专利名称：用于铰接地连接布置在汽车底盘中的构件的连接件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于铰接地连接布置在汽车底盘中的构件的连 接件，该连接件具有由金属板形成的基体、牢固地与基体连接的塑料 件以及至少一个接头，在所述基体中设置至少一个贯通的孔，所述接 头具有与基体牢固连接的壳体。此外，本发明还涉及一种用于制造这 种连接件的方法。
背景技术：
近来，为汽车研发了越来越多的轻质部件，尤其用于减少燃料消
耗或者用于改善行驶动力学。例如DE 38 39 855 Al描述了 一种可用 于汽车的轻质部件，该轻质部件具有由金属板制成的碗形的基体，该 基体的内部空间具有由喷射的塑料制成的加强筋。所述基体在与加强 筋连接的位置上具有固定件，该固定件包括变形件或者穿孔，通过该 变形件或者穿孔，塑料穿过穿孔的表面并且伸到穿孔的表面上。
在此期间，也为汽车的底盘研发了这种轻质部件或者类似的轻质 部件。例如由DE 10 2005 004 917 Al公开了 一种用于汽车的车轮悬 架的导杆部件，该导杆部件具有由钢材制成的轴瓦体以及与之连接的 由塑料制成的栅格加固件，所述栅格加固件可以直接喷射到轴瓦体 上。为此，可以在轴瓦体中设置穿孔，这些穿孔被栅格加固件的塑料 穿过。此外，通过栅格加固件可以给轴瓦体至少部分地设置支撑物。 所述导杆部件具有与球窝接头的支座连接的第一轴承段以及由金属 的圆柱形套形成的第二轴承段，该圆柱形套与轴瓦体的侧面区域连 接。然而，将球窝接头连接到导杆部件的这个过程不会在本文中进行 详细描述。
例如EP 1 217 233 Al示出了用于连接接头的方案，该文件公开 了具有金属体的连接件，在该连接件上布置了球接头。该球接头具有 塑料壳体以及部分布置在该塑料壳体中的球形销。金属体的端部区域 形成了扁平轮廓，在该扁平轮廓中设置了孔。在此，该孔穿过了配属 于端部区域的扁平轮廓，由此形成环形的结构。该环形的结构用作塑 料壳体的加强部分并且嵌入该塑料壳体中。该壳体优选是一体的塑料
4压注件，该塑料压注件通过对端部区域进行压力注塑包封构成。此外， 可以将连接件设计成横向导臂，该横向导臂一方面与汽车车身连接并 且另一方面与车轮或轮架之一连接。
通过对端部区域进行压力注塑包封构成了壳体，通过这种做法限 制了壳体在材料方面的构造多样性。尤其在对强度和稳定性的要求提 高的情况下，有利的是可以将壳体与塑料压注件分开进行制造。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务是改进开头所述类型的连接件， 从而在壳体与塑料件分开进行制造时，也可以包含塑料件地将壳体装 配在基体上。
按本发明，该任务用根据权利要求1所述的连接件以及根据权利 要求11所述的方法得到解决。在从属权利要求中给出了优选的改进 方案。
按本发明的用于铰接地连接布置在汽车尤其机动车的底盘中的 构件的连接件具有由金属板形成的基体、牢固地与基体连接的塑料件 以及至少一个接头，在所述基体中设置至少一个贯通的孔，所述接头 包括与基体牢固连接的壳体，其中该壳体沿轴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径向凸肩的壳体段， 与壳体牢固连接的或者与该壳体一体构造的壳体段借助于该凸肩沿 轴向支撑在基体上。在此，概念"径向，，理解为一种横向于或者基本 上横向于轴向延伸的方向或者定向。
在按本发明的连接件中，所述壳体被推到基体的孔中并且随后才 嵌入塑料件中。由此可以将壳体制造成独立的部件，并且还是包含塑 料件地装配在基体上。该壳体尤其可以完全或者决定性地由不同于塑 料件的材料进行制造。优选该壳体由金属制成。
