CN110039965B - 用于车辆的下摆臂总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的下摆臂总成及车辆，涉及车辆技术领域。本发明的下摆臂总成，用于连接车轮与副车架，下摆臂总成包括下摆臂本体和安装支架。下摆臂本体上设置有呈三角形布置的三个端部，分别为与副车架相连的固定端、与车轮相连的安装端和脱开端。安装支架设置于副车架靠近前保险杠的位置处，用于将脱开端安装于副车架。脱开端在车轮受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，脱开端与安装支架分离，在此过程中，下摆臂总成可以吸收在碰撞过程中产生的能量，当脱开端与安装支架分离后，下摆臂本体以固定端为轴中心转动，带动转向节和车轮一起绕固定端旋转，使车轮碰撞时远离驾驶员，提高整车的安全性。

Description

用于车辆的下摆臂总成及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的下摆臂总成及车辆。

背景技术

25％正面重叠碰撞指测试车辆以40英里/小时(64千米/小时)速度去撞击重叠面积只相当于车身宽度25％的固体物质。由于碰撞面积大大减小，压强会增大很多，因此对车辆的安全性能要求也更高。

现有车辆在小重叠的正面偏置碰撞或正面碰撞测试中，车辆前部发生溃缩，导致前车轮受到猛烈撞击，此时，车轮会侵入到驾驶室内驾驶员脚部放置的位置，对驾驶员造成伤害。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于车辆的下摆臂总成及车辆，以解决现有技术中车辆受到猛烈撞击时，车轮侵入驾驶室对驾驶员造成伤害的问题。

本发明一个进一步的目的是要使得在节省成本的情况下，提高整车的安全性能。

一方面，本发明提供了一种用于车辆的下摆臂总成，连接车轮与副车架，所述下摆臂总成包括：

下摆臂本体，其设置有呈三角形布置的三个端部，分别为脱开端、与所述副车架相连的固定端以及与所述车轮相连的安装端；

安装支架，设置于所述副车架靠近前保险杠的位置处，用于将所述脱开端安装于所述副车架；

其中，所述脱开端在所述车轮受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，所述脱开端与所述安装支架分离，以使所述下摆臂本体以所述固定端为轴中心转动。

可选地，所述安装支架包括沿车辆行驶方向相对设置的第一侧板和第二侧板，所述脱开端通过紧固件固定于所述第一侧板和第二侧板之间，其中，所述紧固件依次贯穿所述第一侧板、所述脱开端和所述第二侧板；

所述第一侧板靠近车轮的侧边向所述紧固件所在方向凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽的底部与所述紧固件之间形成一个断开部，以使所述车轮受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，所述紧固件在所述下摆臂本体的牵引下撞断所述断开部后从所述第一凹槽脱离所述安装支架。

可选地，所述断开部沿车辆横向方向的厚度小于预设厚度。

可选地，所述第一凹槽为弧形凹槽，所述弧形凹槽的底部与所述紧固件之间的距离小于所述预设厚度。

可选地，所述弧形凹槽的半径大于等于所述紧固件的半径。

可选地，所述脱开端包括由外向内依次设置的第一铁圈、第一外管、第一衬套和第一内管，所述第一内管的轴向方向与所述车辆行驶方向一致；所述紧固件沿所述第一内管的轴向方向贯穿所述第一内管，将所述脱开端安装到所述安装支架上。

可选地，所述安装支架可拆卸地安装于所述副车架上。

可选地，所述固定端包括由外向内依次设置第二铁圈、第二外管、第二橡胶和第二内管，所述第二内管的轴向方向与所述车辆的高度方向一致；所述固定端通过旋转轴安装到所述副车架上，所述固定端在所述脱开端与所述安装支架分离后以所述旋转轴的轴中心为旋转中心转动。

另一方面，本发明还提供了一种一种车辆，所述车辆上设置有上述的下摆臂总成。

可选地，所述车辆还包括与副车架相连的纵梁，所述纵梁与所述下摆臂总成上的紧固件的脱开轨迹相交的位置开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述紧固件的外轮廓相匹配以使所述紧固件在脱离安装支架后通过所述第二凹槽。

