CN103189266B - 轴梁，特别是机动车的前轴梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的轴梁（12）。该轴梁具有至少一个用于转向装置的接纳部（10），该接纳部优选包括一个管状的空心体（10a）并且或者与轴梁一件式地制成或者与轴梁材料配合地相连接。

Description

轴梁，特别是机动车的前轴梁

技术领域

本发明涉及一种轴梁，特别是机动车的前轴梁。

背景技术

此类轴梁（通常也称作轴枕或者车架、整体框架或者辅助框架）通常在其装配了动力总成或者辅助动力总成之后，作为预先装配好的单元或者模块固定在车体上，例如固定在车身和/或机动车的纵梁上。

发明内容

本发明的目的在于，鉴于下述功能和要求的至少一项对一件式浇铸的轴梁进行优化。因此轴梁应该尽可能多地集成属于机动车底盘和驱动系统的动力总成或者辅助动力总成，例如传动杠杆、转向装置、稳定装置或者驱动动力装置，从而实现，不一定要将动力总成或者辅助动力总成直接固定在机动车车体上，特别是基于装配要求、车身负载要求、舒适度的要求和坚固性的要求。因此轴梁应该接纳传动杠杆并且阻截车轮作用力。此外轴梁还应该集成转向器传动机构和稳定装置。轴梁同样应该阻截或者吸收弹簧力或者减震力、拉伸力和压力。轴梁还应该安放驱动动力总成。此外轴梁应该在横向上具有很高的强度并且在纵向上提高纵向灵活性。轴梁应该符合弹性运动学原理并且形成为，使安装和维护以及维修变得简单。此外轴梁应该以较小的公差实现运动学的连接点，所谓的硬点的廉价的制造。为此轴梁应该在连接点处具有足够的强度并且在持续的负载状况下经久耐用。轴梁应该：满足在强度、固有频率和冲撞行为方面的要求；尽可能轻；能够以尽可能少的单个部件以及尽可能少的焊缝廉价地制造；包含尽可能多的底盘零部件并且实现底盘零部件的安置；利用尽可能少的空间；减弱噪音的传输，特别是车行道的噪音和振动噪音的传输；并且实现简单的安装和拆卸。

根据本发明，该目的由此实现，在优选一件式浇铸而成的轴梁中设置至少一个转向装置接纳部或者用于安放转向装置的部件，该接纳部全部或者至少部分与轴梁一件式地制成。

这类在轴梁中的转向装置接纳部实现了轴梁的优化，特别是鉴于对轴梁提出的舒适性的要求、安全性的要求以及强度方面的要求。

根据轴梁内部的布局，通过至少一个完全或者部分与轴梁一件式地制成的转向装置接纳部，可以实现对车轮作用力和弹簧力或者减震力的阻截以及对拉伸力和压力的吸收的优化。至少一个完全或者部分与轴梁一件式地制成的转向装置接纳部实现了轴梁几何形状的优化，从而得到更好的轴梁的横向强度和扭曲强度。以这种方式实现了轴梁的强度、固有频率和冲撞行为的优化。

对于某些特定的使用情况，至少一个转向装置接纳部完全或者部分、并且材料配合地与轴梁连接可以是有利的。

这类与轴梁连接的转向装置接纳部同样实现了轴梁几何形状的优化，特别是鉴于对轴梁提出的舒适性的要求、安全性的要求以及强度方面的要求。

因为已经表明，此类单独制造的、并且优选材料配合地集成在一件式铸造的轴梁中的转向装置接纳部根据轴梁内部的布局，能够阻截车轮作用力并且能够吸收弹簧力或者减震力、拉伸力和压力。由此实现有利益于轴梁的横向强度和扭曲强度的轴梁结合形状。此外，根据本发明借助优选为与一件式铸造的轴梁材料配合地相连接的转向装置接纳部满足了优化强度、固有频率和冲撞行为方面的要求。

材料配合的连接是这种连接，其中的组件，此处特别是轴梁和转向装置接纳部这样彼此紧密相连，通过内聚力和附着力传递在运行当中出现的力。此类连接无法拆除，也就是说，只能通过毁掉所连接的组件才能分开，或者毁掉组件的连接部件来分开。

如果轴梁设置有两个转向装置接纳部，那么可以是有利的。

优选将至少两个转向装置接纳部横于车辆纵向并且彼此相隔地集成在轴梁中。

如果转向装置接纳部具有至少一个管状的空心体用于接纳传动杆或者齿条和/或转向横拉杆，那么可以是实用的。

如果另一个转向装置接纳部具有至少一个管状的空心体用于接纳传动杆或者齿条和/或转向横拉杆，那么可以是实用的。

如果转向装置接纳部形成为用于安置转向轴，那么可以是有利的。

如果另一个转向装置接纳部形成为用于接纳伺服发动机的齿轮级，那么可以是有利的。

如果转向装置接纳部大体上是管状的空心型材并且能够将传动杆或者齿条和/或转向横拉杆的区段可推移地即轴向可移动地引入该空心型材，则根据本发明的方法，轴梁可以更加简单地形成。有利的是，转向装置接纳部使得原本需要的轴梁中的横向支撑部或者横向壳体变得多余，因此甚至可以通过集成在轴梁中的转向装置接纳部节省材料。

