專利名稱：用于鉸接地連接布置在汽車底盤中的構(gòu)件的連接件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鉸接地連接布置在汽車底盤中的構(gòu)件的連 接件，該連接件具有由金屬板形成的基體、牢固地與基體連接的塑料 件以及至少一個接頭，在所述基體中設(shè)置至少一個貫通的孔，所述接 頭具有與基體牢固連接的殼體。此外，本發(fā)明還涉及一種用于制造這 種連接件的方法。
背景技術(shù)：
近來，為汽車研發(fā)了越來越多的輕質(zhì)部件，尤其用于減少燃料消
耗或者用于改善行駛動力學(xué)。例如DE 38 39 855 Al描述了 一種可用 于汽車的輕質(zhì)部件，該輕質(zhì)部件具有由金屬板制成的碗形的基體，該 基體的內(nèi)部空間具有由噴射的塑料制成的加強(qiáng)筋。所述基體在與加強(qiáng) 筋連接的位置上具有固定件，該固定件包括變形件或者穿孔，通過該 變形件或者穿孔，塑料穿過穿孔的表面并且伸到穿孔的表面上。
在此期間，也為汽車的底盤研發(fā)了這種輕質(zhì)部件或者類似的輕質(zhì) 部件。例如由DE 10 2005 004 917 Al公開了 一種用于汽車的車輪懸 架的導(dǎo)桿部件，該導(dǎo)桿部件具有由鋼材制成的軸瓦體以及與之連接的 由塑料制成的柵格加固件，所述柵格加固件可以直接噴射到軸瓦體 上。為此，可以在軸瓦體中設(shè)置穿孔，這些穿孔被柵格加固件的塑料 穿過。此外，通過柵格加固件可以給軸瓦體至少部分地設(shè)置支撐物。 所述導(dǎo)桿部件具有與球窩接頭的支座連接的第一軸承段以及由金屬 的圓柱形套形成的第二軸承段，該圓柱形套與軸瓦體的側(cè)面區(qū)域連 接。然而，將球窩接頭連接到導(dǎo)桿部件的這個過程不會在本文中進(jìn)行 詳細(xì)描述。
例如EP 1 217 233 Al示出了用于連接接頭的方案，該文件公開 了具有金屬體的連接件，在該連接件上布置了球接頭。該球接頭具有 塑料殼體以及部分布置在該塑料殼體中的球形銷。金屬體的端部區(qū)域 形成了扁平輪廓，在該扁平輪廓中設(shè)置了孔。在此，該孔穿過了配屬 于端部區(qū)域的扁平輪廓，由此形成環(huán)形的結(jié)構(gòu)。該環(huán)形的結(jié)構(gòu)用作塑 料殼體的加強(qiáng)部分并且嵌入該塑料殼體中。該殼體優(yōu)選是一體的塑料
4壓注件，該塑料壓注件通過對端部區(qū)域進(jìn)行壓力注塑包封構(gòu)成。此外， 可以將連接件設(shè)計(jì)成橫向?qū)П?，該橫向?qū)П垡环矫媾c汽車車身連接并 且另一方面與車輪或輪架之一連接。
通過對端部區(qū)域進(jìn)行壓力注塑包封構(gòu)成了殼體，通過這種做法限 制了殼體在材料方面的構(gòu)造多樣性。尤其在對強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求提 高的情況下，有利的是可以將殼體與塑料壓注件分開進(jìn)行制造。

發(fā)明內(nèi)容
從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是改進(jìn)開頭所述類型的連接件， 從而在殼體與塑料件分開進(jìn)行制造時(shí)，也可以包含塑料件地將殼體裝 配在基體上。
按本發(fā)明，該任務(wù)用根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接件以及根據(jù)權(quán)利 要求11所述的方法得到解決。在從屬權(quán)利要求中給出了優(yōu)選的改進(jìn) 方案。
