用于将车辆的车桥连接到车架的连杆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于将车桥特别是刚性车桥连接到车架的方法。本发明特别地涉及用于纵向引导、横向引导和侧倾稳定的此类连杆。此外本发明涉及用于制造该连杆的方法。
【背景技术】
[0002]为铰接商用车辆的刚性驱动桥使用了多种车桥悬架，所述车桥悬架由车桥引导部和三角连杆形成，所述车桥引导部使用布置在车辆两侧的纵连杆，所述纵连杆一方面铰接到车桥上且另一方面铰接到车身上，且所述三角连杆在车辆中部以中心铰链锚定到车桥上且另一方面以所述三角连杆的两个臂的端部铰接到车身上。为进行稳定，此外设置了大体为u形的稳定杆。
[0003]这些已知的车桥悬架的缺点是用于布置稳定杆的结构空间需求、车桥悬架的高的重量和昂贵的构造。
[0004]用于刚性车桥的简化的车桥悬架从DE 195 21 874 A1中已知。所建议的车桥悬架具有四点连杆，也称为X形连杆，所述四点连杆包括两个坚固的铰接臂，所述铰接臂通过平面支承结构相互稳固地连接，其中所述平面支承结构利用定义的扭曲特征曲线可以扭曲地设置。
[0005]四点连杆承担了纵向和横向方向上的车桥引导且同时承担了车桥的侧倾稳定(摇摆稳定)。四点连杆从现有技术中以不同的构造已知，且实现了部件和材料成本降低以及所需的结构空间的降低，因为不再要求用于安装稳定杆的任何特殊的结构空间。
[0006]但使用稳固地设置四点连杆被证明是具有缺点的。由于不同的加载情况和定义的刚度要求(稳定率)，在四点连杆中必须力求对于几何形状的折中。因此，产生了与纵连杆和三角连杆相比的更高的应力，所述应力必须通过材料和制造技术的合适选择来满足。增加的制造费用导致更高的成本，这取消了原本的节约潜力的大部分。在常规的走行装置中，稳定杆在疲劳极限内被设计。在带有高重心或高弯曲行驶成分的车辆中，仅实现了有限的寿命。但故障不是涉及安全的。在四点连杆中通常是，以使用材料为代价，将这样的失效转移至与车桥相邻的连杆臂(所述臂之一的断裂)。此外，四点连杆通常不允许用于重载使用，例如不用在建筑工地上。在四点连杆中，目前不存在如例如在标准的走行装置中的涉及稳定的变体，因为这意味着明显地高的花费。对于每个期望的稳定率而言，在此要开发各自的连杆。
[0007]因此，本发明的目的是提供改进的连杆，借助于所述连杆可以避免通常的四点连杆的缺点。本发明特别地基于如下目的，即提供用于纵向引导、横向引导和侧倾稳定的车辆连杆，所述连杆占用很少的安装空间，且其纵向引导、横向引导和尤其是侧倾稳定的特性可更加精确地确定和优化。
【发明内容】
[0008]这些目的通过具有主权项的特征的连杆而实现。本发明的有利的实施方式和应用形成从属权利要求和另外的独立权利要求的主题，且在下文的描述中通过部分地参考附图而详细解释。
[0009]本发明涉及用于将车桥连接到车架的连杆。连杆特别地用于铰接商用车辆的刚性驱动桥。此外连杆实现了车辆的纵向引导、横向引导和侧倾稳定(摇摆稳定)。
[0010]根据本发明的总的方面，连杆包括第一部件和与第一部件可松开地或不可松开地连接的第二部件，其中连杆的纵向引导和横向引导特性基本上通过第一部件确定，且连杆的侧倾稳定特性基本上通过第二部件确定。
[0011]根据本发明的连杆因此包括部件组，所述部件组由第一部件和第二部件形成，其中纵向引导特性和横向引导特性决定性地通过第一部件确定，且侧倾稳定特性决定性地通过第二部件确定。
[0012]本发明的特别的优点因此在于，第一部件和第二部件分别可以精确地在其功能上被优化和最优地设置。在此，可以使用数值方法，尤其是借助于有限元方法(FEM)的拓扑优化。
[0013]第一部件在此可以设置为单件的或多件的。第二部件同样如此。此外第二部件能够扭曲。由此，可以将纵向和横向引导特性以及侧倾稳定特性相互独立地通过合适地设计与这些特征相关的部件而改变和确定。通过选择部件，因此也可以构建不同的连杆，所述连杆在其特性方面不同，特别是在其摇摆稳定率方面不同。
