CN105564172A - 具有压配合连接的球头节的横连杆 - Google Patents

Abstract

提供一种用于制造具有通过压配合接收球头节的装置的横连杆的方法，其中装置的在设置为与压配合的球头节非刚性接触的区域中，通过变形来产生材料的加强。

Description

具有压配合连接的球头节的横连杆

本发明涉及一种制造用于机动车辆的前轮悬挂布置的横连杆的方法，其中横连杆被设置用于通过压配合连接的球头节与车轮架连接。

车轮悬挂布置将车轮与机动车辆的底盘或承载式车身连接。与刚性车桥相比，各个车轮悬挂布置由双轨机动车辆的两侧上的独立的车轮悬挂布置组成，以便两侧的车轮位置不相互影响。典型地，车轮悬挂布置根据所谓的将车轮水平地固定于底盘或车身的连杆而构造。此处，横连杆是车轮悬挂布置——尤其前轮悬挂布置的主要组成部分。相对于行驶方向横向地安装横连杆。典型的形式是单壳式三角形横连杆，在这种情况下两个连接臂通过橡胶轴承与车身连接，以及一个连接臂通过接头——典型的球头节与车轮的车轮架连接(DE602004006080T2)。

球头节传递并吸收来自多个方向的力。它们实质上由在一端形成有球头的连接销、接收连接销的球头的外壳以及容纳外壳和部分球头销的接头壳体组成。球头销的球头滑入预应力的、永久性润滑的外壳中，通过壳体保护球头销的球头免受湿气和污垢的影响(DE102005034210A1、DE102006002395A1)。

可以通过压配合连接、焊接连接、螺钉连接、铆钉连接等实现球头节壳体与相应的连接臂的连接。此处，压配合连接是最便宜的变体。然而，球头节和横连杆之间的压配合连接相对于其它连接类型具有需要大空间要求的显著的缺点。由于压配合底座的壁的材料的大厚度和由于产生的材料的大的弯曲半径而出现大的空间要求。典型地，压配合底座是连杆材料中的深拉深的圆柱形物。由于大的空间要求，与其它方法的情况相比，压配合的球头节必定不可避免地相对于车辆的尺寸进一步设置在里面。因为不能最佳地配置转向偏移，这相应地对车辆的转向特征具有不利的影响。此处理想的是压配合连接的设置尽可能的接近车轮架和制动盘。

因而，目标是提供可以用来制造具有通过压配合接收球头节的装置的横连杆的方法，利用相对于其它连接类型便宜的优点，在这种情况下该装置具有比常规的压配合连接更有利的空间要求并且可以尽可能接近车轮架设置。

通过具有独立权利要求的特征的方法实现所述目标。本发明的进一步有利的实施例将从并列的权利要求、从属权利要求、附图以及示例性实施例中呈现。

本发明的第一方面涉及用于制造具有开口的用于接收球头节的装置的机动车辆的横连杆的方法，

包含以下步骤：

-提供金属板作为起始材料，

-提供用于切割和使金属板变形的工具，

-从金属板切割出与横连杆的基本形状相一致的形状，

-使切割出的金属板变形来形成带有全部连杆元件且包含用于接收球头节的装置的横连杆，

其中，在装置的设置为与球头节非刚性接触(kraftschlüssigenKontakt)的那个区域中，通过附加的变形产生局部加强结构。

根据本发明的方法是有利的，因为通过仅装置的构成横连杆的材料的材料变形过程来产生局部加强结构。加强结构不需要额外的材料。另外，该方法是有利的，因为由于局部加强结构的产生，所述区域中的材料相对于没有以这样的方式变形的材料具有赋予它的更大的结构强度。通过加强结构，与常规的工具相比，在设置为与球头节非刚性接触的区域中，具有较小的宽度——也就是说装置的较小的外径——的装置可以通过压配合接收球头节而没有由因此施加的压力导致失去结构的完整性，或换句话说没有塑性变形使得在某些情况下失去通过装置和球头节实现的在横连杆和车轮架之间的连接的功能性。表述“装置的外径”指的是尤其具有压配合的球头节的装置的整体宽度，也就是说装置的壁的外部尺寸。

横连杆的以及因此装置的起始材料优选为金属板，也就是说平板金属工件。这种情况下以所谓的金属板线圈的形式提供起始材料，金属板卷绕在金属板线圈上。金属板未卷绕在金属板线圈上，以及在提供的工具中从金属板切割出与横连杆的基本形状相一致的形状——所谓的坯件。优选从金属板冲压出坯件。这种情况下横连杆的连杆元件典型地是所有由连杆——尤其横连杆呈现的元件，例如横拉杆、支撑臂、紧固装置等。以根据本发明的方法将横连杆和装置优选制成一体的金属板元件。

