CN204641887U - 底盘子框架、车辆和用于车辆的底盘 - Google Patents

Abstract

一种底盘子框架，该底盘子框架用于将至少一个控制连杆附接至车辆的车身，其中，控制连杆由纤维加强塑料形成或者包含纤维加强塑料，底盘子框架具有构造成与控制连杆连接的至少一个附接点，其中，附接点的构造使得其至少部分地具有就其可变形能力而言的减小的稳定性，使得在附接点中的控制连杆触发了附接点的过载的情况下，附接点至少部分地塑性变形，同时保持控制连杆的形状，其中，附接点具有两个突出的连接构件，两个突出的连接构件各自彼此定向成使得控制连杆被至少部分地接收在两个突出的连接构件之间。还提供了一种用于车辆的底盘和一种车辆。本实用新型能够在发生过载的情况下使附接点至少部分地塑性变形，同时保持控制连杆的形状。

Description

底盘子框架、车辆和用于车辆的底盘

技术领域

本实用新型涉及用于将至少一个控制连杆附接至车辆的车身的底盘子框架。

背景技术

通常称为子框架或转向架的底盘子框架用于底盘的各个部件的有利的预制造。在这种情况下，底盘子框架用作车身的附接构件，提供车轮悬架的各个附接点。在这种情况下，车轮悬架构造成为多连杆，其通常包括轮架，该轮架通过控制连杆可移动地附接于底盘子框架。除此之外，还存在诸如底盘弹簧和减震器之类的合适的弹簧和阻尼装置。高度的预组装使得能够后续快速地连接至一体式车身的本体。

为了能够满足关于排放阈值和相关的燃料消耗方面的日益严苛的要求，未来的道路车辆的重量将需要进一步降低。轻重量结构的使用和相应的材料的部署在这种背景下是已知的。除了轻重量材料之外，越来越多的部件正在由诸如纤维加强塑料(FRP)之类的复合材料制造，或者至少包含这些材料。

由纤维加强塑料制造的部件将高强度与相对轻的重量结合在了一起。数量众多的单元的生产意味着尽管有时候生产是复杂的，但这样生产的部件越来越成本有效。为此，由纤维加强的塑料制造的底盘部件提供给了对由钢或铝制造的常规的底盘部件的良好的替代。除了车辆重量的减轻之外，进一步的优点在于行驶舒适性提高了，这种行驶舒适性的提高尤其基于非簧载质量的减轻。在这种情况下，本实用新型更加关注于由纤维加强的塑料制造的控制连杆及其附接。

关于这种类型的控制连杆，更深远的考虑是必要的，因为有利的高强度本身并不总是也并不是在底盘上的任何位置都一定是理想的。因此，除了常规的行驶之外，在事故情况中出现的情形也必需考虑进来。在这种情况下，重点在于车辆的各个部件和区段尽可能多地缓解在碰撞情况下作用在乘客上的载荷的可能性。换言之，关键在于将在此期间发生的碰撞能量至少部分地转化为变形和热。

关于底盘，相应地伸出或突出的横向连杆和纵向推力杆在这种情况下需要更细微的观察。为此，由于控制连杆有利地由纤维加强的塑料制成，所以其表现出相应的高强度和刚度。然而，由于缺乏膨胀特性，其不能提供碰撞情况下的有利变形的可能性。为了弥补控制连杆的缺点的不同材料的任何组合都是复杂的并且因此不经济。

关于控制连杆的弹性或可变形构型及附接，在本领域已知多种可能的实施例。

因此，US2008/0007022A1公开了一种用于将负载连接于支撑件的装置，该装置例如为控制连杆的形式。在该实施例中，该装置适于集成在车辆中，用作底盘的一部分。为此，该装置包括柔性臂，该柔性臂具有彼此间隔开的两个臂构件。这些臂构件彼此定位成使得它们产生大致三角形臂的形状。复位装置布置在这两个臂构件之间的空间中，该复位装置通过其压缩而吸收当装置弯曲时两个臂构件之间的距离变化。该复位装置使得装置能够试图采用其初始形状或者至少有助于装置采用其初始形状。在这种情况下，臂可以呈现纤维加强塑料的分层结构。该装置可以根据设计而取代常规的底盘弹簧。

