CN112533780A - 用于机动车辆的底盘的多点连杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的底盘的多点连杆(20)。该多点连杆(20)具有由纤维增强塑料制成的至少一个空心型材区段(21)和由金属材料制成的至少一个载荷引入元件(22)，其中在横截面中观看时，空心型材区段(21)具有至少一个空腔，该至少一个空腔被设计为在周向上闭合的腔室(23)。空心型材区段(21)和载荷引入元件(22)在共用的连接区段(24)中借助不可松脱的、粘合的插接连接(25)相互连接。该多点连杆(20)的特征在于，在腔室(23)中布置有与空心型材区段(21)牢固地连接的至少一个加强元件(26)，以便提高多点连杆(20)的刚度。

Description

用于机动车辆的底盘的多点连杆

本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的用于机动车辆的底盘的多点连杆，该多点连杆具有由纤维增强塑料制成的至少一个空心型材区段和由金属材料制成的至少一个载荷引入元件。

从现有技术已知用于机动车辆的底盘的多点连杆，这些多点连杆具有由纤维增强塑料制成的空心型材区段和由金属材料制成的至少一个载荷引入元件。在DE 10 2010 053843 A1中公开了一种被设计为支柱的两点连杆。该两点连杆具有空心型材区段，该空心型材区段藉由不可松脱的、粘合的插接连接来连接到被称为中间件的载荷引入元件。空心型材区段由纤维增强塑料形成并且以挤拉成型方法制造。载荷引入元件由金属材料形成。在纵向延伸尺寸上具有恒定横截面的这种型材针对最大应力进行结构性设计，然而该最大应力在行驶运行中并非在整个纵向延伸部分上产生，而是仅局部地产生。因此，型材通常具有如下缺点，即这些型材一般在其纵向延伸的大部分中是尺寸过大的，并且因此具有的质量大于针对作为结构性设计基础的载荷所需的质量。

本发明的目的在于，提供一种用于机动车辆的构件，该构件被设计为至少部分地由纤维增强塑料制成的轻质构件，并且同时利用该构件能够传递相对较高的载荷。

根据本发明，这个目的通过具有独立权利要求1的特征的构件来实现。

优选的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。本发明的其他特征和细节自说明书和附图得出。

因此，本发明提出一种用于机动车辆的底盘的多点连杆，该多点连杆具有由纤维增强塑料制成的至少一个空心型材区段和由金属材料制成的至少一个载荷引入元件。在横截面中观看时，所述空心型材区段具有至少一个空腔，所述至少一个空腔被设计为在周向上闭合的腔室。在共用的连接区段中，空心型材区段和载荷引入元件藉由不可松脱的、粘合的插接连接相互连接。根据本发明，在所述腔室中布置有与所述空心型材区段牢固地连接的至少一个加强元件，以便提高所述多点连杆的刚度。

借助加强元件可以在可能在行驶运行中出现增大的应力的位置处针对载荷对空心型材区段进行加强。因此，不需要针对仅在空心型材区段的一个或多个位置处出现的最大应力而在空心型材区段的整个纵向延伸尺寸上对该空心型材区段的横截面进行设计。通过这种方式可以避免空心型材区段的尺寸过大，并且同时可以使用于多点连杆的材料使用最小化。就本发明而言，刚度可以被理解为多点连杆对由于压力或弯曲力矩或扭转力矩而引起的弹性变形或塑性变形或断裂的抵抗力。在此，尤其通过提高空心型材区段的刚度来实现提高多点连杆的刚度。通过至少一个加强元件，在加强元件与空心型材区段牢固地相连接的区域中提高空心型材区段的面积惯性矩或阻力矩。通过这种方式，可以取决于在其纵向延伸部分的走向内相应地存在于不同位置处的应力类型和应力水平来加强空心型材区段。

空心型材区段可以在其纵向延伸尺寸上被设计成直的或弯曲的。如果空心型材区段被设计为直的空心型材区段，则这个空心型材区段优选在其整个纵向延伸尺寸上具有恒定的、柱状延伸的横截面几何形状。如果空心型材区段被设计成弯曲的，则这个空心型材区段优选具有恒定的曲率半径。尤其，空心型材区段被设计为开放式的型材区段。开放式的型材区段在本发明的意义上应被理解为这样的型材区段，即该型材区段在横截面中观看时具有指向型材外部的肋、凸缘等。替代性地，型材区段还可以被设计为没有指向型材外部的肋、凸缘等的闭合式的型材区段，并且例如具有矩形管状横截面或正方形管状横截面。空心型材区段和至少一个加强元件能够由相同的材料或由不同的材料制成。

空心型材区段尤其是直的连续型材的区段。空心型材区段的壁厚度的尺寸相比于其横截面被设定得明显更小。优选地，如果空心型材区段具有可以由至少大体上紧贴外表面的方形来说明的横截面几何形状，则空心型材区段的壁厚度是空心型材区段的外部尺寸的10％至20％，特别优选地10％至15％。空心型材区段优选被设计为挤拉成型的、由连续纤维增强的塑料制成的空心型材区段。通过这种方式可以形成特别轻的多点连杆。挤拉成型的空心型材区段在此应被理解为以挤拉成型方法制造的空心型材区段。挤拉成型方法是用于在连续过程中以成本有效的方式制造纤维增强的塑料型材的方法。尤其，空心型材区段具有增强纤维，这些增强纤维分布在整个型材横截面上，并且这些增强纤维在型材区段的纵向方向上延伸，由此在这个方向上实现了高刚度和高强度。有利地，为了设计空心型材区段以防止屈曲和/或鼓胀，将相对较高含量的伸展性纤维布置在型材横截面的边缘区域中并且同时同样将其布置成在空心型材区段的纵向方向上延伸。尤其，所有纤维都是在型材区段的纵向方向上定向的。

