用于机动车的具有悬架附接结构的前框架组件的制作方法

用于机动车的具有悬架附接结构的前框架组件
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求2022年2月10日提交的意大利专利申请第102022000002435号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种用于机动车、特别是运动型机动车的包括悬架附接结构的前框架组件。


背景技术：

4.众所周知，机动车的前框架用于支撑车身元件(即，外部覆盖板，例如保险杠或发动机罩，或者多种连接托架)以及吸收前部碰撞(即，机动车的向前移动方向上的碰撞)。
5.特别地，为了吸收前部碰撞，框架特别包括吸收箱，英文也称为“crash box(碰撞箱)”，其包括与向前移动方向平行地延伸的一对小梁(spar)以及在保险杠的正后方固定至小梁的前端部的横杆。
6.在一些例子中，小梁特别是直接从悬架附接结构(英文也称为“shock tower(减震塔)”)伸出，该悬架附接结构包括用于机动车的前悬架的附接件。
7.前悬架将机动车的前轮毂耦合至悬架附接结构。
8.轮毂通常由制动装置来制动，制动装置通常配备有盘式制动器，或者更一般来说配备有通过彼此接触经由摩擦在轮毂上产生制动力矩的元件。
9.已知制动装置在制动车轮时在元件彼此接触的情况下产生热量。实际上，热量是制动力矩内在的摩擦的直接结果。
10.所产生的热量扩散到前轮毂的区域并且还到达前悬架及其悬架附接结构处。
11.因此，热量扩散的区域、特别是彼此接触的制动装置的元件通常通过将新鲜空气从机动车的外部导向相同的区域和彼此接触的相同的元件来冷却。
12.为此目的，前框架还包括分别在小梁旁边延伸并且具有与所述小梁类似的尺寸的两个导管。
13.每个导管都具有两个相对的端部，其中一个端部末端具有位于横杆上的通风口并且另一个端部末端具有被构造为使空气朝向待冷却的区域扩散的扩散器。
14.横杆上的通风口对应于与前者对齐的保险杠上的另一个通风口，使得随着机动车的运动后者外部的空气穿过对齐的通风口，从而沿着管道移动并且通过扩散器扩散到待冷却的区域。
15.虽然抵消制动装置产生的热量是重要的，但是管道是笨重的并且在重量、成本和前框架的设计自由度方面具有缺陷。
16.鉴于上述情况，需要特别是通过减少尺寸、设计约束、重量和成本来改进已知的机动车。