在DE3624537C2中公开了柔性车轮悬架。为此，提出了在车轴轴颈接头与车身之间延伸的柔性横向连杆。该横向连杆包括连接于车身的具有大刚度的区域和朝向车轴轴颈接头延伸的两个止挡杆。在止挡杆之间布置有连接于车轴轴颈接头的弹簧杆，该弹簧杆至少在车辆的纵向方向上具有有限的可变形能力。在这种情况下，具有大刚度的区域以及止挡杆和弹簧杆由纤维加强的塑料一体地形成并制造。

EP0193089B1公开了用于机动车辆的后轮悬架。该悬架包括：通过纵向臂连接于车身的轮架；上部车轮引导构件，例如横向连杆或弹簧柱；以及两个下部横向连杆。纵向臂以铰接的方式连接于轮架。在这种情况下，两个下部横向连杆中的一个具有布置在其两端之间的连接轴承，纵向臂被支承在该连接轴承上。建议将纵向臂和两个下部横向连杆制造成共用的部件并且由纤维复合材料制成。

DE102009014194A1公开了用于机动车辆的底盘部件，其可以例如是横向连杆。上述横向连杆具有基体，该基体具有用于与弹簧柱和车身连接的附接点。另外，该基体至少部分地包括由塑料制成的用于加强基体的结构。这样，提高了横向连杆的扭转刚度和抗弯稳定性。

DE102011112061A1示出了用于车辆的车轮引导连杆，其能够以预定的方式塑性变形。这样，在碰撞的情况下能够实现一种防撞缓冲区效果。这种情况下，变形方向是预定的，因为其在碰撞情况下使车轮引导连杆远离其他底盘部件移动。这样，能够尽可能多地限制总体上发生的损坏。为此，车轮引导连杆具有由中空室横截面制成的基体。这具有使横截面弱化的限制，在碰撞情况下，可能的变形能够从该弱化部位开始发生。

除了由纤维加强塑料制造并且因此不发生弯曲的控制连杆导致的直接危险之外，所述连杆还不能够有助于在碰撞期间发生的能量的有利的缓解。同时，增大了破裂的风险，而破裂能够导致在事故中涉及的完全丧失对车辆的控制。鉴于本领域已知的控制连杆设计及其附接，这种类型的组合因此提供了改进的空间。

实用新型内容

在此背景下，本实用新型解决的问题在于开发一种关于一个或多个由纤维加强塑料制成的控制连杆的底盘子框架，从而在冲击或碰撞情况下有效地防止控制连杆的任何破裂。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种底盘子框架，所述底盘子框架用于将至少一个控制连杆附接至车辆的车身，其中，所述控制连杆由纤维加强塑料形成或者包含纤维加强塑料，所述底盘子框架具有构造成与所述控制连杆连接的至少一个附接点，

其中，所述附接点的构造使得其至少部分地具有就其可变形能力而言的减小的稳定性，使得在所述附接点中的所述控制连杆触发了所述附接点的过载的情况下，所述附接点至少部分地塑性变形，同时保持所述控制连杆的形状，其中，所述附接点具有两个突出的连接构件，所述两个突出的连接构件各自彼此定向成使得所述控制连杆被至少部分地接收在所述两个突出的连接构件之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接构件具有横截面弱化部。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接构件具有减小其变形稳定性的至少一种形状。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接构件具有减小其变形稳定性的至少一个局部强度变化。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于车辆的底盘，包括：至少一个控制连杆，所述控制连杆由纤维加强塑料形成或者包含纤维加强塑料；以及用于将所述控制连杆附接至所述车辆的结构的底盘子框架，其中所述底盘子框架具有至少一个附接点，所述至少一个附接点设置成用于将所述控制连杆与所述底盘子框架连接，所述底盘子框架是根据本实用新型第一方面的底盘子框架，

