CN110510000A - 用于道路车辆的前轮毂组件断开装置 - Google Patents

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Abstract

本文中的各实施例涉及一种用于道路车辆的前轮毂组件断开装置。前轮毂组件断开装置被构造成在SPOC期间促进前轮毂组件从车身结构的断开和向外移动。前轮毂组件断开装置包括转向节断裂器和前轮毂组件。前轮毂组件包括轮毂和用于连接到转向机构的拉杆的转向节。在道路车辆行驶的方向上看，转向节被布置在轮毂的面向后的部分上。转向节断裂器被布置在车身结构的A柱上，所述转向节断裂器包括当轮毂处于中立位置时面向转向节的撞击表面。在小重叠碰撞的事件中，前轮毂组件的转向节朝向转向节断裂器移位并与转向节断裂器碰撞，使得转向节断裂器使转向节断裂并使转向节从前轮毂组件的轮毂断开。

Description

用于道路车辆的前轮毂组件断开装置
技术领域
本文中的各实施例涉及一种用于道路车辆的前轮毂组件断开装置，其被构造成在小局部重叠碰撞期间促进前轮毂组件从车身结构的断开和向外移动。本文中的各实施例进一步涉及一种包括前轮毂组件断开装置的车辆、用于实现在碰撞期间拉杆从前轮毂组件的脱离的转向节断裂器的使用以及用于实现在碰撞期间拉杆从前轮毂组件的脱离的前轮毂组件断开装置在车辆中的使用。
背景技术
小局部重叠碰撞(SPOC)通常被认为是最棘手的冲撞场景之一。典型地，在SPOC期间，道路车辆在具有中立转向的直线向前行驶(即其中轮毂处于中立位置并且布置在轮毂上的车轮大致上指向直线向前方向)时与障碍物碰撞。道路车辆以这样的方式与障碍物碰撞：使得仅道路车辆的前部宽度的最外部分与障碍物(诸如例如另一辆车、一棵树、一根杆或任何其它阻挡物)碰撞。来自撞击的能量通常在道路车辆的主前框架外侧被仅前部区域的约25-30％横向地吸收，从而车辆的主要结构构件具有被绕过的倾向，这导致车辆的较弱部分(诸如例如保险杠、底盘部件、车轮以及车身结构的在撞击的一侧上的A柱)吸收能量。典型地，前轮毂组件和车轮受迫向后朝向对应A柱。典型地比乘员舱的其余部分更刚性的车轮可能在SPOC期间被夹在被车辆撞击的障碍物与车辆的A柱之间并且可能从而使A柱损坏和/或变形，这可能造成受损部分侵入车辆的乘员舱中。由于受损部分侵入乘员舱中，因此对于车辆乘员严重受伤的风险急剧增加。
典型地，为了克服这些问题，增加车身结构(特别是A柱)的刚度以便能够吸收来自撞击的能量。可以使用双腿侧构件设计，其具有支撑A柱并引导车轮远离A柱的益处。双腿侧构件包括两个区段，该两个区段能够将载荷传递到A柱。双腿侧构件具有以下益处：通过提供第二下腿，侧构件的刚度增加并且下侧构件可用于将轮毂组件引导远离。然而，双腿侧构件带来额外重量和成本的损失。由于车辆结构的该重量增加，可能降低道路车辆的性能并增加燃料消耗。
US20150246692A1公开了一种前柱构造，其包括加强构件，该加强构件被固定地紧固到柱构件并且被布置成在小重叠正面冲撞期间使车辆的车轮断裂。然而，根据该公开，这种解决方案要求两件式车轮以便允许车轮被分成两件。典型地，当前车轮由铝/镁合金以一个单件锻造，然后该单件被机加工成形。这种车轮非常坚固并且从而难以断裂，除非它们被设计成以受控方式断裂。这些车轮也不能弯曲以便吸收冲撞的能量，因此前柱在撞击期间必须吸收非常高的能量。此外，车主经常更换车轮以便定制他们的车辆的设计。因此，用不旨在断裂的车轮更换车轮会负面地影响车辆中乘员的安全性。从而，该解决方案具有车辆的安全性取决于安装到车辆的车轮而变化的缺点。从而，对于车辆制造商没有可能保证安全特征在事故的情况下将正常地起作用。
发明内容
