四點(diǎn)式導(dǎo)桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于尤其是載重車輛的剛性車橋的車橋懸掛的四點(diǎn)式導(dǎo)桿。四點(diǎn)式導(dǎo)桿具有四個(gè)軸承座（3），兩個(gè)軸承座（3）可鉸接在車橋上，兩個(gè)軸承座可鉸接在車架上。在此，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿包括一體的導(dǎo)桿體（1、2），其內(nèi)接于由軸承座形成的梯形。四點(diǎn)式導(dǎo)桿的特征在于導(dǎo)桿體（1、2）由纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在此，纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)（10、11）?？v向纖維結(jié)構(gòu)（10、11）至少沿軸承座的半周包圍軸承座（3）并同時(shí)沿至少部分的導(dǎo)桿體（1、2）延伸。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了受力最佳地構(gòu)成四點(diǎn)式導(dǎo)桿并且在應(yīng)用范圍拓寬的同時(shí)減小其質(zhì)量。基于特定呈現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)撓性性能，可采用較小和/或較硬的橡膠軸承來鉸接四點(diǎn)式導(dǎo)桿或車橋。而且，耐蝕性和減振得到改善，使用壽命得到提高，獲得了尤其關(guān)于四點(diǎn)式導(dǎo)桿在底盤和車橋上的支承和聯(lián)接的更高的構(gòu)件集成性。
【專利說明】四點(diǎn)式導(dǎo)桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于懸掛剛性車橋、尤其是載重車輛的剛性車橋的四點(diǎn)式導(dǎo)桿。
【背景技術(shù)】
[0002]開頭所述類型的四點(diǎn)式導(dǎo)桿由現(xiàn)有技術(shù)已知并且尤其用在載貨車輛和其它載重車輛中。在此，該類型的四點(diǎn)式導(dǎo)桿在一個(gè)部件中融合了許多功能和任務(wù)，而過去為這些功能和任務(wù)在車橋引導(dǎo)區(qū)域內(nèi)需要多個(gè)導(dǎo)桿或構(gòu)件。
[0003]通過使用四點(diǎn)式導(dǎo)桿而尤其不需要額外的用于汽車車身擺動(dòng)穩(wěn)定的橫向穩(wěn)定器，這是因?yàn)樗狞c(diǎn)式導(dǎo)桿連同現(xiàn)有的縱向?qū)U一起不僅能擔(dān)負(fù)沿橫向和縱向引導(dǎo)車橋的任務(wù)而且還能擔(dān)負(fù)承載力矩和擺動(dòng)穩(wěn)定的任務(wù)。也可以省掉否則的話引導(dǎo)車橋所必需的三點(diǎn)式導(dǎo)桿。
[0004]鑒于該背景，由現(xiàn)有技術(shù)如DE19521874、DE10206809或DE102004014610已知鍛造
的以板狀結(jié)構(gòu)制造的或作為鑄件構(gòu)成的四點(diǎn)式導(dǎo)桿。但在鍛造工藝中因加工的緣故而大多出現(xiàn)四點(diǎn)式導(dǎo)桿臂的實(shí)心矩形橫截面，這導(dǎo)致大的零部件重量和高昂的制造成本，進(jìn)而也導(dǎo)致更高的燃料消耗和載重車輛的載重減少。
[0005]制造的或者說焊接的和澆鑄的四點(diǎn)式導(dǎo)桿也笨重并且還具有高昂的制造成本。尤其對(duì)于由金屬制造的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，幾乎無法實(shí)現(xiàn)車橋懸掛所需要的撓性，因?yàn)閾闲源蟛糠猪氂沙叽缦鄳?yīng)設(shè)定為大型的且在不同的受力方向上具有不同的徑向剛度的橡膠軸承元件來承擔(dān)。但因?yàn)橛纱顺霈F(xiàn)劇烈變形，所以橡膠軸承易磨損并且必要時(shí)須被提前更換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于此背景，本發(fā)明的目的是提供一種四點(diǎn)式導(dǎo)桿，可借此克服現(xiàn)有技術(shù)類型的上述限制。所述四點(diǎn)式導(dǎo)桿與已知的金屬構(gòu)造方式相比應(yīng)尤其容許顯著減輕重量，它就車橋和底盤上的支承點(diǎn)或聯(lián)接點(diǎn)的設(shè)計(jì)和集成而言應(yīng)容許較高的靈活性，還允許使用較小和/或較硬的橡膠軸承，實(shí)現(xiàn)比由金屬制造的四點(diǎn)式導(dǎo)桿更好的減振，并且提供比由金屬制造的四點(diǎn)式導(dǎo)桿更好的耐蝕性，或者說其對(duì)使用的表面保護(hù)的要求不太高。
[0007]所述目的通過一種具有權(quán)利要求1特征的四點(diǎn)式導(dǎo)桿實(shí)現(xiàn)。
