CN108016226B - 具有控制臂的车轮悬挂系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有控制臂的车轮悬挂系统(100)，用于通过紧固螺丝(103)将车轮悬挂到车辆的轴梁(101)上，其包括：牵引元件(105)，其以不可相对旋转的方式接合于所述紧固螺丝(103)并且用于使所述紧固螺丝(103)受到扭矩的作用从而释放锁紧紧固；以及控制臂(107)，其可通过所述紧固螺丝(103)附接到所述轴梁(101)上并且用于在所述控制臂(107)相对于所述轴梁(101)做旋转运动时对所述牵引元件(105)施加作用以便产生所述扭矩从而释放锁紧紧固。

Description

具有控制臂的车轮悬挂系统
技术领域
本发明涉及一种具有控制臂的车轮悬挂系统，其用于将车辆，特别是机动车辆，的车轮悬挂到车辆的轴梁上。
背景技术
在现代车辆中，使用控制臂(常常被设置为关于纵向车轴交叉的叉形臂)将车轮安装到车辆的轴梁上。
在根据NCAP(NCAP:欧洲新车评估程序)测试的正面冲击(与控制臂区域具有40％的重叠)的情况下，或者在根据IIHS(IIHS：高速公路安全保险协会)测试的于64公里每小时、与控制臂区域具有25％的较小重叠的碰撞的情况下，纵梁被用于将冲击能转化为变形能。
然而，在重叠少于NCAP测试所模拟的情况下，纵梁可能被错过，导致冲击能可通过控制臂传递到轴梁。为了解决这个问题，可在车轮悬挂的区域提供额外的加强。然而，其前提条件是控制臂在冲击发生时能通过确定的方式进行解耦以便减少通过控制臂所传递的冲击能。
发明内容
本发明的目的在于提供具有控制臂的车轮悬挂系统，采用所述车轮悬挂系统，在受到冲击时，特别是在不完全重叠的正面冲击或纵向冲击的情况下，传递到车辆轴梁的冲击能可被进一步减少。
此目的通过独立权利要求的特征得以实现。另外有利的实施例是可通过从属权利要求、说明书以及附图呈现。
本发明是基于如下发现：可通过在控制臂(机械紧固到轴梁上)受到冲击而造成旋转运动时，解除控制臂和轴梁之间的机械连接，特别是通过紧固螺丝的机械断裂或切断来实现上述目的。
根据第一方面，本发明涉及一种车轮悬挂系统，用于通过紧固螺丝将车轮悬挂到车辆的轴梁上，其包括：牵引元件，其以不可相对旋转的方式接合于紧固螺丝并且用于使紧固螺丝受到扭矩的作用从而释放锁紧紧固；以及控制臂，其可通过紧固螺丝附接到轴梁上并且用于在控制臂相对于轴梁做旋转运动时对牵引元件施加作用以便产生扭矩从而释放锁紧紧固。
在一个实施例中，牵引元件包括牵引臂，并且，控制臂被配置为在控制臂做旋转运动时作用在牵引臂上。换句话说，牵引臂也在控制臂旋转时通过控制臂进行旋转，从而使得因牵引元件和紧固螺丝之间旋转固定连接，扭矩被施加于紧固螺丝。如果扭矩超过了紧固螺丝的破坏扭矩，则可采用定义的方式进行破坏，从而使得机械连接可被释放。
在一个实施例中，牵引臂被成形为侧向接合于控制臂的周围以在控制臂旋转时进行碰撞。此方式保证牵引臂不会发生位移而是在随其一起旋转时发生位移。
在一个实施例中，控制臂被配置为使牵引元件在控制臂做旋转运动时受到切向力或者使牵引元件绕紧固螺丝的纵轴做旋转运动。从而产生释放机械耦合的扭矩。
在一个实施例中，控制臂包括凸起，其被配置为在控制臂旋转运动时作用在牵引元件上，特别是作用在牵引元件的牵引臂上。因此，可在控制臂做旋转运动时，更加具体的牵引臂随其一起旋转。
在一个实施例中，牵引元件包括开口，其可供紧固螺丝穿过，其中，紧固螺丝采用形状配合的方式可容纳或者容纳在开口中以用来与紧固螺丝发生不可旋转地耦合。从而保证了紧固螺丝在控制臂发生旋转时不进行旋转，以便将扭矩传递到紧固螺丝上。因此，紧固螺丝可断裂以释放机械耦合。
在一个实施例中，紧固螺丝包括丝段，尤其是轴部或者螺丝头部，所述螺丝段具有带棱角的截面或是多边形截面，尤其是四边形、五边形或六边形截面，其中，开口是带棱角的或多边形的从而以形状配合的方式容纳带棱角的截面或多边形截面。
在一个实施例中，牵引元件被一体成型为金属薄片支架。
在一个实施例中，牵引元件被设置为朝紧固螺丝的释放方向施加扭矩。紧固螺丝因此可被断裂以释放机械耦合。
