專利名稱：用于車輪懸架的聯桿的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輪懸架的聯桿，包括至少兩個支承件和一個將支承件連在一起的單殼式連接件。
這種聯桿例如用作車輛的多桿軸線中的橫向聯桿或者減震柱軸線內三角聯桿中的橫向聯桿。在設計這種聯桿時，需要考慮多個目標，其中一部分目標是相矛盾的。為了使結構盡可能重量輕，最好將聯桿設計成薄壁或者使用輕質材料。但另一方面又必須保證足夠的承載能力。此外還應考慮聯桿在裝配于車輛中后在行駛過程中經受復雜的載荷，個別部位應力很大而其它部位應力較小。
為了使重量盡可能輕，構件強度盡可能高，力求使聯桿的幾何形狀與受到的載荷相匹配。但通過制造工藝方案卻有明顯的局限性。這不僅僅涉及工藝范疇。更確切地說，在批量生產時主要從經濟角度考慮，也就是要求制造盡可能簡單和成本低廉。
從現有技術已經公知，將聯桿制造成鑄造件或鍛造件。設計為鑄造件的聯桿例如在DE 19923699A1中公開了。這種已知的聯桿是整體的，由一個基本平面的支架組成，該支架在其邊緣處加厚。因此橫截面呈雙T型，具有較高的抗彎強度。為制造這種聯桿所用的鑄造方法可以同時使支承件以軸承孔的形式與平面筋板一體制造。這樣就創(chuàng)造了一種大批量生產時制造特別簡單的聯桿。為了減輕重量，這種聯桿用輕金屬制造。由于使用輕金屬必然使材料成本比鋼制的聯桿高。但如果不用輕金屬而采用鋼或鑄鐵，則會導致重量明顯增加。
另外從DE 19923699A1已知一種雙殼式板結構的聯桿。這里將兩個半殼即上半殼和下半殼焊接在一起，從而形成一個空心體。這樣一種雙殼式聯桿例如可參見DE 20009695U1。該文獻描述的聯桿是由部分壓制并相互焊接的鋼板制成的空心鋼結構，局部設置一塊提高斷裂剛度的內加強板。由于這種結構形式在半殼上具有基本均勻的壁厚，因此聯桿在某些部位尺寸過大。這不利于減輕聯桿的重量。由于使用了內部的加強板，盡管使半殼的壁厚較小從而重量較輕，但內加強板的固定導致了制造費用增加，因為加強板的定位有時會有困難，在焊接制造時焊接接頭難以接近。
基于以上背景技術，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種開頭所述類型的聯桿，其重量輕，而且可以簡單經濟地制造。
為此建議一種開頭所述類型的聯桿，其中連接件包括一個整體的筋板和至少一個固定在筋板一條邊上的翼緣，其中筋板基本垂直于翼緣。
借助這樣一種設計方案，與雙殼式結構相比減輕了重量，因為連接件的各個零件都可以設計成更好地與應力相適應。此外，單殼式結構可以方便地接近筋板與翼緣之間的連接點。由于減輕了重量和節(jié)省了材料以及可更簡單地制造，減少了制造成本。
與空心聯桿相比，由于開放式形狀，產生了一種空間上更緊湊的構造形式。此外可以用不同的材料制造連接件的各個零件。
按照本發(fā)明的一種優(yōu)選設計方案，連接件的橫截面至少局部是T型或者雙T型。連接件也可以至少部分地設計成L型或者U型。
翼緣可以是連貫的或者中斷的。但優(yōu)選的是翼緣的布置應延伸到支承件，從而在支承件周圍，也就是在支承點達到較高的剛度。此外翼緣的寬度可以沿其本身恒定或者也可以不同。
這里更有利的是，一個翼緣分別固定在筋板兩個邊緣上的支承件部位。由此在相應的支承點處橫截面例如是雙T型的或者U型的。
