CN117042988A - 带有衬套的机动车支架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车支架(1)，其具有带有壁W的结构化的壳体，在壁(5)中设置有凹空部，还具有在壁5的凹空部中固持的衬套(4)用于容纳和/或支承可与之连接的另外的部件，其中，凹空部具有锥形构造的、沿衬套(4)的纵向伸出的凸缘6作为用于衬套(4)的容纳部，衬套(4)固定在容纳部上，其中衬套(4)在其固定在凸缘(6、6a…6f)上的部段中具有锥形的外周面(7)。还涉及一种用于制造这种支架(1)的方法。

Description

带有衬套的机动车支架

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的机动车支架。

在机动车中支架被用于不同的目的：例如在下部结构中用于支承或固定车轴，作为在仪表板区域中的横梁，作为保险杠横梁等。单壳体或多壳体的支架可用于这些目的。在许多情况中这些支架都是成型的钢板构件。在这种横梁上有时连接有衬套用于容纳和/或支承另外的组件，如轴、螺旋连接装置等等。如果支架是保险杠横梁，则这种衬套就设计成牵引套筒。

这种单壳体支架具有两个通过壁隔开的边腿，其端部部段通常向外相互远离地伸出，使得这种型材具有帽状的横截面。在这种支架的双壳体设计中可以使用例如垫板作为另外的壳体，以封闭第一壳体的空腔。

在双壳体的支架中，其在衬套的区域中在相互对置的壁上具有凹空部，待支承和/或待容纳的组件穿过该凹空部。凹空部通常布置在壳体中，使得凹空部至少尽可能相互横向于支架的纵向延伸彼此齐平。衬套伸入凹空部中并与其焊接。衬套的纵向延伸因此基本上与壳体的凹空部的轴线齐平。为了能通过衬套吸收横向力和弯矩并将其引入支架中，用于支承衬套的壳体的壁相互间隔；其包围出一空间。在许多情况中这种支架是由壳体形成的空腔型材支架。在支架的单壳体设计中，在支架的空腔中有支撑元件，支撑元件带有第二凹空部，使得在这种情况中衬套在两个相互间隔的位置上连接在支架上。

由文献DE 10 2005 056 578 B4已知一种带有衬套的保险杠横梁，衬套作为牵引套筒，牵引环可插入其中。衬套在支架的两个壳体上支承在相对的壁中或者壁上，方式是衬套穿过一个壳体并贴靠在另一个壳体上并与其焊接。

文献DE 10 2019 124 020 A1、DE 44 37 177 A1和US2012/0 292 930A1示出类似的配置。在这些文献中，支架的壁中设置有凹空部，衬套插入其中作为牵引套筒。

凹空部从壳体的相应的壁冲裁制成。衬套穿过相应凹空部，以便构成焊接槽。两个组件、即壳体和衬套在该槽中通过MIG或者MAG焊接。激光焊接衬套和壳体以形成这种支架是不可能的，因为可能形成细的焊缝。焊缝不会满足对其提出的机械要求。此外这种焊缝中缺口效应很高。还要考虑在使用MIG或MAG焊接方法时形成的比较大的热影响区，这当然影响与焊缝邻接的区域中接合件的强度：接合件的大部分(实际上期望的)延展性被失去，使得尤其猛烈的冲击或横向力的吸收较差。

在此背景下，本发明要解决的技术问题是建议一种将衬套固定在壳体上以形成支架，例如保险杠横梁的方法，其中不仅可以更好地吸收冲击和横向力/弯矩，而且基本上可以将衬套足以满足要求地固定在唯一的壳体的壁上，而无需额外的其他支撑措施。

上述技术问题通过带有权利要求1的特征的开始所述种类的机动车支架解决。

有利的设计方案由从属权利要求以及下面的说明得出。

这样设计的支架例如可以是保险杠横梁、轴架、副车架等等。这些支架可以是开放的或者也可以是封闭的支架。在后一种情况中，其通常构建成双壳体或多壳体式的。在单壳体支架中，支架特性来自于其结构，例如其U形或帽形地成形。

由于机动车支架的这种设计，衬套的周面和凹空部以互补的方式相互嵌接。由于这两个组件的互补的同轴度，衬套不仅形状配合地、而是也摩擦配合地固持在这种凹空部中，使这两种连接方式相应地互补。在这种机动车支架中利用的是，凸缘(或称为轮缘、领状结构)通过成形而伸出，因此凸缘在其弯曲区中经历一定的冷作硬化。结果是，通过衬套引入的横向力不仅像已知的这种支架的情况那样在中间连接焊缝的情况下在端侧引入壳体的壁中，而且还可以耦合到通过凸缘的伸出提供的平坦侧中，并且通过凸缘由于冷作硬化的成形引入的横向力在沿周向的更大延伸范围上分布地引入壳体中。为了进一步增强这种效果，凸缘可以位于设置在具有该凹空部的壁的槽或者说卷边的内部或者其他在结构上强化的压入部或者说压出部的内部，或者凸缘可以是设置在具有该凹空部的壁的槽或者说卷边的一部分或者其他在结构上强化的压入部或者说压出部的一部分。

