带有粘附式复合扭杆的机动车辆悬架的制作方法

本发明涉及一种用于组装和固定扭杆、尤其是用于组装和固定机动车辆悬架中的扭杆的技术。

发明技术背景

本发明更具体地涉及一种机动车辆悬架，并且尤其涉及包括轴向取向扭杆类型的后车桥，该扭杆构成相对于车辆的总体纵向取向而横向取向的横构件，该扭杆具有总体上管状的设计并且至少其两个轴向端部段中的每一个都具有管状形状。

这种形成横构件的扭杆在其两个轴向端部中的每一者处连接到悬架构件，该悬架构件是互补的相关联的纵向臂，其每个纵向臂对应地将后轮支撑在该车辆的左侧和右侧。

在已知的方式中，每个悬架臂包括横向轴向取向的孔，该扭杆的管状轴向端部段在所述孔内部轴向地延伸。

为了将该管状轴向端部段固定在相关联的孔中，已知的是在该扭杆或横构件的轴向端部段的凸形周向外壁和与该悬架臂的孔相对的凹形内壁之间插入至少一个第一粘合剂或结合剂附接层。

这种用于通过粘结进行连接和固定的技术尤其使用在将扭杆(该扭杆形成了由具有塑料和/或合成材料的所谓的“复合”材料制成的横构件)连接到金属连接臂(例如具有由铝制备或模制的结构)的情况中。

该扭杆的结构和组成(尤其是当应用于机动车辆车桥的横构件时)以及包括可变形横构件的这种后传动系的总体设计已经成为众多开发的主题，其中一些例如在文献FR-A-2.954.921和FR-A-2.985.221中被展示。

通过粘结的连接和固定必须满足许多要求，并且尤其考虑该车桥的横构件所经受的机械应力。

由这些应力产生的所有负载和力“经由”在该扭杆的管状端部段和接纳该纵向臂的孔之间的粘结连接被传递到该纵向臂。

此外，该组件的质量及其强度源于旨在考虑复杂的功能应力的折衷，这些复杂的功能应力诸如由金属制成的零件和由合成材料制成的零件之间的差异膨胀、粘合剂膜或层在该组件中的扭杆的端部段的轴向互锁期间的行为(具有已知的粘合剂“刮擦”的现象)、不同部件的形状和尺寸的几何控制等。

文献DE-A1-102012017940披露了一种悬架，该悬架包括：轴向取向的扭杆，其至少一个轴向端部段是管状的；至少一个连接的悬架构件，该至少一个悬架构件包括轴向取向的孔，其中该管状轴向端部段轴向延伸；轴向取向的连接环，该连接环旋转地连接到该悬架构件，并且该连接环轴向地延伸到该扭杆的管状端部段中，并且其中该孔的凹形内壁和该连接环的凸形外壁在其间界定轴向取向的环形壳体，该环形壳体能够接纳粘合剂或结合剂附接层，并且该复合扭杆的管状轴向端部段被轴向地引入该环形壳体中。

因此，第一粘合剂或结合剂附接层径向地插入在该扭杆的轴向端部段的凸形外壁和与该孔相对的凹形内壁之间，并且第二粘合剂或结合剂附接层径向地插入在该扭杆的轴向端部段的凹形内壁和与该连接环相对的凸形外壁之间。

发明简要概述

本发明提出了这种类型的悬架，其中为了便于组装，在径向内侧或径向外侧设置了具有L形横截面的互补套环，所述套环连接到该连接环的自由轴向端部或连接到该孔的自由轴向端部，并且所述套环具有确保该扭杆的端部段径向对中的环形圆形边缘。

根据本发明的其他特征：

-该互补套环允许容纳在所述壳体中的空气的流动和逸出，同时减缓该粘合剂的流动；

-该连接环包括凸圆柱形对中支承表面，该凸圆柱形对中支承表面在该悬架构件的互补部分内被轴向接纳而没有径向间隙；

-该孔是轴向开放的，其中该连接环在该孔内从该孔的一个轴向端部轴向地延伸，并且其中该扭杆的管状端部段从该孔的另一个轴向端部轴向地延伸穿过该孔；

-该连接环包括固定凸缘，该固定凸缘径向向外延伸并且该固定凸缘在该孔的所述一端附近固定到该悬架构件；

-该悬架包括用于旋转地连接该扭杆的管状端部段和该连接环的装置；

-该轴向取向的连接环与该悬架构件被制成单一件；

-该连接环包括连接凸缘，该连接凸缘径向向外延伸并且该连接凸缘在该孔的一端附近固定到该悬架构件；

-该悬架包括径向内侧的互补套环和径向外侧的互补套环；

-该扭杆的两个相反的轴向端部段中的每一者的形状被确定成完全相同，并且被固定到相关联的互补悬架构件；

-该扭杆由具有合成基体的复合材料制成；并且

-该扭杆是可变形的横构件，并且该悬架构件是支撑该车辆的轮子(尤其是后轮)的纵向臂。

附图简要说明

本发明的其他特征和优点将从阅读以下详细说明变得清楚，并且为了理解本发明，将参照附图，在附图中：

-图1是透视的总体分解图，展示了悬架的实施例，其中示出在组装和固定之前的纵向臂、该扭杆的相关联的轴向段和该管状连接环；

-图2是根据图1的部件的不同视角的透视图，这些部件被示出在组装之后其占据的相应几何位置；

-图3是通过图2所展示的三个部件的竖直平面的轴向截面视图，示出了两个粘合剂附接层或膜；

-图4是展示该管状连接环和该扭杆的轴向端部的相关联的互补部分的另一个实施例的透视图；

-图5是与图4类似的视图，其中根据不同的视角透视地展示了两个部件；

-图6是类似于图3的示意图，展示了根据现有技术的实施例，其中该管状连接环与该悬架构件被制成单一件；

-图7是类似于图6的视图，展示了组装和粘结的中间步骤；

-图8是类似于图6的视图，展示了根据本发明的包括互补套环的设计。

附图详细说明

在说明的其余部分中，具有相同结构或类似功能的元件将由相同的参考数字来指代。

在说明书的其余部分中，将以非限制性方式采用由附图的三面体“L、V、T”指示的纵向、竖直和横向的取向。还限定了纵向和横向延伸的水平平面。

已经在图1至图3中示出了形成总体具有管状设计的横向横构件的扭杆10的轴向端部段12。

扭杆10和轴向端部段12由凸形外周表面14和凹形内周表面16界定，扭杆10在这种情况下在自旋方面具有圆形母线的圆柱形轮廓。

该段12在轴向上由轴向端部边缘18和形成在该边缘中的凹口20界定，该凹口呈半月形并且该凹口轴向地通到边缘18中。

图1至图3中还示出了具有总体上已知设计的悬架臂22，在这种情况下，该悬架臂是金属制备部分或由铝制成的部分，并且该悬架臂具体包括中心管状部24、在所述中心管状部中形成的第一轴向端部28和第二轴向端部30之间沿横向方向T轴向地延伸的轴向通孔26。

在这种情况下，孔26在自旋方面具有圆柱形轮廓并且由凹形内周表面32界定。

在已知的方式中，轴向端部段12和孔26的尺寸使得它们允许通过借助于第一粘合剂或结合剂附接层34进行粘结的组装和连接或固定，该第一粘合剂或结合剂附接层径向插入在分别与扭杆10和孔26相对的凸形圆柱形表面14和凹形圆柱形表面32之间。

为了便于这种组装和粘结，孔26可以包括如图3中可见的多个轴向凹槽36。

在图1至图3所展示的安排包括管状连接环40。

该环40一方面通过凸形外周表面42(在这种情况下为圆柱形轮廓)并且另一方面通过圆柱形轮廓的凹形内周表面44径向地界定。

管状连接环40在其两个端部之一处由端部边缘46轴向地界定，同时该管状连接环在其另一个轴向端部处包括径向向外延伸且由竖直端面50轴向界定的固定凸缘48。

在图1至图3所展示的实施例中，通过非限制性示例的方式，管状连接环40沿着轴线A轴向地延伸，以用于将三个部件10、22和40组装固定在孔26内和在扭杆10的管状轴向端部段12内。

在组装和固定的位置中，凸缘48的竖直面50轴向地抵靠纵向悬架臂22的管状部24的轴向端部边缘28。

管状连接环40在孔26内径向地居中，为此，管状部24在其轴向端部边缘28附近包括径向凸缘51，该径向凸缘径向向内延伸并且该径向凸缘没有径向间隙地与管状连接环40的凸形周向表面42配合，该凸形周向表面在相关的轴向区域中构成管状连接环40在孔26中的径向对中支承表面。

管状连接环40包括用于将其固定到纵向悬架臂22上的装置，特别是用于其围绕轴线A在旋转方面固定的装置，在这种情况下，该装置由一系列轴向孔52组成，每个轴向孔能够接纳例如固定螺钉(未示出)，该固定螺钉被接纳和被拧入在与孔52相对的管状部24中形成的互补螺纹孔(图中未示出)中。

纵向臂22的管状环40的安排和尺寸，具体地是其孔26和扭杆10的轴向端部段12的安排和尺寸，使得存在用于通过在与扭杆10的凹形表面16相对的部分与管状连接环40的凸形外表面42之间进行粘结而固定的第二区域。

因此，提供第二粘合剂或结合剂附接层或膜54，所述层或膜被径向地插入在与两个部件10和40相对的两个部分之间。

在图3中，示意性地展示了具有显著的径向厚度的两个粘合剂膜34和54，其不符合现实，但是其出于理解的目的而存在。

为了以可靠的方式确保在扭杆10相对于纵向臂22的旋转方面的固定，提供了用于在相对于管状连接环40在旋转方面固定轴向端部段12的装置，该管状连接环本身在相对于纵向臂22的旋转方面是固定的。

在图1至图3所展示的实施例中，管状连接环40在其凸形外周表面42上并且在径向凸缘48的竖直端面50附近包括突出部或指状物56，该突出部或指状物以浮凸形式形成并因此在竖直方向V上径向向外延伸，除了其尺寸以外，轮廓线或轮廓58与扭杆10的凹口20的尺寸互补。