在一个优选的实施方式中，挤拉成型的空心型材区段具有约65％的纤维体积含量。一般地，纤维体积含量可以介于50％与75％之间。在空心型材区段中可以使用碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或天然纤维，这些纤维分别被嵌入到塑料基质中。基质体系有利地由乙烯基酯树脂形成，原因在于乙烯基酯树脂在非常好的化学和力学属性下可以很好地以挤拉方法进行加工。此外，乙烯基酯树脂与粘合剂组合具有良好的粘附性。替代性地，可以使用环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂或聚氨酯树脂作为基质材料。连续纤维增强的塑料尤其是纤维塑料复合材料(FKV)，该纤维塑料复合材料由具有嵌入其中的增强纤维的塑料基质形成，其中增强纤维被设计为连续纤维。在此，纤维塑料复合材料例如可以被设计为玻璃纤维增强的塑料复合材料(GFK)或碳纤维增强的塑料复合材料(CFK)或者被设计为芳纶纤维增强的塑料复合材料(AFK)。尤其，空心型材区段和至少一个加强元件由不同的材料形成，其中载荷引入元件尤其是由铝合金形成的。

至少一个载荷引入元件在作用技术意义上(尤其刚性地)与空心型材区段相连接，并且能够将诸如力和/或力矩的运行载荷引入到该空心型材区段中。尤其，载荷引入元件具有接头容纳部。尤其，载荷引入元件具有与空心型材区段的纵向方向垂直定向的开口。开口可以被设计成盆状；例如用于接纳球窝接头的球面轴颈的接头球体。替代性地，开口例如还可以被设计为穿通开口；例如具有用于接纳分子接头(Molekulargelenk)(其也被称为爪式接头)的圆柱形的穿通开口。尤其，开口在安装状态下具有未经加工的内周面。

加强元件可以沿空心型材区段的纵向方向在空心型材区段的整个长度上延伸或者在整个长度的一部分上延伸。加强元件优选在其纵向延伸尺寸上被设计有恒定的横截面。在此，加强元件可以被设计为挤压型材、尤其铝制挤压型材。替代性地，加强元件还可以由具有增强纤维的纤维复合塑料制成，这些增强纤维可以呈编织物、织物片或针织物的形式并且/或者作为连续纤维存在。根据另一个替代方案，加强元件在其纵向方向上也可以被实施成有轮廓的，例如拱起的。除了轻金属(尤其铝)，加强元件也可以由钢形成。同样可以设想由塑料泡沫或由纤维增强的型材制成的加强元件的构型。为了在有利的质量平衡的同时实现对加强元件的提高的支撑作用，加强元件可以被设计成在周向上闭合并且同时用高强度的塑料泡沫来进行填充。

多点连杆可以是直的两点连杆，即杆形的、在空间方向上伸展的并且优先适合用于传递力的连杆。这种两点连杆在行驶运行时主要受到藉由两个载荷引入元件引入到空心型材区段中的拉力和/或压力的影响。可以被设计为用于引导商用车辆的刚性轴的车桥支柱的两点连杆尤其具有带有直线延伸的中心线的空心型材区段。尤其，这个中心线与穿过这两个载荷引入元件的中心点的直线重合。在这种布置中，直的两点连杆由于两点连杆内的压力(其作用线与中心线重合)而受到的载荷导致纯压力应力或纯屈曲应力，这些纯压力应力或纯屈曲应力不与弯曲应力叠加。如果两点连杆被设计为车桥支柱，则这个车桥支柱可能除了尤其由加速过程和制动过程而引起的拉伸应力、压力应力和屈曲应力之外也受到由车辆车身的侧倾运动而导致的弯曲应力和扭转应力的影响。替代性地，多点连杆也可以是具有弯曲的型材区段的、不直的两点连杆，其中该型材区段优选具有恒定的曲率半径。

替代性地，多点连杆也可以被设计为三点连杆。这种三点连杆可以被布置在商用车辆的车架的上连杆平面中并且在那里用于引导刚性轴。此外，也可以设想的是，这种三点连杆用作引导车轮的横向连杆。三点连杆优选具有两个相同的直的空心型材区段，这些空心型材区段会聚在共用的支承区域中，该支承区域例如可以是刚性轴的中央接头的一部分。在这种布置中，这两个型材区段在行驶运行时除了拉伸应力和压力应力之外也受到弯曲应力。多点连杆还可以被设计为四点连杆，该四点连杆例如具有两个平行延伸的直的空心型材区段，这些空心型材区段分别具有布置在这两个空心型材区段的相反的端部的两个载荷引入元件。这种四点连杆的空心型材区段在行驶运行时受到拉伸应力、压力应力并且也受到由车辆结构的侧倾运动而引起的弯曲应力和扭转应力。

多点连杆尤其是安装的多点连杆，即由多个单独制造的单个部件(尤其空心型材区段、载荷引入元件和加强元件)组装而成的多点连杆。这种结构方式具有如下优点：例如空心型材区段可以被制造成长度可变，由此可以根据模块化原则实现多点连杆的各种变体。通过牢固地与空心型材区段相连接的加强元件的针对应力的几何构型，加强元件可以在这种模块化原则下相应地适配于制造成长度可变的型材区段。