按本發(fā)明的用于鉸接地連接布置在汽車尤其機(jī)動車的底盤中的 構(gòu)件的連接件具有由金屬板形成的基體、牢固地與基體連接的塑料件 以及至少一個接頭，在所述基體中設(shè)置至少一個貫通的孔，所述接頭 包括與基體牢固連接的殼體，其中該殼體沿軸向被推到所述孔中并且 具有布置在所述孔外部的并且嵌入塑料件的具有徑向凸肩的殼體段， 與殼體牢固連接的或者與該殼體一體構(gòu)造的殼體段借助于該凸肩沿 軸向支撐在基體上。在此，概念"徑向，，理解為一種橫向于或者基本 上橫向于軸向延伸的方向或者定向。
在按本發(fā)明的連接件中，所述殼體被推到基體的孔中并且隨后才 嵌入塑料件中。由此可以將殼體制造成獨(dú)立的部件，并且還是包含塑 料件地裝配在基體上。該殼體尤其可以完全或者決定性地由不同于塑 料件的材料進(jìn)行制造。優(yōu)選該殼體由金屬制成。
所述金屬板可以由唯——個金屬板組成或者由多個金屬板組成。 在此，所述金屬板優(yōu)選由鋼、鋁、鎂、鈦或者優(yōu)質(zhì)鋼制成。此外，所 述基體尤其構(gòu)造成碗形的。
所述基體優(yōu)選具有包圍孔的空心圓柱形的區(qū)段，該區(qū)段靠在殼體 的圓柱形的區(qū)段的外罩面上并且尤其被塑料件包圍。由此可以實(shí)現(xiàn)殼 體固定的較大的穩(wěn)定性。此外，可以將殼體壓入基體中、尤其壓入空 心圓柱形的區(qū)段中，使得該殼體也可以傳力連接地保持在基體上。這尤其在將殼體或者殼體段嵌入塑料件中時(shí)是有利的，因?yàn)樵摎んw就不 必額外地保持在基體上。
所述基體優(yōu)選完全地或者部分地嵌入塑料件中，其中該基體也可 以完全被塑料件包圍。為了將塑料件固定在基體上，該基體可以具有 多個穿孔，所述穿孔被塑料件穿過。在將塑料件模制到基體上時(shí)，能 夠流動的塑料可以穿過所述穿孔，從而在塑料凝固后在塑料件和基體 之間形成形狀配合的連接。作為替代方案，可以在基體中構(gòu)造巻邊， 塑料在模制時(shí)進(jìn)入或者流入該巻邊中。在此，所述巻邊能夠設(shè)有咬邊， 塑料嚙合到該咬邊中。塑料件優(yōu)選借助于塑料注塑噴射到基體上。
所述塑料件用于增強(qiáng)基體并且優(yōu)選具有柵格結(jié)構(gòu)，該柵格結(jié)構(gòu)尤 其布置在基體的碗形的凹槽中。在此，所述塑料件可以具有多個牽條， 由該牽條形成柵格結(jié)構(gòu)。優(yōu)選用纖維、例如玻璃纖維增強(qiáng)所述塑料。 此外，可以將聚酰胺用作塑料。
所述接頭具有位于殼體內(nèi)的并且可相對于殼體運(yùn)動的內(nèi)部部分。 接頭優(yōu)選構(gòu)造成球接頭并且具有球形銷作為內(nèi)部部分，該球形銷以其 接頭球可旋轉(zhuǎn)地并且/或者可擺動地支承在殼體中?？梢栽谥虚g連接 球窩的情況下實(shí)現(xiàn)該支承，該球窩布置在殼體中并且尤其由塑料制 成。
所述連接件優(yōu)選在與接頭間隔開的地方具有至少一個第二接頭 或者軸承，該第二接頭或者軸承牢固地與基體連接并且尤其形成彈性 體軸承或者球接頭。此外，第三接頭或者軸承可以與所述接頭以及所 述第二接頭或者軸承間隔地與基體牢固連接，從而該連接件形成三角 形導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。所述第三接頭或者軸承例如可以構(gòu)造成彈性體軸承或者 球接頭。此外，可以將第二以及第三軸承或者接頭相互橫向地定向。
按本發(fā)明的連接件尤其用于將車輪連接到汽車的車身上，其中所 述內(nèi)部部分或者球形銷優(yōu)選固定在車輪上、尤其固定在車輪的轉(zhuǎn)向節(jié) 或者輪架上。在這種情況下，所述第二接頭或者軸承固定在汽車車身 上。如果存在第三接頭或者軸承，那么其也優(yōu)選固定在汽車車身上。 由此，布置在汽車底盤中的構(gòu)件尤其包括汽車車身和車輪或者說轉(zhuǎn)向 節(jié)或者輪架。如果在汽車車身上固定輔助車架或轉(zhuǎn)向架，那么也可以 將連接件固定在汽車車身上。在這種構(gòu)思中，該輔助車架和/或轉(zhuǎn)向 架配屬于汽車車身。所述連接件尤其形成了汽車的車輪懸架中的上橫
