CN109070938A - 用于轻型商用车的车轴组件的横向构件 - Google Patents

Abstract

用于轻型商用车的车轴组件的横向构件，该横向构件(1)包括沿着轴线(A1)延伸的单个本体(2)，该轴线(A1)横向于车轴组件(1)的行进方向(V)；该单个本体(2)通过铸造过程优选在高压下以铝硅合金生产为一个件；该单个本体(2)包括具有封闭段的第一结构体(11、24)，该第一结构体(11、24)优选为空心的。

Description

用于轻型商用车的车轴组件的横向构件

技术领域

本发明涉及用于轻型商用车的车轴组件的横向构件，涉及所述车轴组件并涉及用于生产横向构件的方法。

背景技术

轻型商用车的使用变得越来越普遍，特别是用于在城市和郊区环境中运输物体。商用车需要在灵活性和易于操作方面具有较高的性能。具体地，它们应非常坚固，既能支承重负载，又能抵抗例如因不平坦的地面产生的冲击、应变和应力。

轻型商用车的车轴组件目前包括横向构件、两个悬架和通过相应的悬架铰接至横向构件的轮毂组件。

通过焊接多个压制的和/或弯曲的金属板块来制造轻型商用车的车轴组件的横向构件。最后，横向构件历经电泳和喷涂操作以及其它可能的机械加工过程。

现有技术的缺点在于以下事实，这些横向构件非常重，其重量随着需要抵抗的冲击、应变和应力变强而增加。这导致相应的商用车的燃料消耗显著。

发明内容

本发明的目的在于提供减少现有技术的缺点的横向构件。

根据本发明，提供了用于轻型商用车的车轴组件的横向构件；该横向构件包括沿着横向于车轴组件的行进方向的轴线延伸的单个本体；该单个本体通过铸造过程优选在高压下以铝硅合金生产为一个件；该单个本体包括具有封闭段的第一结构体，第一封闭段选为空心的。

由于本发明，由铝制成的横向构件尽管具有较轻的重量，但对冲击、应变和应力具有较高的抵抗性。

根据本发明的优选实施方式，单个本体包括具有封闭段的第二结构体，优选地，第二结构体横向于(具体地，垂直于)第一轴线与第一结构体对齐。

根据本发明的另一优选实施方式，第一结构体和第二结构体通过在单个本体中获得的第一肋条彼此连接，优选地，第一肋条横向于第一轴线延伸，具体地垂直于第一轴线延伸。

根据本发明的另一优选实施方式，单个本体包括通过第二肋条连接至第一段的第一肋，第二肋条优选横向于第一轴线，具体地垂直于第一轴线。

根据本发明的另一优选实施方式，横向构件包括单个本体的第一部分，该第一部分具有第一结构体的部分和第一肋的部分，并通过第一肋条彼此连接。

根据本发明的另一优选实施方式，横向构件包括单个本体的第二部分，该第二部分具有第一结构体的部分和包括封闭段的第二结构体的部分，并通过连接段或第二肋条彼此连接。

根据本发明的另一优选实施方式，单个本体包括具有封闭段的第三结构体，该第三结构体具有横向于轴线的尺寸，该尺寸大于第一结构体的横向于轴线的尺寸，这些尺寸优选为垂直于轴线的尺寸。

根据本发明的另一优选实施方式，单个本体包括具有封闭段的第四结构体，该第四结构体在使用中布置在具有封闭段的第三结构体上方。

根据本发明的另一优选实施方式，单个本体包括中心区段和从中心区段在相对侧上延伸两个侧向区段。中心区段包括第一部分和第二部分。

根据本发明的另一优选实施方式，单个本体包括第二肋和多个肋条，其中，第二肋在使用中面向地面并且优选地平行于轴线；多个肋条从第二肋横向于轴线延伸，并且其中，多个肋条中的至少一个与第二肋形成在60°与120°之间的角度，优选形成在75°与105°之间的角度。具体地，多个肋条与第二肋各自形成在60°与120°之间的角度，优选地形成在75°与105°之间的角度。

本发明的另一目的在于提供可减少现有技术的缺点的车轴组件。

根据本发明，提供了一种车轴组件，包括：

-两个悬架；

-根据权利要求1至10中任一项所述的横向构件；以及

-通过相应的悬架铰接至副架的两个轮毂组件；

其中，每个悬架均包括：

用于将轮毂组件铰接地连接至横向构件的机械接头。

本发明的另一目的在于提供车轴组件的横向构件的生产方法。

根据本发明，提供了车轴组件的横向构件的生产方法；其中，所述生产方法包括利用铝硅合金优选在高压下进行铸造的步骤和生产托架的步骤，其中，托架用于生产具有横向构件的空心段的至少一个结构体。