因此，本文中的各实施例旨在提供一种装置，该装置提高车辆乘员在SPOC期间的安全性同时降低车辆的重量，并且该装置不可被轻易地绕过。
这借助于一种用于道路车辆的前轮毂组件断开装置来实现。
前轮毂组件断开装置被构造成在小重叠碰撞期间促进前轮毂组件从车身结构的断开和向外移动。前轮毂组件断开装置包括转向节断裂器和前轮毂组件，前轮毂组件包括轮毂和用于连接到转向机构的拉杆的转向节。在道路车辆行驶的方向上看，转向节被布置在轮毂的面向后的部分上。转向节断裂器被布置在车身结构的A柱上并且包括当轮毂处于中立位置时面向转向节的撞击表面，使得在小重叠碰撞的事件中，前轮毂组件的转向节朝向转向节断裂器移位并与转向节断裂器碰撞，使得转向节断裂器使转向节断裂并使转向节从前轮毂组件的轮毂断开。由此，连接到转向节的拉杆从前轮毂组件释放。
通过将连接到转向节的拉杆从前轮毂组件释放，可以增加对于前轮毂组件的自由度，因为前轮毂组件的移动将不再受拉杆和连接到拉杆的转向齿条的限制。由此，车轮可以旋转，使得车轮将不会在车轮的径向方向上撞击A柱，而是可以向外转动使得撞击可以大致上在车轮的轴向方向上发生。这将不仅增加在撞击A柱之前车轮可以行驶的距离，而且还将造成车轮以较弱侧撞击A柱，由此降低碰撞期间作用在A柱上的力。这进一步具有以下益处：可以降低A柱的重量同时提高车辆乘员的安全性，这允许车身的重量降低。此外，由于转向节是车辆的整体部件，其典型地不被车主或车辆的使用者替换，因此可以提供前轮毂组件断开装置的可再现行为。
可选地，转向节可包括适于形成预定断裂线的弱化区域。该设置具有转向节可以被设计成以受控方式断裂的益处。
可选地，当转向节断裂器被安装在A柱上时，撞击表面可以与垂直于道路车辆的纵向轴线的平面成一定迎角布置。从而，当转向节失效时，前轮毂组件远离车身结构的纵向中心轴线移动。该设置具有以下益处：撞击表面可以指向转向节，使得撞击表面与转向节之间的撞击的方向适于使转向节断裂。通过将撞击表面布置成与转向节的撞击的方向成一定角度，可以将弯矩引入转向节，该弯矩促进转向节的断裂。又一个益处在于，撞击表面的角度可以在撞击期间在预定方向上引导前轮毂组件，使得车轮受迫转动。由此，车轮可以旋转远离在径向方向上撞击A柱。
可选地，当转向节断裂器被安装在A柱上时，转向节断裂器相对于垂直于道路车辆的纵向轴线的平面的迎角可以在2-25度的范围内，优选地在5-20度的范围内。由此，可以进一步校准转向节与转向节断裂器的撞击表面之间的撞击方向以提供拉杆从轮毂的受控且有效的断开以及前轮毂组件远离A柱的移动。
可选地，转向节断裂器可以借助于紧固工具(例如螺钉、螺母、铆接元件)和/或通过焊接被附接到车身结构的A柱。该设置具有以下益处：转向节断裂器被牢固地附接到车身并且确保转向节断裂器被正确定位以在SPOC期间使拉杆断开。
可选地，轮毂可以被连接到连杆臂，该连杆臂通过第一和第二臂元件可连接到车身结构。第一臂元件可以被布置成待被连接到车身结构中的第一连接元件。第二臂元件可以被布置成围绕大致上平行于道路车辆的法向轴线的第一旋转轴线待可旋转地连接到车身结构中的第二连接元件。该设置允许连杆臂被可移动地连接到车身结构。
可选地，轮毂可以经由接头被连接到连杆臂，该接头允许轮毂相对于连杆臂围绕第二旋转轴线旋转，该第二旋转轴线大致上平行于道路车辆的法向轴线穿过接头延伸。转向节可以被布置在轮毂的面向A柱的部分处。拉杆可以在距所述接头距离d2处被连接到转向节并且断裂线可以被布置在距所述接头距离d1处，其中d2>d1。该设置具有以下益处：断裂线被布置在拉杆连接与轮毂的旋转轴线之间，使得转向节沿着断裂线断裂并且将转向节的拉杆连接到的部分从轮毂的主要部分断开并且从而将轮毂从拉杆释放。