6向?qū)П刍蛘呦聶M向?qū)П邸?br> 此外，本發(fā)明涉及一種用來制造用于鉸接地連接布置在汽車尤其 機(jī)動車的底盤中的構(gòu)件的連接件的方法，其中
_由金屬板形成具有至少一個貫通的孔的基體，
-將接頭以其殼體沿軸向推到該孔中，直到殼體的徑向凸肩碰到 基體，
-使得接頭殼體的具有凸肩的并且布置在孔外部的殼體段嵌入 塑料中，
-將塑料牢固地與基體連接。
按本發(fā)明的方法優(yōu)選用于制造按本發(fā)明的連接件，并且可以根據(jù) 所有在本文中描述的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)。塑料尤其可以牢固地與基體
連接，而殼體段則嵌入塑料中。所述基體尤其構(gòu)造為碗形的。
所述基體優(yōu)選完全或者部分地嵌入塑料中，并且甚至可以完全被 塑料包圍。此外，可以在基體中構(gòu)造多個穿孔，塑料穿過這些穿孔。 塑料尤其噴射到基體上。如果存在穿孔，那么塑料在噴射時(shí)會流過該 穿孔。在模制或者噴射流動的塑料之后，塑料變硬并且構(gòu)成與基體牢 固連接的塑料件。
所述基體優(yōu)選由具有大約1.5到2毫米厚度的金屬板制成。此外， 該基體借助于塑料件得到增強(qiáng)，也僅僅能夠部分地、尤其在載荷增強(qiáng) 的區(qū)域內(nèi)實(shí)施該增強(qiáng)措施。優(yōu)選將塑料件噴射到連接件上或者說基體 上。以這種方式實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的并且同時(shí)輕質(zhì)的連接件。
所述塑料件和基體能夠在塑料壓注時(shí)在多個固定點(diǎn)上相互連接， 這些固定點(diǎn)例如設(shè)置在連接件的上側(cè)上。所述塑料件能夠在固定點(diǎn)上 形成"鉚釘"，該鉚釘穿過基體中的穿孔。
此外，在連接件上可以固定至少一個彈性體軸承或者橡膠軸承， 其軸承殼體具有由金屬板形成的殼體部分，該殼體部分嵌入塑料件 中?？梢栽谒芰蠅鹤r(shí)實(shí)現(xiàn)該嵌入。為了裝配所述軸承，將內(nèi)部部分 連同包圍內(nèi)部部分的彈性體一起壓到軸承殼體中。
通過本發(fā)明尤其可以實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)點(diǎn)
-本發(fā)明特別良好地適用于小汽車。
-通過塑料壓注進(jìn)行集成的制造并且嵌入組件。優(yōu)選在注塑后不 需要后加工所述連接件。-相對于鍛造的導(dǎo)桿或者具有多個鑄型的導(dǎo)桿來說設(shè)計(jì)簡單?？?以實(shí)現(xiàn)更好的行駛動力學(xué)。
-通過在裝配過程(塑料注塑)中集成地制造連接件，使得設(shè)計(jì) 成本便宜并且板件的厚度更小。
-使用可循環(huán)的材料。提高環(huán)境可持續(xù)發(fā)展能力。


下面根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述。附圖示
出
圖1是按本發(fā)明第一實(shí)施方式的基體在模制塑料件之前的透視
圖，
圖2是具有塑料件的基體的透視頂視圖， 圖3是具有塑料件的基體的透視底視圖， 圖4是基體在模制塑料件之前的透視剖面圖， 圖5是具有塑料件的基體的透視剖面圖， 圖6是按圖5的截面的放大的細(xì)節(jié)圖，
圖7是具有塑料件的基體的在彈性體軸承殼體的區(qū)域中的透視 剖面圖，
圖8是具有塑料件的基體的在球接頭接納部的區(qū)域中的透視剖 面圖，
圖9是具有塑料件的基體的在球接頭的區(qū)域中的剖面圖， 圖10是汽車的車輪懸架連同按第一實(shí)施方式的連接件的示意 圖，以及
圖11是按本發(fā)明的第二實(shí)施方式的具有塑料件的基體的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
從圖1中可以看出按本發(fā)明的第一實(shí)施方式的連接件的碗形的基 體1和殼體部分2，該基體1和殼體部分2由共同的金屬板制成。在 該基體1中構(gòu)造穿過金屬板的孔3，球接頭5 (參見圖9)的球接頭殼 體4 (參見圖9)在連接件裝配好的狀態(tài)下壓入該孔中。此外，在基體 1中構(gòu)造兩個額外的穿過金屬板的孔6和7，其中將彈性體軸承8 (參 見圖10)插到該孔6中。所述孔7在這里僅僅用于穿過用于擺動穩(wěn)定 器的耦合桿。在所述基體1中額外地設(shè)置多個小的穿孔9,這些穿孔
8穿過金屬板。
所述殼體部分2具有多個并排布置的板條10，這些板條交替地沿 著相互相反的方向彎曲并且分別構(gòu)造成大致半圓形的形狀。所述殼體 部分2包圍內(nèi)部空間11 (參見圖2),其中每個板條IO僅僅部分地包 圍該內(nèi)部空間11。此外，兩個直接相鄰的板條10從不同側(cè)包圍該內(nèi) 部空間11。所述板條IO在其面對基體1的端部上過渡到基體1中。 所述板條10在其遠(yuǎn)離基體1的端部上過渡到連接條12中，該連接條 尤其由金屬板形成并且將板條10在其遠(yuǎn)離基體1的端部上相互連接。
通過塑料注塑，將塑料件13噴射到基體1上，其中將殼體部分2 嵌入塑料13中。從圖2中可以看出具有塑料件13的基體1的透視頂 視圖，并且從圖3中可以看出具有塑料件13的基體1的透視底視圖。 在噴射過程中，塑料13在可流動的狀態(tài)下穿過穿孔9并且在凝固后構(gòu) 造成鉚釘14，所述鉚釘將塑料件13形狀配合地固定在基體1上。此 外，在塑料壓注時(shí)將球接頭殼體4嵌入塑料13中，這參照圖8和圖9 進(jìn)行描述。在圖1到8中，為了清楚起見沒有示出球接頭5。
圖4示出了按圖1的沒有塑料件13的基體的透視剖面圖?？梢郧?楚地看到基體1的碗形的結(jié)構(gòu)，該基體在其上側(cè)設(shè)有具有多個凹處15 的輪廓。圖5示出了按圖4的具有塑料件13的剖面圖。此外，從圖6 中可以看出按圖5的截面的放大的視圖。
所述塑料件13布置在基體1的碗形的凹槽中并且形成了增強(qiáng)該基 體的柵格結(jié)構(gòu)16 (參見圖3)。此外，所述塑料件13連同殼體部分2 一起形成了彈性體軸承18 (參見圖10)的包圍凹槽11的殼體17。從 圖6中可以看出，塑料件13是如何穿過穿孔9延伸并且形成鉚釘14 的。
從圖7中可以看出具有塑料件13的基體1的在孔6和殼體17的 區(qū)域中的剖面圖。為了構(gòu)造彈性體軸承18，將內(nèi)部部分連同將其包圍 的彈性體置入或者說壓入內(nèi)部空間11中。
圖8示出了具有塑料件13的基體1的在孔3的區(qū)域中的剖面圖， 其中塑料體13形成了漏斗狀的區(qū)段19，該區(qū)段用于支撐球接頭殼體4。 從圖9中可以看出球接頭5在裝配好的狀態(tài)下的剖面圖，其中基體1 具有包圍孔3的空心圓柱形的區(qū)段20,球接頭殼體4的圓柱形的區(qū)段 21壓入該區(qū)段20中。此外，該球接頭殼體4具有嵌入塑料件13中的
9區(qū)段22，該區(qū)段設(shè)有環(huán)形延伸的徑向凸肩23,該凸肩靠在空心圓柱形 的區(qū)段20的自由的或者說端側(cè)的端部上。由此，球接頭殼體4在定位 中沿著軸向24支撐在基體1上。在反向定位中，該球接頭殼體4沿軸 向24支撐在塑料件13的漏斗狀的區(qū)段19上，從而該球接頭殼體4沿 軸向24鑒于這兩處定位固定在基體1上。此外可以看出，基體l的環(huán) 繞的邊緣25由塑料件13圍卡。由此，該基體1作為鉚釘14的補(bǔ)充牢 固地與塑料件13連接。
