CN110154662A - 用于车轮悬架的连杆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于车轮悬架的连杆(1),该连杆具有用于车辆结构的至少一个结构连接位置(5、6)、和至少一个用于轮架的轮架连接位置(7),该结构连接位置和轮架连接位置设置在连杆构件(2)上,该连杆构件沿连杆平面伸展并且该连杆构件具有由不连续的增强塑料材料制成的基部构件(3)、以及加强件(4),该加强件以材料整体的方式与基部构件连接并且包含连续纤维。为了提供一种具有低重量和长使用寿命的和以成本有效的方式制造的连杆,根据本发明提供,加强件(4)相对于连杆平面在连杆构件(2)的第一区域(2.1)上受到限制,同时基部构件(3)伸展入第二区域(2.2)中。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前述部分的用于车轮悬架的连杆。
背景技术
在现代机动车辆中,所有车轮通过车轮悬架连接到车辆结构,也就是说连接到车辆的车身或底盘。这种悬架实现了以下所有两个目的:一方面,轮架或轮的引导,另一方面,在其上安装弹簧。轮架的引导首先通过或多或少水平伸展的连杆(例如,横向连杆或纵向连杆)来确保,轮架通过该连杆连接到车辆结构,通常是连接到底盘。在这种情况下,一个或多个横向连杆将轮架连接到结构侧部件,例如纵向支架、辅助框架等。横向连杆的主要功能是与其它悬架部件一起吸收水平力(即位于X-Y平面内的力)。通常,这种横向连杆具有两个结构侧连接位置和一个或两个车轮侧连接位置,尽管如此也可以仅提供一个位置连接。通过其(例如,借助于金属/橡胶复合轴承)产生铰接连接的结构侧连接位置,由于它们相对于彼此的布置而限定了枢转轴线。这在安装状态下通常对应于车辆的X轴线(也就是说,纵向轴线)或者在X-Y平面中相对于其设置成一定角度。当车轮偏转时,横向连杆的枢转运动围绕该轴线相对于底盘进行。一个或多个车轮侧连接位置确保轮架相对于横向连杆的可枢转性。
除了锻造连杆,特别是通常包括轻金属或钢的横向连杆之外,在现有技术中还已知具有一个或两个壳体作为金属板成形部件的连杆。为了提供具有必要强度的这种连杆,通过合适的成形操作(例如,拉伸)提供金属板,其具有为其提供壳状结构的轮廓。此外,还已知至少部分地包括纤维增强塑料材料的连杆。
金属连杆的有利之处在于材料的各向同性性质,其可以取决于材料而因此在所有方向上相同地被加载。而连杆在不同方向上被加载通常是合乎需要的。然而,金属部件相对较重,并且重要的是钢部件存在腐蚀风险,这使得需要额外的腐蚀保护和/或限制了部件的使用寿命。对于铝部件,通常可以忽略腐蚀,但是这些部件通常是铸造或锻造的,其特别是在大规模生产的情况下导致高的工具成本。纤维增强塑料材料的部件重量轻、耐用减振、使用寿命长。然而,它们通常是昂贵的、具有长的制造时间并且材料的表现由于纤维定向而进一步各向异性,也就是说,是取决于方向的。
DE 102011010367 A1公开了一种用于机动车辆的底盘部件,其具有基部构件并且具有塑料材料的加强结构,通过该加强结构加强基部构件。基部构件由具有至少一个纤维插入物的纤维增强塑料材料形成。加强结构可包括短纤维增强塑料材料,其例如注入基部构件的壳状结构中。
DE 102009014194 A1公开了一种用于机动车辆的底盘部件,特别是横向连杆。该部件具有基部构件和用于布置在机动车辆的车身上或用于接收另一个底盘部件的多个轴承位置。特别地可以包括由塑料材料的加强结构加强的金属基部构件。塑料材料尤其可以是玻璃纤维增强的塑料材料。加强结构可具有多个肋。
WO 2012/107272A1公开了一种用于两个子组件的结合连接的连杆元件,该连杆元件包括分别具有轴承部分的至少两个端部区域和至少一个连接端部区域的支柱区域。端部区域和支柱区域借助于型材支架形成,该型材支架以基本上盒状的方式从具有连续纤维增强的板状半成品塑料产品深拉,在该型材支架内部空间中布置有注塑成型塑料的填充构件,该填充构件将型材的内表面彼此连接并具有横向阻力。填充构件本身可包括短纤维增强或长纤维增强的热塑性材料。
WO 2016/015933 A1公开了一种用于制造机动车辆的连杆(特别是横向连杆)的方法,该连杆基本上由纤维/塑料材料复合结构形成。首先,制造具有负载匹配的纤维定向的预制件结构,然后将其引入成形工具中。随后通过施加压力和/或温度使预制件结构与工具固结。在固结期间,可以将渗透预制件结构的基质材料注入工具中。在固结之后,由于注塑成型的装配,可以在连杆上安装用于接收另一个底盘部件的装置。
US 9168801 B2提出了横向连杆,该横向连杆包括用于车辆车轮悬架的纤维增强塑料材料,并且该横向连杆具有至少两个轴承元件,该轴承元件借助于具有至少两个连接臂的单壳连接元件连接到至少一个具有滚珠轴承的轴承元件上。轴承元件和连接元件是整体塑料成型部件的元件,其通过挤压包含纤维的塑料材料制成。轴承元件具有轴承衬套或轴承壳,轴承衬套或轴承壳通过挤压塑料材料以材料整体的方式包围,其中滚珠轴承具有轴承衬套或壳状滑动囊,其由塑料材料制成并且以材料整体的方式与连接元件连接。
US 7083199 B2公开了一种用于在车辆底盘和机动车辆的至少一个车轮之间进行连接和传递力的底盘部件。底盘部件包括纤维增强塑料材料或塑料材料复合系统。例如,为了及时识别潜在的材料疲劳,至少一个用于测量作用在底盘部件上的力的装置(例如膨胀带)集成在底盘部件的塑料材料部分中。
关于现有技术的阐述,提供具有低重量、具有长使用寿命并且可以以成本有效的方式制造的连杆(特别是横向连杆),仍然留有改进的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有低重量和长使用寿命的以成本有效的方式制造的连杆。
根据本发明,该目的通过具有权利要求1的特征的连杆实现,其中从属权利要求涉及本发明的有利实施例。
应当注意,在以下描述中单独列出的特征和措施可以以任何技术上有利的方式彼此组合,并且阐述本发明的其它实施例。该描述进一步表征和指定了本发明,特别是结合附图。
作为本发明的结果,提供了一种用于车轮悬架的连杆。车轮悬架通常是公路车辆的一部分。它尤其可以是机动车辆(尤其是乘用车辆或卡车)的车轮悬架,但也可以例如在拖车中使用。
该连杆具有至少一个用于车辆结构的结构连接位置和至少一个用于轮架的轮架连接位置。在至少一个结构连接位置上,连杆直接或间接地连接到车辆结构。在这种情况下,术语“车辆结构”是车身、底盘和适用于相应的车辆的辅助车架的总称,也就是说,通常形成簧载质量的那些部件。在至少一个轮架连接位置上,连杆直接或间接地连接到轮架,在轮架上又可旋转地承载车轮。
连接位置设置在连杆构件上,该连杆构件沿连杆平面伸展并且具有由不连续增强的塑料材料形成的基部构件和以材料整体的方式连接到该基部构件上并且包含连续纤维的加强件。连杆平面通常由连接位置相对于彼此的位置限定,也就是说,连接位置在连杆平面中相对于彼此布置。连杆构件本身沿连杆平面伸展,然而,这并不一定意味着它以平面方式构造并因此在连杆平面中伸展。通常,取决于车轮的偏转状态的连杆平面至少近似地对应于车辆的X-Y平面。在这种情况下,对于车辆的X轴线(纵向轴线)、Y轴线(横向轴线)和Z轴线(垂直轴线)的所有参考都指的是根据规定安装的连杆的状态。
由于连杆总体上用于将轮架可移动地连接到车辆结构,因此在相应的连接位置处提供可枢转的连接。由于至少一个结构连接位置或者由于至少一个轮架连接位置,可以限定平行于连杆平面伸展的枢转轴线。然而,也可以设想这样的构造,其中,例如,在连接位置处设置球形接头,通过该球形接头没有限定明确的枢转轴线。例如,通过橡胶/金属复合轴承,连接也可以以弹性方式构造。
