专利名称：用于机动车辆的半独立车桥的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车辆的半独立车桥，其具有两个车轮承载的枢接到车身的纵向臂和横向臂。
背景技术：
在机动车辆制造行业中，生产机动车辆组件时普遍存在实现最大节约和效率的努力。这些要求同样适用于组合了单位体积重量低且制造简便性的优点和优良动态特征的半独立车桥。这种半独立车桥本质上包含两个通过起扭力杆作用的横向臂相连的纵向臂。公知有多种将纵向臂连接到横向臂的接合方法，最普通的是焊接。通常，半独立车桥由半成型的钢组件制造。然而，作为实现轻质构造的努力的一部分，已经证明铝是钢的密度较低的替代物。然而，因为与钢相比铝的使用造成较高的成本，并且，在承受严重弹性变形的高应力组件中，铝总体上单位重量效率较低，所以轻质构造的半独立车桥可以通过混合方法生产，例如，可以包括同时使用钢材料和铝或铝合金的方法。半独立车桥的纵向臂总体上具有非常复杂的几何形状。因此，它们总体上具有用于弹簧阻尼组件和用于车轮的联接点以及与车身的联接。另外，联接点和另外的组件，如轮胎、车轮和刹车系统，严重限制了安装空间。为达到设计的最大自由度，例如，铝铸造工艺最适于横向臂的生产。另一方面，横向臂在驾驶过程中承受巨大的弯曲和扭转负载并且具有相对简单的几何形状。因此，使用高强度钢(板)材料对横向臂来说是最佳方案。因为通过焊接而不采取特别措施接合这两种材料基本上是不可能的，并且螺纹接合点造成相对较高的成本，所以已经证明这两种材料的胶粘结合是现阶段有前途的接合方法。因此，例如，在欧洲第EP 1 036 680 Bl号专利中公开了讨论的这种半独立车桥。 该半独立车桥包含两个通过横向臂连接的纵向臂，使用胶合剂将横向臂的末端安装到各自纵向臂的相应承窝中。横向臂的末端具有圆形或椭圆形的横截面。欧洲第EP 0 788 903 Bl号专利进一步公开了一种半独立车桥，在该半独立车桥上通过使熔融物变形而形成纵向臂，并且，熔融物冷却后，在末端上缩成一体化横向臂。这在横向臂和纵向臂之间形成了组合的刚性(positive)和非刚性(nonpositive)的接合点。美国第US 7，536，765 B2号专利公开了一种半独立车桥的生产方法，其中横向臂的末端通过磁力成型与纵向臂相连。为达到这个目的，横向臂的末端设计成中空的圆筒。它们以这样的一种方式在磁场的作用下可塑地向外膨胀，即，使得它们膨胀后与各自纵向臂上相应设计成衬套形的承窝处于非刚性接触(nonpositive contact)。美国第US 7，536，765B2专利同样提出了相反的过程，即，使衬套形状的承窝收缩到中空的圆筒末端上
发明内容
鉴于这个背景，本发明设定了提供可以低成本生产的具有改良的强度性能的高承载能力的机动车辆半独立车桥的目标。根据本发明，这个目标通过以下技术方案实现提供一种用于机动车辆的半独立车桥，具有两个车轮承载的纵向臂和横向臂，纵向臂枢接到车身并且能至少绕沿行驶方向横向布置的枢轴旋转，横向臂具有弯曲刚性和扭转挠性，在纵向臂之间平行于枢轴布置，并且横向臂末端以固定角度连接到纵向臂，横向臂的各个末端通过胶粘结合与纵向臂相连，横向臂在其每个末端具有U形或V形剖面，并且各个纵向臂具有相应的U形或V形凹座以容纳U形或V形剖面。优选地所述的半独立车桥，横向臂沿其整个纵向长度具有U形或V形横截面。所述的半独立车桥，在每个横向臂的末端和纵向臂上的相应凹座之间具有可以用胶合剂填充的空隙。所述的半独立车桥，胶合剂包含玻璃球体和/或钢质球体。所述的半独立车桥，横向臂的各个末端通过压力装配到纵向臂上的凹座中。所述的半独立车桥，横向臂由铝和/或镁和/或镁合金制成，并且结合的横向臂由钢质或铸造材料制成。
具体实施例方式应该注意，在下面的说明中分别提到的特征可以以任何技术上有意义的方式结合并且形成本发明的其它实施例。以下说明额外地描述和详细说明本发明的特征。根据本发明，横向臂在各自的末端具有U形或V形剖面或横截面，并且各个纵向臂具有相应的U或V形凹座以容纳U形或V形剖面。安装期间，即在胶粘结合过程中，将横向臂的胶合剂涂抹端区域引入纵向臂相应的凹座中直至纵向臂上或横向臂的末端上提供的挡块。当然也可以在纵向臂凹座的内表面提供胶合剂而不是在纵向臂的末端区域提供或加上还在纵向臂的末端区域。为简化接合过程，在横向臂的各个末端提供至少在一些区域向内的圆形部分或冲压特征。另外，纵向臂上的凹座具有与横向臂的末端相同或比横向臂的末端略大的尺寸是有利的，因而形成安装所需的位于横向臂的胶合剂涂抹端区域和纵向臂上的凹座之间的连接间隙。也可以在安装之前通过加热纵向臂或纵向臂上的凹座形成足够大的连接间隙。胶合剂一经固化，便形成牢固的接合点，这个接合点适于将交替地作用于横向臂的高扭转和弯曲力矩均勻地引入纵向臂。具体地，根据本发明的胶粘接合点在横向臂的末端和纵向臂上的凹座之间产生了刚性和非刚性的接合点。这样，便获得了最大承载能力的半独立车桥。另外，用胶合剂将横向臂结合到纵向臂允许高效生产在横向臂和纵向臂之间具有高质量接合点的半独立车桥。使用胶合剂将横向臂的末端结合到纵向臂的凹座在形成的接合点中提供了相对有利的残余应力状态的特别优势。而在一些情况下，高应力，特别是高的残余接合应力，出现在具有焊接点或只通过压力装配形成的接合点的半独立车桥的接合点区域，根据本发明的位于横向臂和纵向臂之间的胶粘接合点具有小的残余接合应力。根据本发明的有利的改进，横向臂本质上沿其整个纵向长度具有U形或V形横截面。这样，获得了半独立车桥的进一步增强的弹性动态性能。在横向臂的中部区域具有与在其末端相同的剖面或横截面是特别有利的，从而允许半独立车桥生产费用的大幅降低， 因为横向臂的末端不必设计成或制成其它形状。为确保安装横向臂和纵向臂时胶合剂不从组件之间由连接间隙提供的接合空隙挤出，如果在横向臂的各个末端和纵向臂的凹座之间形成能被胶合剂填充的空隙是有利的。空隙可以通过使纵向臂凹座的内表面和/或横向臂末端的外表面的合适成型而产生。 在安装组件之前将胶合剂引入空隙是有利的。也可以之后通过组件上的一个或一个以上开口或孔填充空隙，这允许外部连接。根据本发明的一个有利实施例，胶合剂包含玻璃球体和/或钢质球体。选定的球体直径有利地大约与凹座的内表面与组装的组件的末端的外表面之间的距离，即与接合间隙，相同。钢质或玻璃球体为胶粘接合点提供附加加强并且因此提高了横向臂和纵向臂之间的力的传送。另外，在胶合剂中加入钢质或玻璃球体使组件能够以简单的方式相互对准和定中，即允许在横向臂的末端的外表面和纵向臂上的凹座的内表面之间形成均一的接合空隙。因此，横向臂和纵向臂能以较小的公差接合。除了横向臂和纵向臂的唯一胶粘结合，根据本发明的半独立车桥的一个有利改进以纵向臂和横向臂之间的组合胶粘/压力装配接合点为特征。这里，横向臂的末端额外地使用压力装配插入到纵向臂内的凹座中，即横向臂末端的外侧尺尺寸比纵向臂上的相应凹座的内侧尺寸稍大些。为组装组件，可以加热纵向臂或纵向臂上的凹座，冷却后产生热套胶粘接合点。作为替代，组件也可以通过压入组装以克服干扰。根据本发明的半独立车桥的另外一个重要优点是，由不同材料制成的纵向臂和横向臂可以通过施加很少或甚至不施加热而接合。根据本发明的另外一个实施例，如果半独立车桥包含由钢制造的横向臂，同时纵向臂由轻质金属制造，优选铝或铝合金或镁或镁合金，是特别有利的。半独立车桥的这种混合构造使高度节省重量的同时确保半独立车桥良好的弹性动态性能成为可能。根据本发明的位于纵向臂和横向臂之间的胶粘接合点可以承受高动态负载。因此，扭转和弯曲力从纵向臂向横向臂的可靠传送成为可能。横向臂在补偿引入的力时起到扭力杆的作用。根据本发明的半独立车桥允许高效制造并且具有优良的静态和动态负载性能。另外，优化重量方式的实施例变得可能。焊接、螺栓、铆钉的消除有助于此。另外，胶粘接合点是组合由不同类型金属材料制造的纵向臂和横向臂的很好方式。基于铝和/或镁的轻质金属制造的纵向臂与由钢制造的横向臂的组合特别合适。
权利要求
1.一种用于机动车辆的半独立车桥，具有两个车轮承载的纵向臂和横向臂，纵向臂枢接到车身并且能至少绕沿行驶方向横向布置的枢轴旋转，横向臂具有弯曲刚性和扭转挠性，在纵向臂之间平行于枢轴布置，并且横向臂末端以固定角度连接到纵向臂，横向臂的各个末端通过胶粘结合与纵向臂相连，其特征在于，横向臂在其每个末端具有U形或V形剖面，并且各个纵向臂具有相应的U形或V形凹座以容纳U形或V形剖面。
2.如权利要求1所述的半独立车桥，其特征在于，横向臂沿其整个纵向长度具有U形或 V形横截面。
3.如权利要求1或2所述的半独立车桥，其特征在于，在每个横向臂的末端和纵向臂上的相应凹座之间具有可以用胶合剂填充的空隙。
4.如上述任一权利要求所述的半独立车桥，其特征在于，胶合剂包含玻璃球体和/或钢质球体。
5.如上述任一权利要求所述的半独立车桥，其特征在于，横向臂的各个末端通过压力装配到纵向臂上的凹座中。
6.如权利要求1所述的半独立车桥，其特征在于，横向臂由铝和/或镁和/或镁合金制成，并且结合的横向臂由钢质或铸造材料制成。
全文摘要
本发明提供一种用于机动车辆的半独立车桥，其包含两个车轮承载的纵向臂和横向臂，纵向臂枢接到车身并且能至少绕沿行驶方向横向布置的枢轴旋转，横向臂具有弯曲刚性和扭转挠性，在纵向臂之间平行于枢轴布置，并且横向臂末端以固定角度连接到纵向臂，横向臂的各个末端通过胶粘结合与纵向臂相连，横向臂在其每个末端具有U形或V形剖面，并且各个纵向臂具有相应的U形或V形凹座以容纳U形或V形剖面。
文档编号B60G21/055GK102367047SQ20111017430
公开日2012年3月7日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年6月29日
发明者马克·西蒙 申请人:福特全球技术公司