[0008]優(yōu)選實(shí)施方式是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0009]設(shè)置用于懸掛或引導(dǎo)剛性車橋、尤其是載重車輛的剛性車橋的四點(diǎn)式導(dǎo)桿具有用于聯(lián)接至車橋或底盤的四個(gè)軸承座，其中的兩個(gè)軸承座可鉸接在車橋上，兩個(gè)軸承座可鉸接在車架上。在此，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿包括導(dǎo)桿體，該導(dǎo)桿體組成由該軸承座形成的梯形結(jié)構(gòu)并且可以(至少略微)扭曲以承受底盤運(yùn)動(dòng)或者說底盤載荷例如車橋交錯(cuò)。
[0010]四點(diǎn)式導(dǎo)桿的特征在于，該導(dǎo)桿體由纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成。在此，該纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)被分配給至少一個(gè)軸承座的縱向纖維結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的四個(gè)軸承座中的每一個(gè)被分配有一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)。所述至少一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)在此至少沿至少一個(gè)軸承座的半個(gè)周長包圍所述至少一個(gè)軸承座并且還至少沿部分的導(dǎo)桿體延伸。
[0011]縱向纖維結(jié)構(gòu)可理解為各向異性的纖維結(jié)構(gòu)，例如像纖維織物、纖維網(wǎng)或纖維針織物，其中，所含纖維主要(至少達(dá)纖維質(zhì)量的3/4)單向布置在織物、網(wǎng)或針織物的縱向上，由此，尤其在縱向纖維結(jié)構(gòu)的縱向上得到高的彈性模量和高的承載能力。
[0012]通過這種方式實(shí)現(xiàn)了由纖維復(fù)合材料構(gòu)成的四點(diǎn)式導(dǎo)桿顯示出比由金屬構(gòu)成的已知構(gòu)造方式輕了許多，由纖維復(fù)合材料構(gòu)成的四點(diǎn)式導(dǎo)桿承受在工作中尤其在載重車輛車橋懸掛時(shí)所出現(xiàn)的載荷，同時(shí)滿足開頭所述的各種各樣的要求。在此，特別是分配于該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的軸承座的至少一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)及其至少沿該軸承座的半個(gè)周長且同時(shí)沿至少部分的導(dǎo)桿體的延伸使得在軸承座區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的顯著的力和力矩可通過該縱向纖維結(jié)構(gòu)以受力最佳且大面積的方式被傳遞入導(dǎo)桿體。
[0013]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的特征在于，具有兩個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)，其中的每一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)分別被分配給該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的沿對(duì)角線對(duì)置的兩個(gè)軸承座對(duì)中的一個(gè)軸承座對(duì)。
[0014]換句話說，此實(shí)施方式涉及兩個(gè)基本交叉布置在導(dǎo)桿體上或構(gòu)成該導(dǎo)桿體的縱向纖維結(jié)構(gòu)，例如由纖維復(fù)合材料構(gòu)成的單向條帶，其分別將沿對(duì)角線對(duì)置的兩個(gè)軸承座對(duì)相互連接并且同時(shí)與該導(dǎo)桿體連接。該實(shí)施方式在加工技術(shù)方面例如可通過卷繞技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，其中，單向纖維條或半固化片層(預(yù)浸潤有基體材料的織物結(jié)構(gòu)或纖維結(jié)構(gòu))被交叉卷繞到一個(gè)芯件和/或相應(yīng)固定在卷繞裝置內(nèi)的軸承座上。在此，優(yōu)選交替地分別將條帶或半固化片卷繞引導(dǎo)經(jīng)過其中一個(gè)沿對(duì)角線對(duì)置的軸承座對(duì)且隨后經(jīng)過另一沿對(duì)角線對(duì)置的軸承座對(duì)，由此形成兩個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)在其交叉部位區(qū)域內(nèi)的非常緊密牢固的連接，進(jìn)而出現(xiàn)如此設(shè)計(jì)的四點(diǎn)式導(dǎo)桿的高承載能力和高疲勞強(qiáng)度。
