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    具有 连接 支架
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410776312.1

    申请日:

    2014.12.15

    公开号:

    CN104712898A

    公开日:

    2015.06.17

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F16S 3/08申请日:20141215|||公开
    IPC分类号: F16S3/08; B21D53/88 主分类号: F16S3/08
    申请人: 神力公司
    发明人: 迈克尔·克莱内; 维尔纳·克莱内; 杜尔孙-阿利·桑迪克奇
    地址: 德国不来梅
    优先权: 102013021167.0 2013.12.14 DE
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司11227 代理人: 张春水; 丁永凡
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410776312.1

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.01.11|||2015.06.17

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种尤其用于吸收轴向的拉力和压力以及扭矩的连接支架的杆(100),所述杆具有:带有基本上棱柱形的、优选圆柱形的圆周表面(102)的由金属构成的线部段;和在两个杆端部区域(104)上模制的成型部(108),所述成型部适合于优选通过压力注塑包封来固定由塑料或轻金属构成的耦联部件。本发明的特征在于,环绕杆端部区域(104)的成型部(108)的包络线具有如下直径(114),所述直径(114)大于环绕棱柱形的杆中部区域(105)的包络线的直径(116)至少6%;以及成型部(108)至少在子区域中具有至少0.5mm、优选近似1mm的成型深度(110)。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种尤其用于吸收轴向的拉力和压力以及扭矩的连接支架的杆(100),所述杆具有:
    -带有基本上棱柱形的、优选圆柱形的圆周表面(102)的由金属构成的线部段;和
    -在两个杆端部区域(104)上模制的成型部(108),所述成型部适合于优选通过压力注塑包封来固定由塑料或轻金属构成的耦联部件;
    -其特征在于,
    -环绕所述杆端部区域(104)的所述成型部(108)的包络线具有如下直径(114),所述直径(114)大于环绕棱柱形的杆中部区域(105)的包络线的直径(116)至少6%;和
    -所述成型部(108)至少在子区域中具有至少0.5mm、优选近似1mm的成型深度(110)。

    2.  根据权利要求1所述的用于连接支架的杆(100),
    其中每个杆端部区域(104)的位于所述包络线直径(114)和所述成型部(108)之间的中间区域具有至少250mm3并且优选大于350mm3的成型体积(112)。

    3.  根据上述权利要求中任一项所述的用于连接支架的杆(100),
    其中环绕所述杆端部区域(104)的所述成型部(108)的包络线具有如下直径(114),所述直径(114)大于环绕棱柱形的所述杆中部区域(105)的包络线的直径(116)最多20%并且所述成型部(108)的所述成型深度(110)为最大2mm。

    4.  根据上述权利要求中任一项所述的用于连接支架的杆(100),
    其中所述成型部(108)作为至少一个横向于所述杆的纵轴线(118)的横向沟槽(120)和作为至少一个基本上平行于所述杆的纵轴线(118)的纵向沟槽(122)伸展。

    5.  根据权利要求1至3中任一项所述的用于连接支架的杆(100),其中所述成型部(108)由至少两个交叉的螺杆形环绕所述杆伸展的十字沟槽(130)构成。

    6.  根据权利要求1至3中任一项所述的用于连接支架的杆(100),
    其中每个杆端部区域(104)的所述成型部(108)构成为至少一个螺杆形环绕所述杆伸展的螺杆沟槽(140)并且所述沟槽在两个杆端部区域(104)上以相同的倾斜方向(142)伸展。

    7.  根据权利要求6所述的用于连接支架的杆(100),
    其中凹槽宽度(144)相对于连接片宽度(146)大至少30%,优选大大约100%。

    8.  根据权利要求6或7所述的用于连接支架的杆(100),
    其中所述螺杆沟槽(140)两道至七道地伸展并且在所述两个杆端部区域(104)上的倾斜角α近似相同。

    9.  根据权利要求6至8中任一项所述的用于连接支架的杆(100),
    其中所述螺杆沟槽(140)三道地构成,并且以50°至75°的倾斜角α伸展。

    10.  根据权利要求5至9中任一项所述的用于连接支架的杆(100),
    其中所述成型部(108)终止到杆端面(106)中。

    11.  根据权利要求5至9中任一项所述的用于连接支架的杆(100),
    其中所述成型部(108)具有距所述杆端面(106)的成型间距(150)并且所述间距优选小于所述杆中部区域(105)的直径(116)。

    12.  根据权利要求5至11中任一项所述的用于连接支架的杆(100),
    其中每个杆端部区域(104)在螺杆沟槽(140)旁,优选在杆端面(106)和螺杆沟槽(140)之间附加地设置有至少一个横向于所述杆的纵轴线(118)的横向沟槽(120)。

    13.  一种尤其用于吸收轴向的拉力和压力以及扭矩的连接支架(200),所述连接支架具有:
    -根据上述权利要求中任一项所述的杆(100);以及
    -在两个杆端部区域(104)上优选通过压力注塑包封来固定的由塑料或轻金属构成的耦联部件(210);和
    -每个耦联部件(210)在对应于所述杆的在杆中部区域(105)中的直径(116)的至少两倍的连接长度(212)上与所述杆连接,
    -其中每个耦联件(210)具有与轴向拉力反作用的并且通过所述杆端部区域(104)的所述成型部(108)限定的伸入到所述成型部(108)中的至少250mm3的脱离体积。

    14.  根据权利要求13所述的连接支架(200),
    其中每个耦联部件(210)具有与扭矩反作用的并且通过所述杆端部区域(104)的所述成型部(108)限定的伸入到所述成型部(108)中的至少250mm3的扭转体积。

    15.  根据权利要求13至14中任一项所述的连接支架(200),
    其中每个耦联部件(210)的通过所述杆端部区域(104)的所述成型部(108)限定的位置止动体积(216)大于350mm3。

    16.  一种用于制造尤其用于吸收轴向的拉力和压力以及扭矩的连接支架(200)的杆(100)的方法,所述杆具有:
    -带有基本上棱柱形的、优选圆柱形的圆周表面(102)的由金属构成的线部段;和
    -在两个杆端部区域(104)上模制的成型部(108),所述成型部适合于优选通过压力注塑包封来固定由塑料或轻金属构成的耦联部件(210);和
    -环绕所述杆端部区域(104)的所述成型部(108)的包络线具有如下直径(114),所述直径(114)大于环绕棱柱形的杆中部区域(105)的包络线的直径(116)至少6%;和
    -所述成型部(108)至少在子区域中具有至少0.5mm、优选近似1mm的成型深度(110);
    -其特征在于,
    -所述杆端部区域(104)的所述成型部(108)通过辊压制造。