所述金属板可以由唯——个金属板组成或者由多个金属板组成。 在此，所述金属板优选由钢、铝、镁、钛或者优质钢制成。此外，所 述基体尤其构造成碗形的。
所述基体优选具有包围孔的空心圆柱形的区段，该区段靠在壳体 的圆柱形的区段的外罩面上并且尤其被塑料件包围。由此可以实现壳 体固定的较大的稳定性。此外，可以将壳体压入基体中、尤其压入空 心圆柱形的区段中，使得该壳体也可以传力连接地保持在基体上。这尤其在将壳体或者壳体段嵌入塑料件中时是有利的，因为该壳体就不 必额外地保持在基体上。
所述基体优选完全地或者部分地嵌入塑料件中，其中该基体也可 以完全被塑料件包围。为了将塑料件固定在基体上，该基体可以具有 多个穿孔，所述穿孔被塑料件穿过。在将塑料件模制到基体上时，能 够流动的塑料可以穿过所述穿孔，从而在塑料凝固后在塑料件和基体 之间形成形状配合的连接。作为替代方案，可以在基体中构造巻边， 塑料在模制时进入或者流入该巻边中。在此，所述巻边能够设有咬边， 塑料啮合到该咬边中。塑料件优选借助于塑料注塑喷射到基体上。
所述塑料件用于增强基体并且优选具有栅格结构，该栅格结构尤 其布置在基体的碗形的凹槽中。在此，所述塑料件可以具有多个牵条， 由该牵条形成栅格结构。优选用纤维、例如玻璃纤维增强所述塑料。 此外，可以将聚酰胺用作塑料。
所述接头具有位于壳体内的并且可相对于壳体运动的内部部分。 接头优选构造成球接头并且具有球形销作为内部部分，该球形销以其 接头球可旋转地并且/或者可摆动地支承在壳体中。可以在中间连接 球窝的情况下实现该支承，该球窝布置在壳体中并且尤其由塑料制 成。
所述连接件优选在与接头间隔开的地方具有至少一个第二接头 或者轴承，该第二接头或者轴承牢固地与基体连接并且尤其形成弹性 体轴承或者球接头。此外，第三接头或者轴承可以与所述接头以及所 述第二接头或者轴承间隔地与基体牢固连接，从而该连接件形成三角 形导向机构。所述第三接头或者轴承例如可以构造成弹性体轴承或者 球接头。此外，可以将第二以及第三轴承或者接头相互横向地定向。
按本发明的连接件尤其用于将车轮连接到汽车的车身上，其中所 述内部部分或者球形销优选固定在车轮上、尤其固定在车轮的转向节 或者轮架上。在这种情况下，所述第二接头或者轴承固定在汽车车身 上。如果存在第三接头或者轴承，那么其也优选固定在汽车车身上。 由此，布置在汽车底盘中的构件尤其包括汽车车身和车轮或者说转向 节或者轮架。如果在汽车车身上固定辅助车架或转向架，那么也可以 将连接件固定在汽车车身上。在这种构思中，该辅助车架和/或转向 架配属于汽车车身。所述连接件尤其形成了汽车的车轮悬架中的上横
6向导臂或者下横向导臂。
此外，本发明涉及一种用来制造用于铰接地连接布置在汽车尤其 机动车的底盘中的构件的连接件的方法，其中
_由金属板形成具有至少一个贯通的孔的基体，
-将接头以其壳体沿轴向推到该孔中，直到壳体的径向凸肩碰到 基体，
-使得接头壳体的具有凸肩的并且布置在孔外部的壳体段嵌入 塑料中，
-将塑料牢固地与基体连接。
按本发明的方法优选用于制造按本发明的连接件，并且可以根据 所有在本文中描述的设计方案进行改进。塑料尤其可以牢固地与基体
连接，而壳体段则嵌入塑料中。所述基体尤其构造为碗形的。
所述基体优选完全或者部分地嵌入塑料中，并且甚至可以完全被 塑料包围。此外，可以在基体中构造多个穿孔，塑料穿过这些穿孔。 塑料尤其喷射到基体上。如果存在穿孔，那么塑料在喷射时会流过该 穿孔。在模制或者喷射流动的塑料之后，塑料变硬并且构成与基体牢 固连接的塑料件。