[0015]本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式規(guī)定，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的所有四個(gè)軸承座分配有唯一一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)。此實(shí)施方式也可以通過合適的卷繞技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，其中唯一的基本單向的纖維條或半固化片被如此引導(dǎo)或卷繞，使得所有四個(gè)軸承座通過卷繞被包圍。通過相似方式，換句話說通過合適的卷繞引導(dǎo)，整個(gè)導(dǎo)桿體也可由唯一一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成，由此得到高強(qiáng)度輕型四點(diǎn)式導(dǎo)桿的低成本實(shí)現(xiàn)方式。
[0016]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，導(dǎo)桿體總體構(gòu)成一個(gè)封閉的輪廓。通過這種方式，剛好在這里所用的尤其通常不太堅(jiān)硬的纖維復(fù)合材料中獲得用于四點(diǎn)式導(dǎo)桿的高抗彎剛度和抗扭剛度，這是因?yàn)榭梢栽诜忾]的輪廓內(nèi)良好支承在扭轉(zhuǎn)或彎曲時(shí)出現(xiàn)的剪切力。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式規(guī)定，四點(diǎn)式導(dǎo)桿的導(dǎo)桿體(在導(dǎo)桿體內(nèi)腔中)具有至少一個(gè)板條。在此，該板條將導(dǎo)桿體的對(duì)置的壁抗剪地相連。當(dāng)如此借助板條相連的壁不能再進(jìn)行彼此平行的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)(在沒有板條時(shí)仍然可以進(jìn)行所述相對(duì)運(yùn)動(dòng))，則存在本發(fā)明范圍內(nèi)的導(dǎo)桿體對(duì)置的壁的“抗剪”相連。
[0017]借此，尤其可以進(jìn)一步提高該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的抗扭剛度，以及可以根據(jù)板條的布置、尺寸和走向來特定調(diào)節(jié)該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的抗扭剛度。作為一個(gè)或多個(gè)板條的替代或補(bǔ)充，該導(dǎo)桿體也可以在內(nèi)表面和/或外表面上配設(shè)有針對(duì)載荷的加強(qiáng)筋。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式規(guī)定，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿至少在局部填充有由抗剪填充材料構(gòu)成的填充體。在此，優(yōu)選該填充體與導(dǎo)桿體的所述壁抗剪連接。通過這種方式，換句話說通過應(yīng)用夾層原理，可在重量最輕的情況下獲得尤其抗彎且必要時(shí)也抗扭的四點(diǎn)式導(dǎo)桿。尤其可以通過使用填充體來保持四點(diǎn)式導(dǎo)桿的薄壁(壁厚小，即基本根據(jù)拉伸載荷來設(shè)計(jì)和設(shè)定尺寸)，因?yàn)樘畛潴w有效阻止在壁內(nèi)承受壓力載荷時(shí)的翹曲或折彎。
[0019]而且，通過特定地選擇填充體的材料特性，必要時(shí)也可以在事后進(jìn)行剛度調(diào)節(jié)，使同一個(gè)四點(diǎn)式導(dǎo)桿體(例如通過發(fā)泡成型)可獲得分別不同的剛度，尤其是抗扭剛度。通過這種方式，四點(diǎn)式導(dǎo)桿可以成本較低地被調(diào)整用于不同的車輛，而沒有值得一提的對(duì)形狀、工具和復(fù)合材料使用的變化。
[0020]根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，該導(dǎo)桿體形成在車輛橫向和/或車輛縱向上至少一側(cè)敞開的輪廓。在車輛橫向和車輛縱向上均兩側(cè)敞開的導(dǎo)桿體設(shè)計(jì)可能是有意義的。在幾何形狀上如此敞開構(gòu)成的四點(diǎn)式導(dǎo)桿一方面容許比較簡(jiǎn)單且成本較低的制造，例如不必使用白費(fèi)的芯件。另一方面，可以通過這種方式按規(guī)定獲得導(dǎo)桿的更高的扭轉(zhuǎn)撓性性能和/或縱向撓性性能。由此一來，可更多地由導(dǎo)桿體本身擔(dān)負(fù)規(guī)定的引導(dǎo)車橋的任務(wù)，例如擺動(dòng)穩(wěn)定，因而例如可以使用體積較小的彈性體軸承，或者彈性體軸承尤其因擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的變形較小并因此獲得較長的使用壽命。
