带有衬套的机动车支架制造技术

本发明专利技术涉及一种机动车支架(1)，其具有带有壁W的结构化的壳体，在壁(5)中设置有凹空部，还具有在壁5的凹空部中固持的衬套(4)用于容纳和/或支承可与之连接的另外的部件，其中，凹空部具有锥形构造的、沿衬套(4)的纵向伸出的凸缘6作为用于衬套(4)的容纳部，衬套(4)固定在容纳部上，其中衬套(4)在其固定在凸缘(6、6a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有衬套的机动车支架
[0001]本专利技术涉及一种具有权利要求1前序部分特征的机动车支架。
[0002]在机动车中支架被用于不同的目的：例如在下部结构中用于支承或固定车轴，作为在仪表板区域中的横梁，作为保险杠横梁等。单壳体或多壳体的支架可用于这些目的。在许多情况中这些支架都是成型的钢板构件。在这种横梁上有时连接有衬套用于容纳和/或支承另外的组件，如轴、螺旋连接装置等等。如果支架是保险杠横梁，则这种衬套就设计成牵引套筒。
[0003]这种单壳体支架具有两个通过壁隔开的边腿，其端部部段通常向外相互远离地伸出，使得这种型材具有帽状的横截面。在这种支架的双壳体设计中可以使用例如垫板作为另外的壳体，以封闭第一壳体的空腔。
[0004]在双壳体的支架中，其在衬套的区域中在相互对置的壁上具有凹空部，待支承和/或待容纳的组件穿过该凹空部。凹空部通常布置在壳体中，使得凹空部至少尽可能相互横向于支架的纵向延伸彼此齐平。衬套伸入凹空部中并与其焊接。衬套的纵向延伸因此基本上与壳体的凹空部的轴线齐平。为了能通过衬套吸收横向力和弯矩并将其引入支架中，用于支承衬套的壳体的壁相互间隔；其包围出一空间。在许多情况中这种支架是由壳体形成的空腔型材支架。在支架的单壳体设计中，在支架的空腔中有支撑元件，支撑元件带有第二凹空部，使得在这种情况中衬套在两个相互间隔的位置上连接在支架上。
[0005]由文献DE 10 2005 056 578 B4已知一种带有衬套的保险杠横梁，衬套作为牵引套筒，牵引环可插入其中。衬套在支架的两个壳体上支承在相对的壁中或者壁上，方式是衬套穿过一个壳体并贴靠在另一个壳体上并与其焊接。
[0006]文献DE 10 2019 124 020 A1、DE 44 37 177 A1和US2012/0 292 930A1示出类似的配置。在这些文献中，支架的壁中设置有凹空部，衬套插入其中作为牵引套筒。
[0007]凹空部从壳体的相应的壁冲裁制成。衬套穿过相应凹空部，以便构成焊接槽。两个组件、即壳体和衬套在该槽中通过MIG或者MAG焊接。激光焊接衬套和壳体以形成这种支架是不可能的，因为可能形成细的焊缝。焊缝不会满足对其提出的机械要求。此外这种焊缝中缺口效应很高。还要考虑在使用MIG或MAG焊接方法时形成的比较大的热影响区，这当然影响与焊缝邻接的区域中接合件的强度：接合件的大部分(实际上期望的)延展性被失去，使得尤其猛烈的冲击或横向力的吸收较差。
[0008]在此背景下，本专利技术要解决的技术问题是建议一种将衬套固定在壳体上以形成支架，例如保险杠横梁的方法，其中不仅可以更好地吸收冲击和横向力/弯矩，而且基本上可以将衬套足以满足要求地固定在唯一的壳体的壁上，而无需额外的其他支撑措施。
[0009]上述技术问题通过带有权利要求1的特征的开始所述种类的机动车支架解决。
[0010]有利的设计方案由从属权利要求以及下面的说明得出。
[0011]这样设计的支架例如可以是保险杠横梁、轴架、副车架等等。这些支架可以是开放的或者也可以是封闭的支架。在后一种情况中，其通常构建成双壳体或多壳体式的。在单壳体支架中，支架特性来自于其结构，例如其U形或帽形地成形。