在本發(fā)明的另一種優(yōu)選設計方案中，筋板和/或翼緣的壁厚都基本恒定。這樣連接件的單個零件的制造就可以特別簡單。例如筋板可以設計成一個基本平坦的板。翼緣最好是狹窄的條帶。
通過應用配制得當的毛坯(Tailored Blanks)，尤其是那些具有板厚不同的零件的毛坯來制造筋板和/或翼緣，可以在費用只略微增加的情況下進一步減輕重量。
如上所述，由多個零件構成的連接件的結構應匹配于所受的應力。除了適當選擇材料外，首先也可以通過各個零件的幾何尺寸來匹配。特別是，各個零件的壁厚分別與所受的載荷相適應。這里不必使整個翼緣具有相同的壁厚。例如個別翼緣可以比筋板更薄或者更厚。
優(yōu)選的是，筋板和翼緣用金屬材料制造，尤其是用鋼或輕金屬材料制造。采用輕金屬材料主要是能夠進一步減輕重量。
原則上，筋板可以是鑄造件或者鍛造件。但優(yōu)選的是筋板制造成基本平坦的板材成形件。
作為另一種方案或者附加地，可以用塑料或纖維復合材料(Faserverbundwerkstoff)制造筋板和/或翼緣。
另一種優(yōu)選的設計方案是，聯桿具有兩個焊接在單殼式連接件上的支承件。連接件彎成拱形，此外，翼緣焊接在筋板上。
另一種優(yōu)選的設計方案是，筋板具有大致三角形的基本形狀，其角部是支承點和/或固定點，其中筋板的所有邊在支承點和/或固定點之間都設有翼緣。
下面借助附圖所示的實施例詳細描述本發(fā)明。圖示為

圖1是按照本發(fā)明的一個橫向聯桿的第一實施例立體圖，圖2是圖1所示橫向聯桿的俯視圖，圖3是圖1所示橫向聯桿的側視圖，圖4是圖1所示橫向聯桿的另一個側視圖，圖5是圖1所示橫向聯桿沿著V-V線的截面圖，圖6是按照本發(fā)明的一個橫向聯桿的第二實施例立體圖，圖7是圖6所示橫向聯桿的連接件沿著VII-VII線的截面圖，圖8是圖6所示橫向聯桿的連接件沿著VIII-VIII線的另一截面圖，圖9是圖6所示橫向聯桿的連接件的另一種橫截面形狀實例，圖10是圖6所示橫向聯桿的連接件的另一種橫截面形狀的另一實例。
圖1至5所示的第一實施例示出了一個用于車輛車輪懸架的橫向聯桿1。該橫向聯桿1具有兩個支承件2和3，它們通過一個單殼式連接件4連在一起。這里，支承件2和3分別設計成具有一個通孔的套筒。套筒的通孔分別基本垂直于連接件4的主延伸平面。特別如圖2所示，連接件4相對支承件2和3的連接軸線拱形彎曲，具體說，至少在支承件2和3之間的中間部位是空的。
在第一實施例中，單殼式連接件4包括一個布置在連接件4的主延伸平面內的筋板5，這里該筋板是基本平坦的整體板，在俯視圖中基本確定了連接件4的基本形狀。相應地，筋板5具有拱形的彎曲基本形狀。細長的筋板5的相對端部分別是鉗狀的，以便部分圍包支承件2和3。
另外，連接件4包括一個固定在筋板5的一條邊上的翼緣6。該翼緣6設計成寬度恒定的狹窄條帶。這里所述寬度稍小于支承件2和3的長度。翼緣6在筋板5的彎曲部分的內側連貫地從支承件2延伸到另一個支承件3并緊貼在筋板5的外邊緣上。這里翼緣6的寬度方向垂直于主延伸平面。因此筋板5與翼緣6成直角布置。相反，筋板5的對面外邊緣不用翼緣加強。這樣連接件4的橫截面就產生了如圖5所示的T型。
從圖5還可以看出，翼緣6壁厚比筋板5的壁厚大。連接件4的兩個零件是板材件，各具有簡單的形狀，因此可以成本低廉地制造。尤其是筋板5是一個只需用一塊板材剪裁或沖壓而制成的簡單的板。