[0021]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，導(dǎo)桿體的在車輛橫向和車輛縱向上在兩側(cè)敞開的輪廓通過以下方式呈現(xiàn)出，即，該導(dǎo)桿體由兩個(gè)單獨(dú)制造的半殼組成。此實(shí)施方式主要服務(wù)于低成本制造，這種制造尤其能以兩個(gè)基本扁平的半殼狀結(jié)構(gòu)形式及其隨后的組裝來實(shí)現(xiàn)。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式規(guī)定，導(dǎo)桿體具有在導(dǎo)桿體的對(duì)置兩壁之間的至少一個(gè)長度可變的間隔件。通過這種方式，一方面通過對(duì)置的兩壁(類似于在板條或填充體的情況下)相互連接并由此被強(qiáng)化，同樣可以提高導(dǎo)桿體的剛度。另外，通過例如也能以致動(dòng)器或機(jī)動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)的間隔件長度變化可以調(diào)整或改變對(duì)置兩壁的間距或其隆起程度，進(jìn)而調(diào)整或改變導(dǎo)桿體的特性或剛度。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，導(dǎo)桿體在關(guān)于車輛的俯視圖中構(gòu)成一個(gè)基本一體地呈交叉狀或X形的構(gòu)型，其具有中央的主體部和四個(gè)周邊的導(dǎo)桿臂，其中每個(gè)導(dǎo)桿臂上載有或可載有其中一個(gè)所述軸承座。在此，這些導(dǎo)桿臂構(gòu)造為橫截面為異型的彎曲梁，其橫截面形狀基本對(duì)應(yīng)于箱形輪廓或工字梁。通過這種方式，可以在寬的界限范圍內(nèi)調(diào)節(jié)期望的導(dǎo)桿剛度，尤其是四點(diǎn)式導(dǎo)桿的結(jié)構(gòu)上設(shè)定的扭轉(zhuǎn)撓性性能。此外，導(dǎo)桿臂構(gòu)造為異型彎曲梁的方案在結(jié)構(gòu)上迎合了纖維復(fù)合材料與金屬相比的大多較高的彈性(較低的E模量)。
[0024]本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式涉及這樣的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其中，所述關(guān)于車輛設(shè)于左側(cè)或右側(cè)的軸承座對(duì)的兩個(gè)軸承座分別借助一個(gè)扭力管相互剛性連接。在這里，扭力管優(yōu)選由金屬制成，其中，此外左側(cè)或右側(cè)的軸承座對(duì)的通過扭力管相連的兩個(gè)軸承座還可與扭力管一體構(gòu)成，例如與扭力管焊接在一起。通過這種方式，尤其可以提高四點(diǎn)式導(dǎo)桿在安裝狀態(tài)下沿行駛方向的抗扭剛度和/或縱向剛度，而在很大程度上保持四點(diǎn)式導(dǎo)桿的扭轉(zhuǎn)撓性性能不受影響。
[0025]根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，在四點(diǎn)式導(dǎo)桿的至少一個(gè)且優(yōu)選所有的軸承座的區(qū)域內(nèi)分別層壓入作為成品件的軸承套及彈性體軸承。通過這種方式，省掉了尤其用于切削形成軸承套以隨后容納彈性體軸承的高昂成本，以及省掉了須首先將單獨(dú)的軸承套裝入每個(gè)導(dǎo)桿臂且隨后分別裝入相應(yīng)的彈性體軸承的成本。
[0026]在此，優(yōu)選地，所述至少一個(gè)軸承套與該導(dǎo)桿體或?qū)U臂一體構(gòu)成。這允許如此低成本地構(gòu)成該四點(diǎn)式導(dǎo)桿，即，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿一體地也已經(jīng)包括軸承套，由此，尤其是彈性體軸承可被直接安裝到塑料體內(nèi)，不需要或者不必裝入附加的尤其是金屬的軸承套。
[0027]本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式規(guī)定，所述軸承座中的至少一個(gè)且優(yōu)選多個(gè)或全部的軸承座設(shè)計(jì)用于容納用于將四點(diǎn)式導(dǎo)桿聯(lián)接到車橋或車架上的非彈性的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈。
[0028]通過這種方式可實(shí)現(xiàn)如下的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其部分或完全無需用于聯(lián)接至車橋或車架的彈性體鉸鏈就夠了。于是，代替彈性體鉸鏈，例如可采用旋轉(zhuǎn)的滑動(dòng)軸承(不同于彈性體軸承即非彈性的鉸鏈)將四點(diǎn)式導(dǎo)桿聯(lián)接至車橋或車架。于是，在此實(shí)施方式中，所省掉的彈性體鉸鏈的彈性功能(撓性、減振)因而由四點(diǎn)式導(dǎo)桿本身來承擔(dān)或者說實(shí)現(xiàn)，不同于現(xiàn)有技術(shù)的金屬的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，這通過由纖維復(fù)合材料構(gòu)成四點(diǎn)式導(dǎo)桿來實(shí)現(xiàn)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的特征在于，至少一個(gè)且優(yōu)選多個(gè)或所有的軸承座或者導(dǎo)桿臂被構(gòu)造用于非鉸接式地聯(lián)接到車橋或車架上。在此實(shí)施方式中，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿聯(lián)接至車橋或車架是在完全沒有鉸鏈的情況下實(shí)現(xiàn)的。在此，四點(diǎn)式導(dǎo)桿本身不僅擔(dān)負(fù)起(已省掉的)彈性體鉸鏈的彈性功能，還擔(dān)負(fù)起滑動(dòng)軸承(在此實(shí)施方式中也省掉)的可轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性。
