CN110356184B - 连接装置、组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连接装置、组件和方法。本发明涉及减震器(10)与用于车轮悬架的附加部件(11)之间的连接装置，其中，减震器(10)包括接触区域(12)和焊接区域(12)，附加部件(11)安置在接触区域(12)上用于传递力，其中，焊接元件(13)一方面机械连接到附加部件(11)而另一方面焊接到解除区域(12)，其中，接触区域(11)和焊接区域(12)包括相同的材料或可焊接的材料对象，并且其中，附加部件(11)和接触区域(12)由不同且不可相互焊接的材料形成。

Description

连接装置、组件和方法
技术领域
本发明涉及一种连接装置、组件和方法。例如由DE 10102010007237A1已知减震器与用于车轮悬架的附加部件之间的连接装置。
背景技术
已知的连接装置存在于减震器与底座接头之间，该底座接头形成机动车辆的车轮悬架的一部分。减震器与底座接头之间的连接装置没有更加详细地说明。
这种类型的连接装置通常是机械连接装置，例如螺纹连接装置或焊接连接装置。在不利的安装空间条件下，减震器上产生的力需要锻制件，以便连接到车轮支座上。为此，例如使用锻钢轭。组装状态下减震器在下侧上可以包括由铝制成的阀块，该阀块包含减震功能所需的减震阀。下连杆螺纹装配或焊接到阀块的底座上。借助于按照减震器的直径设定的要求，用于螺纹连接的夹紧长度是有限的，或者在许多情况下以不利的方式设计。因此，可能由于稳定特性而出现问题。
发明内容
本发明是基于以如此方式改进减震器与用于车轮悬架的附加部件之间的连接装置使得即使在不利的安装空间条件下也能实现可靠且牢固的连接的目的。本发明还基于实现包括减震器与附加部件的组件、以及连接具有不能相互焊接材料的减震器与用于车轮悬架的附加部件的方法的目的。
根据本发明，该目的通过本发明的连接装置、组件和方法来实现。
该目的具体地通过减震器与用于车轮悬架的附加部件之间的连接装置来实现，在该连接装置中，减震器包括接触区域，附加部件安置在该接触区域上以传递力。在本发明的上下文中，一方面，提供了机械地连接到附加部件的焊接元件。另一方面，焊接元件被焊接到接触区域。接触区域和焊接元件包括相同的材料或可焊接的材料对象。附加部件和接触区域由不同且不可相互焊接的材料形成。
本发明具有各种优点。
与已知的螺纹连接装置相反，无需螺纹孔。在本发明的情况下，螺纹孔所需的材料厚度可以减小。换句话说，接触区域，例如减震器的底座或作为减震器的一部分的阀块的底座，可以配置为具有比现有技术中更小的壁厚。本发明的另一优点在于，相对大的面对于焊接连接是有效的。通过焊接过程和通过焊接时对所需的连接对象的挤压，在连接部中产生相对高的残余预载荷。
附加部件和接触区域的材料可以以最优的方式适应相应的部件要求。在安装空间条件不利的情况下，可以专门使用锻制件作为附加部件。在此材料钢已被证明是成功的。具有相当强度的其他材料也是可能的。接触区域可以由铝或铝合金制成。在此，比如塑料材料的其他材料也是可能的。本发明能够不管所述不同的、不可相互焊接的材料对而实现焊接连接，特别是通过一方面机械地连接到附加部件而另一方面焊接到接触区域的焊接元件。
特别优选的是，接触区域形成减震器的底座，因为在这种情况下用于车轮悬架的附加部件的最佳连接是可能的。本发明还与减震器的其他接触区域一起起作用，以便将用于车轮悬架的附加部件连接到减震器。减震器的圆柱形管的外壁(包括减震器的底座)应被理解为接触区域。连接到减震器的圆柱形管的部件的底座区域也应理解为接触区域。侧向附接的部件，例如通过侧向法兰装配到圆柱形管的阀块，因此也可以被认为是接触区域。
在一个特别优选的实施例中，接触区域包括减震器的底座。当接触区域设置在减震器的底座上时，所述接触区域可以特别好地用于连接到附加部件。