尤其在空心型材区段借助加强元件进行加强的区域中，腔室的内周面与该加强元件的外周面处于操作性连接。尤其，腔室在横截面中观看时被设计成非圆形的。尤其，腔室具有多边形的、优选四边形的横截面。尤其，腔室具有矩形的横截面或(作为矩形的横截面的特殊形式的)正方形的横截面。尤其，如果空心型材区段的两个端部中的每个端部分别借助不可松脱的、粘合的插接连接与相应的载荷引入元件相连接，则腔室是气密地封闭的。

加强元件优选被设计为在周向上闭合的管状型材。这种在周向上闭合的管状型材在质量相对较小的同时具有相对较高的结构刚度。因此，可以通过在周向上闭合的管状型材(该管状型材被布置在腔室中并且同时与空心型材区段牢固地连接)实现显著地提高空心型材区段的面积惯性矩或阻力矩。管状型材尤其具有非圆形的横截面。尤其，管状型材具有多边形的、优选四边形的横截面。尤其，管状型材被设计为矩形管状型材，其中这个实施方式包含作为矩形管状型材的特殊形式的正方形管状型材。管状型材可以被设计为挤压型材或冷拔的管状型材或挤拉成型的管状型材。替代性地，管状型材还可以被设计为纵向缝焊接的管状型材。

便利地，加强元件被设计为在周向上闭合的多腔室型材。由于使多腔室型材的多个腔室彼此分隔的壁，因此被设计为在周向上闭合的多腔室型材的加强元件具有特别高的结构刚度。由此，多腔室型材还能够极大地有助于提高空心型材区段的面积惯性矩或阻力矩。多腔室型材优选被设计成在周向上是非圆形的，尤其矩形或正方形的。在此，多腔室型材的多个腔室例如能够集成到矩形管状型材中。多腔室型材的多个腔室能够被设计成在几何方面相同或在几何方面不同，或者被设计成在几何方面局部相同且在几何方面局部不相同。

有利地，在横截面中观看时，所述加强元件至少基本上完全填充所述空心型材区段的腔室。由此意味着，加强元件(至少基本上)全面贴靠腔室的内壁，由此提供加强元件与空心型材区段之间的形状配合。利用“加强元件至少基本上完全填充空心型材区段的腔室”的表述不必强制性地预先规定加强元件必须被设计成实心的。由于加强元件至少基本上完全填充腔室，因此仅通过加强元件的几何形状就已经提供该加强元件的加强作用。在此，加强元件优选地被设计为在周向上闭合的管状型材或者被设计为多腔室型材。尤其，空心型材区段的腔室的朝向加强元件的内周面与加强元件的外周面一样大。

加强元件至少基本上完全填充腔室，由此可以显著地提高空心型材区段的扭转刚度并且还有弯曲刚度。在加强元件沿空心型材区段的纵向方向延伸足够的情况下，通过这种方式例如可以避免由于横向于空心型材区段的纵向方向输入的失误力而损坏由纤维增强塑料制成的空心型材区段。这种失误力例如可能在多点连杆被设计为车桥支柱时，该车桥支柱的空心型材区段横向于其纵向方向被施加有失误力(例如由于错误地安置千斤顶)而产生影响。在这种情况下，加强元件促使局部地将载荷转移到纤维增强的空心型材区段中。同时，尤其在加强元件至少基本上完全填充腔室时避免损坏、尤其压坏空心型材区段。

加强元件优选与腔室的内周面材料配合地连接、尤其粘合。通过这种材料配合的连接，可以在腔室的内周面与加强元件的外周面之间特别有效地实施上述已经讨论的操作性连接。可以通过材料配合的连接有利地传递沿空心型材区段的纵向方向作用的(例如由空心型材区段的弯曲应力引起的)腔室的内周面与加强元件的外周面之间的剪切力。如果加强元件在横截面中观看时至少基本上完全填充空心型材区段的腔室，则通过加强元件与腔室的内周面的材料配合的连接还阻止空心型材区段局部地鼓胀。如果材料配合的连接被设计为粘合连接，则例如将环氧树脂粘合剂考虑作为粘合剂。通过使用粘合剂，简化了将加强元件引入到空心型材区段的腔室中，这是因为粘合剂在这个过程中如同润滑剂一样起作用。

便利地，在横截面中观看时，所述空心型材区段的腔室具有从内周面向内突出的、狭长的加厚部。尤其，狭长的加厚部在空心型材区段的纵向方向上条形地延伸过该空心型材区段的总长度。在强化元件与腔室的内周面粘合的情况下，加厚部一方面用于达到粘合剂最小层厚度，并且另一方面用于实现粘合剂的均匀的层厚度。这在此具有重要意义，原因在于如果没有加厚部，则在将加强元件引入到空心型材区段的腔室中时存在粘合剂部分被刮擦或被推开的风险。尤其，加厚部具有朝向加强元件的间隔面，这些间隔面接触加强元件或略微与这个加强元件间隔开。准确地说，即加强元件的位于加厚部之外的外周面被保持在相对于腔室的内周面的最小间距处。

尽管存在这个最小间距，然而在横截面中观看时，加强元件可以基本上完全填充空心型材区段的腔室。尤其，加厚部在将加强元件引入到空心型材区段的腔室中时形成引导面。尤其，加厚部从腔室的内周面向内突出了不到0.5毫米。尤其，加厚部或加厚部的间隔面在空心型材区段的横截面中观看时平行于加强元件的外周面延伸了不到5毫米并且因此保持得相对狭长。如果加厚部过于狭长，则在将加强元件引入到腔室中时存在这些加厚部被挤开的风险。如果加厚部过宽，则这可能对上述接合部件之间的粘合连接的耐久性产生不利影响，这是因为在加厚部的区域中无法达到粘合剂的最佳层厚度。

