CN111169243A - 机动车拉杆以及用于制造机动车拉杆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车拉杆(1)、尤其是横拉杆，包括一体地、材料相同地构成的基体(2)。第一轴承容纳部(3)与基体连接。所述基体包括具有第二轴承容纳部(7)的第一端部区段(6)和具有第三轴承容纳部(9)的第二端部区段(8)。此外，基体(2)包括中间区段(10)。该中间区段(10)连接第一和第二端部区段(6、8)。此外，中间区段(10)构造为空心型材(12)。第二和第三轴承容纳部(7、9)由基体(2)一体地、材料相同地形成。

Description

机动车拉杆以及用于制造机动车拉杆的方法

技术领域

本发明涉及一种车辆拉杆、尤其是横拉杆。

背景技术

机动车拉杆通常构造为金属板拉杆、混合拉杆或锻造拉杆。这种机动车拉杆通常由具有至少一个用于容纳轴承的轴承容纳部的拉杆体实现。

例如DE 102006051609 A1公开了一种横拉杆，该横拉杆构造为两件式焊接构件。在此两个壳元件彼此形锁合地嵌接并且通过焊接技术彼此接合。这种拉杆的制造工艺非常复杂，因为各个构件必须分开制造并且精确地组装成一个构件。由此对要实现的几何形状的精度提出了极高要求。此外，这类拉杆中的焊缝始终构成潜在的薄弱点。

作为另一种示例由DE 102010006284 A1提出一种横拉杆，该横拉杆构造为铸件。这种拉杆的制造虽然便宜，但具有高重量并且需要复杂的机械再加工。在此在模具中铸造横拉杆，然后进行冷却和切削加工，以这种方式在横拉杆中设置例如轴承容纳部。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种重量轻、制造简单且制造成本低的机动车拉杆以及一种用于制造这种机动车拉杆的方法。

所述任务的实体部分通过具有权利要求1的特征的机动车拉杆来解决。

所述任务的方法部分通过具有权利要求16的特征的用于制造机动车拉杆的方法来解决。

有利的实施方式是从属权利要求的技术方案。

根据本发明的机动车拉杆、尤其是横拉杆包括一体地、材料相同地构成的基体和与基体连接的第一轴承容纳部，所述基体包括具有第二轴承容纳部的第一端部区段和具有第三轴承容纳部的第二端部区段以及连接第一端部区段和第二端部区段的中间区段，第二和第三轴承容纳部由基体一体地、材料相同地形成并且中间区段构造为空心型材。

通过中间区段的这种设计，与传统拉杆相比材料和重量大大减少并且实现了高稳定性。

此外，优选在中间区段中设置附加的加强筋，以便额外加固空心体。

在传统的拉杆中，通常轴承容纳部是单独制造的并且与端部区段连接。由于轴承容纳部例如是螺钉固定、铆接或焊接的，因此在拉杆的端部区段中产生潜在的薄弱点。此外，通过端部区段中的连接元件增加了重量。在本发明中在拉杆的端部区段上消除了这种薄弱点或重量增加，因为端部区段与第二和第三轴承容纳部一体地且材料相同地由基体形成。此外，省却了一个加工步骤，这使拉杆的制造更加简单且成本更低。

一种优选实施方式具有两个从空心型材平行且彼此间隔开地突出的、用于容纳第一轴承容纳部的法兰。该第一轴承容纳部特别优选可由与基体不同的材料制成。由此可在第一轴承容纳部中置入不同的轴承并且因此可操作不同的底盘部件。此外，只有如此可确保第一轴承容纳开口垂直于第二和第三轴承容纳开口。由此实现拉杆功能。

作为第一轴承容纳部在基体上的附加固定，在法兰中设置至少一个用于铆钉、螺钉或类似物的通孔。但第一轴承容纳部也可材料锁合地、即例如通过焊接或粘合技术来安装。

在另一种有利的实施方式中，基体具有弯曲的形状。这种形状使得可通过三个连接点在车辆的车身与轮架之间提供连接元件。

优选基体在一侧上具有与基体一体地且材料相同地连接的翼缘，该翼缘连接具有第二轴承容纳部的第一端部区段与具有第三轴承容纳部的第二端部区段。这样设置翼缘，使得翼缘稳定其中出现大作用力的基体区域。该区域位于第一端部和的第二端部之间的拉杆凹侧上。因此，通过该翼缘，机动车拉杆的弯曲的基体获得更高的稳定性。

