混合式结构的行走机构部件的制作方法

本发明涉及一种混合式结构的行走机构部件，其具有由第一材料制造的支承结构构件和由第二材料制造的加固构件。

行走机构部件例如车轴、导引车轮的导向臂和辅助车架通常实施为由钢板制造的开放式型材。若无进一步的结构上的措施，其会形成相当大的空气阻力并且影响机动车下方的气流表现。

在专利文献de102013006253a1中建议，为了改进气流表现在横向导臂上固定空气导引装置。由此在沿流动路径置于后方的机动车部段中实现确定的迎流。横向导臂的空气阻力在此未改变。这种空气导引装置不影响横向导臂的刚性并且意味着对于安装和物流附加的耗费。

专利文献us7,645,544b2公开了一种横向导臂，其具有向下开放的型材横截面，其为了改进空气动力学性质而通过盖板封闭。该盖板由塑料制造并且可以与横向导臂卡锁连接。在专利文献us7,645,544b2中也未公开对横向导臂的刚性的影响。

由专利文献ep2399727a1还已知，通过由塑料制成的加固构件加固承载式行走机构部件，以便在重量很小的情况下实现同等刚度以及能量吸收性质，或者在比较而言重量相同的情况下实现更高的刚度以及更高的能量吸收水平。加固部件注塑或者成形在承载式行走机构部件上。备选地或者作为补充地建议粘接和/或用固定元件、例如铆钉固定。在专利文献ep2399727a1中未考虑空气动力学属性的改进。

通过本发明，首次在行走机构领域中采取空气动力学措施，并同时改进与所述空气动力学措施相关的行走机构部件的刚度属性。通过在机动车行走机构的承载式结构、下文中称为支承结构构件上设置加固构件，在提高支承结构构件的刚度的同时减小支承结构构件的空气阻力。以此在行走机构技术领域开辟技术方面的新领域。

本发明因此提供一种按照权利要求1所述的、在混合式结构中的行走机构部件，其具有由第一材料制成的支承结构构件和由第二材料制成的加固构件，其中，通过由第二材料制成的加固构件作为提高支承结构构件的刚度属性的补充还能够减小支承结构构件的空气阻力。

相比于设置额外的盖板，以混合式结构的设计提供的优点在于安装和物流的复杂性方面。行走机构部件可以作为预安装单元安装在车辆上。

此外，相比于由专利文献de102013006253a1和us7,645,544b2已知的行走机构部件，实现了对刚性的改进。

专利文献ep2399727a1尽管着重改进刚性，然而完全忽视了空气动力学方面。

尽管在行走机构部件领域有巨大研究投入，但是两方面的结合迄今为止还未受到关注，该结合实现了在行走机构部件的发展中意义重大的进步。

本发明有利的设计方案是另外的权利要求的内容。

加固构件在支承结构构件上的设置可以通过注塑包封、粘接、螺栓连接、铆接、卡接、卷边、穿透式注塑、后注塑、打毛、喷砂、激光造型/糙化、冲压、发泡等等进行。

按照本发明的一个方面，第一材料可以是金属，第二材料可以是塑料，其中，加固构件构成用于支承结构构件的包套，加固构件至少部段式完全包围支承结构构件。这在上述功能集成之余、额外实现腐蚀保护的改进。

按照本发明的另一个方面，加固构件和/或另外的构件可以作为收缩管设置在支承结构构件上。这为行走机构部件提供了新的制造可能性。

此外，必要时可以在加固构件中集成空气导引通道。由此可以用微小的耗费改进沿流动路径后置的机动车部段的迎流。这种空气导引通道可以构造为沿其通流方向向外开放的沟槽和/或构造为管状封闭的通孔。

按照本发明的另一方面，支承结构构件可以构造为骨架结构，该骨架结构具有相互连接的支杆和位于支杆之间的开口。由此在部件重量非常小的情况下实现高刚度值。

支承结构构件例如可以是例如由钢板制成的板成形件，这可以简单和低成本地大批量制造。然而铸造结构同样也是可能的。

按照本发明的另一方面，支承结构构件在机动车上的安装位置中具有向上开放的、盆形的型材横截面，其中，该盆形的型材横截面的沿迎流方向前置的侧部为了减小空气阻力而被倒角。在此情况中，该空气动力学优化扩展到支承结构构件上。在向下开放的型材横截面中这种倒角也是可能的。