根据一个替代方案，所述加强元件力配合、尤其通过过盈配合被固定在所述腔室中。这种力配合的连接可以通过以下方式实现，即加强元件在引入到空心型材区段的腔室中之前对其进行强烈的冷却。在温度平衡之后，于是在上述两个接合部件之间存在过盈配合。替代性地还可以实现的是，在周向上将加强元件的尺寸实施得过大并且在力作用下将该加强元件推动到空心型材区段的腔室中。

有利地，空心型材区段被设计为多腔室空心型材区段。这意味着，在横截面中观看时，空心型材区段具有被设计为在周向上闭合的腔室的至少两个空腔。通过多腔室空心型材区段可以根据多个腔室相对于彼此的几何结构和布置方式来提高空心型材区段的面积惯性矩。这尤其在弯曲载荷和/或扭转载荷下起作用，但是在压力载荷的情况下也可以传递较高的力和/或力矩。尤其，多腔室空心型材区段在横截面中具有至少一个横向板，多腔室空心型材区段的多个腔室被该横向板彼此隔开。多腔室空心型材区段的多个腔室中的单个腔室或所有的腔室可以设有加强元件。通过这种方式可以实现有针对性地设定多点连杆的刚度。

优选地，为了进一步提高弯曲刚度和/或扭转刚度和/或屈曲刚度，在横截面中观看时，所述空心型材区段具有至少一个向外伸出的肋。向外伸出的肋尤其垂直于空心型材区段的纵向方向延伸。尤其，至少一个肋构成空心型材区段的矩形的或正方形的部分横截面。至少一个向外伸出的肋实现了空心型材区段的面积惯性矩和扭转惯性矩的提高。尤其，肋在空心型材区段的整个长度上以恒定的横截面延伸。尤其，当在横截面中观看时，空心型材区段具有至少四个向外伸出的肋。尤其，该至少四个肋中的各两个肋相对于空心型材区段的横截面成对地相对地布置。

有利地，所述载荷引入元件的端部区段具有插接齿部，所述插接齿部具有至少大体上在所述空心型材区段的纵向方向上延伸的齿。尤其，在插接连接的情况下，载荷引入元件的插接齿形的端部区段和空心型材区段的端部区段相互地并且至少大体上形状配合地接合到彼此中。在插接齿部的区域中，载荷引入元件并非被设计成实心的，而是减去了齿之间的空隙的体积。尤其，在连接区段中除了插接齿部的齿之外仅有所指配的型材区段的端部区段和粘合剂。尤其，插接齿部的齿在共用的连接区段中部分地与空心型材区段的端部区段的外周面粘合并且部分地与内周面粘合。通过这种连接方式可以实现相对较大的粘合面，这有利于插接齿部与空心型材区段的端部区段之间的连接的载荷能力。

尤其，载荷引入元件的刚度沿空心型材区段的纵向方向减小。在空心型材区段的拉伸载荷下，拉力试图沿空心型材区段的纵向方向将该空心型材区段的端部区段从插接齿部中拉出来。载荷引入元件的刚度在插接齿部的区域中减小的原因在于：与载荷引入元件在插接齿部的区域中被实施为实心的情况相比，插接齿部的齿在拉伸应力下更容易经受沿空心型材区段的纵向方向的弹性伸长。尤其，插接齿部被穿通槽网格状地穿过，这些穿通槽垂直于空心型材区段的纵向方向延伸并且同时至少部分地相交。尤其，插接齿部的齿具有长度，该长度大体上至少是这些齿的最大宽度的两倍，由此在拉伸载荷和压力载荷下赋予了插接齿部在空心型材区段的纵向方向上的相对较高的弹性伸长能力。通过相对较薄地成型的齿，可以实现尤其在空心型材区段以其两个支承区域受到拉伸载荷的情况下在粘合剂层中产生的应力减小。

尤其，这些齿与载荷引入元件一件式地形成。尤其，插接齿部的齿在其沿载荷引入元件的端部区段的纵向方向的纵向延伸尺寸上具有矩形的或正方形的全横截面。尤其，穿通槽至少部分地具有在空心型材区段的纵向方向上的直的走向。尤其，插接齿部的齿至少以在空心型材区段的纵向方向上延伸的四个纵向侧面中的两个纵向侧面邻接穿通槽。尤其，这些齿可以以在空心型材区段的纵向方向上延伸的两个、三个或四个纵向侧面邻接穿通槽。利用“载荷引入元件的端部区段被穿通槽网格状地穿过，这些穿通槽垂直于空心型材区段的纵向方向延伸并且这些穿通槽同时至少部分地相交”的表述应表达的是：并非每个穿通槽都必须与其余穿通槽中的每个穿通槽相交。

有利地，垂直于空心型材区段的纵向方向延伸的穿通槽在第一方向上具有恒定的宽度，并且在第二、垂直于第一方向延伸的第二方向上具有可变的宽度。尤其，在此，垂直于空心型材区段的纵向方向在同一方向上延伸的所有穿通槽都被设计成相同类型的；即具有恒定的宽度或可变的宽度。尤其，具有恒定的宽度的穿通槽具有经加工的、优选被切削的、尤其被铣削的表面。尤其，具有可变的宽度的穿通槽具有未经加工的、尤其被挤压成型的表面，由此不产生任何加工成本。尤其，具有可变的宽度的穿通槽在齿根的区域中并且/或者在齿的朝向空心型材区段的自由端部的区域中具有增大的宽度。

