横向或倾斜摆臂和带有这种横向或倾斜摆臂的汽车
2019-11-22

横向或倾斜摆臂和带有这种横向或倾斜摆臂的汽车

本发明涉及一种用于车辆前轴的横向或倾斜摆臂(1),包括第一导向臂(2)和第二导向臂(3),其中,所述第一导向臂(2)具有在行驶方向(8)上设置在前面的变形部(12)和设置在后面的刚性部(13),此外,所述第一导向臂(2)被设计成如下形式,在发生事故时,所述第一导向臂(2)主要在其变形部(12)产生吸能式变形。为了迫使变形在所述变形部(12)内产生,与所述变形部(12)的抗弯刚度相比,所述后部(13)绕在车辆横向上延伸的弯曲轴(14)的抗弯刚度提高。当发生与路边石接触时,所述变形部(12)和后部(13)都产生吸能式变形。

横向或倾斜摆臂和带有这种横向或倾斜摆臂的汽车技术领域 本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的用于车辆前轴的横向或倾斜摆臂。此外,本发明还涉及装备有此类横向或倾斜摆臂的车辆。 背景技术 DE10338625A1公开了一类横向或倾斜摆臂,其中,所述横向或倾斜摆臂铰接地支承转向节上的车轮,并且具有至少一个曲折或弯曲的导向臂,所述导向臂在两个位于车架上的沿行驶方向至少近似前后设置的万向节之间。所述导向臂的弯曲部至少占所述两个万向节之间距离的三分之二。从而实现独立车轮悬挂,在发生事故时,如果车辆结构没有形成块,所述独立悬架就能消除碰撞能量从而改善碰撞过程。 在发生事故时,例如正面碰撞,由于车辆的行走机构相互卡住,从而阻碍了车辆前部在行走机构连接区域的消能式压皱,这对乘客形成很大的安全危险。此处,刚性行走机构部件与摆臂连接部共同构成了上述块,所述块只能少量变形并且通常作为整体挤压在乘客室的前壁上。这样碰撞能量减少得太少并且行走机构对乘客室的搁脚空间进行挤压,从而特别是在这一区域内存在很高的伤害危险。 发明内容 本发明针对上述技术问题,为此类横向或倾斜摆臂提供了一种改进的实施方式,该实施方式特别是在超过预定的力时能压缩从而吸收能量。 按照本发明,所述问题通过独立权利要求1的主题解决。优选实施方式为从属权利要求的主题。 本发明的整体构思是,具有两条导向臂的横向或倾斜摆臂的第一导向臂特别是沿行驶方向各部分刚度不同,从而在发生碰撞事故时能迫使形成预定的吸能式弯曲。其中,所述第一导向臂在底盘侧的前万向节和后万向节之间弯曲,所述第二导向臂在底盘侧的所述后万向节和轮胎侧的万向节之间弯曲。为了形成碰撞能量吸收式弯曲,所述第一导向臂具有在行驶方向上前后设置的前变形部和后刚性部,其中,在发生碰撞事故时,所述第一导向臂几乎完全在其变形部发生弯曲,即吸能式变形。其名称清楚地表明,所述刚性部的刚度,尤其是绕在车辆横向上延伸的弯曲轴的抗弯刚度比第一导向臂的所述变形部的抗弯刚度大。通过本发明的对所述第一导向臂的分段式结构,在发生事故时,能迫使所述第一导向臂在车辆纵轴方向上或在出现不当载荷情况下产生精确定义的弯曲,从而能明显降低乘客室中的乘客受伤的危险,因为以前易于形成块的横向或倾斜摆臂此后还起着吸能式变形件的作用。在横向作用于车轮的载荷情况下,所述侧部形成变形。 在本发明解决方案的一种优选改进方案中,所述横向或倾斜摆臂的第一导向臂在其后部为H型材。这种型材(通常也称为双T型材)通过设置在其边缘上的隔板而具有特别高的抗弯刚度,从而所述第一导向臂在这一区域刚性很大。与实心型材相比,本发明的H型材不仅具有更高的抗弯刚度,而且也因而减少了横向或倾斜摆臂的重量,这在赛车结构中意义重大。 优选地,所述第一导向臂的变形部流线式(无阶梯)地过渡到所述第一导向臂的刚性部。这形成特别好的力传递,其中,通过所述流线型过渡区能够避免特别是力或应力集中,所述力或应力集中例如在尖锐材料或断面突变时会出现。 在本发明解决方案的另一种优选实施方式中,所述第一导向臂的刚性部沿行驶方向逐渐变细。也就是说,所述第一导向臂在其后端区域具有比其前端区域高很多的刚度,所述刚度沿着行驶方向(即向着变形部)加速减少。因为在后部希望出现高刚度,而在前部(也就是变形部的区域内)不希望出现高刚度,所述第一导向臂的这一设计形式提供了从刚性部到变形部的所需刚度落差。 本发明的其他重要特征和优点可从从属权利要求和附图以及附图中的相应附图标记得知。 可以理解的是,上述的和下列待描述的特征不仅能以分别给出的组合方式使用,而且能以其他组合方式或单独使用,而不脱离本发明的范围。附图说明 附图中示出了本发明的优选实施例,下文将详细阐述,其中,相同的附图标记代表相同的或相近的或功能相同的零部件。 图1是本发明横向或倾斜摆臂的透视图。 图2是所述横向或倾斜摆臂的组装视图。 