可选地，连杆臂可以被设计成在小重叠碰撞期间将第一臂元件从车身结构断开并且围绕车身结构中的第二连接元件的旋转轴线旋转，由此使轮毂沿着弧形路径移动。该设置允许前轮毂组件进一步从车身结构断开并且朝向车身的A柱的外侧摆出，使得包括在前轮毂组件中的车轮被引导远离撞击车身的A柱。
可选地，转向节断裂器可以由铝、钢或塑料制成。由此，转向节断裂器可以低成本、轻型和/或坚固地生产。钢具有转向节断裂器可以坚固的益处，塑料具有转向节断裂器非常轻的益处，并且铝具有转向节断裂器可以比塑料坚固并且比钢轻的益处。
可选地，转向节断裂器具有60至150mm的宽度、80至160mm的高度以及20至80mm的深度，优选地具有90至110mm的宽度、110至130mm的高度以及30至60mm的深度。该设置具有以下益处：转向节断裂器具有允许在撞击期间拉杆从轮毂断开而不会限制在车辆行驶状况期间对于车轮的可用空间的尺寸。
还公开了一种包括根据上述任一实施例的前轮毂组件断开装置的车辆。
还公开了一种布置在车辆的A柱上的转向节断裂器的使用，用于实现在碰撞期间拉杆从前轮毂组件的脱离。
还公开了一种前轮毂组件断开装置在车辆中的使用，用于实现在小局部重叠碰撞期间拉杆从前轮毂组件的脱离。该设置具有以下益处：车轮和轮毂装置可以在SPOC期间被引导远离车身结构的A柱并且从而减少对A柱的损坏以及受损部件到车辆的乘员舱中的侵入。
本文中的各实施例提供了超过现有解决方案的许多益处和优点，因为它们提供了一种灵活且有效的方式来详细地触发拉杆从转向节的断开，开辟了许多可能性来减轻车身成本的重量和成本同时提高乘员安全性。
本文中的各实施例涉及一种用于降低小局部重叠碰撞(SPOC)中的撞击力的前轮毂组件断开装置。本文中的各实施例提供了前轮毂组件的受控断开行为，使得在与车身结构撞击时，转向节以设计的方式断裂以便释放到转向拉杆和其它关键元件的连接。这样做的目的是允许前轮毂组件(该前轮毂组件可包括例如车轮、制动盘、连杆臂和轮毂)自由地移动并被引导远离撞击A柱区域。这一点的重要性是双重的。本质上，底盘部件总体上被设计成非常坚硬并且传递大量载荷。如果前轮毂组件未被正确地引导开，则阻止其侵入乘员舱中的唯一方式是设计一种能够吸收载荷和能量的非常坚硬的A柱(或类似)区段。如果来自撞击的载荷和能量不能由白车身处理，则这将直接转化为车辆降低的安全性能。因此，通过提供一种受控的变形并且通过引导底盘部件远离车身，可以减少到车辆的乘员舱中的侵入并且可以大大提高乘员的安全性。此外，通过引导关键部件(例如前轮毂组件)远离车身，有可能降低车身结构(例如白车身)所要求的承载能力。由此，可以实现一种更加重量优化的设计，具有诸如例如降低的燃料消耗的益处。本文中的各实施例的进一步益处在于，代替使车辆正面在A柱上停止(其也可以被称为前轮毂组件的堆叠，并且其要求A柱吸收高的力)，可以将车辆引导远离障碍物。由此，车辆可以滑离障碍物(例如阻挡物或到来的车辆)。通过滑离阻挡物而不是正面停止，可以降低乘员的减速，这从安全的角度来看是有益的。然而，正面停止策略将使所有未吸收的能量通过车身部件传递到安全气囊和安全带，所述能量中的一些将在车辆滑离障碍物的场景中通过不完全停车而减轻或消散。
附图说明
在下文中，将仅通过示例的方式参考附图更详细地描述本文中的各实施例，在附图中
图1是根据本文中的各实施例的道路车辆的示意性概括图；
图2是根据本文中的各实施例的前轮毂组件断开装置的示意图；
图3是图2的前轮毂组件断开装置在初始状态下从上方看的示意图；
图4是图2的前轮毂组件断开装置在SPOC期间从上方看的示意图；
图5是图2的前轮毂组件断开装置在SPOC之后从上方看的示意图；
图6是示出用于接收连杆臂的第一和第二臂元件的第一和第二连接元件在初始状态下的详细视图的示意图；
图7是示出用于接收连杆臂的第一和第二臂元件的第一和第二连接元件在SPOC期间的详细视图的示意图；以及