因此，在组装位置，并且如图3所见，用于在旋转方面固定的突出部56被接纳在扭杆10的轴向端部段12的凹口20中。

除了对由复合材料制成并且形成横构件的扭杆10和后车桥的纵向臂22之间通过粘结的连接和固定进行加强之外，管状连接环40还参与连接杆10的轴向端部段12相对于纵向悬架臂22的孔26的定位和对中。

相对于使用单一粘合剂层的已知安排，增加了粘结表面，从而在具有悬架臂22的孔26的外侧上以及在具有管状连接环40的内侧上产生“双”粘结。

由于管状连接环40固定到悬架臂22以及指状物56与凹口20的配合，除了其对中和增加粘结表面的功能之外，该连接环40提供了剪切负载的部分吸收等。

这三个部件的组装可以以不同的方式进行。

根据一个示例，可以通过铺展粘合剂层34并沿轴线A将轴向端部段12轴向引入组件26内部来开始组装。

通过铺展第二粘合剂层54、然后从左到右(观察图1至图3)将管状连接环40轴向引入孔26内和管状端部段12内，而使组装和固定继续，在校正角度取向之后，突出部56在凹口20中，并且根据图3所展示的安排使这三个部件轴向对接。

在固化之前，自然地，还需要提供管状固定环40相对于纵向臂22的管状部24的角度取向，以允许其轴向固定以及通过待定位在孔52中的螺钉的在旋转方面的固定。

两个粘合剂附接层34和54的铺展或存放可以在扭杆10的轴向端部段12上进行。

这三个部件的组装的不同顺序的任何其他示例都是可能的。

现在将要描述图4和图5所展示的实施例，所述实施例通过用于在扭杆10的轴向端部段12和管状连接环40之间在旋转方面连接的装置的设计而不同于前述实施例。

在这种情况下，扭杆10是管状杆，其凸形外周表面在自旋方面具有圆柱形轮廓，而其凹形内周表面具有总体上多边形截面，而不是旋转对称的，并且在这种情况下是具有圆角的正方形截面。

这种由复合材料制成的扭杆10可以有利地通过拉挤成型来制成。

根据以上实施例，管状连接环40具有互补轮廓，即其凸形外圆柱形表面42具有带有圆角的正方形多边形母线，以便当存在粘合剂层或膜54时能够轴向地接纳在轴向端部段12内。

相比之下，由于管状连接环40能够借助接纳在孔52中的螺钉相对于纵向悬架臂22在旋转方面固定，所以不需要使径向凸缘52的内部径向边缘成形为具有相同的轮廓，因为这样总是能够具有根据凹形周向表面42的轮廓的最大对角尺寸的圆形轮廓线。

无论实施例如何，管状连接环40可以由任何材料制成，并且例如由具有合成基体的复合材料以扭杆10的方式制成。

这种与扭杆10材料类型相同的实施例有利地允许通过粘合剂或结合剂附接膜54控制在这两个部分40和10的界面处的粘结，其组成和性质能够不同于插入在金属孔32和由扭杆10的复合材料制成的轴向端部段12之间的粘合剂附接膜或层34。

现在将描述根据在前序部分中引用的现有技术的图6至图7所展示的另一个实施例，其与前两个实施例的不同之处在于与悬架构件22一件式制成的连接环的设计。

如在这些图中可以看出的，通过制备或通过铝进行模制来制造可以允许这样的设计，其中固定凸缘48是径向向外延伸且连接到悬架构件的部24的连接环或接合环。因此，孔26的轴向左手端是盲孔或不开口的。

例如在图7中可以看出，孔26的非开口盲端、孔26的凹形内壁32和连接环40的凸形外壁42在其之间界定了轴向取向的环形壳体60，该环形壳体能够接纳粘合剂或结合剂附接层64。

因此，可以通过将所需量的粘合剂存放在壳体60中、然后沿着图7的箭头F并且经由粘合剂层64将复合扭杆10的管状轴向端部段12轴向引入壳体60中来执行组装和固定。因此，粘合剂被“挤出”，并且如图6和图8所展示,形成两个粘合剂层34和54。

根据图8所展示的本发明的实施例，提供了“L”形截面的互补套环62。

在图8中，套环62径向地安排在内部并且连接到连接环40的自由轴向端部段46。

套环42的圆形环形边缘66提供复合扭杆10的端部段12的径向对中。

边缘66因此允许包含在壳体60中的空气流动和逸出，同时“减缓粘合剂的流动”。

因此，该套环允许辅助对粘结的控制而没有过多的溢出。

根据未示出的变体，可以提供互补套环，该互补套环径向地安排在外部，并且该互补套环连接到孔26的自由轴向端部30，即连接到管状中心部24的自由轴向端部30，在其中形成轴向延伸的轴向孔26。

此径向外侧的互补套环提供与径向内侧的套环62相同的功能。

根据本发明，还可以提供两个互补套环，其中一个是径向外侧的，一个是径向内侧的。

如果该连接环40是在组装和粘结的操作之前被安装和固定到该悬架构件，则以上关于根据本发明的实施例描述的组装和粘结方法的原理可以在该连接环被连接时实施。