出于该原因，基体优选在基体的凸侧上具有法兰形式的第一轴承容纳部。

在一种有利的实施方式中，在基体的凹侧上设置有与基体一体地并且材料相同地连接的翼缘，该翼缘连接具有第二轴承容纳部的第一端部区段与具有第三轴承容纳部的第二端部区段。通过该翼缘，机动车拉杆的弯曲的基体获得更高的稳定性。

在这种弯曲的机动车拉杆的可能的实施变型中，可将不同的轴承置入用于其的轴承容纳部中。因此，第二轴承容纳部和第三轴承容纳部中的至少一个设置用于容纳球窝关节。

在这种弯曲的机动车拉杆的另一种实施变型中，第二和第三轴承容纳部中的至少一个设置用于容纳橡胶轴承。

本发明的另一种实施方式规定，第二和第三轴承容纳部中的至少一个构造为销。该销可用作轴承销。这种轴承销构造用于容纳轴承，该轴承尤其可以是液压轴承。由于销一体地由基体形成，因此可优化基于负荷产生的应力峰值。加工以修剪、铣削或冲压的形式进行。

在这种弯曲的机动车拉杆的另一种实施方式中，空心型材在中间区段中具有多个通过腹板隔开的空腔。腹板指向基体弯曲的方向。通过该设计变型可实现基体的附加刚度。

优选这种底盘拉杆的基体由挤出型材制成。因此，可在一个挤出步骤中制造用于多个基体的型材，从而显著降低制造成本。

用于底盘拉杆的基体的挤出型材横向于挤出方向具有至少三个彼此邻接的区段。第一区段具有两个平行且彼此间隔开地设置的凸缘，所述凸缘以其自由端部背离挤出型材。第二区段由至少一个空腔形成。多个空腔也可通过沿挤出方向形成的腹板彼此分开地形成。第三区段构造为实心材料。实心材料在此表示这样的区域，该区域在其整个体积中由挤出材料制成并且没有任何空隙。因此，在挤出型材的整个长度上横向于挤出方向存在两个材料突出部，这两个材料突出部背离所述至少一个空腔。材料突出部彼此平行并且优选相应于挤出型材的高度彼此间隔开地设置。

尤其是法兰由凸缘形成。有利的是，法兰可通过切割技术或通过其它方式的机械加工由挤出型材的凸缘形成。

有利的是，空心型材由至少一个空腔形成。各个空腔通过沿挤出方向的腹板形成。因此，挤出型材的第二区段构成机动车拉杆基体的构造为空心型材的中间区段。由于该中间区段构造为空心型材，因此它具有高刚度并且具有低重量。刚度可通过改变空腔的数量来调整。

此外，优选第一和第二轴承容纳部由实心材料形成。因此，挤出型材的第三区段构成基体的第一和第二端部区段(该第一和第二端部区段具有位于其中的轴承容纳部)。通过使用实心材料，端部区段具有用于高稳定性，以形成轴承容纳部。

在一种优选的实施变型中，挤出型材的第三区段除了基体的第一和第二端部区段之外还构成将基体的端部区段彼此连接的翼缘。通过该翼缘附加地支撑基体的中间区段，并且附加地增加了稳定性。

用于制造机动车拉杆、尤其是横拉杆的方法包括下述方法步骤：

-挤出连续的铝型材，该铝型材横向于挤出方向包括下述三个彼此邻接的区段：具有两个平行且彼此间隔开地设置的凸缘的第一区段，所述凸缘以其自由端部背离挤出型材；由至少一个空腔形成的第二区；构造为实心材料的第三区段；

-定长切断型材；

-弯曲型材，使得第一区段凹形弯曲并且第三区段凸形弯曲；

-机械加工型材，以形成拉杆的基体。

拉杆的这种制造方法是一种简单且低成本的制造车辆拉杆的方法，该拉杆具有稳定的基体并且具有用于不同轴承的相应轴承容纳部。

本发明的一种优选实施方式规定，通过修剪形成这样的基体，其包括具有第二轴承容纳部的第一端部区段和具有第三轴承容纳部的第二端部区段以及连接第一端部区段和第二端部区段的中间区段。通过各端部区段的连接，可实现端部区段与轴承容纳部之间的相互作用。