连杆构件形成连杆的主要部分并确定连接位置相对于彼此的位置。这对连杆的机械稳定性负有重要责任。同时,连杆的总质量显著地取决于连杆构件的质量。为了保持低质量,连杆构件具有由以不连续的方式加强的塑料材料形成的基部构件。在这种情况下,纤维嵌入塑料材料或树脂的基质中。纤维以纤维片存在,并因此具有有限的长度。它们可以是长度优选最多1mm的短纤维,和/或长度优选在1mm和50mm之间的长纤维。因此,通常,它是具有纤维或纤维片的纤维增强塑料材料,该纤维或纤维片的长度优选最大为50mm。非常不同的材料可用于纤维和塑料材料基质,其中特别是玻璃纤维和/或碳和/或芳族聚酰胺纤维可用于例如聚酰胺制成的基质。优选地,基部构件通过初始成形制造,并且尤其可以通过例如注塑成型或压制来铸造。通常,塑料材料与包含在其中的纤维片一起形成一个形状,并在该位置凝固(例如,用热塑性塑料材料)或在该处硬化(例如,用热固性塑料材料)。由此可以实现特别简单且成本有效的制造。
为了符合车辆运行期间的机械要求,基部构件的机械稳定性在某些情况下是不充分的。因此,连杆构件还具有加强件,该加强件具有连续纤维。在这种情况下,连续纤维可以作为网或织物存在。特别地,加强件可以以条状方式构造,例如,作为所谓的带。在本发明的背景下,各个连续纤维的实际长度可以不同,因为它直接取决于部件尺寸,其中纤维通常从部件或带的一端到另一端不间断地伸展。不同的材料可用于连续纤维,其中优选使用碳纤维,因为它们具有高刚度和低重量。但是,也可以使用其它材料。由于连续纤维可以在纵向方向上高地被负载,加强件(以及因此连杆构件)在相应的方向上具有优异的机械稳定性,特别是高水平的拉伸强度和刚度。
加强件以材料整体的方式连接到基部构件。在这种情况下,在铸造或压制基部构件之前可以将加强件放置在成形工具(例如铸模)中。当填充或形成基部构件时,将加强件在其上浇铸或在其中浇铸,并因此以材料整体的方式连接。这种单阶段程序是优选的。可代替地,可以随后将加强件粘接或焊接到基部构件上,其中,在后一种(即焊接)情况下,塑料材料的表面通过加热熔化,从而将塑料材料连接。加强件的连续纤维可以结合在单独的塑料材料或树脂基质中,该树脂基质在与基部构件材料整体连接之前以所提供的方式形成。可代替地,也可以在没有单独的基质的情况下将连续纤维放置在成形工具中,然后由基部构件的塑料材料基质粘合。
根据本发明,加强件相对于连杆平面在连杆构件的第一区域受到限制,而基部构件伸展入第二区域中。也就是说,当连杆构件作为整体突出到连杆平面上时,加强件仅布置在第一区域中,也可以说在第一部分区域中。相反,基部构件伸展到连杆构件的第二区域中。也就是说,基部构件不是根据其整个范围加强,而是仅在所述第一区域中选择性地或部分地加强。在这种情况下,第一和第二区域本身不必是相干的,而是这些区域中的每一个可以在连杆平面内形成单独的部分区域。在任何情况下,第一和第二区域彼此不同。已经发现,为了确保足够的机械稳定性,将连杆构件选择性地部分地或局部地有针对性地加强。在这种情况下,特别是由于连续纤维的高拉伸强度,可以很好地吸收作用在X方向和/或Y方向上的力。
加强件可以设置成至少部分地在外围围绕第二区域。例如,它可以以条状方式围绕第二区域(至少部分地)。尽管基部构件伸展入第二区域中,但是它通常也部分地布置在第一区域中,在该第一区域中它可以如上所述以材料整体的方式包围加强件。
