CN105358346A - 用于车辆的底盘控制臂和用于制造底盘控制臂的方法 - Google Patents

用于车辆的底盘控制臂和用于制造底盘控制臂的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于车辆的底盘控制臂(1)，该底盘控制臂具有由单件式的金属板制成的长形控制臂体(2)和至少一个橡胶-金属支承件(7)，该控制臂体被这样以弯曲技术成型，使控制臂体形成两个相互间隔开地对置的侧壁(3)，其中，这些侧壁(3)在其自由纵侧(4)上通过接合技术的连接结构(5)至少局部地相互连接，并且在控制臂体的轴向端部上分别具有至少两个彼此同轴设置的支承件孔(6)，橡胶-金属支承件能够安装到同轴的支承件孔(6)中，其中，橡胶-金属支承件(7)中的至少一个的万向刚度小于控制臂体(2)的扭转刚度。

Description

用于车辆的底盘控制臂和用于制造底盘控制臂的方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的底盘控制臂，该底盘控制臂具有由单件式的金属板制成的长形控制臂体和至少一个橡胶-金属支承件，该控制臂体被这样以弯曲技术成型，使控制臂体形成两个相互间隔开地对置的侧壁，其中，这些侧壁在其自由纵侧上通过接合技术的连接结构/连接部至少局部地相互连接，并且在控制臂体的轴向端部上分别具有至少两个彼此同轴设置的支承件孔，橡胶-金属支承件能够安装到同轴的支承件孔中，本发明还涉及一种用于制造这种底盘控制臂的方法。
背景技术
这种底盘控制臂在车辆的车轮悬架中使用，在那里它们在限制一定自由度的条件下相对于车辆结构控制车轮。底盘控制臂的结构形式包括提供优选由铁合金制成的薄板作为原料，它在多个加工步骤中——所述加工步骤包括成型和以切削技术加工——被继续加工成双壁的薄板控制臂。这种形式的底盘控制臂的主要特征在于其微少的材料成本和制造成本。在位于末端的支承件接纳部中，底盘控制臂可以接纳橡胶-金属支承件，通过它们可以将控制臂设置在车轮导向体(车轮支架)上，并且另一方面设置在车身或者副车架上。
DE102010010665A1示出用于车辆行驶机构的稳定撑杆，该稳定撑杆具有由金属板制成的长形撑杆体，该撑杆体在第一纵向端部上具有至少一个第一眼孔并且在第二纵向端部上具有至少一个第二眼孔。撑杆体具有至少一个这种曲率，使撑杆体至少在局部部位中完全位于至少一个第一眼孔与至少一个第二眼孔之间的假想连接直线以外。撑杆体由两个单个的薄板部件形成，它们设置在纵向中心平面两侧。两个薄板部件在至少一个第一眼孔与至少一个第二眼孔之间在其圆周边缘上在面对假想连接直线的薄板部件纵侧上至少在撑杆体的这个纵侧的部分长度上相互接合，所述部分长度至少为撑杆体的该纵侧的总长度的50％。两个薄板部件的相互面对的表面相互间隔。薄板部件在背离假想连接直线的纵侧上的圆周边缘不相互接合或者最多在撑杆体的该纵侧的部分长度上相互接合，所述部分长度最多为该纵侧的总长度的30％。但是这种两件式的底盘控制臂结构存在的缺陷是，它只能以很大的成本费用才能制成，因为两个半体必需独立地加工并且接着接合。
DE102008015393A1描述了一体结构形式的底盘控制臂，其中两个分壳体在背面相互连接并且通过另一加工过程成型为双壁的底盘控制臂。末端的支承件孔用于接纳支承件。