图8是示出布置在车身结构的A柱上的转向节断裂器的细节的示意图。
从结合附图考虑的以下具体实施方式，本文中的各实施例的其它目的和特征将变得显而易见。然而，应该理解，各附图仅仅是出于说明的目的而不是作为对本发明的限制的限定而设计的，对本发明的限制的限定应该参考所附权利要求。应该进一步理解，各附图不必按比例绘制，并且除非另有说明，否则它们仅旨在概念性地示出本文中描述的结构和过程。
具体实施方式
图1示出根据本文中的各实施例的道路车辆100的概括图。道路车辆100包括车身结构3和前轮毂组件断开装置1，该前轮毂组件断开装置1将关于图2至图8被进一步讨论。道路车辆100具有x轴、y轴和z轴。x轴(其也可被称为纵向轴线)沿着当车辆处于静止时汽车的长度平行于地面延伸。y轴(其也可被称为横向轴线)与纵向轴线正交并且在道路车辆100处于静止时也平行于地面延伸。z轴(其也可被称为竖直轴线或法向轴线)与纵向轴线和横向轴线均正交。由于SPOC通常在道路车辆100正以直线行驶时发生，因此在本文中也可以将x方向称为行驶的方向。
图2示出根据本文中的各实施例的用于道路车辆100的前轮毂组件断开装置1的透视图。前轮毂组件断开装置1被构造成在小重叠碰撞期间促进前轮毂组件2从车身结构3的断开和向外移动。车身结构3包括A柱31和用于将载荷传递到A柱31的侧构件32。前轮毂组件断开装置1包括转向节断裂器4和前轮毂组件2。前轮毂组件2包括轮毂7和用于连接到转向机构的拉杆8的转向节5。在道路车辆100行驶的方向上(即沿着道路车辆100的纵向轴线)看，转向节5被布置在轮毂7的面向后的部分上。包括制动转子11和制动钳(未示出)的制动组件以及包括轮辋和轮胎的车轮(未示出)可以进一步围绕车轮轴线AW被可旋转地安装到前轮毂组件2。转向节断裂器4在这样的位置处被布置在车身结构3的A柱31上：使得在SPOC期间，前轮毂组件2的转向节5与转向节断裂器4(例如与转向节断裂器4的撞击表面4a)碰撞，并且断裂。优选地，转向节断裂器4被布置在当轮毂7处于中立位置时A柱31的在车辆的向前方向上面朝转向节5的表面上。当安装在轮毂7上的车轮指向直线方向时轮毂7处于中立位置允许车辆在直线向前方向上行驶。转向节断裂器4的撞击表面4a被布置成当轮毂7处于中立位置时面向转向节5，使得在SPOC的事件中，前轮毂组件2的转向节5朝向转向节断裂器4移位并与转向节断裂器4碰撞，使得转向节断裂器4使转向节5断裂，例如通过向转向节5施加力和/或弯矩。这造成转向节5从前轮毂组件2的轮毂7断开。由此连接到转向节5的拉杆8从前轮毂组件2断开，允许前轮毂组件2独立于拉杆8和连接到拉杆8的转向齿条移动。
轮毂7经由接头(未示出)(诸如例如球接头)被连接到连杆臂9，允许轮毂7相对于连杆臂9围绕第二旋转轴线A2旋转，该第二旋转轴线A2大致上平行于道路车辆100的法向轴线穿过接头延伸。转向节5被布置在轮毂7的面向A柱31的部分处并且被构造成在与转向节断裂器4撞击时失效。
连杆臂9进一步通过第一和第二臂元件9a、9b被连接到车身结构3。第一臂元件9a被布置成待连接到车身结构3中的第一连接元件13a，例如借助于布置在第一臂元件9a中的衬套12，并且被螺栓连接到车身结构3或螺栓连接到车身结构3的副车架10。第二臂元件9b被布置成围绕大致上平行于道路车辆100的法向轴线的第一旋转轴线A1待可旋转地连接到车身结构3中的第二连接元件13b。轮毂7借助于例如球接头被连接到连杆臂9，使得轮毂7被可旋转地连接到连杆臂9以允许前轮毂7相对于连杆臂9围绕第二旋转轴线A2的转动。连杆臂9可连接到车身结构3，例如通过第一臂元件9a和第二臂元件9b直接连接到车身结构3或者经由安装到车身结构3并形成车身结构3的一部分的副车架10。连杆臂9被设计成在SPOC期间使第一臂元件9a从车身结构3断开并且围绕车身结构3中的第二连接元件的第一旋转轴线A1旋转，由此使轮毂7沿着弧形路径移动。由于沿着弧形路径的移动，轮毂7和车轮向外移动出车身结构3的A柱31的路径。