本发明的下摆臂总成，用于连接车轮与副车架，下摆臂总成包括下摆臂本体和安装支架。下摆臂本体上设置有呈三角形布置的三个端部，分别为与副车架相连的固定端、与车轮相连的安装端和脱开端。安装支架设置于副车架靠近前保险杠的位置处，用于将脱开端安装于副车架。脱开端在车轮受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，脱开端与安装支架分离，在此过程中，下摆臂总成可以吸收在碰撞过程中产生的能量，当脱开端与安装支架分离后，下摆臂本体以固定端为轴中心转动，带动转向节和车轮一起绕固定端旋转，使车轮碰撞时远离驾驶员，提高整车的安全性。

进一步地，本发明的安装支架包括沿车辆行驶方向相对设置的第一侧板和第二侧板，脱开端通过紧固件固定于第一侧板和第二侧板之间，其中，紧固件依次贯穿第一侧板、脱开端和第二侧板。第一侧板靠近车轮的侧边向紧固件所在方向凹陷形成第一凹槽，第一凹槽的底部与紧固件之间形成一个断开部，以使车轮受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，紧固件在下摆臂本体的牵引下撞断断开部后从第一凹槽脱离第一安装支架。通过在安装支架上开设一个凹槽，在保证副车架和纵梁的强度的同时，使发生碰撞时脱开端容易从副车架上脱开，保存驾驶员的安全。这两处开槽的位置不仅对纵梁和副车架的强度影响较小，还能达到降低纵梁和副车架重量的目的。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的下摆臂总成安装到车辆的示意性装置图；

图2是图1所示下摆臂总成中的下摆臂本体的示意性结构图；

图3是图1所示下摆臂总成中脱开端安装到安装支架的示意性结构图；

图4是下摆臂本体的脱开端的示意性结构图。

图5是根据本发明一个实施例的车辆上纵梁开设有第二凹槽的示意性结构图；

图6是根据本发明一个实施例的下摆臂总成中的脱开端与安装支架分离前后的状态变化简图。

图中的附图标记为：

10-下摆臂总成，20-车轮，30-副车架，40-纵梁，41-第二凹槽

1-下摆臂本体，11-固定端，

12-安装端，

13-脱开端，131-第一铁圈，132-第一外管，133-第一衬套，134-第一内管，

2-安装支架，21-第一侧板，22-第二侧板，23-紧固件，24-第一凹槽，25-断开部。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的下摆臂总成10安装到车辆的示意性装置图。图2是图1所示下摆臂总成10中的下摆臂本体1的示意性结构图。图3是图1所示下摆臂总成10中脱开端13安装到安装支架2的示意性结构图。图4是下摆臂本体1的脱开端13的示意性结构图。图5是根据本发明一个实施例的车辆上纵梁40开设有第二凹槽41的示意性结构图。图6是根据本发明一个实施例的下摆臂总成10中的脱开端13与安装支架2分离前后的状态变化简图。下面参照图1至图6来描述本发明实施例的下摆臂总成10及车辆，本发明实施例的描述中，“前后”“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

车辆的下摆臂本体1是车上的摆臂之一，主要作用是支撑车身和减震器，并且缓冲行驶中的振动。它与减震器和弹簧的默契的配合才能构成一套完整的悬挂系统，下摆臂本体1负责支撑重量和转向，下摆臂本体1上有胶套，起固定作用，并连接减震器。为了避免前车轮20受到猛烈撞击时，车轮20对驾驶员造成伤害，发明人设计了一种新的下摆臂总成10，以在车辆发生严重碰撞时，降低碰撞给驾驶室内的成员造成的损伤。具体地，参考图1，图1中车轮20位置的左侧为车辆前方，车轮20的右侧为驾驶员所在位置。下摆臂总成10包括下摆臂本体1和安装支架2。参考图2，下摆臂本体1设置有呈三角形布置的三个端部，分别为与副车架30相连的固定端11、与车轮20相连的安装端12和脱开端13。三个端部一般大概布置为直角三角形，脱开端13位于直角位置处。安装端12设有下摆臂球销，通过下摆臂球销与车轮20相连。安装支架2设置于副车架30靠近前保险杠的位置处，用于将脱开端13安装于副车架30，其中，安装支架2可以与副车架30一体化成型，也可以可拆卸的安装于副车架30上。