DE20317345U1公开了一种用于连接两个零部件的底盘控制臂，具有用于与其中一个零部件连接的第一接纳体和用于与其中另一零部件连接的第二接纳体，其中，这个底盘控制臂设计为由壳部件制成的空心体，它们由薄板形成。两个壳部件在其碰触面上相互连接。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于车辆的底盘控制臂的可选择实施例和一种用于制造这种底盘控制臂的方法。
这个目的通过权利要求1以及5的特征实现。
一种用于车辆的底盘控制臂具有由单件式的金属板制成的长形控制臂体和至少一个橡胶-金属支承件，该控制臂体被这样以弯曲技术成型，使控制臂体形成两个相互间隔开地对置的侧壁，其中，这些侧壁在其自由纵侧上通过接合技术的连接结构至少局部地相互连接，并且在控制臂体的轴向端部上分别具有至少两个彼此同轴设置的支承件孔，橡胶-金属支承件能够安装到同轴的支承件孔中，其中，橡胶-金属支承件中的至少一个的万向刚度(kardanischeSteifigkeit)小于控制臂体的扭转刚度。
通过使所述侧壁在其自由纵侧上至少局部地以接合技术连接，可以有目的地这样调整控制臂体的扭转刚度，使这个扭转刚度大于每个至少一个橡胶-金属支承件的万向刚度。所述控制臂体的侧壁在纵侧(控制臂体围绕该纵侧弯曲)上相互间一体地形成，而侧壁在对置的自由纵侧上以接合技术相互连接。因此一体构造的控制臂体可以通过适合的接合技术连接结构的造型适配于具体使用的橡胶-金属支承件，而无需执行复杂的几何形状匹配或材料匹配。因此接合技术连接结构的造型通过可由此实现的控制臂体扭转刚度与每个至少一个橡胶-金属支承件的万向刚度相关。因此，如果没有侧壁自由纵侧的接合技术连接结构，所述控制臂体可能具有比橡胶-金属支承件的万向刚度小的扭转刚度。尤其在铸造控制臂方面由此还提供明显的成本优点。可以有意识地选择大的橡胶-金属支承件万向刚度，这整体上改善底盘控制臂的导向特性。在高负荷时所述橡胶-金属支承件将在控制臂体之前扭转。所述橡胶-金属支承件优选具有中心的用于接纳固定件、例如螺栓的支承件体，其中，该支承件体被至少一个弹性层包围，为了稳定地在支承件孔中加工，该弹性层被金属环包裹。但是，所述橡胶-金属支承件也可以设计为球形铰链。在车辆的车轮悬架中可以使用多个这样的底盘控制臂。尤其铁-可锻合金适用于作为金属板。
在一个优选的实施例中，所述接合技术的连接结构包括至少一个封闭板。所述至少一个封闭板适用于搭接控制臂体侧壁之间的距离。其能够以任意的接合技术固定在侧壁上。在控制臂体的不同轴向位置上多个封闭板的布置结构能够实现根据橡胶-金属支承件的万向刚度可变化地适配控制臂体的扭转刚度。
在一个优选的实施例中，所述接合技术的连接结构设计为材料结合的连接结构。作为材料结合的连接结构例如提供粘合连接结构或焊接连接结构。所述侧壁可以(局部地)直接地或者在中间接入至少一个封闭板的条件下相互间材料结合地接合。在一个特别优选的实施例中，所述材料结合的连接结构设计为焊接连接结构。能够相对工艺可靠且成本有利地制造焊接连接结构。通过焊缝的长度和位置可以根据橡胶-金属支承件的万向刚度可变化地调整控制臂体的扭转刚度。
一种用于制造按照本发明的用于车辆的底盘控制臂的方法包括下面的步骤：
-提供控制臂体的板状半成品，该控制臂体由单件式的金属板制成并具有两个侧壁；
-在控制臂体侧壁的轴向端部中加工出支承件孔，用于在以后的方法步骤中接纳至少一个橡胶-金属支承件；
-使控制臂体——尤其围绕对称轴线——以弯曲技术成型，直到两个侧壁相互间隔开地对置；
-使侧壁在其自由纵侧上至少局部地以接合技术连接，其中，这样形成接合技术的连接结构，使所述控制臂体的扭转刚度大于橡胶-金属支承件中的至少一个的万向刚度；
