[发明专利]例如用于车轮悬架的连杆臂和用于制造该连杆臂的方法

说明书

本发明涉及用于将第一非簧载质量件连接至第二簧载质量件的连杆臂以及用于制造该连杆臂的方法。本发明特别地应用于机动车辆的悬架，所述臂能够被设置在车轮悬架上，该臂包括用于接纳球形接头的三角形凹部和用于联接到车辆底盘的两个铰接件，该球形接头用于联接到车轮的主轴。所述臂(1)包括凹部(14，15，16)，该凹部用于接纳用于联接至第一质量件的第一铰接件(14a)和用于联接至第二质量件的至少一个第二铰接件(15，16)，并且该臂包括：硬化部分(2)，该硬化部分由第一复合材料制成，该第一复合材料具有用纤维增强的热塑性或热固性基质，并且该硬化部分包括臂的周缘边缘(8)；以及抗屈曲部分(3)，该抗屈曲部分被插入硬化部分中并且从边缘大致延伸遍及整个臂。根据本发明，纤维是连续的并且被选择为呈沿边缘延伸的第一纤维的主束的形式，该主束包围抗屈曲部分。

技术领域

本发明涉及一种适于将受力的两个结构或质量件连接在一起的连杆臂和制造该臂的方法。本发明特别地适用于机动车辆的前轮系或后轮系的悬架系统，在车轮悬架中特别地包括容置部，该容置部一方面接纳联接至短轴的联接接头，另一方面接纳例如联接至车辆的底盘的至少一个联接接头。

背景技术

以已知的方式，机动车辆的悬挂系统包含悬架臂，该悬架臂包括在短轴处的球形接头和联接至车辆底盘的两个联接接头，其中，这三个接头一起形成了赋予该臂以整体三角形形状的三角形体。这些连杆臂一般是金属的，因此相对较重。

近年来，一直努力通过使用复合材料来减轻这种金属臂，例如在文件US5,267,751中所描述的，该文件公开了一种三角形悬架连杆臂，该三角形悬架连杆臂的三个周边由浸渍有树脂的连续并且单向的纵向纤维形成并且仅通过三角形的三个顶点相互连接，而没有从这些边延伸的中央部分。该臂设置有形成了安装支架的保护板和支撑件，该支撑件被刚性地固定至框架，即，不是被铰接至框架。

文件WO-A1-2011/141538教导了生产用于悬架的如下类型的三角形连杆臂：该连杆臂在包括两个半壳的模制的中空壳中接纳短轴的连接球形件和用于连接至底盘的两个接头。该臂具有形成周缘凸台的边缘部，该周缘凸台在臂的周界上限定出腔体，其中，每个半壳由基于浸渍有聚合物基质的定向纤维的数层复合材料形成。壳在其内部腔体中将可延展的金属芯接纳在两个半壳之间的接合处，其中，该芯只在壳的位于朝向其中空边缘部内部的中间区域中被半壳覆盖。臂的一个或更多个增强层被附接至该臂的边缘部的外部侧面。

这些已知的连杆臂的主要缺点在于，在使用这些连杆臂来应对拉伸-压缩应力、弯曲应力和屈曲应力以及应对极端偶然的力以得到相对较大的缓解时，它们的惯性、刚度以及有时不能令人满意的耐受性。

发明内容

本发明的目的是提供一种连杆臂，该连杆臂适于将例如非悬挂的第一结构或质量件连接至例如悬挂的第二结构或质量件，该连杆臂能够克服这些缺点，其中，该臂包括容置部，该容置部适于分别地接纳联接至第一结构或质量件的第一联接接头和至少接纳联接至第二结构或质量件的第二联接接头，其中，该臂包括：

-主硬化部分，该主硬化部分由用纤维增强的第一热塑性或热固性基质复合材料形成并且包括臂的周缘边缘部，以形成臂的硬化周界，以及

-抗屈曲部分，该抗屈曲部分被插在硬化部分中并且从边缘部大致延伸遍及整个臂。

为此，根据本发明的臂具有纤维，该纤维是连续的并且结合成沿边缘部延伸的第一纤维的连续缠绕的主绞的形式，该主绞包围抗屈曲部分。

“绞”在本说明书中意指相邻连续的、以给定的几何构造被大致呈线状地组合的纤维的束，这束纤维特别易于通过卷绕实现。

应当注意，被定向成沿臂的周缘边缘部的连续纤维的该绞在使用时特别适于在拉伸-压缩状态下发挥作用，并且为臂提供刚度和尤其是高强度，以及通过由硬化部分紧夹的抗屈曲部分来为臂提供非常令人满意的屈曲耐受性，同时与金属臂相比为该臂提供了显著的减轻。