附加部件优选设计为到车辆的下连杆，并且可以包括例如轭。附加部件可以由各种材料设计，例如钢、铝或塑料材料。当焊接元件和/或接触区域配置为旋转对称时，所述焊接元件和/或接触区域特别适合于通过摩擦焊接相互连接，因为焊接元件和/或接触区域可以围绕转动轴线转动。因此，两个部件(焊接元件和接触区域)不必强制地配置为旋转对称。其他几何形状也是可以想到的，因为这两个部件不必围绕其自身的轴线转动。一个部件(例如焊接元件或减震器)可以牢固地固定，而用于摩擦焊接的另一个部件可以围绕其自身的轴线转动。本发明不限于摩擦焊接。其他焊接方法也是可能的。
焊接元件优选设置在附加部件的连接开口中。换句话说，附加部件围绕焊接元件，焊接元件通过这种方式能够以简单且稳定的方式连接到附加部件。附加部件中的连接开口易于制造，例如通过钻孔。
在一个另外的优选实施例中，焊接元件以形状配合方式和/或力配合方式连接到附加部件。由此实现了焊接元件和附加部件之间的简单且可靠的机械连接。其他机械连接也是可以想象的。
当焊接元件包括安置在附加部件上的凸缘时，能够实现焊接元件与附加部件之间的相对转动运动，其中焊接元件在轴向方向上固定附加部件。因此，可以将处于接合状态的焊接元件焊接到接触区域。
附加部件优选包括间隙，在该间隙中设置有焊接元件，特别是凸缘。该实施例能够实现沿轴向和径向作用的稳定的形状配合连接，并且对于摩擦焊接，能够实现附加部件与焊接元件之间的相对转动运动。
焊接元件和/或接触区域可以包括焊接面。焊接面优选配置为环形，以便优化摩擦焊接。
接触区域可以包括开口。后者可以配置为与焊接面同心，并且结合焊接元件的环形焊接面特别有效。所述开口还用于接收例如摩擦焊接时产生的过量焊接材料。
接触区域可以包括用于焊接元件的容纳部，特别是用于焊接元件和/或接触区域的转动运动的环形容纳部。因此，接收了过量的焊接材料，特别是通过摩擦焊接产生的焊接材料。
在本发明的上下文中公开并要求保护包括减震器和用于车轮悬架的附加部件的组件。关于组件的优点，参考在减震器与附加部件之间的连接装置的上下文中的解释。
此外，在本发明的上下文中公开并要求保护用于连接减震器与用于车轮悬架的附加部件的方法。在该方法中，减震器的接触区域、焊接元件和附加部件被接合。焊接元件随后通过焊接连接到接触区域。
在一个优选的方法中，通过摩擦焊接建立焊接元件与接触区域之间的连接。
该方法的一个另外的优选实施例包括，焊接元件和接触区域通过电容储能焊接、电子束焊接或其他可想到的焊接方法相互连接。
附图说明
下面将参照具有更多细节的所附示意图通过示例性实施例来更详细地解释本发明。
在所述附图中：
图1示出了根据现有技术的减振器与附加部件之间的螺纹连接装置；和
图2示出了根据本发明的示例性实施例的减振器与附加部件之间的连接装置。
具体实施方式
根据图1的已知机械连接装置包括减震器10和附加部件11，附加部件11通过螺钉连接到减震器10。
根据图2的根据本发明的示例性实施例是焊接连接装置。这总体适用于本发明。
在减震器10与用于车轮悬架的附加部件11之间存在连接装置。附加部件11用于将力从车轮悬架传递到减震器10。附加部件11例如可以是钢轭。其他附加部件和材料也是可能的。减震器10包括接触区域12，附加部件11安置在接触区域12上。在根据图2的示例的情况下，接触区域12形成减震器10的底座。接触区域12具体地包括圆柱形管的外表面，特别是减震器10的底座和/或连接部件的外表面，例如横向地或轴向地法兰装配到减震器下方的阀块的外表面。替代地，连接到减震器的其他部件也是可能的。
底座或接触区域12分别由铝或铝合金形成。其他轻质构造材料也是可能的。接触区域12例如可以由塑料材料制成。
该连接装置包括焊接元件13。焊接元件13具有将附加部件11连接到减震器10、特别是连接到接触区域12的功能。
为此，焊接元件13与附加部件11机械连接。机械连接使得力能够通过焊接元件13从附加部件11传递到接触区域12。焊接元件13与附加部件11之间的机械连接与材料对无关。