支承件2和3、筋板5和翼緣6相互焊接。為此例如可以按照下述方式進行首先將支承件2和3通過焊縫7和8與筋板5的端部相連。然后安置翼緣6并借助另外的焊縫9和10從上面和下面與筋板5焊接。最后，將翼緣6的端部通過焊縫11和12與支承件2和3連接。
在第一實施例的一種變型方案中，筋板5也可以是一種板材成形件，在其兩個外部邊緣上各設置一個翼緣，該翼緣從一個支承件2延伸到另一個支承件3。這種情況下，最好也是首先將支承件2和3焊接，然后固定翼緣。
此外，翼緣6的第一種實施例是寬度均勻，壁厚恒定。以此方式可以例如用帶材簡單地制造出翼緣6。但為了進一步減輕重量，也可以使翼緣6的寬度和壁厚適配于所受的應力。不僅在設計具有T型型面的連接件4時可以這樣，而且在設計具有雙T型型面的連接件4時也可以這樣。此外還可以使一個翼緣或者兩個翼緣中斷。但為了加強支承件2和3的周圍，該處應始終至少有一個翼緣。
此外，筋板5可以相對翼緣在高度上移動，從而在極端情況時產生一種L型或者U型，如圖10舉例所示。
另外還可以使支承件2和3僅固定在相對的翼緣上，而不固定在筋板5本身上。
在圖6和8所述的第二種實施例中，還有一個橫向聯桿21帶有兩個支承件22和23以及一個附加的固定點，兩個支承件通過一個單殼式連接件24連在一起。與第一實施例不同的是，此處第一支承件22和第二支承件23的擺動軸線B1和B2基本平行于連接件24的主延伸平面。此時兩個擺動軸線B1和B2大致同軸。在支承件22和23之間連接件略微縮進，從而為前面的軸承創(chuàng)造了自由空間。
在上面看，連接件24具有大致三角形的基本形狀，該基本形狀主要由一個整體筋板25確定。為了實現加強作用，翼緣26，27和28固定在筋板25的邊緣上，這些翼緣分別在支承點或固定點之間延伸。與第一實施例相同，這里翼緣26，27和28分別設計成連貫的狹窄條帶。此外，翼緣26，27和28分別具有恒定的厚度。筋板5基本垂直地安置于翼緣26，27和28上。
安裝于車輛中后位于前面的翼緣26比與之相對的也就是位于后面的翼緣27具有較薄的壁厚。翼緣27的壁厚與延伸于兩個支承件22和23之間的內側翼緣28大致相同。此外，筋板25的壁厚大致相當于位于前面的翼緣26的壁厚。也就是，參見圖7和8，s1∽s2和s3，s4＝s1，s2。
然而，原則上可以根據橫向聯桿21的應力任意組合厚度。此外也可以改變寬度。還可以省去個別翼緣或者只是局部省去也就是中斷。這樣就產生局部不是雙T型，而是簡單的T型，如圖9所示。
不僅翼緣26，27和28而且筋板25都設計成板材成形件，并類似于第一實施例相互焊接在一起。如圖6所示，為了固定第一支承件22，該第一支承件22設計成端側帶有輪緣33的套筒形式，在翼緣26和28上分別設置一個拱形的凹進，在相應的輪緣33下方局部地圍包套筒。特別是位于前面的較窄的翼緣26為此在第一支承件22周圍部位具有一個加寬部分29。
在圖10所示的第二實施例的變型方案中，筋板25”的位置相對翼緣30和31移動了。在該實例中示出了雙T型的極端情況，即U型。高度移動使橫向聯桿21的剪力中心盡可能地靠近在固定點32上進行的車輪支承鉸接的力作用點。
上述橫向聯桿1和21分別設計成板材結構，這里最好是使用鋼板件?？紤]到特別輕量的結構方式，可以將相應橫向聯桿的個別零件或者整個橫向聯桿用輕金屬制造，尤其是用鋁合金或者鎂合金制造。筋板5或25可以是鑄造件或者鍛造件，支承件在筋板上一體成形。