轴梁本身优选具有基体，该基体可以形成为设置有加固体或者设置有大范围封闭的、只带有必须的凹槽或者用于固定/安置汽车底盘部件的接纳部的框形基本面。

已经证明ZF Lenksysteme有限公司（德国，施瓦本地区格蒙德）的商标为的转向系统的组成部件由于其几何形状，特别适用于集成在轴梁中的转向装置。

如果转向装置接纳部大体上设置在基体上或者轴体上或者假想的由轴梁伸展出的水平面的上面，那么可以是实用的。对于只有一个具有管状的空心体的转向装置接纳部用于接纳传动杆或者齿条的情况，传动杆或者齿条优选横于机动车纵轴并且大体上沿轴梁的宽度延伸。如果有两个转向装置接纳部分别设置有用于分段接纳传动杆或者齿条的管状的空心体，这两个转向装置接纳部彼此相隔地设置在轴梁的边缘区域并且横于机动车纵轴方向，这样传动杆看似位于中心并且悬空，那么也可以是实用的。为了保护位于中心并且悬空的传动杆或者齿条不被弄脏，可以设置保护盖板，特别是由塑料制成并且优选是折棚的形式。上述的两个具有管状的空心体的设置在轴梁的边缘区域内的转向装置接纳部优选连接有或者设置有接纳部，即一侧用于接纳转向轴而另一侧用于接纳伺服发动机的齿轮驱动。

此外，如果转向装置接纳部具有用于安置转向轴的接纳部，其中接纳部优选从轴体上或者假想的由轴梁伸展出的水平面的上面开始，到轴体下或者假想的由轴梁伸展出的水平面的下面结束。接纳部具有到管状的空心体的通孔并且相应地与空心体一件式形成或者材料配合地连接。

如果转向装置接纳部具有用于接纳齿轮级或者伺服发动机的齿轮驱动的凹槽，其中凹槽优选从轴体下或者假想的由轴梁伸展出的水平面的下面（此处打开）开始，到轴体上或者假想的由轴梁伸展出的水平面的上面（此处关闭）结束，那么可以是有利的。凹槽具有到管状的空心体的通孔并且相应地与空心体一件式形成或者材料配合地连接。

此外，如果在轴梁下或者假想的由轴梁伸展出的水平面的下面设置有用于带有ECU（Engine Control Unit）即控制单元的伺服发动机的空间，那么可以是有利的。

如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只浇注到轴梁的里面和/或上面，那么对于不同的应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地浇注到轴梁的里面和/或上面，那么对于其他的应用情况可以是有利的。

如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只重铸到轴梁的里面和/或上面，那么对于另外一些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地重铸到轴梁的里面和/或上面，那么对于个别的应用情况可以是有利的。

如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只注入到轴梁的里面和/或上面，那么对于不同的使用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地注入到轴梁的里面和/或上面，那么对于个别的使用情况可以是有利的。

如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只重铸和浇注到轴梁的里面和/或上面，那么对于不同的使用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分浇注和注入到轴梁的里面和/或上面，那么对于其他的使用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分重铸和注入到轴梁的里面和/或上面，那么对于不同的使用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分浇注、重铸和注入到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些使用情况可以是有利的。

由此得到一个看似是整体的组件，该组件在至少一个转向装置接纳部的区域内具有优化的强度值。

如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只通过粘贴固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地通过粘贴固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只通过焊接，特别是通过电阻点焊固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地通过焊接，特别是通过电阻点焊固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只通过轴梁的预设区域的卷边固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地通过轴梁的预设区域的卷边固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只通过嵌入连接特别是咬合连接固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地通过嵌入连接特别是咬合连接固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。关于嵌入连接特别是咬合连接，可以参考Fahrenwaldt,Hans J./Schuler,Volkmar的《Praxiswissen Schweiβtechnik》Berlin-Heidelberg,2.,修订和扩展版本，2008，第127-130页。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分只通过冲压铆接固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地通过冲压铆接固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。如果至少一个转向装置接纳部完全或者部分额外地通过旋紧固定到轴梁的里面和/或上面，那么对于某些应用情况可以是有利的。