由于加强件在第一区域上受限,因此可以更容易地制造与基部构件的材料整体连接,或者加强件可以更容易地集成在基部构件中。在某些情况下,加强件的制造或制备不如现有技术中的实施例复杂,其中相应的加强件以壳状方式构造并用塑料材料铸造。利用根据本发明的解决方案,基部构件至少主要在适用的情况下也完全形成连杆构件的外表面。也就是说,连杆构件的表面及其几何形状由基部构件的成形(例如,通过铸造工艺)限定。因此,通常只需要以相对小的精度生产加强件。所有这些简化都对制造成本产生了积极影响。
优选地,第一区域相对于连杆平面包括连杆构件的边缘区域,第二区域包括连杆构件的内部区域,该内部区域由该边缘区域界定。特别地,第一区域可以构造为边缘区域而第二区域可以构造为内部区域。也就是说,当连杆构件作为整体突出到连杆平面上时,加强件(仅在适用的情况下)布置在边缘区域中,也可以说在外部区域中。在这种情况下,加强件可以跨越整个边缘区域伸展或仅在其一部分上伸展。相反地,基部构件伸展入连杆构件的内部区域中,该内部区域通过提及的边缘区域朝向外侧界定或限定。也就是说,基部构件在边缘区域或边缘侧被选择性地加强。在这种情况下,加强件可以至少部分地围绕内部区域。特别地,边缘区域可以包括位于相对于X-Y平面的外侧的连杆构件的边缘或边界或侧面。
连杆可以构造为纵向连杆或倾斜连杆。优选地,它构造为横向连杆。在这种情况下,它尤其可以具有至少三个(在适用的情况下四个)连接位置,也就是说,两个结构连接位置和/或两个轮架连接位置。特别地,可以提供两个结构连接位置和一个轮架连接位置。结构连接位置例如可以具有彼此定向的枢转轴承,而轮架连接位置可以具有用于球形接头的轴承。虽然可以想到的实施例是,在该结构中横向连杆在X-Y平面中具有U形或V形,其中腿部分别从轮架连接位置伸展到结构连接位置,优选的是,连杆构件在由连接位置限定的三角形或矩形的内部空间的至少大部分上伸展,并且因此以平面方式构造。
在许多情况下,基部构件的不连续增强塑料材料和具有连续纤维的加强件都不足够稳定以承受连接位置区域中的局部负载。因此,根据优选实施例,至少在一个连接位置处,单独制造的轴承元件以形状锁合和/或材料整体的方式连接到基部构件。在这种情况下,轴承元件可以例如由金属或其它合适的足够稳定的材料构成。该轴承元件是单独预制的,并且例如可以在铸造基部构件期间部分地铸造在其中,由此制造材料整体的和/或形状锁合的连接。或者,也可以考虑随后在基部构件上的粘合,但不是优选的。当然,通过形状锁合连接可以有效地补充材料整体连接,反之亦然,因此,轴承元件通常以更稳定的方式连接到基部构件。优选的是可以通过材料整体连接来补充的形状锁合连接。如果轴承元件例如由钢制成,则在某些情况下通过涂层保护其免受腐蚀。在某些情况下,这种腐蚀保护可能会损害纯粹的材料整体连接。然而,在某些情况下,也可以改善材料整体连接。此外,例如,由于至少一个轴承元件至少部分地缠绕具有加强件的连续纤维,因此可以利用加强件的连续纤维产生形状锁合连接。以这种方式,从轴承元件侧面作用的拉力可以直接传递到加强件,由此在这方面缓解了基部构件。连接可以进一步得到改进,因为轴承元件最初布置成相对于其提供的端部位置扭曲(例如,扭曲过90°),同时将连续纤维缠绕在其上,然后旋转到最终位置。这可能导致连续纤维的重排,这可以具有稳定效果。
为了以最佳方式制造材料整体或适用的形状锁合连接,至少一个轴承元件可以优选地具有轴承部分和至少一个从该轴承部分伸展的延续部,并且该延续部以材料整体的方式结合在基部构件中。在这种情况下,轴承部分是轴承元件的一部分,其用于直接或间接地制造与车辆结构或轮架的连接。它通常至少大部分布置在基部构件的塑料材料基质之外。至少一个延续部通常与轴承部分一体地形成,例如,与轴承部分一起铸造或锻造。可以通过多个延续部进一步改善连接,所述延续部尤其可以在从轴承部分伸展的不同方向上伸展。特别是当为加强件的连续纤维提供连接时,至少一个延续部的伸展方向可以对应于加强件的伸展方向。延续部可以具有凹部或通口,通过该凹部或通口可以进一步改善与基部构件的塑料材料基质的形状锁合连接。还可以引导连续纤维通过相应的凹部。