另外的优点是，通过两个待连接的接合件的锥形的设计实现公差补偿，确切而言衬套的外周面和凸缘的内表面接触。由此实现衬套在凹空部内的自定心。沿衬套纵向延伸的公差或在支架的双壳体设计的情况中壳体的壁之间距离中的公差因此被直接补偿，以便确保衬套在其连接部段内接触壳体的凸缘。

作为锥形在本说明书的范畴内最终应理解为任何变细的形状。底面的几何形状对实施本发明来说不重要。优选规定底面是圆的；这就提供圆锥形或截头锥形。这种形状易于制造。

凸缘从壳体的壁的平面突出并且由于其锥形设计而在其开口方向的纵向上连续改变其横截面积。这种改变可以根据设计的不同而是变细或变宽。这取决于凸缘沿哪个方向伸出和衬套应从哪个方向安装。凸缘的伸出可以相对于支架的外侧向外或向内指向地伸出。在还可行的实施方式中，凸缘在两个方向上在形成构成凹空部的狭窄位置的顶点或顶点区域的情况下变细。衬套至少在一个部段中还具有锥形的外周面，因此上述说明同样适用于衬套的外周面。

通过凹空部连同其伸出的凸缘的这种特殊的设计首次实现通过激光焊接或例如通过粘接将衬套接合到这种凹空部中。在激光焊接时，即使是薄壁的壳体，伸出的凸缘也是足够的材料储备，凸缘以此可以与衬套激光焊接，而不用考虑通过激光束烧出洞的危险。激光焊接优选在没有焊接添加料的情况下进行。这基本上也是不必要的，因为通过伸出的凸缘实现焊接储备。

在两个接合件、即衬套和凸缘的焊接连接中适宜的是，锥形外周面的倾斜角度的设计和伸出的凸缘的轮廓相互匹配，使得凸缘和衬套之间在背离焊接能量的一侧上形成在间隙宽度方面开口的间隙。

凸缘的锥形设计和衬套在其与凸缘接触的部段中的锥形设计也可用于形成用于容纳焊接熔融物的凹槽。该锥度导致两个接合件之间可以设置至少一个环绕的线接触，使得这种焊接凹槽是封闭的，并且也适于容纳稀液状的焊接熔融物(例如在铝焊接时)，例如两个组件通过MIG或MAG焊接。在这种设计中有利的是，伸出的凸缘的和衬套的外周面的变细设计为相反的，其中，凸缘向内伸入到支架内部。

对于激光焊接的目的适宜的是，凸缘的锥角和衬套外周面的锥角相互间如此设计，使凸缘的锥角不小于通过衬套外周面形成的锥角，其因此大于或等于通过衬套外周面形成的锥角。这意味着，通过凸缘形成的容纳部沿其开口方向比衬套的外周面更强烈地变细。尽管这种设计对于激光焊接衬套和凸缘是适宜的，但锥角也可以相同或者衬套的外周面的锥角可以大于凸缘的锥角。

壳体的凸缘可以通过冲压或深冲在制造板材中凹空部时，通常在先前的冲裁凹缺部之后成本低廉地被制造。伸出的凸缘通过弯曲的过渡部段过渡到壳体的邻接区域中。这种半径额外缓冲了横向力导致的横向负载或者弯矩；这通过由制造过程导致的局部加固辅助。

通过壳体的凸缘的所述设计和由此提供的衬套的外周面的贴靠，这种衬套可以单独固持在壳体的壁中承受对于许多应用情况需要的力并引入壳体中。相对于已知的支架不同的是，通过这种措施基本上不需要第二支承或连接位置，这尤其在单壳体设计的支架中时有利的。

基本上也可在这种支架中实现公差补偿的优点，如果通过锁紧螺母将衬套固定在壳体上，衬套的外周面通过锁紧螺母被拉到由凸缘形成的容纳部中并相对于凸缘支撑。由此可以构成壳体和衬套之间的可拆卸的连接。替选或者作为补充的是，衬套可以粘接到通过凸缘形成的容纳部中。然而优选地规定，如上所述，衬套在凸缘上通过焊接、尤其激光焊接固定。这提供的优点是特别持久的和牢固的连接。通过焊接衬套可以以材料配合、形状配合和摩擦配合的方式保持在支架上。

