[发明专利]组合拉杆轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于机动车车轮悬架的组合拉杆轴。

背景技术

根据前序部分的由多个纵拉杆和连接所述纵拉杆的扭转型材组成的组合拉杆轴被用于机动车中的后轮的悬架和车轮导向。组合拉杆轴尤其具有其结构简单且节约重量和成本的优点，其中，除了纵拉杆和扭转型材外，大多不需要其它部件用于车轮导向，尤其不需要其它的车轮导向拉杆。通常也不太需要附加的摆动稳定机构，因为组合拉杆轴也担负起摆动稳定机构的功能。

在组合拉杆轴中，尤其具有在刚性纵拉杆和比较柔韧的扭转型材之间的坚固的或者说不可相对转动的且能承载的连接的要求，该扭转型材在车轮单侧向内弹性跳动或者车身摆动时经历明显的扭转。另外，纵拉杆和扭转型材有时由不同的材料制成，例如由铸铁（纵拉杆）或钢板（扭转型材）制成。

扭转型材和纵拉杆之间的连接在根据前言的例如由EP1314587A2所公开的组合拉杆轴中一般通过焊接来产生。但如果使用不同类型的材料例如铸铁和钢板，则可能无法使用常见的焊接方法。

其实，铸铁/钢板的材料配对要求特殊焊接方法（如激光焊或磁弧法）以及焊缝二次处理，以消除焊接时出现的材料应力。为还获得高质量激光焊，通常需要助剂和在保护气氛下的低进给速度的焊接过程。这导致焊接设备的高昂费用成本和检修成本。而且，利用助剂（一般呈丝状供给）的激光焊是难以控制的过程。另外，对于球磨铸铁在熔融状态下形成莱氏体。莱氏体组织形态对于安全相关部件的焊接连接而言存在不容许的危险，因而无法被用于桥轴构件。

也已知的“磁弧法”（磁引电弧焊接）原则上适用于焊接安全构件，这是因为在焊接过程末段通过压迫该构件而将在熔融状态下生成的莱氏体从连接区域完全压入焊缝凸起中。但在此需要通过退火进行焊缝二次处理，从而又由此生成（不允许的）马氏体。因为电弧优选是圆形引导的，故该接合方法仅适用于确定的封闭式轮廓。而且磁弧法的工业应用被限制到壁厚小于6毫米的含铁构件。

焊接连接时还常见的是焊缝的组织性能和材料性能一般低于焊接的结构件的相应性能。同时，焊接部位大多承受最大载荷（这尤其适用于在组合拉杆轴中很坚硬的纵拉杆与不抗扭性弱的横向型材的组合）。因此缘故，恰好是在组合拉杆轴上的焊缝对于疲劳强度是重要的，因而焊缝质量通常必须至少以抽样方式通过X射线检验或损毁性方法被检查。而其它材料配对例如像轻金属和钢或者铝和纤维复合材料根本无法相互焊接，因而在此情况下需要转向用于纵拉杆与扭转型材焊接的新途径。

发明内容

鉴于此背景，本发明的目的是提供一种组合拉杆轴，借此来克服上述的现有技术中的限制。尤其该组合拉杆轴应该具有在纵拉杆和扭转型材之间的可靠且持久坚固的连接，其中也应可以使用不同的材料种类用于纵拉杆和扭转型材。

该目的通过一种具有权利要求1特征的组合拉杆轴来实现。优选实施方式是从属权利要求的内容。

该组合拉杆轴包括两个纵拉杆和一个扭转型材，其中该扭转型材的横截面至少在其端部区段的区域内是非圆形的。在此，两个纵拉杆中的每个纵拉杆分别与扭转型材的两个端部区段之一连接。在此，该端部区段可以呈棱柱形，从而换句话说，该端部区段具有在其长度范围内基本保持不变的横截面形状。

该组合拉杆轴的特点是，各纵拉杆具有与扭转型材端部区段的外表面形状相对应的容纳凹空部。在此，在扭转型材端部区段的内腔中分别设置有一个就扭转型材的纵向延伸而言被向内压入的压塞。

换句话说，这意味着可以完全省掉在纵拉杆和扭转型材之间的焊接，因为在纵拉杆和扭转型材之间的连接根据本发明依据压接来建立。依据压接，在纵拉杆和扭转型材之间的力，且尤其是在组合拉杆轴中显著的转矩，不再通过利用焊缝的材料配合连接来传递，而是通过利用扭转型材端部区段的非圆形横截面和纵拉杆的与之形状对应的容纳凹空部的形状配合连接来传递。

通过使用就扭转型材和纵拉杆的简单安装而言无需附加固定措施而从扭转型材的各端部起被向内压入扭转型材端部区段中的压塞，在此也可以将壁较薄的扭转型材或中空轴与纵拉杆连接起来，不会出现在接合连接部的高载荷下该扭转型材在纵拉杆的凹空部中和/或扭转型材壁在纵拉杆和扭转型材之间的连接的接合区域中的压配合失效的危险。这与压塞在与纵拉杆相连的连接区域内支撑扭转型材壁并且抵压纵拉杆的凹空部内表面有关，因而不仅在压塞和扭转型材之间，而且在扭转型材的外表面和纵拉杆的凹空部的内表面之间都出现表面压紧或压配合。