[0030]換句話說，此實(shí)施方式允許四點(diǎn)式導(dǎo)桿例如與機(jī)動(dòng)車底盤直接擺動(dòng)聯(lián)接，無需為此采用軸承元件如彈性體鉸鏈或滑動(dòng)軸承。取而代之，所述導(dǎo)桿元件的至少一個(gè)彎曲彈性構(gòu)成的支承區(qū)段本身執(zhí)行相對(duì)于接合部件如車輛底盤或車橋可擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)地支承該導(dǎo)桿元件的任務(wù)。由此，還可以顯著節(jié)約尤其是生產(chǎn)和安裝成本，還有相應(yīng)的成本規(guī)模以及構(gòu)件質(zhì)量和結(jié)構(gòu)空間需求。
[0031]優(yōu)選通過以下方式實(shí)現(xiàn)將四點(diǎn)式導(dǎo)桿非鉸接式地聯(lián)接至車橋和/或底盤上，即，導(dǎo)桿體或者導(dǎo)桿臂在所述至少一個(gè)軸承座的區(qū)域內(nèi)構(gòu)造成彎曲彈性的，優(yōu)選以層壓物的形式，其包括由彈性體材料構(gòu)成的至少一個(gè)層壓層。通過這種方式，可以獲得在四點(diǎn)式導(dǎo)桿的基本上剛性的區(qū)域和四點(diǎn)式導(dǎo)桿的至少在端部構(gòu)造成具有彎曲彈性的導(dǎo)桿臂之間的一體過渡，因而，導(dǎo)桿臂在此實(shí)施方式中擔(dān)負(fù)起彈性以及鉸接聯(lián)接至車橋或車輛底盤的任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]以下依據(jù)僅描繪實(shí)施例的附圖來詳述本發(fā)明。其中:
[0033]圖1以示意性等軸視圖示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的四點(diǎn)式導(dǎo)桿；
[0034]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的四點(diǎn)式導(dǎo)桿的另一實(shí)施方式的導(dǎo)桿體的橫剖視圖，其中，具有長度可變的間隔件；
[0035]圖3以對(duì)應(yīng)于圖1的視圖和視角示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其具有交叉布置的單向?qū)踊蛘哒f縱向纖維卷；
[0036]圖4以對(duì)應(yīng)于圖1和圖3的視圖和視角示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其具有橫向敞開的導(dǎo)桿體；
[0037]圖5以對(duì)應(yīng)于圖1、圖3和圖4的視圖和視角示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其具有橫向和縱向敞開的導(dǎo)桿體；
[0038]圖6以示意性等軸視圖示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的四點(diǎn)式導(dǎo)桿的導(dǎo)桿體，其呈具有扭力管的桁架結(jié)構(gòu)形式；
[0039]圖7以對(duì)應(yīng)于圖6的視圖和視角示出了另一種四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其呈具有鋼制扭力管的混合式祐1架結(jié)構(gòu)形式。【具體實(shí)施方式】
[0040]圖1以示意性等軸視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的四點(diǎn)式導(dǎo)桿?？梢钥吹街黧w部1，在主體部上一體連接有四個(gè)導(dǎo)桿臂2，每個(gè)導(dǎo)桿臂2又分別一體地過渡到軸承座3。
[0041]另外，在圖1中示出了該四點(diǎn)式導(dǎo)桿的主體部I的箱形橫截面4。圖1所示的四點(diǎn)式導(dǎo)桿因而形成一個(gè)具有箱形橫截面4的大體積的空心體，其中軸承座3被一體加工形成到四點(diǎn)式導(dǎo)桿中。通過這種方式以及因?yàn)樗镜乃狞c(diǎn)式導(dǎo)桿由具有特殊取向或排布的纖維層的纖維復(fù)合材料制成，可以滿足一些要求如減輕重量、針對(duì)載荷的設(shè)計(jì)、關(guān)于彎曲、縱向力或扭曲方面的特定撓性以及集成彈性體軸承或鉸鏈的可能性。為概覽起見，圖1沒有特意突顯至少沿軸承座各自半個(gè)周長包圍軸承座3以及沿導(dǎo)桿體1、2的至少一部分延伸的縱向纖維或者說單向強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的特征性布置，但對(duì)此尤其參見圖3和相應(yīng)說明。根據(jù)實(shí)施方式的不同，作為空心體的基本層壓板的補(bǔ)充來設(shè)置或者單獨(dú)地設(shè)置縱向纖維或單向強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。
