CZ291420B6

CZ291420B6 - Kliková náprava s příčnou torzní tyčí

Info

Publication number: CZ291420B6
Application number: CZ2002393A
Authority: CZ
Inventors: Wigbert Christophliemke; Wolfgang Streubel
Original assignee: Benteler Automobiltechnik Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-03-12
Also published as: US6616157B2; EP1228906A3; EP1228906A2; US20020105159A1; EP1228906B1; DE20101602U1; ATE267096T1; DE50200440D1; CZ2002393A3

Abstract

Klikov n prava (1) s p° nou torzn ty pro motorov vozidla m dv p° n²m nosn kem (4, 18) spojen pod ln ramena (2, 3, 21) n pravy. P° n² nosn k (4, 18) m na p°ev n sti sv d lky (L) dvojst nov² pr °ez ve tvaru "V" nebo "U" s vnit°n m profilem (13, 22) a vn jÜ m profilem (14, 23). Vn jÜ profil (14, 23) a vnit°n profil (13, 22) se p°inejmenÜ m oblastn navz jem op raj . V kontaktn oblasti (17, 29) mezi vn jÜ m profilem (14, 23) a vnit°n m profilem (13, 22) je nanesena p° sada (A), redukuj c t°en . P° sada (A) m e b²t keramick b ze nebo mazac prost°edek na b zi oxidu kovu. V²hodn obsahuje p° sada (A) tvrd slo ky, kter se pod tlakem zatla uj do navz jem se dot²kaj c ch povrch kontaktn oblasti (17, 29).\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká klikové nápraxy s příčnou torzní tyčí pro motorová vozidla, která zahrnuje dvě podélná ramena nápravy, spojená příčným nosníkem s dvojstěnovým průřezem ve tvaru „V“ nebo „U“.

Dosavadní stav techniky

Klikové nápravy s příčnou torzní tyčí kombinují výhody jednoduché konstrukce při nepatrné potřebě místa a dobrých kinematických vlastnostech. Příčný nosník, spojující obě podélná ramena nápravy, působí jako torzní tyč, takže je při současném propružení dána charakteristika podélného ramene nápravy a při střídavém propružení charakteristika šikmého ramene nápravy.

Jsou známy různé návrhy, jak má být příčný nosník klikové nápravy s příčnou torzní tyčí vytvořen, aby byl tento vytvořen na jedné straně tuhy v ohybu a na druhé straně také dostatečně poddajný v krutu. Z DE 44 16 725 Al je známa kliková náprava s příčnou torzní tyčí, se dvěma kola nesoucími, elasticky na karosérii nakloubenými a tuhými podélnými rameny nápravy, která jsou navzájem svařena příčnými nosníky, tuhými v ohybu, ale poddajnými v krutu. Příčný nosník sestává po celé délce z trubkového profilu, který má na obou koncích v krutu průřez a ve střední oblasti v krutu poddajný „U“, „V“, „L“, „X“ nebo podobný průřez s alespoň jedním dvojstěnovým profilovým ramenem.

V rozsahu FR 2 674 987 Al je známa kliková náprava s příčnou torzní tyčí, která má rovněž příčný nosník v průřezu ve tvaru „V“. Příčný nosník je přechodovými částmi ve tvaru „U“ svařen s podélným ramenem nápravy.

U klikových náprav s příčnou torzní tyčí známé konstrukce se dnes ve velmi mnoha případech používají příčné nosníky z trubek, které mají přinejmenším na převážné části své délky dvojstěnový průřez ve tvaru „V“, popř. „U“. Tyto mají výhodu, že není nutný stabilizátor. Kromě toho se může relativní polohou profilu vzhledem k podélným ramenům nápravy nastavit v souladu s podvozkem aktuální jízdní vlastnost a tedy pozitivně měnit v souladu s aktuálním typem motorového vozidla. Současně tato trubková provedení přinášejí oproti běžným torzním profilům z plochého materiálu výhody vzhledem k hmotnosti.

Známé klikové nápravy s příčnou torzní tyčí jsou vždy dále opatřeny ráfky a mají vysokou výkonnost při minimální hmotnosti. Přesto je stále snaha zvyšovat dále výkonnost a životnost, a sice při co nejekonomičtějším provedení klikové nápravy s příčnou torzní tyčí.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je proto, vycházejíc ze stavu techniky, vytvořit klikovou nápravu s příčnou torzní tyčí pro motorová vozidla s vylepšenými jízdními vlastnostmi při zvýšené životnosti.

Řešení tohoto úkolu sestává podle vynálezu v klikové nápravě s příčnou torzní tyčí podle nároku 1, u které se vnější profil a vnitřní profil dvojstěnového příčného nosníku alespoň oblastně na sobě opírají, přičemž je v kontaktní oblasti obou profilů nanesena přísada, redukující tření.

Vzájemná opora vnějšího a vnitřního profilu vylepšuje dynamické chování při zatížení klikové nápravy s příčnou torzní tyčí. Tím se mohou zvyšovat pozitivní jízdní vlastnosti. V provozu

-1 CZ 291420 B6 vznikající torzní a ohybové síly se převádějí od podélných ramen nápravy do příčného nosníku, kde se kompenzují. Přitom působí vzájemná opora obou profilů pozitivně. Při střídavém propružení kol se nastavuje relativní pohyb mezi stěnami vnějších a vnitřních profilů. Tento relativní pohyb vede ke tření mezi oběma profily, které je v kontaktní oblasti redukováno nanesenou 5 přísadou, redukující tření. Tím má kliková náprava s příčnou torzní tyčí podle vynálezu mimořádně dobré statické a dynamické chování při zátěži a dosahuje se velmi vysoké životnosti.

Vedle účinku, redukujícího tření, přispívá přísada k ochraně proti korozi. Přísada je ve složení, které zaručuje účinnost po teplotní oblasti od minus 60 °C až do plus 80 °C.

V úvahu přichází použití přísad na keramické bázi (nárok 2). Podle nároku 3 se jako přísada používá mazací prostředek na bázi oxidu kovu. Tento tvoří po nanesení keramický ochranný film, který zaručuje spolehlivé mazání. Pro praxi jsou mimořádně vhodné tepelně odolné přísady, jak toto upravuje nárok 4. Takové přísady mají teplotní stabilitu až nad 1000 °C. Tím je zaruče- no, že může kliková náprava s příčnou torzní tyčí bezproblémově odolávat všem teplotním vlivům, i těm z pracovních procesů při výrobě, jako např. svařovací práce, lakovací procesy a podobně.

V podstatě přichází v úvahu povléci přísadou pouze kontaktní oblasti na vnitřních plochách 20 příčného nosníku. Možné je také úplné povlečení vnitřní plochy. Výhodně je přísada při nanášení tekutá. Přísada se ale již po krátké době stává pastovitou, takže nedochází k nekontrolovanému odtékání. Tím je možné racionální povlečení v běžném výrobním procesu. Po nanesení přísady se trubka, použitá jako výchozí produkt, beztřískově přetvarovává na příčný nosník. Možná je také výroba příčného nosníku skořepinovou konstrukcí, například ze dvou lisovaných skořepin, které 25 tvoří vnější a vnitřní profil a jsou navzájem svařeny. Samozřejmě se může také nejdříve vytvarovat profil příčného nosníku. Následně se nanáší přísada redukující třeni. Tekutou formou přísady při nanášení přísada vtéká, popř. se vtírá z důvodu kapilárního účinku do meziprostorů a smáčí povrch.

Podle znaků nároku 5 je přísadou směs, především emulzní nebo olejová směs, a obsahuje tvrdé minerální složky - například keramické pigmenty nebo korund, křemíkový karbid nebo oxid hlinitý. Výhodně se používá směs z olejů nebo tiků, keramických pigmentů, kluzných přísad a těkavých složek. Těkavé složky se po nanesení odpařují, takže se původně tekutá směs stává pastovitou. Tvrdé složky se tlačí při vnějším zatížení do povrchu navzájem se dotýkajících ploch 35 příčného nosníku. Tvoří pak v těchto oblastech podpořeny kluznými přísadami plochu s velmi nízkou hodnotou tření. U těchto takto změněných ploch nedochází k plošné korozi.

Kliková náprava s příčnou torzní tyčí podle vynálezu může být provedena jak z oceli, tak z lehkého kovu, popř. jako slitina lehkých kovů. V podstatě přispívá průřez klikové nápravy s příčnou 40 torzní tyčí podle vynálezu ve tvaru „V“, popř. ve tvaru „U“, k vylepšení torzních vlastností příčného nosníku, a sice při redukované hmotnosti. Jízdní vlastnosti, především změna odklonu kola a změna sbíhavosti při propružení kola při střídavém propružení a/nebo chování klikové nápravy s příčnou torzní tyčí při jízdě v zatáčkách, se vylepšují. Účelně sestává příčný nosník z trubkového profilu, který má na obou koncích v krutu tuhý průřez a ve střední oblasti v krutu 45 poddajný dvojstěnový průřez ve tvaru „U“ nebo „V“, přechody od průřezu, tuhého krutu, k průřezu, poddajnému v krutu, jsou vytvořeny plynule. Tímto provedením příčného nosníku jsou síly v tomto lépe rozděleny. Vznikající ohýbací síly a torzní síly se podélnými rameny nápravy dobře zachycují.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje

-2CZ 291420 B6 obr. 1 perspektivní pohled na klikovou nápravu s příčnou torzní tyčí, obr. 2 vertikální průřez příčným nosníkem, obr. 3 rovněž v perspektivním zobrazení napojovací oblast příčného nosníku klikové nápravy s příčnou torzní tyčí pro motorová vozidla na podélné rameno nápravy a obr. 4 vertikální řez zobrazením na obrázku 2 podél roviny IV-IV.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 znázorněná kliková náprava 1 s příčnou torzní tyčí zahrnuje v podstatě dvě kola vedoucí podélná ramena 2, 3 nápravy a příčný nosník 4, spojující obě podélná ramena 2, 3 nápravy. Podélná ramena 2, 3 nápravy jsou provedena jako trubkové konstrukční části. Na jejich předním konci je upraveno vždy jedno ložiskové oko 5 k elastickému nakloubení na zde nezobrazené karosérii vozidla. Mezi podélnými rameny 2, 3 nápravy a karosérií vozidla jsou dále upraveny tlumiče 6 a pružiny 7. Na zadním konci podélných ramen 2, 3 nápravy jsou upraveny úchyty 8 ke spojení se vždy jedním nosníkem kola k uložení kola.

Příčný nosník 4 sestává z trubkového profilu 9, jehož střední oblast 10 (oblast krutu) má v krutu poddajný průřez a jehož oba konce H., 12 mají v krutu tuhý průřez. Přechodové oblasti od průřezu, tuhého v krutu, k průřezu, poddajnému v krutu, jsou \ytvořeny plynule.

Především na základě obrázku 2 je vidět, že má příčný nosník ve střední oblasti 10, tedy na převážné části své délky, dvojstěnový průřez ve tvaru „V“ nebo „U“ s vnitřním profilem 13 a vnějším profilem 14, které se navzájem podél svých ramen 15, 16 oblastně dotýkají a tak se navzájem opírají. Alespoň v kontaktní oblasti 17 mezi vnějším profilem 14 a vnitřním profilem 13 se nanáší přísada A redukující tření. Jako přísada A se výhodně používá směs minerálních olejů, syntetických olejů, keramických pigmentů, benzinů a kluzných přísad.

