專利名稱：用于機動車的車橋托架的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于機動車的車橋托架/車橋梁(Achstdiger),其由上橋殼(Oberschale)和下橋殼(Unterschale)組成,上橋殼和下橋殼相互連接并且在它們之間形成至少一個至少分段地用硬化的材料充填的空腔。
背景技術(shù)：
已知的車橋托架或者由鋼或者由鋁制造。這可以或者借助于兩個被連接的半橋殼，即上橋殼和下橋殼實現(xiàn)，或者通過成形技術(shù)由管材制造。由DE102004055100A1已知一個由相互連接的半橋殼制成的車橋托架的實例。在那里使用兩個由鋼板制成的同類型配置的橋殼，兩個橋殼在相同的配置下用泡沫粘合劑相互粘接起來。尤其是兩個半橋殼的相同的結(jié)構(gòu)是有利的，因為只有很小的用于制造橋殼的工具成本。這是可能的，因為兩個橋殼僅僅通過粘合泡沫被相互連接起來，其中，該結(jié)構(gòu)在緣邊側(cè)處是敞開的，也就是說，橋殼沒有任何重疊的或相互連接的緣邊?！び捎跇驓な怯山饘僦瞥傻模虼艘阎能嚇蛲屑芫哂锌捎^的重量。此外的問題是，可能的固定機構(gòu)如肘托(懸臂)和類似物必須單獨地固定在車橋托架上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于提出一種車橋托架，它一方面減小了重量，但是另一方面在造型(成型)方面具有大的自由度。為了實現(xiàn)這個目的，按照本發(fā)明，在一種開頭所述類型的車橋托架中規(guī)定，上橋殼和下橋殼由用纖維材料加強的熱塑性或熱固性塑料制成。與至今為止已知的車橋托架不同，在按照本發(fā)明的車橋托架中，不僅上橋殼而且下橋殼都是由熱塑性或熱固性塑料制造的，該塑料用纖維材料，即引入塑料材料中的纖維加強，以賦予塑料所需的穩(wěn)定性。與鋼制橋殼相比，由纖維加強的塑料制造的橋殼的優(yōu)點是可以實現(xiàn)顯著的重量減小。另一個相當大的優(yōu)點是，在用在加工狀態(tài)下液態(tài)的材料，即可注塑或可澆注的塑料和同樣還可彎曲的纖維或用由于提高的溫度而被軟化的、帶有集成一體的纖維的塑料板制成橋殼之后，各個橋殼的造型可以在很大的程度上改變。也就是說，實現(xiàn)了在各橋殼上形成需要的形狀，例如肘托形式的固定機構(gòu)、用于加強的腹板(連接板)，等等，它們就使用目的或更確切地說就機械的性能或要求而言是必要的。由于在按照本發(fā)明的車橋托架中在上橋殼和下橋殼之間形成的空腔也至少分段地(分區(qū)段地)用硬化的材料充填，因此也可以通過使用相應的充填材料實現(xiàn)希望的剛度。這樣在按照本發(fā)明的車橋托架中存在這樣的可能性，即，一方面通過選擇使用的熱塑性塑料或熱固性塑料，另一方面也通過選擇使用的纖維材料或者說纖維鋪放，不僅通過相應地設計橋殼、機械性能，而且通過相應地選擇使用的充填劑以及空腔充填的程度，尤其是在抗彎剛度和抗扭剛度方面按照給定的要求控制(形成)機械性能。當然也存在可能性，即在橋殼上形成相應的緣邊，沿著這些緣邊可以將兩個橋殼本身直接地相互連接起來，這可以通過對熱塑性的基礎材料的簡單的焊接或粘結(jié)或?qū)峁绦缘幕A材料的粘結(jié)實現(xiàn)。也就是說，由此形成一個封閉的空腔結(jié)構(gòu)，它的一個空腔或它的多個空腔至少被分段地充填，該空腔結(jié)構(gòu)是足夠剛性的、它的制造是簡單的、按照重量被優(yōu)化并且在它的造型上也被優(yōu)化。作為纖維材料可以優(yōu)選使用玻璃纖維，其中當然也可以使用碳纖維。同樣可以使用其它的纖維例如聚乙烯纖維或芳族聚酰胺纖維，即有機纖維，或陶瓷纖維，即無機纖維。纖維材料優(yōu)選以網(wǎng)墊的形式置入，另外，也可以置入松散的纖維。例如，作為熱塑性的初始材料可以使用塑料板，其具有埋置的纖維網(wǎng)墊或松散的纖維，后者通過在兩個塑料層之間進行滾壓而被置入。這種塑料板然后可以在熱成形工藝過程中被模壓或深拉制成希望的形狀。