[0012]由于机动车支架的这种设计，衬套的周面和凹空部以互补的方式相互嵌接。由于
这两个组件的互补的同轴度，衬套不仅形状配合地、而是也摩擦配合地固持在这种凹空部中，使这两种连接方式相应地互补。在这种机动车支架中利用的是，凸缘(或称为轮缘、领状结构)通过成形而伸出，因此凸缘在其弯曲区中经历一定的冷作硬化。结果是，通过衬套引入的横向力不仅像已知的这种支架的情况那样在中间连接焊缝的情况下在端侧引入壳体的壁中，而且还可以耦合到通过凸缘的伸出提供的平坦侧中，并且通过凸缘由于冷作硬化的成形引入的横向力在沿周向的更大延伸范围上分布地引入壳体中。为了进一步增强这种效果，凸缘可以位于设置在具有该凹空部的壁的槽或者说卷边的内部或者其他在结构上强化的压入部或者说压出部的内部，或者凸缘可以是设置在具有该凹空部的壁的槽或者说卷边的一部分或者其他在结构上强化的压入部或者说压出部的一部分。
[0013]另外的优点是，通过两个待连接的接合件的锥形的设计实现公差补偿，确切而言衬套的外周面和凸缘的内表面接触。由此实现衬套在凹空部内的自定心。沿衬套纵向延伸的公差或在支架的双壳体设计的情况中壳体的壁之间距离中的公差因此被直接补偿，以便确保衬套在其连接部段内接触壳体的凸缘。
[0014]作为锥形在本说明书的范畴内最终应理解为任何变细的形状。底面的几何形状对实施本专利技术来说不重要。优选规定底面是圆的；这就提供圆锥形或截头锥形。这种形状易于制造。
[0015]凸缘从壳体的壁的平面突出并且由于其锥形设计而在其开口方向的纵向上连续改变其横截面积。这种改变可以根据设计的不同而是变细或变宽。这取决于凸缘沿哪个方向伸出和衬套应从哪个方向安装。凸缘的伸出可以相对于支架的外侧向外或向内指向地伸出。在还可行的实施方式中，凸缘在两个方向上在形成构成凹空部的狭窄位置的顶点或顶点区域的情况下变细。衬套至少在一个部段中还具有锥形的外周面，因此上述说明同样适用于衬套的外周面。
[0016]通过凹空部连同其伸出的凸缘的这种特殊的设计首次实现通过激光焊接或例如通过粘接将衬套接合到这种凹空部中。在激光焊接时，即使是薄壁的壳体，伸出的凸缘也是足够的材料储备，凸缘以此可以与衬套激光焊接，而不用考虑通过激光束烧出洞的危险。激光焊接优选在没有焊接添加料的情况下进行。这基本上也是不必要的，因为通过伸出的凸缘实现焊接储备。
[0017]在两个接合件、即衬套和凸缘的焊接连接中适宜的是，锥形外周面的倾斜角度的设计和伸出的凸缘的轮廓相互匹配，使得凸缘和衬套之间在背离焊接能量的一侧上形成在间隙宽度方面开口的间隙。
[0018]凸缘的锥形设计和衬套在其与凸缘接触的部段中的锥形设计也可用于形成用于容纳焊接熔融物的凹槽。该锥度导致两个接合件之间可以设置至少一个环绕的线接触，使得这种焊接凹槽是封闭的，并且也适于容纳稀液状的焊接熔融物(例如在铝焊接时)，例如两个组件通过MIG或MAG焊接。在这种设计中有利的是，伸出的凸缘的和衬套的外周面的变细设计为相反的，其中，凸缘向内伸入到支架内部。
[0019]对于激光焊接的目的适宜的是，凸缘的锥角和衬套外周面的锥角相互间如此设计，使凸缘的锥角不小于通过衬套外周面形成的锥角，其因此大于或等于通过衬套外周面形成的锥角。这意味着，通过凸缘形成的容纳部沿其开口方向比衬套的外周面更强烈地变细。尽管这种设计对于激光焊接衬套和凸缘是适宜的，但锥角也可以相同或者衬套的外周
面的锥角可以大于凸缘的锥角。
[0020]壳体的凸缘可以通过冲压或深冲在制造板材中凹空部时，通常在先前的冲裁凹缺部之后成本低廉地被制造。伸出的凸缘通过弯曲的过渡部段过渡到壳体的邻接区域中。这种半径额外缓冲了横向力导致的横向负载或者弯矩；这通过由制造过程导致的局部加固辅助。
