用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞到車輛車輪的鉸接式連接件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞給車輛車輪的鉸接式連接件(1)。所述鉸接式連接件包含軸頸(2)以及連接到軸頸(2)的轉(zhuǎn)向臂(3)，車輪能夠與軸頸(2)耦接，該轉(zhuǎn)向臂裝配用于接收轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)并將其傳遞給軸頸(2)。轉(zhuǎn)向臂(3)是可彎曲設(shè)計(jì)，因此其關(guān)于軸頸(2)可彈性偏轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)向臂(3)能夠在彎曲平面(A)內(nèi)彈性偏轉(zhuǎn)。在此實(shí)例中，彎曲臂部分(9)具有矩形橫截面，其具有垂直于彎曲平面(A)延伸的高度(b)和在彎曲平面(A)內(nèi)延伸的寬度(c)，并且矩形橫截面的高度(b)大于(>)其寬度(c)。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞到車輛車輪的鉸接式連接件，并且還涉及一 種用于這類鉸接式連接件的可彎曲的轉(zhuǎn)向臂。 用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞到車輛車輪的鉸接式連接件

【背景技術(shù)】
[0002] 就多軸的非軌道機(jī)動(dòng)車輛而言，行駛方向由車輪相對(duì)彼此的位置決定。方向的改 變首先由轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，因此改變了車輪相對(duì)彼此的位置。當(dāng)在低到中等速度下繞彎道駕 駛時(shí)，現(xiàn)代車輛被期望提供敏捷、平滑的操縱。相比之下，在高速時(shí)仍然應(yīng)該保證最大程度 的穩(wěn)定。這是重要的，因?yàn)樵谶@種情況下太直接的轉(zhuǎn)向可以迅速導(dǎo)致危急或甚至不受控制 的駕駛狀況。
[0003] 發(fā)生轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的速度因此對(duì)于駕駛性能來(lái)說(shuō)是重要的，尤其在四軸和多軸車輛情 況下。為了滿足靈活性、舒適度和安全方面的高要求，在此背景下重要的是，找到靈活性和 穩(wěn)定性之間適合的平衡。這實(shí)際上涉及通常包含低轉(zhuǎn)向比（靈活性）和車輛具有轉(zhuǎn)向不足 設(shè)計(jì)（穩(wěn)定性）的大趨勢(shì)構(gòu)成的折中。
[0004] 前輪驅(qū)動(dòng)車輛尤其僅有有限的轉(zhuǎn)向不足的潛在可能。這是基于設(shè)計(jì)的，由于轉(zhuǎn)向 齒輪通常位于前輪中點(diǎn)的后方。用于增加轉(zhuǎn)向不足傾向的進(jìn)一步方案提供轉(zhuǎn)向鏈中橡膠部 件的使用。然而，這些的使用引起轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的遲滯現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)向組件之間相互作用 的不精確性。
[0005] JP 11 208 501 A的摘要公開了一種將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞給車輛車輪的鉸接式連接 件。其顯示出具有配置在其上的轉(zhuǎn)向臂的軸頸。為了增加轉(zhuǎn)向臂在水平面上的剛性，該連 接具有與其橫截面相關(guān)的、大于其高度尺寸的寬度尺寸。
[0006] US6, 419, 250B1公開了一種單件式鉸接式連接件，該連接件同樣包含配備為將轉(zhuǎn) 向運(yùn)動(dòng)傳遞給車輛車輪的轉(zhuǎn)向臂。該轉(zhuǎn)向臂本身是剛性設(shè)計(jì)的，其中該鉸接式連接件的轉(zhuǎn) 向臂和軸頸形成常見的鍛件。
[0007] DE 101 08 499 A1同樣示出了一種用于車輛的具有轉(zhuǎn)向臂的鉸接式連接件。該轉(zhuǎn) 向臂是不易曲設(shè)計(jì)的，并且通過(guò)螺栓連接與軸頸耦接。
[0008] US4, 458, 915A公開了一種用于車輛的鉸接式連接件，其顯示出具有設(shè)置在其上的 轉(zhuǎn)向臂的軸頸。為了最小化從車輪到轉(zhuǎn)向的震動(dòng)的傳遞，建議懸架中應(yīng)用彈性元件。通過(guò) 使用該彈性元件，限定的輪軸相對(duì)車輛的前向和后向運(yùn)動(dòng)成為可能。