材料工藝方面的另一種方案是采用塑料和纖維復合材料制造筋板和翼緣。
在任何情況下，通過使用由一個整體筋板和翼緣拼接而成的單殼式連接件，與雙殼式結構相比，減輕了重量，降低了材料成本。
附圖標記1橫向聯桿2支承件3支承件4連接件5筋板6翼緣7焊縫8焊縫9焊縫10 焊縫11 焊縫12 焊縫21 橫向聯桿22 支承件23 支承件24 連接件25，25’筋板26 位于前面的翼緣27 位于后面的翼緣28 位于內側的翼緣29 加寬部分30 翼緣31 翼緣32 固定點A軸線B1，B2擺動軸線s1至s4壁厚
權利要求
1.聯桿，尤其是用于車輪懸架的橫向聯桿，包括至少兩個支承件(2，3；22，23)和一個將支承件(2，3；22，23)連在一起的單殼式連接件(4；24)，其特征在于，連接件(4；24)包括一個整體筋板(5；25)和至少一個固定在筋板(5；25)的一條邊上的翼緣(6；26，27，28)，其中筋板(5；25)基本垂直于翼緣(6；26，27，28)。
2.按照權利要求1所述的聯桿，其特征在于，連接件(4；24)的橫截面至少局部是T型或者雙T型。
3.按照權利要求1或2所述的聯桿，其特征在于，連接件(4；24)的橫截面至少局部是L型或者U型。
4.按照權利要求1至3之一所述的聯桿，其特征在于，翼緣(6；26，27，28)一直延伸到支承件(2，3；22，23)。
5.按照權利要求1至4之一所述的聯桿，其特征在于，一個翼緣(26，27，28)分別在筋板(25)的兩個邊緣上的支承件(22，23)部位處固定。
6.按照權利要求1至5之一所述的聯桿，其特征在于，筋板(5；25)和/或翼緣(6；26，27，28)各具有基本恒定的壁厚。
7.按照權利要求1至6之一所述的聯桿，其特征在于，至少一個翼緣(6；26，27，28)的壁厚大于筋板(5；25)的壁厚。
8.按照權利要求1至7之一所述的聯桿，其特征在于，筋板(5；25)和翼緣(6；26，27，28)由金屬材料尤其是鋼或者輕金屬制成。
9.按照權利要求1至8之一所述的聯桿，其特征在于，筋板(5；25)設計成基本平坦的板材成形件。
10.按照權利要求1至7之一所述的聯桿，其特征在于，筋板和/或翼緣用塑料或者纖維復合材料制成。
11.按照權利要求1至10之一所述的聯桿，其特征在于，聯桿具有兩個焊接在單殼式連接件(4)上的支承件(2，3)，連接件(4)彎成拱形，翼緣(6)焊接在筋板(5)上。
12.按照權利要求1至10之一所述的聯桿，其特征在于，筋板(21)具有大致三角形的基本形狀，其角部是支承點和/或固定點，其中筋板(25)的所有邊在支承點和/或固定點之間都設有翼緣(26，27，28)。
全文摘要
聯桿，尤其是用于車輪懸架的橫向聯桿包括至少兩個支承件(2，3)和一個將支承件(2，3)連在一起的單殼式連接件(4)。連接件(4)又包括一個整體筋板(5)和至少一個固定在筋板(5)的一條邊上的翼緣(6)。這里，筋板(5)基本垂直于翼緣(6)。這樣將獲得一種輕量的并可簡單經濟地制造的聯桿。
文檔編號B60G7/00GK1494492SQ02806047
公開日2004年5月5日 申請日期2002年2月22日 優(yōu)先權日2001年3月5日
發(fā)明者H·魯霍爾, A·京特, H·W·肖爾茨, S·奧爾蒂茨, H 魯霍爾, 俅, 肖爾茨 申請人:大眾汽車有限公司