原則上也可以設想使用澆注的網(wǎng)墊或者松散的纖維通過壓鑄(注)或澆注進行制造。作為熱塑性塑料例如可以使用PES，PPS，PC，P0M或PEEK。作為熱固性塑料可以使 用環(huán)氧樹脂(EP)，三聚氰胺樹脂(MF)，酚醛樹脂(PF)，聚酯樹脂(UP)，聚酰亞胺樹脂(PI)或硅樹脂(SI)。按照一個特別有利的發(fā)明設計方案，可以在上橋殼和/或下橋殼上設置多個朝著分別相對置的橋殼突出的壁段，借助于這些壁段將空腔分成多個分開的空腔區(qū)段，該空腔區(qū)段中的至少一部分用硬化的材料充填。這些壁段具有兩種功能。一方面，只要例如在縱梁的區(qū)域中設置分開的空腔或類似結(jié)構(gòu)，那么在橋殼之間形成的這個空腔或在橋殼之間形成的這些空腔被分開成相應的單獨的空腔區(qū)段，即因此被劃分成一些較小的容積。現(xiàn)在存在這樣的可能性，即用待硬化的材料充填這些空腔區(qū)段，即因此局部地調(diào)整剛度。自然也可以充填所有的空腔。但是，這些壁段此外也可以用于附加的加強作用，因為它們優(yōu)選橫向于空腔或空腔區(qū)段的相應縱向延伸。壁段可以設置在兩個橋殼上，因此在橋殼組裝之后它們相互貼靠在一起并且互相補充形成完整的壁。但是也可以考慮將它們只設置在一個橋殼上，并且如此地設計，使得它們在裝配位置上貼靠在相對置的橋殼面上。壁段或壁可以與各相對置的壁段或橋殼面焊接或粘接起來，即固定地連接，因此相應的由此限界的空腔區(qū)段被完全封閉?？涨槐旧砜梢栽O置在兩個側(cè)向的縱梁和連接該縱梁的橫梁的區(qū)域中，其中，壁段優(yōu)選橫向于空腔的縱向延伸，因此空腔區(qū)段被相互并排地布置。這些壁段因此在對應的空腔的并且由此也在對應的梁的相應的延長部的橫向上延伸，從而它們起到非常好的加強作用。在壁段的空間位置的定向上，也可以考慮引入到裝配位置上的力的數(shù)值和/或其方向，也就是說，只要出于強度或剛度原因上的考慮是適宜的，那么壁段尤其在承載較大的區(qū)域中也可以相應地相對于梁縱向傾斜地延伸。此外，由按照本發(fā)明用纖維加強的塑料制造橋殼而產(chǎn)生的壁段的另一個優(yōu)點是，它們也可以構(gòu)造在作為力的引入點需要特別的機械穩(wěn)定的一些部位上。也就是說，在設計相應的橋殼時，它們因此可以被定位在需要良好的力支承的部位。硬化的材料本身可以是發(fā)泡的塑料，其中，為此優(yōu)選使用聚氨酯。但是，代替聚氨酯泡沫，也可以使用不同的要硬化(固化)的或被硬化的材料，例如環(huán)氧樹脂或金屬泡沫或類似物。如已經(jīng)說明的那樣，按照本發(fā)明的車橋托架的特點在于橋殼設計的高的形狀可變化性。這使得能夠特別有利地在上橋殼和/或下橋殼上整體地形成用于連接車橋托架的固定機構(gòu)，亦即使該固定機構(gòu)一體地構(gòu)造在橋殼上。與現(xiàn)有技術(shù)不同，有利地不需要單獨地安裝這種固定機構(gòu)。按照本發(fā)明的車橋托架的另一個顯著的優(yōu)點是，它也具有良好的減振性能。與由金屬制成的車橋托架相比，例如后橋傳動機構(gòu)或行駛路面的可能的沖動(振動)激發(fā)被更好地抑制并且防止在車橋托架中的可能的支承變化(Lagervariationen)以及可能使用可能的動態(tài)減振器和類似物。由于是用塑料制造的，因此也不需要任何用于可能的防止腐蝕的措施。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和細節(jié)由以下描述的實施例以及依據(jù)附圖給出。附圖中圖I示出了按照本發(fā)明的車橋托架的一個透視圖，圖2示出了下橋殼的內(nèi)側(cè)面的一個透視圖， 圖3示出了上橋殼的內(nèi)側(cè)面的一個透視圖，圖4示出了圖3中的區(qū)域IV的放大詳圖，以及圖5示出了圖I中的車橋托架沿著線V-V方向的一個剖視圖作為原理圖。
具體實施例方式圖I示出了按照本發(fā)明的車橋托架1，其由上橋殼2和下橋殼3組成，如在圖2和3詳細示出的那樣。兩個橋殼2，3由用澆鑄或注塑或模壓工藝加工的熱塑性塑料4制成，該塑料分別通過纖維材料6加強(參見圖5)。這種纖維材料6優(yōu)選是玻璃纖維網(wǎng)/纖維氈7，該玻璃纖維網(wǎng)被完全埋入熱塑性塑料4中。備選地，也可以使用熱固性塑料作為基礎材料來替代熱塑性塑料。用可在液態(tài)下或軟化下加工的塑料進行制造，通過相應的設計加工模子，可實現(xiàn)在橋殼上一在此處優(yōu)選是上橋殼2—在頂面?zhèn)纫惑w地形成固定機構(gòu)8，例如肘托9，因此(橋殼)整體地只由塑料4 一必要時也被纖維加強地一形成。當然，特別是參見圖1，任何其它的造型也是可能的并且尤其也可以形成任意的輻條狀(Radien)和類似結(jié)構(gòu)。圖I僅僅示出了這種按照本發(fā)明的車橋托架I的一個實施例。在示出的示例中，車橋托架I由兩個縱梁10，11組成，它們通過兩個橫梁12，13相互連接起來。各縱梁10，11的端部稍微傾斜地向外突出，其中，只要造型符合要安裝該車橋托架的機動車的結(jié)構(gòu)上的給定條件，該造型當然可以是任意的。當然也可以設想只設置一個橫梁和其它類似結(jié)構(gòu)。圖2示出了下橋殼3的朝著其內(nèi)側(cè)面看的透視圖。在描述的實施例中，下橋殼3在縱梁10，11區(qū)域具有緣邊14，其中，緣邊14也界定了橫梁13。由此形成一凹部15，該凹部如圖2所示基本上在縱梁的長度上以及在橫梁13上并且也部分地在橫梁12的區(qū)域中延伸。圖3示出了上橋殼2的朝著內(nèi)側(cè)面看的相應的透視圖。圖3也在縱梁10，11的區(qū)域中示出了相應的緣邊16，該緣邊也延伸到橫梁13的區(qū)域中。也就是說，在此也形成通過緣邊16限界的凹部17。緣邊16或凹部17的走向可以與下橋殼3的凹部15完全一致，但不是必須的。在此示出的上橋殼2的主要特征是，在示出的示例中在縱梁10，11的區(qū)域中分別設置多個壁段18，該壁段將凹部17分成多個分開的區(qū)段17a。這些壁段在示出的示例中構(gòu)造成突出的腹板(連接片)，它們在緣邊16之間延伸并且在組裝上橋殼和下橋殼3時朝著下橋殼3方向上突出并且貼靠在那里的配合面上。這些壁段通過合適的連接方法如焊接或粘接與該配合面固定連接。由此在橋殼之間總體上由上橋殼和下橋殼2，3形成的空腔19(通過橋殼的兩個凹部15和17限定)也被劃分成相應的空腔區(qū)段。壁段18因此用于劃分形成的空腔19，它們當然也起加強的作用。由于各橋殼在其造型上可以幾乎任意地選擇，因此該壁段也可以被定位在任意的位置上，尤其是在作用力被引入的區(qū)域中。在示出的示例中，腹板18例如位于這樣的區(qū)域中，其中固定機構(gòu)8，在此處即肘托9，被成形在相對的橋殼一側(cè)上。參見圖5，為了進一步加強，在橋殼2，3之間形成的空腔19中充填硬化的材料20。這種用于提高剛度的材料例如可以是硬化的聚氨酯泡沫。在上橋殼2與下橋殼3連接期間，該連接在相互貼靠的相對置的緣邊14和16的區(qū)域中通過焊接實現(xiàn)，這可以通過簡單的塑料焊接工藝來實施，該材料20被引入到空腔19中或更確切地說被引入到各單獨的、通過形 成壁段18而產(chǎn)生的空腔區(qū)段中。在此情況下當然也可以設想，依據(jù)壁段18的布置或走向和數(shù)量以及由此產(chǎn)生的空腔區(qū)段的布置和數(shù)量的情況，也可以只部分地充填該空腔區(qū)段一一這要視車橋托架應該具有怎樣的剛度而定。代替聚氨酯泡沫，當然也可以使用其它不同的可硬化的材料例如金屬泡沫或環(huán)氧樹脂或類似物來充填空腔。原則上在按照本發(fā)明的車橋托架中存在已經(jīng)通過材料選擇影響其剛度的可能性。由于可以使用不同的熱塑性塑料來形成構(gòu)成相應橋殼2，3的塑料基質(zhì)，因此作為纖維材料，也可以使用不同的纖維種類，例如玻璃纖維，碳纖維或芳族聚酰胺纖維，最好是網(wǎng)墊的形式。其中，網(wǎng)墊的使用也不是絕對必要的，而是也可以使用簡單的軸向纖維/織物(Axialgelege)0此外也存在這樣的可能性，即在充填空腔區(qū)段的材料中，例如PU泡沫，也添加進一步提高其剛度的添加材料/骨料，例如形式為短纖維，諸如短的玻璃纖維或碳纖維，從而由此泡沫也被纖維加強或由此調(diào)整其機械性能?？梢允褂门c加強橋殼所用的纖維相同的纖維。
