CN105793076B - 用于机动车辆的悬架臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的悬架臂(1)，该悬架臂是由一个臂(3)、一个球支撑元件(2)和多个保持元件(4)形成的，这些保持元件形成了用于将该臂(3)与该支撑元件(2)附接的多个附接点，其中，与在两个保持元件(4)处的附接界面相切的至少两个平面(P1，P2)是分开的。

Description

用于机动车辆的悬架臂

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的悬架臂、和一种装配有这种臂的车辆。

背景技术

传统地，悬架臂是将车辆的(前或后)车轮支撑件(例如转向节)连接到该车辆车身或连接到被固定至车身的托架上的底盘元件。

更确切地，悬架臂横向地从底盘(该悬架臂通过枢转接头或球接头来固定到该底盘上)延伸至车辆的车轮(该悬架臂通过能够确保车轮旋转的转向节来连接到该车轮上)。

这种枢转连接是通过球形件来确保的，该球形件被保持在悬架臂上的壳体中并且经由球轴或臂来连接至车轮支撑件。

提供这样一种悬架臂来允许车轮相对于车辆底盘的竖直的和向后的运动，从而确保尤其在车辆的移位过程中吸收被施加到其车轮上的静态的和动态的、横向的和纵向的力中的至少一些时确保对于乘客的最大舒适度。

这种悬架臂(由于其三角形式而被别称为叉形臂)因此包括在底盘上的具有组合的纵向轴线和/或竖直轴线的两个枢转连接件、以及在车轮所连接的转向节上的枢转连接件或球连接件。

根据增强这种类型的悬架臂的刚度的目的，已知的是使其由臂(例如下臂)和也被称为球壳体的球支撑元件或叶片来形成。球支撑元件被固定地安装在下臂的末端上，该下臂的末端朝车轮来定向并且被多个保持元件固定到悬架臂的连接区域上。

然而，当这种类型的悬架臂所连接的车轮经受侧向或纵向冲击时，这种类型的悬架臂具有显著的缺陷。实际上，这种冲击导致的能量被在连接区域处的悬架臂部分地吸收，该悬架臂易于经受折叠类型的塑性变形，然后致使球形件从其壳体中脱位，术语“脱位”表示球枢转件与其壳体分开。这样一种脱位使得车辆不工作并且可能致使严重的事故，因为当该悬架臂被安装在车辆的前车桥上时车辆在这样一种冲击之后变得不可控制。

本发明的目的是补救上述各种缺点中的全部或一些。

发明内容

本发明的目的之一因此是提出一种用于机动车辆的悬架臂，该悬架臂避免了尤其在侧向或纵向冲击时的这种损坏的风险。

根据本发明的悬架臂的一个优点是具有允许其用于尤其具有不同重量的各种型号的车辆的特性。

本发明涉及一种用于机动车辆的悬架臂，该悬架臂是由一个臂、一个球支撑元件和多个保持元件形成的，这些保持元件形成了用于该臂与该支撑元件的多个固定点，其中，与在这两个保持元件处的固定界面相切的至少两个平面是分开的。