在同样的优选实施例中，分别制造横连杆和装置。然后在制造工艺之后例如通过铆钉连接或螺钉连接将装置和横连杆彼此连接。在这种情况下对于横连杆和装置优选使用相同的材料。

提供的工具设计为用于进行所有必要的变形过程，以及因此用于制造横连杆的所有结构。因此在工具中可以制造具有所有必要的形状的横连杆的结构——包括用于接收球头节的装置的结构。当冲压是优选的变形方法时，凭借通过冲压而变形，该工具有利地设计为制造横连杆的和装置的结构，以及尤其设计为制造在设置为与球头节非刚性接触的区域中的装置的加强结构。该工具有利的是金属板工具或用于进一步实施变形方法的转移工具。对于变形过程，尽管还可以额外提供热加工方法，但优选冷加工方法。如果在制造工艺之后将横连杆和装置作为彼此连接的两个部分进行制造，则同样的情况是为此目的提供在不同情况下的一个相应的工具。

优选通过变形来加强在设置为与球头节非刚性接触的区域中的装置的材料以便与横连杆的材料的原始厚度相比所述材料的范围具有增加的厚度。换句话说，在加强结构的区域中，产生了金属板的珠状增厚，其中材料超过了金属板的原始厚度。此处，以适合于结构的方式，与装置的球头节的形状相对应，加强结构优选具有赋予它的环状的形式。

优选的是以根据本发明的方法制造单壳式横连杆的情况。有利地单壳式横连杆的制造是便宜的，并且单壳式横连杆具有简单但稳定的结构并且以低重量为特征。

在根据本发明的方法中，设置为与球头节非刚性接触的区域优选是装置的开口。换句话说，优选在装置的开口的区域中产生加强结构。

在根据本发明的方法中，优选通过冲压而产生局部加强结构。冲压有利地适合于产生加强结构，因为通过因此在金属板上施加的作用，可以从一个区域到另一个区域移置材料，在本发明中尤其从邻近加强结构的区域到加强结构的区域。

而且在根据本发明的方法中如果通过镦锻金属板来产生局部加强结构则是有利的。例如可以通过冲压，或通过其它变形方法或通过在上述工具中可能提供的特殊的设备来实现金属板的镦锻。

在该方法中，优选用于产生局部加强结构的附加的变形使得与邻近区域相比在局部加强结构区域中的金属板的厚度增加的情况。这通过被加工的材料实现以便产生升高的结构。还认为金属板厚度的增加是所述区域中的表面结构的珠状突起，这是由于变形过程中材料被移置到所述区域中导致的。

另外，在根据本发明的方法中，附加的变形使得金属板在邻近增厚的区域中变薄。这通过将材料从所述区域转移至加强结构的区域中来实现以便产生由于变形过程导致的加强结构。优选例如通过冲压来移除变薄区域中的材料。

根据本发明的方法有利地以以下步骤为特征：

-移除装置的在径向方向上位于局部加强结构的内侧的那些区域。

以这样的方式，可以以有利的方式例如通过冲压产生装置的开口。

而且，此外根据本发明的方法有利地以另一步骤为特征：

-移除装置的在径向方向上位于局部加强结构的外侧的那些区域。

以这样的方式，可以有利地移除装置的不利地增加装置的外半径以及不需要横连杆的功能的非所需的边缘区域。

根据附图将更详细地说明本发明，在附图中：

图1示出了可以通过根据本发明的方法制造的横连杆的示例性实施例的横断面视图；

图2示出了按照图1的横连杆的装置的加强结构的横断面视图；

图3示出了按照图1的横连杆的剖视图；

图4示出了根据本发明的方法的示例性实施例的流程图。

在图1的说明中，具有球头销5a、球头5b、球头外壳6以及壳体7的球头节4被压配合进入用于接收球头节4的机动车辆的横连杆(未示出)的示例性实施例的装置1中。在这种情况下装置1在设置为与球头节非刚性接触的区域中具有加强结构3。在图1的示例性实施例中，在装置1的开口2的区域中已经产生了所述加强结构。如果在所述相应的区域中实现与球头节4的非刚性接触，则还可以在除了装置1的开口以外的一些区域中产生加强结构3。在这种情况下，包括装置1的横连杆的所有结构由单件金属板制造。可供替换地，还可以分别制造横连杆和装置1，然后通过例如铆钉连接或螺钉连接将横连杆和装置1彼此连接。优选凭借通过冲压而变形来制造横连杆的和装置1的结构以及尤其在设置为与球头节4非刚性接触的区域中的加强结构，尽管还可以在工具中通过另外的变形方法例如弯曲、流挤压、挤出、贯穿、深拉深或翻孔来制造。在这种情况下还可以结合所述方法。

