CN113557147A

CN113557147A - 联接杆

Info

Publication number: CN113557147A
Application number: CN202080019141.1A
Authority: CN
Inventors: M·布朗
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-03-04
Filing date: 2020-02-06
Publication date: 2021-10-26
Also published as: DE102019202900A1; US20220126639A1; WO2020177974A1; EP3934923A1; KR20210129644A; EP3934923B1

Abstract

本发明涉及一种联接杆，联接杆用于将底盘零件与两个关节接纳部铰接地连接，关节接纳部沿纵向轴线藉由支柱结构相互连接，其中支柱结构具有两个平行定向的外支柱，外支柱藉由多个横向支柱相互连接。为了以尽可能最小的结构空间需求提供一种提供最大弯曲和拉伸稳定性的联接杆，根据本发明提出，横向支柱相对于纵向轴线具有45°±10°的角度并且布置有中间壁，中间壁与外支柱垂直地定向并且将外支柱相互连接。

Description

联接杆

本发明涉及一种联接杆，所述联接杆用于将底盘零件与两个关节接纳部铰接地连接，所述关节接纳部沿纵向轴线藉由支柱结构相互连接，其中所述支柱结构具有两个平行定向的外支柱，所述外支柱藉由多个横向支柱相互连接。

开篇所述类型的联接杆是根据现有技术已知的。尤其联接杆作为横向稳定器与弹性支承的轮架部分之间的铰接连接，形成了减少车辆在转弯行驶时的侧倾行为的摆动支撑。作为高应力的底盘零件的铰接连接，这种联接杆必须被设计成足够抗弯曲的并且这种联接杆必须能够吸收强拉力。尽管如此，联接杆必须与车轮悬架区域中受限的空间情况相适配，这导致一方面结构空间要求与另一方面稳定性要求之间的目标冲突。尽管如此，联接杆的质量不允许超过某些与应用相关的极限值并且联接杆应具有尽可能最小的质量。

例如DE 102012020628 A1公开了一种被设计为摆动支撑的联接杆，该联接杆作为注塑成型件以注塑法制成。两个关节接纳部沿纵向轴线藉由支柱结构相互连接，该支柱结构具有多个横向支柱。尽管已经存在支柱结构，然而所公开的联接杆还不能满足对弯曲和拉伸稳定性的高要求。

因此，本发明的目的在于提供一种联接杆，该联接杆以尽可能最小的结构空间需求提供最大的弯曲和拉伸稳定性。

该目的通过根据权利要求1所述的联接杆来实现。根据本发明提出的是，所述横向支柱相对于所述纵向轴线具有45°±10°的角度并且布置有中间壁，所述中间壁与所述外支柱垂直地定向并且将所述外支柱相互连接。支柱结构的根据本发明的几何形状出人意料地以尽可能最小的结构空间需求提供最大的弯曲和拉伸稳定性。在此，尤其连续地设计的中间壁实现支柱结构的刚性提高。由此，在需要时可以减小单独的支柱的相应设置的壁厚度，这相对于已知的联接杆产生了重量优势。

在下文中并且在从属权利要求中给出本发明优选的实施方式。

根据本发明第一有利的实施方式提出，在所述外支柱之间至少局部地布置有平行地布置的中间支柱，所述中间支柱与所述成角度地布置的横向支柱连接成使得在所述中间支柱、所述外支柱、所述横向支柱与所述中间壁之间形成单侧开口的且优选地大体上梯形的凹座。尤其额外布置的中间支柱实现了对联接杆的强化，这有利地影响了弯曲和拉伸稳定性。优选地，借助于梯形的凹座使得用于生产联接杆的塑料的流动改善。优选地，由于梯形的凹座产生用于生产联接杆的注塑模制工具的更大的芯部。尤其借助于梯形的凹座产生比三角形的凹座更大的芯部。在三角的或三角形的凹座中，芯部对于注塑模制工具而言相对较小，从而使得这些芯部(尤其由于注塑模制工具中的高温度和/或高压力)可能提前磨损或甚至折断。这种风险藉由梯形的凹座被显著地降低。

根据改进方案，在所述两个外支柱的第一外支柱与所述中间支柱之间的区域中的梯形的凹座被定向成与在所述两个外支柱的第二支柱与所述中间支柱之间的区域中的梯形的凹座是相反的。因此，在相对于中间支柱彼此相反的梯形的凹座中，梯形的凹座的相应的相似侧面能够彼此朝向。优选地，所述梯形的凹座被设计成是关于所述中间支柱对称的和/或镜像对称的。在此，在所述两个外支柱的第一外支柱与所述中间支柱之间的区域中的梯形的凹座被设计成与在所述两个外支柱的第二支柱与所述中间支柱之间的区域中的梯形的凹座镜像对称的。由此，相应的从两个外支柱指向中间支柱方向的两个横向支柱在中间支柱上相遇。这有利于联接杆的强度。对强度和/或塑料的流动行为特别有利的是，可以省去或完全省去与负载方向和/或流动方向正交直立的支柱。

根据本发明另一优选的设计方案提出，所述联接杆的关节接纳部被设计为球节接纳部并且所述另一个关节接纳部被设计为橡胶轴承的接纳部。尤其在将联接杆用作摆动支撑并且因此作为横向稳定器与弹性支承的轮架部分之间的连接时，关节接纳部的这种设计方案被证明是有利的。

优选地，所述外支柱在所述关节接纳部的至少一个关节接纳部的区域过渡到外部强化支柱中，所述外部强化支柱完全包围关节接纳部或两个关节接纳部。就布置中间支柱而言，优选地提出，所述中间支柱在所述橡胶轴承的接纳部的区域过渡到内部强化支柱中，所述内部强化支柱完全包围所述橡胶轴承的接纳部并且藉由横向支柱与所述外部强化支柱连接。通过将外支柱和/或中间支柱延长到强化支柱来形成套圈，这些套圈包围关节接纳部并且由此显著增加联接杆的拉伸稳定性和因此该联接杆的使用寿命。

为了改善联接杆的稳定性，根据本发明优选的设计方案提出，所述球节接纳部形成圆顶形的区段，所述圆顶形的区段伸出外支柱的表面，其中所述圆顶形的区段与所述外支柱优选地藉由带有横向肋部的双层的支撑结构相互连接。

关节接纳部的关节轴线与在底盘中按照预期的安装方案相适配。在此，尤其关节轴线能够被定向成彼此平行的或彼此扭转90°。

根据本发明的联接杆的特殊稳定性不仅归因于特殊的几何形状，而且还归因于生产方法。根据本发明优选的设计方案，所述联接杆以注塑法制成并且被设计为塑料注塑成型件。在这种注塑法中，经加热的并且因此可流动的塑料在压力下被注射到注塑模制工具中，使得塑料流动穿过整个注塑模制工具。在此，在联接杆的关节接纳部之间的支柱结构的区域中产生非常均匀的流动行为，这是因为支柱要么在流动方向上延伸(外支柱，中间支柱和中间壁)，要么(如果涉及横向支柱)相对于此倾斜45°±10°。此外，联接杆在关节接纳部之间的支柱结构的区域中没有与流动方向正交地定向的支柱，这实现了(尤其沿主负载轴线)平和的流动和联接杆的经改善的强度。

为了尤其在关节接纳部之间的支柱的区域中促进统一的流动行为，根据本发明优选的设计方案提出，所述注塑法借助注塑模制工具来执行，所述注塑模制工具在所述球节接纳部的区域中接纳球节轴颈，所述球节轴颈在注塑模制时被直接或间接地以塑料包覆注射模制而使得所述联接杆在硬化状态下形状配合地与所述球节轴颈连接。为此，尤其唯一的注射模制点在注塑模制时优选地被布置在所述球节接纳部上、尤其被布置在所述球节接纳部的圆顶形的区段上。由此，流动的塑料在统一的方向上流过关节接纳部之间的支柱结构，这在塑料硬化后改善了联接杆的强度。在对球节轴颈间接包覆注塑模制时，将塑料材料直接围绕球节轴颈注射，使得球节轴颈在硬化状态下贴靠在联接杆的塑料材料上。在间接包覆注塑模制时设置球壳，该球壳在注塑法期间已经包围了球节轴颈并且形成关节面。优选地，这种球壳由聚甲醛(POM)制成。