焊接元件13与附加部件11之间的机械连接可以通过各种方式建立。图2中示出了其一个示例。焊接元件13包括凸缘14，凸缘14配置为焊接元件13的主体上的凸缘的形状。焊接元件13的主体是螺栓形的。凸缘14在焊接元件13的圆周上包围焊接元件13的螺栓形主体。作为替代，焊接元件13可以配置为圆锥形的，以便能够以形状配合和系留的方式连接到附加部件。在该实施例的情况下，有利的是，附加部件11和焊接元件13被牢固地夹紧。因此，减振器10可以转动地设置并且通过摩擦焊接与焊接元件13连接。
本实施例中的焊接元件13是旋转对称的。其他几何形状也是可以想到的。
凸缘14分别设置在附加部件11的相应的容纳部或间隙15中。间隙15在附加部件11的端面中分别形成环形台肩或环形凹部。
在接合状态下，一方面在焊接元件13和另一方面在附加部件11之间形成形状配合连接。在组装状态下，焊接元件13固定地连接到接触区域12，使得附加部件11通过焊接元件13固定。由于在将焊接元件13连接到接触区域12之后残留有残余预载荷，因此焊接元件13与附加部件11之间的机械连接是形状配合和力配合。
焊接元件13与接触区域12之间的连接是焊接连接部。在该优选实施例的情况下，分别通过摩擦焊接或转动焊接来建立焊接连接。
为此，焊接元件13配置为旋转对称，使得所述焊接元件13能够在附加部件11的连接开口中转动。这同样适用于焊接元件13的凸缘，凸缘允许附加部件11与焊接元件13之间在间隙15中的相对转动。
附加部件11中的连接开口是孔，其中心轴线与接触区域12的中心轴线对齐。其他几何形状也是可能的。
在面向接触区域12的一侧上的焊接元件13包括环形焊接面16。为此，在焊接元件13的面向接触区域12的端侧中设置中心孔19。环形焊接面16形成焊接元件13的套筒形轴向端部的端侧。
焊接元件13中的中心孔19与接触区域12中的开口17对准，所述开口17的横截面是圆形的。
用于焊接材料的环形容纳部18配置在焊接元件13与接触区域12之间的连接面中，所述容纳部18用于可靠地捕获分别在转动焊接或摩擦焊接中产生的焊接材料。
一方面接触区域12与另一方面附加部件11之间的连接面相对于接触区域12的与焊接元件13接触的连接面的区域偏移。如图2可见，接触区域12与附加部件11之间的连接面设置为高于接触区域12与焊接元件13之间的连接面。在摩擦焊接之前，连接面的高度差甚至更大。摩擦焊接需要由设置在不同高度的连接面提供的材料。在摩擦焊接之前，在凸缘14与间隙15之间存在间隙。接触区域12和焊接面13在摩擦焊接期间相互挤压。因此，在附加部件11与接触区域12之间实现形状配合，所述形状配合引起附加部件11的附加固定。
上面的解释涉及接触区域12与附加部件11之间的连接，并且还结合包括减震器10和附加部件11的组件对其进行公开和要求保护。
在根据本发明的示例性实施例的方法中，通过该方法，建立根据图2的连接装置，连接对象即接触区域12或减振器10分别、附加部件11和焊接元件13接合在一起。焊接元件13随后转动并且沿轴向方向(即沿图2中所示的中心轴线的方向)被挤压到接触区域12上。接触区域12和焊接元件13通过在其中产生的摩擦热来焊接。
在根据图2的组件的情况下，或者在根据图2的连接装置的情况下，以下连接对象分别是可能的。接触区域12和焊接元件13都可以由可相互焊接的铝或铝合金制成。附加部件11可以由不能相互焊接到接触区域12的铝上的钢制成。另一种可能性在于，附加部件11、接触区域12和焊接元件13分别由铝合金制成，其中附加部件11的铝合金不能焊接到接触区域12的铝合金上。焊接元件13的铝合金可以焊接到接触区域的铝合金上。
因此，附加部件11、接触区域12和焊接元件13可以分别由塑料材料制成，其中附加部件11的塑料材料成分和接触区域12的塑料材料成分不能相互焊接。焊接元件13的塑料材料成分可以焊接到接触区域12的塑料材料成分上。
附图标记表
10 减震器
11 附加部件
12 接触区域
13 焊接元件
14 凸缘
15 间隙
16 焊接面
17 开口
18 容纳部
19 孔

Claims (18)

