[发明专利]连接装置以及用于制造连接装置的方法和机动车构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种在轻金属制成的铸造元件和钢型材之间的连接装置以及用于制造这样的连接装置的方法。此外，本发明涉及一种机动车构件，所述机动车构件具有由轻金属制成的多个铸造元件，所述铸造元件通过一个或多个钢型材相互连接。

背景技术

在现代的汽车制造中，轻金属作为用于节省重量的轻型构造的构件的材料不再能被放弃。材料如铝或镁可以借助铸造法或挤压法置于极为复杂的几何结构中。形状可变性在此几乎是任意的。但轻金属的相对小的刚性相对于汽车制造中常见的钢材不利地作用。钢材虽然又比轻金属材料较便宜，当然在实施方案可能性和重量方面处于劣势。因此越来越多地力求相互组合两个材料类别的材料特性。

然而在这里出现问题，即，这些材料通常只可以非常困难地相互材料锁合地连接。由现有技术已知克服所述障碍的多个方法。

在DE 10 2009 037 905 A1中公开在由轻金属铸件制成的轻金属体和由钢制成的管体之间的粘合连接。在所述两个构件之间设置以粘合剂填充的粘合剂袋。此外，在钢管和轻金属体的内部的和外部的过渡区域处同样设置粘接部，所述粘接部还保护结构区以防腐蚀。不过，粘合连接在其承载能力方面受限制。此外，相应的车辆构件的使用寿命受粘接部的老化限制。在制造中，这样的构件同样是耗费的，因为接合面在接合之前必须被预处理，以便激活表面和/或以便去除污物残留物和油残留物。

DE 10 2008 038 276 A1公开在可为钢管或钢型材的第一底盘部件和可为铝铸件或锻件的第二底盘部件之间的机械的形锁合的连接。两个构件在重叠区域中形锁合和力锁合地通过内高压接合相互连接。在这里尤其不利的是，对于该方法需要内高压模具，这意味着显著的财务花费。

此外，DE 10 2008 020 467 A1教导一种用于制造辅助框架的方法，其中，由钢材制成的空心型材所构成的框架置入铸造模具中并且为了构成铸造节而局部地包封。不过在这里需要非常大且昂贵的铸造模具。此外，在从铸造模具取出时存在整体结构变形的危险。此外，对于铸造模具有问题的是，产生在构件的整个体积上的足够的密封性。

DE 103 57 939 A1公开一种，所述支承框架结构作为薄壁的钢铸件实施方案。在该支承框架结构中嵌入钢板，所述钢板用于将钢铸件与其他的车辆部件连接。

WO 2008/004715 A1公开由轻金属制成的铸造元件和钢型材之间的连接装置，其中，钢型材直接通过金属的耦联元件与铸造元件连接。耦联元件的端部区段由铸造元件包封。所述材料的另一个端部区段通过焊接与钢型材连接。此外，耦联元件具有孔，所述孔被铸造元件的材料穿过，由此产生形锁合，所述形锁合能够使所述连接变得更稳定。当然在这里的缺点是，这些形锁合孔必须通过附加的工具在附加的加工步骤中引入，这尤其是在高强度的材料中与提高的花费关联。

DE 10 2011 108 126 A1也公开一种在由轻金属制成的铸造元件和钢型材之间的连接装置，其中，所述连接间接通过金属的耦联元件产生。所述耦联元件的端部区段由铸造元件包封，其中，耦联元件具有表面涂层，所述表面涂层在铸造过程中熔化并且产生在耦联元件和铸造元件之间的材料锁合。耦联元件的另一个端部区段材料锁合地与钢型材连接。尤其是耦联元件的涂层在这里是不利的，所述涂层要求附加的加工步骤并且此外造成提高的费用。

发明内容

因此本发明的任务是，提出一种连接装置，通过所述连接装置轻金属构件能够与钢构件连接，其中，所述连接装置应该尽可能简单且低成本地产生、考虑现代的汽车制造的轻型结构要求以及保证稳定且持久的连接。本发明的任务此外是，提供一种用于制造这样的连接装置的方法以及提出一种机动车构件，所述机动车构件包括多个由轻金属制成的铸造元件，所述铸造元件通过一个或多个钢型材相互连接。

关于所述连接装置，该任务通过一种按照本发明的连接装置解决。该任务的按照方法的部分通过一种按照本发明的用于制造连接装置的方法解决，其中，所述连接装置特别是按照本发明的连接装置。该任务与机动车构件有关地通过按照本发明的机动车构件解决。

本发明涉及一种在由轻金属制成的铸造元件和钢型材之间的连接装置，其中，钢型材间接通过金属的耦联元件与铸造元件连接。耦联元件是敞开的或封闭的型材，其中，耦联元件的一个端部区段由铸造元件包封并且耦联元件的另一个端部区段材料锁合地与钢型材连接。耦联元件的由铸造元件包封的端部区段至少局部地扩张。