下面参照附图阐述本发明具体的实施方式。在附图中：

图1a 示出联接杆的透视图，

图1b、图1c 示出根据图1a的联接杆的不同截面图示，以及

图2 示出另一联接杆的透视图。

图1a以透视图示示出根据本发明的用于将底盘零件(未展示)与两个关节接纳部2、3铰接地连接的联接杆1的第一实施例。关节接纳部2、3沿纵向轴线A藉由支柱结构4相互连接，该支柱结构具有两个平行的外支柱5、5'。外支柱5、5'藉由多个横向支柱6至少间接地相互连接，这些横向支柱相对于纵向轴线A具有45°的角度α(参见图1b)。此外，外支柱5、5'藉由垂直的中间壁7连接，该中间壁在图1c的截面图示B-B中示出。此外，在外支柱5、5'之间并且沿纵向轴线A设计有中间支柱8。在展示的实施例中，中间支柱8不是从关节接纳部2到关节接纳部3连续地形成，而是从关节接纳部3开始延伸至支柱结构4的大约第二(左侧示出的)半部，在那里中间支柱8经过两个横向支柱9、9'过渡到外支柱5、5'中。中间支柱8与成角度地布置的横向支柱6、9、9'连接成使得在中间支柱8，外支柱5、5'，横向支柱6、9、9'与中间壁7之间形成单侧开口的且大体上梯形的凹座10。

关节接纳部2、3能够以不同的方式设计。在所展示的实施方式中，关节接纳部2被设计为球节接纳部并且关节接纳部3被设计为橡胶轴承的接纳部。两个关节接纳部2、3由强化支柱11、11'完全包围，这些强化支柱在支柱结构4的区域过渡到外支柱5、5'中。在图1a中展示的中间支柱8同样在橡胶轴承的接纳部的区域中并且因此在关节接纳部3的区域中过渡到内部强化支柱12中，该内部强化支柱完全包围橡胶轴承的接纳部并且在此藉由横向支柱13与外部强化支柱11、11'连接。横向支柱13大体上彼此平行地定向，使得在横向支柱13、外部强化支柱11、11'与中间强化支柱12之间形成截面为矩形的凹座14。

被设计为球节接纳部的关节接纳部2具有圆顶形的区段15，该圆顶形的区段伸出外支柱5的表面。为了进一步强化联接杆1，圆顶形的区段15与外支柱5藉由带有平行横向肋部17的、双层的支撑结构16相连接。

在所展示的实施例中，关节轴线B、C被定向成彼此平行的。相对于此，图2示出联接杆1的实施方式，其中关节轴线B、C被定向成彼此扭转90°。此外，根据图2的设计方案大体上与根据图1a至图1c的设计方案相对应，其中强化支柱11、11'、12由于扭转而不与外支柱5、5'或中间支柱8合并。此外，中间支柱8在根据图2的实施方式中被形成为连续的并且连接关节接纳部2、3。在这个实施例中，外支柱5、5’被设计成彼此平行的或相对于中间支柱8对称的。此外，在此梯形的凹座10被设计成或被布置成关于中间支柱8镜像对称的。

所示出的实施方式的联接杆1以注塑法制成。为此，在球节接纳部的区域中并且因此在关节接纳部2的区域中，尤其那里在圆顶形的区段15的区域中布置有削平部18，该削平部形成注射模制点。在生产联接杆1期间，在这个位置将液态塑料注射到注塑模制工具中并且从那里流过整个注塑模制工具。在执行注塑法时，注塑模制工具在球节接纳部的区域中已经接纳有球节轴颈，该球节轴颈在注塑模制时被以塑料直接包覆注射模制。在联接杆1硬化的状态下，球节轴颈已经被形状配合地包围并且无须通过扩宽关节接纳部来压入到关节接纳部中。

