DE10106157B4

DE10106157B4 - Lenkerarm für das Fahrwerk eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10106157B4
Application number: DE10106157A
Authority: DE
Inventors: Stefan Kosch; Stefan Mehnert
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-02-10
Filing date: 2001-02-10
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2021-02-11
Also published as: DE10106157A1

Abstract

Lenkerarm für das Fahrwerk eines Fahrzeugs, der im wesentlichen aus einer separat gefertigten Strebe oder dgl. sowie separat gefertigten endseitigen Anbauteilen für die Verbindung mit Fahrwerks- oder Karosseriekomponenten des Fahrzeugs besteht, wobei die Anbauteile mit der Strebe jeweils über eine selbsthemmende Welle-Nabe-Verbindung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei der selbsthemmenden Welle-Nabe-Verbindung auf der Umfangsfläche der Welle eine Mehrzahl keilförmiger Erhebungen und auf der Innenfläche der Nabe die gleiche Anzahl entsprechender keilförmiger Ausnehmungen angeordnet ist, wobei die jeweils gleiche Steigung der Keilflächen so flach ist, dass in Abhängigkeit von Material und Beschaffenheit der Oberflächen der Keilflächen sichere Selbsthemmung gegeben ist, wenn nach dem Berühren einander gegenüberliegender Keilflächen durch eine gegenseitige Verdrehung ein solcher Reibschluss durch Verdrängen des Materials von Welle und Nabe im Bereich der Keilflächen erzeugt worden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lenkerarm für das Fahrwerk eines Fahrzeugs, der im wesentlichen aus einer separat gefertigten Strebe oder dgl. sowie separat gefertigten endseitigen Anbauteilen für die Verbindung mit Fahrwerks- oder Karosseriekomponenten des Fahrzeugs besteht, wobei die Anbauteile mit der Strebe jeweils über eine selbsthemmende Welle-Nabe-Verbindung verbunden sind. Zum technischen Umfeld wird neben der DE 198 41 606 A1 auf die DE 200 10 341 U1 verwiesen und insbesondere auf die DE 42 09 153 C3 Bezug genommen.
Lenkerarme bzw. sog. Achslenker sind üblicherweise einstückig ausgebildet, d. h. die Lagerstellen, allgemein Anbauteile an den Enden von Fahrwerks-Lenkerarmen sind zumeist direkt an eine Strebe oder ein Rohr oder dgl., die oder das quasi die Grundstruktur des Lenkerarmes bildet, angeformt. Daneben sind aber auch „gebaute” Lenkerarme bekannt, bei denen die zunächst separat gefertigten Lagerstellen oder Anbauteile später an die Streben-Grundstruktur angebunden werden. Am gängigsten sind hierfür Schweißverbindungen, worunter auch Reibschweißen fällt, wie die DE 198 41 606 A1 zeigt. Eine andere Möglichkeit zeigt die DE 200 10 341 U1 in Form einer Gelenkstange mit einem formschlüssig mit einem sog. Stangenabschnitt verbundenen Gelenkabschnitt. Noch andere Möglichkeiten zeigen die DE 198 41 805 A1 mit einem Presssitz sowie die DE 196 03 764 A1 mit einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung.
Teils sind diese bekannten Verbindungen relativ aufwändig in der Herstellung, teils kann die erforderliche Festigkeit der Verbindung zwischen einer Strebe und endseitigen Anbauteilen nur mit Zusatzmaßnahmen erreicht werden, weshalb nun hier ein „gebauter” Lenkerarm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgezeigt werden soll, der einfach und sicher zu fertigen ist (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der selbsthemmenden Welle-Nabe-Verbindung auf der Umfangsfläche der Welle eine Mehrzahl keilförmiger Erhebungen und auf der Innenfläche der Nabe die gleiche Anzahl entsprechender keilförmiger Ausnehmungen angeordnet ist, wobei die jeweils gleiche Steigung der Keilflächen so flach ist, dass in Abhängigkeit von Material und Beschaffenheit der Oberflächen der Keilflächen sichere Selbsthemmung gegeben ist, wenn nach dem Berühren einander gegenüberliegender Keilflächen durch eine gegenseitige Verdrehung ein solcher Reibschluss durch Verdrängen des Materials von Welle und Nabe im Bereich der Keilflächen erzeugt worden ist.
Selbsthemmende sog. Welle-Nabe-Verbindungen sind grundsätzlich bekannt. Die bekannten selbsthemmenden Welle-Nabe-Verbindungen oder auch sog. Stift-Aufnahme-Verbindungen sind dabei zumeist solchermaßen ausgeführt, dass die Welle oder das den „Stift” aufweisende Bauteil gegenüber der Nabe oder dem die „Aufnahme” aufweisenden Bauteil verdreht wird. Wenn nun im vorliegenden Anwendungsfall an die beiden Enden der Strebe jeweils ein Anbauteil über eine selbsthemmende Welle-Nabe-Verbindung angebracht werden soll, so lässt sich dies in besonders vorteilhafter Weise in einem einzigen Arbeitsgang durchführen, da es bei Verwendung einer geeigneten Fertigungsmaschine möglich ist, die Strebe zu verdrehen und dabei an den beiden Enden der Strebe gleichzeitig eine selbsthemmende Verbindung mit jeweils einem Anbauteil herzustellen.
Im Hinblick hierauf ist vorliegend eine grundsätzlich aus der DE 42 09 153 C3 bekannte selbsthemmende Welle-Nabe-Verbindung vorgeschlagen, bei der auf der Umfangsfläche der Welle eine Mehrzahl keilförmiger Erhebungen und auf der Innenfläche der Nabe die gleiche Anzahl entsprechender keilförmiger Ausnehmungen angeordnet ist und wobei die jeweils gleiche Steigung der Keilflächen so flach ist, dass in Abhängigkeit von Material und Beschaffenheit der Oberflächen der Keilflächen sichere Selbsthemmung gegeben ist, wenn nach dem Berühren einander gegenüberliegender Keilflächen durch eine gegenseitige Verdrehung ein solcher Reibschluss durch Verdrängen des Materials von Welle und Nabe im Bereich der Keilflächen erzeugt worden ist. In einer speziellen Ausgestaltung, die bewährt und in der o. g. DE 42 09 153 C3 (auf welche hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird) beschrieben ist, folgt die Steigung der Keilflächen dabei im wesentlichen dem Verlauf einer logarithmischen Spirale.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Strebe als Rohr ausgebildet und besteht aus einer Leichtmetall-Legierung, insbesondere auf Aluminiumbasis. Der Rohrquerschnitt verleiht dabei dem Lenkerarm eine ausreichende Steifigkeit auch bei Verwendung einer gewichtsoptimalen Leichtmetall-Legierung. Gleichzeit kann in den Endabschnitten des Rohres dessen Innenraum oder Hohlraum in besonders günstiger Weise für die Aufnahme des entsprechenden Anschlussflansches oder sog. Stiftes des Anbauteiles genutzt werden, über den die genannte selbsthemmende Welle-Nabe-Verbindung bzw. allg. die selbsthemmende Stift-Aufnahme-Verbindung hergestellt wird. Mit dieser Verbindung können dann sicher die im Betrieb des äußerst einfach und dabei auch verzugsfrei herstellbaren Lenkerarms auftretenden Kräfte übertragen werden.