根据本发明的优选实施方式，该方法包括以下步骤：生产铸模，该铸模限定横向构件的、从横向构件的第二肋延伸的肋条；将铸造浇口布置在第二肋附近；并且其中，这两个过程包括布置铸造浇口和/或限定肋条，以使得铸造浇口中的一个与肋条中的一个之间形成的角度处于150°与210°之间、优选处于165°与195°之间的步骤。

根据本发明的另一优选实施方式，铸造过程在高压和真空下执行。

根据本发明的另一优选实施方式，生产方法包括在单个本体中生产横向构件的步骤。

附图说明

在参照附图细读下文对本发明的非限制性实施方式的描述后，将最佳理解本发明的其它特征和有益效果，在附图中：

-图1是根据本发明的用于车轴组件的横向构件的前视图；

-图2是前视图，具有截面部分并具有用于横向构件生产方法的步骤的侧向托架；

-图3是根据图1的平面III-III的剖视图；

-图4是根据图1的平面IV-IV的剖视图；以及

-图5是根据图1的平面V-V的剖视图。

具体实施方式

参照图1，标记1表示用于轻型商用车的车轴组件的横向构件。

车轴组件(未在附图中示出)包括横向构件1、两个悬架(未示出)、两个轮毂组件(未示出)和转向系统(未示出)，其中，横向构件1沿着横向于轻型商用车的行进方向V的轴线A1延伸；两个轮毂组件通过相应的悬架铰接至横向构件1；以及转向系统沿着横向构件1布置，并连接至两个轮毂组件以使轮毂组件转向。

横向构件1包括单个本体2，该单个本体2沿着轴线A1延伸并通过铸造过程(优选压铸)制造为一个单件。换言之，横向构件1由一个单件形成。单个本体2由铝硅合金制成。此外，横向构件1关于与轴线A1垂直的对称平面P对称。

单个本体2具有中心区段3和两个侧向区段4，该两个侧向区段4朝向中心区段3的相对侧延伸并部分地横向于轴线A1延伸。换言之，两个侧向区段4在相对侧上布置在中心体3的端部处。

参照图1，横向构件1具有配置成用于附接悬架的通孔5，具体地具有两个上通孔5和两个下通孔5。上通孔5在横向于轴线A1(具体地，垂直于轴线A1且平行于行进方向)的侧向区段4上获得。下通孔5在中心区段3与相应的侧向区段4之间获得。换言之，悬架连接至横向构件1，具体地，通过通孔5连接至横向构件1的侧向区段4。

此外，横向构件1包括通孔6，该通孔6具有比通孔5小的直径并配置成用于附接转向系统。通孔6在横向于轴线A1(具体地，垂直于轴线A1且平行于行进方向)的中心区段3中获得。换言之，液压转向系统连接至横向构件1，具体地，通过通孔6连接至横向构件1的中心区段3。

参照图1和图2，中心区段3关于对称平面P对称，并包括上肋10和两个结构体11，其中，上肋10沿着将侧向区段4彼此连接的中心区段3延伸，两个结构体11具有封闭段并关于平面P彼此对称。每个结构体11从平面P朝向相应的侧向区段4延伸。此外，两个结构体11沿着平面P彼此连接。

此外，中心区段3包括具有封闭段且关于平面P彼此对称的两个结构体12。两个结构体12彼此间隔开并邻近相应的侧向区段4。

在使用中，结构体11位于结构体12下方。换言之，在使用中，结构体11比结构体12更接近于地面。

中心区段3具有沿着结构体11的下侧布置的下肋17。换言之，结构体11的侧部中的、面向横向构件1的外侧的一侧限定下肋17。在使用中，下肋17邻近于地面并相对于上肋10布置在横向构件1的相对侧上。下肋17在下孔5之间延伸，并实现沿着整个中心区段3将负载分配在下孔5上的结构功能。

此外，中心区段3包括将结构体11连接至上肋10的多个肋条15。更详细地，一组多个肋条15从下肋17延伸到上肋10。具体地，所述一组多个肋条15中的所述肋条沿着第一部分在下结构体11的侧部上延伸，并沿着第二部分从下结构体11的相应上壁11a延伸至上肋10。此外，另一组多个肋条15a从下结构体11的上壁11a延伸至上肋10。

此外，中心区段3包括将结构体11连接至结构体12的两个肋条16。

参照图5，可以看到单个本体2的中心区段3的部分20的截面，在该截面中存在将结构体11连接至上肋10的多个肋条15中的肋条15中的一个、具有封闭段的下结构体11和上肋10。肋条15横向于轴线A1，具体地垂直于轴线A1。

