DE10135791A1

DE10135791A1 - Gewichtsreduzierter Frontlenker-Träger

Info

Publication number: DE10135791A1
Application number: DE10135791A
Authority: DE
Inventors: David K Platner
Original assignee: Meritor Heavy Vehicle Technology LLC
Current assignee: ArvinMeritor Technology LLC
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2002-05-16
Also published as: US6394473B1

Abstract

Ein Aufhängungssystem beinhaltet einen Lenker-Träger von einer allgemein I-Träger-ähnlichen Konstruktion mit einer Rippe und Stegen. Mehrere Erleichterungsöffnungen befinden sich in der Rippe, und durch Verstärken der Erleicherungsöffnungen und Anpassen der Relation der Rippe zu den Stegen ist ein sehr viel leichterer Lenker-Träger geschaffen, ohne daß dessen Festigkeit und Steifigkeit verringert wird. Die Erleicherungsöffnungen sind vorzugsweise entlang der Länge der Rippe ausgerichtete, längliche, schlitzähnliche Öffnungen. Jede Erleichterungsöffnung beinhaltet eine verstärkte Zone entlang ihres Umfangs, welche einstückig in der Rippe geformt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugaufhängung und spezieller auf einen Frontlenker-Träger mit mehreren Erleichterungslöchern.

Fahrzeuge sind gemeinhin mit einem Aufhängungssystem ausgestattet, welches einen Vibrations- oder Stoßdämpfungsmechanismus enthalten kann zur Dämpfung von Straßenstößen und anderen Vibrationen, während für die Fahrzeuginsassen eine sanfte und komfortable Fahrt ermöglicht wird. Zusätzlich enthalten viele insbesondere am vorderen Ende des Fahrzeugs angeordnete Aufhängungssysteme lenkbare Radnaben-Baugruppen. Ein Typ von Aufhängungssystem beinhaltet einen primären. Konstruktions-Trägerbalken oder Frontlenker-Träger. Der Frontlenker-Träger ist die primäre Trägerstruktur für eine Vielzahl von Aufhängungskomponenten, wie ein Stoßdämpfersystem, Torsionsfeder-Baugruppen und lenkbare Radnaben-Baugruppen.

In Aufhängungssystemen dieses Typs ist der Frontlenker-Träger typischerweise von beträchtlicher Größe und beträchtlichem Gewicht. Der Frontlenker-Träger muß von fester Bauweise sein, um die Steifigkeit und Stabilität bereitzustellen, die zum Tragen des Fahrzeugs benötigt wird. Da aber das Gewicht des Aufhängungssystems üblicherweise einen eher großen Teil des Fahrzeuggesamtgewichts ausmacht, ist es im allgemeinen vorzuziehen, das Gewicht von Fahrzeugkomponenten zu reduzieren.

Es ist bekannt, eine Vielzahl von Gewichtsreduktionsmaßnahmen bei verschiedenen Rahmenkomponenten vorzusehen. Jedoch wurden wegen der Steifigkeits- und Stabilitätsvoraussetzungen Gewichtsreduktionsmaßnahmen bisher nicht bei Trägern der Fahrzeugaufhängung vorgesehen.

Deshalb ist es wünschenswert, einen Aufhängungsträger vorzusehen, der wesentliche Gewichtseinsparungen vorsieht, ohne die Steifigkeit zu opfern, die für Festigkeit und Stabilität benötigt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das Aufhängungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthält allgemein einen Lenkträger von einer allgemein I-Träger-ähnlichen Konstruktion mit einer Rippe und Stegen. Vorzugsweise sind mehrere Federunterlagen einstückig mit einem Steg geformt.

Höchst vorzugsweise liegen in der Rippe mehrere Erleichterungsöffnungen. Durch Verstärken der Erleichterungsöffnungen und Anpassen der Relation der Rippe zu den Stegen wird ein sehr viel leichterer Lenkträger geschaffen, ohne dessen Festigkeit und Steifigkeit zu reduzieren.