与图2的说明相对应，通过材料的镦锻例如冲压产生加强结构3。可供替换地，例如通过流挤压来产生加强结构3。在这种情况下，在设置为与球头节4非刚性接触的区域中产生材料的增加的厚度。在变形过程中材料的邻近区域8变薄。材料的增加的厚度意味着加强结构3具有以便与金属板的原始厚度9相比更高和更深的尺寸，换句话说具有在向上和向下方向具有更大的尺寸的尺寸。

例如可以通过冲压来切割出或分开变薄的区域8a、8b以便例如以这种方式可以产生装置1的开口以及可以切除掉不需要的外部区域。

图3通过举例将装置1说明为具有压配合的球头节的压配合底座1。在这种情况下，装置1是已经通过深拉深产生的管，以及在这种情况下，在设置为与球头节4非刚性接触的区域中已经在装置1的开口2处产生加强结构3。此处，圆圈10表示由具有压配合的球头节4的装置1呈现的半径。箭头11表示从球头节4的中心到装置1的最大外径的距离，球头节4的中心与球头5的中心相同。

在该方法的示例性实施例中，如图4所示，在步骤S1中，提供金属板作为起始材料。在步骤S2中，从金属板切割出与将要制造的横连杆的基本形状相一致的形状。此处，配置将要切割出的坯件的尺寸以便所述形状包含横连杆的将要变形的所有区域以及不用变形的所有区域。优选通过冲压从金属板切割出坯件。

在进一步的步骤S3中，提供用于使得切割出的金属板变形的工具。该工具优选设计为用于冲压，或用于其它变形方法，例如弯曲、流挤压、挤出、贯穿、深拉深和翻孔。在这种情况下，可以彼此结合所述方法和进一步的方法。

在步骤S4中，用工具使得坯件或金属板变形以形成具有全部连杆元件并且具有用于接收球头节4的装置1的横连杆。在步骤S4a中，在设置为与球头节4非刚性接触的装置1的区域中，通过附加的变形产生局部加强结构3。在这种情况下，步骤S4a可以与步骤S4同时进行。然而，在产生加强结构3之前就已经产生用于接收球头节4的装置1的基本形状是有利的。在步骤S5中，冲压出在产生加强结构3的过程中变薄的装置1的那种材料，以及因此产生装置1的开口。在步骤S6中，冲压出在产生加强结构3的过程中变薄的加强结构8b外部的那些区域。

加强结构3的尺寸、轮廓和厚度随机动车辆内的连杆的具体形状和其安装位置而改变。因而，关于所述的参数，根据本发明的横连杆可以偏离图中示出的说明。

在本专利的权利要求的保护范围下本发明的修改和改变对本领域技术人员来说是显而易见的。

附图标记列表

1＝装置

2＝装置的开口

3＝加强结构

4＝球头节

5a＝球头节的销

5b＝球头节的球头

6＝球头节的外壳

7＝球头节的壳体

8a＝加强结构内变薄的区域

8b＝加强结构外部变薄的区域

9＝金属板的原始厚度

10＝压配合连接的外部尺寸

11＝表示从球头节的中心到装置的外径的距离

Claims (10)

1.一种制造机动车辆的横连杆的方法，所述横连杆包括具有用于接收球头节的开口的装置，包含以下步骤：

-提供金属板作为起始材料，

-提供用于切割和使所述金属板变形的工具，

-从所述金属板切割出与所述横连杆的基本形状相一致的形状，

-使切割出的所述金属板变形来形成带有全部连杆元件且包含用于接收球头节的装置的所述横连杆，

其中，

-在所述装置的设置为与所述球头节非刚性接触的那个区域中，通过附加的变形来产生局部加强结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中以单壳形式制造所述横连杆。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述横连杆和所述装置制成一体的金属板元件。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中设置为与所述球头节非刚性接触的所述区域为所述装置的所述开口。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过冲压来产生所述局部加强结构。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过镦锻所述金属板来产生所述局部加强结构。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述附加的变形使得与邻近的区域相比所述金属板的厚度在所述局部加强结构区域中增加。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述附加的变形使得所述金属板在邻近变厚的区域中变薄。

9.根据前述权利要求之一所述的方法，另外以以下步骤为特征：

-移除所述装置的在径向方向上位于所述局部加强结构的内侧的那些区域。

10.根据前述权利要求之一所述的方法，另外以以下步骤为特征：

-移除所述装置的在径向方向上位于所述局部加强结构的外侧的那些区域。