DE102004032471A1

DE102004032471A1 - Verzinktes Fahrwerksbauteil

Info

Publication number: DE102004032471A1
Application number: DE102004032471A
Authority: DE
Inventors: Hans Werner Scholz; Dirk Surma
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-07-05
Filing date: 2004-07-05
Publication date: 2006-01-26

Abstract

Ein verzinktes Fahrwerksbauteil (1) in Blechkonstruktion ist aus mindestens zwei Blechelementen (2, 3) zusammengefügt. Dabei sind zwei Blechelemente (2, 3) an mindestens einer Verbindungsstelle (5) schweißnahtfrei miteinander zusammengefügt und durch das Verzinken des Fahrwerksbauteils (1) miteinander verlötet. An der Verbindungsstelle (5) ist hierzu mindestens ein definierter Lötspalt (4) ausgebildet. Hierdurch werden der Fertigungsaufwand und die Fertigungszeit von Fahrwerksbauteilen (1), wie beispielsweise radführende Lenker, Hilfsrahmen und dergleichen, gegenüber herkömmlichen Schweißkonstruktionen verringert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verzinktes Fahrwerksbauteil, das aus mindestens zwei Blechelementen zusammengefügt ist.
Unter Fahrwerksbauteilen werden hier alle Arten von Komponenten einer Radaufhängung verstanden, die sich in Blechkonstruktion herstellen lassen. Insbesondere gehören hierzu radführende Lenker, Hilfsrahmen, Fahrschemel und dergleichen.

Aus dem Stand der Technik sind zur Fertigung derartiger Bauteile vielfältige Herstellungsverfahren bekannt. Werden die Bauteile in mehrteiliger Bleckkonstruktion ausgeführt, so erfolgt die Verbindung der einzelnen Blechelemente üblicherweise durch Schweißen. Die Einrichtung entsprechender Fertigungsanlagen, wie sie für die Serienfertigung benötigt werden, ist jedoch verhältnismäßig aufwändig und kostenträchtig. Zudem wird beim Schweißen verhältnismäßig viel Zeit benötigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Herstellung von Fahrwerksbauteilen in Blechkonstruktion zu vereinfachen. Insbesondere sollen hierbei der Fertigungsaufwand und die Fertigungszeit verringert werden.

Diese Aufgabe wird durch einen verzinktes Fahrwerksbauteil gemäß Patentanspruch 1 gelöst, das aus mindestens zwei Blechelementen zusammengefügt ist und sich dadurch auszeichnet, dass zwei Blechelemente an mindestens einer Verbindungsstelle schweißnahtfrei miteinander zusammengefügt und durch das Verzinken des Bauteils miteinander verlötet sind.

Die Erfindung nutzt einen unter bestimmten Umständen beim Verzinken auftretenden Löteffekt gezielt zur Verbindung einzelner oder aller Blechelemente eines entsprechend zusammengesetzten Fahrwerksbauteils. Damit kann auf Schweißen oder andere, zeitaufwändige Fügeverfahren verzichtet werden. Die Verbindung der Blechelemente geschieht vielmehr gleichzeitig mit der Anbringung eines Korrosionsschutzes. Neben einer Einsparung von Fertigungszeit verringert sich durch die Verminderung oder den Fortfall des Schweißens der Aufwand an entsprechenden Fertigungsanlagen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird an der Verbindungsstelle von zwei durch das Verzinken zu verbindender Blechelemente ein definierter Lötspalt ausgebildet, der an dem fertigen Fahrwerksbauteil durch eine beim Verzinken entstehende Zinkschicht ausgefüllt ist. Hierdurch wird eine gute Festigkeit der Verbindung erzielt.

Zur Vorbereitung der Verbindungsstelle können in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die miteinander zu verbindenden Blechelemente an der betreffenden Stelle miteinander unter Beibehaltung eines definierten Lötspalts verbördelt werden. Dadurch lässt sich die Festigkeit der Verbindung weiter steigern. Das Verbördeln erfolgt in einem Umformschritt, der zeitlich kürzer und weniger aufwändig ist, als ein Schweißvorgang.