在其他实施例中：

-该连接区域具有Ω形状的横截面；

-该臂包括具有底座的空心部分，该底座配备有开口；

-该壁包括三个末端；

-每个边缘都包括第二翼，该第二翼的高度沿该臂发展；

-该空心部分的底座是由具有不同深度的第一部分和第二部分形成的，该第一部分和该第二部分通过内冲压件连接在一起；

-该连接区域是由用于该支撑元件和该臂的第一末端的多个安装区域形成的，这些安装区域具有多个互补形式；

-该臂包括三个固定部分，这三个固定部分中的两个固定部分处于相同平面，并且

-该悬架臂具有基本上三角形的形式。

本发明还涉及包括这样一种悬架臂的一种车辆。

附图说明

通过参照附图来阅读以下作为纯表示性且非限制性的实例给出的优选实施例的说明，本发明的进一步的优点和特征将更加清楚地显现：

-图1是在本发明的实施例中的悬架臂的侧视图；

-图2是在本发明的实施例中的悬架臂的仰视图，并且

-图3和图4是在本发明的实施例中的悬架臂在冲击之后发生变形的视图；

-图5是根据本发明的实施例的悬架臂的固定界面沿着图1的A1-A1线的局部横截面的图解视图，并且

-图6是根据本发明的实施例的悬架臂的固定界面的变体的局部横截面的另一个图解视图。

具体实施方式

在图1和图2中，悬架臂1是由臂3(例如在此是下臂)和球支撑元件2形成的，该臂具有基本上等腰三角形的形式。这个悬架臂1因此还具有基本上三角形的形式。

下臂3包括三个末端5、6和7以及空心部分8，并且配备有两个侧向边缘11，这两个侧向边缘分别从第一末端5延伸至第二末端6和第三末端7。

第二末端6和第三末端7关于基本上纵向轴线例如通过连接到底盘的侧构件(未示出)上来旋转地固定到底盘上。

跟随基本沿这个下臂3的纵向轴线延伸的轴线，这个下臂3的第一末端5朝车辆车轮取向。当球支撑元件2必须如下所述通过螺栓连接过铆接来固定地安装到这个下臂3上时，该下臂包括配备有多个开口的安装区域。

悬架臂1包括在图1中可见的连接区域B，在该连接区域处，支撑元件2在下臂3的第一末端5处偏置。这个连接区域B包括质量两个固定部分C。这些固定部分C因此是连接区域B的能够与这些保持元件4协作以使得支撑元件2被保持机械地固定到下臂3上的部分。

在这个实施例中，这个连接区域B包括在图2中可见的三个固定部分C，这些部分C各自包括一个保持元件4。这些保持元件4确保在固定部分C处通过铆接、螺栓连接或者还通过焊接来将支撑元件2固定地组装到下臂3上。

下臂3的空心部分8采用具有U形横截面的杯子的形状。这个空心部分8的底座通过多个壁12连接到两个侧向边缘11上。

这个底座配备有开口10，该开口允许排放可能在这个下臂3的空心部分8处捕捉的流体(例如水)。这个开口10的形式(无限制性地)基本上是三角形的。

这个空心部分8的底座是由在图2中尤其可见的两个部分9a、9b组成的，这两个部分具有不同的深度并且通过内冲压件9c连接在一起。

这个底座的第一部分9a具有比第二部分9b更大的深度。在图2中，我们尤其注意到，这个底座的第一部分9a的深度基本上是不变的，而底座的第二部分9b的深度在朝下臂3的第一末端5的方向上减小。这个第二部分9b与这个底座的第一部分9a相比是倾斜的。

实际上，第一部分9a和第二部分9b各自被包含在一个平面中。这些平面在其之间形成了在约0度与5度之间、优选3度的角度。对这个角度的限定尤其允许了悬架臂1的耐冲击性的构型。

在图1和图2中，下臂3的每个边缘11都是由两个翼11a、11b形成的。更确切地，该下臂包括可以基本上是水平的和/或平坦的第一翼11a，该第一翼将每个壁12连接到基本上是竖直的和/或平坦的第二翼11b上。每个第一翼11a都可以既垂直于第二翼11b又垂直于空心部分8的壁12。第二翼11b于是基本上平行于下臂3的空心部分8的壁12，该第二翼经由这个第一翼11a连接到该壁上。

下臂3是由金属材料制成的。其优选地是由一个或多个金属片材形成的。

如我们看见的，支撑元件2经由被安排在连接区域B的固定部分C的水平处的多个保持元件4固定地与下臂3安装在一起。在图3和图4中示出的这个支撑元件2配备有安装区域和被设置以用于接收球形件13的壳体15。

这个支撑元件2的安装区域具有与下臂3的第一末端5的安装区域互补的形状。换言之，支撑元件2的安装区域完美地跟随壁12和两个第一翼11a在这个第一末端5的水平处呈现的形式、以及空心部分8的底座的第二部分9b被定位在这个下臂3的安装区域的水平处的部分的形式。

悬架臂1的连接区域B(其是通过支撑元件2的安装区域的组装和下臂3的组装来形成的)于是具有Ω形状的横截面，这允许了在悬架臂1的这个区域B的水平处的在惯性方面的局部增加。

当支撑元件2通过螺栓连接固定地安装到下臂3上时，该支撑元件于是在其安装区域处配备有多个开口。

在这样一种构型中，这些保持元件4是与螺母相协作的螺栓，当每个安装区域的开口被安排为彼此共轴时，这些螺栓能够穿过设置在下臂3的安装区域和支撑元件2的安装区域中的开口。因此，通过这些安装区域的组装来形成的连接区域B于是包括各自包含一个开口的多个固定部分C。这些固定部分C与这些安装区域的外表面对应的外表面能够与被插入在这些开口中的螺栓以及被安装在这些螺栓上的这些螺母相协作。