[0009] EP 1 785 335 B1公開了一種用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞給車輛車輪的鉸接式轉(zhuǎn)向機(jī) 件。該鉸接式連接件包含具有配置在其上的易曲轉(zhuǎn)向臂的軸頸。能夠連接到轉(zhuǎn)向連桿的轉(zhuǎn) 向臂是易曲設(shè)計(jì)的，因此所述轉(zhuǎn)向臂能夠相對(duì)軸頸彈性偏轉(zhuǎn)。為了該目的，該轉(zhuǎn)向臂由不同 于軸頸的材料制得，并且隨后只連接到軸頸。通過(guò)這種方式，當(dāng)達(dá)到給定的橫向力時(shí)，該轉(zhuǎn) 向臂開始相對(duì)軸頸彎曲，這導(dǎo)致期望的車輛轉(zhuǎn)向不足的增加。
[0010] 結(jié)果是，在不必面對(duì)轉(zhuǎn)向精確度降低的情況下，以這種方式設(shè)計(jì)的車輛的轉(zhuǎn)向不 足的趨向顯著改善。另外，改善的車輛駕駛性能的穩(wěn)定性由此得以完全實(shí)現(xiàn)。然而，該穩(wěn)定 性所需的軸頸與轉(zhuǎn)向臂的單個(gè)生產(chǎn)和隨后的連接，還有其相對(duì)彼此的對(duì)齊伴隨著增加的產(chǎn) 品成本。另外，轉(zhuǎn)向臂必須處于既能精確并安全地傳遞高的力又能顯示足夠靈敏性的狀態(tài)。 為此，相對(duì)于不同程度的施力，在轉(zhuǎn)向臂設(shè)計(jì)中存在有關(guān)其剛性的基本的折中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 在該背景下，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是，以如下方式改善前述種類的鉸接式連接件， 以及這種鉸接式連接件的易曲的轉(zhuǎn)向臂，即，相對(duì)高的施力而言，他們能夠提供關(guān)于轉(zhuǎn)向臂 的剛性和疲勞強(qiáng)度性能的更好的平衡。
[0012] 該問(wèn)題的第一部分由具有以下特征的鉸接式連接件解決。該問(wèn)題第二部分的解決 方案通過(guò)以下特征得以實(shí)現(xiàn)。另外，以下還公開了各種情況下的本發(fā)明的具體的有利實(shí)施 例。
[0013] 必須指出的是，下面的說(shuō)明書中單獨(dú)列出的特征能夠以任何技術(shù)上可行的方式彼 此結(jié)合，并且展示出本發(fā)明的其他實(shí)施例。此外，該說(shuō)明書具體地結(jié)合附圖描述并說(shuō)明了本 發(fā)明。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，配備用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞給車輛車輪的鉸接式連接件包含，軸頸，車 輪能夠與其耦接。另外，該軸頸包含與其連接的轉(zhuǎn)向臂，該轉(zhuǎn)向臂配備用于接收相應(yīng)的轉(zhuǎn)向 運(yùn)動(dòng)并將其傳遞給軸頸，并且因此傳遞給車輪。轉(zhuǎn)向臂本身是可彎曲設(shè)計(jì)的，因此其關(guān)于軸 頸彈性可偏轉(zhuǎn)。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)向臂能夠在至少一個(gè)彎曲平面內(nèi)彈性偏轉(zhuǎn)，并且顯示出彎曲臂部 分。該彎曲臂部分的曲率在彎曲平面內(nèi)延伸。另外，彎曲臂部分具有矩形橫截面，其顯示出 垂直于彎曲平面的延伸的高度，還有在彎曲平面內(nèi)延伸的寬度。在該實(shí)例中，該矩形橫截面 的高度大于其寬度。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件首先特征為，轉(zhuǎn)向臂的可用的延伸部不會(huì)減至其線性 實(shí)施例，而是至少部分顯示彎曲線路。由于前述曲率，盡管保持了物理?xiàng)U臂的長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)向臂 形式的實(shí)際桿臂的長(zhǎng)度被增大。通過(guò)這種方式，在其處理中被延長(zhǎng)的轉(zhuǎn)向臂有利地可使用， 在其以這種方式增大的長(zhǎng)度上，出現(xiàn)的力能夠被分散。轉(zhuǎn)向臂并且具體地其彎曲臂部分在 此情況下設(shè)計(jì)，因此能夠獲得在轉(zhuǎn)向臂的長(zhǎng)度上的均勻張力分布。這導(dǎo)致期望的轉(zhuǎn)向臂行 為，也就是，關(guān)于更高的力的低剛性，以實(shí)現(xiàn)改善的穩(wěn)定性，以及通過(guò)更快的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比實(shí) 現(xiàn)的更高的靈活性。
[0017] 前述彎曲臂部分優(yōu)選地至少在轉(zhuǎn)向臂延伸部的50%上延伸。當(dāng)然，彎曲臂部分也 可以在轉(zhuǎn)向臂的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。
[0018] 轉(zhuǎn)向臂的有利的實(shí)施例允許采用傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的期望的彈性恢復(fù)力的生產(chǎn)安全 的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)所需的耐用性。通過(guò)這種方式選擇轉(zhuǎn)向臂的恢復(fù)力，不考慮橫向力下其彎 曲性，保證精確的轉(zhuǎn)向性能。尤其當(dāng)駛過(guò)彎道時(shí)作為車輪的反作用力而產(chǎn)生此類橫向力。轉(zhuǎn) 向臂偏轉(zhuǎn)能力特征優(yōu)選地通過(guò)其各自的橫截面形狀來(lái)配置。通過(guò)這種方式，轉(zhuǎn)向臂在其期 望的彈性偏轉(zhuǎn)能力的方向上接收所需的阻力模數(shù)。通過(guò)這種方式，彼此連接的組件的耐用 性也得以實(shí)現(xiàn)。
[0019] 以平曲線延伸的轉(zhuǎn)向臂的彎曲臂部分優(yōu)選地以弓形方式彎曲。特別優(yōu)選地，轉(zhuǎn)向 臂、特別是彎曲臂部分的實(shí)施例適應(yīng)于由運(yùn)動(dòng)鏈產(chǎn)生和/或在使用過(guò)程中產(chǎn)生的壓力。具 體地，在轉(zhuǎn)向臂的長(zhǎng)度上延伸的轉(zhuǎn)向臂的橫截面可以是可變的。在該實(shí)例中，沿轉(zhuǎn)向臂連續(xù) 設(shè)置的橫截面有利地配置為，所述橫截面允許發(fā)生的超出承受壓力的轉(zhuǎn)向臂的整個(gè)區(qū)域的 負(fù)荷的均勻傳遞。
[0020] 彎曲臂部分可以配置為阿基米德螺線的部分區(qū)段。在轉(zhuǎn)向臂的一個(gè)可替換實(shí)施例 中，其彎曲臂部分可以配置為對(duì)數(shù)螺線的部分區(qū)段。在另一替換實(shí)施例中，可以想到將轉(zhuǎn)向 臂的彎曲臂部分配置為斐波那契螺旋線的一部分。臂部分各自的形狀必須適應(yīng)于在此情況 下將要吸收并傳遞的力，還有由此引起的轉(zhuǎn)向臂內(nèi)的壓力。
[0021] 當(dāng)然，轉(zhuǎn)向臂的彈性偏轉(zhuǎn)能力不只限于至少一個(gè)彎曲平面。相反，轉(zhuǎn)向臂的偏轉(zhuǎn)也 可以呈現(xiàn)更多復(fù)雜的形式，并且例如可以由扭轉(zhuǎn)和單軸及多軸彎曲的組合構(gòu)成。這意味著， 例如轉(zhuǎn)向臂的純扭轉(zhuǎn)可以由遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)向臂平面的、所述轉(zhuǎn)向臂上方或下方的施力引起。 扭轉(zhuǎn)本身不會(huì)引起轉(zhuǎn)向臂在至少一個(gè)彎曲平面內(nèi)的偏轉(zhuǎn)，而是僅僅導(dǎo)致轉(zhuǎn)向臂的扭轉(zhuǎn)。另 夕卜，扭轉(zhuǎn)還可以關(guān)于單一旋轉(zhuǎn)軸線發(fā)生，還可以關(guān)于多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線發(fā)生。
[0022] 因此，轉(zhuǎn)向臂的彈性偏轉(zhuǎn)以這樣的方式發(fā)生，所述偏轉(zhuǎn)在至少一個(gè)彎曲平面內(nèi)發(fā) 生在其整個(gè)寬度上。也就是說(shuō)，至少一個(gè)彎曲平面由轉(zhuǎn)向臂的彈性偏轉(zhuǎn)定義，在該彎曲平面 內(nèi)，在作用于轉(zhuǎn)向桿上的力的影響下，發(fā)生所述轉(zhuǎn)向桿的彎曲。轉(zhuǎn)向臂優(yōu)選地如此配置，其 易曲性在單一彎曲平面內(nèi)降為偏轉(zhuǎn)能力。在該實(shí)例中規(guī)定，臂部分的曲率能夠在至少一個(gè) 彎曲平面內(nèi)延伸。通過(guò)這種方式，轉(zhuǎn)向臂的重力中心線上的每一個(gè)點(diǎn)均位于前述彎曲平面 內(nèi)。
[0023] 其有利結(jié)果是，通過(guò)這種方式發(fā)生在轉(zhuǎn)向臂上的負(fù)荷能夠極大程度上減小為軸向 力和橫向力還有彎曲力矩。因此能夠僅僅由那些沒有施加在轉(zhuǎn)向臂重力中心線水平上或在 其彎曲平面內(nèi)施加到轉(zhuǎn)向臂上的力產(chǎn)生任何扭轉(zhuǎn)力矩。例如，前述力來(lái)自于鉸接式連接件 與對(duì)應(yīng)車輛的轉(zhuǎn)向連桿的必要附接。
[0024] 由于通過(guò)這種方式任何扭轉(zhuǎn)力矩降到最小或者甚至被阻止，轉(zhuǎn)向臂的橫截面路線 能夠更好地適合于由其提出的要求。因此，例如轉(zhuǎn)向臂上高的扭矩負(fù)荷將尤其需要產(chǎn)生過(guò) 度的剛度的橫截面輪廓。因此，轉(zhuǎn)向臂易曲的必要特征只在偶爾不足的范圍內(nèi)出現(xiàn)。
[0025] 當(dāng)然，轉(zhuǎn)向臂也可以以這樣的方式配置，其顯示出不位于彎曲平面內(nèi)的部分。因 此，轉(zhuǎn)向臂能夠基于空間配置、依據(jù)其輪廓適配到車輛，例如在其結(jié)構(gòu)約束點(diǎn)。通過(guò)這種方 式，轉(zhuǎn)向臂能夠在必要時(shí)在其輪廓內(nèi)關(guān)于其他組件被引導(dǎo)，因此其在彎曲平面上方或下方 部分地延伸。