其中，所述附接点的构造使得其具有就其可变形能力而言的减小的稳定性，使得在所述附接点中的所述控制连杆触发了所述附接点的过载的情况下，所述附接点至少部分地塑性变形，同时保持所述控制连杆的形状，其中，所述附接点具有两个突出的连接构件，所述两个突出的连接构件各自彼此定向成使得所述控制连杆被至少部分地接收在所述两个突出的连接构件之间。

根据本实用新型的又一方面，提供了一种车辆，所述车辆的底盘具有根据本实用新型第一方面的底盘子框架和附接于所述底盘子框架的控制连杆。

该问题通过具有根据本实用新型的第一方面的特征的底盘子框架得以解决。另外，在每种情况下，公开了本实用新型的特别有利的实施例。

应当指出的是，在下文中单独描述的特征和措施能够以任何技术可行的方式相互组合，因此公开了本实用新型的进一步的实施例。

据此，介绍了用于车辆、特别是机动车辆的底盘子框架。在其构型中，该底盘子框架一般用来将至少一个控制连杆附接于车辆的车身。要附接的控制连杆由纤维加强塑料制成。可替代地，要附接的控制连杆可以至少部分地包含纤维加强塑料。底盘子框架具有至少一个附接点。上述附接点构造成与控制连杆连接。

在这种情况下，实际的本实用新型着重于附接点的设计。因此，附接点构造成使得其至少部分地具有就其可变形能力而言的减小的稳定性。这并不意味着附接点的设计本质上是软的。相反，根据本实用新型的附接点提供了如下的可能性：处理关于控制连杆的附接的常规强度，直至预设载荷阈值被超过。这样，补偿了能够通过附接点与底盘子框架连接的控制连杆的一部分上的可变形能力和/或弯曲能力的缺乏。据此，现在由附接点本身选择性地提供了可变形能力和/或弯曲能力的必要特性。

为此，附接点必须设计成使其能够仅仅在其中的过载被控制连杆触发的情况下才相应地屈服。因此，附接点的弹性变形和/或至少部分弹性变形有利地仅仅在出现这种类型的过载时才发生。因此，能够通过附接点以常规的方式在正常行驶期间引导控制连杆，而例如在碰撞情况下，控制连杆能够通过附接点的变形而屈服。

作为示例，这里应当提到车辆滑出弯道，其中所述车辆然后例如通过其外轮与人行道路石碰撞。由于在与由金属制造的控制连杆组合的领域的状态下的附接点的刚性实施例，所述控制连杆将经历期望的显著塑性变形而不破裂。碰撞能量越大，这种情况下附接点的变形也越大。这种情况下控制连杆的变形一般显著地大于控制连杆相对于底盘子框架的可能的移动。本实用新型在此提出了由于附接点的变形和/或移位导致的控制连杆的选择性的充分屈服，从而优选地实现相同的能量吸收效果。

有关过载的存在以及附接点的弹性的可能的属性和方向的附接点设定一开始就是本领域技术人员要关心的事。所述人员将例如基于在行驶期间所涉及的车辆要承受的负载值来产生合适的附接点设计。

另外，附接点具有两个突出的连接构件，这两个突出的连接构件各自彼此定向成使得它们至少部分地将控制连杆接收在它们之间。据此，控制连杆可以优选地在连接构件的端部至少部分地封闭。这样，能够产生附接点的U形实施例，以允许控制连杆的安装。在这种情况下特别优选的是，结合了控制连杆的控制装置可以通过相对的连接构件来布置。这样，连接装置可以形成控制连杆的轴线，所述控制连杆能够以需要的方式绕该轴线至少在有限的程度内枢转。