所述球接頭殼體4具有凹槽26，軸承套27座落在該凹槽中，該 軸承套借助于鎖緊環(huán)28不可相對扭轉(zhuǎn)地固定在殼體4中。球形銷29 以其接頭球30可旋轉(zhuǎn)地并且可擺動地支承在軸承套27或者球窩27 中，并且穿過殼體開口 31從球接頭殼體4中延伸出來。此外，柔性的 密封套32固定在殼體4上，該密封套一直延伸到球形銷29并且在殼 體4的外部靠在該殼體上。
從圖10中可以看到汽車的車輪懸架33的示意圖，其中車輪34借 助于按第一實(shí)施方式的連接件35鉸接在汽車車身36上。在此，由連 接件35形成包括基體l和殼體部分2的三角形導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，根據(jù)前面的 描述制造并且構(gòu)造該三角形導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。球形銷29尤其固定在車輪34 上或者說固定在車輪34的轉(zhuǎn)向節(jié)或者輪架上。此外，將彈性體軸承套 18的內(nèi)部部分固定在汽車車身36上。該彈性體軸承8也具有固定在 汽車車身36上的內(nèi)部部分，該內(nèi)部部分在中間連接彈性體的情況下可 運(yùn)動地布置在與基體1牢固連接的殼體中。在此，該彈性體軸承18橫 向于彈性體軸承8定向，從而該彈性體軸承18也可以稱作水平的彈性 體軸承，并且彈性體軸承8可以稱作垂直的彈性體軸承。將彈性體軸 承8壓入孑L 6中。
從圖11中可以看到按本發(fā)明第二實(shí)施方式的具有塑料件13的基 體1,其中與第一實(shí)施方式相同的或者類似的特征用與在第一實(shí)施方 式中相同的附圖標(biāo)記表示。根據(jù)第二實(shí)施方式，所述基體l在兩側(cè)或 者基本上完全嵌入塑料件13中。除此之外，第二實(shí)施方式與第一實(shí)施 方式一致。
附圖標(biāo)記列表1基體
2殼體部分
3孑匕
4球接頭殼體
5球接頭
6孑匕
7孑L
8軸承
9穿孔
10板條
11內(nèi)部空間
12連接條
13塑料
14鉚釘
15凹處
16柵格結(jié)構(gòu)
17殼體
18彈性體軸承
19漏斗狀的區(qū)段
20空心圓柱形的區(qū)段
21圓柱形的區(qū)段
22嵌入的區(qū)段
23徑向凸肩
24軸向
25邊緣
26凹槽
27軸承套/球窩
28鎖緊環(huán)
29球形銷
30接頭球
31開口32 密封套
33 車輪懸架
34 車輪
35 連接件
36 汽車車身
權(quán)利要求
1.用于鉸接地連接布置在汽車底盤中的構(gòu)件的連接件，該連接件具有由金屬板形成的基體(1)、與基體(1)牢固連接的塑料件(13)、至少一個接頭(5)，在所述基體中設(shè)置至少一個貫通的孔(3)，所述接頭具有與基體(1)牢固連接的殼體(4)，其特征在于，-所述殼體(4)沿軸向(24)被推到所述孔(3)中并且具有布置在所述孔(3)外部的并且嵌入塑料件(13)中的具有徑向凸肩(23)的殼體段(22)，與殼體(4)牢固連接的殼體段(22)借助于所述凸肩沿軸向支撐在基體(1)上。
2. 按權(quán)利要求l所述的連接件，其特征在于，所述殼體(4)由 金屬制成。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的連接件，其特征在于，所述基體(1) 具有包圍所述孔(3)的空心圓柱形的區(qū)段(20)，該區(qū)段靠在殼體(4)的圓柱形的區(qū)段(21)的外罩面上并且被塑料件(13)包圍。
4. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接件，其特征在于，所述 殼體(4)被壓到基體(1)中。
5. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接件，其特征在于，所述 殼體(1)完全或者部分地嵌入塑料件(13)中。
6. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接件，其特征在于，所述 殼體(l)具有多個穿孔(9)，這些穿孔被塑料件(13)穿過。
7. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接件，其特征在于，所述 接頭(5)構(gòu)造成球接頭并且具有球形銷(29),該球形銷以其接頭 球(30)可旋轉(zhuǎn)地并且可擺動地支承在殼體(4)中。
8. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接件，其特征在于，至少 一個笫二接頭或者軸承(18)與所述接頭(4)間隔開地與基體(1) 牢固連接。
9. 按權(quán)利要求8所述的連接件，其特征在于，所述第二軸承(18) 是彈性體軸承。
10. 按權(quán)利要求8或9所述的連接件，其特征在于，第三接頭或 者軸承(8)與所述接頭(5)以及所述第二接頭或者軸承(18)間隔 開地與基體(1)牢固連接，并且所述連接件(35)形成三角形導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)。
11. 用來制造用于鉸接地連接布置在汽車底盤中的構(gòu)件的連接件 的方法，其中-由金屬板形成具有至少一個貫通的孔(3 )的基體(1),-將接頭(5)以其殼體(4)沿軸向(24)推到所述孔(3)中， 直到殼體(4)的徑向凸肩(23)碰到基體(1)，-使得殼體(4)的具有凸肩(23)的并且布置在所述孔(3)外 部的殼體段(22)嵌入塑料(13)中，-將塑料(13)牢固地與基體(1)連接。
12. 按權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述基體(l)完 全或者部分地嵌入塑料(13)中。
13. 按權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于，在基體(l) 中置入多個穿孔(9)，塑料(13)穿過這些穿孔。
14. 按權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將 塑料(13)噴射到基體(1)上。
全文摘要
用于鉸接地連接布置在汽車底盤中的構(gòu)件的連接件，該連接件具有由金屬板形成的基體(1)、與基體(1)牢固連接的塑料件(13)、至少一個接頭(5)，在所述基體中設(shè)置至少一個貫通的孔(3)，所述接頭具有與基體(1)牢固連接的殼體(4)，其中，所述殼體(4)沿軸向(24)被推到所述孔(3)中并且具有布置在所述孔(3)外部的并且嵌入塑料件(13)中的具有徑向凸肩(23)的殼體段(22)，與殼體(4)牢固連接的殼體段(22)借助于所述凸肩沿軸向支撐在基體(1)上。
文檔編號B60G7/00GK101646575SQ200880010699
公開日2010年2月10日 申請日期2008年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者E·卡尼巴諾艾瓦雷茨, F·巴德, F·納克巴, G·洛芬克, I·洛博卡薩諾瓦, J·R·伊茲奎多努尼茨, J·S·米古爾佩雷茨, K·-H·卡爾瓦斯, M·埃索伊, U·布萊特, V·格魯比 申請人:Zf腓特烈港股份公司