用于机动车辆的底盘悬臂制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的构件(1)，其中该构件(1)具有由纤维增强塑料制成的空心型材区段(2)和由金属性材料制成的载荷引入元件(3)。空心型材区段(2)和载荷引入元件(3)在共用的连接区段(4)中通过不可松脱的、经粘结的插接连接(5)彼此连接，在所述插接连接的情况下，载荷引入元件(3)的端部区段(6)和空心型材区段(2)的端部区段(7)交替地并且以至少大体上形状配合的方式接合到彼此中。本发明专利技术的突出之处在于：构件被设计为用于机动车辆的底盘悬臂(1)；并且载荷引入元件(3)的端部区段(6)具有插接齿部(8)，插接齿部具有至少大体上在共用的连接区段(4)的纵向方向(9)上延伸的齿(10)，由此载荷引入元件(3)的端部区段(6)的刚度在共用的连接区段(4)的纵向方向(9)上减小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆的底盘悬臂本专利技术涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的用于机动车辆的构件，该构件具有由纤维增强塑料制成的空心型材区段和由金属性材料制成的载荷引入元件。从现有技术已知了用于机动车辆的构件，这些构件具有由纤维增强塑料制成的空心型材区段和由金属性材料制成的载荷引入元件。在DE102010053843A1中公开了一种由纤维增强塑料制成的杆形的构件，该构件被设计为管形的空心型材。杆形的构件通过不可松脱的插接连接被连接至被称为中间件的、由金属性材料制成的载荷引入元件，其中不可松脱的插接连接被设计为粘结连接。为了建立粘结连接，首先用粘结层涂覆杆形的构件的一个端部。随后，将以这种方式被涂覆的端部插到载荷引入元件的套筒形的接纳空间中，此后粘结层与套筒形的接纳空间的壁产生接触并且发挥其功能。在此，杆形的构件的端部在外周与套筒形的接纳空间的内壁粘结。在这种布置方式中，仅在管形的空心型材端部的外周上将载荷引入到由纤维增强塑料制成的杆形的构件中。因此，无法将载荷均匀地引入到空心型材中，由此在两个结合方彼此粘结的连接区域中，空心型材端部的靠近外周的区域比空心型材端部的靠近内周的区域受到的荷载更强。在此，在临界载荷下会发生失效，这是因为空心型材端部的在外部的、靠近外周的位置与空心型材端部的其余位置分离。这实际上意味着空心型材端部的边缘层撕裂。在空心型材上并且尤其在空心型材端部上出现弯曲载荷的情况下，空心型材仅受到较小的支撑，因此在从被粘结的空心型材端部至自由的空心型材区域的过渡处局部出现应力过高。本专利技术的目的在于，提供一种用于机动车辆的构件，该构件被设计为至少部分地由纤维增强塑料制成的轻质构件，并且同时利用该构件能够传递相对较高的载荷。根据本专利技术，这个目的通过具有独立权利要求1的特征的构件来实现。优选的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。本专利技术的其他特征和细节自说明书和附图得出。因此，本专利技术提出一种用于机动车辆的构件。所述构件具有由纤维增强塑料制成的空心型材区段和由金属性材料制成的载荷引入元件。所述空心型材区段和所述载荷引入元件在共用的连接区段中通过不可松脱的、粘结的插接连接彼此连接。在所述插接连接的情况下，所述载荷引入元件的端部区段和所述空心型材区段的端部区段交替地并且以至少大体上形状配合的方式接合到彼此中。根据本专利技术，所述构件被设计为用于机动车辆的底盘悬臂；并且所述载荷引入元件的端部区段具有插接齿部，所述插接齿部具有至少大体上在共用的所述连接区段的纵向方向上延伸的齿，由此所述载荷引入元件的端部区段的刚度在共用的所述连接区段的纵向方向上减小。尤其，空心型材区段和载荷引入元件在共用的连接区段中藉由粘结剂彼此连接。如果空心型材区段由纤维增强塑料制成并且根据材料具有比由金属(例如由铝)制成的载荷引入元件明显更小的刚度，则这种粘结剂中的应力(例如在前述共用的连接区段中的拉伸应力)原则上是相对较高的。在根据本专利技术的插接齿部中，载荷引入元件在空心型材区段和载荷引入元件的共用的连接区段中的刚度在连接区段的纵向方向上藉由几何形状方面的措施(即藉由插接齿部)而减小。在插接齿部的区域中，载荷引入元件的端部区段并非被设计成实心的，而是被减去了齿之间的空隙的体积。尤其，在连接区段受到拉伸载荷时，载荷引入元件的端部区段的刚度在共用的连接区段的纵向方向上减小。这种拉伸载荷试图沿连接区段的纵向方向将空心型材区段的端部区段从插接齿部中拉出来。载荷引入元件的刚度在共用的连接区段的纵向方向上减小的原因在于：与在载荷引入元件的端部区段被实施为实心的情况下可能的情况相比，插接齿部的齿在拉伸应力下更容易在连接区段的纵向方向上经受弹性伸长。尤其，即使在压力载荷下，也存在载荷引入元件的端部区段的刚度在共用的连接区段的纵向方向上减小。尤其，如果空心型材区段在共用的连接区段的纵向方向上不是以直至产生止挡的方式被插入到插接齿部中，而是在空心型材区段的朝向载荷引入元件的端侧面与插接齿部的基部之间存在间隙，则在压力载荷下提供这种减小的刚度。尤其，这个间隙被填充以粘结剂。尤其，这些齿所具有的长度大体上至少是这些齿的最大宽度的两倍，由此在拉伸载荷和压力载荷下提供了插接齿部在共用的连接区段的纵向方向上的相对较高的弹性伸长能力。通过相对较薄地成型的齿，可以实现尤其在底盘悬臂受到拉伸载荷的情况下在粘结剂层中产生的应力减小。同样的内容也适用于如果存在上文所描述的间隙而存在压力载荷的情况。尤其，这些齿可以与载荷引入元件一件式地形成。尤其，连接区段在其纵向方向上的纵向延伸尺寸对应于空心型材区段插入到载荷引入元件的插接齿部中的插入深度。在此，空心型材区段(如已经阐述的)可以在连接区段的纵向方向上以直至产生止挡的方式被插入到插接齿部中，或者可以与这个最大位置间隔开上文所描述的间隙。插接齿部在拉伸应力和/或压力应力下是特别有利的；但是在扭转应力和/或弯曲应力下也是有利的。在本专利技术的范围内，底盘悬臂应被理解为适合于传递力和/或力矩的、在一个或多个空间方向上伸展的杆形的构件或另外的构件。底盘悬臂例如可以是两点式悬臂、三点式悬臂、四点式悬臂或五点式悬臂，其中两点式悬臂例如可以被设计为扭杆或转矩支撑件。首先，藉由一个或多个载荷引入元件被引入到空心型材区段中的拉力和/或压力作用于底盘悬臂。此外，弯曲力矩和/或扭转力矩可以作用于底盘悬臂。这例如可以是这种情况：底盘悬臂是扭杆，该扭杆在驾驶操作中除了由于加速过程和制动过程引起的拉伸应力和压力应力之外还经受由于车辆车身的摆动运动而导致的弯曲应力和扭转应力。底盘悬臂尤其是已构造好的底盘悬臂，即由多个单独制造的单独件组装而成的底盘悬臂。这种结构形式相比于一件式的底盘悬臂具有如下优点：例如空心型材区段可以是以长度可变的方式制造的，由此可以根据模块化原则实现底盘悬臂的各种变体。尤其，空心型材区段具有与圆环形状相异的截面形状，这是因为具有圆环截面的空心型材区段在周向方向上受到扭转应力时仅可以藉由粘结剂得以保持。相比之下，如果载荷引入元件的端部区段具有形状对应的支撑区域，则与圆形形状相异的截面形状还可以在周向方向上额外地以形状配合的方式得到支撑。优选地，空心型材区段具有非圆形的截面形状。在此，载荷引入元件应被理解为如下元件，该元件在作用技术方面与空心型材区段相连接，并且可以将操作载荷(例如力和/或力矩)引入到空心型材区段中。就本专利技术而言，空心型材区段应被理解为连续型材的区段。空心型材区段的壁厚度的尺寸相比于其截面被设定得明显更小。优选地，如果空心型材区段具有可以由至少大体上邻接外表面的方形来说明的截面几何形状，则空心型材区段的壁厚度是空心型材区段的外部尺寸的10％至20％，特别优选地10％至15％。当在截面上观察时，空心型材区段具有至少一个空腔，该空腔被设计为在周向上闭合的腔室。尤其，空心型材区段在其纵向延伸尺寸上具有恒定的截面几何形状。在此，空心型材区段可以在其纵向延伸尺寸上被设计成直的或弯曲的。替代性地，除了所带有的、在其纵向延伸尺寸上恒定的截面之外，空心型材区段还可以具有额外的功能集成式元件，这些功能集成式元件同样延伸过空心型材区段的总长度或者仅延伸过部分长度。尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的构件(1)，所述构件(1)具有由纤维增强塑料制成的空心型材区段(2)和由金属性材料制成的载荷引入元件(3)，其中所述空心型材区段(2)和所述载荷引入元件(3)在共用的连接区段(4)中藉由不可松脱的、经粘结的插接连接(5)彼此连接，在所述插接连接的情况下，所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)和所述空心型材区段(2)的端部区段(7)交替地并且以至少大体上形状配合的方式接合到彼此中，其特征在于，所述构件被设计为用于机动车辆的底盘悬臂(1)；并且所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)具有插接齿部(8)，所述插接齿部具有至少大体上在共用的所述连接区段(4)的纵向方向(9)上延伸的齿(10)，由此所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)的刚度在共用的所述连接区段(4)的纵向方向(9)上减小。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180525 DE 102018208282.01.一种用于机动车辆的构件(1)，所述构件(1)具有由纤维增强塑料制成的空心型材区段(2)和由金属性材料制成的载荷引入元件(3)，其中所述空心型材区段(2)和所述载荷引入元件(3)在共用的连接区段(4)中藉由不可松脱的、经粘结的插接连接(5)彼此连接，在所述插接连接的情况下，所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)和所述空心型材区段(2)的端部区段(7)交替地并且以至少大体上形状配合的方式接合到彼此中，其特征在于，所述构件被设计为用于机动车辆的底盘悬臂(1)；并且所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)具有插接齿部(8)，所述插接齿部具有至少大体上在共用的所述连接区段(4)的纵向方向(9)上延伸的齿(10)，由此所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)的刚度在共用的所述连接区段(4)的纵向方向(9)上减小。


2.根据权利要求1所述的底盘悬臂(1)，其特征在于，所述插接齿部(8)的齿(10)部分地与所述空心型材区段(2)的端部区段(7)的外周面粘结并且部分地与内周面粘结。


3.根据权利要求1或2所述的底盘悬臂(1)，其特征在于，所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)被穿通槽(15)网格状地穿过，所述穿通槽垂直于所述连接区段(4)的纵向方向(9)延伸并且同时至少部分地相交。


4.根据权利要求3所述的底盘悬臂(1)，其特征在于，所述穿通槽(15)在所述连接区段(4)的纵向方向(9)上至少部分地具有与直线形的延伸方向相异的延伸方向。


5.根据权利要求3所述的底盘悬臂(1)，其特征在于，垂直于所述连接区段(4)的纵向方向(9)延伸的穿通槽(15)在第一方向(16)上具有恒定的宽度，并且在第二、垂直于所述第一方向(16)延伸的第二方向(17)上具有可变的宽度。


6.根据前述权利要求之一所述的底盘悬臂(1)，其特征在于，所述齿(10)的朝向所述空心型材区段(2)的自由端部(19)垂直于所述连接区段(4)的纵向方向(9)具有最小的截面积。


7.根据前述权利要求之一所述的底盘悬臂(1)，其特征在于，为了在所述连接区段(4)的纵向方向(9)上进一步减小所述载荷引入元件(3)的端部区段(6)的刚度，所述齿(10)的朝向所述空心型材区段(2)的自由端部(19)至少部分地具有在端侧的、凹状成型的、并且朝向所述空心型材区段(2)开放的凹部(23)。


8.根据前述权利要求之一所述的底盘悬臂(1)，其特征在于，为了在所述连接区段(4)的纵向方向(9)上进一步减小所述载荷引入元件(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·斯蒂格利茨，T·施瓦兹，I·穆勒，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE