰撞区(7)并且这样设计和设置，使该碰撞-加强件在梁(2、3、5、6)和碰撞结构(9)之间进行相向的相对运动时会支承地贴靠在碰撞结构(9)上，其中，在车辆竖轴方向上看，梁-碰撞区(7)是位于上部的横梁-碰撞区，在该区域上方以缝隙间距(8)设置着车辆侧的碰撞结构(9)。

2.根据权利要求1所述的车轴支承架装置，其特征在于，配备有至少一个碰撞-加强件(10、11、12)的所述至少一个梁(2、3、5、6)设计为开口式的梁(2、3、5、6)。

3.根据权利要求1或2所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述至少一个碰撞-加强件(10、11、12)由刚性材料制成，该碰撞-加强件是与梁(2、3、5、6)材料结合和/或力锁合和/或形状锁合地连接的独立构件或是与梁(2、3、5、6)材料一体式地和/或一件式地相连的构件。

4.根据权利要求3所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述刚性的碰撞-加强件(10、11、12)构造成杆式的并且在朝向碰撞结构(9)的上侧上展平或球状地修圆。

5.根据权利要求1或2所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述至少一个碰撞-加强件是弹性的碰撞-加强件(10)并且至少局部由能弹性变形的材料制成，该碰撞-加强件与梁(2、3、5、6)间接或直接相连。

6.根据权利要求5所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述弹性的0碰撞-加强件(10)具有弹性体(16)，该弹性体与梁-碰撞区(7)相连。

7.根据权利要求6所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述弹性体(16)朝向车辆侧的碰撞结构(9)和/或所述弹性的碰撞-加强件(10)具有总体上长形的、杆状的形状。

8.根据权利要求5所述的车轴支承架装置，其特征在于，多个彼此相距的和/或构造不同的碰撞-加强件(10、11、12)设置在梁-碰撞区(7)中，其中，至少一个弹性的碰撞-加强件(10)配设有至少一个由刚性材料制成的刚性的碰撞-加强件(11、12)。

9.根据权利要求8所述的车轴支承架装置，其特征在于，至少一个弹性的碰撞-加强件(10)和至少一个刚性的碰撞-加强件(11、12)这样布置且这样设置在梁-碰撞区(7)上，使得所述弹性的碰撞-加强件(10)在作用方向上这样突出于所述刚性的碰撞-加强件，从而所述弹性的碰撞-加强件先于所述刚性的碰撞-加强件(11、12)贴靠在车辆侧的碰撞结构(9)上，以及所述刚性的碰撞-加强件只有在超过所述弹性的碰撞-加强件(10)的确定的挤压路径后才与碰撞结构(9)接触。

10.根据权利要求9所述的车轴支承架装置，其特征在于，在梁纵向上看在两个刚性的碰撞-加强件之间设有一个弹性的碰撞-加强件(10)。

11.根据权利要求1或2所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述梁-碰撞区(7)由支架(17)构成，该支架是纵梁(2、3)的组件或与纵梁(2、3)相连，在车辆横向y上给该支架配设有车辆侧的碰撞结构(9)。

12.根据权利要求1所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述车辆是机动车。

13.根据权利要求1所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述缝隙间距(8)作为到与梁-碰撞区(7)相配的车身结构的自由通路。

14.根据权利要求1所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述梁-碰撞区(7)设置在两个纵梁(2、3)之间的中间的横梁区域中。

15.根据权利要求1所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述至少一个梁(2、3、5、6)具有U形横截面。

16.根据权利要求6所述的车轴支承架装置，其特征在于，弹性体在梁-碰撞区(7)安装到一支承接片(13)上和/或在支承接片上材料结合地固定，所述支承接片加固及突出于梁-碰撞区，并且由刚性材料制成和/或从梁成型出来。

17.根据权利要求11所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述支架(17)是转向器支架。

18.根据权利要求11所述的车轴支承架装置，其特征在于，所述梁-碰撞区(7)由支架侧的折弯部(18)构成。

19.一种应用在根据上述权利要求之一所述的车轴支承架装置中的车轴支承架。