CN105438264A - 加强元件 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆的副车架(100)的加强元件(10)，包括一个基本水平区域(11)以便给予该副车架(100)在水平平面中的刚度，以及一个基本竖直区域(12)以便给予该副车架(100)在竖直平面中的刚度，其中，该加强元件(10)以如下方式被设计，使得该加强元件(10)在一个转向机构上方可安排在副车架(100)上。

Description

加强元件
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的副车架的加强元件并且涉及一种用于机动车辆的副车架。
背景技术
已知的是使用用于机动车辆副车架的加强元件，这些加强元件同样被称作剪切区。近年来，副车架已经被设计得越来越轻。加强元件在此用于给予副车架所需的刚度。常规的副车架被设计为安排在转向机构下方的片状区。
已知的加强元件的第一个缺点是，在较低的机动车辆的情况下，在用于附接这些加强元件的转向机构下方仅有很小的空隙可用，以便附接一个常规的加强元件。另一个缺点是这类片状的加强元件只适合于在仅一个(与加强元件的平面重合的)平面中支持张力以及剪切力。相比之下，所述片状加强元件不能支持任何可能竖直且不对称地作用在副车架上(例如在稳定器部分上)的力。进一步的缺点是这类加强元件可能会堵塞总成到转向机构的路径并且可能不能保护该转向机构抵抗发动机热量。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点中的至少一些。具体而言，本发明的目的是提供用于机动车辆的加强元件以及副车架，该加强元件以及副车架即使在较低的机动车辆中也能找到空间、在不同方向上允许更好的刚性支持、并且可以对转向机构提供热保护。
上述目的由一种根据本发明的加强元件以及一种根据本发明的副车架实现。说明书以及附图显现了本发明的进一步的特征。当然，与根据本发明的加强元件相关联描述的特征与细节在此也在各自情况下与根据本发明的副车架相关联地适用并且反之亦然，并且因此，关于本披露，本发明的单独的方面始终可以被交叉引用。
根据本发明，提供用于机动车辆的副车架的加强元件，该加强元件被设计有一个基本水平区域以便给予副车架在水平平面中的刚度，以及一个基本竖直区域以便给予副车架在竖直平面中的刚度。加强元件在此以如下方式被设计，使得该加强元件在一个转向机构上方可以被安排在副车架上。
根据本发明的加强元件的一个优点在于，该加强元件即使在非常低的转向机构的情况下也可以在转向机构下方找到空间。本发明的进一步优点是，该加强元件适合于提供比传统加强元件更好的侧向刚性支持，这些传统加强元件只可以在一个平面中支持作用在副车架上的力。除了可以作用在副车架上的水平平面中的力之外，也可能产生侧向作用在副车架上的力。如果稳定器轴承位于比在副车架与车体之间的螺钉点更外侧或更内侧时，尤其会发生这种情况。稳定器在此的作用类似于车体与车轮之间的弹簧元件，通过围绕稳定器轴承的旋转，保证了车轮在路面位置的改善。相对于稳定器的枢转轴线的不对称的力在此出现，所述力基本上侧向地作用在副车架上。常规的、扁平的加强元件不能吸收这种侧向力。根据本发明的加强元件有利地在此不仅包括用于支持水平力的一个水平区域，而且包括被配置为可靠地吸收(例如在稳定器部分上)不对称的竖直力的一个竖直区域。
根据本发明的加强元件的进一步优点也在于：由于加强元件的位置在转向机构的上方，该加强元件适合于对转向机构起热保护的作用。由于这个原因，根据本发明的加强元件可以用于机动车辆的发动机所在的一侧，例如在前部。
可能有利的是该加强元件在水平区域与竖直区域之间可以具有一个弯曲区域。这里的优点在于：水平区域以及竖直区域(对于彼此垂直取向的力进行补偿)不突变地彼此合并并且两者之间没有任何锐利边缘，从而避免了水平区域与竖直区域之间的预定断裂点。因此该弯曲区域有利地保证了加强元件的两个平面之间的稳定性。此外，有利的是，在该加强元件上经由该弯曲区域发生从水平力平面到竖直力平面的平滑的过渡。从几何方面，该弯曲区域是有利的形状，以便使水平平面和竖直平面之间的过渡处的表面张力最小。在此，通过在该弯曲区域的相应力切向作用的点处施加最大应力，力可以在水平平面与竖直平面之间的所有方向上被最优地支持。根据本发明的加强元件因此保证了机动车辆的副车架上的力的优良分配。此外，由于作用在以如此方式设计的加强元件上的张力可以最小化，根据本发明的加强元件特别稳健且稳定。
如果加强元件可以整体地和/或由一种材料形成，可获得进一步的优点。如果该加强元件不具有任何连接点，例如任何焊接点或类似物，由于不同取向的力在该加强元件上造成的进一步张力效应以及甚至断裂可以因此被避免。由此能够大幅度地增加该加强元件的稳定性与使用期。因此，也减少了生产的成本以及该加强元件的装配，尤其与由多个分开的部件制成的加强元件相比。
根据本发明，可以提供的是，该加强元件可以由塑料，尤其是由纤维增强塑料形成。加强元件因此可以成本有效地由注塑模制批量生产。根据具体优点，该塑料可以是可由塑料基质以及增强纤维构成的纤维增强塑料。塑料基质在此嵌入增强纤维并支持其位置，其中，该增强纤维通过材料传导力，因为所述增强纤维具有比塑料基质更大的刚度。塑料基质可以有利地用于降低增强元件的重量。这使得根据本发明的加强元件特别适合在现代轻型机动车辆中使用。同时，尽管如此增强纤维可以依然保证该加强元件的高的比刚度以及强度以便易于支持力。良好的力的传输可以在此沿增强纤维发生。通过适当地选择纤维的角度，根据本发明，该加强元件的高强度可以设置在至少一个方向、尤其是两个或多个方向中，以便更好地消散不同取向的力。
可替代地，可以提供的是，该加强元件可以由金属，尤其是由钢或铝形成。在此可以想到，使加强元件能够以成本有效的方式从片材金属材料进行修剪，并且由后续的模制生产。通过添加特定的合金元素，钢的性质可以被最佳地适应以便实现该加强元件的最大拉伸强度。由钢制成的加强元件由于其可变形性和低重量可以是有利地适合用于轻型机动车辆的情况。
进一步有利的是如果该加强元件由以下方式形成，使得该加强元件被安排在横拉杆的上方，因为由此使得直接流向车体的力成为可能。其结果是，可以实现不仅更好地接近转向机构，也在保证发生修理时更好地接近稳定器，并且也能更好地将力传递到该加强元件，特别是到加强元件的竖直区域。
根据本发明，该加强元件可以被可释放地连接(尤其是用螺丝拧紧)至副车架。此处的优点可以在于：根据本发明的加强元件可以在现有的副车架上改装以便改善到机动车辆的力的分布。同样有利的是，以可拆卸方式安装加强元件以便保证更好接近车辆的单独元件，此外，以便实现更简易的安装。
根据本发明，可以可替代地提供的是，该加强元件以一体结合的方式被连接(尤其是被粘结)至副车架。因此可以有利地实现的效果是，带有加强元件的副车架可以被设计为一个组件，该组件可以被相互紧固到机动车辆以便更进一步地有助于安装。
本发明的主题也在于一种用于机动车辆的副车架，所述副车架带有如以上所描述的加强元件，其中，该加强元件在转向机构上方被安排在副车架上。根据本发明的副车架的第一个优点是，后者适用于较低的机动车辆，该机动车辆经常只有很小的空间(如果有的话)用于转向机构下方的加强元件。本发明的第二个优点是，该副车架允许比常规副车架更好的机动车辆的稳定性，这些常规副车架仅可以在一个平面中支持作用力。通过在副车架上使用根据本发明的的加强元件，根据本发明的副车架不仅可以支持作用在副车架上的水平平面中的力，也可以支持在副车架上侧向作用的力。最后，根据本发明的副车架的进一步优点在于：该副车架可以起转向机构的热保护的作用。出于这个原因，根据本发明的副车架尤其适合在机动车辆的发动机侧(例如在前桥上)使用。
同样有利地是，多个型材部件可以侧向地被提供在副车架上以便将副车架以及加强元件支撑在机动车辆的车体上。这些型材部件可以有利地适配于车辆的各个型号以便使根据本发明的副车架普遍地适用。此外，可想到的是，这些型材部件能够用于将加强元件至副车架的专有或附加的紧固。
附图说明
本发明另外的优点、特征和细节将从以下说明中体现，其中参见附图对本发明的一个示例性实施例进行详细说明。在权利要求书和说明书中提到的特征在各自情况下自身单独地或以任何组合对本发明来说可能是必不可少的。在图中，示意性地：
图1示出了根据本发明带有加强元件的副车架的实施例，并且
图2示出了根据本发明的加强元件的截面图解。
具体实施方式
图1展示了一个加强元件10可以怎样被安排在一个副车架100上，并且图2展示了根据本发明的加强元件10在截面中是怎样设计的。