实际上，在这个组装过程中，第一螺栓允许将支撑元件2的安装区域固定到空心部分8的底座的第二部分9b的形成下臂3的安装区域的部分上。两个另外的螺栓还允许将支撑元件2的安装区域组装到边缘11、尤其是第一翼11a上。

在图1和图2中，这些保持元件4与其协作的固定部分C一起形成固定点：一个中央固定点和两个周边固定点。由于悬架臂1的连接区域B的具体形式，这些固定部分C和因此这些固定点在高度上是偏置的。实际上，至少两个固定部分C被包含在平面P1、P2中，这些平面于是与在这些保持元件4的水平处的固定界面相切。术语“固定界面”指下臂3和球支撑元件2尤其在固定点处相接触所在的表面。

在图5中示出的这些平面P1、P2可以是平行的并且具有约5mm至10mm、优选7mm的间距H。在连接区域B的这种构型中(其中这两个固定部分处于平行的平面P1、P2内)，间距H对应于这两个平面P1、P2之间的距离。

在图6中可见的连接区域B的构型中(其中这两个固定部分被包含在不平行的平面P1、P2中)，间距H对应于在这些固定点之间垂直于各个平面P1、P2测量的距离中的较小的距离。此外，它们具有处于约10度与45度之间、优选30度的角距β。

与这些固定部分C相协作、由支撑元件2的安装区域与下臂3的边缘11的这些第一翼组装得到的这两个保持元件4形成了处于相同平面P2中的两个周边固定点。与通过支撑元件2的安装区域与空心部分8的底座的第二部分9b的部分组装形成的固定部分相协作的保持元件4形成了中央固定点。这个中央固定点因此处于距包含这些周边固定点的平面P2具有距离H的平面P1中。

在图2中，中央固定点距这两个周边固定点分别具有距离d1和d2，这些距离基本上是类似的并且约为30mm至50mm并且优选35mm。这些距离d1与d2之和对应于在这些周边固定点之间的距离d。

在仅两个固定点确保支撑元件2固定安装在下臂3的变体中，这些点于是对应于中央和周边固定点。这样一种构型特别适用于可能施加到车轮上和通过对其所连接的悬架臂1的延伸的侧向冲击。

因此理解的是，支撑元件2经由交错的固定点和因此的与固定部分C相协作的交错的保持元件4来与下臂3固定地组装在一起。

如我们以上看见的，支撑元件2包括被设置用于接收球形件13的壳体15。在图3和图4中展示了壳体15，在其上没有示出球形件13从而可以描绘壳体15。

壳体15具有基本上圆柱形的空心的形式并且在其尖端处具有开口10。这个壳体15和尤其在图2中可见的其底座16基本上与下臂3的安装区域的空心部分8的底座的第二部分9b处于相同平面中。

这个壳体15还包括形成支撑元件2的一个末端的接触元件14，该接触元件被定位为从壳体15的圆柱形壁的周边突出。注意到的是，这个接触元件14尤其在车轮遭受侧向冲击的过程中能够与制动盘的内表面接触，该制动盘被安装在这个车轮的水平处并且相对于转向节和支撑元件2朝车辆的内侧定向。这样一种接触元件帮助引导悬架臂1的有计划的变形。

可移动地安排在这个壳体15中的球形件13经由球轴或臂来连接到转向节上以便确保与其的枢转连接。

注意到的是，球形件13和支撑元件2具有基本上垂直的纵向轴线。

支撑元件2是由金属材料制成的，例如铸铁或锻钢。

参照图1，悬架臂1可以包括增强元件17。这个增强元件17优选地被安排在下臂3的水平处，并且具体地，其末端各自被固定到下臂3的边缘11、尤其是这个边缘11的第一翼11a上。

图3和图4示出了随着冲击而变形的悬架臂1的视图。

如我们已经提及的，这种冲击可以是纵向或侧向的。当车轮曝露于这样一种冲击时，该车轮挤压在悬架臂1上，吸收冲击能量的一部分。悬架臂1在这种冲击的作用下变形。

在图3中，所示出的悬架臂1已经在纵向冲击的作用下变形，并且在图4中示出的悬架臂已经在侧向冲击的作用下变形。

悬架臂1的这样一种变形沿着在图3和图4中示出的理论变形线18被引导。这个理论变形线18穿过在边缘11处的下臂3和在其中的开口10。这个理论变形线18处于所谓的“溃缩”区域A中，该溃缩区域位于下臂3的水平处并且不在悬架臂1的连接区域B的水平处，与在现有技术的情况中一样。更确切地，这个溃缩区域A被定位在下臂3上在区域B的末端与枢转接头6和7之间、并且更确切地在区域9c中。