当然一件式浇铸的轴梁这样设计或者在待接纳的至少一个转向装置接纳部的区域内具有这样的几何形状，即能够非常容易地应用所选择的连接方法。

如果轴梁的接纳至少一个转向装置接纳部的区段形成为单侧开口的浇铸空心型材，那么粘贴是有意义的。粘贴具有优势，能够快速地完成将至少一个转向装置接纳部固定在轴梁的里面或上面。

本发明的扩展方案中，轴梁可以是前轴梁或者后轴梁，其中在优选的设计中，该轴梁分别具有：两个在机动车纵向上彼此相隔的、用于为两个车轮导向机构的其中一个转动支承的轴承支承架的接纳部或者凹槽，例如横臂或者三角臂；和用于将轴梁作为预先制成的单元连同预先装配的动力总成固定到机动车车身上的接纳部或者凹槽。此外，如果一件式浇铸成的轴梁具有优选用于固定稳定装置（用于安置扭矩支撑座和悬挂支撑座）的接纳部或者凹槽，那么可以是有利的。该接纳部或者凹槽可以通过铸造工艺彼此连接。

此类前轴梁特别适用于至少一个转向装置接纳部的集成。

当轴梁由钢制成，对于某些应用情况是特别实用的。

如果轴梁和/或至少一个转向装置接纳部至少部分由轻材料或者轻建材制成，可以在满足较高的承重能力的同时减少重量。对于某些应用，将轻金属作为轻材料可以是有利的。对于另外一些应用，将塑料作为轻材料可以是有利的。对于另外一些应用，混合使用塑料和轻金属可以是有利的。由此可以得到根据本发明的轴梁的紧凑的整体结构。混合方案可以是有利的，其中轴梁和/或至少一个转向装置接纳部至少部分形成为一件式，但是由多种材料或者由不同的材料构成。

轻金属可以由铝、镁、锌或者一种或者多种上述材料的合金构成。对于某些使用目的，轴梁的一个或者多个部分可以由钢或者铁，特别是钢铸件或者贴铸件制成。对于某些使用目的，轴梁的一个或者多个部分可以是板材。

如果塑料是聚酰胺，特别是玻璃纤维加强的聚酰胺，可以是有利的。有利地还能够使用聚丙烯，特别是玻璃纤维加强的聚丙烯，可以是有利的。如果使用商标为A3WG10CR的塑料，对于某些使用可以是有利的。

如果轴梁一件式浇铸形成，那么对于某些使用情况可以是有利的。如果一件式浇铸形成的轴梁在加压浇铸过程中或者在压铸过程中制成，那么可以是有利的。

根据本发明的扩展方案，至少一个转向装置接纳部全部或者部分由轻金属，优选为铝、铝合金、锌合金或者镁合金制成，或者钢制成。相对于钢来讲，铝合金具有优势，即铝合金是轻金属，即比钢的重量小。而钢的优点在于高的弹性模数，特别是鉴于所需的对轴梁的强度的提高可以是有利的。使用所谓的混合铝制造至少一个转向装置接纳部，也可以是有利的。

如果对至少一个转向装置接纳部全部或者部分（特别是由上述轻金属制成的）进行塑形以提高强度，对于某些使用情况可以是有利的。如果对这类转向装置接纳部全部或者部分进行架构，对于某些应用情况可以是有利的。如果对这类转向装置接纳部全部或者部分进行塑形和架构，对于某些应用情况可以是有利的。

如果此类转向装置接纳部只具有至少一个加固凹痕，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类转向装置接纳部额外地具有至少一个加固凹痕，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固凹痕只设置在至少一个转向装置接纳部的内壁上可以是有利的。当至少一个加固凹痕额外地设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固凹痕只设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果此类转向装置接纳部只具有至少一个加固肋部，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类转向装置接纳部额外地具有至少一个加固肋部，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固肋部只设置在至少一个转向装置接纳部的内壁上可以是有利的。当至少一个加固肋部额外地设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固肋部只设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果此类转向装置接纳部只具有至少一个加固卷边，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类转向装置接纳部额外地具有至少一个加固卷边，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固卷边只设置在至少一个转向装置接纳部的内壁上可以是有利的。当至少一个加固卷边额外地设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固卷边只设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果此类转向装置接纳部只具有至少一个加固凸起部，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类转向装置接纳部额外地具有至少一个加固凸起部，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固凸起部只设置在至少一个转向装置接纳部的内壁上可以是有利的。当至少一个加固凸起部额外地设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固凸起部只设置在至少一个转向装置接纳部的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果浇铸而成的轴梁由与至少一个转向装置接纳部不同的材料（优选为另一种铝合金）制成，其中该不同的材料（优选不同的铝合金）优选在熔化点或者合金即合金组成成分方面是不同的，可以是实用的。

如果至少一个转向装置接纳部的壁厚全部或者部分是0.5至4mm，并且至少一个转向装置接纳部的直径全部或者部分是10至50mm，可以是实用的。

如果至少一个转向装置接纳部的一件式与轴梁浇铸在一起的部分形成为开口的空心型材，可以是有利的。

此类空心型材（其中传动杆或者齿条和/或转向横拉杆的区段设置在该空心型材中）具有如下优点，传动杆或者齿条和/或转向横拉杆以及有可能出现的其他部件能够特别容易装配地引入该空心型材。如果随后能够以适当的遮盖将该空心型材封闭特别是粘死，那么可以是有利的。优选使用能够去除的、用于封闭的连接方法，因此为了实现维护和修理，能够在任何时候快速地接触到传动杆以及其他部件。

如果轴梁在传动杆的区域内至少部分形成为顶盖形状，那么可以是有利的。

这类顶盖形状的设计使轴梁更加坚固并且提供足够的空间放置转向装置所需的部件，其中这些部件在顶盖形状的设计下受到保护。此类一侧开口的顶盖（转向杆或者转向横拉杆可移动地安置在该顶盖中）具有以下优点，转向杆或者转向横拉杆以及有可能的其他部件能够特别容易装配地引入该顶盖。如果随后能够以适当的遮盖将该顶盖封闭特别是粘死，那么可以是有利的。优选使用能够去除的连接方法用于封闭，因此为了实现维护和修理，能够在任何时候快速地接触到传动杆以及其他部件。

如果顶盖形状的设计在轴梁的横向方向上至少部分位于用于接纳转向轴的至少一个转向装置接纳部的部分和用于接纳齿轮级的至少一个转向装置接纳部的部分之间，对于改善轴梁的强度可以是实用的。

如果顶盖形状的设计具有倾斜的区段，该区段大约从为转向杆设置的接纳空间的上面开始向下倾斜并且在限定轴梁的横隔板直接或者间接向上，其中横隔板优选形成为具有特别加强的壁径和/或至少一个加强肋的加固件，对于改善轴梁的强度可以是实用的。优选是特别是在行驶方向上位于后面的横隔板。如果倾斜的区段具有至少一个特别能够减轻重量的凹槽，那么可以是有利的。

如果顶盖形状的设计具有大体上垂直的区段，该区段大约从为转向杆设置的接纳空间的旁边开始向下倾斜接着在水平段达到倾斜的区段然后在限定轴梁的横隔板处向上，其中横隔板优选形成为具有特别加强的壁径和/或至少一个加强肋的加固件，对于改善轴梁的强度可以是实用的。优选是特别是在行驶方向上位于前面的横隔板。如果至少一个区段具有至少一个特别能够减轻重量的凹槽，那么可以是有利的。

如果顶盖形状的设计具有在为转向杆设置的接纳空间的上面、在横向上延伸的优选为圆形的脊部，该脊部优选形成为具有特别加强的直径和/或至少一个加强肋的加固件，那么可以是有利的。

本发明还涉及制造轴梁的方法，该方法至少具有如下步骤：将至少一个转向装置接纳部的全部或者部分放入铸模的预先设定的位置然后使用铸模对轴梁进行铸造。

替代性地或者补充性地，用于制造轴梁的方法设置有如下步骤：铸造轴梁然后将至少一个转向装置接纳部的全部或者部分连接到轴梁内和/或轴梁上的预先设定的位置内。

本发明的扩展方案设置，在铸造之后首先对轴梁进行固熔退火，然后将至少一个转向装置接纳部的全部或者部分连接到轴梁内和/或轴梁上并且最终对轴梁连同至少一个转向装置接纳部进行热处理。

如果在将至少一个转向装置接纳部的全部或者部分连接到轴梁内和/或轴梁上之后通过粘贴进行胶合连接，优选设置或者涂抹橡胶层，可以是有利的。由此特别保护了胶合连接不受外界的大气影响。

如果大体上在至少一个转向装置接纳部的整个长度上通过粘贴实现材料配合地连接，可以是有利的。

如果在永久铸模中在压力下进行铸造，证明是特别有利的。如果在金属铸模中在重力下进行铸造，也可以是有利的。

本发明的扩展方案中，在将至少一个转向装置接纳部集成到轴梁中之后，对该轴梁连同至少一个转向装置接纳部进行加工，特别是制造所需的接纳部或者凹槽。

本发明的有利的实施形式在专利申请DE102009031961.1、DE102010025555.6、DE102009035590和/或DE102010025537.8中给出，这些文件的公开内容即内容通过明确的引用归属到本发明的主体，并合并到本发明中。

如果在一件式浇铸的轴梁中引入至少一个功能上支持轴梁并且与轴梁的铸造分开制造的管道或者空心体，可以是有利的。如果将管道安装到一件式浇铸的轴梁的上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果将管道引入一件式浇铸的轴梁并且安装到一件式浇铸的轴梁的上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果将管道嵌入一件式浇铸的轴梁，对于某些应用情况可以是有利的。如果将管道引入一件式浇铸的轴梁并且嵌入一件式浇铸的轴梁，对于某些应用情况可以是有利的。如果将管道安装到一件式浇铸的轴梁的上面，对于某些应用目的可以是实用的。如果将管道引入并且嵌入一件式浇铸的轴梁并且安装到一件式浇铸的轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。