-将所述至少一个橡胶-金属支承件安装到相应的同轴的支承件孔中。
通过根据这样制成的控制臂体的扭转刚度与所使用的橡胶-金属支承件的万向刚度之间的比例在控制臂体的各个自由纵侧上以接合技术连接控制臂体的两个侧壁，其中所述控制臂体的扭转刚度大于每个橡胶-金属支承件的万向刚度，可以通过简单的措施实现适配于所期望的底盘控制臂使用目的。如果例如使用具有较大万向刚度的橡胶-金属支承件，则相应更牢固地在增大控制臂体扭转刚度的意义上实现所述控制臂体侧壁的自由纵侧的接合技术的连接。该方法步骤的顺序可以按照专业人员的判断变化。半成品已经可以具有用于橡胶-金属支承件的支承件孔，它们在以弯曲技术成型以后同轴地对置。在另一方法步骤中，最终制造的控制臂体还可以通过防腐漆覆层。
在本方法的一个优选实施例中，所述接合技术的连接结构包括至少一个封闭板。所述至少一个封闭板适用于搭接控制臂体侧壁之间的距离。其能够通过任意的接合技术固定在侧壁上。在控制臂体的不同轴向位置上多个封闭板的布置结构能够实现根据橡胶-金属支承件的万向刚度可变化地适配控制臂体的扭转刚度。
在本方法的一个优选实施例中，所述接合技术的连接结构设计为材料结合的连接结构。作为材料结合的连接结构例如提供粘合连接结构或焊接连接结构。所述侧壁可以(局部地)直接地或者在中间接入至少一个封闭板的条件下相互间材料结合地接合。在一个特别优选的实施例中，所述材料结合的连接结构设计为焊接连接结构。能够相对工艺可靠且成本有利地制造焊接连接结构。通过焊缝的长度和位置可以根据橡胶-金属支承件的万向刚度可变化地调整控制臂体的扭转刚度。
在本方法的一个优选实施例中，所述控制臂体围绕在其横向延伸部中延伸的弯曲轴线弯曲。
附图说明
由下面的优选实施例的描述参考附图给出本发明的其它细节和优点。
附图示出：
图1底盘控制臂第一实施例的立体图；
图2底盘控制臂第一实施例的俯视图；
图3底盘控制臂第一实施例的剖面图；
图4底盘控制臂第二实施例的立体图；
图5底盘控制臂第二实施例的剖面图；
图6底盘控制臂第三实施例的立体图。
具体实施方式
按照图1，图2和图3，用于车辆的底盘控制臂1的第一实施例具有控制臂体2，该控制臂体具有两个相互间隔开地对置的侧壁3，该侧壁在纵侧上一体地相互连接并且在其对置的自由纵侧4上通过接合技术的连接结构5相互连接。接合技术的连接结构5在本实施例中通过局部的焊接连接结构5a表示。控制臂体2通过以弯曲技术围绕其对称轴线S成型由金属板制成。在控制臂体2的轴向端部上，在侧壁3中加工出同轴的支承件孔6，该支承件孔分别用于接纳橡胶-金属支承件7。控制臂体2的扭转刚度通过接合技术的连接结构5而大于每个单个的橡胶-金属支承件7的万向刚度，而在没有接合技术的连接结构5时则小于所述万向刚度。
按照图4和5，用于车辆的底盘控制臂1的第二实施例具有控制臂体2，该控制臂体具有两个相互间隔开地对置的侧壁3，该侧壁在纵侧上一体地相互连接并且在其对置的自由纵侧4上通过接合技术的连接结构5相互连接。接合技术的连接结构5在本实施例中通过多个封闭板5b的局部的布置结构表示，它们可以有选择地与侧壁3粘接或焊接。控制臂体2通过以弯曲技术围绕其对称轴线S成型由金属板制成。在控制臂体2的轴向端部上，在侧壁3中加工出同轴的支承件孔6，该支承件孔分别用于接纳橡胶-金属支承件7。控制臂体2的扭转刚度通过接合技术的连接结构5而大于每个单个的橡胶-金属支承件7的万向刚度，而在没有接合技术的连接结构5时则小于所述万向刚度。控制臂体2还围绕在控制臂体2横向上延伸的弯曲轴线B弯曲。