Claims

Lenkerarm für das Fahrwerk eines Fahrzeugs, der im wesentlichen aus einer separat gefertigten Strebe oder dgl. sowie separat gefertigten endseitigen Anbauteilen für die Verbindung mit Fahrwerks- oder Karosseriekomponenten des Fahrzeugs besteht, wobei die Anbauteile mit der Strebe jeweils über eine selbsthemmende Welle-Nabe-Verbindung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei der selbsthemmenden Welle-Nabe-Verbindung auf der Umfangsfläche der Welle eine Mehrzahl keilförmiger Erhebungen und auf der Innenfläche der Nabe die gleiche Anzahl entsprechender keilförmiger Ausnehmungen angeordnet ist, wobei die jeweils gleiche Steigung der Keilflächen so flach ist, dass in Abhängigkeit von Material und Beschaffenheit der Oberflächen der Keilflächen sichere Selbsthemmung gegeben ist, wenn nach dem Berühren einander gegenüberliegender Keilflächen durch eine gegenseitige Verdrehung ein solcher Reibschluss durch Verdrängen des Materials von Welle und Nabe im Bereich der Keilflächen erzeugt worden ist.
Lenkerarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebe als Rohr ausgebildet ist und aus einer Leichtmetall-Legierung, insbesondere auf Aluminiumbasis, besteht.