通常连接到连杆上(特别是当它构造成横向连杆时)的其它悬架部件,例如弹性元件和/或减震器或振荡阻尼器,一方面连接到连杆,另一方面连接到车辆结构。与这类部件的连接通常意味着高的局部负载,这可能潜在地损坏或至少磨损基部构件。出于这个原因,优选在内部区域中至少一个单独制造的插入部件以材料整体的方式连接到基部构件,该插入部件构造成用于将悬架部件连接到连杆。插入部件的精确配置当然取决于旨在连接到连杆的悬架部件。例如,插入部件可以具有通口或盲口,其中互补部件从悬架部件的侧面接合。这种口还可以具有内螺纹,该内螺纹从悬架部件的侧面与外螺纹配合。插入部件以材料整体的方式连接到基部构件,其中,优选地,在铸造基部构件时也铸造。为了能够更好地连接插入部件,基部构件可以形成与其相邻地围绕插入部件的套管部分或套环部分。如所描述的那样,插入部件尤其在其具有口时,其特征在于相对于其轴向方向可以是对称的。它可以从基部构件的一侧垂直于连杆平面伸展到另一侧。在这种情况下,插入部件的通口可以同时形成穿过基部构件的通口。除了相对于基部构件的材料接合连接之外,插入部件可以例如通过底切、沟槽、凹槽、肋等形成与其形状锁合连接。在这种情况下,形状锁合连接可以相对于连杆平面横向地设置,也就是说,通常在Z方向上。此外,可以在X-Y平面内提供形状锁合连接,该形状锁合连接防止插入部件绕Z轴线的旋转。插入部件的表面可以具有轮廓,以便能够形成一定程度的形状锁合连接。关于上述轴向方向,插入部件可以以连续旋转对称的方式构造,使得其具有圆形横截面。然而,可替代地,横截面也可以是例如多边形(例如矩形或六边形)。由于这种横截面,还防止了相对于基部构件的旋转。
特别重要的是沿着轮架连接位置和结构连接位置之间的连接线作用的力的吸收。在横向连杆的情况下,这些是主要作用在Y方向上的力。优选地,加强件从每个轮架连接位置连续地伸展到至少一个结构连接位置。在这种情况下,例如,在上述实施例中,该加强件可以是具有两个结构连接位置和一个轮架连接位置的横向连杆,该横向连杆从第一结构连接位置伸展到轮架连接位置,并从那里进一步引导到第二结构连接位置。在这种情况下,所有三个连接位置通过加强件彼此连接。因此,特别是在X-Y平面中作用的力分量被加强件吸收。然而,此外,加强件还可以在两个结构连接位置或两个轮架连接位置(如果存在的话)之间伸展。
当然,总的来说,基部构件的节省材料、重量优化的构造是有利的。根据一个实施例,这可以通过具有沿着连杆平面伸展的表面部分的基部构件和形成在其上的多个加强肋来实现。在这种情况下,表面部分具有相对于连杆平面横向地相对小的尺寸,该尺寸尤其可以明显小于连杆平面内的任何尺寸;因此可以将该表面部分描述为平面或薄壁。它可以平行于连杆平面伸展,或者例如具有一定程度的曲率,从而进一步在结构上稳定。由于在表面部分上形成多个加强肋,将特别的稳定性赋予基部构件(并因此整体上赋予连杆)。这些通常可以在基部构件与表面部分一起初始铸造期间形成。加强肋可以特别是从表面部分垂直于连杆平面突出。由于加强肋,连杆构件整体上是稳定的,其中特别是增加了其抗弯刚度。
此外,在表面部分的边缘区域中,可以形成至少一个凸缘,该凸缘垂直于连杆平面伸展并且具有加强件。凸缘可以构造成完全或部分地围绕内部区域伸展。它可以作为整体或仅部分地通过加强件机械稳定。如果表面部分构造成如上所述弯曲的,则弯曲可以形成到凸缘的过渡区域。整体上,凸缘还以与加强肋相同的方式用于改善连杆的抗弯刚度。
关于加强肋的走向,可以想到不同的配置。根据有利实施例,一个加强肋从插入部件伸展到边缘区域。因此,加强肋可以以最佳方式吸收力,该力通过将另一个悬架部件连接到连杆中而引入到插入部件中。由于加强肋向边缘区域的伸展,力可以被分散。如果在插入部件中形成套筒部分,则加强肋可以通入其中或从其伸展。如果凸缘布置在边缘区域的相应部分中,则加强肋可以伸展到凸缘并通入其中。