[0026] 當(dāng)然，整個(gè)轉(zhuǎn)向臂也可以在其縱向延伸部上全部顯示為矩形橫截面。
[0027] 矩形橫截面的優(yōu)點(diǎn)在于其尺寸和在各種情況下由其引起的阻力模數(shù)之間的比率。 矩形橫截面的高和寬之間的差值意味著定義了在橫截面高度方向延續(xù)的弱軸，轉(zhuǎn)向臂可以 關(guān)于該軸在其延伸部?jī)?nèi)彈性偏轉(zhuǎn)。相比之下，平行于彎曲平面延伸的強(qiáng)軸由大于橫截面寬 度的高度定義，因此，例如垂直于彎曲平面的轉(zhuǎn)向臂的任何易曲性能夠被有效阻止或者甚 至被避免。通過(guò)該實(shí)施例，彎曲臂上不與彎曲平面平行的施力實(shí)質(zhì)上被轉(zhuǎn)化成其彎曲平面 內(nèi)的彈性偏轉(zhuǎn)。
[0028] 通過(guò)這種方式，大于寬度的矩形橫截面的高度還能夠引起指向橫截面高度的施力 點(diǎn)的垂直偏移在轉(zhuǎn)向臂內(nèi)被平衡。這通常發(fā)生在如下情況下，即只要轉(zhuǎn)向臂內(nèi)的施力不發(fā) 生在其重力中心點(diǎn)的高度處或其彎曲平面的高度處，
[0029] 改善本發(fā)明下的基本思路，彎曲臂部分的橫截面可以向轉(zhuǎn)向臂的自由端逐漸變 細(xì)。由于轉(zhuǎn)向臂起到軸頸上懸臂的作用，其最大的彎曲負(fù)荷通常發(fā)生在軸頸上其開始區(qū)域 內(nèi)。相比之下，其彎矩負(fù)荷向其自由端降低至最小。以此方式，轉(zhuǎn)向臂的橫截面輪廓可以適 應(yīng)于通常在轉(zhuǎn)向臂的縱向延伸部上以線性方式變化的彎曲負(fù)荷。另外，由于橫截面以這種 方式減小并且因此減少了材料，可以得到減輕的重量。
[0030] 還由此有利地產(chǎn)生了材料方面的最大可能的節(jié)省，并且重量方面的最大可能的節(jié) 省。因?yàn)檐囕v底盤的非簧載質(zhì)量中的鉸接式連接件的數(shù)量，其最大的較少與舒適度和駕駛 性能方面的優(yōu)勢(shì)相關(guān)聯(lián)。除此之外，適應(yīng)于彎矩負(fù)荷的轉(zhuǎn)向臂的橫截面輪廓允許在其整個(gè) 縱向延伸部?jī)?nèi)的易曲性，這是由于不是由個(gè)別部分的不必要的大的橫截面以不必要的方式 增加其剛性。
[0031] 在本發(fā)明的發(fā)展中，軸頸可以具有凸緣。在這方面，轉(zhuǎn)向臂優(yōu)選地具有與凸緣對(duì)應(yīng) 的基部。通過(guò)這種方式，轉(zhuǎn)向臂能夠通過(guò)其基部連接到軸頸的凸緣。由于轉(zhuǎn)向臂是與軸頸 獨(dú)立生產(chǎn)的組件，隨后其必須連接到軸頸。凸緣和基部的安置意味著轉(zhuǎn)向臂和軸頸的簡(jiǎn)單 連接能夠以有利的方式實(shí)現(xiàn)。由于轉(zhuǎn)向臂和軸頸生產(chǎn)過(guò)程中基部和凸緣的精確設(shè)計(jì)，與轉(zhuǎn) 向臂和軸頸的耦接、尤其是對(duì)齊有關(guān)的高的加工可靠性因此變得可能。
[0032] 凸緣和基部的安置意味著，例如，在沒有任何校準(zhǔn)和對(duì)齊裝置的情況下，有缺陷的 轉(zhuǎn)向臂的簡(jiǎn)單調(diào)換是可能的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這種方式清楚定義了所述轉(zhuǎn)向臂的位置。另外，因此 對(duì)將要在車輛系列中進(jìn)行的不同實(shí)施例的轉(zhuǎn)向臂行為的調(diào)整能夠很容易地進(jìn)行。由此，能 夠通過(guò)適合于車輛的各自實(shí)施例的轉(zhuǎn)向臂簡(jiǎn)化的裝配調(diào)整各種情況下的行為。在車輛生產(chǎn) 中僅僅調(diào)換轉(zhuǎn)向臂也允許其他軸頸的有利的保留。
[0033] 轉(zhuǎn)向臂可以通過(guò)至少一個(gè)連接裝置耦接。其優(yōu)選地是可拆卸的連接裝置。由此有 利地促進(jìn)轉(zhuǎn)向臂和軸頸的簡(jiǎn)單并且工藝可靠的連接。具體地，在沒有增加成本的情況下，因 此輕易地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向臂的任何替換。另外，凸緣的安置允許軸頸的另外一個(gè)窄的實(shí)施例，因 為，為了使連接裝置能夠被接收，軸頸的其他壁不需要顯示不必要的增厚。
[0034] 例如，在此背景下，規(guī)定軸頸的凸緣和轉(zhuǎn)向臂的基部之間的連接平面垂直于彎曲 平面地延伸。通過(guò)這種方式，在軸頸和轉(zhuǎn)向臂之間形成持久連接，其中使用的連接裝置特別 是或者僅承受到張應(yīng)力。在這種情況下，為了保證連接的高的彎曲剛度，轉(zhuǎn)向臂的基部可以 以平面形式支承在軸頸的凸緣上。凸緣優(yōu)選地以這種方式配置，其顯示出至少一個(gè)貫穿孔 以接收連接裝置，其中可以在轉(zhuǎn)向臂基部上安置連接裝置。
[0035] 在一個(gè)可選實(shí)施例中，在軸頸凸緣和轉(zhuǎn)向臂基部之間延伸的連接平面當(dāng)然也可以 平行于彎曲平面延伸。