1.一种减震器(10)与用于车辆的车轮悬架的附加部件(11)之间的连接装置，其中，所述减震器(10)包括接触区域(12)，所述附加部件(11)安置在所述接触区域(12)上以传递力，其特征在于，焊接元件(13)一方面机械连接到所述附加部件(11)而另一方面焊接到所述接触区域(12)，其中，所述接触区域(12)和所述焊接元件(13)包括可焊接的材料对象，并且其中，所述附加部件(11)和所述接触区域(12)由不同且不可相互焊接的材料形成。
2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述接触区域(12)包括所述减震器(10)的底座。
3.根据权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于，所述附加部件(11)包括到所述车辆的下连杆。
4.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述焊接元件(13)和/或所述接触区域(12)是旋转对称的。
5.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述焊接元件(13)设置在所述附加部件(11)的连接开口中。
6.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述焊接元件(13)以形状配合的方式和/或力配合的方式连接到所述附加部件(11)。
7.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述焊接元件(13)包括安置在所述附加部件(11)上的凸缘(14)。
8.根据前述权利要求7所述的连接装置，其特征在于，所述附加部件(11)包括间隙(15)，所述焊接元件(13)设置在所述间隙(15)中。
9.根据前述权利要求8所述的连接装置，其特征在于，所述凸缘(14)设置在所述间隙(15)中。
10.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述接触区域(12)和所述焊接元件(13)包括相同的材料。
11.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述焊接元件(13)和/或所述接触区域包括焊接面(16)。
12.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述接触区域(12)包括开口(17)。
13.根据前述权利要求1-2之一所述的连接装置，其特征在于，所述接触区域包括用于焊接材料的容纳部(18)。
14.一种包括减震器(10)和用于车轮悬架的附加部件(11)的组件，其中，所述减震器(10)包括接触区域(12)，所述附加部件(11)安置在所述接触区域(12)上以传递力，其特征在于，焊接元件(13)一方面机械连接到所述附加部件(11)而另一方面焊接到所述接触区域(12)，其中，所述接触区域(12)和所述焊接元件(13)包括可焊接的材料对象，并且其中，所述附加部件(11)和所述接触区域(12)由不同且不可相互焊接的材料形成。
15.根据前述权利要求14所述的组件，其特征在于，所述接触区域(12)和所述焊接元件(13)包括相同的材料。
16.一种采用如前述权利要求1-13中任一项所述的连接装置连接减震器(10)和用于车轮悬架的附加部件(11)的方法，在所述方法中，接合所述减震器(10 )的接触区域(12)、焊接元件(13)和所述附加部件(11)，并且随后通过焊接将所述焊接元件(13)连接到所述接触区域(12)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述焊接元件(13)和所述接触区域(12)通过摩擦焊接连接。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述焊接元件(13)和所述接触区域(12)通过电容储能焊接、或电子束焊接来连接。
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