[0021]通过壳体的凸缘的所述设计和由此提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有结构化的壳体(5、5.1、5a、5a.1、5b、5b.1；24、25；28、29；31、32)的机动车支架(1)，所述壳体带有壁(W、W
’
、Wa、Wb、Wc)，在所述壁(W、W
’
、Wa、Wb、Wc)中设置有凹空部，并且机动车支架带有固持在壁(W、W
’
、Wa、Wb、Wc)的凹空部中的衬套(4、4a
…
4j)用于容纳和/或支承另外的能连接在衬套上的组件，其特征在于，所述凹空部具有锥形构造的、在所述衬套(4、4a...4j)的纵向上伸出的并且因此从所述壳体(5、5.1；5a、5a.1、5b、5b.1；24、25；28、29；31、32)的壁(W、W
’
、Wa、Wb、Wc)的平面突出的凸缘(6、6a
…
6h)，所述凸缘作为用于所述衬套(4、4a
…
4j)的容纳部，所述衬套(4、4a
…
4j)在所述凸缘上固定，其中，所述衬套(4、4a
…
4j)在衬套固定在凸缘(6、6a
…
6h)上的部段中具有锥形的外周面(7、7.1)。2.按照权利要求1所述的支架，其特征在于，锥形的外周面(7)的倾斜角度的设计和伸出的凸缘(6、6a
…
6h)的轮廓相互匹配，使得在焊接连接中在凸缘(6、6a
…
6h)和衬套(4、4a
…
4j)之间在背离焊接能量的一侧上形成在间隙宽度方面张开的间隙(16、16a)。3.按照权利要求1或2所述的支架，其特征在于，所述壳体(5)具有相互通过壁(W、Wa、Wb、Wc)隔开的边腿(S)。4.按照权利要求1至3之一所述的支架，其特征在于，所述衬套(4、4a
…
4j)与凸缘(6、6a
…
6h)在焊接前具有线接触或通过接触部段面式接触，其中，接触部段中接触面在衬套(4、4a
…
4j)的纵向延伸的方向上的延伸不大于凸缘(6、6a
…
6h)的材料厚度的两倍。5.按照权利要求1至4之一所述的支架，其特征在于，伸出的凸缘(6、6a
…
6h)的接头与衬套(4、4a
…
4j)的端侧的终端部间隔。6.按照权利要求1至5之一所述的支架，其特征在于，锥形的凸缘(6、6a
…
6h)的底面是圆的，尤其是正圆的。7.按照权利要求1至6之一所述的支架，其特征在于，衬套(4、4a
…
4j)通过激光焊接固定在所述凸缘(6、6a
…
6h)上。8.按照权利要求7所述的支架，其特征在于，焊接这样执行，即形成的焊缝延伸直至所述间隙(16、16a)中并且由此在间隙(16、16a)中形成间隙底部，凸缘(6、6a
…
6h、6.1)和衬套(4、4a
…
4j)的相互对置的表面通过该间隙底部间隔，其中，由间隙底部形成的最小间隙宽度是足够大的，以便防腐蚀的涂层到达间隙底部处。9.按照权利要求1至8之一所述的支架，其特征在于，所述凸缘(6、6a
…
6h、6.1)环绕地接触衬套(4、4a
…
4j)。10.按照权利要求1至8之一所述的支架，其特征在于，衬套(4、4a
…
4j)在其接触凸缘(6、6a
…
6h)的区域中在衬套的外周面(7c、7c.1)上具有沿衬套(4、4a
…
4j)的纵向延伸的增厚部形式的定距件(18、18.1、18.2)，衬套通过所述定距件接触凸缘(6、6a
…
6h)，和/或凸缘(6、6a
…
6h)在其接触衬套(4、4a
…
4j)的外周面(7c、7c.1)的区域中具有沿衬套(4、4a
…
4j)的纵向延伸的增厚部或者凹凸部形式的定距件(19、19.1、19.2)，凸缘通过所述定距件接触衬套(4、4...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：奇昊汽车德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：