Přísada A byla při výrobním procesu příčného nosníku 4 v tekuté formě nanesena do trubkového profilu 9. Následně se trubkový profil 9 beztřískově přetváří na příčný nosník 4 a získává průřez ve tvaru „V“, popř. ve tvaru „U“. Při nanášení je přísada A tekutá. Tím se vnitřní povrch trubkového profilu 9 optimálně smáčí. Po krátkém čase mění přísada A svoji konzistenci a stává se pastovitou. Tím se zamezuje odtékání při dalším zpracování.

Přísada A obsahuje tvrdé složky, které se pří zatížení klikové nápravy 1 s příčnou torzní tyčí v kontaktní oblasti 17 zatlačují do povrchu příčného nosníku 4 a zde vytvářejí plochu s nízkou hodnotou tření.

Obrázky 3 a 4 znázorňují příčný nosník 18 další formy provedení klikové nápravy 19 s příčnou torzní tyčí. Příčný nosník 18, vytvořený symetricky vzhledem ke své blíže nezobrazené vertikální střední příčné rovině, je konci 20 navařen na podélná ramena 21 nápravy, vytvořená z trubek.

Příčný nosník 18 má na převážné části své délky L dvojstěnový průřez ve tvaru „V“ s vnitřním profilem 22 a vnějším profilem 23. Příčný nosník 18 je vytvořen beztřískovým přetvořením v průřezu kulaté trubky. Na koncích 20 je příčný nosník 18 beztřískově skříňovitě přetvořen. Čelní strany 24 skříňovitých konců 20 jsou obvodovými svarovými švy spojeny s podélnými rameny 21 nápravy. Konce 20 jsou v průřezu vytvořeny zvětšené, přičemž se rozprostírají nad vrchol 25 příčného nosníku 18 ve směru k úchytům 26 pro pryžová ložiska, upraveným z koncové strany podélných ramen 21 nápravy.

Především na základě obrázku 4 je vidět, že je střední podélná rovina MLE, probíhající vrcholem 25 a centricky mezi rameny 27, 28 vnějšího profilu 23 a vnitřního profilu 22. vzhledem

-3CZ 291420 B6 k symetrické rovině SE. rozprostírající se podélnými osami podélných ramen 21 nápravy, upravena pod úhlem a. Tento úhel a může podle žádaných jízdních vlastností motorového vozidla vzhledem k jeho klopné tuhosti, jakož i k přestavení stopy a spádu na přírubě kola ležet mezi 20 °C a 60 °C, výhodně mezi 30 °C a 50 °.

Vnitřní profil 22 a vnější profil 23 se navzájem opírají v oblasti vrcholu 25 a napojujících se ramen 27.28. Přinejmenším v kontaktní oblasti 29 je nanesena přísada A redukující tření. Přísada A působí snížení tření v kontaktní oblasti. Na takto změněných plochách nedochází k plošné korozi.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Kliková náprava s příčnou torzní tyčí, která má dvě příčným nosníkem (4, 18) spojená podélná ramena (2, 3, 21) nápravy, přičemž má příčný nosník (4, 18) na převážné části své délky dvojstěnový průřez ve tvaru „V nebo „U“ s vnitřním profilem (13, 22) a vnějším profilem (14,

20 23), vyznačující se tím, že se vnější profil (14, 23) a vnitřní profil (13, 22) přinejmenším oblastně navzájem opírají, přičemž je v kontaktní oblasti (15, 29) mezi vnějším profilem (14,23) a vnitřním profilem (13,22) nanesena přísada (A) redukující tření.
2. Kliková náprava spříčnou torzní tyčí podle nároku 1, vyznačující se tím, že

25 přísada (A) je keramická báze.
3. Kliková náprava s příčnou torzní tyčí podle nároku 1, vyznačující se tím, že přísada (A) je mazací prostředek na bázi oxidu kovu.

30
4. Kliková náprava s příčnou torzní tyčí podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se t í m , že přísada (A) ie tepelně odolná.
5. Kliková náprava s příčnou torzní tyčí podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že přísada (A) obsahuje tvrdé složky, pro zatlačení pod tlakem do navzájem se 35 dotýkajících povrchů kontaktní oblasti.