DE102005002515A1

DE102005002515A1 - Vierpunktlenker zur Anbindung einer Starrachse an den Rahmen eines Nutzfahrzeuges

Info

Publication number: DE102005002515A1
Application number: DE200510002515
Authority: DE
Inventors: Horst Dresig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2006-07-27

Abstract

Vierpunktlenker zur Anbindung einer Starrachse an den Rahmen eines Nutzfahrzeuges, wobei der Vierpunktlenker in der Draufsicht X-förmig ausgebildet ist und vier Lageraugen für die Anlenkung aufweist, von denen zwei Anlenkstellen mit der Starrachse und zwei mit dem Rahmen verbunden sind und die Wirkung des Vierpunktlenkers, alleine betrachtet, eine Querführungsfunktion und gegen Wankbewegungen eine Stabilisierungsfunktion und, in Wirkverbindung mit Längslenkern betrachtet, eine Längsführungsfunktion der Achse hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Vierpunktlenker (100) aus einem gebauten, aus mehreren vorgefertigten Teilen (11, 12, 31, 32, 33, 41, 42, 43, 44, 51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74, 81, 82, 83, 84, 85, 86) zusammengeschweißten Bauteil aus zwei unverstärkten (11, 12) oder verstärkten Blechen (31, 32, 41, 42, 51, 52, 61, 62, 71, 72, 81, 82) besteht, an deren Armen außen vier Lageraugen (13, 34, 45, 55, 65, 75, 87) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vierpunktlenker zur Anbindung einer Starrachse an dem Rahmen eines Nutzfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Vierpunktlenker dieser Art ist aus der EP 0 776 275 B1 bekannt.

Eine in der o.g. Patentschrift nicht berücksichtigte wesentlich leichtere Variante ist in der Offenlegungsschrift DE 102 06 809 A1 dargestellt.

Das in der Draufsicht X-förmige Bauteil besteht aus zwei unverstärkten oder verstärkten Blechen, die gedrückt oder eben sind und aus ebenen oder gedrückten Versteifungen. Die genannten Teile können jeweils ein- oder mehrteilig sein. Die Versteifungen werden an Deck- bzw. Bodenplatte verschweißt.

Die Formgebung und Versteifung von Deck- und Bodenplatte hat beispielsweise den Sinn, dass eine definierte Kraftaufnahme möglich ist, ein Ausknicken oder Ausbeulen, wie dies bei ebenen Platten möglich wäre, nicht erfolgen kann und die Auslastung des Materials homogen erfolgt.

Vorzugsweise sind die Lageraugen an den Enden des X-förmigen offenen Bauteils angeschweißt. Zur weiteren Gewichtseinsparung können die Lageraugen exzentrisch ausgebildet sein, wobei dann die dickere Seite der Lageraugen Schweißseite ist.