在下文中，图3至图8示出本文中公开的前轮毂组件断开装置1的第一实施例的各种方面。
图3示出根据本文中的一个实施例的当SPOC启动时处于初始状态的前轮毂组件断开装置1俯视图。与车辆碰撞的障碍物20(诸如例如阻挡物或第二车辆的一部分)将撞击前轮毂组件2并且将在前轮毂组件2上以力F作用。转向节5被布置在轮毂7的面向A柱的部分处。力F将迫使轮毂7和转向节5朝向转向节断裂器4，该转向节断裂器4被布置在车身结构3的A柱31上，使得转向节5与转向节断裂器4碰撞。由于与加强元件4的碰撞，力和/或弯矩被引入转向节5中，该力和/或弯矩将使转向节断裂并使其从前轮毂组件2的轮毂7断开。这又将使连接到转向节5的拉杆8从前轮毂组件2释放。为了实现该效果，加强元件4可以被构造成比转向节5更刚性，使得在撞击时加强元件4能够使转向节5断裂。为了便于拉杆8的释放，转向节5可以包括适于形成预定断裂线6的弱化区域。拉杆8在距前述将轮毂7连接到连杆臂9的接头距离d2处被连接到转向节5并且转向节5的断裂线6被布置在距前述将轮毂7连接到连杆臂9的接头距离d1处。距离d2大于距离d1，即d2>d1，使得转向节5的拉杆8连接到的部分从轮毂7断裂脱离(其也可以被称为断开)。转向节断裂器4的撞击表面4a与垂直于道路车辆100的纵向轴线的平面成迎角α布置。由于转向节5在撞击表面4a上的角度撞击，可以产生作用在转向节5上的弯矩，该弯矩可以促进转向节5的断裂。当转向节5由于断裂而失效时，前轮毂7可以通过沿着转向节断裂器4的成角度的撞击表面4a滑动而进一步移动或被引导远离车身结构3的纵向中心轴线，这可以造成轮毂7和连接到轮毂7的车轮在车轮的径向方向上旋转远离撞击A柱31。由于轮毂7的旋转，车轮可以替代地在轴向方向上撞击A柱31。转向节断裂器4的迎角α可以例如在2-25度的范围内，优选在5-20度的范围内。
图4示出根据图3中所示的实施例的前轮毂组件断开装置1在SPOC期间的俯视图。轮毂7被连接到连杆臂9，该连杆臂9通过第一臂元件9a和第二臂元件9b可连接到车身结构3。第一臂元件9a被连接到车身结构3中(诸如例如副车架10中)的第一连接元件13a，并且第二臂元件9b被可旋转地连接到车身结构3中(诸如例如副车架10中)的第二连接元件13b。第二连接元件13b被布置成比第一连接元件13a更靠近车辆的后部并且从而也可以被称为后连接元件或后固定点。从而，作用在前轮毂组件2上的力F可以进一步经由连杆臂9围绕第二连接元件13b和第一轴线A1引入扭矩T。该扭矩可以造成连杆臂9从第一连接元件13a断开。根据本文中的各实施例的连杆臂9从而可以被设计得足够刚性以使第一连接元件13a断裂。当连杆臂9已从第一连接元件13a断开时，连杆臂9可以围绕第二连接元件13b旋转。由于连杆臂9如上所述的运动，连杆臂9可以将转向节5向后引导到转向节断裂器4所位于的A柱31区域中，并且进一步将前轮毂组件2朝向车身结构3的外侧引导。由此，可以进一步促进前轮毂组件2从车身结构3的向外移动。
通过使拉杆8从转向节5以及连杆臂9从第一连接元件13a断开，前轮毂组件2的自由度增加。从而，可包括车轮的完整前轮毂组件2自由地朝向车身结构3的外侧滑动并且从而错过车身结构3的A柱31的主要部分。
