專利名稱：用于機動車輛的前軸托架及其生產方法
技術領域：
本發明涉及用于機動車輛的前軸托架及其生產方法。
背景技術：
此前軸托架還尤其叫做支撐框架或懸架副車架，或還一般叫做副車架或框架。它們用來接收車輪導向懸架連桿和其它組合件以及輔助組合件，且經固定為車輛結構上(例如，在車輛的車身和/或縱向梁上)的預先安裝的單元或模塊。前軸托架一般在其兩側上分別具有支座，其中每一支座分別用于兩個車輪導向懸架連桿(例如，橫向連桿、三角連桿或半拖尾連桿)中的一者的軸承。此外，舉例來說，支座經構造以用于固定轉向機構、穩定器和其它組合件。舉例來說，在DE 199 20 051 Al中展示了這種前軸托架。然而，這種前軸托架生產起來非常復雜，這在某種程度上是因為要單獨地生產非常復雜的縱向梁和橫向梁(例如，通過內部高壓變形方法)。DE 10 2006 042 377 Al展示一種前軸托架，所述前軸托架具有用于固定轉向機構、穩定器和擺支撐件的軸承的支座或凹座，且與這些支座和凹座一起由輕金屬整塊地生產出來。作為單件壓鑄件進行生產基本上使得以較少的工序(例如，僅存在具有精加工的鑄造過程)進行快速生產成為可能。然而，此系統的結果是較高的整體重量和較高的材料成本。
發明內容
本發明基于創造用于機動車輛的前軸托架和其生產方法的問題，其使得以很小的復雜性、以各種組件的穩定的構造和連接進行具價格優勢的生產成為可能。此問題由技術方案1所述的前軸托架和技術方案13所述的方法解決。附屬項描述優選的進一步開發。根據本發明，中心橫向梁因此與外部角撐架分開生產，且這些組件隨后彼此連接， 優選通過焊接、如果適用的話，還可用螺絲固定。可尤其以有利的成本將兩個側面角撐架構造成具有穩定的結構和較低重量的鑄件部分。獨立于所述中心橫向梁而單獨地生產側面角撐架使得此處的設計可能在支座的構造方面和肋狀物的剛度方面等具有更大的自由度。所述角撐架優選具有用于在車輛上固定的支座和用于車輪導向懸架連桿的軸承支座。根據本發明，所述中心橫向梁經構造成具有雙層壁區域的擠壓區段。所述雙層壁區域使得此處可能有高度的剛度，其中優選的是，至少一個空腔在橫向方向上延伸穿過橫向梁。方便的是，雙層壁區域以成角度的方式構造成具有前部水平連結板和鄰接的垂直連結板。尤其優選的是，此處在前部水平雙層壁連結板與垂直連結板之間形成壁。此外，通過使擠壓區段變形來形成單層壁的后部區域。根據本發明，橫向梁因此被構造成至少部分分離的和/或至少部分展開的擠壓區段。根據尤其優選的實施例，擠壓區段被構造成具有后部封閉的區域，其隨后分離，分離之后此區域展開。因此，在相對較少的工序和并在很少的材料浪費的情況下，可在車輛的縱向方向(即，與擠壓方向正交)上更好地實現用于角撐架的側面固定區域。根據本發明，此處尤其形成上部大體上水平的表面和下部大體上水平的表面，在所述表面之間，擺支撐支座可作為(例如)圓柱形套筒而引入。此處可選擇區段定向以使得上部水平表面從中心區域側面向外逐漸變細(即，在所述中心區具有更大的縱向范圍) 以在其上部區域接收擺支撐支座，且在下部表面中，在展開后，側面區域形成突緣并朝向后部傾斜突出以用于角撐架的連接。因此根據本發明，相對較少、價格占優勢的工序是必要的。對于橫向梁來說，與常規鑄造方法等相比，生產為擠壓區段使得價格占優勢的構造成為可能，其中優選為L形的雙層壁區域保證了高度的剛度。通過(例如)一個或若干個分離線進行的展開(根據本發明，有可能是單個分離線)可在簡單的切割或沖孔工序中進行，其后所述展開作為后部突緣的定形來進行。因此根據本發明，以很少的浪費生產穩定、剛性的橫向梁是可能的，其中在定形中獲得高度的自由度。優選的是，至少主要由輕金屬(優選由鋁或鋁合金)生產前軸托架。
下文在實施例中的所附圖式的幫助下闡釋本發明，其中展示圖1是根據本發明的前軸托架的透視圖；圖2是根據本發明的擠壓區段；圖3是以相對于車輛方向的縱截面或以相對于擠壓區段的橫截面指示分離線和展開方向的擠壓區段；圖4到6是橫向梁的各種透視圖，通過擠壓區段的后續展開來生產所述橫向梁，其中展示了在圖中還說明了所述擠壓區段。
具體實施例方式圖1中展示的前軸托架1由輕金屬(尤其是鋁或鋁合金)生產，且具有橫向梁2 以及兩個側面角撐架3和4。擺支撐支座5在橫向梁2中優選經構造成大體上垂直延伸的圓柱形軸承支座。在角撐架3、4上，向上延伸的臂6、8經構造成具有用于將前軸托架1固定在車輛上的的支座9、10，以及用于車輛的車輪導向懸架連桿的前部軸承支座11、12，和用于車輪軸承支座的后部軸承支座14、15。側面角撐架3、4被構造成鑄件部分，如果適用的話，進行相應的精加工以形成個別支座。根據本發明的橫向梁2具有前雙層壁區域20，其由雙層壁的前部水平延伸的連結板21和雙層壁的垂直延伸的梁22在后部連接而形成。此處10壁23在連結板21與22之間延伸，使得兩個空腔M和25經形成為具有(例如)9毫米的最小厚度。在后部連接雙層壁區域20的是單層壁的上部水平表面觀和與其平行的下部水平表面30。在上部水平表面觀中，形成圓形凹座31，在其中焊接擺支撐支座5的上端。相應地，在底部水平表面30中形成下部圓形凹座32 (其可在例如圖6中看到)，在其中焊接擺支撐支座5的下部區域。上部水平表面觀在中心區域中大體上朝向后部延伸，以包圍圓形凹座31。下部水平表面30進一步朝向后部延伸，且包括兩個側面突緣34、35，在上面焊接角撐架3、4的后部區域。此處，可在前軸托架1中在橫向梁2與角撐架3、4之間形成自由空間36、38 (其可在例如圖1中看到)，因為這些區域并不受很大的應力，且因此可通過這些自由空間36、38來實現材料的節約。有利的是，擺支撐件此外焊接到垂直連結板22上。通過雙層壁的垂直連結板22 和擺支撐支座5，凹座40在縱向方向上向前延伸，例如，用于輸出軸。整個前軸托架1可以對稱方式或以大體上對稱的方式設計，其中精確的幾何形狀可用于擺支撐支座5的側面定位，可在側面方向上稍微偏離中心地提供擺支撐支座5。可以驚人地簡單、價格占優勢的方式將根據本發明的橫向梁2生產為展開的擠壓區段。此處，首先用鋁通過切割到一定長度而將圖2、3中展示的擠壓區段42生產為擠壓輪廓。此處擠壓區段42已具有雙層壁區域20，雙層壁區域20朝向后部與封閉區域44連接。 因此在生產擠壓區段42中的擠壓方向處于車輛的橫向方向，或相對于之后裝配的位置處于Y方向。封閉區域44的尺寸和定形此處用于隨后生產的上部和下部水平表面觀、30的所要的定形。在擠壓區段42之后，封閉區域44通過沿著分離線46的適合區段定向而分離，其在圖3到6中展示。其大體上在橫向方向或擠壓方向上從側面外部區域朝向中心且接著傾斜地朝向后部，在封閉區域44的上側上延伸，以形成用于接收擺支撐支座5的凹座31的寬區域。在外側側向上，分離線46通過雙層壁的垂直連結板22垂直向下延伸，其中隨后在下部水平表面30中，通過稍微向外突出的側面前突緣33形成所要定形。分離線46從前突緣 33朝向后部并朝向中心延伸，以形成自由空間36、38，且隨后朝向后部并朝向外部用于后突緣34,35的定形。沿著分離線46的分離可通過沖孔或切割來進行。相應分離的且切割的擠壓區段42隨后展開，對此，根據箭頭P，封閉區域44的后部部分朝向后部展開或轉動。突緣34、35此處可構造成具有適合的定形，例如，具有彎曲部 34a、b和35a、b。此外，形成孔50和圓形凹座31，其中這些也可與分離線46 (例如，可沖孔)一起已經形成。擺支撐支座5在上部與下部表面觀、30之間進行展開后有利地放置，且舉例來說， 通過激光焊接進行焊接。此外，形成凹座40，例如，研磨。根據本發明的橫向梁2因此能夠以較少的工序在有利的成本下生產。橫向梁2隨后與兩個角撐架3、4連接，例如，通過焊接和/或通過設在孔50內的螺絲。參考編號列表(是描述內容的一部分)1前軸托架2橫向梁3角撐架4角撐架5擺支撐支座6 臂
7臂
9支座
10支座
11軸承支座
12軸承支座
14軸承支座
15軸承支座
20雙層壁區域
21水平連結板
22垂直連結板
23壁
24空腔
25空腔
28水平表面
30水平表面
31凹座
32凹座
33前突緣
34指向后部的突緣
35指向后部的突緣
36自由空間
38自由空間
40凹座
42擠壓區段
44封閉區域
46分離線
50孔。
權利要求
1.一種用于機動車輛的前軸托架(1)，其包括兩個側面角撐架(3、4)和中心橫向梁 O)，所述中心橫向梁( 連接所述兩個側面角撐架(3、4)，所述前軸托架(1)的特征在于所述中心橫向梁(2)是由具有雙層壁區域00)的擠壓區段02)構造。
2.尤其根據權利要求1所述的前軸托架(1)，其特征在于所述橫向梁( 被構造成至少部分分離的和/或至少部分展開的擠壓區段G2)。