In Hinblick auf den gewünschten Löteffekt beim Verzinken wird das Fahrwerksbauteil vorzugsweise feuerverzinkt.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrwerksbauteil ein radführender Lenker. Dieser umfasst ein erstes Blechschalenelement mit einem wannenförmigen Profilquerschnitt, das an der offenen Seite des Profilquerschnitts zumindest teilweise durch ein weiteres Blechschalenelement geschlossen ist. Dabei umgreift der Rand des weiteren Blechschalenelements einen Flansch an der offenen Seite des Profilquerschnitts des ersten Blechschalenelements unter Ausbildung mindestens eines definierten Spalts. Letzterer ist nach dem Verzinken durch die hierbei entstehende Zinkschicht ausgefüllt. Die Spalte liegen vorzugsweise an der Ober- und Unterseite des Flanschs.

Wird das Fahrwerksbauteil als Federlenker eingesetzt, so kann das als Schließblech ausgebildete weitere Blechschalenelement eine Öffnung aufweisen, die eine Federabstützfläche an dem ersten Blechschalenelement freigibt. Das Schließblech besitzt in diesem Fall vor allem die Funktion, den Profilquerschnitt des ersten Blechschalenelements auszusteifen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine räumliche Ansicht eines Fahrwerksbauteils in Form eines Federlenkers gemäß der Erfindung, und in
2 eine Schnittansicht des Fahrwerksbauteils aus 1.
Das in den 1 und 2 beispielhaft dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein verzinktes Fahrwerksbauteil 1. Dieses wird im Folgenden anhand eines radführenden Lenkers für eine Kraftfahrzeugradaufhängung erläutert, ist jedoch nicht auf einen solchen Lenker beschränkt. Vielmehr lassen sich die anhand des Lenkers dargestellten Prinzipien auch auf andere Blechkonstruktionsbauteile an Kraftfahrzeugen übertragen.
In jedem Fall ist das Fahrwerksbauteil 1 aus mindestens zwei Blechelementen 2 und 3 zusammengefügt. Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, dass zumindest einige der Blechelemente, hier die Blechelemente 2 und 3, an ihren Verbindungsstellen 5 schweißnahtfrei zusammengefügt sind. Die eigentliche Verbindung zwischen den Blechelementen 2 und 3 entsteht durch Ausnutzung eines Löteffekts beim Verzinken. Dazu wird an den jeweiligen Verbindungsstellen vor dem Verzinken ein definierter Spalt 4 geschaffen, der an dem fertigen Fahrwerksbauteil 1 durch eine beim Verzinken entstehende Zinkschicht ausgefüllt ist. Die beiden Blechbauteile 2 und 3 sind so quasi miteinander verlötet.
Durch diese Vorgehensweise lassen sich der Fertigungsaufwand und die Fertigungszeit vermindern, da der Verbindungsschritt automatisch beim Feuerverzinken des Fahrwerksbauteils 1 anfällt. Für das vorbereitende Zusammenfügen der Blechelemente 2 und 3 wird erheblich weniger Zeit benötigt, als für ein vollständiges Verschweißen derselben.
Vorzugsweise werden die Blechelemente 2 und 3 an der Verbindungsstelle 5 unter Beibehaltung eines definierten Lötspalts 4 zueinander positioniert. Hierdurch wird eine gute Festigkeit der Verbindungs- bzw. Lötstelle erzielt. Zur weiteren Steigerung der Festigkeit bietet es sich an, die Blechelemente 2 und 3 an den Verbindungsstellen 5 miteinander zu verbördeln. Dies lässt sich in einem Umformschritt vor dem Verzinken zeit- und kostengünstig realisieren. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umgreift das eine Blechelement 3 einen Randabschnitt des anderen Blechelements 2, so dass beide für das Verzinken in definierter Lage zueinander gehalten werden. Es ist jedoch auch möglich, eine definierte Positionierung zwischen den Blechelementen 2 und 3 unter Beibehaltung eines Lötspalts 4 auf andere Art und Weise zu bewerkstelligen. So können beispielsweise die Blechelemente 2 und 3 vor dem Verzinken durch Schweißpunkte aneinander fixiert werden. Auch die Anbindung einer Gelenkbuchse 6 kann auf diesem Wege erfolgen.
Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Lenker weist das erste Blechelement 2 einen wannenförmigen Profilquerschnitt auf. Im Einbauzustand zeigt die offene Seite nach oben. Diese ist durch das zweite Blechelement 3, das hier als Schließblech ausgebildet ist, zumindest teilweise geschlossen. Wie insbesondere 2 entnommen werden kann, stützt sich das Schließblech 3 auf seitlich nach außen gebogenen Flanschen 7 an den freien Profilenden des ersten Blechschalenelements 2 ab. Zudem umgreift das Schließblech mit seinem Rand 8 die Flansche 7 des ersten Blechschalenelements 3 unter Ausbildung definierter Lötspalte 4. Die Lötspalte 4 liegen hierbei zwischen den Ober- und Unterseiten der Flansche 7 und dem umgreifenden Rand 8. Ihre Dicke ist kleiner als die der Blechelemente 2 und 3.
Als Federlenker weist das dargestellte Fahrwerksbauteil 1 am Profilgrund des wannenförmigen ersten Blechschalenelements eine Federabstützfläche 10 mit einem Zentriervorsprung 11 auf. Das zweite Blechschalenelement 3 bzw. Schließblech ist mit einer korrespondierenden Öffnung 12 über der Federabstützfläche 10 versehen. Dadurch dient das Blechschalenelement 3 bzw. Schließblech vornehmlich der Aussteifung des Federlenkers, um einem Aufdehnen und Zusammendrücken der Profilflanken des ersten Blechschalenelement 2 entgegenzuwirken. Der Federlenker weist an einem Ende die bereits erwähnte Gelenkbuchse 6 auf, die vor dem Verzinken befestigt worden ist. An dem gegenüberliegenden Ende sind in den Profilflanken des ersten Blechschalenelements 2 zwei Öffnungen 13 als Anschlusseinrichtungen ausgebildet.
Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Die Erfindung ist daher nicht dieses oder einen radführender Lenker beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Konfigurationen von verzinkten Fahrwerksbauteilen in Blechkonstruktion.