Das Material des X-förmigen offenen Bauteils und gegebenenfalls auch der Lageraugen ist ein legiertes Stahlhalbzeug, das auch schweißfähig ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen:
1 einen Vierpunktlenker mit Deck- und Bodenplatte ohne Versteifungen (10)
2 eine Explosionszeichnung des Teiles 1
3 einen Vierpunktlenker in einer weiteren Ausführung (30)
4 einen Vierpunktlenker in einer weiteren Ausführung (40)
5 einen Vierpunktlenker in einer weiteren Ausführung (50)
6 einen Vierpunktlenker in einer weiteren Ausführung (60)
7 einen Vierpunktlenker in einer weiteren Ausführung (70)
8 einen Vierpunktlenker in einer weiteren Ausführung (80)
9 den Einbau des Vierpunktlenkers im Fahrzeug
Die 1 zeigt den Vierpunktlenker mit dem X-förmigen Bauteil 10 in Blechausführung.
Die Deckplatte 11 und die Bodenplatte 12 sind eben und könnten gegebenenfalls aus mehreren Teilen bestehen.
Erkennbar ist, wie Deck- und Bodenplatte des X-förmigen offenen Bauteils von den Lageraugen zur Mitte hin veränderlichen Querschnitt haben. Deck- und Bodenplatte besitzen in der Darstellung eine Schweißnahtvorbereitung und sind spiegelgleich. Die Lageraugen 15 sind angeschweißt. Beispielsweise kann die Torsionssteifigkeit des Vierpunktlenkers durch Veränderung des Abstandes zwischen Deck- und Bodenplatte (11 und 12), durch ihre Formgebung und durch Wahl ihrer Blechstärken leicht variiert werden, wobei natürlich die Zulässigkeit der Spannungen beachtet werden muß.
Die 2 zeigt eine Explosionszeichnung von 1. Die Blechteile 11 und 12 sind vorgefertigt und eben.
Die 3 zeigt den Vierpunktlenker mit dem X-förmigen offenen Bauteil 30 in einer Ausführung, bei der im Unterschied zu der in 1 gezeigten Ausführung Deck- und Bodenplatte Versteifungen besitzen, die seitlich nahe oder an den Außenkanten der Deck- bzw. Bodenplatte angeordnet sind. Die Kontur der symmetrischen Versteifungen 33 wird nach Steifigkeits- und Festigkeitskriterien bestimmt. Ob alle dargestellten Schweißnähte erforderlich sind, kann je nach Erfordernis entschieden werden.
Beides gilt auch für alle im folgenden genannten Versteifungen.
Die 4 zeigt den Vierpunktlenker mit dem X-förmigen offenen Bauteil 40 in einer weiteren Ausführung, bei der im Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführung die vertikalen Versteifungen vorn und hinten angeordnet sind.
Nicht dargestellt ist eine Kombination der Versteifungsanordungen nach 3 und 4.
Die 5 zeigt den Vierpunktlenker mit dem X-förmigen Bauteil 50 in einer weiteren Ausführung, bei der die vertikalen Versteifungen 53 und 54 (und die nicht sichtbaren symmetrischen Teile) als gedrückte Bleche dargestellt sind, aber auch ebene Bleche sein können.
Es können jeweils auch die symmetrischen Versteifungen 53 bzw. 54 so verlängert werden, dass sie sich in der vertikalen Symmetrieebene berühren und damit zu jeweils einem Teil werden.
Bei Verlängerung in Fahrtrichtung können die Versteifungen 53 und 54 jeweils gleichfalls ein Teil werden.
Die 6 zeigt den Vierpunktlenker mit dem X-förmigen Bauteil 60 in einer weiteren Ausführung, bei der die Versteifungen jeweils gerade oder gekrümmt diagonal von einem achsseitigen zu einem rahmenseitigen Lagerauge gehen (63' mit 64' bzw. 63'' mit 64'') und im Treffpunkt nicht verschweißt oder verschweißt sein können.
Die 7 zeigt den Vierpunktlenker mit dem X-förmigen Bauteil 70 in einer weiteren Ausführung, bei der die Arme der Deck- und Bodenplatte relativ nahe an den Lageraugen etwa parallel zu deren Achse gebogen sind, so dass sich gegenüber geraden Platten eine geänderte Steifigkeit ergibt, aber auch der Vorteil entsteht, dass sich an den unteren Lageraugen weniger Schmutz ansammeln kann.
Die 8 zeigt den Vierpunktlenker mit dem X-förmigen Bauteil 80 in einer Ausführung, bei der im Unterschied zu allen bisher gezeigten Ausführungen Deck- und Bodenplatte nicht symmetrisch sind, ebenso müssen die Versteifungen nicht spiegelsymmetrisch sein. Ein Vorteil der bevorzugt senkrecht angeordnete Versteifungen, die jeweils nach unten zeigen, ist beispielsweise die Vermeidung von Schmutzansammlungen an den Lageraugen.
Die 9 zeigt den Einbau des Vierpunktlenkers 100 in einen Lkw. Der Vierpunktlenker 100 ist mit zwei Armen mit dem Rahmen 101, 102 und mit zwei Armen mit der Achse 103 verbunden. Der Vierpunktlenker 100 ersetzt Längs- und Querlenker („Dreieckslenker") an dieser Stelle sowie einen Stabilisator an dieser Achse.