尤其，这些齿的朝向空心型材区段的自由端部具有垂直于空心型材区段的纵向方向的最小的横截面面积。在此意味着，插接齿部的齿相对于其在空心型材区段的纵向方向上的走向在其自由端部处具有最小的横截面面积。由此，这些齿在其自由端部处具有在空心型材区段的纵向方向上额外减小的刚度。尤其，这些齿的朝向空心型材区段的自由端部垂直于空心型材区段的纵向方向至少在一个延伸方向上彼此所具有的间距比在空心型材区段的纵向方向上的至少另一个区域中的情况大。这尤其是由于宽度可变的穿通槽在齿的自由端部的区域中具有增大的宽度。尤其，粘合剂(插接齿部藉由粘合剂与空心型材区段的端部区段相连接)在齿的自由端部的区域中至少部分地具有增大的层厚度。由于粘合剂层厚度增大，因此粘合剂层中的局部应力能够减小并且更均匀地分布到整个连接区段上。

尤其，为了在空心型材区段的纵向方向上进一步减小插接齿部的刚度，该插接齿部的齿被设计成在齿过渡至载荷引入元件的实心材料的齿根处至少部分地变窄。尤其，这些齿根被设计成在其邻接宽度可变的穿通槽的纵向侧面变窄。由于空心型材区段在其纵向延伸尺寸上具有恒定的横截面，因此在齿根的区域中获得至少部分地加厚的粘合剂层。尤其，在齿根的区域中扩宽的齿空隙被填充以粘合剂，这些齿空隙由变窄地形成的齿根产生。由于粘合剂层厚度增大，因此粘合剂层中的局部应力减小并且更均匀地分布到整个连接区段上。

尤其，插接齿部的至少一个齿被设计成在其纵向延伸尺寸上朝向型材区段连续地变窄。这应作如下理解：至少一个齿在其齿根处具有最大的横截面面积，该最大的横截面面积朝向齿的自由端部连续地减小，以便最终在该齿的自由端部处具有最小值。因此，垂直于型材区段的纵向方向的至少一个齿同时具有在共用的连接区段的纵向方向上朝向该齿的自由端部连续减小的刚度。至少一个齿连续地变窄同样有助于使得刚度比在空心型材区段的纵向方向上连续地过渡。尤其，朝向空心型材区段连续变窄的至少一个齿是角齿，该角齿具有在空心型材区段的纵向方向上延伸的、邻接穿通槽的两个纵向侧面。

尤其，载荷引入元件被设计为型材件、尤其挤压型材件，该型材件具有未经加工的外周面和/或内周面，该外周面和/或内周面在型材纵向方向上延伸。这具有如下优点，即可以使用相对便宜的棒料(尤其挤压成型的由铝合金制成的棒料)作为用于载荷引入元件的初始材料。型材件的型材纵向方向尤其垂直于空心型材区段的纵向方向延伸。替代于挤压成型的型材件，例如还可以是经冷拔或辊压的型材件。就此而言，型材件的外周面可以是在预先对可能存在的空腔进行密封的情况下将型材件完全浸没于水浴中时被润湿的所有面。在存在沿型材件的纵向方向延伸的空腔的情况下，内周面是其余的面。就本发明而言，型材件应被理解为连续型材件。尤其，型材件在其纵向延伸尺寸上具有恒定的横截面几何形状。

空心型材区段可以在其纵向方向上被插入到插接齿部中直至受到止挡为止，或者与这个最大程度的位置间隔开。插接齿部在拉伸应力和/或压力应力下是特别有利的；但是在扭转应力和/或弯曲应力下也是有利的。尤其，连接区段的长度大体上对应于空心型材区段的横截面的外部尺寸。由此使得连接区段具有相对较大的长度。这尤其在空心型材区段以其载荷引入元件在较高的温度(这时粘合剂在温度影响下略微软化并且由此变得更有弹性)下受到载荷时起作用。在这种情况下，如果空心型材区段和载荷引入元件经受拉伸应力，则粘合连接在齿根的区域中也受到应力。

因此，连接区段的相对较大的长度在相对较高的周围温度下呈现一定程度的载荷能力余量。这种情况的原因在于，粘合剂在较高的温度下具有较小的强度和刚度，由此使拉伸应力朝向齿根的方向移位。连接区段的明显更大的长度不再显著地提高支承区域和空心型材区段的连接的承载能力。连接区段的明显更小的长度导致承载能力降低。利用插接齿部和空心型材区段的端部区段以“至少大体上”形状配合的方式接合到彼此中的表述应表达的是：这两个端部区域并非直接紧靠彼此(至少并非全面地紧靠彼此)，而是彼此间具有微小的间距，其中这个微小的间距是由尤其全面分布的粘合剂填充的。粘合的插接连接尤其具有环氧树脂粘合剂。替代性地，还可以使用其他粘合剂，例如甲基丙烯酸甲酯粘合剂。

如已经说明的，插接齿部与空心型材区段连接是特别有利的，原因在于：通过将插接齿部的齿与空心型材区段的端部区段的外周面粘合并且同时与腔室的内周面粘合，能够实现相对较大的粘合面。此外，插接齿部在制造多点连杆时也是有利的，原因在于通过穿通槽可以以简单的方式排出多余的粘合剂。在将空心型材区段的端部区段推入到插接齿部中时，将空气从穿通槽中挤出。这些挤出的空气可以经由穿通槽顺利逸出，由此避免了在空心型材区段和载荷引入元件的共用的连接区段中的空气滞留。

