DE102004055117B3

DE102004055117B3 - Querlenker für eine Fahrzeugachse

Info

Publication number: DE102004055117B3
Application number: DE200410055117
Authority: DE
Inventors: Armin Zuber
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-11-16

Abstract

Der Querlenker (1) für eine Fahrzeugachse ist durch zwei identisch konfigurierte Schalen (3) aus Metall gekennzeichnet, die in kongruenter Zuordnung durch eine mindestens abschnittsweise eingebrachte Verklebung (14) sandwichartig zueinander distanziert sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Querlenker für eine Fahrzeugachse.
Querlenker für Fahrzeugachsen sind in verschiedenster Form bekannt. So zählen Querlenker aus Stahlblech in einschaliger oder zweischaliger Bauweise zum Stand der Technik. Diese Bauarten können auch mit Verstärkungsblechen versehen sein. Darüber hinaus sind aus Aluminium geschmiedete Querlenker bekannt. Ferner hat die Praxis bereits Querlenker aus Kunststoff erwogen.
Der Nachteil von einschaligen Querlenkern ist ihre vergleichsweise geringe Steifigkeit. Bei zweischaligen Querlenkern müssen die Schalen gefügt werden, was in der Regel durch Schweißen bewerkstelligt wird. Damit sind höhere Kosten verbunden. Derselbe Nachteil macht sich bei den aus Aluminium geschmiedeten Querlenkern bemerkbar.

Durch die DE 296 20 812 U1 gehört eine Pendelstütze, insbesondere zur Abstützung eines Motoraggregats, zum Stand der Technik. Diese umfasst einen Tragkäfig, der aus zwei identisch konfigurierten Tragkäfigteilen gebildet ist, die spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet und durch Vulkanisation miteinander verbunden sind.

Im Umfang der DE 295 19 965 U1 ist ein Kfz-Radträger für Mehrlenkerachsen bekannt mit einem damit verbundenen Längslenker und einem Anschluss für Querlenker. Der Radträger und der Längslenker sind aus Blech geformte schalenförmige Bauteile, die durch Schweißung miteinander verbunden sind.

Der Erfindung liegt – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, einen Querlenker für eine Fahrzeugachse zu schaffen, welcher unter Beibehaltung der Steifigkeit und Festigkeit eine Reduzierung des Bauteilgewichts sowie der Bauteilkosten erlaubt.

Diese Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Kern der Erfindung ist die Verwendung von gleichartig gestalteten Bauteilen in Form von zwei identisch konfigurierten Schalen aus Metall, insbesondere aus Stahlblech. Diese Schalen werden in kongruenter Zuordnung, also bei deckungsgleicher räumlicher Zuordnung ineinander gelegt und durch eine Verklebung miteinander gefügt. Der Aufbau ist sandwichartig, wobei sich die Schalen gegeneinander selbst distanzieren. Die Verklebung wird im Längsverlauf des Querlenkers zumindest abschnittsweise vorgesehen.

Durch die Verwendung identisch konfigurierter Schalen ergeben sich nicht nur geringere Werkzeugkosten, sondern auch ein deutlich reduzierter logistischer Aufwand. Aufgrund der Fügung der Schalen über die Verklebung wirken sich Formtoleranzen im Prinzip nicht auf den Fügeprozess aus. Der Aufbau eines erfindungsgemäßen Querlenkers ist einfach, wobei eine große Lageraufnahmehöhe erzielbar ist. Der sandwichartige Aufbau des Querlenkers aus identisch konfigurierten Schalen und den bzw. der dazwischen angeordneten Lage aus Kunststoffschaum oder einem Klebstoff erlaubt die Realisierung hoher Trägheitsmomente bei hoher Bauteilsteifigkeit.

Die Verklebung kann durch einen Kunststoffschaum oder einen Klebstoff, insbesondere einen Mehrkomponentenklebstoff, realisiert werden. Auch eine Kombination von Kunststoffschaum und Klebstoff in räumlich voneinander verschiedenen Bereichen des Querlenkers kann für die Praxis im Hinblick auf das statische und dynamische Belastungsverhalten des Querträgers sinnvoll sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht in den Merkmalen des Anspruchs 2. Danach weisen die Schalen einen trapezförmigen Querschnitt auf. Hierbei wird die Verklebung zumindest zwischen den divergierenden Schenkeln der Schalen abschnittsweise angeordnet. Über die Länge der Abschnitte der Verklebung und ihre Platzierung im Längsverlauf des Querlenkers kann dessen Steifigkeit somit gezielt beeinflusst werden.

Weisen die Schalen entsprechend Anspruch 3 einen bogenförmigen Längsverlauf mit gerundeten Stirnseiten auf, ist die Verklebung an den konvex gekrümmten Rändern der Schalen vorzugsweise zwischen den Stegen sowie den Schenkeln und an den konkav gekrümmten Rändern zwischen den Schenkeln vorgesehen. In diesem Zusammenhang ist es dann gemäß Anspruch 4 zweckmäßig, dass an den konvexen Rändern der Schalen mehr Abschnitte der Verklebung als an den konkaven Rändern vorgesehen sind.

Dadurch, dass nach den Merkmalen des Anspruchs 5 die Länge der Abschnitte der Verklebung größer als der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Abschnitten bemessen ist, kann das Festigkeitsverhalten des Querlenkers noch gezielter beeinflusst werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn entsprechend Anspruch 6 in den Endbereichen der Schalen die Abschnitte der Verklebung an den konvexen Rändern den Abschnitten an den konkaven Rändern gegenüberliegen, während in den mittleren Längenbereichen der Schalen nur an den konvexen Rändern ein Abschnitt mit einer Verklebung vorgesehen ist.