参考图6，图6中的实线是车辆正常状态下的下摆臂总成10、车轮20、驾驶员脚部放置位置，虚线是发生碰撞后下摆臂总成10、车轮20、驾驶员脚部放置位置。脱开端13在车轮20受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，脱开端13与安装支架2分离，以使下摆臂本体1以固定端11为轴中心转动，也即是，在下摆臂本体1所在平面内以固定端11为轴中心旋转。预设阈值可以是研发涉及人员根据实验数据制定，既要满足车辆安全需求，能保证脱开端13与安装支架2分离。在此脱开过程中，下摆臂总成10可以吸收在碰撞过程中产生的能量，当脱开端13与安装支架2分离后，下摆臂本体1以固定端11为轴中心转动，带动转向节和车轮20一起绕固定端11旋转，使轮胎远离驾驶员脚部放置位置，提高整车的安全性。

在一个具体地实施例中，继续参考图3，安装支架2包括相对沿车辆行驶方向设置的第一侧板21和第二侧板22。第一侧板21和第二侧板22一般平行设置，脱开端13设置于第一侧板21和第二侧板22之间。脱开端13通过紧固件23固定于第一侧板21和第二侧板22之间。其中，紧固件23依次贯穿第一侧板21、脱开端13和第二侧板22，具体地，紧固件23可以是螺栓，还可以是固定销或其他本领域技术人员熟知的固定装置。

继续参考图3，第一侧板21靠近车轮20的侧边向紧固件23所在方向凹陷形成第一凹槽24，第一凹槽24的底部与紧固件23之间形成一个断开部25，以使车轮20受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，紧固件23在下摆臂本体1的牵引下撞断断开部25后从第一凹槽24脱离第一安装支架2。具体他，断开部25沿车辆横向方向的厚度小于预设厚度。预设厚度优选地大于零，避免螺栓法兰无法与副车架30全接触，螺栓容易力矩返松。预设厚度的设定根据上述的预设阈值来决定，该预设厚度既可以满足车辆该部分的刚度要求，又可以在车辆发生强烈碰撞后，紧固件23在下摆臂本体1的带动下，撞断断开部25。在一个优选地实施例中，第一凹槽24设置为弧形凹槽，弧形凹槽的底部与紧固件23之间的距离小于预设厚度。这样设置，既可以有效增加该部分的刚度要求，又能确保断开部25有效断开。弧形凹槽的半径大于等于紧固件23的半径，可以使紧固件23顺利的从弧形凹槽冲出。

本发明的实施例中，通过在安装支架2上开设一个凹槽，在保证副车架30和纵梁40的强度的同时，使车辆发生强烈碰撞时脱开端13可以从副车架30上脱开，保存驾驶员的安全。这两处开槽的位置不仅对纵梁40和副车架30的强度影响较小，还能达到降低纵梁40和副车架30重量的目的。

参考图4，在一个具体的实施例中，脱开端13包括由外向内依次设置的第一铁圈131、第一外管132、第一衬套133和第一内管134，其中，第一衬套133可以为塑料材料制成，第一内管134的轴向方向与车辆行驶方向一致。紧固件23沿第一内管134的轴向方向贯穿第一内管134，将脱开端13安装到安装支架2上。具体地，紧固件23的轴向方向与第一侧板21相垂直，当车轮20受到猛烈撞击力后，紧固件23在下摆臂本体1的带动下向第一侧板21靠近车轮20的一侧运动，撞击断开部25，由于断开部25的厚度比其他部分薄，在紧固件23的受力带到一定值后，断开部25断开，紧固件23的一端与第一侧板21分离，同时带动紧固件23的另一端与第二侧板22分离。