在一个实施例中，牵引元件被设置为使紧固螺丝断裂来释放锁紧紧固。当扭矩超过紧固螺丝的破坏扭矩，发生断裂。
在一个实施例中，轴梁是车轮悬挂系统的一部分，其中，轴梁包括止转锁以锁定紧固螺丝的旋转运动。
在一个实施例中，轴梁包括孔，其可供紧固螺丝穿过，其中，止转锁包括位于孔侧面的至少一颈部，其用于防止紧固螺丝的螺丝头部(可以是角状的)旋转，或者，孔包括槽，其采用形状配合的方式容纳紧固螺丝的螺丝头部。因此，紧固螺丝本身被不可旋转地安装。
在一个实施例中，止转锁包括相对设置的螺丝头部可位于其间的颈部。因此，紧固螺丝以不可旋转的方式被固定。
在一个实施例中，轴梁包括孔，其中，控制臂包括轴承开口，轴承开口和孔被排列或可彼此排列成一条直线且可供紧固螺丝穿过。因此，指定了控制臂的旋转轴。
在一个实施例中，控制臂包括具有固持珠的侧缘，其中，轴梁包括具有用于容纳固持珠的容纳凹槽，其中，容纳凹槽在控制臂做旋转运动时可发生变形从而释放固持珠以允许用于控制臂旋转。固持珠被用来在自由下落发生冲击的情况下将控制臂固定在轴梁上的安装位置处。
在一个实施例中，牵引元件被安装在轴梁和控制臂之间或者被安装在紧固螺丝的螺母和轴梁之间。
在一个实施例中，控制臂是叉形臂。
附图说明
参考附图，说明本发明的其他实施例。
图1为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图2为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图3为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图4为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图5为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图6为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图7为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图8为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图9为根据一个实施例的车轮悬挂系统；
图10A、B、C为根据一个实施例的车轮悬挂系统的视图；
图11为根据一个实施例的轴梁；以及
图12为根据一个实施例的车轮悬挂系统。
具体实施方式
图1描绘了根据一个实施例的车轮悬挂系统100，其通过紧固螺丝103以锁紧紧固的方式将图1所示的车轮安装到车辆的轴梁101上。
车轮悬挂系统100包括牵引元件105，其不可旋转地接合于紧固螺丝103并且用于使紧固螺丝103受到扭矩的作用，特别是使其断裂，从而释放锁紧紧固。因此，紧固螺丝103为机械耦合提供了预设的断裂点。
车轮悬挂系统100还包括控制臂107，其可通过紧固螺丝103附接到轴梁101上并且用于在控制臂107相对于轴梁101做旋转运动时作用在牵引元件105上以便产生用于释放锁紧紧固的扭矩。为此，牵引元件105被控制臂107施以切向力。
在一个实施例中，控制臂107包括凸起109，其例如被成型为轴向颈段并且在控制臂107做旋转运动时作用在牵引元件105上。
牵引元件105例如为弯曲的，并且可包括牵引臂111，控制臂107在旋转时，特别是由凸起109作用在牵引臂上。牵引臂111通过过渡段112被连接到如图2所示的基段201。基段201用于紧固牵引臂111并且可供例如紧固螺丝103穿过。
轴梁101包括位于螺丝的容纳区域的止转锁，其例如由两个相对设置的颈部115、117形成，用于将紧固螺丝的多边形螺丝头部104以不可旋转的方式固定。为此，螺丝头部104可包括板段114，其侧向平贴于颈部115、117的区域。
图2描述了图1的车轮悬挂系统100的截面。紧固螺丝103通过螺母203可夹持于控制臂107。
控制臂107可被成型为壳形或为轮廓元件。