本实用新型带来的优点在于由轻重量同时刚硬的材料制成的控制连杆的有利的可用性，所述材料例如为但不限于纤维加强塑料。基于根据本实用新型的基本概念，实际上消除了在过载情况下原本会发生的这种类型的控制连杆的主要的破裂风险。另外，相关的附接点的可变形能力必须构造成使其能够充分地转化碰撞能量，以尽可能多地使车辆乘员上的负载最小化。

连接构件可以特别优选地设计成通过连接装置连接于控制连杆。在有利的方式中，这可以涉及可拆卸的连接构件，以允许车辆子框架的附接点与相关的控制连杆之间的简单而可行的连接。

能够设想将附接点本身通过至少一个合适的连接装置连接于底盘子框架。这有利于所述附接点在例如由于事故后的过度应变导致的其变形之后能够简单地被更换。这样，必要的维修工作可以是有限的，不需要底盘子框架的基本更换。底盘子框架当然也可以设计成使其能够被容易地更换。

参照关于附接点的弹性方面的可能的实施例，例如，连接构件中的至少一个可以呈现至少一个横截面弱化。横截面弱化例如被认为是用于产生连接构件的横截面的局部逐渐变细的周向收缩或下凹。除了能够因此实现的可变形能力之外，这种类型的横截面弱化还能够有助于特别带来选择性的变形性能。这样，能够提前预先设定要实现的变形路径，特别是变形方向。

作为替代或补充，附接点的所述至少一个连接构件可以具有减小其变形稳定性的至少一个形状。因此，连接构件还可以例如是弯曲的和/或具有单个或多个角度以及简单的直线构型。这例如旨在设定其弯曲能力和/或增加其可变形能力的可能的路径。

另外，本实用新型构想到连接构件可以具有减小其变形稳定性的至少一个局部强度变化。这可以单独地进行或者附加于前面已经描述的附接点的可能的实施例进行。为此，连接构件可以例如由不同材料的部分组成，以利用这些材料的强度差。优选为金属材料的连接构件也可以例如被选择性地局部加热，以相应地通过这种方式设定被处理的点处的强度特性。

根据此处公开的本实用新型的底盘子框架将允许由纤维加强塑料制成的极度刚硬的控制连杆的原本会有问题的集成。由于用于与控制连杆连接的底盘子框架的选择性设置的附接点，其不能够经受塑性变形的能力通过附接点本身得到补偿。这样，在碰撞的情况下，源自于此的一部分能量能够通过附接点的变形而消除，而不会有导致控制连杆破裂的过度的应变产生。这样，这种类型的控制连杆的有利的特性，即高刚度、高强度同时还有轻重量，此时能够完全集成在现代的、具有前瞻性的底盘设计中。

另外，本实用新型涉及一种用于车辆的底盘，其具有由纤维加强塑料形成的或者包含有纤维加强塑料的至少一个控制连杆。该底盘还具有底盘子框架，以将所述至少一个控制连杆附接于车辆结构。底盘子框架具有用于此目的的至少一个附接点，该附接点设置为用于将控制连杆与底盘子框架连接。

根据本实用新型，附接点构造成使得其具有就其可变形能力而言的减小的稳定性。底盘子框架可以优选地是根据前面公开的本实用新型的底盘子框架。附接点设计成使得其仅仅能够在其中的控制连杆触发了过载的情况下才相应地屈服。因此，附接点的弹性变形和/或至少部分弹性变形有利地仅仅在出现这种类型的过载时才发生。因此，能够通过附接点以常规的方式在正常行驶期间引导控制连杆，而例如在碰撞情况下，控制连杆能够通过附接点的变形而屈服。

另外，附接点具有两个突出的连接构件，这两个突出的连接构件各自彼此定向成使得它们至少部分地将控制连杆接收在它们之间。据此，控制连杆可以优选地在连接构件的端部至少部分地封闭。这样，能够产生附接点的U形实施例，以允许控制连杆的安装。在这种情况下特别优选的是，结合了控制连杆的连接装置可以通过相对的连接构件来布置。这样，连接装置可以形成控制连杆的轴线，所述控制连杆能够以需要的方式绕该轴线至少在有限的程度内枢转。