在壳体的凸缘和衬套之间的激光焊接连接上有利的是，可以特别好地控制接合深度(焊缝深度)并且可以实现具有较高焊入深度的焊缝，这是由于凸缘伸出，尤其没有填充焊条。因此特别大的力可以从衬套引入壳体或由壳体承受。优选的是，两个接合件，即壳体的凸缘和衬套的外周面的表面在其锥度和相应的锥角方面相互构造，使得在接合能量，例如在背离激光束的一侧上构成开口的间隙。通过这种在焊接时产生的除气产物，尤其防腐蚀涂层、例如壳体的锌涂层的除气产物，通过这种路径从焊接熔融物排出。因此焊缝的品质不被除气过程削弱。激光焊接方法优选在接合件的这种设计中执行，即熔融的金属被引入直至位于背离激光束一侧上的开口的间隙中并在该间隙的根部区域中填充。由此不仅仅实现特别高的焊入深度。确切而言通过熔融物流入间隙中形成间隙底部。间隙底部的宽度和最小间隙宽度被设计成，使得液态施加的涂层、例如阴极浸涂涂层、浸润间隙的整个表面并且因此不留下未浸润的楔形空间。此外由此还避免毛细效应，湿气会由于毛细效应到达焊缝。

为了改善这种焊接可以规定，凸缘沿着线接触衬套的外周面。由此当通过其中心定向到凸缘和/或衬套的接头上的激光束进行焊接过程时，焊缝根部可以扩散到间隙中。熔化的材料然后通过接合头引入间隙中。

在此背景中可以规定，衬套和凸缘不是齐平结束的，以形成凸缘和衬套的接头之间的错移部。优选衬套穿过凸缘并且相对于其突出。以此方式尤其在激光焊接中，衬套(其通常具有比凸缘更大的材料厚度)可用作焊池支撑，而在焊接过程期间材料从伸出的凸缘的接头熔化，并且通过如此提供的材料将衬套的外周面和凸缘之间的间隙通过熔化的材料填充，如上所述。激光束的几何中心在这种焊接中定向到凸缘的接头上，以便由此熔化所需的金属。为了通过衬套的外周面提供焊池支撑足够的是，衬套相对凸缘突出几毫米，约2mm或3mm。

可行的是，凸缘在接触区域内面式地接触衬套的外周面。尤其在激光焊接中，尤其当接合件是钢构件时可以规定，沿衬套纵向的面最大是较薄的接合件，通常即凸缘的材料厚度的两倍。焊接前面式相互贴靠的接合件的部分通过焊接过程熔化并且因此可以充分填充间隙。如果接合件是由铝制成的构件，则面接触完全可以表现得更大。在这种接合件中就不需要事后的防腐涂层。毛细效应也不导致削弱的腐蚀。

为了将力均匀从衬套引入支架并简化可能的焊接过程可以规定凸缘环绕地接触衬套。

在替选的设计方案中规定，衬套和/或凸缘具有定距件(或称为间隔体)，其使两个面周向上仅在部段中相互接触。这可以实现，方式是衬套在其接触凸缘的区域中在外周面上具有沿衬套的纵向延伸的肋状的增厚部，衬套通过该增厚部接触凸缘。另一种可行方案也可以补充性地规定，凸缘在其接触衬套的外周面的区域中具有沿衬套的纵向延伸的肋状的增厚部，凸缘通过该增厚部接触衬套的外周面。由此在其中没有布置增厚部的区域中，在衬套和凸缘之间形成间隙。然后可以通过不同于激光焊接的其他焊接方法，例如MIG或MAG焊接，用焊接熔融物填充间隙，使得衬套以此支承在支架上，但同时也可以填充在背离焊接的一侧上增大的间隙，使其达到0.2mm并且在背侧上更大。

优选地规定，凸缘相对于由支架封闭的体积向外伸出。进一步优选地规定，凸缘将凹空部在远离由支架封闭的体积的方向上变细。这尤其当衬套主要承受拉力或者说压力载荷时是有利的，因为衬套以此在负载下更强烈地拉入凸缘中并以此支撑。