有利地，所述空心型材区段的两个端部中的每个端部分别借助不可松脱的、粘合的插接连接与相应的载荷引入元件相连接。同时，所述至少一个加强元件被布置在所述两个插接连接之间并且同时以距离所述两个插接连接一定间距的方式布置。尤其，加强元件在此关于在两个插接连接之间的中间对称地布置。这种布置是特别有利的，原因在于在空心型材区段的压力应力下在两个插接连接之间的中间屈曲的危险最大。

根据本发明的一个改进方案，所述空心型材区段的两个端部中的每个端部分别借助不可松脱的、粘合的插接连接与相应的载荷引入元件相连接。同时，所述至少一个加强元件在所述两个插接连接之间的整个长度上不中断地延伸，而在此不接合到所述插接连接中。在这个设计方案中，一方面在很大程度上对空心型材区段进行加强。另一方面，如果插接齿部由在空心型材区段的纵向方向上延伸的齿构成，则所讨论的刚度在该插接齿部的区域中保持减小。

根据一个替代性的设计方案，加强元件接合到插接连接中。如果插接齿部是由在空心型材区段的纵向方向上延伸的齿构成的，则加强元件在这个设计方案中尤其被设计为管状型材或多腔室型材。尤其，管状型材或多腔室型材在此部分或完全环绕地包围插接齿部的齿。尤其，插接齿部的齿在此借助粘合剂层材料配合地与加强元件相连接。

根据一个改进方案，所述加强元件在所述空心型材区段的整个长度上一件式地延伸。这个实施方式具有如下优点，即空心型材区段可以与加强元件一起制造。通过这种方式可以省去将加强元件引入到空心型材区段的腔室中的单独的工作程序。如果插接齿部是由在空心型材区段的纵向方向上延伸的齿构成的，则加强元件在这个设计方案中还优选被设计为管状型材或多腔室型材。尤其，管状型材或多腔室型材在此也部分或完全环绕地包围插接齿部的齿。尤其，插接齿部的齿在此借助粘合剂层材料配合地与加强元件相连接。

有利地，损伤识别系统的部件被集成到所述腔室和/或所述加强元件中。这尤其有利的是，加强元件被设计为在周向上闭合的管状型材。在这种情况下，部件被安置在本就可供使用的结构空间中并且同时尤其在空心型材区段的腔室以气密的方式闭合的情况下受到保护以免于周围环境影响。尤其，损伤识别系统用于识别多点连杆、尤其多点连杆的纤维增强的塑料部件的损伤。部件例如可以是监测模块和/或电能储存器。

在本发明的一个有利的改进方案中，为了进一步提高多点连杆的刚度，外部加强元件与空心型材区段的外周面材料配合地相连接。如果空心型材区段的外周面的一侧(尤其在安装状态下朝向行车道的一侧)在其整个纵向延伸尺寸上被外部加强元件覆盖，则除了加强作用之外还为空心型材区段提供了防石块撞击保护。外部加强元件可以与空心型材区段一样长或者比空心型材区段短。尤其，外部加强元件在周向上被布置在两个肋之间，这两个肋在横截面中观看空心型材区段时向外伸出。材料配合的连接优选被设计为粘合连接。外部加强元件优选由铝形成。替代性地，外部加强元件也可以由纤维增强的、尤其连续纤维增强的塑料形成。

图1以透视图示出了根据现有技术的底盘组件；

图2以透视的、部分分解的视图示出了根据本发明的第一实施方式的多点连杆；

图3根据图2中给出的剖面线A-A以剖视图示出了图2的多点连杆；

图4以剖视图示出了根据本发明的第二实施方式的多点连杆的空心型材区段；

图5以透视图示出了图2的多点连杆的载荷引入元件；

图6根据图2中给出的剖面线B-B以剖视图示出了图2的多点连杆；

图7以纵截面示出了根据本发明的第三实施方式的多点连杆；

图8以纵截面示出了根据本发明的第四实施方式的多点连杆；

图9以纵截面示出了根据本发明的第五实施方式的多点连杆；

图10以纵截面示出了根据本发明的第六实施方式的多点连杆；

图11以透视图示出了根据本发明的第七实施方式的多点连杆；并且

图12以透视图示出了根据本发明的第八实施方式的多点连杆。

图1示出了底盘1的一部分、机动车辆(在此为商用车辆2)的组成部分，其中底盘1具有布置在下连杆平面中的两个车桥支柱3。这两个车桥支柱3分别以一个端部借助分子接头连接到被设计为刚性轴5的车桥。车桥支柱3以另一个端部(同样借助分子接头)分别间接地连接到车辆框架6。刚性轴5在这两个车桥支柱3旁被引导穿过四点连杆7，该四点连杆被布置在上连杆平面中并且被设计成大体上x形的。四点连杆7将三点连杆和单独的侧倾稳定器的功能结合在一个构件中。四点连杆7在框架侧的支承区域4中借助两个分子接头连接到车辆框架6，并且在车桥侧的支承区域10中借助两个分子接头连接到刚性轴5。总计四个分子接头中的两个分子接头被车辆框架6的纵梁遮盖。如已经示出的，如果底盘1附加地可能具有侧倾稳定器，则四点连杆7可能被三点连杆代替。

图2示出了用于机动车辆的底盘的多点连杆20，其中多点连杆20被设计为直的两点连杆。两点连杆20是安装的车桥支柱。两点连杆20具有由纤维增强塑料制成的直的空心型材区段21并且在空心型材区段21的两个端部各具有一个由铝制成的载荷引入元件22。在横截面中观看时，空心型材区段21具有两个空腔23，这些空腔分别被设计为在周向上闭合的腔室23。在两个共用的连接区段24中，空心型材区段21与两个载荷引入元件22中的一个相应的载荷元件通过不可松脱的、粘合的插接连接25相互连接。为了提高多点连杆20的刚度，在腔室23中的一个腔室中布置有与空心型材区段21牢固地连接的加强元件26，该加强元件在其纵向延伸尺寸上设计有恒定的横截面。加强元件26沿空心型材区段21的纵向方向27在空心型材区段21的整个长度上延伸并且被设计为铝制挤压型材。每个载荷引入元件22分别具有一个端部区段28，该端部区段被设计为具有至少大体上沿空心型材区段21的纵向方向27延伸的齿30的插接齿部29。

在图3中可以清楚看到的是，空心型材区段21被设计为多腔室空心型材区段，其中多腔室空心型材区段21被设计为具有下腔室23和上腔室23的双腔室空心型材区段。布置在空心型材区段21的下腔室23中的加强元件26被设计为在周向上闭合的矩形管状型材，该矩形管状型材基本上完全填充下腔室23，其中用粘合剂33填充腔室23的内周面31与加强元件26的外周面32之间的空隙。空心型材区段21的其中没有加强元件26的上腔室23具有从内周面31向内朝向腔室23的中心突出的、总计六个狭长的加厚部34。狭长的加厚部34在空心型材区段21的纵向方向27上条形地延伸过该空心型材区段的整个长度。在下腔室23中以相同的方式布置有加厚部34。这些加厚部34具有朝向加强元件26的间隔面35，这些间隔面接触加强元件26或者略微与这个加强元件间隔开。上腔室和下腔室23被空心型材区段21的横向板36彼此分隔开并且同时以关于沿横向板36的纵向方向延伸的对称线对称的方式来布置。为了进一步提高车桥支柱20的刚度，空心型材区段21在横截面中观看时具有向外伸出的六个肋37。参照示出的中心线，六个肋37中的各两个肋成对地相对地布置。

图4示出了多点连杆20的空心型材区段21，其中空心型材区段21仅具有一个腔室23。腔室23基本上完全被加强元件26填充，其中加强元件26被设计为在周向上闭合的多腔室型材。加强元件26与腔室23的内周面31相粘合。为了进一步提高多点连杆20的刚度，两个外部加强元件38与空心型材区段21的外周面39粘合。

在图5中可以看到的是，图2的载荷引入元件22的插接齿部29被穿通槽40网格状地穿过，这些穿通槽垂直于空心型材区段21的纵向方向27延伸并且同时至少部分地相交。插接齿部29的齿30所具有的长度是齿30的最大宽度的大约两倍。被设计为挤压型材件的载荷引入元件22具有垂直于空心型材区段21的纵向方向27定向的开口41，该开口用于接纳(未展示的)分子接头。

如在图6中可以看到的是，加强元件26接合到插接连接25中。加强元件26被设计为矩形管状型材并且以完全环绕的方式包围插接齿部29的实心的齿30。加强元件26与齿30(该加强元件以环绕的方式包围该齿)并且同时与下腔室23的内周面31分别全面地粘合。上腔室23被插接齿部29的另外的齿30和全面涂覆的粘合剂层33填充，其中粘合剂层33使加强元件26的外周面32与上腔室23的内周面31材料配合地连接。

图7示出了具有空心型材区段21的两点连杆20，该空心型材区段的两个端部分别通过不可松脱的、粘合的插接连接25与相应的载荷引入元件22相连接。加强元件26在空心型材区段21的腔室23中、在两个插接连接25之间居中地布置，并且同时以距离两个插接连接25一定间距的方式布置。加强元件26被设计为在周向上闭合的管状型材，该管状型材以其外周面32全面地与腔室23的内周面31相粘合。损伤识别系统的部件42被集成到腔室23和加强元件26中。在加强元件26中布置有损伤识别系统的监测模块并且在腔室23中布置有损伤识别系统的电能储存器。

图8示出了具有空心型材区段21的两点连杆20，该空心型材区段的两个端部分别通过不可松脱的、粘合的插接连接25与相应的载荷引入元件22相连接。加强元件26在空心型材区段21的腔室23中、在两个插接连接25之间居中地布置，并且同时以距离两个插接连接25一定间距的方式布置。两个另外的加强元件26分别接合到两个插接连接25中的一个插接连接中，并且在此分别包围两个载荷引入元件22的插接齿部29的齿30。后者提到的这两个加强元件26相应地如同空心型材区段21一样被推入到插接齿部29中直至几乎受到止挡为止，并且同时分别从相应的插接齿部29在朝向相应相反的载荷引入元件22的方向延伸出20毫米。

在图9中展示的两点连杆20中，空心型材区段21的两个端部中的每个端部分别通过不可松脱的、粘合的插接连接25与相应的载荷引入元件22相连接。同时，管状的加强元件26在在两个插接连接26之间的空心型材区段21的整个长度上不中断地延伸，而在此不接合到这两个插接连接25中。

图10示出了两点连杆20，其中空心型材区段21的两个端部中的每个端部分别通过不可松脱的、粘合的插接连接25与相应的载荷引入元件22相连接。在空心型材区段21的腔室23中布置有加强元件26，该加强元件通过周向上的压配合(Presssitz)与空心型材区段21牢固地连接。加强元件26在空心型材21的整个长度上一件式地延伸并且在此接合到这两个插接连接25中。

图11示出了多点连杆20，该多点连杆被设计为三点连杆并且具有三个载荷引入元件22。三点连杆20还具有两个相同的直的空心型材区段21，这些空心型材区段会聚在共用的支承区域中，该支承区域是由上述三个载荷引入元件22中的一个载荷引入元件形成的。这个载荷引入元件22具有两个插接齿部29，在连接区段24中这两个空心型材区段21之一的端部区段分别接合到这些插接齿部中。每个空心型材区段21都具有(未展示的)腔室23，在该腔室中分别布置有(同样未展示的)加强元件26，该加强元件与空心型材区段21牢固地连接。

在图12中展示的多点连杆20被设计为四点连杆，该四点连杆具有彼此平行地间隔开的两个空心型材区段21，这些空心型材区段借助联接元件43牢固地相互连接。每个空心型材区段21都具有(未展示的)腔室23，在该腔室中分别布置有(同样未展示的)加强元件26，该加强元件相应地与所指配的空心型材区段21牢固地连接。此外，每个空心型材区段21分别在其纵向延伸部分的中间区域以在三个侧面被外部加强元件38包围的方式包封并且与这个外部加强元件相粘合。在空心型材区段21的相应的第四个外周侧面上，这些空心型材区段分别与联接元件43相连接。每个外部加强元件38都具有彼此平行地间隔开的两个凸片，其中总计四个凸片在这两个空心型材区段21之间的中间分别成对地接触。因此，这些凸片在横截面中观看时是被设计成U形的。在联接元件43彼此背离的侧面上完全地与这个联接元件粘合的凸片是外部加强元件38的功能集成式元件。凸片用于增强空心型材区段21与联接元件38之间的牢固连接。在四点连杆20的两个空心型材区段21的每个端部各布置有一个具有分子接头的载荷引入元件22。

附图标记清单

1 底盘

2 机动车辆，商用车辆

3 车桥支柱

4 框架侧的支承区域

5 车桥，刚性轴

6 车辆框架

7 四点连杆

10 车桥侧的支承区域

20 多点连杆，两点连杆，车桥支柱，三点连杆，四点连杆

21 空心型材区段，多腔室空心型材区段，双腔室空心型材区段

22 载荷引入元件

23 空腔，腔室

24 连接区段

25 插接连接

26 加强元件

27 空心型材区段的纵向方向

28 载荷引入元件的端部区段

29 插接齿部

30 齿

31 腔室的内周面

32 加强元件的外周面

33 粘合剂，粘合剂层

34 加厚部

35 间隔面

36 横向板

37 肋

38 外部加强元件

39 空心型材区段的外周面

40 穿通槽

41 开口

42 损伤识别系统的部件

43 联接元件

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的底盘的多点连杆(20)，所述多点连杆(20)具有由纤维增强塑料制成的至少一个空心型材区段(21)和由金属材料制成的至少一个载荷引入元件(22)，其中在横截面中观看时，所述空心型材区段(21)具有至少一个空腔，所述至少一个空腔被设计为在周向上闭合的腔室(23)，并且其中所述空心型材区段(21)和所述载荷引入元件(22)在共用的连接区段(24)中借助不可松脱的、粘合的插接连接(25)相互连接，其特征在于，在所述腔室(23)中布置有与所述空心型材区段(21)牢固地连接的至少一个加强元件(26)，以便提高所述多点连杆(20)的刚度。

2.根据权利要求1所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述加强元件(26)被设计为在周向上闭合的管状型材。

3.根据权利要求1或2所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述加强元件(26)被设计为在周向上闭合的多腔室型材。

4.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，在横截面中观看时，所述加强元件(26)至少基本上完全填充所述空心型材区段(21)的腔室(23)。

5.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述加强元件(26)与所述腔室(23)的内周面(31)材料配合地连接、尤其粘合。

6.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，在横截面中观看时，所述空心型材区段(21)的腔室(23)具有从内周面向内突出的、狭长的加厚部。

7.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述加强元件(26)力配合地、尤其通过过盈配合被固定在所述腔室(23)中。

8.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述空心型材区段(21)被设计为多腔室空心型材区段。

9.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，为了进一步提高弯曲刚度和/或扭转刚度和/或屈曲刚度，在横截面中观看时，所述空心型材区段(21)具有至少一个向外伸出的肋(37)。

10.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述载荷引入元件(22)的端部区段(28)具有插接齿部(29)，所述插接齿部具有至少大体上在所述空心型材区段(21)的纵向方向(27)上延伸的齿(30)。

11.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述空心型材区段(21)的两个端部中的每个端部分别借助不可松脱的、粘合的插接连接(25)与相应的载荷引入元件(22)相连接；并且所述至少一个加强元件(26)被布置在所述两个插接连接(25)之间并且同时以距离所述两个插接连接(25)一定间距的方式布置。

12.根据权利要求1至10之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述空心型材区段(21)的两个端部中的每个端部分别借助不可松脱的、粘合的插接连接(25)与相应的载荷引入元件(22)相连接；并且所述至少一个加强元件(26)在所述两个插接连接(25)之间的整个长度上不中断地延伸，而在此不接合到所述插接连接(25)中。

13.根据权利要求1至10之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述加强元件(26)接合到所述插接连接(25)中。

14.根据权利要求13所述的多点连杆(20)，其特征在于，所述加强元件(26)在所述空心型材区段(21)的整个长度上一件式地延伸。

15.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，损伤识别系统的部件(42)被集成到所述腔室(23)和/或所述加强元件(26)中。

16.根据前述权利要求之一所述的多点连杆(20)，其特征在于，为了进一步提高所述多点连杆(20)的刚度，外部加强元件(38)与所述空心型材区段(21)的外周面(39)材料配合地连接。

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