根据另一有利实施例,至少一个加强肋在两侧通入至少一个凸缘为止。在这种情况下,凸缘(在每种情况下)相对于表面部分布置在其相对的两侧。相应的加强肋从一侧伸展到另一侧,并且在这种情况下以材料整体的方式连接到凸缘。因此,力从加强肋引入相应的凸缘中,并且力也可以从一侧的凸缘传递到另一侧的凸缘。总的来说,产生了改进的结合,其中相应的加强肋在一定程度上构成凸缘之间的横向连接。
关于加强肋的定向,存在可以适应于在每种情况下可预期的负载的不同可能性。优选地,对于横向连杆,至少一个加强肋相对于Y轴线以小于45°的角度伸展,优选地小于30°。由于这种走向,一方面,横向连杆绕X轴线的抗弯刚度显著提高。同时,加强肋可以更好地吸收沿Y轴线的任何拉力。
附图说明
下面参考附图中示出的实施例更详细地解释本发明的进一步有利的细节和效果,其中:
图1是根据第一实施例的根据本发明的横向连杆的透视图;
图2是图1的横向连杆的仰视图;
图3是图1和2的横向连杆的轴承元件的透视图;
图4是根据第二实施例的根据本发明的横向连杆的透视图;
图5至7是根据本发明的用于横向连杆的轴承部件的透视图;和
图8至9是根据本发明的用于横向连杆的插入部件的透视图。
具体实施方式
在不同的图中,相同的部件总是被赋予相同的附图标记,因此它们通常也仅被描述一次。
图1是用于机动车辆(例如乘用车辆)的车轮悬架的横向连杆1的透视图。在图中,X、Y和Z轴线以在横向连杆1的安装位置示出。横向连杆1包括连杆构件2,连杆构件2沿着与X-Y平面相同的连杆平面伸展。在连杆构件2上布置有总共三个连接位置5至7,这三个连接位置在连杆平面中相对于彼此布置。在这种情况下,提供两个结构连接位置5、6和轮架连接位置7。
连杆构件2主要由基部构件3形成,基部构件3由塑料材料以注塑成型方法制造,塑料材料以不连续的方式加强(短纤维和/或长纤维),例如由用玻璃纤维增强的聚酰胺制成。基部构件3具有近似三角形的平面形状。为了制造连接位置5至7,第一和第二结构轴承元件8、9和金属的轮架轴承元件10分别部分地铸造在基部构件3的塑料材料基质中。从图3的孤立图中可以看出,第一结构轴承元件8具有孔眼状的轴承部分8.1以及从轴承部分8.1伸展的延续部8.2,在该轴承部分中例如可以压制橡胶/金属轴承。延续部8.2主要用于连接到基部构件3并且以形状锁合和材料整体的方式连接到基部构件3。第二结构轴承元件9可以相对于第一结构轴承元件8相同地构造或镜像对称地构造。轮架轴承元件10设置用于接收球形接头,因此具有不同的结构。然而,也可以在其中设置轴承部分和从其伸展的至少一个延续部。
如图2中以仰视图所示出的横向连杆1可以相对于连杆平面区分出连杆构件2的边缘区域2.1和内部区域2.2,其中,连杆平面(X-Y平面)中的边缘区域2.1仅占据相对小的表面。基部构件3在边缘区域2.1和内部区域2.2上伸展。相反,具有连续碳纤维的加强件4(在图1和2中由虚线表示)仅在基部构件3的边缘区域中铸造。该条状加强件4结合在第一凸缘3.2中,该第一凸缘3.2构造在边缘区域2.1中并且大致从第一结构连接位置5跨越轮架连接位置7延伸到第二结构连接位置6。该第一凸缘3.2与基部构件3的表面部分3.1相邻,该表面部分3.1以基本平行于连杆平面的平面方式伸展并且以相对薄壁的方式构造。也就是说,表面部分3.1在Z方向上的范围明显小于在X方向或Y方向上的范围。
从第一结构连接位置5伸展到第二结构连接位置6的第一凸缘3.2和第二凸缘3.3显著地有助于提高连杆构件2的抗弯刚度。此外,第一凸缘3.2在Y方向和X方向上的抗拉强度通过加强件4显著增加,加强件4以形状锁合的方式结合。当铸造基部构件3时,加强件4可以预先定位在成形工具中,之后它被基部构件3的塑料材料基质包围。
