本發(fā)明涉及一種混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件，其具有由第一材料制造的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件和由第二材料制造的加固構(gòu)件。

行走機(jī)構(gòu)部件例如車軸、導(dǎo)引車輪的導(dǎo)向臂和輔助車架通常實(shí)施為由鋼板制造的開放式型材。若無進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)上的措施，其會形成相當(dāng)大的空氣阻力并且影響機(jī)動車下方的氣流表現(xiàn)。

在專利文獻(xiàn)de102013006253a1中建議，為了改進(jìn)氣流表現(xiàn)在橫向?qū)П凵瞎潭諝鈱?dǎo)引裝置。由此在沿流動路徑置于后方的機(jī)動車部段中實(shí)現(xiàn)確定的迎流。橫向?qū)П鄣目諝庾枇υ诖宋锤淖?。這種空氣導(dǎo)引裝置不影響橫向?qū)П鄣膭傂圆⑶乙馕吨鴮τ诎惭b和物流附加的耗費(fèi)。

專利文獻(xiàn)us7,645,544b2公開了一種橫向?qū)П?，其具有向下開放的型材橫截面，其為了改進(jìn)空氣動力學(xué)性質(zhì)而通過蓋板封閉。該蓋板由塑料制造并且可以與橫向?qū)П劭ㄦi連接。在專利文獻(xiàn)us7,645,544b2中也未公開對橫向?qū)П鄣膭傂缘挠绊憽?/p>

由專利文獻(xiàn)ep2399727a1還已知，通過由塑料制成的加固構(gòu)件加固承載式行走機(jī)構(gòu)部件，以便在重量很小的情況下實(shí)現(xiàn)同等剛度以及能量吸收性質(zhì)，或者在比較而言重量相同的情況下實(shí)現(xiàn)更高的剛度以及更高的能量吸收水平。加固部件注塑或者成形在承載式行走機(jī)構(gòu)部件上。備選地或者作為補(bǔ)充地建議粘接和/或用固定元件、例如鉚釘固定。在專利文獻(xiàn)ep2399727a1中未考慮空氣動力學(xué)屬性的改進(jìn)。

通過本發(fā)明，首次在行走機(jī)構(gòu)領(lǐng)域中采取空氣動力學(xué)措施，并同時(shí)改進(jìn)與所述空氣動力學(xué)措施相關(guān)的行走機(jī)構(gòu)部件的剛度屬性。通過在機(jī)動車行走機(jī)構(gòu)的承載式結(jié)構(gòu)、下文中稱為支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件上設(shè)置加固構(gòu)件，在提高支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度的同時(shí)減小支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空氣阻力。以此在行走機(jī)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域開辟技術(shù)方面的新領(lǐng)域。

本發(fā)明因此提供一種按照權(quán)利要求1所述的、在混合式結(jié)構(gòu)中的行走機(jī)構(gòu)部件，其具有由第一材料制成的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件和由第二材料制成的加固構(gòu)件，其中，通過由第二材料制成的加固構(gòu)件作為提高支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度屬性的補(bǔ)充還能夠減小支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空氣阻力。

相比于設(shè)置額外的蓋板，以混合式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供的優(yōu)點(diǎn)在于安裝和物流的復(fù)雜性方面。行走機(jī)構(gòu)部件可以作為預(yù)安裝單元安裝在車輛上。

此外，相比于由專利文獻(xiàn)de102013006253a1和us7,645,544b2已知的行走機(jī)構(gòu)部件，實(shí)現(xiàn)了對剛性的改進(jìn)。

專利文獻(xiàn)ep2399727a1盡管著重改進(jìn)剛性，然而完全忽視了空氣動力學(xué)方面。

盡管在行走機(jī)構(gòu)部件領(lǐng)域有巨大研究投入，但是兩方面的結(jié)合迄今為止還未受到關(guān)注，該結(jié)合實(shí)現(xiàn)了在行走機(jī)構(gòu)部件的發(fā)展中意義重大的進(jìn)步。

本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)方案是另外的權(quán)利要求的內(nèi)容。

加固構(gòu)件在支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的設(shè)置可以通過注塑包封、粘接、螺栓連接、鉚接、卡接、卷邊、穿透式注塑、后注塑、打毛、噴砂、激光造型/糙化、沖壓、發(fā)泡等等進(jìn)行。

按照本發(fā)明的一個方面，第一材料可以是金屬，第二材料可以是塑料，其中，加固構(gòu)件構(gòu)成用于支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的包套，加固構(gòu)件至少部段式完全包圍支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這在上述功能集成之余、額外實(shí)現(xiàn)腐蝕保護(hù)的改進(jìn)。

按照本發(fā)明的另一個方面，加固構(gòu)件和/或另外的構(gòu)件可以作為收縮管設(shè)置在支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。這為行走機(jī)構(gòu)部件提供了新的制造可能性。

此外，必要時(shí)可以在加固構(gòu)件中集成空氣導(dǎo)引通道。由此可以用微小的耗費(fèi)改進(jìn)沿流動路徑后置的機(jī)動車部段的迎流。這種空氣導(dǎo)引通道可以構(gòu)造為沿其通流方向向外開放的溝槽和/或構(gòu)造為管狀封閉的通孔。

按照本發(fā)明的另一方面，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以構(gòu)造為骨架結(jié)構(gòu)，該骨架結(jié)構(gòu)具有相互連接的支桿和位于支桿之間的開口。由此在部件重量非常小的情況下實(shí)現(xiàn)高剛度值。

支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件例如可以是例如由鋼板制成的板成形件，這可以簡單和低成本地大批量制造。然而鑄造結(jié)構(gòu)同樣也是可能的。

按照本發(fā)明的另一方面，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件在機(jī)動車上的安裝位置中具有向上開放的、盆形的型材橫截面，其中，該盆形的型材橫截面的沿迎流方向前置的側(cè)部為了減小空氣阻力而被倒角。在此情況中，該空氣動力學(xué)優(yōu)化擴(kuò)展到支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。在向下開放的型材橫截面中這種倒角也是可能的。

此外，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以具有彎曲的型廓，其中，加固構(gòu)件是置入件，該置入件至少部段式地延伸入支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彎曲的型廓或者被容納在其中。

行走機(jī)構(gòu)部件例如可以是三角式橫向?qū)П?，其按照下述方式對稱，即該三角式橫向?qū)П墼跈C(jī)動車的車輪懸架中既可以安裝在左側(cè)也可以安裝在右側(cè)。由此可以減小在制造和安裝中的部件繁雜度。

行走機(jī)構(gòu)部件還可以是三角式橫向?qū)П?，其具有以骨架式?gòu)造的金屬支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以及具有由塑料制造的加固構(gòu)件，加固構(gòu)件安裝在支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。這在剛度值較高的情況下實(shí)現(xiàn)極小的部件重量。

此外，在三角式橫向?qū)П凵希庸虡?gòu)件可以在支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接位置之間在整個周向上包套支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

按照本發(fā)明的另外一個方面，行走機(jī)構(gòu)部件可以是具有在橫截面中彎曲的橫梁的組合拉桿軸，其中，加固構(gòu)件是在車輛中部置入橫梁的碰頭鎖板，該碰頭鎖板減小組合拉桿軸的空氣阻力并且提高其剛性。由此可以用非常小的耗費(fèi)實(shí)現(xiàn)同時(shí)改進(jìn)空氣動力性質(zhì)和剛性。

碰頭鎖板例如可以構(gòu)造為梯狀框架。

下面基于在附圖中示出的實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。附圖中：

圖1示出以混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件的第一實(shí)施例，

圖2示出以混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件的第二實(shí)施例的俯視圖，

圖3示出按照圖2的行走機(jī)構(gòu)部件的仰視圖，

圖4示出以混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件的第三實(shí)施例，其中，僅示出支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件，

圖5示出以混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件的第四實(shí)施例，其中，僅示出支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件，

圖6示出以混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件的第五實(shí)施例，

圖7示出以混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件的第六實(shí)施例。

實(shí)施例分別以混合式結(jié)構(gòu)的行走機(jī)構(gòu)部件為基礎(chǔ)，其可以作為結(jié)構(gòu)單元安裝并且可以相應(yīng)地完全預(yù)安裝。在實(shí)施例中空氣動力學(xué)措施同時(shí)用作改進(jìn)行走機(jī)構(gòu)部件的剛性。

行走機(jī)構(gòu)部件具有支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件通過加固構(gòu)件加固。優(yōu)選地，兩者由不同的材料制成，其中，加固構(gòu)件的材料原則上具有比支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件更小的比重。因此，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件例如由金屬組成，加固構(gòu)件由塑料、尤其纖維加固塑料組成。

加固構(gòu)件按如下所述地配置，以便明顯提高支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛性。同時(shí)，通過加固構(gòu)件進(jìn)行支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件和以此進(jìn)行行走機(jī)構(gòu)部件的空氣阻力的減小。

支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以調(diào)整適合于所涉及的行走機(jī)構(gòu)部件的主要功能，例如導(dǎo)引車輪的導(dǎo)向臂、車軸或者輔助車架。通過加固構(gòu)件在同時(shí)加固支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度下進(jìn)行行走機(jī)構(gòu)部件的空氣動力學(xué)優(yōu)化。

圖1示例性示出按照本發(fā)明的行走機(jī)構(gòu)部件10的第一實(shí)施例的分解視圖。在此，其例如呈現(xiàn)為三角式橫向?qū)П?，然而也可以是機(jī)動車行走機(jī)構(gòu)的其他部件。

混合式結(jié)構(gòu)包括由第一材料、例如鋼板制成的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11和由第二材料、例如塑料制成的加固構(gòu)件12，通過加固構(gòu)件實(shí)現(xiàn)提高支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的剛性和減小支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的空氣阻力。在支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11上構(gòu)造有連接位置13、14、15用于連接在車輪懸掛中的行走機(jī)構(gòu)部件。在此，加固構(gòu)件12構(gòu)造為置入件16，置入件插入支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的凹陷部17并在此固定。置入件16例如可以通過粘接、螺栓連接、鉚接、卡接、卷邊、注塑、壓制、起泡或者這些方式的組合固定。

圖2和圖3根據(jù)第二實(shí)施例示出按照圖1的加固構(gòu)件12'的變型設(shè)計(jì)。加固構(gòu)件12'在支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的連接位置13、14、15之間的區(qū)域中完全地以包套18'的形式包圍支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11。包套18'例如可以通過噴塑制造。

圖3還示出構(gòu)造在加固構(gòu)件12'中的筋片19'，筋片19'加固支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的型廓。在空氣動力學(xué)微調(diào)方面，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11的注塑工藝制造實(shí)現(xiàn)比變形工藝制造更大的造型自由度。

由塑料制成的簡單的包套18'也可以由收縮管構(gòu)成，收縮管布置在支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11上。

此外還可以實(shí)現(xiàn)，在加固構(gòu)件中集成空氣導(dǎo)引通道。這種空氣導(dǎo)引通道并非用于減小行走機(jī)構(gòu)部件的空氣阻力本身，確切地說而是用于為沿迎流方向后置的機(jī)動車部段實(shí)現(xiàn)確定的迎流性能。這例如可以用于在車輛下方實(shí)現(xiàn)均勻的流體表現(xiàn)或者有針對性地用冷卻空氣加載某些部件，例如車輛制動器。

空氣導(dǎo)引通道可以實(shí)施為沿流通方向向外開放的溝槽。然而也可以使得空氣導(dǎo)引通道或者至少其部段構(gòu)造為管狀封閉的通孔。

圖4根據(jù)第三實(shí)施例示出按照本發(fā)明的行走機(jī)構(gòu)部件的進(jìn)一步變型設(shè)計(jì)，其中，在此僅示出支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11'。支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11'在車輛上的安裝位置中構(gòu)造為向上開放的u形的或者盆形的型廓，并且與圖1至圖3中的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11一樣是板成形件。u形或者盆形的型材橫截面的沿迎流方向前置的側(cè)部11a'為減小空氣阻力而倒角。盡管未示出，但是在該支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11'上可以同樣配設(shè)按照上述實(shí)施例的加固構(gòu)件12或者12'。沿相反的定向的安裝、即向上開放的型材橫截面同樣是可能的。

支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11也可以以其他方式制造，而非作為板成形件。因此，尤其作為鑄造件的設(shè)計(jì)是可能的。

圖5和圖6根據(jù)第四和第五實(shí)施例示出行走機(jī)構(gòu)部件的其他變型設(shè)計(jì)。在此，支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11”或者11”'構(gòu)成骨架式結(jié)構(gòu)，骨架式結(jié)構(gòu)由相互連接的支桿20”或者20”'和位于支桿之間的開口21”或者21”'組成。圖5示出鑄造工藝制造的骨架式結(jié)構(gòu)。如圖6所示，骨架式結(jié)構(gòu)也可以通過板材制備。在由金屬制成的骨架式結(jié)構(gòu)上也配設(shè)有由塑料制成的加固構(gòu)件12，通過加固構(gòu)件12同時(shí)減小空氣阻力。在此，與上述橫向?qū)П巯嗤氖?，加固?gòu)件12同樣在連接位置13”、14”或者13”'、14”'之間必要時(shí)在整個周向上包套支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11”或者11”'。

在所示三角式橫向?qū)П鄯矫孢€可以使得其按如下所述地對稱地構(gòu)造，即同樣的三角式橫向?qū)П墼跈C(jī)動車的車輪懸掛部中既可以安裝在車輛左側(cè)也可以安裝在車輛右側(cè)。這尤其適用于在圖5和圖6中所示的具有以骨架式結(jié)構(gòu)的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件11”或者11”'的三角式橫向?qū)П邸?/p>

如上所述地，行走機(jī)構(gòu)部件并非受限于三角式橫向?qū)П刍蛘邫M向?qū)П邸榱吮硎酒渌凶邫C(jī)構(gòu)部件，在圖7中示例性示出組合拉桿軸30。組合拉桿軸具有在橫截面中彎曲的橫梁33，其在機(jī)動車上的安裝位置中沿車寬方向延伸。組合拉桿軸在此實(shí)施為以焊接結(jié)構(gòu)的承載式結(jié)構(gòu)。橫梁33在此優(yōu)選地是板成形件31，然而其中也可以考慮其他制造方法。在本發(fā)明中，承載式結(jié)構(gòu)體現(xiàn)為行走機(jī)構(gòu)部件的支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件31。在該支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件31上配設(shè)有由其他材料、尤其塑料制成的加固構(gòu)件32。加固構(gòu)件插入橫梁33的型廓中，以便強(qiáng)化橫梁33并且同時(shí)減小空氣阻力。

在按照圖7的所示實(shí)施例中，加固構(gòu)件32是在車輛中部置入橫梁33中的碰頭鎖板34。碰頭鎖板例如可以構(gòu)造為自身沿橫梁33縱向延伸的梯狀框架35。梯狀框架35的沿橫梁33的縱向延伸的梯桿36支承在橫梁33的對置的側(cè)部37和38上，并且沿橫向通過梯梁39相互連接。梯桿36可以具有l(wèi)形的橫截面，以便在橫梁33的側(cè)部37和38上提供更大的支承面。

上文根據(jù)不同實(shí)施例和進(jìn)一步變型設(shè)計(jì)進(jìn)一步闡述了本發(fā)明。上文中在上下文中闡述其他單個特征的單個技術(shù)特征尤其可以與其不關(guān)聯(lián)地以及與其他單個特征結(jié)合地實(shí)現(xiàn)，即使當(dāng)未有表述但只要在技術(shù)上可行時(shí)。因此，本發(fā)明在表述上未局限于所述實(shí)施例，而是包括了所有由權(quán)利要求限定的設(shè)計(jì)方案。

附圖標(biāo)識列表

10、10'、10”、10”'行走機(jī)構(gòu)部件

11、11'、11”、11”'支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件

11a'前置的側(cè)部

12、12'加固構(gòu)件

13、13”、13”'連接位置

14、14”、14”'連接位置

15、15”、15”'連接位置

16置入件

17凹陷部

18'包套

19'筋片

20”、20”'支桿

21”、21”'開口

30行走機(jī)構(gòu)部件

31支承結(jié)構(gòu)構(gòu)件

32加固構(gòu)件

33橫梁

34碰頭鎖板

35梯狀框架

36梯桿

37側(cè)部

38側(cè)部

39梯梁