按照图6，用于车辆的底盘控制臂1的第三实施例具有控制臂体2，该控制臂体具有两个相互间隔开地对置的侧壁3，该侧壁在纵侧上一体地相互连接并且在其对置的自由纵侧4上通过接合技术的连接结构5相互连接。接合技术的连接结构5通过局部的焊接连接结构5a(在此以两个局部)表示。控制臂体2通过以弯曲技术围绕其对称轴线S成型由金属板制成。控制臂体2还围绕在控制臂体2横向上延伸的弯曲轴线B弯曲。在控制臂体2的轴向端部上，在侧壁3中加工出同轴的支承件孔6，该支承件孔分别用于接纳橡胶-金属支承件7。控制臂体2的扭转刚度通过接合技术的连接结构5而大于每个单个的橡胶-金属支承件7的万向刚度，而在没有接合技术的连接结构5时则小于所述万向刚度。
附图标记列表：
B弯曲轴线
S对称轴线
1底盘控制臂
2控制臂体
3侧壁
4自由纵侧
5接合技术的连接结构
5a焊接连接结构
5b封闭板
6支承件孔
7橡胶-金属支承件

Claims (9)

1.一种用于车辆的底盘控制臂(1)，该底盘控制臂具有由单件式的金属板制成的长形控制臂体(2)和至少一个橡胶-金属支承件(7)，该控制臂体被这样以弯曲技术成型，使控制臂体形成两个相互间隔开地对置的侧壁(3)，其中，这些侧壁(3)在其自由纵侧(4)上通过接合技术的连接结构(5)至少局部地相互连接，并且在控制臂体的轴向端部上分别具有至少两个彼此同轴设置的支承件孔(6)，橡胶-金属支承件能够安装到同轴的支承件孔(6)中，其特征在于，橡胶-金属支承件(7)中的至少一个的万向刚度小于控制臂体(2)的扭转刚度。
2.根据权利要求1所述的底盘控制臂(1)，其特征在于，所述接合技术的连接结构(5)包括至少一个封闭板(5b)。
3.根据权利要求1或2所述的底盘控制臂(1)，其特征在于，所述接合技术的连接结构(5)设计为材料结合的连接结构。
4.根据权利要求3所述的底盘控制臂(1)，其特征在于，所述材料结合的连接结构设计为焊接连接结构(5a)。
5.一种用于制造用于车辆的底盘控制臂(1)的方法，该方法包括下面的步骤：
-提供控制臂体(2)的板状半成品，该控制臂体由单件式的金属板制成并具有两个侧壁(3)；
-在控制臂体(2)侧壁的轴向端部中加工出支承件孔(6)，用于在以后的方法步骤中接纳至少一个橡胶-金属支承件(7)；
-使控制臂体(2)以弯曲技术成型，直到两个侧壁(3)相互间隔开地对置；
-使侧壁(3)在其自由纵侧(4)上至少局部地以接合技术连接，其中，这样形成接合技术的连接结构(5)，使所述控制臂体(2)的扭转刚度大于橡胶-金属支承件(7)中的至少一个的万向刚度；
-将所述至少一个橡胶-金属支承件(7)安装到相应的同轴的支承件孔(6)中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接合技术的连接结构(5)包括至少一个封闭板(5b)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述接合技术的连接结构(5)设计为材料结合的连接结构。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述材料结合的连接结构设计为焊接连接结构(5a)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制臂体(2)围绕在其横向延伸部中延伸的弯曲轴线(B)弯曲。
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