[0036] 轉(zhuǎn)向臂可以優(yōu)選地在其自由端具有耦接部，該耦接部配備用于吸收被傳遞的轉(zhuǎn)向 運(yùn)動(dòng)。
[0037] 轉(zhuǎn)向臂的耦接部特別優(yōu)選地配備用于其與車輛轉(zhuǎn)向連桿的連接。
[0038] 以特別優(yōu)選方式，軸頸可以由不同材料形成到轉(zhuǎn)向臂上。在該實(shí)例中規(guī)定，形成轉(zhuǎn) 向臂的材料比形成軸頸的材料更加有彈性。這意味著，例如轉(zhuǎn)向臂材料可以比軸頸材料更 加不易脆。
[0039] 通過(guò)將不同材料的轉(zhuǎn)向臂生產(chǎn)到軸頸上，鉸接式機(jī)構(gòu)的軸頸也可以由更加脆性的 材料以慣常方式生產(chǎn)，例如由鑄鐵生產(chǎn)。這是有利的，因?yàn)檫@類脆性材料有時(shí)不能承受高的 負(fù)荷，尤其是需要彈性恢復(fù)力的那些材料。轉(zhuǎn)向臂的單獨(dú)生產(chǎn)意味著，不依賴于軸頸的材料 的并且因此不同的、適合的、彈性或可彎曲的材料可以用于所述轉(zhuǎn)向臂。
[0040] 顯示出高的恢復(fù)力特性的那些材料優(yōu)選地用于轉(zhuǎn)向臂的生產(chǎn)。在這種情況下，必 須保證在各種情況下施用的材料不會(huì)因此遲滯現(xiàn)象。因此，特別優(yōu)選地，例如金屬必須用于 轉(zhuǎn)向臂。為了促進(jìn)轉(zhuǎn)向臂更大的彈性偏轉(zhuǎn)能力，例如其可以由彈簧鋼制成。通過(guò)這種方式， 可以在需要時(shí)獲得偶爾被允許的高轉(zhuǎn)向臂彎曲。同時(shí)，精確的、協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)向特性可以由此實(shí) 現(xiàn)，由于用于轉(zhuǎn)向臂的金屬不會(huì)在轉(zhuǎn)向鏈內(nèi)產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象。
[0041] 軸頸可以是鑄造或鍛造組件或者是由切削過(guò)程生產(chǎn)的組件。例如，用于軸頸的材 料可以是鑄鐵GGG40或鋁。原則上，前述材料的結(jié)合也是可以想到的。當(dāng)然復(fù)合材料的使 用也是可能的。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件適合作為車輛懸架的前鉸接式連接件。當(dāng)然該鉸接式 連接件也可以屬于車輛后部懸架，只要其配置為可操控的并且因此旨在顯示出設(shè)計(jì)為可彎 曲的轉(zhuǎn)向臂的優(yōu)點(diǎn)。由于轉(zhuǎn)向臂的彈性偏轉(zhuǎn)能力，例如后輪轉(zhuǎn)向情況下的任何震動(dòng)的傳遞 可以通過(guò)這種方式降到最小。另外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件用在前懸架時(shí)，也必須提 及這些優(yōu)點(diǎn)。
[0043] 該懸架可以是麥克弗森前輪懸架。對(duì)此可替換的是，該懸架也可以由單個(gè)桿組成， 其中彈簧元件和減震器元件彼此間隔安置。
[0044] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明顯示出改善的鉸接式連接件，盡管保留了可彎曲轉(zhuǎn)向臂 的優(yōu)點(diǎn)，該連接允許其剛性關(guān)于不同程度施力的關(guān)系的更好的平衡。由此找到靈活性和穩(wěn) 定性之間適合的折中變得非常容易。由于軸頸和轉(zhuǎn)向臂唯一的后續(xù)連接，在不用必須在選 擇具有相同材料特性的單一材料方面做出任何折中的情況下，這兩個(gè)組件的每一個(gè)能夠選 擇地針對(duì)需求進(jìn)行調(diào)整。
[0045] 在本發(fā)明的框架內(nèi)公開了一種用于此類鉸接式連接件的可彎曲的轉(zhuǎn)向臂，該轉(zhuǎn)向 臂設(shè)計(jì)為將各種情況下的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞給車輛車輪。該轉(zhuǎn)向臂因此可以優(yōu)選地安置在鉸接 式連接件的軸頸上，因此該轉(zhuǎn)向臂可以關(guān)于軸頸偏轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，該轉(zhuǎn)向臂能夠在彎曲平 面內(nèi)彈性偏轉(zhuǎn)并且在其延伸部中顯示出彎曲臂部分。另外，該彎曲臂部分具有矩形橫截面， 該橫截面顯示出垂直于彎曲平面延伸的高度還有在彎曲平面內(nèi)延伸的寬度。在該實(shí)例中， 矩形橫截面的高度大于其寬度。