技术实现要素：

17.本发明的目的是优选以简单可靠的方式满足上述需求，但仍能有效地抵消制动装置产生的热量。
18.上述目的通过权利要求1限定的用于机动车的前框架组件实现。
19.从属权利要求限定了本发明的特定的实施方式。
附图说明
20.为了更好地理解本发明，下文通过非限制性例子并且参考附图描述本发明的一个实施方式，其中：
21.图1是机动车的前部的示意性立体图，包括根据本发明的框架组件；并且
22.图2是框架组件的一部分的剖视图。
具体实施方式
23.在图1中，附图标记1用于整体上表示机动车。
24.像所有机动车一样，机动车1具有常规向前移动方向并且包括用于容纳至少一个驾驶员和可能的一个或多个乘客的乘坐室。
25.机动车1包括限定或环绕乘坐室的车身单元2。例如，车身单元2可以是整体式的。另外，车身单元可包括碳纤维或由其制成。
26.机动车1还包括诸如悬架3、转向节4、轮毂5、车轴6和转向齿轮或转向箱7的典型部件中的至少一个、一些或全部。
27.轮毂5具有相对于转向节4固定的一部分以及围绕与向前移动方向横切的轴线a旋转的一部分。
28.固定部分由转向节4承载，而旋转部分耦合至车轴6使其能够通过后者驱动旋转。
29.车轴6沿着与轴线a平行但不一定一致的直线轴线b延伸。
30.转向箱7沿着与轴线a、b平行或与向前移动方向横切、更确切来说正交的另一条直线轴线c延伸。
31.转向箱7是公知的装置，其耦合至轮毂5，具有使轮毂5的固定部分转向的功能，特别是将机动车1的转向轮(未示出)的旋转运动转换为沿着轴线c的直线运动，有利于使轮毂5的固定部分转向。
32.实际上，转向箱7是机动车1的转向单元的更一般的部件，其例如还包括转向轮并且被构造为使轮毂5的固定部分转向。
33.此外，机动车1包括被构造为对轮毂5或者更确切来说旋转部分进行制动的制动装置13。
34.制动装置13包括：第一制动元件14，其例如是盘，相对于轮毂5的旋转部分固定；以及第二制动元件15，其例如是制动钳，由轮毂5的固定部分或转向节4承载。
35.第二制动元件15例如可通过未示出的已知的致动器来致动，使其与第一制动元件14接触，从而由于制动元件14、15之间的接触产生的摩擦而在轮毂5的旋转部分上产生制动力矩。
36.此外，机动车1包括前框架组件11，其特别是相对于车身单元2固定并且例如用于
支撑机动车1的车身元件，即外部面板或板，例如保险杠8、翼9、发动机罩10等等。
37.组件11包括悬架附接结构12，其英文也称为“shock tower(减震塔)”。
38.结构12相对于车身单元2固定，即，例如通过可释放的紧固装置28(特别是包括诸如螺杆的螺纹构件)与其进行固定。
39.结构12用于支撑悬架3。实际上，组件11还包括被构造为允许在用于放置悬架3的区域中将悬架3耦合至结构12的多个附接元件或附接件19。该区域还可认为是适于放置转向节4、轮毂5和制动装置13中的每一个。
40.附接件19位于结构12的区域中并且通常是其的一部分。
41.结构12可以优选是单一零件，例如使用铸造技术或更确切来说压铸技术制成。
42.因此，在图1和2所示的实施方式中，组件11实际上包括两个结构12，它们优选彼此相同并且在与向前移动和水平方向正交的方向上设置在车身单元2的横向端部处。为了简单起见，以下说明将仅参考一个结构12，应理解所描述的所有教导也都适用于另一个结构12。
43.悬架3承载转向节4并因此承载轮毂5。另外，悬架3通过附接件19特别是以可相对于结构12移动的方式耦合至结构12。相应地，转向节4可相对于悬架3移动。
44.组件11包括用于吸收机动车1的前部碰撞的至少一个吸收元件16。吸收元件16包括或者更确切来说是小梁，即平行于机动车1的向前移动方向延伸的特别是箱形的梁。
45.元件16与结构12不同。
46.此外，元件16相对于结构12固定，即与其固定。
47.元件16沿着与机动车1的向前移动方向平行的直线轴线d延伸。
48.元件16从结构12伸出，即，其特别是朝向保险杠8相对于结构12以突起的方式突出或伸出，末端具有与结构12相对的一个端部16a。具体地，元件16直接从结构12伸出，即，以突起的方式直接从其上突出或伸出。
49.确切地，组件11还包括另一个吸收元件17，其优选与前一个相同并且平行于轴线d从另一个结构12突出，其不进行详细描述。
50.为了简单起见，以下说明将仅参考吸收元件16、17中的吸收元件16，应理解所描述的所有教导也都适用于吸收元件17。
51.实际上，组件11的分别由吸收元件16与其结构12一起以及吸收元件17与其结构12一起限定的两个部分可以彼此相同，即，具有相同的特征。更确切来说，一个部分的每个特征可以应用于另一个部分。
52.此外，组件11包括用于吸收机动车1的前部碰撞的第三吸收元件18。吸收元件18包括或者是横杆，即与机动车1的向前移动方向横切、更确切来说正交地、特别是水平地延伸的特别是箱形的梁。
53.元件18具有分别固定至元件16和17的两个端部18a和18b。
54.端部18a固定在端部16a处。
55.元件16、17、18是组件11的吸收箱的独立部件；吸收箱英文也称为“crash box(碰撞箱)”。
56.组件11包括在沿着轴线d形成在端部16a处的入口21与沿着轴线h形成在结构12中的出口22之间连续地穿过吸收元件16和结构12朝向用于放置悬架3的区域或朝向制动装置
13延伸的通道20。
57.具体地，轴线h与轴线d横切或更确切来说正交。
58.吸收元件18或更确切来说端部8a具有特别是沿着轴线d的通风口23，其适用于通过入口21将空气引导至通道20。
59.更特别地，通风口23沿着轴线d与开口21对齐。
60.实际上，通风口23邻接或匹配开口21。
61.类似地，保险杠8具有特别是沿着轴线d的通风口24，其适用于将空气引导至通风口23。
62.更特别地，通风口24沿着轴线d与通风口23对齐。
63.实际上，通风口24邻接或匹配通风口23。
64.通道20沿着方向27延伸，其特别是包括至少两个节段25、26，其中节段25与轴线d平行或更确切来说一致；节段26例如是轴线d与轴线h之间的连接部，即，其连接轴线d、h。
65.更特别地，通道20由节段25、26限定。
66.节段25是通道20的直线部分；该直线部分沿着轴线d延伸并且特别是延伸跨过与吸收元件16沿着轴线d的长度相等的长度。
67.换句话说，直线部分从开口21延伸至结构12。
68.因此，吸收元件16是管状的并且沿着轴线d从一侧到另一侧被节段25跨过。
69.节段26是弧形末端部分，其完全在结构12内延伸并且末端具有开口22。
70.更一般来说，通道20可包括与整个节段26相比减小的弧形末端部分。在任何情况下，弧形末端部分都位于结构12内并且末端具有开口22。
71.这并非是严格限制的，因为通道20可包括沿着轴线h的末端具有开口22的直线末端部分以及位于开口21或节段25与直线末端部分之间的弧形中间部分。
72.优选地，弧形末端部分包括扩张节段(diverging segment)，例如末端具有开口22的末端节段或位于末端节段与节段25之间的中间节段。
73.这并非是严格限制的。事实上，总的来说，通道20可包括可能是直线或弧形的一个或多个扩张节段。每个扩张节段可延伸穿过吸收元件16或穿过结构12。
74.在当前的例子中，整个节段26都是扩张的，尽管仅有其一个末端部分可能扩张到开口22。
75.因此，扩张节段特别是末端具有开口22。
76.如图2所示，优选地，弧形末端部分由通过半径沿着弧形末端部分朝向开口22增大的连接部29连接的壁31、32限定。
77.方便地，组件11还包括相对于结构12固定且围绕开口22设置的固定接口30。
78.特别地，固定接口30包括固定至结构12的托架。更特别地，托架限定了完全环绕或围住开口22的框架。
79.固定接口30被构造为允许将自身已知且未示出的扩散装置固定至结构12。扩散装置的功能是朝向制动装置23引导流出开口22的空气。
80.在上面在本说明书开头处描述的现有技术中，扩散装置通常用于引导空气流出专用管道的出口，该管道不是穿过吸收元件16和结构12形成，而是完全与结构12和吸收元件16中的每一个分离。显然与通道20不同的这个管道不存在于组件11中并且更一般来说不存
在于机动车1中。
81.特别地，扩散装置可通过固定接口30在其与开口22连通的位置固定至结构12，使其能够执行其功能。
82.例如，扩散装置可通过诸如螺纹构件的已知的紧固装置耦合至接口。
83.类似地，固定接口30可通过诸如螺纹构件的已知的紧固装置固定至结构12。
84.从前述内容可清楚获知根据本发明的组件11的优点。
85.实际上，组件11提供与吸收元件16和结构12集成的通道20。因此，不再需要专用于已知机动车制动装置的冷却的典型通道，因此节省了空间、成本和重量。
86.构造通道20是简单的，尤其是因为吸收元件16可以已经通常包括箱形梁，因此足以获得将节段25形成在梁内的开口21。
87.另外，节段26还可通过铸造或更确切来说压铸而在构造结构12期间简单地形成。
88.最后，通道20的形状进行了优化以有效地将空气从机动车1的外部输送至制动装置13。
89.最后，显然可对根据本发明的组件11做出修改和变型，而不会脱离权利要求限定的保护范围。
90.特别地，本文描述和示出的部件的数量和形状可以不同，并且特别是具有极大的变化自由度。

