用于车辆的转向悬架的部件 |
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| 申请号 | CN202210167373.2 | 申请日 | 2022-02-23 | 公开(公告)号 | CN114954648A | 公开(公告)日 | 2022-08-30 |
| 申请人 | 斯凯孚公司; FCA意大利股份公司; | 发明人 | 雷纳托·巴迪诺; 马尔科·法洛西; 弗朗切斯科·兰博利亚; 卡洛·帕韦西奥; | ||||
| 摘要 | 一种车辆的转向悬架(2)，包括悬架立柱(3)和机械部件，该机械部件包括 轮毂 单元或形成轮毂单元的一部分的 滚动 轴承 的径向外环(1)；其中外环(1)与凸缘(14)和转向臂(10)一体地设置为单件，转向臂(10)从外环(8)和凸缘(14)悬臂式地径向延伸，转向臂(10)与凸缘(14)也一体成单件；在与转向臂(10)相对的一侧，凸缘与一对轴向钻孔的径向凸 耳 (16)一体地设置为单件，该径向凸耳被构造为在使用中 支撑 制动 钳 (19)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种车辆的转向悬架(2)的机械部件，其中所述悬架包括悬架立柱(3)和轮毂单元(5)，所述机械部件包括所述轮毂单元或形成所述轮毂单元(4)的一部分的滚动轴承的径向外环(1；1b；1c；1d；1e；1f)；所述径向外环被界定在径向内侧表面(7)与对应的径向外侧表面(8)之间，所述径向外侧表面(8)与所述径向内侧表面(7)基本上同轴，所述径向内侧表面(7)设置有用于所述轮毂单元的相应的滚动元件(6)的至少一个环形滚道(9)；其特征在于，结合有： |
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| 说明书全文 | 用于车辆的转向悬架的部件[0001] 相关申请的交叉引用 技术领域背景技术[0004] 在设计步骤中和使用时，高应力机械组件中的界面部(interface)始终都是一个关键问题。特别是在转向悬架(即，设置有转向臂)情况下的轮毂单元与悬架立柱之间的界面部是它的一个重要例子。 [0005] 实际上，悬架立柱与轮毂单元之间的连接(通常是通过后者的外环来进行的)通常是通过压配合联接(通常在通过铸造或锻造铸铁或铝或轻合金制成的悬架立柱的情况下)，或借助于凸缘连接件(第二代或第三代轮毂单元，通常在通过冲压金属板制成、以钢或铝/轻合金制成的悬架立柱的情况下)来进行的。后一种类型的轮毂单元例如从US2009010581A1中获知。 [0007] 此外，由于根据定义，界面部由两个面组成，因此结构材料的使用并未被优化，因为构成联接的每个面的材料必须承受基本相同的应力，因此界面部位置处所需的结构材料几乎加倍，从而导致较大的重量和能量耗费。 发明内容[0010] 因此，本发明的目的是提供一种包括轮毂单元(轮毂轴承单元)的外环的车辆的转向悬架的部件，其特别是通过减小外环与悬架立柱之间的界面部处的应力克服了现有技术的缺点，同时简化了悬架立柱的设计。本发明的另一个目的是提供可在预期用于车辆的右侧或左侧的转向悬架上同等地使用的部件。 [0012] 本发明的另外的特征和优点将从以下参照附图进行的本发明的非限制性例子的描述中变得清楚，在附图中： [0013] ‑图1示意性示出了根据本发明的车辆的转向悬架的机械部件的四分之三的正面和顶部轴测图，该机械部件包括形成轮毂单元的一部分的轴承外环，轮毂单元另外是已知的且为了简单起见未被示出； [0014] ‑图2以放大的比例和根据迹线平面II‑II的径向截面示意性示出了图1的机械部件； [0015] ‑图3示意性示出了根据本发明的机械部件的不同实施方式的与图1相同的轴测图； [0016] ‑图4以放大比例和根据迹线平面IV‑IV的径向截面示意性示出了图3的机械部件； [0017] ‑图5和图6示意性示出了根据本发明的机械部件的另外两个不同实施方式的与图1相同的轴测图； [0018] ‑图7以放大的比例示意性示出了根据本发明的机械部件的第五可能的实施方式的正视图； [0019] ‑图8以进一步放大的比例示意性示出了根据本发明的机械部件的从上方观看的平面图；并且 [0020] ‑图9示意性示出了配备有图1的机械部件的车辆的转向悬架的轴测图，其中为了简单起见，零件被移除或仅以虚线示出。 