固定端11包括由外向内依次设置第二铁圈、第二外管、第二橡胶和第二内管，第二内管的轴向方向与车辆的高度方向一致；固定端11通过旋转轴安装到副车架30上，固定端11在脱开端13与安装支架2分离后以旋转轴的轴中心为旋转中心转动。旋转轴可以为螺栓，也可以为固定销或其他常用的柱状固定装置。

本发明还提供了一种车辆，车辆上设置有上述实施例中的下摆臂总成10。参考图1和图5，车辆还包括与副车架30相连的纵梁40，纵梁40通过支架焊接在副车架30上，其中，支架焊接到副车架30上，纵梁40上焊接有一个套管，用螺栓将纵梁40和副车架30连接。纵梁40与下摆臂总成10上的紧固件23的脱开轨迹相交(图5中的箭头为脱开轨迹)的位置开设有第二凹槽41，第二凹槽41与紧固件23的外轮廓相匹配以使紧固件23在脱离安装支架2后通过第二凹槽41。具体地，在一个实施例中，当紧固件23为螺栓时，第二凹槽41要可以供螺栓的螺母通过。副车架30上的第一凹槽24和纵梁40上的第二凹槽41均通过冲压直接成形，节省加工成本。同时，凹槽结构也减轻了副车架30和纵梁40的重量，提高整车的燃油经济性。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于车辆的下摆臂总成，连接车轮与副车架，所述下摆臂总成包括下摆臂本体和安装支架；

所述下摆臂本体设置有呈三角形布置的三个端部，所述三个端部包括与所述副车架相连的固定端以及与所述车轮相连的安装端；

其特征在于，所述三个端部还包括脱开端；

所述安装支架设置于所述副车架靠近前保险杠的位置处，用于将所述脱开端安装于所述副车架；

其中，所述脱开端在所述车轮受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，所述脱开端与所述安装支架分离，以使所述下摆臂本体以所述固定端为轴中心转动。

2.根据权利要求1所述的下摆臂总成，其特征在于，

所述安装支架包括沿车辆行驶方向相对设置的第一侧板和第二侧板，所述脱开端通过紧固件固定于所述第一侧板和第二侧板之间，其中，所述紧固件依次贯穿所述第一侧板、所述脱开端和所述第二侧板；

所述第一侧板靠近车轮的侧边向所述紧固件所在方向凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽的底部与所述紧固件之间形成一个断开部，以使所述车轮受到与车辆行驶方向相反且大于预设阈值的力时，所述紧固件在所述下摆臂本体的牵引下撞断所述断开部后从所述第一凹槽脱离所述安装支架。

3.根据权利要求2所述的下摆臂总成，其特征在于，

所述断开部沿车辆横向方向的厚度小于预设厚度。

4.根据权利要求3所述的下摆臂总成，其特征在于，

所述第一凹槽为弧形凹槽，所述弧形凹槽的底部与所述紧固件之间的距离小于所述预设厚度。

5.根据权利要求4所述的下摆臂总成，其特征在于，

所述弧形凹槽的半径大于等于所述紧固件的半径。

6.根据权利要求2所述的下摆臂总成，其特征在于，

所述脱开端包括由外向内依次设置的第一铁圈、第一外管、第一衬套和第一内管，所述第一内管的轴向方向与所述车辆行驶方向一致；所述紧固件沿所述第一内管的轴向方向贯穿所述第一内管，将所述脱开端安装到所述安装支架上。

7.根据权利要求1所述的下摆臂总成，其特征在于，

所述安装支架可拆卸地安装于所述副车架上。

8.根据权利要求1所述的下摆臂总成，其特征在于，

所述固定端包括由外向内依次设置第二铁圈、第二外管、第二橡胶和第二内管，所述第二内管的轴向方向与所述车辆的高度方向一致；所述固定端通过旋转轴安装到所述副车架上，所述固定端在所述脱开端与所述安装支架分离后以所述旋转轴的轴中心为旋转中心转动。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有如权利要求1-8中任一项所述的下摆臂总成。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，

所述车辆还包括与副车架相连的纵梁，所述纵梁与所述下摆臂总成上的紧固件的脱开轨迹相交的位置开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述紧固件的外轮廓相匹配以使所述紧固件在脱离安装支架后通过所述第二凹槽。

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