技术特征：
1.一种用于机动车(1)的前框架组件(11)，其包括：悬架附接结构(12)，其能够固定至限定所述机动车(1)的乘坐室的车身单元(2)；一个或多个附接元件(19)，其相对于所述悬架附接结构(12)固定并且被构造为允许将所述机动车(1)的悬架(3)在用于放置所述悬架(3)的区域中耦合至所述悬架附接结构(12)；以及用于吸收所述机动车(1)的前部碰撞的吸收元件(16)，所述吸收元件(16)相对于所述悬架附接结构(12)固定并且以突出的方式沿着第一直线轴线(d)相对于所述悬架附接结构(12)延伸到末端具有与所述悬架附接结构(12)相对的端部(16a)，其特征在于，包括在沿着所述第一轴线(d)形成在所述端部(16a)处的入口(21)与沿着横切于所述第一轴线(d)的第二轴线(h)形成在所述悬架附接结构(12)中的出口(22)之间连续地穿过所述吸收元件(16)和所述悬架附接结构(12)朝向用于放置所述悬架(3)的区域延伸的通道(20)。2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述通道(20)包括位于所述悬架附接结构(12)内且末端具有所述出口(22)的弧形末端部分(26)。3.根据权利要求2所述的组件，其中，所述弧形末端部分(26)包括扩张节段。4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述扩张节段末端具有所述出口(22)。5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述通道包括沿着所述第一轴线(d)延伸跨过与所述吸收元件(16)沿着所述第一轴线(d)的长度相等的长度的直线部分(25)。6.根据权利要求1所述的组件，其包括横杆(18)，其在所述端部(16a)处固定至所述吸收元件(16)并且具有通过所述入口(21)将空气输送至所述通道(20)的通风口(23)。7.根据权利要求1所述的组件，其还包括固定接口(30)，其相对于所述悬架附接结构(12)固定、围绕所述出口(22)设置并且被构造为允许将扩散装置在所述扩散装置与所述出口(22)连通的位置固定至所述悬架附接结构(12)，使得所述扩散装置能够朝向制动装置(13)引导流出所述出口(22)的空气。8.根据权利要求1所述的组件，其中，所述吸收元件(16)包括小梁或由其限定。9.根据权利要求1所述的组件，其中，所述悬架附接结构(12)是单一零件，例如通过压铸制成。10.一种机动车(1)，其包括：乘坐室；限定所述乘坐室的车身单元(2)；悬架(3)；由所述悬架(3)承载的轮毂(5)；被构造为制动所述轮毂(5)的制动装置(13)；以及根据前述任一项权利要求所述的前框架组件(11)，其中，所述前框架组件(11)的所述悬架附接结构(12)固定至所述车身单元(2)，并且所述悬架(3)耦合至所述附接元件(19)，并且其中，所述第一轴线(d)平行于所述机动车(1)的向前移动方向，所述出口(22)朝向所述制动装置(13)。11.根据权利要求10所述的机动车，其还包括：
相对于所述悬架附接结构(12)固定且围绕所述出口(22)设置的固定接口(30)；以及扩散装置，其通过所述固定接口(30)在所述扩散装置与所述出口(22)连通的位置固定至所述悬架附接结构(12)，所述扩散装置被构造为朝向所述制动装置(13)引导流出所述出口(22)的空气。

技术总结
一种用于机动车的前框架组件包括可固定至车身单元的悬架附接结构、相对于悬架附接结构固定以允许将机动车的悬架耦合至悬架附接结构的一个或多个附接元件以及用于吸收机动车的前部碰撞的吸收元件，吸收元件相对于悬架附接结构固定并且以突出的方式沿着第一直线轴线相对于悬架附接结构延伸到末端具有与悬架附接结构相对的一个端部，其中组件包括在沿着第一轴线形成在端部处的入口与沿着横切于第一轴线的第二轴线形成在悬架附接结构中的出口之间连续地穿过吸收元件和悬架附接结构延伸的通道。延伸的通道。延伸的通道。


技术研发人员：达妮埃莱
受保护的技术使用者：法拉利股份有限公司
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/8/14