[0046] 由此引起的優(yōu)點(diǎn)也已經(jīng)關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件做了解釋，并且相應(yīng)地適 用于根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向臂。在此背景下，可以想到的是，為了將所述轉(zhuǎn)向臂的有利特性與其 余組件結(jié)合到改進(jìn)的鉸接式連接件中，現(xiàn)有的軸頸能夠改裝到根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向臂上。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0047] 下面在附圖中所示的示例性實(shí)施例的幫助下，更加詳細(xì)地解釋了本發(fā)明的其他有 利的細(xì)節(jié)和效果。附圖中：
[0048] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件的透視圖；
[0049] 圖2示出了圖1中鉸接式連接件結(jié)合車輪以及部分車輛轉(zhuǎn)向連桿的平面示意圖；
[0050] 圖3示出了作為圖1和圖2中根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件的部件的轉(zhuǎn)向臂的兩個(gè) 變型，其延伸部處于彎曲平面內(nèi)；
[0051] 圖4以相同的示圖示出了圖1中根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件的替換實(shí)施例，以及
[0052] 圖5以變化的透視示圖示出了圖1和4中根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件的另一替換 實(shí)施例。
[0053] 附圖標(biāo)記列表
[0054] 1鉸接式連接件
[0055] 2 軸頸
[0056] 3轉(zhuǎn)向臂
[0057] 4第一接收開口
[0058] 5第二接收開口
[0059] 6 3的基部
[0060] 7 3的自由端
[0061] 8耦接部
[0062] 9 3的彎曲桿部分
[0063] 10 2的凸緣
[0064] 11 10中的貫穿開口
[0065] 12 車輪
[0066] 13車輪軸
[0067] 14轉(zhuǎn)向連桿
[0068] 15連接件
[0069] 16 2的物理?xiàng)U臂
[0070] 17 2的實(shí)際桿臂
[0071] A彎曲平面
[0072] b 高度
[0073] c 寬度
[0074] D 2和3之間的連接平面
[0075] E平移運(yùn)動(dòng)
[0076] F旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

【具體實(shí)施方式】
[0077] 使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示不同附圖中的相同部分，因此這些通常也只描述一次。
[0078] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件1的透視圖。該鉸接式連接件1包含軸頸 2,并且還包含連接到軸頸2的轉(zhuǎn)向臂3。該轉(zhuǎn)向臂3由與軸頸2不同的材料以沒有更加詳 細(xì)描述的方式生產(chǎn)，并且由此以可彎曲的方式配置。通過(guò)用于轉(zhuǎn)向臂3的材料的可選擇地 選擇，所述轉(zhuǎn)向臂3至少可以在一個(gè)方向上關(guān)于軸頸2彈性偏轉(zhuǎn)。
[0079] 軸頸2配備有用于未更加詳細(xì)描述的彈簧支柱管的第一接收開口 4,在該管中配 置有同樣未更加詳細(xì)描述的減震器。彈簧支柱管具有同樣未更加詳細(xì)描述的彈簧板。為了 完成該鉸接式連接件1來(lái)形成麥弗遜懸架支柱，還需要未示出的彈簧，該彈簧關(guān)于減震器 的一段配置，并且能夠安置在彈簧板上。
[0080] 當(dāng)然同樣可以想到的是軸頸2和彈簧支柱管--未示出--之間具有螺釘連接， 在此未更加詳細(xì)地描述，其中接收開口 4可以顯示出相應(yīng)地（未示出的）內(nèi)部螺紋或外部 螺紋。
[0081] 在這種情況下，在實(shí)質(zhì)上相對(duì)用于彈簧支柱管的第一接收開口 4處于直角的對(duì)準(zhǔn) 偏移中，軸頸2顯示出第二接收開口 5,該開口用于接收未更加詳細(xì)描述的車輪軸承。在未 示出的一個(gè)替換實(shí)施例中，第一接收開口 4和第二接收開口 5也可以相對(duì)彼此采取偏離于 垂直偏移的對(duì)準(zhǔn)方向。
[0082] 根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)向臂3生產(chǎn)為獨(dú)立于軸頸2、后續(xù)與軸頸2連接的組件。對(duì)于轉(zhuǎn)向 臂3,在此背景下變得清晰地是，所述轉(zhuǎn)向臂具有基部6,轉(zhuǎn)向臂3通過(guò)該基部6連接到軸頸 2。在該轉(zhuǎn)向臂3的自由端7,該轉(zhuǎn)向臂3還具有處在基部6對(duì)面的耦接部8。
[0083] 轉(zhuǎn)向臂3具有在基部6和其自由端7之間的彎曲臂部分9。轉(zhuǎn)向臂3的彎曲臂部 分9在彎曲平面A內(nèi)延伸，因此彎曲臂3能夠在彎曲平面A內(nèi)以未更加詳細(xì)描述的方式彈 性偏轉(zhuǎn)。彎曲臂部分9的橫截面向轉(zhuǎn)向臂3的自由端7逐漸變細(xì)。