图3是如图2所示横向或倾斜摆臂在受到不当载荷时变形的示意图。具体实施方式 如图1所示,本发明的横向或倾斜摆臂1具有第一导向臂2和第二导向臂3。所述横向或倾斜摆臂1以公知的方式设置在车辆前轴上(见图2和图3),一方面与汽车车身4铰接,另一方面与控制杆5铰接。与未示出的、承受车辆垂直力的减震支柱罩不同,所述横向或倾斜摆臂1承受在加速、制动和转弯时出现的水平力。此外,所述横向或倾斜摆臂1可绕轴6摆动,其中轴6大致穿过在行驶方向8上前后设置的底盘侧的前万向节7和后万向节9。因而,在车辆制动时,所述前万向节7受拉伸,所述后万向节9受压缩。所述第一导向臂2在所述前万向节7和所述后万向节9之间弯曲成形。 相反的,所述第二导向臂3从底盘侧的后万向节9延伸至轮胎侧的万向节10,所述万向节10与未示出的车轮轴承铰接。所述第二导向臂3上设有另一介于所述后万向节9和车轮侧的万向节10之间的万向节11,例如未示出的弹簧减震器支柱能够铰接在该万向节11上。此外,在本发明的横向或倾斜摆臂1的特殊实施方式中,所述的三个万向节7、9和10以及第一、第二导向臂2、3能处于同一平面内。如图1至3所示,所述第一导向臂2在底盘侧的后万向节9和车轮侧的万向节10之间的区域内过渡到所述第二导向臂3中。 如图1至3所示,所述第一导向臂2具有在行驶方向上分别前后设置的变形部12和刚性部13。这里,所述刚性部13的抗弯刚度,特别是绕沿行驶方向延伸的弯曲轴14的抗弯刚度与所述变形部12的抗弯刚度相比明显提高。所述刚度的提高是由于设置在第一导向臂2侧缘上的隔板15和15'的作用,所述隔板增大了所述第一导向臂2在刚性部13处的抗弯阻力矩。设置在边缘上的隔板15和15'使所述第一导向臂2的刚性部13为H型材,也简称为双T型材。 按照本发明,在受到不当载荷时,例如在发生逆着行驶方向8的正面碰撞时,所述第一导向臂2在其变形部12产生吸能式变形,从而能避免行走机构形成块以及由此引起的伤害危险。这里,图2显示了处于正常组装位置的横向或倾斜摆臂1,而图3显示了在出现不当载荷(例如事故)后,处于变形状态的横向或倾斜摆臂1。与所述刚性部13不同,所述第一导向臂2的变形部12可设计成实心型材,从而抗弯刚度更小并因而在出现不当载荷时迫使所述第一导向臂2在变形部12产生变形。 观察所述横向或倾斜摆臂1的第一导向臂2,值得注意的是,所述变形部12流线式(即无阶梯)地过渡到刚性部13中,所述流线过渡特别有利于刚性部13中可能的力传递,因为所述力不会由于例如设置的断面突变而显著变向。同样值得注意的是,所述刚性部13沿着行驶方向8逐渐变细,而且所述第一导向臂2在其变形部12具有比刚性部13更小因而也更容易弯曲的截面轮廓。在其沿行驶方向的后方区域内,所述刚性部13延伸至底盘侧后万向节9和另一万向节11,从而形成三角形16,该三角形同样能特别好地将力从所述第一导向臂2传递到第二导向臂3。此处,所述三角形16大致以所述第一导向臂2的隔板15和15'以及沿着所述第二导向臂3的隔板15"为边,从而所述第一导向臂2在汇入第二导向臂3的入口区域就有特别高的刚度。此外,所述第二导向臂3在其中间区域构成所述第一导向臂2的刚性部13的一部分。此外,通过以下方式在发生不当载荷时辅助所述变形部12产生弯曲,即所述变形部12以所述前万向节7的轴6的大致径向汇入。所述变形部12汇入所述前万向节7的径向入口与第一导向臂2的大致W形曲线部相连,所述曲线部处于底盘侧的所述前万向节7和后万向节9之间,从而进一步增进变形部12的变形能力。 在发生正面碰撞事故时,特别是变形的行走机构部件,例如严重变形的横向摆臂对安全构成威胁,因为此类行走机构零部件容易形成块,所述块并不能通过相应的碰撞能量吸收式变形来减少撞击。此外,此种无变形能力或倾向的行走机构零部件作为整体被推向乘客室的搁脚区,从而在事故发生时向乘客室的搁脚区的端壁(未示出)挤压,并可能导致坐在乘客室中的乘客受伤。由于这一原因,行走机构部件,如所述横向或倾斜摆臂1在发生事故时能产生吸能式变形就很重要。因而,本发明建议,所述横向或倾斜摆臂的第一导向臂2具有刚性部13以及在行驶方向8上设置在所述刚性部13前的变形部12。当汽车与障碍物相撞时,特别是正面碰撞或所谓的路边石推挤时,所述第一导向臂2至少在其变形部12产生碰撞能量吸收式变形,其中,由于所述第一导向臂2经过其刚性部13与第二导向臂3刚性连接,使所述第二导向臂3也产生吸能式变形。 当发生通过车轮与路边石接触时,即:当车轮受到倾斜载荷(例如沿箭头方向Q)时,所述变形部12和刚性部13都能产生吸能式变形。

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