此外，支承结构构件可以具有弯曲的型廓，其中，加固构件是置入件，该置入件至少部段式地延伸入支承结构构件的弯曲的型廓或者被容纳在其中。

行走机构部件例如可以是三角式横向导臂，其按照下述方式对称，即该三角式横向导臂在机动车的车轮悬架中既可以安装在左侧也可以安装在右侧。由此可以减小在制造和安装中的部件繁杂度。

行走机构部件还可以是三角式横向导臂，其具有以骨架式构造的金属支承结构构件，以及具有由塑料制造的加固构件，加固构件安装在支承结构构件上。这在刚度值较高的情况下实现极小的部件重量。

此外，在三角式横向导臂上，加固构件可以在支承结构构件的连接位置之间在整个周向上包套支承结构构件。

按照本发明的另外一个方面，行走机构部件可以是具有在横截面中弯曲的横梁的组合拉杆轴，其中，加固构件是在车辆中部置入横梁的碰头锁板，该碰头锁板减小组合拉杆轴的空气阻力并且提高其刚性。由此可以用非常小的耗费实现同时改进空气动力性质和刚性。

碰头锁板例如可以构造为梯状框架。

下面基于在附图中示出的实施例进一步阐述本发明。附图中：

图1示出以混合式结构的行走机构部件的第一实施例，

图2示出以混合式结构的行走机构部件的第二实施例的俯视图，

图3示出按照图2的行走机构部件的仰视图，

图4示出以混合式结构的行走机构部件的第三实施例，其中，仅示出支承结构构件，

图5示出以混合式结构的行走机构部件的第四实施例，其中，仅示出支承结构构件，

图6示出以混合式结构的行走机构部件的第五实施例，

图7示出以混合式结构的行走机构部件的第六实施例。

实施例分别以混合式结构的行走机构部件为基础，其可以作为结构单元安装并且可以相应地完全预安装。在实施例中空气动力学措施同时用作改进行走机构部件的刚性。

行走机构部件具有支承结构构件，支承结构构件通过加固构件加固。优选地，两者由不同的材料制成，其中，加固构件的材料原则上具有比支承结构构件更小的比重。因此，支承结构构件例如由金属组成，加固构件由塑料、尤其纤维加固塑料组成。

加固构件按如下所述地配置，以便明显提高支承结构构件的刚性。同时，通过加固构件进行支承结构构件和以此进行行走机构部件的空气阻力的减小。

支承结构构件可以调整适合于所涉及的行走机构部件的主要功能，例如导引车轮的导向臂、车轴或者辅助车架。通过加固构件在同时加固支承结构构件刚度下进行行走机构部件的空气动力学优化。

图1示例性示出按照本发明的行走机构部件10的第一实施例的分解视图。在此，其例如呈现为三角式横向导臂，然而也可以是机动车行走机构的其他部件。

混合式结构包括由第一材料、例如钢板制成的支承结构构件11和由第二材料、例如塑料制成的加固构件12，通过加固构件实现提高支承结构构件11的刚性和减小支承结构构件11的空气阻力。在支承结构构件11上构造有连接位置13、14、15用于连接在车轮悬挂中的行走机构部件。在此，加固构件12构造为置入件16，置入件插入支承结构构件11的凹陷部17并在此固定。置入件16例如可以通过粘接、螺栓连接、铆接、卡接、卷边、注塑、压制、起泡或者这些方式的组合固定。

图2和图3根据第二实施例示出按照图1的加固构件12'的变型设计。加固构件12'在支承结构构件11的连接位置13、14、15之间的区域中完全地以包套18'的形式包围支承结构构件11。包套18'例如可以通过喷塑制造。

图3还示出构造在加固构件12'中的筋片19'，筋片19'加固支承结构构件11的型廓。在空气动力学微调方面，支承结构构件11的注塑工艺制造实现比变形工艺制造更大的造型自由度。