[0014]由此，例如可通过改变第二部件的特性来改变连杆的稳定特性，而不同时涉及和/或改变连杆的纵向和横向引导特性。例如，在本发明的范围内存在如下可能性，即通过第二部件的壁厚、材料和/或几何形状的变化，改变所述第二部件的稳定特性且因此改变整个连杆的稳定特性。因此，可以以简单的方式有目的地改变或调节连杆的稳定特性。此外，可以通过分别把从具有不同的侧倾稳定特性的第二部件的组中选出的第二部件与第一部件组合而模块化地制造多个连杆，所述连杆具有相同的纵向和横向引导特性，但具有不同的侧倾稳定特性。如果第二部件可松开地与第一部件连接，则另一优点是可以通过用具有改变的侧倾稳定特性的新的第二部件更换现有的第二部件，而事后改变连杆的稳定特性。
[0015]根据本发明的连杆的基本结构因此实现了将连杆的纵向和横向引导特性与连杆的侧倾稳定特性相互分开地优化和确定。在部件组中获得带有期望的纵向引导、横向引导和侧倾稳定的组合连杆。
[0016]将单个的部件组装为连杆组或组合连杆可以以可松开的连接技术进行，如以螺栓、铆钉、卷边、填缝等进行，以及以不可松开的连接技术进行，如以焊接、粘合、夹紧、收缩等进行Ο
[0017]根据特别优选的实施方式，第一部件是三角连杆，所述三角连杆以已知的方式组合了纵向和横向引导特性。三角连杆可以设置为中空部件或实心部件。
[0018]在本发明的范围内，车桥侧和车架侧的概念与连杆或连杆部件的侧结合地使用。概念“车桥侧”在此理解为用以指示在连杆的组装状态中的连杆或部件的与车桥邻近的一侦k概念“车架侧”以类似的方式理解为用以指示在连杆的组装状态中连杆或部件的邻近车架的或车身的连接位置的一侧。
[0019]此外，第一部件具有用于在连杆的车架侧连接的两个轴承容纳部(下文中也称为轴承座)，和用于在连杆的车桥侧连接的一个轴承容纳部。此外，第一部件可以借助于可运动的轴承能够连接到车架和车桥，所述轴承具有旋转自由度且将拉力和压力传递到连杆上。为此，第一部件可以具有球轴承和/或万向节轴承以用于在车桥侧和/或车架侧的连接。
[0020]与第一部件不同，第二部件可以具有用于刚性的、防止转动的车桥侧连接的至少一个位置，使得作用到第二部件的扭矩被直接传递，且第二部件因此可以执行稳定功能。例如，第二部件可以在至少一个位置上与车桥防止转动地螺纹连接，或与固定在车桥上的支承体防止转动地螺纹连接。
[0021]此外，第二部件可以在第一部件的部分上形状配合地和/或不稳固连接地靠放在第一部件的车架侧连接的区域内且自身不直接固定在车架上。第二部件可以例如插到或推到第一部件上，和/或以重量靠放在所述第一部件上。第二部件可以因此用第一部件支承且因此执行其稳定功能。根据此变体，第二部件因此可松开地固定在第一部件上，这实现了更快速的安装。此外，第二部件如需要又可以被更换。
[0022]根据本发明的实现方式的有利的可能性在于，第二部件具有围绕第一部件的中空结构。例如通过中空结构的壁厚、材料或几何形状的变化，可以改变和确定稳定特性。
[0023]根据本发明的实现方式的另一个变体规定，不同的稳定插入件在预先确定的位置上可以固定到第二部件内，通过所述稳定插入件可以以预先确定的方式有目的地改变第二部件的稳定特性。例如，第二部件可以设置为使得可以置入不同的金属板压制件，例如U形的金属板压制角。
[0024]这提供的优点是利用仅仅一个用于第二部件的基体，但是利用可固定到第二部件的多个不同的组件可实现不同的预先确定的稳定率。
[0025]第二部件可以精确地具有用于刚性的防止转动的车桥侧连接的一个位置，使得由第一部件和第二部件形成的组合连杆或部件组构成四点连杆，所述四点连杆带有两个车架侧连接位置和两个车桥侧连接位置。这提供的优点是，根据本发明的部件组在与常规的四点连杆相同的铰接位置上可安装在车架和车桥上，其差异是四个连接位置的一个，特别是一个车桥侧连接位置，是防止转动的连接位置。
[0026]但在本发明的范围内也存在如下可能性，即第二部件具有两个用于刚性的防止转动的车桥侧连接的位置。优选地，在此第一部件的车桥侧铰接连接中央地布置在第二部件的两个车桥侧连接位置之间。根据此变体，第二部件可以相对于力分配对称