这个理论线18在溃缩区域A中的位置部分地是由保持元件4的偏置引起的，这些保持元件处于与固定界面相切的分开的平面P1和P2中。实际上，由至少两个固定部分C处于不同平面P1、P2中的事实引起的这种偏置允许将惯性转移至悬架臂1的连接区域B。

因此理解的是，这个连接区域B与这个臂1的其他部分(例如尤其是被定位在开口10的水平处的那些部分)相比具有对于悬架臂1的侧向和纵向冲击的高耐受性。归功于这种构型，悬架臂1的溃缩区域A被移动离开支撑元件2并且因此移动离开球形件13，由此防止其与壳体15的脱位。

因此通过位于下臂3的水平处的溃缩区域A，在侧向或纵向冲击之后保留了悬架臂1与转向节的连接。

有利地，当悬架臂1变形时，为了修理经受侧向冲击或纵向冲击的车辆,而不再需要将该悬架壁完全替换。实际上，于是对下臂的简单替换就足够了，因为没有损坏悬架臂1的支撑元件2。

同样，悬架臂1的尺寸可以被配置成使得理论变形线18优选地被包含在这个溃缩区域A中。

实际上，每个边缘11的第二翼11b的高度h和长度L、开口10的大小和/或形状、或者由包含下臂3的底座的第一部分9a和第二部分9b的这些平面形成的角度可以被配置成使得限定理论变形线18处于溃缩区域A中，并且因此在纵向或侧向冲击下获得有计划的变形。

此外，还可以添加上述增强元件以便有助于对这个理论变形线18的限定。

在第二翼11b的情况下，我们注意到的是，增加其高度h使下臂3的包含这个第二翼11b的部分的力的耐受性增加，并且减小这个高度h具有相反的效果。

类似地，增加开口10的大小使对下臂3的冲击力的耐受性减小，并且相反地减小这个大小使对下臂3的力的耐受性增加。

本发明并不限于已明确描述的实施例，但是包括在以下权利要求的范围内包含的不同变体及其概括。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的悬架臂(1)，该悬架臂是由一个臂(3)、一个球支撑元件(2)和多个保持元件(4)形成的，这些保持元件形成了用于该臂(3)与该球支撑元件(2)的多个固定点，其特征在于，与在所述保持元件(4)处的固定界面相切的至少两个平面是分开的。

2.如权利要求1所述的悬架臂(1)，其特征在于，由用于该球支撑元件(2)和该臂(3)的第一末端(5)的多个安装区域形成一连接区域(B),该连接区域(B)具有一个Ω形状的横截面。

3.如权利要求1或2所述的悬架臂(1)，其特征在于，该臂(3)包括具有底座的一个空心部分(8)，该底座配备有一个开口(10)。

4.如权利要求1或2所述的悬架臂(1)，其特征在于，该臂(3)包括三个末端(5，6，7)。

5.如权利要求4所述的悬架臂(1)，其特征在于，该臂(3)的每个边缘(11)都包括一个第二翼(11b)，该第二翼的高度(h)沿该臂(3)发展。

6.如权利要求3所述的悬架臂(1)，其特征在于，该空心部分(8)的该底座是由具有不同深度的第一部分(9a)和第二部分(9b)形成的，该第一部分和该第二部分是通过一个内冲压件(9c)连接在一起的。

7.如权利要求1所述的悬架臂(1)，其特征在于，由用于该球支撑元件(2)和该臂(3)的第一末端(5)的多个安装区域形成一连接区域(B)，这些安装区域具有多个互补形式。

8.如权利要求1或2所述的悬架臂(1)，其特征在于，该悬架臂包括三个固定部分(C)，这三个固定部分中的两个固定部分处于一个相同平面(P2)中。

9.如权利要求1或2所述的悬架臂(1)，其特征在于，该悬架臂具有一个基本上三角形的形式。

10.一种车辆，包括一个如权利要求1至9中任一项所述的悬架臂(1)。