这种支架可以双壳体式设计，其中足够的是，若两个壳体中仅一个壳体具有凹空部，衬套固定在该凹空部中，如上所述。

但在优选实施例中规定，上述衬套和壳体之间的连接设置用于支架的两个壳体。然后两个壳体的凹空部具有锥形构造的、沿衬套的纵向伸出的凸缘。衬套在其中衬套分别在凸缘上固定的区域中具有互补的并且与相应凸缘同向的锥形外周面。在任何情况下，通过凸缘形成的容纳部的锥角不小于相应的、通过衬套的外周面形成的锥角。当然在这种设计方案中，通过凸缘形成的锥角和衬套的锥角在两个相互以一定距离对置的壁中完全可以是不同的。

为了尤其承受住拉力和压力载荷有利的是，两个壳体的凸缘伸出的方向是相反的。此外有利的是，两个凸缘远离通过支架封闭的体积伸出。衬套以此按照X支承(或者说X轴承)的方式固持。

另外的可行性在于，衬套一方面通过上述锥形支承在一个壳体上支承，并且另一方面这样支承另一个壳体上，即其穿过在该另一个壳体中布置的凹空部，而该凹空部不具有凸缘，并且通过肩部贴靠在凹空部的边缘区域上。由此可以避免由于安装和可能的公差将预应力引入支架中。尽管如此，在吸收横向力方面的作用通过相应调整衬套的支承区域中两个壳体之间的距离，对于很多目的都是足够的。

按照一实施例规定，支架构造成双壳体并且由帽状造型和垫板构成。两个壳体通常由钢板制成。这种支架特别稳定并且可以吸收来自衬套的所需的力。同时这两个部件制造简单并且成本低廉；还可以简单地执行可能的硬化方法。

对于这种机动车支架的有利应用是带有用于连接牵引环的衬套的保险杠横梁。正好在牵引环中尤其在启动时会产生极大的力，通常是交通工具的全部重力。然而衬套和至少一个壳体之间形成的形状配合可以容易地吸收这些力。例如在弯道行驶时横向力也可以很大，但通过一个或多个凸缘引入壳体。因此焊缝本身只承受很小的载荷。

为了制造上述机动车支架通常执行下述步骤：

-提供壳体，其带有两个通过壁隔开的边腿，

-在壁中引入至少一个凹空部和成形伸出的、包围凹空部的凸缘，

-安装伸入凹空部中的衬套，

-将衬套与壳体的凸缘材料配合地连接。

该方法也可以用于构造双壳体的支架。然后提供带有相应凹空部的第二壳体，优选也带有伸出的凸缘。在这种设计中通常规定，在存放中并且因此在两个壳体连接之前，将衬套焊接到两个壳体中的至少一个壳体上。如果衬套应支承在两个壳体上，为了可以规定，衬套固持在两个壳体之间并且两个壳体相互通过夹紧装置夹紧。然后衬套与壳体焊接。最后两个壳体相互连接。以此补偿涉及凹空部和/或凸缘和衬套的外周面的可能的公差。这尤其可以针对在两个半壳体的间距方面的允许公差规定。尤其有利的是，如果两个壳体通过一定的重叠连接或通过例如MIG或MAG焊接方法焊接，而衬套由于较大的局部的力的引入和与此相关的对机械性能的更高要求，应精确地激光焊接。

下面根据附图进一步阐述本发明。其中：

图1：作为示例性机动车支架的双壳体保险杠横梁的俯视图，

图2：穿过图1的保险杠横梁左侧部分的放大的横截面，以显示集成到保险杠横梁中的牵引套筒，

图3：按照图2的剖面的放大的详细视图，

图4：根据第一实施例，用于容纳牵引套筒部段的凸缘包围的凹空部的详细视图，

图5：根据第二实施例，用于容纳牵引套筒部段的凸缘包围的凹空部的详细视图，

图6：根据第三实施例，用于容纳牵引套筒的凸缘包围的凹空部的详细视图，

图7/8：衬套外周面(图7)以及凸缘(图8)的设计中具有替选方案的牵引套筒实施例，

图9：作为牵引套筒的另外的衬套的详细视图，其支承在保险杠横梁的两个壳体上，

图10：通过作为示例性机动车支架的单壳体保险杠横梁的部段的水平纵向剖视图，

图11：通过图10的保险杠横梁的垂直剖面，

图12：以与图11对应的垂直截面示出另外的单壳体保险杠横梁的示图，连同连接在其上的根据另外的实施例作为衬套的牵引套筒，

图13：设计为副车架的支架连同多个衬套的立体视图，

图14：在两个相邻衬套的区域中通过图13的支架的局部剖切视图，

图15：以剖视图示出另外的双壳体支架连同连接壳体的衬套，

图16：另外的双壳体支架的端侧视图。

图1示出机动车支架1，在此设计为保险杠横梁，其连接在碰撞盒2、2.1上。碰撞盒2、2.1分别具有底板3、3.1，碰撞盒2、2.1通过底板连接在机动车、例如客车的未详细示出的车架上。