[0084] 正如能夠看到的，在該實(shí)例中，在其延伸部中彎曲臂部分9具有實(shí)質(zhì)上矩形的橫 截面。在該實(shí)例中只是在其拐角區(qū)域顯示出倒圓或圓形過(guò)渡。彎曲臂9的矩形橫截面具有 垂直于彎曲平面A延伸的高度b，以及在彎曲平面A內(nèi)延伸的寬度c。在該實(shí)例中，橫截面 的聞度b大于其覽度c。
[0085] 當(dāng)然轉(zhuǎn)向臂3的橫截面不會(huì)減少為全部是矩形的實(shí)施例，而是還可以具有未在此 示出的各種其他形狀，例如圓、橢圓或三角形、多邊形、梯形形式。另外，前述橫截面形狀的 結(jié)合也是可以想到的。在橫截面積與強(qiáng)度比值中可以看到矩形橫截面的優(yōu)點(diǎn)，并且因此具 有較低的重量。
[0086] 在該實(shí)例中，彎曲臂部分9的矩形橫截面延伸到轉(zhuǎn)向臂3的基部6內(nèi)，其中基部6 通過(guò)向?qū)挾萩的方向延伸的橫截面的改變相對(duì)彎曲臂部分9增厚。在該實(shí)例中，前述增厚 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向臂3的自由端7。
[0087] 為了將轉(zhuǎn)向臂3連接到軸頸2,軸頸2具有凸緣10。在該實(shí)例中，轉(zhuǎn)向臂3的基部 6如此設(shè)計(jì)：所述基部與軸頸2的凸緣10對(duì)應(yīng)。通過(guò)這種方式，轉(zhuǎn)向臂3通過(guò)其基部6與 軸頸2的凸緣10連接，因此構(gòu)成軸頸2和轉(zhuǎn)向臂3之間的連接。
[0088] 凸緣10垂直于軸頸2的第二接收開口 5延伸，該開口用來(lái)接收未更加詳細(xì)描述的 車輪軸承。因此，位于凸緣10和基部6之間的連接平面D垂直于彎曲平面A延伸。在該實(shí) 例中，凸緣10具有兩個(gè)孔洞形式的貫穿開口 11，該開口 11用于接收未詳細(xì)描述的連接裝 置。通過(guò)這種方式，轉(zhuǎn)向臂3通過(guò)連個(gè)可拆卸的連接裝置與軸頸2耦接，例如，因此所述裝 置安置在轉(zhuǎn)向臂3的基部6內(nèi)。
[0089] 圖2中，示出了圖1的鉸接式連接件1結(jié)合其他元件的平面示意圖。為了將轉(zhuǎn)向 運(yùn)動(dòng)傳遞到車輪12,車輪12通過(guò)車輪軸13與軸頸2耦接。為了這一目的，車輪軸13安裝 在車輪軸承中，該車輪軸承能夠配置在第二接收開口 5中并且未更加詳細(xì)地描述。通過(guò)這 種方式，車輪12連接到軸頸2并且在其上可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)。
[0090] 為了通過(guò)未更加詳細(xì)描述的方向盤上的旋轉(zhuǎn)將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞到車輪12,方向盤的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)首先轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)向連桿14的平移運(yùn)動(dòng)E。通過(guò)適合的連接件15將轉(zhuǎn)向連桿14附接 于轉(zhuǎn)向臂3耦接部8。例如，連接件15可以設(shè)計(jì)為具有球形接頭。
[0091] 轉(zhuǎn)向連桿11的平移運(yùn)動(dòng)E能夠通過(guò)轉(zhuǎn)向臂3再次轉(zhuǎn)化成鉸接式連接件1的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)F。這是可能的，因?yàn)椋晕锤釉敿?xì)描述的方式關(guān)于延伸穿過(guò)例如用于彈簧支柱管的 第一接收開口 4的旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)軸頸2。通過(guò)將轉(zhuǎn)向連桿14附接到轉(zhuǎn)向臂3,可 以改變所述轉(zhuǎn)向臂的排列，其中，通過(guò)所述轉(zhuǎn)向臂和軸頸2的連接產(chǎn)生整個(gè)鉸接式連接件1 關(guān)于前述旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)F。
[0092] 互相并列示出的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向臂3的兩個(gè)變型出現(xiàn)在圖3中。在該實(shí)例中， 具體描述了彎曲臂部分9,所述臂部分的輪廓在彎曲平面A內(nèi)延伸。可以清晰地看到，通過(guò) 彎曲臂部分9保持了轉(zhuǎn)向臂3的各自的物理?xiàng)U臂16的長(zhǎng)度，然而轉(zhuǎn)向臂形式的實(shí)際桿臂17 的長(zhǎng)度明顯增加。換句話說(shuō)，實(shí)際杠桿臂17的路徑超出了物理?xiàng)U臂16的路徑。