图5示出根据图3和图4中所示的实施例的前轮毂组件断开装置1在SPOC之后的俯视图。如可以看出的，转向节5与转向节断裂器4碰撞，具体地与转向节断裂器4的撞击表面4a碰撞，并且断裂，由此使拉杆8从前轮毂组件2断开。为了便于转向节5的断裂，撞击表面4a可以与垂直于道路车辆100的纵向轴线的平面成迎角α布置。由此，弯矩被引入转向节5，该弯矩促进转向节5的断裂。这留下车轮和前轮毂组件2自由地远离车身结构3的A柱31移动，例如通过轮毂围绕将轮毂连接到连杆臂9的球接头旋转，和/或通过使整个前轮毂组件2围绕第二连接元件13b旋转。撞击表面4a的迎角α还可以促进前轮毂组件2远离车身结构3的纵向轴线的移动。轮毂7可以例如受迫围绕将轮毂连接到连杆臂9的球接头旋转，使得车轮不会径向地与A柱31碰撞，而是在车轮的轴向方向上碰撞，在该轴向方向上车轮较弱并且占据较小量的空间。尽管A柱31可能通过转向节5与转向节断裂器4碰撞而变形，但是该变形显著比已知解决方案小。此外，由于在碰撞期间作用在A柱31上的力减小，因此可以使用具有单腿设计的侧构件32来代替通常使用的双腿设计。单腿侧构件仅包括可将载荷从侧构件传递到A柱31的一个区段。由此，可以实现车身结构3的重量和成本降低。
图6示出用于接收连杆臂9的第一和第二臂元件9a、9b的第一和第二连接元件13a、13b在初始条件下、例如在碰撞(例如SPOC)之前的详细视图。第一连接元件和/或连杆臂9可以被构造成使第一臂元件9a从车身结构3断开。第一连接元件13a和/或连杆臂9可以例如包括弱化部，该弱化部被构造成当力F以某个大小的作用在前轮毂组件2上时断裂。根据本文中的一些实施例，第一臂元件9a可以例如借助于以下装置被安装到第一连接元件13a：包括在第一臂元件9a中并且定位在第一臂元件9a的远端处的衬套以及穿过第一连接元件13a的第一和第二通孔14a、14b和包括在连杆壁9的第一臂元件9a中的衬套***的螺栓和螺母。通孔14a、14b中的每个被布置在第一连接元件的相应侧壁15a、15b上，其中所述侧壁被布置成形成用于接收连杆臂9的第一臂元件9a的盒状结构。第一连接元件的侧壁中的一个或更多可包括穿过侧壁15a、15b突出并从通孔14a、14b朝向面向侧壁15a、15b的端部的轮毂延伸的槽16。
图7示出用于接收连杆臂9的第一和第二臂元件9a、9b的第一和第二连接元件在碰撞(例如SPOC)期间和/或之后的状况下的详细视图。当力F作用在前轮毂组件2上时，产生扭矩，该扭矩迫使连杆臂9围绕第一旋转轴线A1旋转和/或借助于第二连接元件13b旋转。由于施加在连杆臂9上的扭矩，第一臂元件受迫朝向连接元件的侧壁中的槽16，这可能导致螺栓滑过槽16并且在与槽16的端部撞击时造成侧壁由于由槽16造成的弱化部而断裂。由此，第一臂元件9a从第一连接元件释放，允许连杆臂自由地围绕第一旋转轴线A1旋转和/或借助于第二连接元件13b旋转，这将造成前轮毂组件2移动到车身结构的外侧。根据未在图7中示出的进一步实施例，将第一臂元件9a连接到第一连接元件13a的螺栓可以构造有弱化部，该弱化部可造成螺栓在SPOC期间由于作用在连杆臂9上的围绕第二连接元件13b的扭矩的结果而剪断，这也可能造成第一臂元件9a从车身结构3的断开。
图8是布置在车身结构3的A柱31上的转向节断裂器4的详细视图。车身结构3可包括汽车白车身，该汽车白车身包括形成承载区段的A柱31或实现类似的设计意图的其它类似部件。A柱31可以包括内A柱31in和外A柱31out。转向节断裂器4借助于紧固工具(例如螺钉、螺母、铆接元件和/或通过焊接)被附接到A柱，诸如例如被附接到车身结构3的A柱的一个或更多表面或者被附接到车身结构3的A柱的纵向指向的焊接凸缘或多个纵向指向的焊接凸缘。转向节断裂器4可以包括布置成与转向节5碰撞的撞击表面4a。撞击表面4a可以与垂直于道路车辆100的纵向轴线的平面成迎角α布置，使得当转向节5与转向节断裂器4的撞击表面4a碰撞时，弯矩被引入转向节5，这促进转向节5的断裂。此外，迎角α可以进一步迫使前轮毂组件远离车身结构3的纵向中心轴线移动，由此引导前轮毂组件2远离A柱31。转向节断裂器4的迎角α可以例如在2-25度的范围内，优选在5-20度的范围内。本文中的各实施例提供了一种用于车身结构3的解决方案，该解决方案能够使关键底盘部件(诸如例如转向节5)断裂以便获得如上所述的行为并且可调节以找到正确的平衡以便实现拉杆8从转向节5的受控断开。用于调节所述行为的一个参数可以是加强元件4的迎角α，该角度α是转向节5在与位于车身结构3上的加强元件4碰撞时遇到的角度。这样，该迎角α可以引入弯矩，该弯矩可用于使转向节5断裂和/或在某个方向上引导前轮毂组件2。
转向节断裂器4可以例如借助于挤压来生产或制造。一旦转向节断裂器4处于经组装的位置，该转向节断路器4就可具有位于车辆的竖直方向上的挤压方向。转向节断裂器4可以进一步通过任何形式的切割或铣削工艺制造成最终尺寸。转向节断裂器4可以进一步包括布置成待与转向节5碰撞的撞击表面4a。转向节断裂器4可以例如由铝、钢或塑料制成。转向节断裂器4可以例如具有60至150mm的宽度、80至160mm的高度以及20至80mm的深度，优选地具有90至110mm的宽度、110至130mm的高度以及30至60mm的深度。这允许转向节断裂器4足够大以确保在正常驾驶状况下与转向节5的受控碰撞，而不会干扰车辆的任何移动的部分。当转向节断裂器被布置在道路车辆100的A柱31上时，转向节断裂器4的宽度在本文中应被解释为在y方向上的延伸范围，高度在本文中应被解释为在z方向上的延伸范围，并且深度在本文中应被解释为在x方向上的延伸范围。
此外，由于车轮和前轮毂组件2可以被引导远离A柱31，因此可以在车身结构3中使用单腿前侧构件。这种设计具有可以降低车辆的重量和成本的益处。通过根据本文中的各实施例将加强元件4添加到A柱31，单腿侧构件的低重量益处可以与双腿前侧构件的强度相结合以使期望的底盘部件(例如转向节5)以预定和受控的方式断裂。此外，由于轮毂断开装置1可以引导车轮和前轮毂组件2远离到A柱31的外侧，因此可以实现到车辆的乘员舱中的低侵入。
本文中的各实施例进一步涉及一种车辆，诸如例如道路车辆100，其包括根据上述任何实施例的前轮毂组件断开装置1。
本文中的各实施例进一步涉及一种布置在道路车辆100的A柱31上的转向节断裂器4的使用，用于实现在碰撞期间拉杆8从前轮毂组件2的脱离。
各实施例进一步涉及一种根据上述任何实施例的前轮毂组件断开装置1在车辆中的使用，用于实现在碰撞期间前轮毂组件2从车身结构3的断开和向外移动。

Claims (13)

1.一种用于道路车辆(100)的前轮毂组件断开装置(1)，所述前轮毂组件断开装置(1)被构造成促进在小局部重叠碰撞期间前轮毂组件(2)从车身结构(3)的断开和向外移动，其中所述前轮毂组件断开装置(1)包括转向节断裂器(4)和所述前轮毂组件(2)，所述前轮毂组件(2)包括轮毂(7)和用于连接到转向机构的拉杆(8)的转向节(5)，在所述道路车辆(100)行驶的方向上看，所述转向节(5)被布置在所述轮毂(7)的面向后的部分上，其中所述转向节断裂器(4)被布置在所述车身结构(3)的A柱(31)上，所述转向节断裂器(4)包括当所述轮毂(7)处于中立位置时面向所述转向节(5)的撞击表面(4a)，使得在小重叠碰撞的事件中，所述前轮毂组件(2)的所述转向节(5)朝向所述转向节断裂器(4)移位并与所述转向节断裂器(4)碰撞，使得所述转向节断裂器(4)使所述转向节(5)断裂并使所述转向节(5)从所述前轮毂组件(2)的所述轮毂(7)断开。
2.根据权利要求1所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中所述转向节(5)包括适于形成预定断裂线(6)的弱化区域。
3.根据权利要求2所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中当所述转向节断裂器(4)被安装在所述A柱(31)上时，所述撞击表面(4a)与垂直于所述道路车辆(100)的纵向轴线的平面成一定迎角布置。
4.根据权利要求3所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中当所述转向节断裂器(4)被安装在所述A柱(31)上时，所述转向节断裂器(4)相对于垂直于所述道路车辆(100)的纵向轴线的平面的迎角在2-25度的范围内，优选地在5-20度的范围内。
5.根据权利要求1所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中所述转向节断裂器(4)借助于例如螺钉、螺母、铆接元件的紧固工具和/或通过焊接被附接到所述车身结构(3)的所述A柱(31)。
6.根据权利要求1所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中所述轮毂(7)被连接到连杆臂(9)，所述连杆臂(9)通过第一和第二臂元件(9a，9b)可连接到所述车身结构(3)，其中所述第一臂元件(9a)被布置成待连接到所述车身结构(3)中的第一连接元件(13a)，并且其中所述第二臂元件(9b)被布置成围绕实质上平行于所述道路车辆(100)的法向轴线的第一旋转轴线(A1)待可旋转地连接到所述车身结构(3)中的第二连接元件(13b)。
7.根据权利要求3所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中所述轮毂(7)经由接头被连接到所述连杆臂(9)，允许所述轮毂(7)相对于所述连杆臂(9)围绕第二旋转轴线(A2)旋转，所述第二旋转轴线(A2)实质上平行于所述道路车辆100的法向轴线穿过所述接头延伸，所述转向节(5)被布置在所述轮毂(7)的面向所述A柱(31)的部分处，并且其中所述拉杆(8)在距所述轮毂(7)的所述接头距离(d2)处被连接到所述转向节(5)并且所述断裂线(6)被布置在距所述接头距离(d1)处，其中d2>d1。
8.根据权利要求7所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中所述连杆臂(9)被设计成在小重叠碰撞期间使所述第一臂元件(9a)从所述车身结构(3)断开并且被设计成围绕所述车身结构(3)中的所述第二连接元件的第一旋转轴线(A1)旋转，由此使所述轮毂(7)沿着弧形路径移动。
9.根据权利要求1所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中所述转向节断裂器(4)由铝、钢或塑料制成。
10.根据权利要求1所述的前轮毂组件断开装置(1)，其中所述转向节断裂器(4)具有60至150mm的宽度、80至160mm的高度以及20至80mm的深度，优选地具有90至110mm的宽度、110至130mm的高度以及30至60mm的深度。
11.包括根据权利要求1所述的前轮毂组件断开装置(1)的车辆。
12.一种布置在道路车辆(100)的A柱(31)上的转向节断裂器(4)的使用，用于实现在碰撞期间拉杆(8)从前轮毂组件(2)的脱离。
13.根据权利要求1所述的前轮毂组件断开装置(1)在车辆中的使用，用于实现在碰撞期间前轮毂组件(2)从车身结构(3)的断开和向外移动。
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