權(quán)利要求
1.一種用于機動車的車橋托架，包括上橋殼和下橋殼，上橋殼和下橋殼被相互連接起來并且在它們之間形成至少ー個至少分段地用硬化的材料充填的空腔，其特征在于，所述上橋殼(2)和下橋殼(3)由用纖維材料(6)加強的熱塑性或熱固性塑料(4)制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車橋托架，其特征在于，所述纖維材料(6)是玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、聚こ烯纖維或陶瓷纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的車橋托架，其特征在于，所述纖維材料(6)以網(wǎng)墊(7)的形式或以松散的纖維的形式被引入。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的車橋托架，其特征在于，所述熱塑性塑料(4)是PES、PPS、PC、POM 或 PEEK。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的車橋托架，其特征在于，所述熱固性塑料(4)是環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂或硅樹脂。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的車橋托架，其特征在于，在上橋殼(2)和/或下橋殼(3)上設有多個分別朝著相對置的橋殼突出的壁段(18)，借助于所述壁段將所述空腔(19)劃分成多個單獨的空腔區(qū)段，其中的至少一部分空腔區(qū)段用硬化的材料(20)充填。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車橋托架，其特征在于，所述空腔(19)設置在兩個側(cè)向的縱梁(10，11)和連接所述縱梁的橫梁(13)的區(qū)域中。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的車橋托架，其特征在于，所述硬化的材料(20)是發(fā)泡的塑料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車橋托架，其特征在于，所述發(fā)泡的塑料是聚氨酷。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的車橋托架，其特征在于，所述硬化的材料也用纖維材料加強。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車橋托架，其特征在于，所述纖維材料(6)是玻璃纖維、碳纖 維、芳族聚酰胺纖維、聚こ烯纖維或陶瓷纖維。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的車橋托架，其特征在于，在上橋殼(2)和/或下橋殼(3 )上一體地成形有用于連接車橋托架(I)的固定機構(gòu)(8 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機動車的車橋托架，其由上橋殼和下橋殼組成，上橋殼和下橋殼被相互連接起來并且在它們之間形成至少一個至少分段地用硬化的材料充填的空腔，其中，所述上橋殼(2)和下橋殼(3)由用纖維材料(6)加強的熱塑性塑料(4)制成。
文檔編號B62D21/11GK102795072SQ20121016369
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者P·萊布爾 申請人:奧迪股份公司