[发明专利]扭力梁式车桥

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的组件，所述组件具有两个纵梁和设置在其之间的横梁，所述横梁大致横向于所述纵梁伸展，其中所述横梁是能弹性地扭转的扭转梁，并且所述横梁主要由纤维复合材料构成并且所述纵梁主要由金属材料制造，并且所述横梁在连接部位与纵梁连接，所述连接部位用于在所述纵梁和所述横梁之间传递扭力。

背景技术

具有两个纵梁和设置在两个纵梁之间的横梁的这种组件在汽车构造中构成为副车架、稳定器或轴，尤其扭力梁式车桥等。

与车辆的沿着车辆横轴线的摆动或摇晃运动相关地，纵梁能够相对于彼此不同程度地偏转。在此产生的力作为扭力或扭矩导入到连接纵梁的横梁中。在此横梁有弹性地沿着其纵轴线扭转或转动。此外，横梁经受有弹性的弯曲变形。横梁将两个纵梁的偏转运动彼此耦合。

横梁通常沿着车辆纵轴线设置在车辆的底盘的左侧或右侧。在车辆沿着车辆竖直轴线运动，也就是说在车辆压缩或弹回时，纵梁负载并且沿着车辆竖直轴线向上或向下偏转。

车桥的左轮和右轮的例如均匀的压缩或弹回对于行驶动力不重要，而在纵梁的左侧和右侧不同地偏转时产生车轮几何变化，所述车轮几何变化造成不期望的自偏转特性，例如车辆的转向不足或转向过量。

为了使车辆的这种不期望的行为最小化，能扭转的横梁将两个纵梁耦合，其中能够使纵梁的不均匀的偏转稳定化。左侧和右侧的纵梁的这种耦合尤其在弯道行驶时造成更小的摆动或摇晃运动和与其相关联的车辆的改进的行驶方向稳定性。

恰好纵梁的这种耦合也在开头时提到的稳定器、副车架等中是有利的。

这种横梁通常制造为由车身板，或为了优化重量由铝构成的实心管或深冲型材。

现今，轻型结构和重量优化在汽车构造中、尤其在减少排放方面是在设计中的重要的要求。此外，构件的疲劳强度是重要的。恰好安装在车辆底部处的构件，例如悬挂臂、副车架、稳定器等受到特别强的天气影响，因此在此出现更多的腐蚀。

DE 10 2010 036 949 A1提出一种轻的且耐腐蚀的横梁，其是扭力梁式车桥的一部分。横梁能够由纤维复合材料制成。根据纤维相对于车辆纵轴线的位置，横梁在纵梁不同地偏转时具有不同的扭转变形和弯曲变形。

DE 10 2011 005 564 A1公开了一种具有用于引导轮的悬挂臂的容纳部的车辆车桥承载件，所述容纳部固定在纵梁上。横梁由纤维增强的塑料材料构成。为了加固车桥承载件还设有由纤维增强的塑料材料构成的面状的加固元件。

DE 39 10641 A1公开了一种具有GFK(玻纤增强)扭转管和两个设置在其端部上的杆臂的稳定器。扭转管至少在所述杆臂的区域中具有呈较厚的壁厚度形式的加固部。

在已知的设备中存在下述问题，在由纤维复合材料制成的横梁和金属的纵梁之间的接合连接未高至足以将在接合部位导入的扭矩无损耗地传递到横梁上。此外，在接合部位的区域中尽管具有加固部，但是通常还是造成较不稳固的纤维复合材料的折断，这在汽车制造领域中包含了与安全有关的风险。

发明内容

本发明基于的目的是，一种用于车辆的组件，所述组件具有两个主要由金属材料制造的纵梁和主要由纤维复合材料制造的在所述纵梁之间设置的横梁，所述横梁是能弹性扭转的扭转梁，将该用于车辆的组件改进为，使得横梁即能简单地与纵梁连接，其中在此出现的力和力矩能够良好地在连接部位处导入横梁中并且连接部位同时具有高的稳定性。

根据本发明，所述目的通过根据本发明的一种用于车辆的的组件来实现，连接部位在所述横梁和所述纵梁之间包括连接部段，所述连接部段独立于所述横梁和所述纵梁，并且在所述横梁和所述纵梁中的相应的纵梁之间延伸，以与主要具有纤维复合材料的所述横梁的一部分和相应的纵梁的一部分重叠。

在横梁和纵梁之间的连接部位具有重叠区域，在所述重叠区域中纵梁的连接部段与横梁的一部分至少部段地重叠。这种重叠区域提供在横梁和纵梁之间的大的接触面。在此，重叠的区域的整个面能够用作在横梁和纵梁之间的连接部位。由此，一方面存在足够大的面，在所述面中能够安装期望的连接机构。另一方面这种大的面在重叠的区域中具有如下优点：负载、即引入的力和力矩能够特别有利地在整个面上分布地导入横梁中。由此，以有利的方式提高横梁的、尤其在其端部处的稳定性，借助于所述端部所述横梁夹紧或支承在纵梁中。此外，根据重叠区域的大小能够将力或力矩特别均匀地导入横梁中，这造成均匀的力分布。此外，能够根据重叠区域的定位选择在横梁上的特定部位，所述特定部位能够特别好地接收导入的力和力矩。