这类管道实现了轴梁的优化，特别是鉴于对轴梁提出的舒适性的要求、安全性的要求和强度方面的要求。

因为表明了，单独制造并且集成到一件式浇铸的轴梁内的管道能够根据在轴梁内的布置阻截车轮作用力并且吸收弹簧力或者减震力、拉伸力和压力。特别是在横向上安置于一件式浇铸的轴梁中的管道导致横向强度和扭曲强度的明显改善。此外根据本发明，在强度、固有频率和冲撞行为方面提出的要求通过至少一个集成在一件式浇铸的轴梁中的管道更好或者更优化地得到满足。

由此轴梁可以形成为相对更轻，因为管道是空心型材，其中能够有利地利用空腔的功能性。

为了减弱噪音的传输，特别是车行道的噪音和振动噪音（特别是车轮振动的噪音）的传输，也为了加强管道自身，可以将消音材料设置在管道的空腔内，优选以铝进行空腔的泡沫填充。

所谓的（Advanced Pore Morphology Foam）特别适合于作为消音材料。通过热处理可以将在管道的空腔内的金属材料起泡成不同尺寸的金属泡沫球（优选是铝）。

以所述材料填充的管道除了所述的有利的消音性能以外，还展示出了有利的冲撞行为。

或者管道的空腔还非常实用地适宜电缆线、管道线路和/或电缆管的穿过，电缆线、管道线路和/或电缆管在管道中有利地受到保护不受外界影响。

空腔也可以有利地作为压缩空气（特别用于气动弹簧的启动）的存储空间。

本发明的扩展方案中，轴梁可以是前轴梁或者后轴梁，其中在优选的设计方案中，该轴梁分别具有：两个在机动车纵向上彼此相距的、用于为两个车轮导向机构的其中一个转动支承的轴承支承架的接纳部或者凹槽；和用于将轴梁作为预先制成的单元连同预先装配的动力总成固定到机动车车身上的接纳部或者凹槽。此外，如果一件式浇铸成的轴梁具有优选用于固定稳定装置（用于安置扭矩支撑座和悬挂支撑座和/或固定转向传动）的接纳部或者凹槽，那么可以是有利的。该接纳部或者凹槽可以通过铸造工艺彼此一件式连接。

这类前轴梁特别适宜至少一个管道的集成或者嵌入。

如果轴梁由钢制成，对于某些应用情况可以是实用的。

如果一件式浇铸的轴梁由轻金属，优选为铝、铝合金或者镁合金制成，对于一些应用情况可以是有利的。如果一件式浇铸的轴梁在压力铸造过程或者金属铸模铸造过程中制成，可以是有利的。

如果管道材料配合地引入轴梁中，对于某些使用情况可以是实用的。材料配合的连接是这种连接，其中的组件，此处特别是轴梁和管道这样彼此紧密相连，通过内聚力和附着力传递在运行当中出现的力。如果管道材料配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道材料配合地引入轴梁中并且材料配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道力配合地引入轴梁中，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道力配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是实用的。如果管道力配合地引入轴梁中并且力配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道材料配合地且力配合地引入轴梁中，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道材料配合地且力配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道形状配合地引入轴梁中，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道形状配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是实用的。如果管道形状配合地引入轴梁中并且形状配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道材料配合地且形状配合地引入轴梁中，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道材料配合地且形状配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道力配合地且形状配合地引入轴梁中，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道力配合地且形状配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道材料配合地、力配合地且形状配合地引入轴梁中，对于某些使用情况可以是有利的。如果管道材料配合地、力配合地且形状配合地安装到轴梁的上面，对于某些使用情况可以是有利的。

如果管道至少部分只浇注在轴梁里面和/或上面，对于不同的应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地浇注在轴梁里面和/或上面，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果管道至少部分只重铸在轴梁里面和/或上面，对于不同的应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地重铸在轴梁里面和/或上面，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果管道至少部分只注入在轴梁里面和/或上面，对于不同的应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地注入在轴梁里面和/或上面，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果管道至少部分只重铸和浇注在轴梁里面和/或上面，对于其他使用情况可以是有利的。如果管道至少部分浇注和重铸在轴梁里面和/或上面，对于其他使用情况可以是有利的。如果管道至少部分重铸和注入在轴梁里面和/或上面，对于其他使用情况可以是有利的。如果管道至少部分浇注、重铸和注入在轴梁里面和/或上面，对于其他使用情况可以是有利的。

由此获得看似是整块的组件，该组件在管道区域内具有优化的强度值。

如果管道至少部分只通过粘贴固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地通过粘贴固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分只通过焊接（特别是电阻点焊）固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地通过焊接（特别是电阻点焊）固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分只通过轴梁的预设区域的卷边固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地通过轴梁的预设区域的卷边固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分只通过嵌入连接特别是咬合连接固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地通过嵌入连接特别是咬合连接固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。关于嵌入连接特别是咬合连接，可以参考Fahrenwaldt,Hans J./Schuler,Volkmar的《Praxiswissen Schweiβtechnik》Berlin-Heidelberg,2.,修订和扩展版本，2008，第127-130页。如果管道至少部分只通过冲压铆接固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地通过冲压铆接固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分只通过旋紧固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。如果管道至少部分额外地通过旋紧固定在轴梁里面和/或上面，对于某些应用情况可以是有利的。

当然一件式浇铸的轴梁这样设计或者在待接纳的管道的区域内具有这样的几何形状，即能够非常容易地应用所选择的连接方法。

如果轴梁的接纳管道的区段形成为单侧开口的浇铸空心型材，那么粘贴是有意义的。粘贴具有优势，能够快速地完成将管道固定在轴梁的里面或上面。

根据本发明的扩展方案，管道由轻金属，优选为铝、铝合金、锌合金或者镁合金制成，或者钢制成。相对于钢来讲，铝合金具有优势，即铝合金是轻金属，即比钢的重量小。而钢的优点在于高的弹性模数，特别是鉴于所需的对轴梁的强度的提高可以是有利的。使用所谓的混合铝制造管道，也可以是有利的。

如果对管道（特别是由上述轻金属制成的）进行塑形以提高强度，对于某些使用情况可以是有利的。如果对这类管道进行架构，对于某些应用情况可以是有利的。如果对这类管道进行塑形和架构，对于某些应用情况可以是有利的。

如果此类管道只具有至少一个加固凹痕，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类管道额外地具有至少一个加固凹痕，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固凹痕只设置在管道的内壁上可以是有利的。当至少一个加固凹痕额外地设置在管道的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固凹痕只设置在管道的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果此类管道只具有至少一个加固肋部，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类管道额外地具有至少一个加固肋部，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固肋部只设置在管道的内壁上可以是有利的。当至少一个加固肋部额外地设置在管道的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固肋部只设置在管道的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果此类管道只具有至少一个加固卷边，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类管道额外地具有至少一个加固卷边，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固卷边只设置在管道的内壁上可以是有利的。当至少一个加固卷边额外地设置在管道的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固卷边只设置在管道的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果此类管道只具有至少一个加固凸起部，对于某些应用情况可以是有利的。如果此类管道额外地具有至少一个加固凸起部，对于某些应用情况可以是有利的。至少一个加固凸起部只设置在管道的内壁上可以是有利的。当至少一个加固凸起部额外地设置在管道的外壁上，对于其他应用情况可以是有利的。至少一个加固凸起部只设置在管道的外壁上，对于不同的应用情况可以是有利的。

如果浇铸而成的轴梁由与至少一个管道不同的材料（优选为另一种铝合金）制成，其中该不同的材料（优选不同的铝合金）优选在熔化点或者合金即合金组成成分方面是不同的，可以是实用的。

如果管道的壁厚是0.5至4mm，并且管道的直径是10至50mm，可以是实用的。

管道优选借助成型工艺一次或者多次进行弯曲。借助内部高压（IHU）变形的管道结构不算是优选的实施变体，因为IHU过程相对成本较高。

管道大体上具有椭圆形的横截面是实用的。

如果管道大体上沿着轴梁内部的预先给定的区域的轮廓，可以是有利的。

有利地在管道与一件式浇铸的轴梁的接纳部或者凹槽相交的地方同样设置相应的接纳部或者凹槽。

根据本发明的扩展方案，管道横于机动车的纵向并且从用于将轴梁固定在机动车车身上的接纳部延伸到与这个接纳部相对的用于将轴梁固定在机动车车身上的接纳部，其中管道优选共同形成该接纳部，其中该接纳部优选设置在弹簧垫上。

如果管道或者另外一个管道大体上形成为U形，其中连接U形管道的两个自由支臂的区段横于机动车纵向并且U形管道的两个自由支臂在机动车纵向上且在行驶方向上向前延伸，其中优选两个支臂与横于机动车纵向的并且优选从用于将轴梁固定在机动车车身上的接纳部延伸到与这个接纳部相对的用于将轴梁固定在机动车车身上的接纳部的管道相交，其中U形管道的两个自由支臂优选穿过横向延伸的管道，可以是有利的。

本发明还涉及制造轴梁的方法，该方法至少具有如下步骤：将预先设定轮廓的至少一个管道放入铸模的预先设定的位置然后使用铸模对轴梁进行铸造。

替代性地或者补充性地，用于制造轴梁的方法至少设置有如下步骤：铸造轴梁然后将预先设定轮廓的至少一个管道固定到轴梁内和/或轴梁上的预先设定的位置内。

本发明的扩展方案设置，在铸造之后首先对轴梁进行固熔退火，然后将至少一个管道固定（优选通过卷边）到轴梁内和/或轴梁上并且最终对轴梁连同管道进行热处理。

如果在将至少一个管道固定到轴梁内和/或轴梁上之后通过粘贴进行胶合连接，优选设置或者涂抹橡胶层，可以是有利的。由此特别保护了胶合连接不受外界的大气影响。

如果大体上在至少一个管道的整个长度上通过粘贴实现固定，可以是有利的。

如果在永久铸模中在压力下进行铸造，证明是特别有利的。如果在金属铸模中在重力下进行铸造，也可以是有利的。

本发明的扩展方案中，在将至少一个管道安装和/或引入到轴梁中之后，对该轴梁连同管道进行加工，特别是固定可能存在的管道的重叠和制造所需的接纳部或者凹槽。

附图说明

接下来根据实施例详细阐明本发明，在附图中示出了这些实施例。其中

图1示出了具有两个转向装置接纳部的一件式制成的轴梁的斜上方的俯视图，

图2示出了具有两个转向装置接纳部和若干个转向装置部件的一件式制成的轴梁的斜上方的俯视图，

图3示出了具有两个转向装置接纳部和若干个转向装置部件的一件式制成的轴梁的斜下方的俯视图。

具体实施方式

如果在图1至3中使用了同一个标记数字，那么该标记数字表示同一个组件，这样避免了在每个图片描述中对于已经阐明的组件再次进行阐述。图中所示的主体作为导线试样示出。

图1至3中示出的机动车的前轴梁12具有优选为底盘形式的基体，并且包含两个在机动车纵向F上彼此相隔的接纳部14、16，这两个接纳部用于两个此处未示出的横向悬臂中的一个的转动支承的轴承支承架。其中用于此处未示出的横向悬臂的第一个轴承支承架的接纳部14优选由两个悬臂接纳组件14a、14b形成，这两个悬臂接纳组件分别设置在一个悬臂24、26中，这两个悬臂由基体伸出。用于此处未示出的横向悬臂的两个轴承支承架的接纳部16设置在基体上并且通过两个固定点16a、16b形成，这两个固定点具有安置于其上面的此处未示出的横向悬臂卡圈，其中接纳部16也可以由两个悬臂接纳组件形成，这两个组件可以分别设置在由基体伸出的悬臂中。

此外前轴梁12具有用于放置此处未示出的扭矩支撑座的接纳部22。

此外设置两个第一接纳部18和两个第二接纳部20用于将前轴梁固定在机动车车身上。两个接纳部20集成在由基体伸出的悬臂28内，并且优选直接与在行驶方向FR上靠前的、用于安置各个车轮导向机构的接纳部14相连。

接纳部14、16、18、20、22在根据本发明的前轴梁12中通过铸造彼此一件式连接。

前轴梁12具有在横向上与悬臂28相连接的加固件30，用于放置扭矩支撑座的接纳部22设置在该加固件中。

根据图1至3，根据本发明的前轴梁12具有两个彼此相距的转向装置接纳部10，这两个转向装置接纳部分别与前轴梁12一件式地制成。转向装置接纳部10分别包含一个管状的、横于车辆纵向F的、大概位于接纳部14、16的中间的空心体10a，传动杆或者齿条的区段轴向可移动地即可推移地安置在该空心体中。传动杆36的终端通过联通杆和转向横拉杆32与此处未示出的能够转向的车轮相连。为了保护联通杆在联通杆上设置折棚34。

转向装置接纳部10优选设置用于齿条机电转向装置，齿条机电转向装置除了传动杆36和转向横拉杆32以外还具有传感器、ECU（Engine Control Unit）、伺服发动机和齿轮级。这些组件和其相互作用是公知的。

转向装置接纳部10除了管状的空心体10a还包含用于轴螺杆或者转向轴的接纳部10b，该轴螺杆由操向轮驱动。优选在该接纳部10b中也设置至少一个传感器，该传感器在司机做出转向动作时，记录转向阻力矩和转向速度。这些数据作为电信号传输到ECU或控制设备，ECU计算出所需的转向助力并且基于计算结果调整伺服发动机。