[0093] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件的替換實(shí)施例的透視圖。這省 掉了安置在軸頸2上的凸緣10,因此轉(zhuǎn)向臂直接固定在軸頸2的外殼上。在該實(shí)例中，正如 先前圖1中第一實(shí)施例的情況，連接平面D同樣垂直于彎曲平面A地延伸，然而，在該實(shí)例 中，連接平面D在用于接收未更加詳細(xì)示出的車輪軸承的第二接收開口 5的對(duì)準(zhǔn)方向上延 伸。
[0094] 根據(jù)本發(fā)明的鉸接式連接件1的另一實(shí)施例出現(xiàn)在圖5中。與圖1到圖4的鉸接 式連接件相比，所述鉸接式連接件的透視圖是傾斜的，因此從下方觀看第一接收開口 4是 不被阻擋的。與先前的實(shí)施例不同，該實(shí)例中凸緣10和轉(zhuǎn)向臂3的基部6之間的連接平面 D不是垂直于彎曲平面A地延伸，而是平行于其延伸。另外，在該實(shí)例中，為了通過(guò)所述貫穿 孔將未更加詳細(xì)示出的連接裝置安置在轉(zhuǎn)向臂3的基部6內(nèi)，在凸緣內(nèi)可提供單一貫穿孔 11。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞到車輛車輪（12)的鉸接式連接件，其包含軸頸（2)以及連 接到軸頸（2)轉(zhuǎn)向臂（3)，車輪（12)可以與軸頸（2)耦接，該轉(zhuǎn)向臂配備用于接收轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng) 并將其傳遞到軸頸（2)，轉(zhuǎn)向臂（3)是可彎曲設(shè)計(jì)，因此其關(guān)于軸頸（2)可彈性偏轉(zhuǎn)， 其特征在于， 轉(zhuǎn)向臂（3)能夠在彎曲平面（A)內(nèi)彈性偏轉(zhuǎn)，并且具有彎曲臂部分（9)，其曲率在彎曲 平面A內(nèi)延伸，彎曲臂部分（9)具有矩形橫截面，該橫截面具有垂直于彎曲平面（A)延伸的 高度（b)和在彎曲平面（A)內(nèi)延伸的寬度（c)，并且矩形橫截面的高度（b)大于（>)其寬度 (c)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉸接式連接件， 其特征在于， 彎曲臂部分（9)的橫截面向轉(zhuǎn)向臂（3)的自由端（7)逐漸變細(xì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉸接式連接件， 其特征在于， 軸頸⑵具有凸緣（10)，轉(zhuǎn)向臂⑶具有與凸緣（10)對(duì)應(yīng)的基部（6)，轉(zhuǎn)向臂⑶通 過(guò)其基部（6)連接到軸頸（2)的凸緣（10)。
4. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鉸接式連接件， 其特征在于， 轉(zhuǎn)向臂（3)通過(guò)至少一個(gè)連接裝置耦接到軸頸（2)。
5. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鉸接式連接件， 其特征在于， 轉(zhuǎn)向臂（3)在其自由端（7)具有耦接部（8)，該耦接部（8)配備用于吸收被傳遞的轉(zhuǎn)向 運(yùn)動(dòng)。
6. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鉸接式連接件， 其特征在于， 耦接部⑶將轉(zhuǎn)向臂⑶附接到車輛的轉(zhuǎn)向連桿（14)。
7. 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鉸接式連接件， 其特征在于， 軸頸⑵由不同的材料形成到轉(zhuǎn)向臂⑶上，轉(zhuǎn)向臂⑶的材料比軸頸⑵的材料更 有彈性。
8. -種用于設(shè)計(jì)為將轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳遞給車輛車輪（12)的鉸接式連接件（1)的可彎曲轉(zhuǎn) 向臂，轉(zhuǎn)向臂（3)安置在具體地根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鉸接式連接件（1)的軸頸 (2)上，因此轉(zhuǎn)向臂（3)能夠相對(duì)軸頸（2)彈性偏轉(zhuǎn)， 其特征在于， 轉(zhuǎn)向臂（3)能夠在彎曲平面（A)內(nèi)彈性偏轉(zhuǎn)，并且具有彎曲臂部分（9)，該臂部分的曲 率在彎曲平面（A)內(nèi)延伸，彎曲臂部分（9)具有矩形橫截面，該橫截面具有垂直于彎曲平面 (A)延伸的高度（b)和在彎曲平面（A)內(nèi)延伸的寬度（c)，并且矩形橫截面的高度（b)大于 (>)其寬度（c)。
【文檔編號(hào)】B62D7/00GK104108420SQ201410152990
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】托馬斯·格哈德斯, 馬克·西蒙, 埃德蒙德·哈爾夫曼 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司