ПОПЕРЕЧНЫЙ РЫЧАГ ПОДВЕСКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE SUSPENSION WISHBONE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к поперечному рычагу подвески для транспортного средства, в частности автомобиля.
Уровень техники
Поперечные рычаги подвески подобного типа подвергаются сложным динамическим нагрузкам при торможении, ускорении и поворотах транспортного средства. В связи с этим к прочности структуры, в частности в конкретных направлениях приложения силы, предъявляются высокие требования. Однако качающиеся массы в подвеске колеса должны быть сохранены минимальными, что приводит к необходимости использовать облегченную конструкцию, обладающую при этом высокой структурной прочностью.
Из уровня техники известны поперечные рычаги подвески, изготовляемые в виде литых или листовых деталей. В последнем случае рычаг может быть выполнен из одной листовой детали (так называемая «однолистовая конструкция»). Также возможно соединение нескольких листовых деталей в один рычаг (рессору). Для достижения более высокой жесткости при оболочковой конструкции несколько штампованных листов сваривают таким образом, чтобы они в совокупности образовывали полое тело.
Например, из документа ЕР 1619054 В1 известен однокорпусный поперечный рычаг передней подвески, имеющий соединительное колено и колесное колено, причем соединительное колено имеет переднюю и заднюю соединительные зоны (в направлении движения транспортного средства), расположенные на расстоянии друг от друга, и которые могут быть прикреплены к кузову автомобиля или нижней опорной раме. По меньшей мере соединительное колено в поперечном сечении имеет форму замкнутого полого профиля, в который прочно интегрирована прямая коренная шейка, предназначенная для соединения с кузовом транспортного средства или нижней опорной рамой. Для этого коренная шейка соединена соответствующим образом с поперечным рычагом подвески в месте крепления, например зафиксирована в замкнутом полом профиле и/или приварена к нему. Выступающий из поперечного рычага подвески участок коренной шейки может быть вставлен во втулку подшипника, соединенную с кузовом транспортного средства или опорной рамой.
Для того чтобы защитить подобный поперечный рычаг подвески, выполненный в однокорпусной форме, от опасности выгибания под воздействием высокой нагрузки и усталости материала из-за деформаций материала и/или сварных соединений, поперечный рычаг должен быть выполнен с определенной толщиной материала, особенно в зоне соединения, куда может быть вставлен крепежный участок коренной шейки. Кроме того, длина крепежного участка коренной шейки, вставляемого в поперечный рычаг, преимущественно определяет форму и пространственные требования к указанной соединительной зоне поперечного рычага. Поскольку соединительные зоны соединительного колена поперечного рычага подвески, естественно, расположены вблизи кузова транспортного средства или опорной рамы, пространственные характеристики в данном месте являются особенно критическими.
В связи с этим задачей настоящего изобретения является разработка поперечного рычага подвески для транспортного средства, в частности автомобиля, который будет характеризоваться меньшими размерами, в частности, в области соединительной зоны, к которой прикреплена штыревая коренная шейка. Кроме того, поперечный рычаг подвески должен допускать в этом месте более благоприятную в отношении усталости материала деформацию материала рычага, предназначенного для прикрепления коренной шейки.
Раскрытие изобретения
В соответствии с изобретением поперечный рычаг подвески для транспортного средства, в частности для автомобиля, имеет соединительное колено для присоединения к кузову транспортного средства и колесное колено для присоединения к колесу транспортного средства, причем соединительное колено имеет по меньшей мере одну соединительную зону, к которой прочно прикреплен крепежный участок штыревой коренной шейки. При этом штыревая, в частности цилиндрическая, коренная шейка имеет уплощения на крепежном участке.
Под крепежным участком коренной шейки в рамках настоящего изобретения понимается тот участок штыревой коренной шейки, который может быть соединен с соединительной зоной соединительного колена поперечного рычага подвески. Та часть коренной шейки, которая не относится к крепежному участку, после соединения с соединительным коленом поперечного рычага выступает из указанного колена и, например, может быть вставлена в опорную втулку, соединенную с кузовом транспортного средства или опорной рамой. Таким образом, уплощенный участок коренной шейки на крепежном участке характеризуется изменением поперечного сечения относительно части коренной шейки, выступающей из соединительного колена. В частности, по существу круглое поперечное сечение части коренной шейки, выступающей из соединительного колена, меняется на крепежном участке на по существу четырехугольное поперечное сечение. Крепежный участок предпочтительно может быть прочно соединен с соединительной зоной соединительного колена поперечного рычага с помощью сплошного соединения, в частности сварного соединения. Также возможно использование соединений с геометрическим замыканием, например клепаных соединений.