根据图1以及图2，加强元件10具有一个基本水平区域11以便给予副车架100在水平平面中的刚度，以及一个基本竖直区域12以便给予副车架100在竖直平面中的刚度。这里的加强元件10在转向机构20上方被安排在副车架100上。此外，加强元件10具有在水平区域11以及竖直区域12之间的一个弯曲区域13以便在水平区域11以及竖直区域12之间形成平滑的过渡，并且在加强元件10的两个平面11，12之间提供稳定性。弯曲区域13在此向外呈弓形并且在截面中(在图2中展示)为四分之一圆弧的形状，其中，在与水平区域11或与竖直区域12的交点处，各个圆切线在各自的情况中水平或竖直。在区域11以及12的两个竖直平面之间的过渡中的这个圆形有利地对应于最佳的形状以便使在水平平面11以及竖直平面12之间的过渡处的片材金属的变形最小化。因此，作用在副车架100上的力可以最优地支持在区域11的水平平面与区域12的竖直平面之间的所有方向上。关于本发明的带有弯曲区域13的加强元件10的配置特别稳健且稳定，因为在水平区域11以及竖直区域12之间没有出现弯折，并且因此没有预定断裂点。如从图1以及图2中可以看到，加强元件10可以作为单部件而整体地形成以便更进一步地改善加强元件10的稳定性以及使用期。在此可以想到，加强元件10能够由一种材料，例如由塑料或由金属形成。加强元件10因此可以成本有效的方式生产并且作为结构元件比作为由多个分开的部分制成的元件更简单地安装。
如图1所示，加强元件10在稳定器30上方被安排在副车架100上以便支持源于稳定器30的侧向力。在需要时，带稳定器轴承(未示出)的稳定器30卧放在加强元件10的下方并且目的在于抵靠加强元件10的上部区域11或弯曲区域13支持稳定器30在此的可枢转的安装。关于车轮的稳定器螺钉点(同样未具体展示)在此不位于与稳定器轴承相同的线上，而是在后者的后方。当稳定器30旋转以便补偿车轮的路面位置时，出现关于稳定器30的枢转轴线的不对称的力，所述力基本竖直并且侧向地作用在副车架100上。根据本发明，可以通过加强元件10的竖直区域12消散所述侧向力。如可以进一步从图1中看出，加强元件10通过螺钉被连接至副车架100。然而可替代地，可以提供的是，加强元件10可以用一体结合的方式被连接(例如被粘结)至副车架100。
根据本发明，加强元件10可以提供作为独立的结构元件和/或与副车架100一起作为组件以在机动车辆中使用。根据本发明，多个型材部件40侧向地被提供在副车架100上以便将副车架100以及加强元件10紧固至机动车辆的车体。这些型材部件40有利地用于在不同型号的车辆中使用根据本发明的副车架100以及加强元件10。此外，这些型材部件可以被配置以便将加强元件10侧向地紧固至副车架100。
该实施例的以上解释仅仅在实例的范围内描述本发明。当然，如果在技术上便利，该实施例的单独的特征可以进一步发展而不脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的副车架(100)的加强元件(10)，包括一个基本水平区域(11)以便给予该副车架(100)在水平平面中的刚度，以及一个基本竖直区域(12)以便给予该副车架(100)在竖直平面中的刚度，其中，该加强元件(10)以如下方式被设计，使得该加强元件(10)在一个转向机构(20)上方可安排在副车架(100)上。
2.如权利要求1所述的加强元件(10)，其特征在于，该加强元件(10)具有在该水平区域(11)与该竖直区域(12)之间的一个弯曲区域(13)。
3.如权利要求1或2所述的加强元件(10)，其特征在于，该加强元件(10)整体地和/或由一种材料形成。
4.如以上权利要求之一所述的加强元件(10)，其特征在于，该加强元件(10)是由塑料，尤其是由纤维增强的塑料形成的。
5.如以上权利要求之一所述的加强元件(10)，其特征在于，该加强元件(10)是由金属，尤其是由钢或铝形成的。
6.如以上权利要求之一所述的加强元件(10)，其特征在于，该加强元件(10)以如下方式被设计，使得该加强元件(10)在稳定器(30)上方可安排在副车架(100)上，以便支持侧向稳定器的力。
7.如以上权利要求之一所述的加强元件(10)，其特征在于，该加强元件(10)被可释放地连接，尤其是用螺丝拧紧，至该副车架(100)。
8.如以上权利要求之一所述的加强元件(10)，其特征在于，该加强元件(10)以一体结合的方式被连接，尤其是被粘结或焊接，至该副车架(100)。
9.一种用于机动车辆的副车架(100)，带有如以上权利要求之一所述的加强元件(10)，其中，该加强元件(10)在该转向机构(20)上方被安排在该副车架(100)上。
10.如权利要求9所述的副车架(100)，其特征在于，多个型材部件(40)侧向地被提供在该副车架(100)上以便将该副车架(100)以及该加强元件(10)支撑在机动车辆的车体上。
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