为了制造(未示出的)悬架部件的连接,例如悬架支柱和/或阻尼支柱,横向连杆1具有多个插入部件11,这些插入部件由金属制成并且以形状锁合及材料整体的方式连接到基部构件3。这些插入部件11具有大致圆柱状的形状并且至少部分地铸造在基部构件3的套筒部分3.7中。插入部件11的精确形式可以变化,并且例如类似于图8和9中所示的实施例。
为了进一步提高横向连杆1的稳定性,提供了一系列加强肋3.4至3.6,它们从表面部分垂直于连接平面突出,并且主要但不是唯一地相对于Y轴线以小于30°的角度伸展。一组第一加强肋3.4分别从插入部件11或套管部分3.7伸展到连杆构件2的边缘区域2.1,并且可以在该位置处通入凸缘3.2、3.3。由于这些加强肋3.4,作用在相应的插入部件11上的连接的悬架部件侧的力被更好地吸收并分散在连杆构件2上。一组第二加强肋3.5在两侧通入凸缘3.2、3.3中,并因此用于使凸缘部分3.1相对于凸缘3.2、3.3以及凸缘相对于彼此稳定。一组第三加强肋3.6又与类似功能的第一加强肋3.4连接到第一凸缘3.2。
图4是根据本发明的横向连杆1的第二实施例的透视图,该实施例在基本结构方面与图1和2中所示的实施例类似,因此不再讨论。在这种情况下,条状加强件4没有完全铸造在基部构件3的塑料材料基质中,而是在边缘区域2.1的外侧敞开,其中,基部构件3可以在一定程度上铸造在加强件4上。可代替地,也可以在铸造基部构件3之后将加强件4粘接或硫化在其上。在这种情况下示出的横向连杆1尤其具有不同数量和构造的加强肋3.4、3.6,其中没有设置将两个凸缘3.2、3.3直接相互连接的加强肋。然而,当然,这些也可以在所示的实施例中得到补充。
图5和6示出了第一结构轴承元件8的实施例的孤立图示,该第一结构轴承元件8可用于图4所示的横向连杆1中。在可用于接收橡胶/金属轴承的轴承部分8.1上,形成一个或两个延续部8.2,每个延续部具有连续的凹部8.3。相应的延续部8.2以基本上材料整体的方式容纳在基部构件3的塑料材料基质中,其中,以不连续方式加强的塑料材料也通过相应的凹部8.3引入,由此另外产生形状锁合连接。特别地,加强件4的长纤维可以缠绕在延续部8.2上或者引导穿过凹部8.3。图5和6中所示的结构轴承元件8也可以以相同或倒置的形式用于第二结构连接位置6。
图7示出了轮架轴承元件10,其具有用于接收球形接头的轴承部分10.1。从该轴承部分10.1处伸展出三个延续部10.2,每个延续部具有连续的凹部10.3。同样在这种情况下,该功能还包括与基部构件的塑料材料的材料整体及形状锁合的连接。在这种情况下示出的轮架轴承元件10也可以以相同或略微修改的形式用于图1和2中所示的横向连杆1。
图8示出了插入部件11的第一实施例,该插入部件可用于图4中所示的横向连杆1和(适用于在略微修改的状态下)用于图1和2中所示的横向连杆1。通常具有基本上圆柱形的形状的插入部件11具有通口11.1,该通口11.1可以是光滑的或可以带有内螺纹。该通口11.1限定了轴向方向,该轴向方向至少大致在Z方向上或垂直于连杆平面伸展。为了通过形状锁合连接补充与基部构件3的材料整体连接,一方面,提供切向伸展的凹槽11.2,该凹槽11.2防止插入部件11相对于基部构件3轴向移动。另一方面,插入部件11的覆盖面具有轮廓11.3,该轮廓11.3首先在切向方向上产生形状锁合连接并且因此防止或至少使得相对于基部构件3更加难以扭转。
图9示出了插入部件11的第二实施例,该插入部件大致具有六边形/棱柱形状。该插入部件又具有轴向通口11.1和切向伸展的凹槽11.2。由于六边形形状,形状锁合连接在任何情况下在切向方向上产生,但是通过轴向凹槽11.4进一步得到改善。这些轴向凹槽11.4还用于改善轴向的形状锁合连接。
附图标记列表:
1 横向连杆
2 连杆构件
2.1 边缘区域
2.2 内部区域
3 基部构件
3.1 表面部分
3.2、3.3 凸缘
3.4、3.5、3.6 加强肋
3.7 套筒部分
4 加强件
5、6 结构连接位置
7 轮架连接位置
8、9 结构轴承元件
8.1、10.1 轴承部分
8.2、10.2 延续部
8.3、10.3 凹部
10 轮架轴承元件
11 插入部件
11.1 通口
11.2、11.4 凹槽
11.3 轮廓
X X轴线
Y Y轴线
Z Z轴线
Claims (10)
1.一种用于车轮悬架的连杆,所述连杆具有用于车辆结构的至少一个结构连接位置(5、6)、和至少一个用于轮架的轮架连接位置(7),所述结构连接位置和所述轮架连接位置设置在连杆构件(2)上,所述连杆构件沿连杆平面伸展并且所述连杆构件具有由不连续的增强塑料材料制成的基部构件(3)、以及加强件(4),所述加强件以材料整体的方式与所述基部构件连接并且包含连续纤维,
其特征在于:
所述加强件(4)相对于所述连杆平面在所述连杆构件(2)的第一区域(2.1)受到限制,同时所述基部构件(3)伸展入第二区域(2.2)中。
2.根据权利要求1所述的连杆,
其特征在于:
所述第一区域(2.1)相对于所述连杆平面包括所述连杆构件(2)的边缘区域,所述第二区域(2.2)包括所述连杆构件的内部区域,所述内部区域由所述边缘区域界定。
3.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
单独生产的轴承元件(8、9、10)至少在一个连接位置(5、6、7)处以形状锁合和/或材料整体的方式连接到所述基部构件(3)。
4.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
至少一个轴承元件(8、9、10)具有轴承部分(8.1、10.1)和至少一个从所述轴承部分伸展的延续部(8.2、10.2),并且所述延续部以材料整体的方式结合在所述基部构件(3)中。
5.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
至少一个单独生产的插入部件(11)在所述第二区域(2.2)中以材料整体的方式连接到所述基部构件(3),所述插入部件(11)构造成用于将悬架部件连接到所述连杆(1)。
6.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
所述加强件(4)从每个所述轮架连接位置(7)连续地伸展到至少一个所述结构连接位置(5、6)。
7.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
所述基部构件(3)具有沿所述连杆平面伸展的表面部分(3.1)和在所述表面部分上形成的多个加强肋(3.4、3.5、3.6)。
8.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
至少一个凸缘(3.2、3.3)在所述表面部分(3.1)上的边缘区域(2.1)中形成,所述凸缘垂直于所述连杆平面伸展并且所述凸缘具有所述加强件(4)。
9.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
至少一个所述加强肋(3.4、3.5、3.6)从所述插入部件(11)伸展到所述边缘区域(2.1)。
10.根据前述权利要求任一项所述的连杆,
其特征在于:
至少一个所述加强肋(3.4、3.5、3.6)在两侧通入至少一个所述凸缘(3.2、3.3)为止。
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