附图标记清单

1 联接杆

2 关节接纳部

3 关节接纳部

4 支柱结构

5，5' 外支柱

6 横向支柱

7 中间壁

8 中间支柱

9，9' 横向支柱

10 凹座

11，11' 强化支柱

12 强化支柱

13 横向支柱

14 凹座

15 圆顶形的区段

16 双层的支撑结构

17 横向肋部

18 削平部

A 纵向轴线

B，C 关节轴线

α 角度

Claims

1.一种联接杆，所述联接杆用于将底盘零件与两个关节接纳部(2，3)铰接地连接，所述关节接纳部沿纵向轴线(A)藉由支柱结构(4)相互连接，其中所述支柱结构(4)具有两个平行定向的外支柱(5，5')，所述外支柱藉由多个横向支柱(6，9，9')相互连接，其特征在于，所述横向支柱(6，9，9')相对于所述纵向轴线(A)具有45°±10°的角度，并且布置有中间壁(7)，所述中间壁与所述外支柱(5，5')垂直地定向并且将所述外支柱(5，5')相互连接。

2.根据权利要求1所述的联接杆，其特征在于，在所述外支柱(5，5')之间至少局部地布置有平行地布置的中间支柱(8)，所述中间支柱与所述成角度地布置的横向支柱(6，9，9')连接成使得在所述中间支柱(8)、所述外支柱(5，5')、所述横向支柱(6)与所述中间壁(7)之间形成单侧开口的且大体上梯形的凹座(10)。

3.根据权利要求2所述的联接杆，其特征在于，在所述两个外支柱(5)的第一外支柱与所述中间支柱(8)之间的区域中的梯形的凹座(10)被定向成与在所述两个外支柱(5')的第二支柱与所述中间支柱(8)之间的区域中的梯形的凹座(10)是相反的，尤其所述梯形的凹座(10)被设计成是关于所述中间支柱(8)镜像对称的。

4.根据权利要求1至3之一所述的联接杆，其特征在于，关节接纳部(2)被设计为球节接纳部并且所述另一个关节接纳部(3)被设计成用于接纳橡胶轴承。

5.根据权利要求1至4之一所述的联接杆，其特征在于，所述外支柱(5，5')在所述关节接纳部的至少一个关节接纳部的区域过渡到外部强化支柱(11，11')中，所述外部强化支柱完全包围所述关节接纳部或所述两个关节接纳部(2，3)。

6.根据权利要求2至5之一所述的联接杆，其特征在于，所述中间支柱(8)在所述橡胶轴承的接纳部的区域过渡到内部强化支柱(12)中，所述内部强化支柱完全包围所述橡胶轴承的接纳部并且藉由横向支柱(13)与所述外部强化支柱(11，11')连接。

7.根据权利要求5或6之一所述的联接杆，其特征在于，所述球节接纳部形成圆顶形的区段(15)，所述圆顶形的区段伸出外支柱(5)的表面，其中所述圆顶形的区段(15)与所述外支柱(5)优选地藉由带有横向肋部(17)的双层的支撑结构(16)相互连接。

8.根据权利要求1至7之一所述的联接杆，其特征在于，所述关节轴线(B，C)被定向成彼此扭转90°。

9.根据权利要求1至8之一所述的联接杆，其特征在于，所述联接杆(1)以注塑法制成并且被设计为塑料注塑成型件，尤其所述注塑法借助注塑模制工具来执行，所述注塑模制工具在所述球节接纳部的区域中接纳球节轴颈，所述球节轴颈在注塑模制时被直接或间接地以塑料包覆注射模制而使得所述联接杆(1)在硬化状态下形状配合地与所述球节轴颈连接。

10.根据权利要求9所述的联接杆，其特征在于，在注塑模制时，注射模制点被布置在所述球节接纳部上，尤其被布置在所述球节接纳部的圆顶形的区段(15)上。