伺服发动机连同ECU或控制设备优选设置在前轴梁12的下侧，其中伺服发动机的外壳优选为轴梁的集成的组件。

伺服发动机将最佳的伺服扭矩通过螺旋齿轮传动机构或者球形齿轮传动机构传输到齿条机电转向装置的齿条。

第二个转向装置接纳部10优选除了管状的空心体10a还包含相应的用于螺旋齿轮传动机构或者球形齿轮传动机构，即伺服发动机的齿轮传动的接纳部10c。

优选可以从下面接触到接纳部10c。

相应地，伺服发动机和ECU优选设置在前轴梁12的下侧。

图1至3示出了处于已经经过加工的状态的根据本发明的前轴梁。

该状态这样获得，在铸造之后这样对前轴梁12进行加工，将所有所需的接纳部或者凹槽引入，优选接纳部14、16用于两个车轮导向机构的转动支承的轴承支承架，接纳部18、20用于将轴梁12作为预先制成的单元连同预先装配的动力总成固定到机动车车身，接纳部22用于放置扭矩支撑座，接纳部10b用于放置转向轴并且接纳部10c用于接纳伺服发动机的齿轮传动。

通过与前轴梁12一件式制成的转向装置接纳部10，实现了在轴梁中对转向装置的简单并且稳固的接纳。

根据本发明还可能，至少一个转向装置接纳部10或者转向装置接纳部的组件，特别是管状的空心体10a在铸模，优选在压力铸造过程的永久铸模中，放入到预先设定的位置。接着进行一件式浇铸的前轴梁12的铸造，这样将管状的空心体10a浇注或者重铸到前轴梁12中。

Claims (18)

1.一种机动车的轴梁，其特征在于，所述轴梁是一件式浇铸成的，并且设置至少两个横于机动车纵向地彼此相隔的转向装置接纳部，所述转向装置接纳部全部或者部分地与所述轴梁一件式地制成，其中所述转向装置接纳部没有形成转向装置的外壳。

2.根据权利要求1所述的轴梁，其特征在于，设置两个所述转向装置接纳部。

3.根据权利要求2所述的轴梁，其特征在于，两个所述转向装置接纳部中的一个具有至少一个管状的空心体，用于接纳传动杆或者齿条和/或转向横拉杆。

4.根据权利要求3所述的轴梁，其特征在于，另一个所述转向装置接纳部具有至少一个管状的空心体，用于接纳传动杆或者齿条和/或转向横拉杆。

5.根据权利要求2所述的轴梁，其特征在于，两个所述转向装置接纳部中的一个设置用于安置转向轴。

6.根据权利要求5所述的轴梁，其特征在于，另一个所述转向装置接纳部设置用于安置伺服发动机的齿轮级。

7.根据权利要求1所述的轴梁，其特征在于，与所述轴梁的浇铸分开制成的转向装置接纳部全部或者部分浇注和/或注入和/或重铸到一件式浇铸的轴梁的里面和/或上面。

8.根据权利要求1所述的轴梁，其特征在于，通过粘贴或者焊接将转向装置接纳部全部或者部分固定在一件式浇铸的轴梁的里面和/或上面。

9.根据权利要求8所述的轴梁，其特征在于，通过电阻点焊将转向装置接纳部全部或者部分固定在一件式浇铸的轴梁的里面和/或上面。

10.根据权利要求1所述的轴梁，其特征在于，所述轴梁是前轴梁或者后轴梁，其中所述轴梁分别具有：两个在机动车纵向上彼此相距的、用于为两个车轮导向机构的其中一个转动支承的轴承支承架的接纳部或者凹槽；和用于将轴梁作为预先制成的单元连同预先装配的动力总成固定到机动车车身上的接纳部或者凹槽，其中将所述轴梁制成为与接纳部或者凹槽一件式浇铸的并且与这些接纳部或者凹槽相连接的组件。

11.根据权利要求1所述的轴梁，其特征在于，所述轴梁和/或所述转向装置接纳部至少部分由轻材料制成。

12.根据权利要求11所述的轴梁，其特征在于，所述轻材料是轻金属、塑料或者轻金属和塑料的组合。

13.根据权利要求12所述的轴梁，其特征在于，所述轻金属由铝、镁、锌或者一种或多种前述金属的合金组成。

14.根据权利要求12所述的轴梁，其特征在于，所述塑料是聚酰胺。

15.根据权利要求14所述的轴梁，其特征在于，所述塑料是玻璃纤维加强的聚酰胺。

16.根据权利要求1所述的轴梁，其特征在于，所述轴梁在轻金属浇铸过程中制成。

17.根据权利要求16所述的轴梁，其特征在于，所述轴梁在加压浇铸过程或者金属铸模铸造过程中制成。

18.根据权利要求1所述的轴梁，其特征在于，所述转向装置接纳部具有定型组分和/或加固凹痕、加固肋部、加固卷边和/或加固凸起部，其中所述定型组分和/或加固凹痕、加固肋部、加固卷边和/或加固凸起部设置在所述转向装置接纳部的内壁和/或外壁上。