Des Weiteren erweist es sich nach Anspruch 7 als vorteilhaft, dass die Länge der Abschnitte an den konvexen Rändern größer als die Länge der Abschnitte an den konkaven Rändern bemessen ist.

Die zwischen den Schalen eingebrachte Verklebung besteht entsprechend Anspruch 8 aus Kunststoffschaum, nämlich aus einem Polyurethanschaum.

Nach den Merkmalen von Anspruch 9 kann zum Fügen der Schalen auch ein Klebstoff, nämlich ein Epoxidharzklebstoff zum Einsatz gelangen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 in schematischer Draufsicht einen Querlenker für eine Fahrzeugachse und
2 einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie II-II in Richtung der Pfeile IIa gesehen.
Mit 1 ist in den 1 und 2 ein Querlenker für eine ansonsten nicht näher dargestellte Fahrzeugachse bezeichnet.
Der Querlenker 1 weist einen bogenförmigen (bumerangähnlichen) Längsverlauf mit gerundeten Stirnseiten 2 auf. Er besteht aus zwei identisch konfigurierten Schalen 3 aus Stahlblech mit einem trapezförmigen Querschnitt. Jede Schale 3 weist einen Steg 4 und sich seitlich an den Steg 4 anschließende divergierende Schenkel 5 auf. An den Stirnseiten 2 sind die Schenkel 5 durchgehend ausgebildet. Außerdem befinden sich in der Nähe der Stirnseiten 2 buchsenartige Aushalsungen 6, die von den Stegen 4 sich neben den Schenkeln 5 erstrecken.
Die Übergänge 7 von den Stegen 4 auf die Schenkel 5 und von den Stegen 4 auf die Aushalsungen 6 sind gerundet.
Die Schalen 3 liegen in kongruenter Zuordnung distanziert ineinander und sind durch mehrere Abschnitte 8, 9 (Lagen) einer Verklebung 14 aus Kunststoffschaum, nämlich Polyurethanschaum oder einem Epoxidharzklebstoff miteinander gefügt.
Es ist der 2 zu entnehmen, dass die Abschnitte 8 an den konvex gekrümmten Rändern 10 der Schalen 3 sowohl zwischen den Stegen 4 als auch zwischen den Schenkeln 5 vorgesehen sind. An den konkav gekrümmten Rändern 11 der Schalen 3 befinden sich die Abschnitte 9 nur zwischen den Schenkeln 5.
Ferner zeigt die 1, dass in den Endbereichen 12 der Schalen 3 die Abschnitte 8 an den konvexen Rändern 10 den Abschnitten 9 an den konkaven Rändern 11 gegenüber liegen, während in den mittleren Längenbereichen 13 nur an den konvexen Rändern 10 ein Abschnitt 8 vorgesehen ist.
Außerdem veranschaulicht die 1, dass die Länge L der Abschnitte 8 an den konvexen Rändern 10 größer als die Länge L₁ der Abschnitte 9 an den konkaven Rändern 11 bemessen ist.
Des Weiteren zeigt die 1, dass – mit Ausnahme in den mittleren Längenbereichen 13 – die Länge L bzw. L₁ der Abschnitte 8, 9 größer als der Abstand A bzw. A₁ zwischen zwei aufeinander folgenden Abschnitten 8, 9 bemessen ist.

1: Querlenker
2: Stirnseiten v. 1
3: Schalen v. 1
4: Stege v. 3
5: Schenkel v. 3
6: Aushalsungen
7: gerundete Übergänge
8: Abschnitte an 10
9: Abschnitte an 11
10: konvexe Ränder v. 3
11: konkave Ränder v. 3
12: Endbereichte v. 3
13: mittlere Längenbereiche v. 3
14: Verklebung
A: Abstand v. 8
A₁: Abstand v. 9
L: Länge v. 8
L₁: Länge v. 9

Claims

Querlenker für eine Fahrzeugachse, gekennzeichnet durch zwei identisch konfigurierte Schalen (3) aus Metall, die in kongruenter Zuordnung ineinander gelegt und durch eine mindestens abschnittsweise eingebrachte Verklebung (14) miteinander gefügt sind.
Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (3) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen und die Verklebung (14) zumindest zwischen den divergierenden Schenkeln (5) der Schalen (3) abschnittsweise angeordnet ist.
Querlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen (3) einen bogenförmigen Längsverlauf mit gerundeten Stirnseiten (2) aufweisen, wobei die Verklebung (14) an den konvex gekrümmten Rändern (10) der Schalen (3) zwischen den Stegen (4) sowie den Schenkeln (5) und an den konkav gekrümmten Rändern (11) zwischen den Schenkeln (5) vorgesehen ist.
Querlenker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den konvexen Rändern (10) der Schalen (3) mehr Abschnitte (8) der Verklebung (14) als an den konkaven Rändern (11) vorgesehen sind.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L, L₁) der Abschnitte (8, 9) der Verklebung (14) größer als der Abstand (A, A₁) zwischen zwei aufeinander folgenden Abschnitten (8, 9) bemessen ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Endbereichen (12) der Schalen (3) die Abschnitte (8) der Verklebung (14) an den konvexen Rändern (10) den Abschnitten (9) an den konkaven Rändern (11) gegenüber liegen, während in den mittleren Längenbereichen (13) nur an den konvexen Rändern (10) ein Abschnitt (8) vorgesehen ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) der Abschnitte (8) an den konvexen Rändern (10) größer als die Länge (L₁) der Abschnitte (9) an den konkaven Rändern (11) bemessen ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung (14) aus Polyurethanschaum besteht.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung (14) ein Epoxidharzklebstoff ist.