    说明书

    说明书具有连接支架的杆
    技术领域
    本发明涉及一种尤其用于吸收轴向的拉力和压力以及扭矩的连接支架的杆,所述杆包括:带有基本上棱柱形的、优选圆柱形的圆周表面的由金属构成的线部段;和在两个杆端部区域上模制的成型部,所述成型部适合于优选通过压力注塑包封来固定由塑料或轻金属构成的耦联部件。本发明还涉及一种尤其用于吸收轴向的拉力和压力以及扭矩的连接支架,所述连接支架由上述具有在两个杆端部上优选通过压力注塑包封来固定的由塑料或轻金属构成的耦联部件的杆构成,并且其中每个耦联部件在对应于杆的在杆中部区域中的直径的至少两倍的长度上与所述杆连接。本发明还涉及一种用于制造尤其用于吸收轴向的拉力和压力以及扭矩的连接支架的杆的方法。
    背景技术
    开头时所描述类型的装置例如从EP 2 181 783 B1中已知。所述装置以术语摆动支架或,因为由多种材料制成,以名称混合摆动支架用于汽车底盘架。在此,摆动支架必须主要承受住拉力负荷和压力负荷,并且即使在最高80℃的温度下也如此,由此刚好能够使与由热塑性塑料构成的耦联件的连接超负荷。
    汽车中的重量减少的要求导致摆动支架的杆直径应尽可能小,这原则上通过使用例如高强度的钢种类或被硬化的钢杆是可能的。在已知的用于摆动支架的杆中的杆端部区域的当然也更小的直径与此有关,这在相同高的负荷下尤其在更高温度下造成连接部位的失效,其方式在于将耦联件从杆脱离,因为成型部的位置止动体积——这是与在杆和耦联件之间的位置变化反作用的耦联件材料的体积——对于负荷变得过小。
    发明内容
    因此,本发明的目的是,改进前面所述种类的连接支架和杆。本发明的目的还有经济地实现杆的制造。
    所述目的通过根据本发明的用于连接支架的杆、连接支架以及用于 制造连接支架的杆的方法来实现。本发明的优选实施形式在下文中给出。
    此外,本发明的实施形式的特征在于,环绕杆端部区域的成型部的包络线具有如下直径,所述直径大于环绕棱柱形的杆中部区域的包络线的直径至少6%;并且成型部至少在子区域中具有至少0.5mm、优选近似1mm的成型深度。成型部的相对于杆中部区域的直径较大的直径允许大的成型深度,而没有危险地减弱杆端部区域的剩下的剩余横截面。由于耦联部件具有比成型部的长度更长的连接长度,此外得到的优点是,由于相对于杆中部区域的直径更大的成型部的直径,耦联部件的经过成型部延伸的并且朝向杆中部部段的区域形成侧凹,并且该侧凹体积为轴向作用的拉力附加地反向提供阻力。由此,相对于具有相同的成型部的然而在杆中部区域中具有与成型部的包络圆直径相同的直径的杆,根据本发明构成的杆甚至比这些更厚且更重的杆更适合于拉力负荷。因此,这是重要的,因为用于汽车底盘架的混合摆动支架尤其通过拉力负荷并且很少地通过扭转负荷被加负荷。
    本发明的一个优选的实施形式的特征在于,每个杆端部的在成型部的包络线直径和成型部之间的、称作成型体积的中间区域具有至少250mm3并且优选超过350mm3的体积。这基于的认知是,成型体积的大小特别结合热塑性的耦联部件对于杆-耦联部件连接的负荷能力是决定性的。
    在本发明的一个优选的实施形式中,环绕杆端部区域的成型部的包络线具有如下直径,所述直径大于环绕棱柱形的杆中部区域的包络线的直径最多20%并且成型部的成型深度最大为2mm。
    本发明的一个优选实施形式的特征在于,成型部作为至少一个横向于杆的纵轴线的横向沟槽和作为至少一个基本上平行于杆的纵轴线的纵向沟槽伸展。在此,横向沟槽吸收拉力并且纵向沟槽传递扭矩负荷。通过沟槽的数量和形状能够使成型部匹配于相应的负荷情况。
    在本发明的一个优选的实施形式中,成型部由至少两个交叉的螺杆形地环绕杆伸展的十字沟槽构成。此外,这简化成型部在仅一个工作过程中的制造。
    在本发明的一个特别优选的实施形式中,每个杆端部区域的成型部构成为至少一个螺杆形环绕杆伸展的螺杆沟槽并且所述沟槽在两个杆端部区域上以相同的倾斜方向伸展。在拉力负荷下,造成杆相对于耦联部件从成型部中转出。然而,因为两个耦联部件由于杆的螺杆沟槽的倾斜方向相同在拉力负荷下分别传送反向的角动量,所述角动量抵消并且杆和耦联部件之间的连接不能通过将杆转出而松开。
    在本发明的一个优选的实施形式中,螺杆沟槽的凹槽宽度相对于连接片宽度大至少30%,优选大大约100%。这考虑到,通过杆成型部的连接片宽度与凹槽宽度的关系能够利用杆材料相对于耦联材料的更大的强度以便得到在杆和耦联部件之间的尽可能强的连接。
    在本发明的一个优选的实施形式中,螺杆沟槽两道至七道地伸展并且在两个杆端部区域上的倾斜角α相同。由于倾斜角相同,作用到杆上的角动量完全抵消。在此,当杆直径较小大约在7mm的范围内时优选使用两道的变型方案并且在杆直径较大大约在20mm的范围内时优选使用七道的变型方案。由此,每个螺杆沟槽得到足够大的成型体积,这也使其制造变得简单。
    在本发明的一个特别优选的实施形式中,螺杆沟槽三道地构成,并且以50°至75°的倾斜角伸展。通过倾斜角,能够优化杆/耦联部件连接的关于轴向负荷和扭矩负荷的承受负荷能力。因此,较大的倾斜角允许作用到连接部位上的较大的拉力负荷或压力负荷。较小的倾斜角相应地允许较大的扭矩负荷。
    在本发明的另一优选的实施形式中,成型部终止到杆端面中。这也能够实现耦联部件通过旋紧与杆连接,这能够简化生产和安装。
    在本发明的一个优选的实施形式中,成型部具有距杆端面的成型间距并且所述间距优选小于杆中部区域的直径。因为沟槽底部直径小于杆直径,所以通过拉力将耦联部件与杆分离变得更加困难。
    在本发明的一个优选的实施形式中,每个杆端部区域在螺杆沟槽旁,优选在杆端面和螺杆沟槽之间附加地设置有至少一个横向于杆的纵轴线的横向沟槽。由此在给出螺杆成型部和螺杆倾斜角时能够提高轴向的负荷能力。
    根据本发明的连接支架的实施形式由根据本发明的杆和在两个杆端部上优选通过压力注塑包封来固定的由塑料或轻金属构成的耦联部件构成,其中每个耦联部件在对应于杆的在杆中部区域中的直径的至少两倍的连接长度上与杆连接,其特征在于,每个耦联件具有与轴向拉力反作用的并且通过杆端部区域的成型部限定的伸入到成型部中的至少250mm3的脱离体积(Abzugsvolumen)。该脱离体积是成型体积的与拉力负荷反作用的部分。事实表明,所述250mm3是对于实现用于汽车底盘的具有足够的轴向负荷能力的混合摆动支架所必需的。
    在根据本发明的连接支架的一个优选实施形式中,每个耦联部件具有与扭矩反作用的并且通过杆端部区域的成型部限定的伸入到成型部中的至少250mm3的扭转体积。所述扭转体积是成型体积的与扭矩负荷反作用的部分。事实表明,所述250mm3是对于实现用于汽车底盘的具有足够的扭矩负荷能力的混合摆动支架所必需的。
    在根据本发明的连接支架的一个特别优选的实施形式中,每个耦联部件的通过杆端部区域的成型部限定的位置止动体积大于350mm3。所述位置止动体积一方面由成型体积并且另一方面由侧凹体积构成。
    用于制造连接支架的杆的根据本发明的方法,所述杆由下述组成:带有基本上棱柱形的、优选圆柱形的圆周表面的由金属构成的线部段和在两个杆端部区域上构成的成型部,其包络线具有大于环绕杆中部区域的包络线的直径至少6%的直径,并且成型部至少在子区域中具有至少0.5mm、优选近似1mm的成型深度,其特征在于,成型部通过辊压制造。通过辊压,能够以意外简单的方式不仅完全地产生期望的成型部并且同时线的在杆端部上的较小的初始直径变大。
    附图说明
    现在,在下文中借助于附图描述本发明的优选实施形式。在此相同的、类似的或功能相同的部件用相同的附图标记表示。附图示出:
    图1示出根据本发明的用于连接支架的杆的第一实施形式的侧视图;
    图2示出图1的放大的局部视图;
    图3示出沿图2的直线B-B穿过图1的杆的横截面;
    图4示出根据本发明的用于连接支架的杆的第二实施形式的侧视图;
    图5示出根据本发明的用于连接支架的杆的第三实施形式的侧视图;
    图6示出图5的放大的局部视图;
    图7示出根据本发明的用于连接支架的杆的第四实施形式的放大的局部视图;以及
    图8示出根据本发明的连接支架的一个实施形式的示意侧视图。
    具体实施方式
    图1示出根据本发明的具有圆柱形的圆周表面102的用于连接支架的杆100的第一实施形式的侧视图。杆100具有两个带有杆端面106的杆端部区域104以及具有包络线直径116的杆中部区域105。在杆端部区域104上安装有成型部108,所述成型部由多个横向于杆100的纵轴线118的横向沟槽120和多个基本上平行于纵轴线118的纵向沟槽122组成。横向沟槽120特别适合用于平行于纵轴线118地传递拉力。纵向沟槽122设计为用于传递扭矩。
    图2示出基本上左侧的杆端部区域104作为图1的放大的局部视图。横向沟槽120具有距杆端部面106的成型间距150?;啡瞥尚筒?08的包络线的直径114显著大于杆中部区域105的包络线直径116,在所述实施形式中大约大18%。成型深度110对于各个成型区域108能够是不同大小的,然而至少在成型部108的子区域中,成型深度110必须大于0.5mm。
    图3示出沿着图2的直线B-B贯穿图1的杆100的放大的横截面。六个纵向沟槽122具有大于0.5mm的成型深度110。成型体积112在横截面中一方面由成型部的包络线直径114并且另一方面由成型部122和120限界并且以在横向沟槽120和纵向沟槽122的长度范围上的长度延伸。成型体积112是用于杆/耦联部件连接的负荷能力的尺度并且应至少为250mm3。
    图4示出根据本发明的用于连接支架的杆100的第二实施形式的侧视图。所述第二实施形式与第一实施形式的不同之处在于,成型部108由横向沟槽120和十字沟槽130构成。十字沟槽130不仅适合于能够传递轴向力而且适合于能够传递扭矩。一个横向沟槽120构成相对于十字沟槽130的凸肩,由此附加地加强轴向负荷能力。
    图5示出根据本发明的用于连接支架的杆100的第三实施形式的侧视图。所述第三实施形式与第一实施形式的不同之处在于,具有距杆端面106的成型间距150的成型部108由多个螺杆沟槽140构成并且所述成型部在两个杆端部区域104上以相同的倾斜方向142伸展。简单的思考表明所述方案的吃惊的优点:如果例如右侧的杆端部区域构成为具有用于传递拉力的止动环的滑动轴承或球轴承,那么左侧的杆端部区域104在拉力负荷下趋向于从耦联部件210中旋出。因此,借助螺杆沟槽140的令人惊讶的简单的解决方案只有当在杆100的两个端部104上安装有所述螺杆沟槽140时才是有意义的,因为只有如此在拉力负荷下在两个端部104上作用的角动量被抵消。
    图6示出基本上左侧的杆端部区域104作为图5的放大的局部视图。具有倾斜方向142的螺杆沟槽140在两个杆端部区域104上具有相同的倾斜角α。螺杆沟槽140具有凹槽宽度144和连接片宽度146,其中凹槽宽度144在示出的实施方案中比连接片宽度146足足宽100%。成型深度110在成型部的长度上是恒定的。具有直径116的成型间距150朝螺杆沟槽140那边作用为限界的凸肩棱边,其为耦联部件的轴向转出提供附加的阻力。
    图7示出根据本发明的用于连接支架的杆100的第四实施形式的放大的局部视图。相对于在图6中的实施方案,在此以成型间距150,直接邻接到螺杆沟槽120上地安装有横向沟槽120。横向沟槽120具有沟槽凸肩,所述沟槽凸肩的直径大于杆直径116。由此得到附加地改善地保证在拉力负荷下防止耦联部件210转出或脱离。
    图8示出根据本发明的连接支架200的一个实施形式的示意侧视图。杆100在两个端部上具有成型部108。由塑料或轻金属构成的耦联部件210在连接长度212上与杆100连接并且通过成型部108在杆100上止动。连接长度212由成型部108的轴向延伸和管状的侧凹体积117的直至耦联部件210的内端的轴向延伸得出。位置止动体积216由成型 部108的成型体积112和侧凹体积117得出,位置止动体积216尤其在拉力负荷下是用于杆/耦联部件的连接的负荷能力的尺度。直径114和116的差越大,位置止动体积216也越大。
    附图标记列表
    100  用于连接支架的杆
    102  圆周表面
    104  杆端部区域
    105  杆中部区域
    106  杆端面
    108  成型部
    110  成型深度
    112  成型体积
    114  环绕所述杆端部区域的成型部的包络线的直径
    116  环绕棱柱形的杆中部区域的包络线的直径
    117  侧凹体积
    118  纵轴线
    120  横向沟槽
    122  纵向沟槽
    130  十字沟槽
    140  螺杆沟槽
    142  倾斜方向
    α   倾斜角
    144  凹槽宽度
    146  连接片宽度
    150  成型间距
    200  连接支架
    210  耦联部件
    212  连接长度
    216  位置止动体积

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