Выполнение коренной шейки, уплощенной на крепежном участке, позволяет сделать конструкцию поперечного рычага подвески более компактной, в частности, в области соединения с кузовом, где прикреплена штыревая коренная шейка. Таким образом, обычно существующая проблема недостатка пространства между поперечным рычагом независимой подвески и кузовом транспортного средства или опорной рамой существенно смягчается.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения уплощение на крепежном участке преимущественно имеет в плане треугольную или трапециевидную форму. Это позволяет оптимально распределить усилия коренной шейки по соединительному колену поперечного рычага, поскольку между коренной шейкой и соединительным коленом образуется большая поверхность соединения, чем при традиционной полностью цилиндрической коренной шейке. Кроме того, передняя кромка соединительного колена, особенно критическая в отношении пространства между соединительным коленом и кузовом транспортного средства или опорной рамой, может быть передвинута дальше назад по направлению к колесному колену. Благодаря этому может быть получено больше пространства между соединительным коленом и кузовом транспортного средства или опорной рамой, когда поперечный рычаг установлен в транспортном средстве.
Другой вариант изобретения предлагает, что соединительное колено выполнено, по меньшей мере в зоне соединения, таким образом, что представляет собой в поперечном сечении полый профиль, который, по меньшей мере частично, окружает крепежный участок коренной шейки. Таким образом, коренная шейка дополнительно направляется и поддерживается соединительным коленом в зоне соединения, благодаря чему дополнительно улучшается распределение или перенос усилий от коренной шейки к соединительному колену поперечного рычага.
Другой предпочтительный вариант изобретения предлагает, что соединительное колено в зоне соединения имеет выемку. Такая выемка (прорезь) позволяет приварить крепежный участок коренной шейки к соединительному колену поперечного рычага с двух сторон, а именно как с нижней, так и с верхней стороны поперечного рычага.
В соответствии с особенно предпочтительным вариантом изобретения поперечный рычаг подвески имеет однокорпусную форму, благодаря чему становится возможным достичь экономии в производственных затратах, а также, например, уменьшения веса поперечного рычага.
Краткое описание чертежей
Предпочтительные характеристики изобретения далее более подробно рассмотрены со ссылкой на фигуры чертежей, на которых:
Фиг.1 представляет собой вид в перспективе примера выполнения поперечного рычага подвески по изобретению.
Фиг.2 - увеличенный фрагмент поперечного рычага подвески, показанного на Фиг.1.
Фиг.3 представляет собой вид в перспективе поперечного рычага подвески, известного из уровня техники.
Фиг.4 представляет собой увеличенный фрагмент известного поперечного рычага подвески, показанного на Фиг.3.
Одним и тем же деталям на различных фигурах соответствуют одинаковые условные обозначения, поэтому они описаны только один раз.
Осуществление изобретения
На Фиг.1 представлен вид в перспективе примера выполнения поперечного рычага 1 подвески, выполненного в однокорпусной форме. Поперечный рычаг 1 имеет соединительное колено 2 для присоединения к кузову транспортного средства (не показан) и колесное колено 3 для присоединения к стойке колеса (также не показана). Соединительное колено 2 и колесное колено 3 показанного на Фиг.1 поперечного рычага 1 образуют L-образную фигуру. Соединительное колено 2 имеет соединительную зону 4, к которой может быть прочно прикреплен крепежный участок 5 коренной шейки 6, имеющей по существу штыревую форму. Также на Фиг.1 видно, что соединительное колено 2 в соединительной зоне 4 имеет выемку 7. Выемка 7 предназначена для того, чтобы сделать доступным расположенный ниже крепежный участок 5 коренной шейки 6 со стороны поперечного рычага 1, показанной на Фиг.1 (верхней стороны). Благодаря этому крепежный участок 5 также может быть приварен к соединительному колену 2 с верхней стороны поперечного рычага 1.
Как видно на Фиг.1 и, более подробно, на Фиг.2, на которой показан увеличенный фрагмент места соединения 4 поперечного рычага 1 по изобретению, коренная шейка 6 имеет уплощение на крепежном участке 5. Как особенно видно на Фиг.2, уплощение коренной шейки 6 на крепежном участке 5 относительно части коренной шейки 6, выступающей из соединительного колена 2 поперечного рычага 1, характеризуется изменением поперечного сечения коренной шейки в области перехода между выступающей частью штыревой или цилиндрической коренной шейки 6 и ее крепежным участком 5. В частности, уплощенный крепежный участок 5 имеет по существу четырехугольное поперечное сечение. На Фиг.2 видно, что крепежный участок 5 в представленном варианте выполнения поперечного рычага 1 имеет трапециевидную или треугольную форму при виде сверху. Крепежный участок 5 в показанном на Фиг.1 и 2 примере выполнения прочно соединен с соединительной зоной 4 соединительного колена 2 поперечного рычага с помощью сплошного соединения, в частности сварного соединения.
Благодаря предложенной конструкции крепежного участка 5 коренной шейки 6 становится возможным выполнить профиль передней кромки 8 соединительного колена 2 таким образом, чтобы было доступно большее пространство между соединительным коленом 2 и кузовом транспортного средства или опорной рамой, когда поперечный рычаг 1 установлен в транспортном средстве. Поперечный рычаг, известный из уровня техники, имеет отмеченную пунктиром 8 форму передней кромки, по отношению к которой передняя кромка поперечного рычага 1 по изобретению может быть смещена существенно дальше назад без потери прочности поперечного рычага 1 и усилий, передаваемых между поперечным рычагом 1 и коренной шейкой 6. Таким образом, особенно в области критической передней кромки 8, возникнет больше свободного места между установленным в транспортном средстве поперечным рычагом 1 и кузовом транспортного средства или опорной рамой.
Кроме того, деформация материала поперечного рычага, которая является менее нежелательной в отношении усталости материала, может иметь место, в частности, в области соединительной зоны 4. Как видно на Фиг.2, деформации материала, которые имеют место на поперечном рычаге 1, особенно в области кромки 8, для помещения крепежного участка 5 коренной шейки 6 имеют значительно большие радиусы, чем в случае использования обычного поперечного рычага, известного из уровня техники и показанного на Фиг.3 и 4.
Как видно на Фиг.1 и 2, соединительное колено 2 выполнено в поперечном сечении, по меньшей мере в области соединительной зоны 4, в виде полого профиля, который, по меньшей мере частично, окружает крепежный участок 5 коренной шейки 6 и тем самым представляет для него дополнительную боковую направляющую опору.
На Фиг.3 и 4 показан поперечный рычаг 9 подвески, известный из уровня техники. Он отличается от показанного на Фиг.1 и 2 поперечного рычага 1 по изобретению тем, что коренная шейка 10 имеет цилиндрическую или штыревую форму по всей своей длине. То есть крепежный участок 11 коренной шейки 10, соединенный с соединительной зоной 12 поперечного рычага 9, имеет также цилиндрическую или штыревую форму. В результате, передняя кромка 13 соединительной зоны 12, как и деформация материала, обозначенная пунктирной линией 14, имеет существенно меньшие радиусы, чем у поперечного рычага 1 по изобретению, показанного на Фиг.1 и 2.
Вышеописанный поперечный рычаг подвески для транспортного средства, в частности автомобиля, не ограничивается рассмотренными выше вариантами выполнения и включает в себя другие варианты, имеющие тот же эффект.
В предпочтительном варианте выполнения поперечный рычаг по изобретению может быть использован в подвеске колеса транспортного средства, в частности автомобиля.
Список условных обозначений
1 Поперечный рычаг подвески
2 Соединительное колено
3 Колесное колено
4 Соединительная зона
5 Крепежный участок
6 Коренная шейка
7 Углубление
8 Передняя кромка
9 Поперечный рычаг подвески, известный из уровня техники
10 Коренная шейка
11 Крепежный участок
12 Соединительная зона
13 Передняя кромка
14 Радиус деформации материала.