所述基体优选由具有大约1.5到2毫米厚度的金属板制成。此外， 该基体借助于塑料件得到增强，也仅仅能够部分地、尤其在载荷增强 的区域内实施该增强措施。优选将塑料件喷射到连接件上或者说基体 上。以这种方式实现稳定的并且同时轻质的连接件。
所述塑料件和基体能够在塑料压注时在多个固定点上相互连接， 这些固定点例如设置在连接件的上侧上。所述塑料件能够在固定点上 形成"铆钉"，该铆钉穿过基体中的穿孔。
此外，在连接件上可以固定至少一个弹性体轴承或者橡胶轴承， 其轴承壳体具有由金属板形成的壳体部分，该壳体部分嵌入塑料件 中。可以在塑料压注时实现该嵌入。为了装配所述轴承，将内部部分 连同包围内部部分的弹性体一起压到轴承壳体中。
通过本发明尤其可以实现以下优点
-本发明特别良好地适用于小汽车。
-通过塑料压注进行集成的制造并且嵌入组件。优选在注塑后不 需要后加工所述连接件。-相对于锻造的导杆或者具有多个铸型的导杆来说设计简单。可 以实现更好的行驶动力学。
-通过在装配过程(塑料注塑)中集成地制造连接件，使得设计 成本便宜并且板件的厚度更小。
-使用可循环的材料。提高环境可持续发展能力。
下面根据优选的实施方式参照附图对本发明进行描述。附图示
出
图1是按本发明第一实施方式的基体在模制塑料件之前的透视
图，
图2是具有塑料件的基体的透视顶视图， 图3是具有塑料件的基体的透视底视图， 图4是基体在模制塑料件之前的透视剖面图， 图5是具有塑料件的基体的透视剖面图， 图6是按图5的截面的放大的细节图，
图7是具有塑料件的基体的在弹性体轴承壳体的区域中的透视 剖面图，
图8是具有塑料件的基体的在球接头接纳部的区域中的透视剖 面图，
图9是具有塑料件的基体的在球接头的区域中的剖面图， 图10是汽车的车轮悬架连同按第一实施方式的连接件的示意 图，以及
图11是按本发明的第二实施方式的具有塑料件的基体的剖面图。
具体实施例方式
从图1中可以看出按本发明的第一实施方式的连接件的碗形的基 体1和壳体部分2，该基体1和壳体部分2由共同的金属板制成。在 该基体1中构造穿过金属板的孔3，球接头5 (参见图9)的球接头壳 体4 (参见图9)在连接件装配好的状态下压入该孔中。此外，在基体 1中构造两个额外的穿过金属板的孔6和7，其中将弹性体轴承8 (参 见图10)插到该孔6中。所述孔7在这里仅仅用于穿过用于摆动稳定 器的耦合杆。在所述基体1中额外地设置多个小的穿孔9,这些穿孔
8穿过金属板。
所述壳体部分2具有多个并排布置的板条10，这些板条交替地沿 着相互相反的方向弯曲并且分别构造成大致半圆形的形状。所述壳体 部分2包围内部空间11 (参见图2),其中每个板条IO仅仅部分地包 围该内部空间11。此外，两个直接相邻的板条10从不同侧包围该内 部空间11。所述板条IO在其面对基体1的端部上过渡到基体1中。 所述板条10在其远离基体1的端部上过渡到连接条12中，该连接条 尤其由金属板形成并且将板条10在其远离基体1的端部上相互连接。
通过塑料注塑，将塑料件13喷射到基体1上，其中将壳体部分2 嵌入塑料13中。从图2中可以看出具有塑料件13的基体1的透视顶 视图，并且从图3中可以看出具有塑料件13的基体1的透视底视图。 在喷射过程中，塑料13在可流动的状态下穿过穿孔9并且在凝固后构 造成铆钉14，所述铆钉将塑料件13形状配合地固定在基体1上。此 外，在塑料压注时将球接头壳体4嵌入塑料13中，这参照图8和图9 进行描述。在图1到8中，为了清楚起见没有示出球接头5。
图4示出了按图1的没有塑料件13的基体的透视剖面图。可以清 楚地看到基体1的碗形的结构，该基体在其上侧设有具有多个凹处15 的轮廓。图5示出了按图4的具有塑料件13的剖面图。此外，从图6 中可以看出按图5的截面的放大的视图。