在一个实施例中，牵引元件105被成型为齿状元件。
在图1所示的实施例中，牵引元件105被设置于螺丝头部104上或邻近螺丝头部104。当螺丝头部104下方的上部螺丝轴例如是六边形的几何形状的时候，这将带来优势。牵引元件105和/或牵引元件105的孔也可包括对应的几何形状，从而在这两个部件之间产生形状配合的连接。
在图3和图4所示的实施例中，牵引元件105被设置在轴梁101和控制臂107之间，分别在螺母203和轴梁之间。
在图5和图6所示的车轮悬挂系统100的实施例中，牵引元件105被设置在，例如螺母203下方。
进一步，在图5和图6所示的实施例中，示出了牵引元件105的示例形式，其中，牵引元件105被成型为弓形而且侧向接合于控制臂107周围。为此，牵引元件105具有两个用于将控制臂107设于其间的支撑脚503、505，和连接支撑脚503、505的支架501。支撑脚503成形为牵引臂，在控制臂107做旋转运动时，牵引臂随其一起旋转。
进一步，如图6所示，牵引元件105包括基段605，其可被紧固螺丝103穿过。基段605和支撑脚505由斜坡状设置的连接段601连接。
牵引元件105可由弯曲的金属板一体成形。
图7和图8描绘了车轮悬挂系统100的实施例，其中，控制臂107包括牵引器701，其例如形成为径向凸起并且在控制臂107进行旋转时抵触于牵引元件105，例如，抵触于可实施为牵引臂的支架501。因此，牵引元件105会以确定的方式进行旋转。
图9描绘了车轮悬挂系统100的一个实施例，其中，控制臂包括牵引器901，其被形成为朝控制臂107方向的牵引棱。牵引器901被设置为与支撑脚503相抵触从而使牵引元件105受到力的作用产生扭矩。
图10A、10B、10C描绘了车轮悬挂系统100的视图。紧固螺丝103可包括位于螺丝头部104下方的多边形的轴1001，其被提供来使紧固螺丝103与牵引元件105进行形状配合和不可旋转的齿接。为此目的，牵引元件105可包括具有对应的多边形的截面的开口1003，其被成型于基段201上而且可供轴1001穿过。这种锁合形状使得当牵引元件105朝紧固螺丝的释放方向旋转时，该紧固螺丝于轴1001处被切断。
如图10C所示，可以以偏心的方式实施止转锁，其中，颈部115、117采用v形的方式设置。相应地，板段114可采用v形的方式侧向倾斜。
图11描绘了轴梁101的视图，包括可供紧固螺丝103穿过的孔1101和设置于孔1101两侧的由颈部115、117形成的止转锁。颈部115、117可通过轴梁的变形，例如压制，而成型。
图12描绘了根据一个实施例的车轮悬挂系统100。控制臂107包括其上侧向设置有固持珠1207的腿部，其中，容纳凹槽1205在控制臂107旋转时可发生变形从而释放固持珠1207以允许控制臂107旋转。控制臂还包括从腿部1201延伸的另一条腿部1203。腿部1203远离腿部1201的一端形成了用于容纳紧固螺丝103和牵引元件105的轴承座。这样，实现了控制臂107例如在冲击发生时仅逆时针旋转，这可通过控制臂107的旋转释放固持珠1207而实现。相反方向的旋转被阻止且不可旋转。因此，紧固螺丝103可被高效切断。

Claims (14)

1.一种车轮悬挂系统(100)，用于通过紧固螺丝(103)将车轮悬挂到车辆的轴梁(101)上，其特征在于，包括：
牵引元件(105)，所述牵引元件以不可相对旋转的方式接合于所述紧固螺丝(103)并且用于使所述紧固螺丝(103)受到扭矩的作用从而释放锁紧紧固；以及
控制臂(107)，所述控制臂可通过所述紧固螺丝(103)附接到所述轴梁(101)上并且用于在所述控制臂(107)相对于所述轴梁(101)做旋转运动时对所述牵引元件(105)施加作用以便产生所述扭矩从而释放所述锁紧紧固，
其中，所述牵引元件(105)被设置为使所述紧固螺丝(103)断裂来释放所述锁紧紧固。
2.根据权利要求1所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述牵引元件(105)包括牵引臂(111、501、503、505)，其中，所述控制臂(107)被设置为在所述控制臂(107)做所述旋转运动时作用在所述牵引臂(111、501、503、505)上。