3.尤其根據權利要求1或2所述的前軸托架(1)，其特征在于所述前軸托架(1)至少主要由輕金屬生產。
4.尤其根據權利要求1到3中任一權利要求所述的前軸托架(1)，其特征在于所述角撐架(3、4)具有用于在所述車輛上進行固定的支座(9、10)和用于車輪導向懸架連桿的軸承支座(11、12、14、15)。
5.尤其根據權利要求1到4中任一權利要求所述的前軸托架(1)，其特征在于所述雙層壁區域00)以成角度的方式被構造成具有前部水平連結板和鄰接的垂直連結板 (22)。
6.根據權利要求5所述的前軸托架(1)，其特征在于壁03)形成于所述前部水平雙層壁連結板與所述垂直連結板02)之間。
7.尤其根據權利要求1到6中任一權利要求所述的前軸托架(1)，其特征在于所述雙層壁區域OO)具有一個或若干個空腔04、25)。
8.尤其根據權利要求1到7中任一權利要求所述的前軸托架(1)，其特征在于下部水平表面(30)和上部水平表面08)連接所述雙層壁區域(20)，在所述下部水平表面(30)與所述上部水平表面08)之間接收擺支撐支座(5)，所述擺支撐支座( 大體上在垂直方向上延伸。
9.尤其根據權利要求1到8中任一權利要求所述的前軸托架(1)，其特征在于所述下部水平表面(30)具有傾斜指向所述后部的兩個突緣(34、3幻以用于所述側面角撐架(3、4) 的所述固定。
10.根據權利要求9所述的前軸托架(1)，其特征在于自由空間(36、38)形成于所述橫向梁⑵與所述側面角撐架(3、4)之間。
11.尤其根據權利要求1到10中任一權利要求所述的前軸托架(1)，其特征在于所述擺支撐支座( 抵靠著所述雙層壁垂直連結板0 而安放。
12.根據權利要求11所述的前軸托架(1)，其特征在于凹座GO)大體上在縱向方向 (X)上延伸穿過所述雙層壁垂直連結板0 和所述擺支撐支座(5)。
13.一種用于生產尤其根據權利要求1到12中任一權利要求所述的前軸托架(1)的方法，其具有至少以下步驟生產側面角撐架(3、4)，通過輕金屬或輕金屬合金生產具有雙層壁區域OO)的擠壓區段(42)，分離所述擠壓區段0 并變形為橫向梁O)，以及在所述橫向梁(2)上固定所述側面角撐架(3、4)。
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于形成具有雙層壁區域OO)和封閉區域 (44)的擠壓輪廓(42)，且所述封閉區域04)隨后以至少一個分離線G6)分離并完全或部分展開。
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于在所述封閉區域04)的上部水平表面 (28)中形成所述分離線(46)，且隨后使所述上部表面08)的所述后部部分朝向所述后部并向下轉動，使得朝向所述后部轉動的部分形成具有安裝區域的所述下部水平表面(30) 的延伸部，所述安裝區域例如為用于所述前軸托架(1)的所述固定的突緣(34、35)。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于在所述上部水平表面08)與所述分離的、展開的封閉區域G4)的所述下部水平表面(30)之間固定擺支撐支座(5)，所述固定優選為焊接。
17.尤其根據權利要求13到16中任一權利要求所述的方法，其特征在于通過雙層壁、 優選為水平連結板和鄰接的雙層壁垂直連結板(22)，優選呈L形形成所述雙層壁區域 (20)。
18.尤其根據權利要求15到17中任一權利要求所述的方法，其特征在于在所述上部水平表面08)中，切割出凹座(31)以用于所述擺支撐支座(5)的上部區域的固定。
19.尤其根據權利要求13到18中任一權利要求所述的方法，其特征在于通過切割或沖孔來進行所述分離過程。
20.尤其根據權利要求13到19中任一權利要求所述的方法，其特征在于所述側面角撐架(3、4)為鑄件。
全文摘要
本發明涉及一種用于機動車輛的前軸托架。
文檔編號B62D21/11GK102239077SQ200980143775
公開日2011年11月9日 申請日期2009年10月12日 優先權日2008年10月30日
發明者E·L·克勞森, Th·布史約翰 申請人:Ksm鑄造有限公司