所述塑料件13布置在基体1的碗形的凹槽中并且形成了增强该基 体的栅格结构16 (参见图3)。此外，所述塑料件13连同壳体部分2 一起形成了弹性体轴承18 (参见图10)的包围凹槽11的壳体17。从 图6中可以看出，塑料件13是如何穿过穿孔9延伸并且形成铆钉14 的。
从图7中可以看出具有塑料件13的基体1的在孔6和壳体17的 区域中的剖面图。为了构造弹性体轴承18，将内部部分连同将其包围 的弹性体置入或者说压入内部空间11中。
图8示出了具有塑料件13的基体1的在孔3的区域中的剖面图， 其中塑料体13形成了漏斗状的区段19，该区段用于支撑球接头壳体4。 从图9中可以看出球接头5在装配好的状态下的剖面图，其中基体1 具有包围孔3的空心圆柱形的区段20,球接头壳体4的圆柱形的区段 21压入该区段20中。此外，该球接头壳体4具有嵌入塑料件13中的
9区段22，该区段设有环形延伸的径向凸肩23,该凸肩靠在空心圆柱形 的区段20的自由的或者说端侧的端部上。由此，球接头壳体4在定位 中沿着轴向24支撑在基体1上。在反向定位中，该球接头壳体4沿轴 向24支撑在塑料件13的漏斗状的区段19上，从而该球接头壳体4沿 轴向24鉴于这两处定位固定在基体1上。此外可以看出，基体l的环 绕的边缘25由塑料件13围卡。由此，该基体1作为铆钉14的补充牢 固地与塑料件13连接。
所述球接头壳体4具有凹槽26，轴承套27座落在该凹槽中，该 轴承套借助于锁紧环28不可相对扭转地固定在壳体4中。球形销29 以其接头球30可旋转地并且可摆动地支承在轴承套27或者球窝27 中，并且穿过壳体开口 31从球接头壳体4中延伸出来。此外，柔性的 密封套32固定在壳体4上，该密封套一直延伸到球形销29并且在壳 体4的外部靠在该壳体上。
从图10中可以看到汽车的车轮悬架33的示意图，其中车轮34借 助于按第一实施方式的连接件35铰接在汽车车身36上。在此，由连 接件35形成包括基体l和壳体部分2的三角形导向机构，根据前面的 描述制造并且构造该三角形导向机构。球形销29尤其固定在车轮34 上或者说固定在车轮34的转向节或者轮架上。此外，将弹性体轴承套 18的内部部分固定在汽车车身36上。该弹性体轴承8也具有固定在 汽车车身36上的内部部分，该内部部分在中间连接弹性体的情况下可 运动地布置在与基体1牢固连接的壳体中。在此，该弹性体轴承18横 向于弹性体轴承8定向，从而该弹性体轴承18也可以称作水平的弹性 体轴承，并且弹性体轴承8可以称作垂直的弹性体轴承。将弹性体轴 承8压入孑L 6中。
从图11中可以看到按本发明第二实施方式的具有塑料件13的基 体1,其中与第一实施方式相同的或者类似的特征用与在第一实施方 式中相同的附图标记表示。根据第二实施方式，所述基体l在两侧或 者基本上完全嵌入塑料件13中。除此之外，第二实施方式与第一实施 方式一致。
附图标记列表1基体
2壳体部分
3孑匕
4球接头壳体
5球接头
6孑匕
7孑L
8轴承
9穿孔
10板条
11内部空间
12连接条
13塑料
14铆钉
15凹处
16栅格结构
17壳体
18弹性体轴承
19漏斗状的区段
20空心圆柱形的区段
21圆柱形的区段
22嵌入的区段
23径向凸肩
24轴向
25边缘
26凹槽
27轴承套/球窝
28锁紧环
29球形销
30接头球
31开口32 密封套
33 车轮悬架
34 车轮
35 连接件
36 汽车车身
权利要求
1.用于铰接地连接布置在汽车底盘中的构件的连接件，该连接件具有由金属板形成的基体(1)、与基体(1)牢固连接的塑料件(13)、至少一个接头(5)，在所述基体中设置至少一个贯通的孔(3)，所述接头具有与基体(1)牢固连接的壳体(4)，其特征在于，-所述壳体(4)沿轴向(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)中的具有径向凸肩(23)的壳体段(22)，与壳体(4)牢固连接的壳体段(22)借助于所述凸肩沿轴向支撑在基体(1)上。
