组合拉杆轴制造技术

本发明专利技术涉及用于机动车车轮悬架的组合拉杆轴。组合拉杆轴包括两个纵拉杆（2、3）和具有横截面为非圆形的且基本呈棱柱形的端部区段的扭转型材（1），其中每个纵拉杆（2、3）分别与一个扭转型材端部区段连接。组合拉杆轴的特点是，纵拉杆（2、3）具有与扭转型材端部区段（1）的外表面形状对应的容纳凹空部（13）。在此，在各扭转型材端部区段（1）的内腔中分别设有一个向内压入的压塞（12）。本发明专利技术提供一种组合拉杆轴，借此无需焊接地保证在纵拉杆和扭转型材之间的高弯曲力矩和扭矩的持久传递。不同材料种类可用于扭转型材和纵拉杆或者相互连接，例如轻金属与钢或纤维复合材料。组合拉杆轴总体容许使用大体积、薄壁且因而减重的扭转型材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于机动车车轮悬架的组合拉杆轴。组合拉杆轴包括两个纵拉杆（2、3）和具有横截面为非圆形的且基本呈棱柱形的端部区段的扭转型材（1），其中每个纵拉杆（2、3）分别与一个扭转型材端部区段连接。组合拉杆轴的特点是，纵拉杆（2、3）具有与扭转型材端部区段（1）的外表面形状对应的容纳凹空部（13）。在此，在各扭转型材端部区段（1）的内腔中分别设有一个向内压入的压塞（12）。本专利技术提供一种组合拉杆轴，借此无需焊接地保证在纵拉杆和扭转型材之间的高弯曲力矩和扭矩的持久传递。不同材料种类可用于扭转型材和纵拉杆或者相互连接，例如轻金属与钢或纤维复合材料。组合拉杆轴总体容许使用大体积、薄壁且因而减重的扭转型材。【专利说明】组合拉杆轴
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于机动车车轮悬架的组合拉杆轴。
技术介绍
根据前序部分的由多个纵拉杆和连接所述纵拉杆的扭转型材组成的组合拉杆轴被用于机动车中的后轮的悬架和车轮导向。组合拉杆轴尤其具有其结构简单且节约重量和成本的优点，其中，除了纵拉杆和扭转型材外，大多不需要其它部件用于车轮导向，尤其不需要其它的车轮导向拉杆。通常也不太需要附加的摆动稳定机构，因为组合拉杆轴也担负起摆动稳定机构的功能。在组合拉杆轴中，尤其具有在刚性纵拉杆和比较柔韧的扭转型材之间的坚固的或者说不可相对转动的且能承载的连接的要求，该扭转型材在车轮单侧向内弹性跳动或者车身摆动时经历明显的扭转。另外，纵拉杆和扭转型材有时由不同的材料制成，例如由铸铁(纵拉杆)或钢板(扭转型材)制成。扭转型材和纵拉杆之间的连接在根据前言的例如由EP1314587A2所公开的组合拉杆轴中一般通过焊接来产生。但如果使用不同类型的材料例如铸铁和钢板，则可能无法使用常见的焊接方法。其实，铸铁/钢板的材料配对要求特殊焊接方法(如激光焊或磁弧法)以及焊缝二次处理，以消除焊接时出现的材料应力。为还获得高质量激光焊，通常需要助剂和在保护气氛下的低进给速度的焊接过程。这导致焊接设备的高昂费用成本和检修成本。而且，利用助剂(一般呈丝状供给)的激光焊是难以控制的过程。另外，对于球磨铸铁在熔融状态下形成莱氏体。莱氏体组织形态对于安全相关部件的焊接连接而言存在不容许的危险，因而无法被用于桥轴构件。也已知的“磁弧法”(磁引电弧焊接)原则上适用于焊接安全构件，这是因为在焊接过程末段通过压迫该构件而将在熔融状态下生成的莱氏体从连接区域完全压入焊缝凸起中。但在此需要通过退火进行焊缝二次处理，从而又由此生成(不允许的)马氏体。因为电弧优选是圆形引导的，故该接合方法仅适用于确定的封闭式轮廓。而且磁弧法的工业应用被限制到壁厚小于6毫米的含铁构件。焊接连接时还常见的是焊缝的组织性能和材料性能一般低于焊接的结构件的相应性能。同时，焊接部位大多承受最大载荷(这尤其适用于在组合拉杆轴中很坚硬的纵拉杆与不抗扭性弱的横向型材的组合)。因此缘故，恰好是在组合拉杆轴上的焊缝对于疲劳强度是重要的，因而焊缝质量通常必须至少以抽样方式通过X射线检验或损毁性方法被检查。而其它材料配对例如像轻金属和钢或者铝和纤维复合材料根本无法相互焊接，因而在此情况下需要转向用于纵拉杆与扭转型材焊接的新途径。
技术实现思路