具体实施方式[0021] 参照图1和图9，车辆的转向悬架2的环形的机械部件(为了简单起见，仅示意性且仅部分被示出)整体用1表示。然而，悬架2包括构造的悬架立柱3和轮毂单元4(图4)。 [0022] 根据本发明的一个方面，机械部件1包括轮毂单元4或形成轮毂单元4的一部分的滚动轴承(是已知的并且为了简单起见未被示出)的径向外环。 [0023] 在具体参照图4所示的非限制性例子中，仅示意性且仅部分示出轮毂单元4，其一些部件仅以虚线示出。 [0024] 除了包括外环1的环形的机械部件外，轮毂单元4在所示的非限制性例子中还包括环形的机械部件5，该机械部件5是旋转的且位于环1的径向内部，包括被构造为在使用中以已知的方式接收车辆车轮(是已知的且未被示出)的带凸缘的轴承内环或支撑轴承内环的主轴(在任何情况下，这种径向内部的环形部件5在图4中仅在其一个外部轮廓中仅以虚线示意性示出，未按比例且没有细节)，并且通过插在环形部件1和5之间的冠部中的多个滚动元件6可操作旋转地与外环1联接。 [0025] 径向外环1(图1)被界定在径向内侧表面7与对应的径向外侧表面8之间，该径向外侧表面8与径向内侧表面7基本上同轴。侧表面7和8都是环形的旋转表面(例如圆柱形的)，并具有共同的对称轴线A(图2)。 [0027] 根据本发明的第一重要方面，从径向外侧表面8开始，从外环1悬臂式地径向延伸出转向臂10(具有任何已知的形状和类型)，该转向臂10设置有用于转向拉杆12的至少一个界面部，即相应的(已知)接合点或元件11，转向拉杆12是已知的，并且为了简单起见，在图1中仅以阴影线示意性示出。 [0028] 此外，结合前述内容，从径向外侧表面8的轴向第一端13开始，从外环1径向悬臂式地延伸出凸缘14，该凸缘14被构造为在使用中与悬架立柱3连接成一体。 [0029] 根据本发明的另一个重要方面，凸缘14在其第一侧15径向悬臂式地设置有至少一对凸耳或螺柱16，该对凸耳或螺柱16与凸缘14一体地加工成单件(即，仅作为单件，没有任何类型的连接件或焊接点)，并且每个凸耳或螺柱16设置有第一通孔18，该第一通孔18是轴向的，因为它平行于对称轴线A定向，除了臂10和凸耳16之外，对称轴线A也是外环1的对称轴线。 [0031] 根据本发明，转向臂10和具有凸耳或螺柱16的凸缘14彼此以及与外环1都一体地加工成单件。例如，包括外环1(具有臂10和带有凸耳16的凸缘14)的整个部件被铸造或锻造成单件，然后针对所需的零件进行机械加工。 [0032] 由此，如果与现有技术相比，用于制动钳19的连接件(包括凸耳或螺柱16)和转向臂10与悬架立柱3“分离”并“输送”到诸如外环1的环形部件，该环形部件直接设置有用于轮毂单元4的滚动元件6的滚道9。 [0033] 因此，可以大大减小环形部件1与悬架立柱3之间的连接界面部的应力，并优化形成这两个部件1和3所需的结构材料的分布。 [0034] 根据本发明的另一方面，转向臂10至少在其面向径向外侧表面8侧的第一部分20上与凸缘14的第一面21一体地制成单件，该第一面21面向径向外侧表面8的与第一端13相对的轴向第二端22。 [0035] 转向臂10的第一部分20因此形成(即，被构造为)凸缘14的布置在第一面21上的第一径向肋。 [0036] 此外，转向臂10在凸缘14的与第一侧15相对的第二侧23这一侧从凸缘14径向悬臂式地延伸，使得转向臂10和凸耳16在外环1的相对两侧从外环1悬臂式地延伸。 [0037] 外环1在径向外侧表面8的轴向第一端13处设置有环形的对中套环(夹头)24，该对中套环(夹头)24用于在联接期间使部件1相对于悬架立柱3对准中心和/或是加工期间需要的。 [0038] 根据本发明的优选实施方式，部件1的凸缘14是环形的，并且设置有在其径向外边缘25附近穿过的多个(即，成角度地隔开的两个或更多个，例如三个或四个或五个)第二孔26，该第二孔26平行于第一孔18并被构造为在使用中将凸缘14牢固地联接至悬架立柱3。 [0039] 特别地，凸缘14的与第一面21相对且平行的第二面27被构造为在使用中与悬架立柱3接触地联接，这也是由于夹头24的存在。 [0040] 第二孔26则被构造为在凸缘14的第二面27这一侧在内部接收相应的可移除连接元件28，例如优选至少部分带有螺纹的螺钉或螺栓或销(图9)，这样它们也可以通过设有对应通孔(是已知的且为简单起见未被示出)的悬架立柱3插入以获得凸缘14(以及因此整个部件1和轮毂单元4)在悬架立柱3上的整体固定。 [0041] 根据未被示出的可能变型，这种固定也可以通过诸如钉子的不可移除(除非损坏)的连接元件28来获得，这些连接元件总是通过孔26插入。 [0042] 根据图1和图2(和图9)的实施方式，一对26b第二孔26与第一孔18重合，即与第一孔18相对应地加工，并被构造为以穿过的方式接收相应的销或螺钉28b，销或螺钉28b又被构造为从凸耳或螺柱16悬臂式地轴向突出并在凸缘14的第一面21这一侧支撑联接到凸耳16上的制动钳19(图9)。 [0043] 从外环1的径向外侧表面8径向悬臂式地延伸出板29，板29优选也相对于凸缘14径向悬臂式地延伸，板29与凸缘14和转向臂10一体地形成为单件，并在凸缘14的圆周部分将凸缘14本身连接至转向臂10的从凸缘14径向突出并紧邻凸缘14的部分30。 [0045] 根据本发明的一个方面，凸缘14与第二孔26中的至少一些对应地设置有相应的径向肋32，这些径向肋32在第一面21上一体地获得为单件，朝向径向外侧表面8的轴向第二端22轴向突出；在不包括孔26b(如果存在的话)的情况下，第二孔26至少部分在径向肋32(如果存在径向肋32)内获得。 [0046] 参照其中为简单起见用相同的附图标记表示与已经描述的细节相似或相同的细节的图3和图4，用附图标记1b表示到此为止描述的部件1的可能的替代实施方式。 [0047] 根据该实施方式1b，可以缺少孔26。凸缘14的联接则仅通过销28b以及其他连接元件(例如沿周边边缘25形成的焊缝(未被示出)或散布在面27上的粘合剂)来确保，销28b仅通过孔18穿过凸耳16并因此也穿过凸缘14。凸缘14的周边形状也可以不同于外环部件1的周边形状，并且可以是专门针对这种变型而设计的。 [0048] 此外，仍然根据该变型1b，板29和肋32可以缺少，并且转向臂10被不同形状的转向臂10b代替，但始终如前所述与外环1b制成单件并因此与侧表面8、面21和凸缘14制成单件。至于其余方面，外环部件1b与到此为止描述的外环部件1相同。 [0049] 在图5中，根据本发明的环形部件被公开为包括轴承外环1c，除了一些细节之外，该轴承外环1c与前面描述的外环1基本相同。因此，为了简单起见，用相同的附图标记表示与已经描述的细节相似或相同的细节。 [0051] 替代地，在外环部件1中，孔26(仍然不包括孔26b)是通孔，与到此为止描述的实施方式1和1c中一样，当存在径向肋32时，通孔轴向穿过径向肋32。 [0052] 在图6中，示出了先前描述的外环部件1的变型1d。为简单起见，用相同的附图标记表示与已经描述的细节相似或相同的细节。该变型1d与外环部件1相同，只是缺少肋32和径向板29。 [0053] 在图7中，示出了先前描述的外环部件1的变型1e。为简单起见，用相同的附图标记表示与已经描述的细节相似或相同的细节。该变型1e与变型1d基本相同，只是在这种情况下，孔26和孔18是不同的并且只有四个孔26被构造为将凸缘14联接至悬架立柱3，而孔18仅用于容纳与用于支撑并连接制动钳19的销28b类似的销(为简单起见未被示出)。此外，根据该变型，转向臂10被转向臂10c代替，转向臂10c也与侧表面8、面21和凸缘14一体地加工成单件，但是，与已经描述的转向臂10不同，它并不完全位于通过轴线A的径向平面内，而是在该平面外沿圆周弯曲，因此接合点或元件11处于与相同臂10c的第一部分20所占据的角位置稍有不同的角位置。 [0054] 最后，图8以可以考虑的放大的比例示出了图7的外环部件1e的从上方观察的平面图，或本发明的外环部件的另外的变型1f，该变型与外环部件1e相同，只是转向臂10c在这种情况下被/将被转向臂10代替，与在实施方式1、1b、1c和1d的情况中一样，转向臂10完全位于垂直于轴线A的单个径向平面中。另外，根据该可能的变型1f，存在图7中的变型1e没有的板29。 [0055] 从已经描述的内容来看很明显，根据本发明的另一个重要方面，转向臂10(或10b)、具有相应的一对径向凸耳16和第一孔18的凸缘14被构造为相对于外环1、1b、1c、1d、 1f的径向外侧表面8获得凸缘14、转向臂10或10b、径向凸耳16和第一孔18的仅通过使外环 1、1b、1c、1d、1f围绕其对称轴线A旋转180°而镜面对称的布置，该对称轴线A与径向内侧表面7的对称轴线A重合，该径向内侧表面7基本上是圆柱形的。 [0056] 最后清楚的是，本发明也适用于车辆的转向悬架2，该转向悬架2包括悬架立柱3和轮毂单元4，轮毂单元4又包括机械部件，该机械部件包括轮毂单元4或形成轮毂单元4的一部分的滚动轴承的径向外环1(或1b、1c、1d、1e、1f)；其中这样的外环通过凸缘14与悬架立柱3固定成一体，凸缘14与外环一体地形成为单件并且具有以下主要特征：外环1(或1b、1c、1d、1e、1f)与其径向外侧表面8和从外环和凸缘14径向悬臂式地延伸的转向臂10(或10b、 10c)的凸缘14一体地设置为单件，凸缘14在与转向臂相对的一侧设置有一对轴向钻孔的径向凸耳16，径向凸耳16与凸缘14一体地加工成单件，并被构造为在使用中支撑制动钳19。 [0057] 与组装有相同标准的轮毂单元(HBU)的标准转向悬架立柱相比时，根据本发明的转向外环改善了材料分布。 [0058] 功能在单个部件(轮毂单元的径向外轴承环)中的集中： [0059] a)导致更好地利用材料并降低了悬架立柱的设计的特定性(形状更简单且材料可能更便宜)； [0060] b)与现有技术的设计(具有转向臂和HBU的立柱组件)相比时，减轻了重量；并且[0061] c)由于去除了悬架立柱与轮毂单元(HBU)的外环之间的界面部(即，接触表面)，因此可以减少联接公差的数量，该界面部沿着通过转向拉杆连接件和制动钳连接件到达用于滚动元件的滚道9的两个不同的力路径是十分重要的。 [0062] 围绕轴承/轮毂单元的外环的材料分布集中可以减轻转向悬架立柱的重量(可以使用不太复杂且不太特定的立柱设计)。所需的结构性能也是通过专用肋32和可以沿着制动钳19的固定凸耳16加工的任何其他肋来保证的。 [0063] 此外，在转向臂(在其各种可能的变型中)、ABS/车轮转速传感器(甚至更旧的)、制动钳19的安装凸耳16和轴承/车轮轮毂单元的滚道9的单个部件中的相互作用不仅确保了机械操作应力的更好分布，而且还确保了轮毂单元/悬架立柱组件的结构材料的最佳分布。为各种版本的外环配备带有一定数量安装孔的凸缘的可能性允许针对不同方案使用单一设计，从而显著节省了结构，尤其是考虑到一些孔(例如26b)可能还具有将根据本发明的转向外环与悬架的其余部分连接以及与制动钳支撑件连接的双重功能。 [0064] 最后，通过根据周围部件分离转向接头并且特别是上下连接件的部分功能，一般可以实现通过锻造获得的唯一“外环”部件的单一左/右设计(L/R加工不同)甚至完全对称的设计(锻造和加工)，从而大大节省生产成本。 [0065] 因此实现了本发明的所有目的。 |
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