已经关于根据前面更详细描述的本实用新型的底盘子框架公开了附接点被赋予减小的稳定性产生的优点，这意味着先前的评论适用于这里。已经在这种情况下示出的底盘子框架的有利的实施例和设计因此适用于现在提出的底盘。因此，也能够相应地想到和要求保护先前关于根据本实用新型的底盘子框架和底盘论述的特征的组合。

另外，这同样适用于根据下文更详细描述的本实用新型的车辆，该车辆具有如前所述的根据本实用新型的底盘、如前所述的根据本实用新型的底盘子框架、以及附接于底盘子框架的至少一个控制连杆。

底盘具有底盘子框架以及与底盘子框架的附接点连接的控制连杆。控制连杆自身在这种情况下由纤维加强塑料形成或者包括至少一种纤维加强塑料。

根据本实用新型，在控制连杆触发了附接点的过载的情况下，所述附接点至少部分地塑性变形。换言之，附接点构造成使得其例如仅仅在限定的载荷已经被超过之后其自身发生变形和/或变形到其正常位置之外。

在这种情况下，仅仅附接点自身发生变形，而控制连杆保持其实际形状。特别地，在控制连杆呈现为纤维加强塑料或者由纤维加强塑料形成的情况下，通过这样方式实际上有利地避免了所述控制连杆原本可能发生的破裂。

特别优选地，底盘和/或底盘子框架可以是根据本实用新型的底盘和/或根据本实用新型的底盘子框架的形式的本实用新型的前述内容。

下面借助于在附图1中描绘的示例性实施例更详细地解释本实用新型的进一步的有利的细节和功能。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的底盘1的示意性图示。为了清楚起见，图1被缩小至没有更详细地示出的车辆的车轮悬架。

附图标记列表：

1  底盘

2  1的底盘子框架

3  1的控制连杆

4  2的附接点

5  2的附接点

6  4的连接构件

7  4的连接构件

8  5的连接构件

9  5的连接构件

10  3的轴承装置

11  3的轴承装置

12  10的内套筒

13  11的内套筒

14  10的外套筒

15  11的外套筒

16  12与14之间的橡胶体

17  13与15之间的橡胶体

18  螺栓

19  螺栓

20  18的螺母

21  19的螺母

22  3的连接点

x   旋转轴线。

具体实施方式

能够看到，底盘1包括底盘子框架2和控制连杆3。控制连杆3自身由纤维加强塑料形成或者呈现为纤维加强塑料。在本情况下的控制连杆3被设计成三角形控制连杆。底盘子框架2用来将控制连杆3附接至没有更详细地示出的车辆的结构。为此，本情况下的底盘子框架2具有两个附接点4、5，控制连杆3通过这两个附接点4、5与底盘子框架2连接。

附接点4、5各自具有两个突出的连接构件6、7；8、9，这两个突出的连接构件6、7；8、9大致彼此平行地成对定向。在这种情况下，成对的连接构件6、7；8、9在相同的方向上延伸，其中连接构件6、7；8、9各自部分地将控制连杆3的一部分接收在它们之间。为此，控制连杆3具有两个轴承装置10、11，轴承装置10、11各自构造成橡胶-金属轴承。为此，每个轴承装置具有金属的内套筒12、13；在每种情况下，内套筒12、13布置在金属的外套筒14、15中。在每种情况下，在金属的套筒12、14与13、15之间结合有橡胶体16、17。橡胶体16、17可以优选地被硫化。

这样构造的轴承装置10、11各自布置在两个附接点4、5的成对布置的连接构件6、7；8、9中的两个之间。为了允许控制连杆3相对于底盘子框架2枢转，结构旋转轴线x构造在两个轴承装置10、11之间。这由用作连接装置18、19的两个可拆卸的螺栓限定，连接装置18、19的定向沿着旋转轴线x上的相应的延伸部。在这种情况下，连接装置18、19被各自分配给附接点4、5中的一个，其中连接装置18、19延伸穿过成对的连接元件6、7；8、9中的相应的开口。在这种情况下，连接装置18、19各自穿过金属的内套筒12、13中的一个，使得连接装置18、19形成用于相应的附接点的悬架轴线。

连接装置18、19通常具有布置在其一端处的螺纹头，所述螺纹头在每种情况下支靠在连接构件6、9中的一个上。在与螺纹头相反的一端，连接装置18、19具有没有更详细地示出的外螺纹。两个连接装置18、19经由其外螺纹利用具有相应的内螺纹的螺母20、21被紧固。

在控制连杆3的与附接点4、5相反的自由端，能够看到用于球接头的建议的附接点22，没有更详细地示出的车轴轴颈接头能够通过该球接头在控制连杆3上枢转。

附接点4、5，更具体地是其连接构件6、7；8、9根据本实用新型来构造，使其在预设的负载能力被超过时具有选择性的弹性。该弹性涉及与预设的负载能力被超过相关并且因此与过度的应变相关地发生的可能的变形。为此，连接构件6、7；8、9中的至少一个可以以没有更详细地示出的方式具有横截面弱化部，例如为切口的形式和/或减小其变形稳定性的形状的形式。作为替代或补充，连接构件6、7；8、9中的至少一个可以具有减小该变形稳定性的局部强度变化。

在该情况下，附接点4、5的能够选择性调节的可变形能力可以涉及一个或两个附接点4、5。

Claims (5)

1.一种底盘子框架，所述底盘子框架用于将至少一个控制连杆(3)附接至车辆的车身，其中，所述控制连杆(3)由纤维加强塑料形成或者包含纤维加强塑料，所述底盘子框架具有构造成与所述控制连杆(3)连接的至少一个附接点(4、5)，

其特征在于，所述附接点(4、5)的构造使得其至少部分地具有就其可变形能力而言的减小的稳定性，使得在所述附接点(4、5)中的所述控制连杆(3)触发了所述附接点(4、5)的过载的情况下，所述附接点(4、5)至少部分地塑性变形，同时保持所述控制连杆(3)的形状，其中，所述附接点(4、5)具有两个突出的连接构件(6、7；8、9)，所述两个突出的连接构件(6、7；8、9)各自彼此定向成使得所述控制连杆(3)被至少部分地接收在所述两个突出的连接构件(6、7；8、9)之间。

2.根据权利要求1所述底盘子框架，其特征在于，所述连接构件(6、7；8、9)具有横截面弱化部。

3.根据权利要求1或2所述底盘子框架，其特征在于，所述连接构件(6、7；8、9)具有减小其变形稳定性的至少一种形状。

4.一种用于车辆的底盘，包括：至少一个控制连杆(3)，所述控制连杆(3)由纤维加强塑料形成或者包含纤维加强塑料；以及用于将所述控制连杆(3)附接至所述车辆的结构的底盘子框架(2)，其中所述底盘子框架(2)具有至少一个附接点(4、5)，所述至少一个附接点(4、5)设置成用于将所述控制连杆(3)与所述底盘子框架(2)连接，所述底盘子框架(2)是根据前述权利要求中任一项所述的底盘子框架(2)，

其特征在于，所述附接点(4、5)的构造使得其具有就其可变形能力而言的减小的稳定性，使得在所述附接点(4、5)中的所述控制连杆(3)触发了所述附接点(4、5)的过载的情况下，所述附接点至少部分地塑性变形(4、5)，同时保持所述控制连杆(3)的形状，其中，所述附接点(4、5)具有两个突出的连接构件(6、7；8、9)，所述两个突出的连接构件(6、7；8、9)各自彼此定向成使得所述控制连杆(3)被至少部分地接收在所述两个突出的连接构件(6、7；8、9)之间。

5.一种车辆，其特征在于，所述车辆的底盘(1)具有根据前述权利要求中任一项所述的底盘子框架(2)和附接于所述底盘子框架(2)的控制连杆(3)。