鉴于此背景，本专利技术的目的是提供一种组合拉杆轴，借此来克服上述的现有技术中的限制。尤其该组合拉杆轴应该具有在纵拉杆和扭转型材之间的可靠且持久坚固的连接，其中也应可以使用不同的材料种类用于纵拉杆和扭转型材。该目的通过一种具有权利要求1特征的组合拉杆轴来实现。优选实施方式是从属权利要求的内容。该组合拉杆轴包括两个纵拉杆和一个扭转型材，其中该扭转型材的横截面至少在其端部区段的区域内是非圆形的。在此，两个纵拉杆中的每个纵拉杆分别与扭转型材的两个端部区段之一连接。在此，该端部区段可以呈棱柱形，从而换句话说，该端部区段具有在其长度范围内基本保持不变的横截面形状。该组合拉杆轴的特点是，各纵拉杆具有与扭转型材端部区段的外表面形状相对应的容纳凹空部。在此，在扭转型材端部区段的内腔中分别设置有一个就扭转型材的纵向延伸而言被向内压入的压塞。换句话说，这意味着可以完全省掉在纵拉杆和扭转型材之间的焊接，因为在纵拉杆和扭转型材之间的连接根据本专利技术依据压接来建立。依据压接，在纵拉杆和扭转型材之间的力，且尤其是在组合拉杆轴中显著的转矩，不再通过利用焊缝的材料配合连接来传递，而是通过利用扭转型材端部区段的非圆形横截面和纵拉杆的与之形状对应的容纳凹空部的形状配合连接来传递。通过使用就扭转型材和纵拉杆的简单安装而言无需附加固定措施而从扭转型材的各端部起被向内压入扭转型材端部区段中的压塞，在此也可以将壁较薄的扭转型材或中空轴与纵拉杆连接起来，不会出现在接合连接部的高载荷下该扭转型材在纵拉杆的凹空部中和/或扭转型材壁在纵拉杆和扭转型材之间的连接的接合区域中的压配合失效的危险。这与压塞在与纵拉杆相连的连接区域内支撑扭转型材壁并且抵压纵拉杆的凹空部内表面有关，因而不仅在压塞和扭转型材之间，而且在扭转型材的外表面和纵拉杆的凹空部的内表面之间都出现表面压紧或压配合。由于本专利技术，不仅借此可以在纵拉杆和扭转型材之间持久可靠传递大的力和转矩，也可以增大所用的扭转型材的直径(必要时在其壁厚同时减小的情况下)，这就车辆轻型结构意义上而言可被用于有利的减重。另外，由于省掉在扭转型材和纵拉杆之间的焊接连接，避免了在扭转型材和纵拉杆之间的连接区域内的不希望有的组织变化，可省掉在扭转型材和纵拉杆之间连接区域的防蚀二次处理，并且不同于仅可以抽样方式控制的焊接连接，本专利技术实现了 100%质量控制，例如通过测量用于压入压塞的压力并将其与额定值比较。另外，利用本专利技术，也可以将由不同的材料构成的纵拉杆和扭转型材尽量无问题地相互连接起来，就像也根据本专利技术的一个优选实施方式所规定的那样。如此通过本专利技术可实现的组合拉杆轴优选实施方式的例子在于，由铸铁或轻金属构成的纵拉杆同由钢板构成的扭转型材的组合，或者由纤维复合材料构成的扭转型材同例如由铸铝构成的纵拉杆的组合。为了实现本专利技术，首先在此，扭转型材端部区段的外周面以及纵拉杆的对应凹空部具有哪种横截面形状是不重要的，只要为了可靠传递转矩而其横截面是非圆形的。但根据本专利技术的一个优选实施方式，所述纵拉杆的容纳凹空部和扭转型材端部区段分别具有角部被倒圆的多边形横截面形状。通过此方式，可以在纵拉杆和扭转型材之间传递高转矩，同时减小在纵拉杆凹空部和扭转型材端部区段的多边形横截面的角部的应力集中并因而提高可持久无害传递的转矩。根据本专利技术的另一个优选实施方式，该扭转型材和纵拉杆的横截面形状在接合区域内以等厚体形式构成。等厚体表现为一条封闭的线条，其形状在任何转动位置上在一个假想正方形内(类似于内切于方形的圆)总是接触该正方形的所有四个边。该形状就像圆形一样总具有相同的直径，无所谓在哪里测定该直径。如 申请人:所认识到地，等厚体作为扭转型材端部区段和纵拉杆凹空部的横截面形状是在具有最佳形状配合连接但具有高的应力集中的多边形与没有形状配合连接且也没有应力集中的圆形横截面之间的一种特别有效的折中方式。在此，本专利技术首先与压塞的具体构造和横截面形状无关地实现，只要尤其通过借助压塞朝外挤压扭转型材壁来阻止可能的薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车的车轮悬架的组合拉杆轴，该组合拉杆轴包括两个纵拉杆（2、3）和具有在横截面中呈非圆形的端部区段的扭转型材（1），其中，每个纵拉杆（2、3）与各一个扭转型材端部区段相连接，其特征是，所述每个纵拉杆（2、3）具有与该扭转型材端部区段（1）的外表面形状相对应的容纳凹空部（13），其中，在该扭转型材端部区段（1）的内腔中分别设置一个被向内压入的压塞（12）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·博伊默，C·埃尔贝斯，J·艾斯曼，D·亚当奇克，
申请(专利权)人：ZF腓特烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE