扭力梁式車橋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于車輛的組件。
【背景技術(shù)】
[0002]具有兩個縱梁和設(shè)置在兩個縱梁之間的橫梁的這種組件在汽車構(gòu)造中構(gòu)成為副車架、穩(wěn)定器或軸，尤其扭力梁式車橋等。
[0003]與車輛的沿著車輛橫軸線的擺動或搖晃運動相關(guān)地，縱梁能夠相對于彼此不同程度地偏轉(zhuǎn)。在此產(chǎn)生的力作為扭力或扭矩導(dǎo)入到連接縱梁的橫梁中。在此橫梁有彈性地沿著其縱軸線扭轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動。此外，橫梁經(jīng)受有彈性的彎曲變形。橫梁將兩個縱梁的偏轉(zhuǎn)運動彼此耦合。
[0004]橫梁通常沿著車輛縱軸線設(shè)置在車輛的底盤的左側(cè)或右側(cè)。在車輛沿著車輛豎直軸線運動，也就是說在車輛壓縮或彈回時，縱梁負(fù)載并且沿著車輛豎直軸線向上或向下偏轉(zhuǎn)。
[0005]車橋的左輪和右輪的例如均勻的壓縮或彈回對于行駛動力不重要，而在縱梁的左側(cè)和右側(cè)不同地偏轉(zhuǎn)時產(chǎn)生車輪幾何變化，所述車輪幾何變化造成不期望的自偏轉(zhuǎn)特性，例如車輛的轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過量。
[0006]為了使車輛的這種不期望的行為最小化，能扭轉(zhuǎn)的橫梁將兩個縱梁耦合，其中能夠使縱梁的不均勻的偏轉(zhuǎn)穩(wěn)定化。左側(cè)和右側(cè)的縱梁的這種耦合尤其在彎道行駛時造成更小的擺動或搖晃運動和與其相關(guān)聯(lián)的車輛的改進的行駛方向穩(wěn)定性。
[0007]恰好縱梁的這種耦合也在開頭時提到的穩(wěn)定器、副車架等中是有利的。
[0008]這種橫梁通常制造為由車身板，或為了優(yōu)化重量由鋁構(gòu)成的實心管或深沖型材。
[0009]現(xiàn)今，輕型結(jié)構(gòu)和重量優(yōu)化在汽車構(gòu)造中、尤其在減少排放方面是在設(shè)計中的重要的要求。此外，構(gòu)件的疲勞強度是重要的。恰好安裝在車輛底部處的構(gòu)件，例如懸掛臂、副車架、穩(wěn)定器等受到特別強的天氣影響，因此在此出現(xiàn)更多的腐蝕。
[0010]DE 10 2010 036 949 A1提出一種輕的且耐腐蝕的橫梁，其是扭力梁式車橋的一部分。橫梁能夠由纖維復(fù)合材料制成。根據(jù)纖維相對于車輛縱軸線的位置，橫梁在縱梁不同地偏轉(zhuǎn)時具有不同的扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形。
[0011]DE 10 2011 005 564 A1公開了一種具有用于引導(dǎo)輪的懸掛臂的容納部的車輛車橋承載件，所述容納部固定在縱梁上。橫梁由纖維增強的塑料材料構(gòu)成。為了加固車橋承載件還設(shè)有由纖維增強的塑料材料構(gòu)成的面狀的加固元件。
[0012]DE 39 10641 A1公開了一種具有GFK(玻纖增強)扭轉(zhuǎn)管和兩個設(shè)置在其端部上的桿臂的穩(wěn)定器。扭轉(zhuǎn)管至少在所述桿臂的區(qū)域中具有呈較厚的壁厚度形式的加固部。
[0013]在已知的設(shè)備中存在下述問題，在由纖維復(fù)合材料制成的橫梁和金屬的縱梁之間的接合連接未高至足以將在接合部位導(dǎo)入的扭矩?zé)o損耗地傳遞到橫梁上。此外，在接合部位的區(qū)域中盡管具有加固部，但是通常還是造成較不穩(wěn)固的纖維復(fù)合材料的折斷，這在汽車制造領(lǐng)域中包含了與安全有關(guān)的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明基于的目的是，一種用于車輛的組件，所述組件具有兩個主要由金屬材料制造的縱梁和主要由纖維復(fù)合材料制造的在所述縱梁之間設(shè)置的橫梁，所述橫梁是能彈性扭轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)梁，將該用于車輛的組件改進為，使得橫梁即能簡單地與縱梁連接，其中在此出現(xiàn)的力和力矩能夠良好地在連接部位處導(dǎo)入橫梁中并且連接部位同時具有高的穩(wěn)定性。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過具有權(quán)利要求1的特征的組件來實現(xiàn)。
[0016]在橫梁和縱梁之間的連接部位具有重疊區(qū)域，在所述重疊區(qū)域中縱梁的連接部段與橫梁的一部分至少部段地重疊。這種重疊區(qū)域提供在橫梁和縱梁之間的大的接觸面。在此，重疊的區(qū)域的整個面能夠用作在橫梁和縱梁之間的連接部位。由此，一方面存在足夠大的面，在所述面中能夠安裝期望的連接機構(gòu)。另一方面這種大的面在重疊的區(qū)域中具有如下優(yōu)點:負(fù)載、即引入的力和力矩能夠特別有利地在整個面上分布地導(dǎo)入橫梁中。由此，以有利的方式提高橫梁的、尤其在其端部處的穩(wěn)定性，借助于所述端部所述橫梁夾緊或支承在縱梁中。此外，根據(jù)重疊區(qū)域的大小能夠?qū)⒘蛄靥貏e均勻地導(dǎo)入橫梁中，這造成均勻的力分布。此外，能夠根據(jù)重疊區(qū)域的定位選擇在橫梁上的特定部位，所述特定部位能夠特別好地接收導(dǎo)入的力和力矩。
[0017]可設(shè)想的是，在連接部位的重疊區(qū)域中，主要具有金屬材料的縱梁的連接部段設(shè)置在主要具有纖維復(fù)合材料的橫梁的內(nèi)部或外部。在設(shè)在內(nèi)部的情況下，連接部段能夠與橫梁的外部形狀無關(guān)地簡單地設(shè)置在所述橫梁內(nèi)部中。同時，主要具有金屬材料的縱梁的連接部段在主要具有纖維復(fù)合材料的橫梁的內(nèi)部中被保護以防止腐蝕。相反，連接部段在橫梁外部的設(shè)置方案是有利的，因為所述設(shè)置方案能夠簡單地從外部安裝到橫梁上。此外，所述外部的設(shè)置方案能夠保護橫梁的纖維復(fù)合材料使其免受石塊撞擊等不期望的力作用。
[0018]可設(shè)想的是，在連接部位的重疊區(qū)域中，主要具有金屬材料的縱梁的連接部段不僅部分地設(shè)置在主要具有纖維材料的橫梁的內(nèi)部而且部分地設(shè)置在主要具有纖維材料的橫梁外部。由此，在設(shè)計橫梁和縱梁之間的連接部位時，盡量與橫梁的外輪廓和/或內(nèi)輪廓或形狀無關(guān)。此外，與僅設(shè)置在橫梁內(nèi)部或僅設(shè)置在橫梁外部的連接部段相比，設(shè)置在橫梁內(nèi)部和外部的重疊區(qū)域中的連接部段提供在橫梁和縱梁的連接部段之間的相應(yīng)更大的接觸面。
[0019]連接部段例如能夠是與縱梁整體成形的構(gòu)件，或獨立于縱梁并且能與所述縱梁連接的構(gòu)件。整體成形的構(gòu)件是特別穩(wěn)定的并且提供良好的力的變化曲線。相反，能簡單地制造獨立于縱梁的并且能與縱梁連接的構(gòu)件并且能夠在需要時簡單地替換或更換所述構(gòu)件。
[0020]可行的是，在橫梁和縱梁之間的連接部位能夠具有至少一個形狀配合的和/或力配合的和/或材料配合的連接。根據(jù)在連接部位中產(chǎn)生的力或力矩，能夠單獨地或彼此組合地使用相應(yīng)的連接類型，其中能成本適宜地制造各個連接類型并且組合的連接類型實現(xiàn)在橫梁和縱梁之間的有利的且良好的連接。
[0021]可設(shè)想的是，橫梁通過溫度控制的接合法與縱梁的連接部段連接。例如，在加熱連接部位時發(fā)生縱梁的金屬材料的膨脹，而纖維復(fù)合材料同時收縮。這樣能夠構(gòu)成良好的壓力匹配。
[0022]連接部段例如能夠鑄造在橫梁上。這樣，得到在橫梁和縱梁之間的良好的且持久的連接。
[0023]例如能夠提出的是，在連接部位的區(qū)域中橫梁和縱梁至少部段地用塑料擠壓包封。為此，實現(xiàn)由塑料構(gòu)成的鑄造節(jié)點，所述鑄造節(jié)點將橫梁連接到一個或多個縱梁上并且建立在橫梁和縱梁之間的良好且持久的連接。這種連接能夠形狀配合地且力配合地構(gòu)成進而能穩(wěn)定地并且在此簡單地以及成本適宜地建立。
[0024]可行的是，連接部段也能夠?qū)訅旱綑M梁中。連接部段能夠特別良好地集成到橫梁中，其中在橫梁制成時已經(jīng)能夠注意到有利的負(fù)載分布。
[0025]可設(shè)想的是，連接部位以減少接觸腐蝕的方式或以阻止接觸腐蝕的方式構(gòu)成。這樣，能夠保護主要具有金屬材料的縱梁的連接部段，使其在與纖維復(fù)合材料接觸時不被腐蝕，這延長連接部段的使用壽命進而改進在橫梁和縱梁之間的持久的連接。
[0026]可設(shè)想的是，橫梁具有在橫截面中封閉的輪廓。這樣能夠經(jīng)由橫梁實現(xiàn)在縱梁之間的直接的或牢固的耦聯(lián)。
[0027]橫梁例如能夠具有在橫截面中敞開的輪廓、尤其U形輪廓。敞開的輪廓提供有利的力的變化曲線，使得在橫梁和縱梁之間的連接部位上引入的力和力矩有利地在橫梁的大部分上分布。
[0028]在一個實施方式中，橫梁能夠在其整個長度上具有恒定的或近似恒定的橫截面或恒定的或近似恒定的壁厚度。這樣，能夠簡單地制造橫梁并且在橫梁和縱梁之間的連接部位以及縱梁的連接部段能夠同樣具有簡單的形狀。由此，能夠借助于少的構(gòu)造耗費實現(xiàn)在連接部段和橫梁之間的大的接觸面。
[0029]可設(shè)想的是，橫梁在其整個長度上具有帶有不同的橫截面或壁厚度的區(qū)域。這樣，橫梁例如能夠在出現(xiàn)大的力的區(qū)域中加固并且在出現(xiàn)小的力的區(qū)域中設(shè)有較薄的橫截面。這樣，橫梁能夠良好地匹配于例如在不同的車輛中的不同的局部負(fù)荷，由此能夠節(jié)約重量。
[0030]可行的是，縱梁能夠具有獨立于到車身的連結(jié)部位的連接部位。由此，橫梁能夠與附加的支承力無關(guān)地構(gòu)成在車身上。
[0031]可設(shè)想的是，橫梁一件式地且在其整個長度上大致直線地沿著對稱軸線構(gòu)成。這樣橫梁能夠特別有利地分配引入的力和力矩。一件式的構(gòu)成方式使的橫梁還更穩(wěn)定且不易折斷。
【附圖說明】
[0032]根據(jù)附圖闡述本發(fā)明的可能的實施方式。附圖示出:
[0033]圖1示出例如是扭力梁式車橋的根據(jù)本發(fā)明的組件的立體圖；
[0034]圖2示出在根據(jù)本發(fā)明的具有在外部設(shè)置在橫梁上的連接部段的組件的橫梁和縱梁之間的連接部位的放大的局部；
[0035]圖3示出在根據(jù)本發(fā)明的具有在內(nèi)部設(shè)置在橫梁上的連接部段的組件的橫梁和縱梁之間的連接部位的放大的局部；
[0036]圖4示出在根據(jù)本發(fā)明的具有在內(nèi)部設(shè)置在橫梁上的連接部段的組件的橫梁和縱梁之間的其他的連接部位的放大的局部；
[0037]圖5示出在根據(jù)本發(fā)明的組件的橫梁和縱梁之間的連接部位的另一實施方式；
[0038]圖6示出在成形工具中的根據(jù)本發(fā)明的組件的在橫梁和兩個縱梁之間的連接部位的另一實施方式；
[0039]圖7示出在根據(jù)本發(fā)明的具有在外部設(shè)置在橫梁上的連接部段的組件的橫梁和縱梁之間的連接部位的另一實施方式；
[0040]圖8a示出在根據(jù)本發(fā)明的具有在內(nèi)部設(shè)置在橫梁上的連接部段的組件的橫梁和縱梁之間的連接部位的另一實施方式；
[0041]圖8b示出在圖8a中示出的連接部段的沿著剖面線VII1-VIII的橫截面視圖；
[0042]圖9示出在根據(jù)本發(fā)明的具有在內(nèi)部也在外部設(shè)置在橫梁