包括框架元件和連接元件的組件以及用于將連接元件固定在框架元件上的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括機(jī)動(dòng)車的框架元件和用于將構(gòu)件連接的連接元件的組件以及一種用于將連接元件固定在框架元件上的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車工業(yè)中，在制造機(jī)動(dòng)車時(shí)，機(jī)動(dòng)車的不同局部區(qū)段由相應(yīng)的框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成。這種框架結(jié)構(gòu)例如包括大多數(shù)機(jī)動(dòng)車的底盤。
[0003]圖5示出用于機(jī)動(dòng)車的底盤或相應(yīng)框架結(jié)構(gòu)的局部區(qū)段。在該框架結(jié)構(gòu)上構(gòu)造有一個(gè)連接位置ST1，該連接位置包括兩個(gè)平行延伸的連接區(qū)段，所述連接區(qū)段分別具有一個(gè)通孔。通過穿過通孔的螺紋連接裝置將車輪懸架的導(dǎo)桿固定在該連接位置STl上。
[0004]圖5中所示的框架結(jié)構(gòu)是金屬結(jié)構(gòu)，該金屬結(jié)構(gòu)包括各個(gè)框架元件ST2、ST3等。連接位置STl例如通過焊接連接固定在框架元件ST2上。在車輛運(yùn)行期間，力經(jīng)由連接位置STl導(dǎo)入圖5所示框架結(jié)構(gòu)中。
[0005]目前，出于重量減輕的原因在汽車工業(yè)中存在用纖維增強(qiáng)塑料來制造這種框架結(jié)構(gòu)、尤其是在底盤區(qū)域中的框架結(jié)構(gòu)的傾向。在這種由纖維增強(qiáng)塑料制成的框架結(jié)構(gòu)中，連接位置通過粘合連接和/或螺紋連接固定在相應(yīng)框架元件上。
[0006]為了螺紋連接裝置需要在由纖維增強(qiáng)塑料制成的框架元件中設(shè)置相應(yīng)的通孔，在此會(huì)切斷纖維并且因此減弱纖維增強(qiáng)塑料?？蚣茉南鄳?yīng)區(qū)域因此必須在材料方面更強(qiáng)地構(gòu)造或通過附加元件增強(qiáng)。
[0007]相反，在通過粘合劑固定連接位置的替代可能性中，必須設(shè)置大的通過粘合劑連接的表面，以避免粘合連接在按規(guī)定作用的力下斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種連接位置或者說包括機(jī)動(dòng)車的框架元件和用于將構(gòu)件連接的連接元件的組件，該組件具有良好的穩(wěn)定特性并且可簡(jiǎn)單地構(gòu)造。
[0009]該任務(wù)借助根據(jù)權(quán)利要求1的組件和根據(jù)權(quán)利要求13的方法來解決。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，該組件包括機(jī)動(dòng)車的框架元件例如機(jī)動(dòng)車底盤的框架元件和用于將構(gòu)件例如屬于車輪懸架的導(dǎo)桿連接的連接元件，該組件構(gòu)造成，使得連接元件通過纖維纏繞物固定在框架元件上。
[0011]通過構(gòu)造纖維纏繞物，無需在框架元件中設(shè)置用于螺紋連接裝置的貫通部，因而也不會(huì)在材料方面減弱框架元件。
[0012I根據(jù)按規(guī)定施加到連接元件上的力或者說按規(guī)定要導(dǎo)入到框架元件中的力和由此產(chǎn)生的力流，纖維纏繞物可構(gòu)造成，使得纖維纏繞框架元件和連接元件，以致纖維的相應(yīng)纖維區(qū)段相互平行或交叉地沿所產(chǎn)生的力流方向延伸。
[0013]由此，可為不同力流路徑設(shè)置纖維纏繞物，所述纖維纏繞物確保將連接元件良好地固定在框架元件上并且因此確保了良好的力導(dǎo)入。
[0014]在材料方面，構(gòu)成纖維纏繞物的纖維例如可以是碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、陶瓷纖維、硼纖維、玄武巖纖維或鋼纖維。
[0015]纖維纏繞物或者說相應(yīng)的纖維可嵌入基質(zhì)中?；|(zhì)例如可以是熱固性塑料或熱塑性塑料。熱固性塑料例如是環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯、氨基樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂，并且熱塑性塑料例如是丙烯腈一丁二烯一苯乙烯、聚酰胺、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚氯乙烯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚酰亞胺和聚四氟乙烯。