3.根据权利要求2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述牵引臂(111、501、503、505)被成形为侧向接合于所述控制臂(107)的周围。
4.根据前述任一项权利要求所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述控制臂(107)被设置为使所述牵引元件(105)在所述控制臂(107)做旋转运动时受到切向力或者使所述牵引元件(105)绕所述紧固螺丝(103)的纵轴做旋转运动。
5.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述控制臂(107)包括凸起(109、701、901)，所述凸起被设置为在所述控制臂(107)进行所述旋转运动时作用在所述牵引元件(105)上。
6.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述牵引元件(105)包括开口(1003)，所述开口可供所述紧固螺丝(103)穿过，其中，所述紧固螺丝(103)可采用形状配合的方式容纳在所述开口(1003)中。
7.根据权利要求6所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述紧固螺丝(103)包括螺丝段，所述螺丝段具有带棱角的截面或多边形截面，其中，所述开口(1003)是带棱角的或是多边形的从而以形状配合的方式容纳所述带棱角的截面或多边形截面。
8.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述牵引元件(105)被设置为朝所述紧固螺丝(103)的释放方向施加所述扭矩。
9.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，还包括所述轴梁(101)，其中，所述轴梁(101)包括止转锁以锁定所述紧固螺丝(103)的旋转运动。
10.根据权利要求9所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述轴梁(101)包括孔(1101)，所述孔可供所述紧固螺丝(103)穿过，其中，所述止转锁包括位于所述孔(1101)侧面的至少一颈部(115、117)，所述颈部用于防止所述紧固螺丝(103)的螺丝头部(104)旋转，或者所述孔(1101)包括一槽，所述槽采用形状配合的方式容纳所述紧固螺丝(103)的螺丝头部(104)。
11.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述轴梁(101)包括孔(1101)，其中，所述控制臂(107)包括轴承开口，所述轴承开口和所述孔(1101)被排列或可彼此排列成一条直线供所述紧固螺丝(103)穿过。
12.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述控制臂(107)包括具有固持珠(1207)的侧缘，其中，所述轴梁(101)包括用于容纳所述固持珠(1207)的容纳凹槽(1205)，其中，所述容纳凹槽(1205)在所述控制臂(107)做所述旋转运动时可发生变形从而释放所述固持珠(1207)以允许所述控制臂(107)旋转。
13.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述牵引元件(105)被安装在所述轴梁(101)和所述控制臂(107)之间或者被安装在所述紧固螺丝(103)的螺母和所述轴梁(101)之间。
14.根据权利要求1或2所述的车轮悬挂系统(100)，其特征在于，所述控制臂(107)是叉形臂。
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