参照图3，单个本体2包括将结构体11连接至结构体12的连接段18。更详细地，图3示出了中心区段3的部分21的截面，在该截面中，存在具有封闭段的结构体11、具有封闭段的结构体11和将结构体11的封闭段连接至结构体12的封闭段的连接段。连接段18是开放的并且其截面大致为C形。此外，在使用中，连接段18容纳固定器件以将转向系统固定至横向构件1。在部分21中，结构体12的封闭段的上侧中的一个限定上肋10的部分。换言之，结构体12的封闭段的外侧限定上肋10的部分。结构体12的封闭段的外侧是结构体12距下肋17的最远侧。连接段18包括横向于轴线A1的部分，具体地包括垂直于轴线A1的部分。

参照图4，可以看到中心区段3的部分22的截面，在该截面中，存在具有封闭段的结构体11、具有封闭段的结构体11和将结构体11的封闭段连接至结构体12的封闭段的肋条16。在部分22中，结构体12的上侧中的一个限定上肋10的部分。具体地，该上侧距离结构体12的侧部的下肋17最远。肋条16横向于轴线A1，具体地垂直于轴线A1。

参照图1和图2，每个侧向区段4均包括具有封闭段的结构体24，该结构体24具有横向于轴线A1的尺寸D1，D1大于结构体11的、横向于轴线A1的尺寸D2且大于结构体12的、横向于轴线A1的尺寸D3。具体地，结构体24的尺寸D1大于结构体11的尺寸D2与结构体12的尺寸D3的总和。尺寸优选为垂直于轴A1的尺寸。

此外，每个侧向区段4均包括具有封闭段的结构体25。结构体24和结构体25通过支架26连接，该支架26是实心的且其厚度约等于肋条16的厚度的两倍。支架26的厚度约等于肋条15的厚度的两倍。支架26的厚度约等于结构体11的壁的厚度的两倍。此外，在使用中，结构体25布置在结构体24的上方。换言之，结构体25比结构体24距离下肋17更远。换言之，在使用中，结构体25比结构体24距离地面更远。

在使用中，支架26容纳回弹缓冲器26a，该回弹缓冲器26a限制连接至孔5的悬架向下的冲程。横向构件1包括座件26b，该座件26b容纳限制连接至孔5的悬架向下的冲程的上缓冲器。横向构件1包括在座件26b周围的肋条27。

上孔5在结构体25中形成，以及下孔5在结构体24中形成。悬架被部分地容纳在相应的结构体24和结构体25的内部。

参照图1和图2，如已在上文提到的，从下肋17朝向上肋10在结构体11的侧部上延伸的多个肋条15与下肋17形成从60°至120°范围内的角度，优选为从75°至105°。

如已在上文提到的，结构体11、结构体12、结构体24和结构体25都是空心的。

参照附图，结构体11、结构体12、肋条15、肋条16和连接段18的壁的厚度基本上具有相同的尺寸；换言之，这些厚度的尺寸彼此相差小于30％，优选小于15％。由此，可避免在单个本体2的生产过程期间形成气泡，因此，横向构件1的抗冲击性更大。

此外，为了更加清楚，并参照附图，应指出以下信息。

结构体11是单个本体2的部分。

结构体12是单个本体2的部分。

结构体24是单个本体2的部分。

结构体25是单个本体2的部分。

多个肋条15是单个本体2的部分。

肋条16是单个本体2的部分。

连接段18是单个本体2的部分。

支架26是单个本体2的部分。

肋10和肋17是单个本体2的部分。

肋条27是单个本体2的部分。

换言之，除了回弹缓冲器之外，横向构件1在作为由原铝硅合金形成的一个单件的单个本体2中整体形成。

参照图1，虚线示出了在横向构件1的生产过程期间使用的铸造浇口30。另一方面，图2示出了在制造结构体11、结构体12、结构体24和结构体25的生产过程期间使用的托架31。

更详细地，并参照图1和图2，横向构件1的生产方法包括以下步骤：

a)制造具有肋条15、肋条16、肋条26的轮廓和连接段18的轮廓的模具；

b)制造具有包括封闭段的、空心的结构体11、结构体12、结构体24和结构体25的轮廓的托架31；

c)制备与肋条15对准的铸造浇口30，具体地使得铸造浇口30与肋条15之间的角度处于从150°至210°的范围内，优选地从175°至195°；以及

d)使用原铝硅合金，优选在高压下使用铸造过程。

生产方法还包括在单个本体2中制造横向构件的步骤。

在本发明的优选方案中，铸造过程在高压下执行，即铸造过程为在大于100bar的压力下并在真空下进行的压铸过程。

在另一实施方案中，铸造过程在低压下执行，即在处于从0.2bar至1bar范围内的压力下并在真空下执行。铸造过程在受控压力下进行。

在另一实施方案中，铸造过程在高压下执行，即通过压铸执行，或在低压下且不借助真空的情况下执行。

最后，很明显的是，车轴组件可发生变化和变形，而不会因此超出所附权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.用于轻型商用车的车轴组件的横向构件，所述横向构件(1)包括：

单个本体(2)，沿着轴线(A1)延伸，所述轴线(A1)横向于所述车轴组件(1)的行进方向(V)；

所述单个本体(2)通过铸造过程优选在高压下以铝硅合金生产为一个件；

所述单个本体(2)包括具有封闭段的第一结构体(11、24)，所述第一结构体(11、24)优选为空心的。

2.根据权利要求1所述的横向构件，所述单个本体(2)包括具有封闭段的第二结构体(12、25)，所述第二结构体(12、25)优选地横向于所述第一轴线(A1)与所述第一结构体(11、24)对齐，具体地，所述第二结构体(12、25)垂直于所述第一轴线(A1)与所述第一结构体(11、24)对齐。

3.根据权利要求2所述的横向构件，其中，所述第一结构体(11、24)和所述第二结构体(12、25)通过所述单个本体(2)的第一肋条(16、26)彼此连接，所述第一肋条(16、26)优选地横向于所述第一轴线延伸，具体地，所述第一肋条(16、26)垂直于所述第一轴线延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的横向构件，所述单个本体(2)包括第一肋(10)，所述第一肋(10)通过第二肋条(15)连接至所述第一段(11)，所述第二肋条(15)优选地横向于所述第一轴线(A1)，具体为垂直于所述第一轴线(A1)。

5.根据权利要求4所述的横向构件，具有所述单个本体(2)的第一部分(20)，所述第一部分(20)具有所述第一结构体(11)的部分和所述第一肋(10)的部分，并通过所述第二肋条(15)彼此连接。

6.根据前述权利要求中任一项所述的横向构件，具有所述单个本体(2)的第二部分(21、22)，所述第二部分(21、22)具有所述第一结构体(11)的部分和所述第二结构体(12)的部分，并通过连接段(18)或第一肋条(16)彼此连接。

7.根据前述权利要求中任一项所述的横向构件，所述单个本体(2)包括具有封闭段的第三结构体(24)，所述第三结构体(24)具有横向于所述轴线(A1)的尺寸(D1)，所述尺寸(D1)大于所述第一结构体(11)的横向于所述轴线(A1)的尺寸(D2)。

8.根据权利要求7所述的横向构件，包括具有封闭段的第四结构体(24)，所述第四结构体(24)在使用中布置在具有封闭段的所述第三结构体(23)上方。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的横向构件，其中，所述单个本体(2)包括中心区段(3)和两个侧向区段(4)，所述两个侧向区段(4)从所述中心区段(3)从相对侧延伸。

10.根据前述权利要求中任一项所述的横向构件，所述单个本体(2)包括：

第二肋(17)，在使用中面向地面，并优选地平行于所述轴线(A)；以及

多个第二肋条(15)，从所述第二肋(17)横向于所述轴线(A1)延伸，以及其中，所述多个第二肋条(15)中的至少一个与所述第二肋形成在60°与120°之间的角度，优选形成在75°与105°之间的角度。

11.车轴组件，包括

-两个悬架；

-根据前述权利要求中的任一项所述的横向构件；以及

-两个轮毂组件，通过相应的所述悬架铰接至副架；

其中，每个悬架均包括：

-机械接头，用于将所述轮毂组件铰接地连接至所述横向构件。

12.车轴组件的横向构件的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：

优选地在高压下，利用铝硅合金进行铸造；以及

生产至少一个托架(31)，所述至少一个托架(31)用于生产所述横向构件(1)的、具有空心段的至少一个结构体(11、12、24、25)。

13.根据权利要求12所述的生产方法，包括以下步骤：

生产铸模，所述铸模限定所述横向构件(1)的、从所述横向构件(1)的第二肋(17)延伸的肋条(15)，所述第二肋(17)优选地位于所述横向构件(1)的下侧上；

将铸造浇口(30)布置在所述第二肋(17)附近；以及

包括以下步骤：

布置所述铸造浇口(30)，和/或

限定所述肋条(15)，以使得所述铸造浇口(30)中的一个与所述肋条(15)中的一个之间形成的角度处于150°与210°之间，优选地处于165°和195°之间。

14.根据权利要求12或13所述的生产方法，其中，所述铸造方法在高压和真空下执行。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的生产方法，包括在单个本体(2)中生产所述横向构件的步骤。