[0042]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的四點(diǎn)式導(dǎo)桿的橫剖視圖，其具有主體部I和壁6、7。在所述四點(diǎn)式導(dǎo)桿中，側(cè)向地(在主體部I的縱向上)加工出管5作為強(qiáng)化結(jié)構(gòu)。但根據(jù)圖2的四點(diǎn)式導(dǎo)桿還具有在此呈螺紋桿形式的間隔件8，該間隔件使主體部I的兩個(gè)壁6、7保持恒定距離。由此首先得到加固作用，這是因?yàn)殚g隔件8盡量阻止壁6、7尤其在四點(diǎn)式導(dǎo)桿承受扭轉(zhuǎn)載荷時(shí)進(jìn)行翹曲運(yùn)動(dòng)。
[0043]另外，可以通過改變間隔件8的有效長度9來改變四點(diǎn)式導(dǎo)桿的特性或者說剛度。例如通過增大主體部I的高度9來改變兩個(gè)壁6、7的隆起程度以及所示的四點(diǎn)式導(dǎo)桿橫截面的慣性矩，也對(duì)主體部I的抗彎剛度或抗扭剛度程度帶來相應(yīng)結(jié)果。另一方面，通過增大兩個(gè)壁6、7之間的距離9而得到壁6、7的預(yù)應(yīng)力以及(圖2未示出，但見圖1)導(dǎo)桿臂2的在彎曲方面的預(yù)應(yīng)力。
[0044]后者也相應(yīng)影響到四點(diǎn)式導(dǎo)桿的總抗扭剛度，其中，壁6、7的不同隆起還影響到四點(diǎn)式導(dǎo)桿在安裝狀態(tài)下沿行駛方向的縱向撓性。根據(jù)圖2的具有可變的間隔件的四點(diǎn)式導(dǎo)桿因而可以通過簡(jiǎn)單方式就不同的應(yīng)用目的做出調(diào)整，例如以便用在不同的車輛或不同的車輛等級(jí)中。
[0045]圖3示出了一種四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其類似于圖1所示地具有主體部I和四個(gè)導(dǎo)桿臂2和四個(gè)軸承座3，其中，該主體部1、導(dǎo)桿臂2和軸承座3又一體地由纖維復(fù)合材料構(gòu)成。圖3還示出了用于縱向纖維條或者說單向半固化片10、11的布置的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0046]因而，在所示的實(shí)施方式中，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿首先由通過主體部1、導(dǎo)桿臂2和軸承座3構(gòu)成的基體(其也可包含已經(jīng)受力最佳地布置的單向纖維結(jié)構(gòu)，但未被特意示出)以及以卷或繃帶的形式布置在基體上的單向纖維條10、11構(gòu)成。所述卷或纖維條10、11此時(shí)尤其分別將沿對(duì)角線對(duì)置的兩個(gè)軸承座3相連，為此所述卷或纖維條10、11分別覆蓋并因而以形狀配合連接的方式包圍相應(yīng)的軸承座3(沿所述軸承座各自的多半個(gè)外周)。換句話說，這也意味著縱向纖維處于該軸承座的周向上，因而就力傳遞入導(dǎo)桿體1、2而言受力最佳地布置。
[0047]因?yàn)閱蜗蚶w維條10、11的正交各向異性的材料特性(其換言之在不同方向上具有不同的剛度(E模量)和不同的強(qiáng)度)，故四點(diǎn)式導(dǎo)桿可以變形最佳或者說受力最佳地來設(shè)計(jì)。由此，不僅在車橋上出現(xiàn)的縱向力和橫向力可被傳入底盤，而且在底盤交錯(cuò)或彎道行駛時(shí)出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)可通過導(dǎo)桿的相應(yīng)變形來承受。
[0048]單向纖維條10、11的材料可以尤其是碳纖維、玻璃纖維或這些纖維的組合，在此，所述纖維通過相應(yīng)依照受力方向的卷繞、打褶或織造來布置。后者除了適用于纖維條10、11也適用于主體部I本身以及一體形成在主體部上的導(dǎo)桿臂2和軸承座3。
[0049]圖4和圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的四點(diǎn)式導(dǎo)桿的另外兩個(gè)實(shí)施方式。在這里，圖4示出了四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其具有主體部1、導(dǎo)桿臂2和軸承座3，其中，主體部I構(gòu)造為在車輛橫向上敞開，而主體部I在車輛縱向上具有封閉的壁12。在根據(jù)圖4的四點(diǎn)式導(dǎo)桿中，軸承座3還是集成到由縱向纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成的導(dǎo)桿體或具體而言與導(dǎo)桿體一體構(gòu)成的導(dǎo)桿臂2中，使(圖4未示出，但見圖3的)纖維走向至少沿軸承座的半個(gè)外周包圍該軸承座，因而將軸承座牢固固定在四點(diǎn)式導(dǎo)桿中。
[0050]因?yàn)閷⒅黧w部I構(gòu)造為在車輛橫向上敞開的，故根據(jù)圖4的四點(diǎn)式導(dǎo)桿具有尤其就扭轉(zhuǎn)變形而言的較高的撓性，因而尤其適用于安裝在輕型車輛中，適用于對(duì)擺動(dòng)穩(wěn)定性要求較低的情況和/或就最大車橋交錯(cuò)而言有較高要求的情況。
[0051]在圖5所示的四點(diǎn)式導(dǎo)桿中，主體部I在車輛橫向和車輛縱向(在12處)上都構(gòu)造為敞開的，這使主體部I和導(dǎo)桿臂2具有還要更高的扭曲性能以及縱向撓性性能。