在用于制造机动车拉杆的一种优选方法中，第二和第三轴承容纳部由第三区段的实心材料形成。为此在两个端部区域中通过切削、冲压或铣削引入轴承容纳开口，所述轴承容纳开口具有与相配的轴承互补的内部轮廓。

特别优选第二和/或第三轴承容纳部可构造为缺口和/或销。在缺口中可置入橡胶金属轴承或球窝关节。

另一种替代制造方法在于，第二或第三轴承容纳部中的一个具有作为轴承销的销。对于这种变型，这样修剪两个端部区段中的一个，使得实心材料仅剩下一个连接条，其用于支承轴承。

优选这样对端部区段进行机械加工，使得去除挤出型材的第一和第二区段。第三区段被如此去除成只剩销的直径，使得与第二区段相邻的实心材料形成销。外侧的实心材料与第一区段和第二区段一样被去除。通过该加工，使得轴承可以被对称地容纳。

本方法的另一种优选实施方式规定，中间区段由第二区段的所述至少一个空腔形成。这样修剪挤出型材，使得中间区段由挤出型材的第二区段的所述至少一个空腔形成。此外，在修剪时这样斜切中间区段，使得端部区段仅由实心材料形成并且连接的中间区段由所述至少一个空腔形成。通过这种修剪，机动车拉杆的基体特别稳定并且重量轻。

此外，优选由第一区段的凸缘形成用于容纳第一轴承容纳部的法兰。挤出型材在凸侧上的第一区段的凸缘除了局部有限的区域外被去除直至挤出型材的相邻的第二区段。保留有凸缘的区域因此构成用于容纳第一轴承容纳部的法兰区域。法兰区域位于弯曲基体的鞍点区域中。

第一轴承容纳部优选不可拆卸地与基体连接。为此使用由挤出型材的第一区段的凸缘形成的法兰区域。为此将轴承容纳部的连接区段置入两个法兰之间并且固定到拉杆的基体上。这可形锁合地、例如借助螺钉、螺栓或铆钉、但也可材料锁合地、例如借助焊接、钎焊或粘接技术进行。

因此，由与基体不同的材料制成的轴承容纳部可与基体不可拆卸地连接。

在本方法中优选由第三区段的实心材料形成连接第一端部区段和第二端部区段的翼缘。这样修剪挤出型材，使得在中间区段的凹入边缘上保留形成一个翼缘，该翼缘附加地连接第一端部区段和第二端部区段。该翼缘属于基体并且因此与基体一体地且材料相同地构成。通过该翼缘附加地支撑和稳定中间区段。

在根据本发明的机动车拉杆的制造方法中尤其是使用6000和/或7000系列的铝合金。

附图说明

下面参考附图中所示的实施例详细阐述本发明。附图如下：

图1以第一透视图示出根据本发明的横拉杆的第一种实施方式；

图2以第二透视图示出根据本发明的横拉杆的第一种实施方式；

图3示出根据本发明的横拉杆的第二种实施方式；

图4示出用于制造根据本发明的横拉杆的挤出型材；

图5是与机动车拉杆的规定基体叠加的挤出型材的视图。

具体实施方式

在图1中示出由铝挤出型材(16)制成的拉杆(1)。拉杆具有基体(2)，在基体上不可拆卸地连接有第一轴承容纳部(3)。连接通过两个平行且彼此间隔开的法兰(4)实现，这两个法兰与基体(2)成一体地且材料相同地在基体的凸侧上连接。所述法兰具有至少一个用于固定轴承容纳部(3)的通孔(5)。该通孔被螺钉、螺栓或其它连接元件贯穿。轴承容纳部(3)可由与基体不同的材料制成。

拉杆包括具有第二轴承容纳部(7)的第一端部区段(6)和具有第三轴承容纳部(9)的第二端部区段(8)。所述端部区段(6、8)由实心材料形成。实心材料在此表示这样的区域，该区域在其整个体积中由挤出材料制成并且没有任何空隙。通过切割、铣削、冲压或钻孔在拉杆(1)中设置轴承容纳部(7、9)。通过最终的机械加工使端部区段(6、8)适合于车辆中的相应安装空间。端部区段(6、8)通过中间区段(10)一体地并且材料相同地彼此连接。中间区段(10)由空心型材(12)形成并且在凹侧上具有也由实心材料制成的翼缘(11)。

在图2中以后视图示出图1的这种拉杆(1)。在此可以清楚地看到，中间区段(10)具有空心型材(12)并且具有弯曲的形状。在中间区段的凹侧上设有由实心材料制成的翼缘(11)，该翼缘与中间区段材料相同地并且一体地连接。在凸侧上在鞍点区域中设置有两个平行且彼此间隔开的法兰(4)并且在所述法兰之间不可拆卸地连接有第一轴承容纳部(3)。法兰中的至少一个通孔(5)用于固定第一轴承容纳部。通过所述通孔，第一轴承容纳部(3)可借助螺钉、螺栓和/或铆钉与基体(2)连接。第一轴承容纳部具有圆柱形的空心形状(3.1)，在其中置入轴承。圆柱形空心体(3.1)设有材料相同的并且一体的连接区域(3.2)。该区域嵌入法兰(4)之间并且在那里与基体不可拆卸地连接。

此外，中间区段(10)在端部区段(6、8)的方向上斜切，从而空心型材(12)仅在中间区段上延伸并且在端部区段(6、8)中仅存在实心材料。

拉杆(1)在中间区段(10)区域中具有缺口(13)以减轻重量。这种缺口(13)也可(在此未详细示出)在翼缘(11)中设置在端部区段(20)区域中。这些缺口(13)通过冲压、铣削或钻孔形成。同样，为了额外的加固，尤其是可在中间区段(10)中设置加强筋(14)。

图3示出拉杆(1)的另一种实施方式。它具有与图1和2中所示的拉杆(1)相同的特征。不同之处在于在此第二端部区段(8)中的第三轴承容纳部(9)构造为销(15)。该销(15)由实心材料制成且用作轴承销。

图4示出根据本发明的挤出型材(16)，由该挤出型材制造拉杆(1)。该挤出型材横向于挤出方向具有三个彼此邻接的区段。第一区段(17)具有两个平行且彼此间隔开地设置的凸缘(4.1、4.2)，所述凸缘以其自由端部背离挤出型材并且在拉杆(1)中构成用于连接第一轴承容纳部(3)的法兰(4)。凸缘(4.1、4.2)由材料突出部形成，它们在挤出型材(16)的整个长度上彼此平行并且优选相应于挤出型材的高度彼此间隔开地设置。各个凸缘的直径为3至18mm、优选为5至17mm，特别优选为6至15mm。

第二区段(18)由至少一个空腔形成并且因此构成基体(2)的空心型材(12)。在此所述至少一个空腔的壁的直径为2.5至9mm、优选为3至8mm、特别优选为4至7mm。

因此，第一区段的凸缘的壁厚大于第二中间区段的所述至少一个空腔的壁的壁厚。

第三区段(19)构造为实心材料。该第三区段(19)在成品拉杆(1)中构成两个端部区段(6、8)和连接的翼缘(11)。术语“实心材料”在此表示在第三区段(19)的整个体积上没有围成空腔并且第三区段(19)仅由一种材料制成。第三区段的壁厚具有8至20mm、优选9至19mm、特别优选10至18mm的直径。

因此，第三区段的壁厚大于第一区段的壁和/或特别是大于第二区段的壁的壁厚。

型材(16)被连续地挤出并且根据需要切成一定长度。尤其是使用6000和7000系列的铝合金用于挤出。

图5示出挤出型材(16)，其已经弯曲，使得第一区段(17)凸形弯曲并且第三区段(19)凹形弯曲。根据本发明的拉杆(1)的基体(2)叠加在挤出型材(16)上。在该图示中可以看出，基体(2)是如何从挤出型材(16)产生的。为此，挤出型材(16)根据基体(2)的规定形状被机械加工，即尤其是冲压、铣削或修剪。除了基本形状(2)之外，在此已经示出空心型材(12)中的缺口(13)。也已经示出端部区段(6，8)区域中的可能的缺口(20)。在此显示出相对于现有技术的优点，该优点在于仅需几个步骤就可制造基体。因此，与现有技术相比制造简单且易于复制。

在制造基体(2)并且连接第一轴承容纳部(3)之后，对拉杆(1)进行再加工并且在此将轴承材料锁合和/或形锁合和/或力锁合地置入拉杆的轴承容纳部(3、7、9)中。

附图标记列表

1 拉杆

2 基体

3 第一轴承容纳部

3.1 圆柱形空心体

3.2 连接区段

4 法兰

4.1 第一凸缘

4.2 第二凸缘

5 通孔

6 第一端部区段

7 第二轴承容纳部

8 第二端部区段

9 第三轴承容纳部

10 中间区段

11 翼缘

12 空心型材

13 缺口

14 加强筋

15 用于轴承销的销

16 挤出型材

17 第一区段：凸缘

18 第二区段：空腔

19 第三区段：实心材料

20 缺口

Claims (23)

1.一种机动车拉杆(1)、尤其是横拉杆，包括一体地、材料相同地构成的基体(2)和包括与基体连接的第一轴承容纳部(3)，所述基体包括具有第二轴承容纳部(7)的第一端部区段(6)和具有第三轴承容纳部(9)的第二端部区段(8)以及连接第一端部区段和第二端部区段的中间区段(10)，第二和第三轴承容纳部(7、9)由基体(2)一体地、材料相同地形成，并且中间区段(10)构造为空心型材(12)。

2.根据权利要求1所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述基体(2)具有两个从空心型材(12)平行且彼此间隔开地突出的、用于容纳第一轴承容纳部(3)的法兰(4)。

3.根据权利要求1或2所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述第一轴承容纳部(3)由与基体(2)不同的材料制成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述基体(2)具有弯曲的形状。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述法兰(4)设置在基体(2)的凸侧上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，在基体的凹侧上设置有连接第二和第三轴承容纳部(7、9)的翼缘(11)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述第二和第三轴承容纳部(7、9)中的至少一个设置为用于球窝关节的容纳部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述第二和第三轴承容纳部(7、9)中的至少一个设置为用于橡胶轴承的容纳部。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述第二和第三轴承容纳部(7、9)中的至少一个构造为销(15)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述基体由挤出型材(16)制成。

11.根据权利要求10所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述挤出型材(16)包括至少三个横向于挤出方向彼此邻接的区段(17、18、19)。

12.根据权利要求11所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述挤出型材(16)包括下述横向于挤出方向彼此邻接的区段：

具有两个平行且彼此间隔开地设置的凸缘(4.1、4.2)的第一区段(17)，所述凸缘以其自由端部背离挤出型材、

由至少一个空腔形成的第二区段(18)、

构造为实心材料的第三区段(19)。

13.根据权利要求12所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述法兰(4)由所述凸缘(4.1、4.2)形成。

14.根据权利要求12或13所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述空心型材(12)由所述至少一个空腔(18)形成。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的机动车拉杆(1)，其特征在于，所述第一和第二轴承容纳部(7、9)由实心材料(19)形成。

16.一种用于制造机动车拉杆(1)、尤其是横拉杆的方法，其特征在于，该方法包括下述方法步骤：

挤出连续的铝型材(16)，该铝型材横向于挤出方向包括下述三个彼此邻接的区段(17、18、19)：具有两个平行且彼此间隔开地设置的凸缘(4.1、4.2)的第一区段(17)，所述凸缘以其自由端部背离挤出型材(16)；由至少一个空腔形成的第二区段(18)；构造为实心材料的第三区段(19)；

定长切断型材(16)；

弯曲型材(16)，使得第一区段(17)是凹形弯曲的并且第三区段(19)是凸形弯曲的；

机械加工型材(16)，以形成拉杆(1)的基体(2)。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，通过修剪形成这样的基体(2)，该基体包括具有第二轴承容纳部(7)的第一端部区段(6)和具有第三轴承容纳部(9)的第二端部区段(8)以及连接第一端部区段和第二端部区段的中间区段(10)。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二和第三轴承容纳部(7、9)由第三区段(19)的实心材料形成。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第二和/或第三轴承容纳部(7、9)构造为缺口和/或销(15)。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述中间区段由第二区段的所述至少一个空腔形成。

21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法，其特征在于，由第一区段的凸缘形成用于容纳第一轴承容纳部的法兰。

22.根据权利要求16至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一轴承容纳部与基体不可拆卸地连接。

23.根据权利要求16至22中任一项所述的方法，其特征在于，由第三区段的实心材料形成连接第一端部区段和第二端部区段的翼缘。

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