由塑料制成的简单的包套18'也可以由收缩管构成，收缩管布置在支承结构构件11上。

此外还可以实现，在加固构件中集成空气导引通道。这种空气导引通道并非用于减小行走机构部件的空气阻力本身，确切地说而是用于为沿迎流方向后置的机动车部段实现确定的迎流性能。这例如可以用于在车辆下方实现均匀的流体表现或者有针对性地用冷却空气加载某些部件，例如车辆制动器。

空气导引通道可以实施为沿流通方向向外开放的沟槽。然而也可以使得空气导引通道或者至少其部段构造为管状封闭的通孔。

图4根据第三实施例示出按照本发明的行走机构部件的进一步变型设计，其中，在此仅示出支承结构构件11'。支承结构构件11'在车辆上的安装位置中构造为向上开放的u形的或者盆形的型廓，并且与图1至图3中的支承结构构件11一样是板成形件。u形或者盆形的型材横截面的沿迎流方向前置的侧部11a'为减小空气阻力而倒角。尽管未示出，但是在该支承结构构件11'上可以同样配设按照上述实施例的加固构件12或者12'。沿相反的定向的安装、即向上开放的型材横截面同样是可能的。

支承结构构件11也可以以其他方式制造，而非作为板成形件。因此，尤其作为铸造件的设计是可能的。

图5和图6根据第四和第五实施例示出行走机构部件的其他变型设计。在此，支承结构构件11”或者11”'构成骨架式结构，骨架式结构由相互连接的支杆20”或者20”'和位于支杆之间的开口21”或者21”'组成。图5示出铸造工艺制造的骨架式结构。如图6所示，骨架式结构也可以通过板材制备。在由金属制成的骨架式结构上也配设有由塑料制成的加固构件12，通过加固构件12同时减小空气阻力。在此，与上述横向导臂相同的是，加固构件12同样在连接位置13”、14”或者13”'、14”'之间必要时在整个周向上包套支承结构构件11”或者11”'。

在所示三角式横向导臂方面还可以使得其按如下所述地对称地构造，即同样的三角式横向导臂在机动车的车轮悬挂部中既可以安装在车辆左侧也可以安装在车辆右侧。这尤其适用于在图5和图6中所示的具有以骨架式结构的支承结构构件11”或者11”'的三角式横向导臂。

如上所述地，行走机构部件并非受限于三角式横向导臂或者横向导臂。为了表示其他行走机构部件，在图7中示例性示出组合拉杆轴30。组合拉杆轴具有在横截面中弯曲的横梁33，其在机动车上的安装位置中沿车宽方向延伸。组合拉杆轴在此实施为以焊接结构的承载式结构。横梁33在此优选地是板成形件31，然而其中也可以考虑其他制造方法。在本发明中，承载式结构体现为行走机构部件的支承结构构件31。在该支承结构构件31上配设有由其他材料、尤其塑料制成的加固构件32。加固构件插入横梁33的型廓中，以便强化横梁33并且同时减小空气阻力。

在按照图7的所示实施例中，加固构件32是在车辆中部置入横梁33中的碰头锁板34。碰头锁板例如可以构造为自身沿横梁33纵向延伸的梯状框架35。梯状框架35的沿横梁33的纵向延伸的梯杆36支承在横梁33的对置的侧部37和38上，并且沿横向通过梯梁39相互连接。梯杆36可以具有l形的横截面，以便在横梁33的侧部37和38上提供更大的支承面。

上文根据不同实施例和进一步变型设计进一步阐述了本发明。上文中在上下文中阐述其他单个特征的单个技术特征尤其可以与其不关联地以及与其他单个特征结合地实现，即使当未有表述但只要在技术上可行时。因此，本发明在表述上未局限于所述实施例，而是包括了所有由权利要求限定的设计方案。

附图标识列表

10、10'、10”、10”'行走机构部件

11、11'、11”、11”'支承结构构件

11a'前置的侧部

12、12'加固构件

13、13”、13”'连接位置

14、14”、14”'连接位置

15、15”、15”'连接位置

16置入件

17凹陷部

18'包套

19'筋片

20”、20”'支杆

21”、21”'开口

30行走机构部件

31支承结构构件

32加固构件

33横梁

34碰头锁板

35梯状框架

36梯杆

37侧部

38侧部

39梯梁