Die Erleichterungsöffnungen sind vorzugsweise entlang der Länge der Rippe liegende, längliche, schlitzähnliche Öffnungen. Jede Erleichterungsöffnung beinhaltet eine verstärkte Zone entlang ihrem Umfang, welche einstückig in der Rippe geformt ist.

Die vorliegende Erfindung schafft somit einen Aufhängungssystemträger mit beträchtlicher Gewichtseinsparung, wobei die zur Gewährleistung der Festigkeit und Stabilität des Aufhängungssystems benötigte Steifigkeit beibehalten wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden für einen Fachmann durch die folgende detaillierte Beschreibung der derzeitig bevorzugten Ausführung erkennbar. Die Zeichnungen, welche die detaillierte Beschreibung begleiten, können kurz wie folgt beschrieben werden:

Fig. 1 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugaufhängungssystems;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Frontlenker-Trägers gemäß Fig. 1; und

Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Erleichterungsöffnung entlang der Linie 3-3 von Fig. 2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG

Fig. 1 zeigt ein Aufhängungssystem 10 für ein Fahrzeug 12 (schematisch dargestellt). Das System 10 enthält allgemein einen primären Aufhängungsträger wie den Frontlenker-Träger 14. Der Frontlenker-Träger 14 ist vorzugsweise ein einzelner Integralträger, welcher quer zur Fahrzeuglängsachse 15 liegt. An dem Lenker-Träger 14 sind ein Paar lenkbare Radnaben-Baugruppen 16 vorzugsweise schwenkbar angebracht. Ein Achsschenkelbolzen 18 oder ähnliches befestigt in bekannter Weise die lenkbare Naben-Baugruppe 16 schwenkbar am Lenker- Träger 14. Die lenkbaren Naben-Baugruppen 16 sind durch den Gebrauch eines Lenkgetriebes (nicht abgebildet) einschlagbar und sind vorzugsweise durch ein Gestänge 20 verbunden.

Um die Bewegung des Lenker-Trägers 14 zu dämpfen, sind eine Stoßdämpfer- Baugruppe 28 und Blattfedern 22 an den jeweiligen Federunterlagen 24 angebracht. Die Federunterlagen 24 sind verstärkte Zonen des Lenker-Trägers 14, welche die Festigkeit und Steifigkeit des Lenker-Trägers 14 in einer örtlichen Zone verstärken. Eine Klammer-Anordnung 26 oder ähnliches befestigt die Blattfedern 22 vorzugsweise so an den Federunterlagen 24, daß die Blattfedern 22 im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse 15 angebracht sind. Ebenso können zusätzliche Stützverbindungen 28 zwischen dem Lenker-Träger 14 und dem Fahrzeug 12 angebracht werden.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer Lenker-Träger 14 veranschaulicht. Der Lenker-Träger 14 ist vorzugsweise von einer allgemein I-Träger-ähnlichen Konstruktion mit einer Rippe 30 und Stegen 32. Bekanntermaßen beeinflussen Größe und Relation zwischen den Stegen 32 und der Rippe 30 die Trägersteifigkeit und -festigkeit. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, sind die Federunterlagen 24 einstückig mit einem Steg 32 geformt.

Höchst vorzugsweise liegen in der Rippe 30 mehrere Erleichterungsöffnungen 34. Der Anmelder hat ermittelt, daß durch Verstärkung der Erleichterungsöffnungen 34 (Fig. 3) und Anpassung der Relation der Rippe 30 zu den Stegen 32 ein sehr viel leichterer Lenker-Träger 14 geschaffen werden kann, ohne die Festigkeit und Steifigkeit des Trägers zu reduzieren.

Die Erleichterungsöffnungen 34 sind vorzugsweise entlang der Länge der Rippe 30 liegende, langgestreckte, schlitzähnliche Öffnungen. Das bedeutet, die Öffnungen sind entlang dem Träger in seitlicher Richtung deutlich länger als in vertikaler Richtung. Gemäß Fig. 3 beinhaltet jede Erleichterungsöffnung 34 längs ihres Umfangs eine verstärkte Zone 36. Wie zu sehen ist, ist die Verstärkungszone dicker als die Nenndicke der Rippe. Die verstärkte Zone 36 ist vorzugsweise einstückig in der Rippe 30 geformt.