2. 按权利要求l所述的连接件，其特征在于，所述壳体(4)由 金属制成。
3. 按权利要求1或2所述的连接件，其特征在于，所述基体(1) 具有包围所述孔(3)的空心圆柱形的区段(20)，该区段靠在壳体(4)的圆柱形的区段(21)的外罩面上并且被塑料件(13)包围。
4. 按上述权利要求中任一项所述的连接件，其特征在于，所述 壳体(4)被压到基体(1)中。
5. 按上述权利要求中任一项所述的连接件，其特征在于，所述 壳体(1)完全或者部分地嵌入塑料件(13)中。
6. 按上述权利要求中任一项所述的连接件，其特征在于，所述 壳体(l)具有多个穿孔(9)，这些穿孔被塑料件(13)穿过。
7. 按上述权利要求中任一项所述的连接件，其特征在于，所述 接头(5)构造成球接头并且具有球形销(29),该球形销以其接头 球(30)可旋转地并且可摆动地支承在壳体(4)中。
8. 按上述权利要求中任一项所述的连接件，其特征在于，至少 一个笫二接头或者轴承(18)与所述接头(4)间隔开地与基体(1) 牢固连接。
9. 按权利要求8所述的连接件，其特征在于，所述第二轴承(18) 是弹性体轴承。
10. 按权利要求8或9所述的连接件，其特征在于，第三接头或 者轴承(8)与所述接头(5)以及所述第二接头或者轴承(18)间隔 开地与基体(1)牢固连接，并且所述连接件(35)形成三角形导向 机构。
11. 用来制造用于铰接地连接布置在汽车底盘中的构件的连接件 的方法，其中-由金属板形成具有至少一个贯通的孔(3 )的基体(1),-将接头(5)以其壳体(4)沿轴向(24)推到所述孔(3)中， 直到壳体(4)的径向凸肩(23)碰到基体(1)，-使得壳体(4)的具有凸肩(23)的并且布置在所述孔(3)外 部的壳体段(22)嵌入塑料(13)中，-将塑料(13)牢固地与基体(1)连接。
12. 按权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基体(l)完 全或者部分地嵌入塑料(13)中。
13. 按权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在基体(l) 中置入多个穿孔(9)，塑料(13)穿过这些穿孔。
14. 按权利要求11到13中任一项所述的方法，其特征在于，将 塑料(13)喷射到基体(1)上。
全文摘要
用于铰接地连接布置在汽车底盘中的构件的连接件，该连接件具有由金属板形成的基体(1)、与基体(1)牢固连接的塑料件(13)、至少一个接头(5)，在所述基体中设置至少一个贯通的孔(3)，所述接头具有与基体(1)牢固连接的壳体(4)，其中，所述壳体(4)沿轴向(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)中的具有径向凸肩(23)的壳体段(22)，与壳体(4)牢固连接的壳体段(22)借助于所述凸肩沿轴向支撑在基体(1)上。
文档编号B60G7/00GK101646575SQ200880010699
公开日2010年2月10日 申请日期2008年3月11日 优先权日2007年3月29日
发明者E·卡尼巴诺艾瓦雷茨, F·巴德, F·纳克巴, G·洛芬克, I·洛博卡萨诺瓦, J·R·伊兹奎多努尼茨, J·S·米古尔佩雷茨, K·-H·卡尔瓦斯, M·埃索伊, U·布莱特, V·格鲁比 申请人:Zf腓特烈港股份公司