[0016]纖維纏繞物可由一個(gè)單個(gè)的、具有特定長(zhǎng)度的纖維或由多個(gè)這種單個(gè)的纖維制成。也就是說，例如一個(gè)纖維沿一個(gè)方向纏繞連接元件和框架元件并且另一纖維沿相同方向或與此不同的方向再次纏繞連接元件和框架元件。構(gòu)成纖維纏繞物的不同纖維可由相同或不同的上述材料制成。
[0017]連接元件按規(guī)定設(shè)置用于將構(gòu)件例如車輪懸架的導(dǎo)桿連接到框架元件上。為此，連接元件例如可具有用于螺紋連接裝置的通孔。
[0018]在材料方面連接元件可由纖維增強(qiáng)塑料制成，其中，增強(qiáng)纖維嵌入由熱固性塑料或熱塑性塑料制成的基質(zhì)中。用于適合的熱固性塑料和熱塑性塑料的例子參見已經(jīng)提到的熱固性塑料和熱塑性塑料。嵌入的增強(qiáng)纖維可具有不同長(zhǎng)度、即可以是短纖維、長(zhǎng)纖維或連續(xù)纖維。短纖維在0.1至I毫米的長(zhǎng)度范圍內(nèi)、長(zhǎng)纖維在I至50毫米的長(zhǎng)度范圍內(nèi)并且連續(xù)纖維在大于50毫米的長(zhǎng)度范圍內(nèi)。
[0019]當(dāng)連接元件由金屬制成時(shí)，其優(yōu)選涉及銑削、鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。
[0020]尤其是優(yōu)選至少棱邊(纖維纏繞物經(jīng)過該棱邊)被倒圓和/或去毛刺，以避免產(chǎn)生纖維損壞的危險(xiǎn)。
[0021 ]框架元件可由金屬或塑料例如由纖維增強(qiáng)塑料制成。
[0022]在本發(fā)明組件的一種優(yōu)選方案中，框架元件沿縱向方向延伸，連接元件包括橫向于縱向方向延伸的、用于將構(gòu)件連接的連接區(qū)段，并且纖維纏繞物構(gòu)造成，使得纖維纏繞物圍繞連接區(qū)段延伸。
[0023]通?？蛇@樣制出纖維纏繞物，使得構(gòu)成纖維纏繞物的纖維垂直于縱向方向延伸。當(dāng)纖維纏繞物由多個(gè)單個(gè)的纖維制成時(shí)，各個(gè)纖維也可相互交叉。也就是說，纖維可構(gòu)成連接各點(diǎn)的測(cè)地線，所述點(diǎn)關(guān)于縱向方向位于相同高度上或彼此錯(cuò)開。
[0024]該方案在拉力和壓力出現(xiàn)于連接區(qū)段所延伸的、橫向于垂直方向的方向上時(shí)尤為有利，所述拉力和壓力通過連接區(qū)段或者說連接元件導(dǎo)入框架元件中。
[0025]在本發(fā)明組件的一種優(yōu)選方案中，連接元件具有外表面，纖維纏繞物在該外表面上延伸，并且這樣構(gòu)造連接元件，使得連接元件的外表面與框架元件的外表面齊平。
[0026]通常，連接元件和框架元件這樣相互配合，使得在它們之間形成形鎖合連接。由此確保在按規(guī)定的力施加到連接元件上時(shí)或在按規(guī)定的力導(dǎo)入框架元件中時(shí)連接元件不相對(duì)于框架元件旋轉(zhuǎn)。
[0027]例如框架元件可具有橫向于縱向方向延伸的橫截面，該橫截面一方面是圓弧形的并且另一方面是線形的。也就是說，在該區(qū)域中框架元件一方面具有一個(gè)平的表面區(qū)段和一個(gè)與之連接的圓弧形的表面區(qū)段。連接元件尤其是這樣貼靠在框架元件的平的表面區(qū)段上，使得連接元件的外表面(纖維纏繞物延伸于其上)與框架元件的圓弧形區(qū)段齊平。由此實(shí)現(xiàn)連接元件的外表面和框架元件的外表面之間的連續(xù)過渡并且因此避免了纖維纏繞物在連接元件和框架元件之間延伸經(jīng)過有棱角的過渡部。
[0028]此外，優(yōu)選這樣構(gòu)造連接元件，使得其具有倒圓或去毛刺的棱邊，由此避免纖維纏繞物通過連接元件的棱邊損壞。
[0029]在本發(fā)明組件的一種優(yōu)選方案中，連接區(qū)段包括第一部分元件和第二部分元件，所述第一和第二部分元件這樣組合，使得它們?cè)谒鼈冎g包圍框架元件。纖維纏繞物圍繞第一和第二部分元件延伸。
[0030]優(yōu)選這樣構(gòu)造第一部分元件和第二部分元件，使得它們?cè)诮M合狀態(tài)中構(gòu)成一個(gè)共同的連續(xù)的外表面。通過該方案確保，纖維纏繞物的纖維具有直的延伸走向并且不貼靠在銳利的棱邊上。此外，第一和第二部分元件的相應(yīng)棱邊可以倒圓，由此避免纖維纏繞物在第一和第二部分元件組合的區(qū)域中損壞。
[0031]在本發(fā)明組件的一種優(yōu)選方案中，框架元件沿縱向方向延伸，連接元件具有支承區(qū)段，該支承區(qū)段配合于框架元件的外表面，并且用于將構(gòu)件連接的連接區(qū)段橫向于縱向方向從該支承區(qū)段延伸出。優(yōu)選纖維纏繞物構(gòu)造成，使得纖維纏繞物圍繞支承區(qū)段和/或連接區(qū)段延伸。通過該優(yōu)選方案本發(fā)明組件可良好地滿足在力吸收和力導(dǎo)入框架元件方面的不同要求。
[0032]例如當(dāng)橫向于縱向方向延伸的連接區(qū)段用于連接車輪懸架的導(dǎo)桿時(shí)，可通過圍繞支承區(qū)段延伸的纖維纏繞物更好地吸收沿縱向方向作用的力并將其導(dǎo)入框架元件中。
[0033]在