Die vorhergehende Beschreibung ist eher beispielhaft als durch die in ihr enthaltenen Beschränkungen definiert. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Lichte des oben dargelegten möglich. Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung dargelegt wurden, erkennt ein Fachmann, daß bestimmte Modifikationen in den Rahmen der Erfindung fallen. Es versteht sich daher, daß im Rahmen der angefügten Patentansprüche die Erfindung anderweitig als speziell beschrieben genutzt werden könnte. Aus diesem Grund sollten die folgenden Patentansprüche studiert werden, um den wirklichen Rahmen und Inhalt dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims

1. Frontlenker-Träger für ein Fahrzeugaufhängungssystem, welcher aufweist:
einen im wesentlichen I-Träger-förmigen Aufhängungsträger mit einer zwischen einem ersten und einem zweiten Steg gelegenen Rippe;
eine erste und eine zweite Federunterlage, die einstückig mit dem ersten Steg gebildet ist; und
mehrere verstärkte, in der Rippe liegende Erleichterungsöffnungen.

2. Frontlenker-Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkten Erleichterungsöffnungen einen Umfang in der Rippe definieren und die verstärkten Erleichterungsöffnungen entlang dem Umfang verstärkt sind.

3. Frontlenker-Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkten Erleichterungsöffnungen entlang einer Länge der Rippe ausgerichtete, längliche, schlitzähnliche Öffnungen sind.

4. Frontlenker-Träger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in einer ersten Richtung entlang dem Träger länger sind als in einer zweiten Richtung, die einer Vertikalen entspricht, wenn der Träger sich an einem Fahrzeug befindet.

5. Fahrzeugaufhängungssystem, welches aufweist:
einen im wesentlichen I-Träger-förmigen Lenker-Träger mit einer Rippe zwischen einem ersten und einem zweiten Steg;
eine erste und eine zweite lenkbare Naben-Baugruppe, die schwenkbar an dem Lenker-Träger angebracht sind;
eine erste und eine zweite Federunterlage, die einstückig mit dem ersten Steg gebildet sind;
eine Blattfeder, die an jeder der Federunterlagen angebracht ist;
und
mehrere Erleichterungsöffnungen, die in der Rippe angeordnet sind.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erleichterungsöffnungen einen Umfang in der Rippe definieren und die Erleichterungsöffnungen entlang diesem Umfang verstärkt sind.

7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erleichterungsöffnungen entlang einer Länge der Rippe ausgerichtete, längliche, schlitzähnliche Öffnungen sind.

8. Fahrzeugfrontaufhängungssystem, welches aufweist:
einen im wesentlichen I-Träger-förmigen Leiter-Träger mit einer Rippe zwischen einem ersten und einem zweiten Steg, wobei der Lenker-Träger quer zur Fahrzeuglängsachse angebracht ist;
eine erste und eine zweite lenkbare Naben-Baugruppe, die schwenkbar an dem Lenker-Träger angebracht sind;
eine erste und eine zweite Federunterlage, die einstückig mit dem ersten Steg gebildet sind;
eine Blattfeder, die an jeder der Federunterlagen angebracht ist, wobei die Blattfeder im wesentlichen parallel zu der Fahrzeuglängsachse angebracht ist;
und
mehrere verstärkte Erleichterungsöffnungen, die in der Rippe angeordnet sind.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkten Erleichterungsöffnungen einen Umfang in der Rippe definieren und die verstärkten Erleichterungsöffnungen entlang dem Umfang verstärkt sind.

10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkten Erleichterungsöffnungen entlang einer Länge der Rippe ausgerichtete, längliche, schlitzähnliche Öffnungen sind.

11. Frontlenker-Träger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in einer ersten Richtung entlang dem Träger länger sind als in einer zweiten Richtung, die einer Vertikalen entspricht, wenn der Träger sich an einem Fahrzeug befindet.