支架1具有在图1中仅以较短部段在前端突出的衬套4作为牵引套筒用于容纳和/或支承另外的组件，在此即未进一步示出的牵引环。

图2示出图1中所示构件组左侧部分的水平剖面(x-y平面中的剖面)。可以看到碰撞盒2以及连接在其上的底板3。支架1由两个壳体5、5.1构成。第一壳体5是将构造成帽型的第二壳体5.1封闭的封板。但在此也可以想到的布局是两个壳体5、5.1在车辆纵向延伸(x方向)上互换布置。第二壳体5.1包括壁W，壳体5.1的帽型的两个边腿S通过该壁W相互间隔。壳体5和5.1为了构成支架1纵向沿相互远离的法兰相互焊接。通过支架1的这种构造，支架具有两个彼此间隔的壁W、W’。在两个壳体5、5.1之间，衬套4支承在相对的壁W、W’中引入的凹空部中，凹空部分别具有远离由支架1包围的体积伸出的凸缘6、6.1。

图3以放大图示出上述局部和衬套4在壳体5、5.1的壁W、W’中的支承。壁W、W’中引入的凹空部分别由伸出的凸缘6、6.1包围，凸缘分别形成容纳部，衬套4嵌接和支承在容纳部中。两个凸缘6、6.1在x方向上相反地伸出。凸缘6、6.1在其外周面方面锥形地设计；在本实施例中底面是圆形。容纳部的横截面向凸缘6、6.1的接头的方向逐渐变细。

衬套4在其在壁W、W’上的支承的区域中具有锥形变细的外周面7、7.1，这些外周面7、7.1的变细部通过锥角α变细，该锥角与凸缘6、6.1方向相同并且因此同向。

在本实施例中，衬套4在内部包括螺纹部段8以及无螺纹的支撑部段9用于容纳未详细示出的牵引环。牵引环通过其螺纹杆旋拧到内螺纹部段8中。为了能够更好地吸收横向力，尤其在牵引情况中转弯或在弯道行驶时产生的横向力，牵引环在支撑部段9中在径向上由适配在其中的支撑部段支撑。

如果施加冲击式拉伸载荷，例如猛烈的起动过程，则在x方向上将力矩引入衬套4中。通过凸缘6和外周面7的锥形布局提供形状配合。引入的力分为y分量和x分量。由于壁W的相关平面11与伸出的凸缘6的接头12之间的过渡中的半径10，尤其沿x方向的力在其时间上的冲击式变化方面一定程度被缓冲。该冲击以此方式不仅以面的方式而且在时间方面也均匀引入壳体5中。

通过额外在前部的壳体5中引入隆起部13、14可以改善该特性，由凸缘6形成的容纳部通过隆起部基本上与衬套4的纵向(y-z方向)正交定向。

图4以详细视图示出衬套4的外周面7与凸缘6的接触。在本实施例中，衬套4的外周面7在凸缘6中支承的区域中具有与凸缘6相同(锥角β)的锥角α。以此提供沿接触区域(图4中标记为15)的面接触。在背离接头12的一侧上，通过凸缘6的弯曲导致存在间隙16，其在间隙的开口宽度方面增大。

图4中所示的布局适合于激光焊接壳体5和衬套4两个构件。

焊接束通过其几何中心定向到接头12上紧邻位于外周面7与凸缘6的贴靠外周面的部段之间的沟槽17中的接合头，其中，外周面7与焊接束之间的角度为1°至45°，优选1°至20°之间。在此凸缘6在衬套4的外周面7上贴靠的面在衬套4的纵轴方向上与材料较薄的接合件，在此即凸缘6的厚度一样长。这样执行焊接方法，即在该图中所示的焊接配置中，只有或尽可能只有凸缘的接头12在焊接过程中一定程度熔化。激光束的一部分也定向到两个接合件之间的接合头上。焊缝沿接合头的深度延伸直至进入间隙16。从凸缘6的接头12熔化的材料可用于在其根部区域中填充在背离能量输入的一侧上布置的开口的间隙16，以形成间隙底部。间隙底部的宽度和间隙16的最小的间隙宽度也因此设计得足够大，以便间隙16能通过其间隙底部全面地由防腐蚀涂层浸润。最小间隙宽度约为0.2mm。后续执行的阴极浸渍涂层可以顺利地施加在该区域中，不必担心由于浸渍液体的粘度而不能浸润间隙根部的局部。

焊缝在图4中通过附图标记SN以虚线表示。

图5示出衬套4a在由与支架1相对应的支架的壳体的壁Wa伸出的凸缘6a上接触的替选设计。可以看出，凸缘6a的锥角β大于在支承区域中衬套4a的外周面7a的锥角(锥角α)。由此在凸缘6a和外周面7a之间的过渡部中形成线接触(图5中标记为15’)。

这种配置也可以在没有焊接添加料的情况下激光焊接，确切而言如上所述并且因此也可以同时填充间隙16a的根部区域。由此即使最初是线接触，也能形成具有焊接深度的焊缝，该焊接深度不能在传统的MIG或MAG焊接的支架中在没有焊接添加料的情况下形成。

在上述两个实施例中，衬套4的外周面7、7a和衬套4的接头也相对于凸缘6、6a的接头12、12a突出，使得在过渡部中形成沟槽17、17a。衬套4、4a因此穿过相应的凹空部。衬套4、4a的外周面7、7a对于上述焊接过程形成焊池支撑。

根据另外的实施例可以规定，凸缘6b的接头12b与衬套4b的接头12’b齐平终结(见图6)。

图7和图8示出在衬套4c的外周面7c或者说伸出的凸缘6d的设计方面的变型。通常这些设计不相互结合。衬套4c的外周面7c在其周部上均匀分布地具有三个肋状增厚部形式的定距件18、18.1、18.2，；对于第二外周面7.1c也适用。通过布置定距件18、18.1、18.2可以在由图中未示出的凸缘形成的容纳部与衬套4c的外周面7c之间设置确定的间隙。图8以另外的实施例相应示出，其中凸缘6d而不是衬套4d设计带有定距件19、19.1、19.2。

如果将这两个实施方式结合，则增厚部18、18.1、18.2、19、19.1、19.2可以相互嵌接，由此使两个构件以扭矩锁定的方式相互嵌接。

图9示出不同设计的衬套4c在支架1.1上替选的固定方式。在该图下部示出的支承中规定，与行驶方向相反指向的第一壳体5.1b具有凹空部，该凹空部具有伸出的凸缘6e，该凸缘构造成锥形，在此即截头锥形并且衬套4e的外周面7e支承在其中，如上文对其他实施例所述。规定衬套4e与凸缘6e通过激光焊接连接。衬套4e在壳体5.1b上的连接相应于相对图1至图4的实施例所述内容。

在衬套4e的相对的端部上其在壳体5b中仅在凹空部中固持。该凹空部不具有伸出的凸缘。相反，衬套4e具有阶梯状的止挡20，衬套通过止挡沿行驶方向(x方向)支撑在壳体5a上并且同时也沿y方向形状配合地支承在凹空部中。

图10示出另外的支架21。该支架设计成单壳体。支架21在横截面中帽形地成型。最后，支架21相应于第一实施例的壳体5。在其壁Wb中设置有凹空部，该凹空部相应于壳体5的壁W中图1至图4的实施例的凹空部。如相对于图1至图4所述，衬套4f嵌接到该凹空部中并在凸缘6f上激光焊接。衬套4f在支架21的凸缘6f上的形状配合和摩擦配合的连接确保力依照规定地引入，确切而言衬套4f在其纵向延伸方面不需要第二支承位置。图11示出穿过衬套4f与支架21的横截面。

图12示出衬套4g在支架22的壁Wc上连接的可行性的另外的实施例，支架在图12的实施例中也设计为单壳体。在该设计方案中凸缘6g相对于衬套4g的接头突出。凸缘6g和衬套4g之间的激光焊接与上述实施例相似地进行。

衬套4g在支架22的凸缘6g上的连接当然也可以在双壳体支架中实施，其中，凸缘6g相对于衬套4g的接头突出。

图13示出另外的支架23。支架23构建成双壳体并且包括上部的壳体24以及下部的壳体25。两个壳体24、25是三维结构化的。两个壳体24、25环绕地在其卷边的安装法兰上相互连接(见图14)。支架23是轴支架。两个壳体24、25通过桥接壳体24、25的间距的衬套4h相互连接。衬套4h在壳体24、25上的连接方式与上述相对于第一实施例所述的相同，如图14的局部视图中通过支架23所示。从图13的立体图可以看出，衬套连接头，即：在所示实施例中向外伸出的凸缘6g分别位于结构加固的压凹部26中。在所示实施例中，凸缘6g的内壁通过面部段接触衬套4h的互补的外周面。尽管在所示的实施例中，衬套4h和凸缘6g这两个接合件是相互焊接的(图中未示出焊接)，但清楚的是，这种设计也适于衬套与两个壳体24、25粘接。