1: Fahrwerksbauteil
2: erstes Blechelement
3: zweites Blechelement
4: Lötspalt
5: Verbindungsstelle
6: Gelenkbuchse
7: Flansch
8: Rand
9: Profilboden
10: Federabstützfläche
11: Zentriervorsprung
12: Öffnung
13: Öffnung

Claims

Verzinktes Fahrwerksbauteil, das aus mindestens zwei Blechelementen (2, 3) zusammengefügt ist, bei dem zwei Blechelemente (2, 3) an mindestens einer Verbindungsstelle (5) schweißnahtfrei miteinander zusammengefügt und durch das Verzinken des Fahrwerksbauteils (1) miteinander verlötet sind.
Verzinktes Fahrwerksbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Verbindungsstelle (5) mindestens ein definierter Lötspalt (4) ausgebildet ist, der durch eine beim Verzinken entstehende Zinkschicht ausgefüllt ist.
Verzinktes Fahrwerksbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechelemente (2, 3) an der Verbindungsstelle (5) miteinander unter Beibehaltung des definierten Lötspalts (4) verbördelt sind.
Verzinktes Fahrwerksbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerksbauteil (1) feuerverzinkt ist.
Verzinktes Fahrwerksbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerksbauteil (1) ein radführender Lenker ist, der ein erstes Blechschalenelement (2) mit einem wannenförmigen Profilquerschnitt aufweist, das an der offenen Seite des Profilquerschnitts zumindest teilweise durch ein weiteres Blechschalenelement (3) geschlossen ist, wobei der Rand (8) des weiteren Blechschalenelements (3) einen Flansch (7) an der offenen Seite des Profilquerschnitts des ersten Blechschalenelements (2) unter Ausbildung mindestens eines definierten Spalts (4) umgreift.
Verzinktes Fahrwerksbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Lötspalte (4) zwischen der Oberseite des Flanschs (7) und dem Rand (8) sowie der Unterseite des Flanschs (7) und dem Rand (8) vorgesehen sind.
Verzinktes Fahrwerksbauteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker ein Federlenker ist und das als Schließblech ausgebildete weitere Blechschalenelement (3) eine Öffnung (12) aufweist, die eine Federabstützfläche (10) an dem ersten Blechschalenelement (2) freigibt.