[0052]由此，例如根據(jù)圖5的四點(diǎn)式導(dǎo)桿可以部分或必要時(shí)完全擔(dān)負(fù)起至今原則上由安置在軸承座3內(nèi)的彈性體軸承來完成的任務(wù)例如徑向和軸向彈性以及減振，從而可采用較小較輕的彈性體軸承，或者甚至可以完全不需要彈性體軸承。換句話說，這意味著四點(diǎn)式導(dǎo)桿因而或許甚至可以直接借助滑動(dòng)軸承與車輛底盤和/或車橋相連接。由此節(jié)約了結(jié)構(gòu)空間、重量和費(fèi)用，同時(shí)獲得就四點(diǎn)式導(dǎo)桿和車橋系而言的很大程度上的功能整合。
[0053]圖6以等軸視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的四點(diǎn)式導(dǎo)桿的另一實(shí)施方式的導(dǎo)桿體。為了顯示如圖6所示的導(dǎo)桿體結(jié)構(gòu)，圖6未示出軸承座?？梢钥吹匠疏旒芙Y(jié)構(gòu)形式的導(dǎo)桿體由兩個(gè)交叉布置且構(gòu)成導(dǎo)桿臂2的梁和兩個(gè)扭力管13構(gòu)成。在此，這些扭力管13(在四點(diǎn)式導(dǎo)桿安裝狀態(tài)下)在車輛縱向上延伸并且分別成對(duì)地連接關(guān)于車輛設(shè)于左側(cè)或右側(cè)的軸承座對(duì)的兩個(gè)軸承座(也見圖7)。
[0054]在根據(jù)圖6的四點(diǎn)式導(dǎo)桿中，梁2和扭力管13又以纖維復(fù)合材料形式構(gòu)成。因?yàn)榱?和扭力管13的桁架式布置，故四點(diǎn)式導(dǎo)桿的承受扭曲載荷時(shí)的抗扭剛度或者說變形轉(zhuǎn)變?yōu)榱?的彎曲。四點(diǎn)式導(dǎo)桿的抗扭剛度因而可以反映或者說回溯到梁2的抗彎剛度以及在梁2的交叉部位區(qū)域內(nèi)的剛度。
[0055]而在行駛方向上作用的縱向力通過抗拉或抗壓的扭力管13來承受，對(duì)此根據(jù)圖6或圖7的四點(diǎn)式導(dǎo)桿的縱向剛度或縱向撓性主要由扭力管13來限定。而橫向于行駛方向作用的側(cè)向力通過梁2的交叉布置和將四點(diǎn)式導(dǎo)桿接入底盤而以梁2內(nèi)的拉力或壓力形式來支承。
[0056]根據(jù)圖7的四點(diǎn)式導(dǎo)桿也按照桁架結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成，類似于根據(jù)圖6的四點(diǎn)式導(dǎo)桿。不同于圖6，在圖7中也同時(shí)繪出了軸承座3。另外，在根據(jù)圖7的四點(diǎn)式導(dǎo)桿中，扭力管13由鋼制成并且與各自對(duì)應(yīng)的軸承座對(duì)3 —體構(gòu)成。通過分別在就車輛而言的四點(diǎn)式導(dǎo)桿縱向側(cè)一體構(gòu)成該軸承座3，尤其沿行駛方向進(jìn)一步提高四點(diǎn)式導(dǎo)桿的抗扭剛度和/或縱向剛度，而四點(diǎn)式導(dǎo)桿的扭轉(zhuǎn)性能還主要由導(dǎo)桿體I限定，該導(dǎo)桿體在此也以纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的形式構(gòu)成。
[0057]附圖標(biāo)記列表
[0058]I主 體部
[0059]2導(dǎo)桿臂、彎曲梁
[0060]3軸承座
[0061]4橫截面形狀
[0062]5強(qiáng)化管
[0063]6、7壁
[0064]8間隔件
[0065]9主體高度
[0066]10、11纖維條、半固化片、縱向纖維結(jié)構(gòu)
[0067]12壁部
[0068]13扭力管
【權(quán)利要求】
1.一種用于剛性車橋的車橋懸掛、尤其是載重車輛的剛性車橋的車橋懸掛的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿具有四個(gè)軸承座(3)，其中的兩個(gè)軸承座(3)能鉸接在車橋上并且兩個(gè)軸承座(3 )能鉸接在車架上，該四點(diǎn)式導(dǎo)桿包括可扭曲的、基本內(nèi)接于由這些軸承座(3 )形成的梯形的導(dǎo)桿體(1、2)，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)由纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中，所述纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)被分配給至少一個(gè)軸承座(3)的縱向纖維結(jié)構(gòu)(10、11)，該縱向纖維結(jié)構(gòu)至少沿至少一個(gè)軸承座(3)的半周包圍所述至少一個(gè)軸承座(3)以及沿至少部分的所述導(dǎo)桿體(1、2)延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，設(shè)有兩個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)(10、11)，其中，每一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)(10、11)分別被分配給沿對(duì)角線對(duì)置的兩個(gè)軸承座對(duì)(3 )中的一個(gè)軸承座對(duì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，唯一一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)(10、11)被分配給所有四個(gè)軸承座(3)，或者整個(gè)導(dǎo)桿體(1、2)由唯一一個(gè)縱向纖維結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)是一個(gè)封閉的輪廓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)具有至少一個(gè)板條，該板條將所述導(dǎo)桿體(1、2)的對(duì)置的壁(6、7)抗剪地相互連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)至少在局部用由抗剪填充材料構(gòu)成的填充體來填充。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述填充體與所述導(dǎo)桿體(1、2)的壁(6、7)抗剪連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)形成在車輛橫向和/或車輛縱向上至少單側(cè)`敞開的輪廓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)形成分別在車輛橫向和車輛縱向上兩側(cè)敞開的輪廓，其中所述導(dǎo)桿體(1、2)由兩個(gè)單獨(dú)制造的半殼組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)在所述導(dǎo)桿體(1、2)的對(duì)置兩壁(6、7)之間具有至少一個(gè)長度可變的間隔件(8)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)在關(guān)于車輛的俯視圖中形成基本一體呈交叉形或X形的結(jié)構(gòu)，它具有中心的主體部(I)和載有所述軸承座(3)的四個(gè)周邊的導(dǎo)桿臂(2)，其中，所述導(dǎo)桿臂(2)構(gòu)造為橫截面呈異型的彎曲梁(2 )，所述彎曲梁的橫截面形狀基本對(duì)應(yīng)于箱形輪廓或工字梁。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，關(guān)于車輛布置在左側(cè)或右側(cè)的軸承座對(duì)的兩個(gè)軸承座(3)分別借助于扭力管(13)相互剛性連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求13所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述扭力管(13)由金屬構(gòu)成，其中，一個(gè)軸承座對(duì)的通過所述扭力管(13)相互連接的兩個(gè)軸承座(3)與所述扭力管(13) —體構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，在至少一個(gè)軸承座(3)區(qū)域內(nèi)，層壓入作為成品件的軸承套及彈性體軸承。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述至少一個(gè)軸承套與所述導(dǎo)桿體或者導(dǎo)桿臂(2) —體構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，至少一個(gè)軸承座(3)能夠容納用于將四點(diǎn)式導(dǎo)桿聯(lián)接至車橋或車架的非彈性的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16之一所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，至少一個(gè)軸承座(3)或者至少一個(gè)導(dǎo)桿臂(2)能夠?qū)⑺鏊狞c(diǎn)式導(dǎo)桿非鉸接地聯(lián)接到車橋或車架上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)或者導(dǎo)桿臂(2 )在至少一個(gè)軸承座(3 )的區(qū)域內(nèi)構(gòu)造成彎曲彈性的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的四點(diǎn)式導(dǎo)桿，其特征在于，所述導(dǎo)桿體(1、2)或者導(dǎo)桿臂(2)的彎曲彈 性的區(qū)域構(gòu)造為層壓板，其中，所述層壓板包括至少一個(gè)由彈性體材料構(gòu)成的層壓層。
【文檔編號(hào)】B60G21/05GK103687734SQ201280036082
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年6月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月22日
【發(fā)明者】J·艾斯曼, M·夸因格, E·黑爾姆, H·布勃利斯, M·格爾克 申請(qǐng)人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司