衬套4h用于在支架23中连接底盘组件。

图15在部段中示出另外的支架27，该支架也构造成双壳体。两个壳体28、29通过衬套4i相互连接。如图15可见，两个壳体28、29是结构化的。衬套4i在每个壳体28、29上的连接与上文关于支架23与其衬套4h所述的相同。

图16在端侧视图中示出另外的双壳体支架30，其两个壳体31、32通过衬套4j相互连接。衬套4j连接在分别从壁向外伸出的凸缘6h上，如上文相对于支架23和27所述。两个壳体31、32在所示的实施例中是相同的。它们在对接处焊接，通常激光焊接。

本发明根据实施例被说明。在不离开权利要求所述的保护范围的情况下，对于本领域技术人员有多个处于保护的另外的方案，而不必在这些设计的范围内详细说明。

附图标记列表：

1、1.1支架

2、2.1碰撞元件

3、3.1底板

4、4a......4j衬套

5、5.1、5a、5a.1、5b、5b.1壳体

6、6.1、6a......6h凸缘

7、7.1、7a、7b、7c、7.1c外周面

8 螺纹部段

9 支撑部段

10 半径

11 平面

12、12a凸缘的接头

12’、12’a衬套的接头

13 隆起部

14 隆起部

15 面接触

15’ 线接触

16、16a间隙

17、17a沟槽

18、18.1、18.2定距件

19、19.1、19.2定距件

20 止挡

21 支架

22 支架

23 支架

24 上部壳体

25 下部壳体

26 压凹部

27 支架

28 壳体

29 壳体

30 支架

31 壳体

32 壳体

α 衬套的外周面的锥角

β 凸缘的锥角

S 边腿

SN 焊缝

W、W’、Wa、Wb、Wc壁

Claims (19)

1.一种具有结构化的壳体(5、5.1、5a、5a.1、5b、5b.1；24、25；28、29；31、32)的机动车支架(1)，所述壳体带有壁(W、W’、Wa、Wb、Wc)，在所述壁(W、W’、Wa、Wb、Wc)中设置有凹空部，并且机动车支架带有固持在壁(W、W’、Wa、Wb、Wc)的凹空部中的衬套(4、4a…4j)用于容纳和/或支承另外的能连接在衬套上的组件，其特征在于，所述凹空部具有锥形构造的、在所述衬套(4、4a...4j)的纵向上伸出的并且因此从所述壳体(5、5.1；5a、5a.1、5b、5b.1；24、25；28、29；31、32)的壁(W、W’、Wa、Wb、Wc)的平面突出的凸缘(6、6a…6h)，所述凸缘作为用于所述衬套(4、4a…4j)的容纳部，所述衬套(4、4a…4j)在所述凸缘上固定，其中，所述衬套(4、4a…4j)在衬套固定在凸缘(6、6a…6h)上的部段中具有锥形的外周面(7、7.1)。

2.按照权利要求1所述的支架，其特征在于，锥形的外周面(7)的倾斜角度的设计和伸出的凸缘(6、6a…6h)的轮廓相互匹配，使得在焊接连接中在凸缘(6、6a…6h)和衬套(4、4a…4j)之间在背离焊接能量的一侧上形成在间隙宽度方面张开的间隙(16、16a)。

3.按照权利要求1或2所述的支架，其特征在于，所述壳体(5)具有相互通过壁(W、Wa、Wb、Wc)隔开的边腿(S)。

4.按照权利要求1至3之一所述的支架，其特征在于，所述衬套(4、4a…4j)与凸缘(6、6a…6h)在焊接前具有线接触或通过接触部段面式接触，其中，接触部段中接触面在衬套(4、4a…4j)的纵向延伸的方向上的延伸不大于凸缘(6、6a…6h)的材料厚度的两倍。

5.按照权利要求1至4之一所述的支架，其特征在于，伸出的凸缘(6、6a…6h)的接头与衬套(4、4a…4j)的端侧的终端部间隔。

6.按照权利要求1至5之一所述的支架，其特征在于，锥形的凸缘(6、6a…6h)的底面是圆的，尤其是正圆的。

7.按照权利要求1至6之一所述的支架，其特征在于，衬套(4、4a…4j)通过激光焊接固定在所述凸缘(6、6a…6h)上。

8.按照权利要求7所述的支架，其特征在于，焊接这样执行，即形成的焊缝延伸直至所述间隙(16、16a)中并且由此在间隙(16、16a)中形成间隙底部，凸缘(6、6a…6h、6.1)和衬套(4、4a…4j)的相互对置的表面通过该间隙底部间隔，其中，由间隙底部形成的最小间隙宽度是足够大的，以便防腐蚀的涂层到达间隙底部处。

9.按照权利要求1至8之一所述的支架，其特征在于，所述凸缘(6、6a…6h、6.1)环绕地接触衬套(4、4a…4j)。

10.按照权利要求1至8之一所述的支架，其特征在于，衬套(4、4a…4j)在其接触凸缘(6、6a…6h)的区域中在衬套的外周面(7c、7c.1)上具有沿衬套(4、4a…4j)的纵向延伸的增厚部形式的定距件(18、18.1、18.2)，衬套通过所述定距件接触凸缘(6、6a…6h)，和/或凸缘(6、6a…6h)在其接触衬套(4、4a…4j)的外周面(7c、7c.1)的区域中具有沿衬套(4、4a…4j)的纵向延伸的增厚部或者凹凸部形式的定距件(19、19.1、19.2)，凸缘通过所述定距件接触衬套(4、4a…4j)的外周面(7)，使得在衬套(4、4a…4j)和凸缘(6、6a…6h)之间在所述定距件(18、18.1、18.2、19、19.1、19.2)之间的区域中设置出间隙。

11.按照权利要求1至10之一所述的支架，其特征在于，支架(1)除了所述壳体(5、5a、5b)还具有第二壳体(5.1、5a.1、5b.1)，所述第二壳体(5.1、5a.1、5b.1)具有与第一壳体(5、5a、5b)的凹空部在其纵轴线方面齐平的凹空部。

12.按照权利要求11所述的支架，其特征在于，壳体(5、5a、5b、5.1、5a.1、5b.1)的壁(W、W’、Wa、Wb、Wc)中的凹空部具有锥形构造的、在衬套(4、4a…4j)的纵向上伸出的凸缘(6、6a…6h、6.1)，所述衬套(4、4a…4j)在其中衬套固定在凸缘(6、6a…6h、6.1)上的区域中互补地并且相对于相应的凸缘(6、6a…6h、6.1)同向地具有锥形的外周面(7、7.1)并且通过凸缘(6、6a…6h、6.1)形成的容纳部的锥角(β)不小于相应的通过衬套(4、4a…4j)的外周面(7、7.1)形成的锥角(α)，并且凸缘(6、6a…6h、6.1)伸出的方向是反向的。

13.按照权利要求12所述的支架，其特征在于，衬套(4、4a…4j)穿过并以衬套的外周面(7、7.1)至少部分地接触另外的凹空部。

14.按照权利要求11至13之一所述的支架，其特征在于，第一壳体(5、5a、5b)是帽形型廓并且第二壳体(5.1、5a.1、5b.1)是相对于此互补的封板。

15.按照权利要求1至14之一所述的支架，其特征在于，所述支架(1)是保险杠横梁，衬套(4、4a…4j)是用于连接牵引环的牵引套筒。

16.一种用于制造按照权利要求1至15之一所述的支架(1)的方法，其具有下述步骤：

-提供壳体(5、5a、5b)，其带有两个通过壁(W、W’、Wa、Wb、Wc)隔开的边腿，

-在壁(W、W’、Wa、Wb、Wc)中引入至少一个凹空部和成形伸出的、包围凹空部的凸缘(6、6a…6h)，

-安装嵌接到凹空部中的衬套(4，4a…4j)，

-将衬套(4、4a…4j)与壳体(5、5a、5b)的凸缘(6、6a…6h、6.1)材料配合地连接。

17.按照权利要求16所述的方法，其特征在于，所述凹空部通过冲裁并且所述伸出的凸缘(6、6a…6h)通过深拉在挤压工具中制造。

18.按照权利要求16或17所述的方法，其特征在于，提供具有与第一壳体(5、5a、5b)的凹空部的纵轴线齐平的凹空部的第二壳体(5.1、5a.1、5b.1)，衬套(4、4a…4j)嵌接到该凹空部中或穿过所述凹空部，并且在两个壳体(5、5a、5b、5.1、5a.1、5b.1)连接之前，衬套(4、4a…4j)与两个壳体(5、5a、5b、5.1、5a.1、5b.1)中的一个壳体焊接。

19.按照权利要求18所述的方法，其特征在于，衬套(4、4a…4j)通过将部段嵌接在每个凹空部中定位并固持在两个壳体(5、5a、5b、5.1、5a.1、5b.1)之间，然后将衬套(4、4a…4j)与壳体(5、5a、5b、5.1、5a.1、5b.1)激光焊接，使熔化的金属通过凸缘(6、6a…6h)和衬套(4、4a…4j)的外周面之间的接合头进入位于背离激光束一侧上的开口的间隙(16、16a)中并在间隙中形成间隙底部。