Claims

Vierpunktlenker zur Anbindung einer Starrachse an den Rahmen eines Nutzfahrzeuges, wobei der Vierpunktlenker in der Draufsicht X-förmig ausgebildet ist und vier Lageraugen für die Anlenkung aufweist, von denen zwei Anlenkstellen mit der Starrachse und zwei mit dem Rahmen verbunden sind und die Wirkung des Vierpunktlenkers alleine betrachtet eine Querführungsfunktion und gegen Wankbewegungen eine Stabilisierungsfunktion und in Wirkverbindung mit Längslenkern betrachtet eine Längsführungsfunktion der Achse hat, dadurch gekennzeichnet, dass der Vierpunktlenker (100) aus einem gebauten, aus mehreren vorgefertigten Teilen (11, 12, 31, 32, 33, 41, 42, 43, 44, 51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74, 81, 82, 83, 84, 85, 86) zusammengeschweißten Bauteil aus zwei unverstärkten (11, 12) oder verstärkten Blechen (31, 32, 41, 42, 51, 52, 61, 62, 71, 72, 81, 82) besteht, an deren Armen außen vier Lageraugen (13, 34, 45, 55, 65, 75, 87) angeordnet sind.
Vierpunktlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vorgefertigte Teile (11, 12, 31, 32, 33, 41, 42, 43, 44, 51, 52, 53, 54, 61, 62, 63, 64, 71, 72, 73, 74, 81, 82, 83, 84, 85, 86) des zusammengeschweißten Bauteiles aus zwei unverstärkten (11, 12) oder verstärkten Blechen (31, 32, 41, 42, 51, 52, 61, 62, 71, 72, 81, 82) gedrückte oder ebene Blechteile sind.
Vierpunktlenker nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zusammengeschweißte Bauteil aus zwei unverstärkten (10) oder verstärkten Blechen (30, 40, 50, 60, 70, 80) aus einer Deckplatte (11, 31, 41, 51, 61, 71, 81) und einer Bodenplatte (12, 32, 42, 52, 62, 72, 82) besteht, die jeweils bevorzugt einteilig sein können und ohne (10) oder mit zwei oder mehreren gebogenen oder ebenen bevorzugt vertikalen Versteifungen (33, 43, 44, 53, 54, 63, 64, 73, 74, 83, 84, 85, 86) verschweißt sind.
Vierpunktlenker nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugt vertikalen Versteifungen sich in der horizontalen Symmetrieachse der Lageraugen nicht berühren (30, 40 links, 50 links, 60, 70 links) oder sich gegebenenfalls teilweise in der horizontalen Symmetrieebene der Lageraugen treffen (30 rechts, 40 rechts, 50 rechts, 70 rechts) und in dieser Symmetrieebene (oder auch davon abweichend) zusammengeschweißt sein können (z. B. 44' mit 44'') oder über die bevorzugt vertikale Höhe aus einem oder mehreren ggf. durchgehenden Teilen (44' mit 44'' als ein Teil), die z. B. zur Gewichtseinsparung auch gelocht sein können, bestehen.
Vierpunktlenker nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugt vertikalen Versteifungen nahe oder an der Außenkontur der Deck- (31, 41) bzw. Bodenplatte (32, 42) gegenüberliegend angeordnet sind, indem sie eine Art Bogen entweder vom achsseitigen Lagerauge zum anderen achsseitigen Lagerauge (44) und vom rahmenseitigen Lagerauge zum anderen rahmenseitigen Lagerauge (43) oder vom jeweils achsseitigen Lagerauge zum rahmenseitigen Lagerauge (33) bilden oder auch beides zusammen.
Vierpunktlenker nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugt vertikalen Versteifungen (53, 54) mehr in der Mitte der Deck- (51) oder Bodenplatte (52) angeordnet sind und paarweise jeweils nicht von einem Lagerauge bis zu einem anderen Lagerauge reichen (z. B. 54' und 54'') oder sich paarweise berühren (z. B. 53' bzw. 53'', woraus dann jeweils ein Teil werden kann).
Vierpunktlenker nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugt vertikalen Versteifungen, die ein- oder zweiteilig sein können, jeweils gerade oder gekrümmt diagonal von einem achsseitigen zu einem rahmenseitigen Lagerauge gehen (63' mit 64' bzw. 63'' mit 64'') und im Treffpunkt nicht verschweißt oder verschweißt sein können.
Vierpunktlenker nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deck- (71) bzw. Bodenblech (72) gedrückt ist, beispielsweise so, dass die vier Arme so gebogen werden, dass die Biegelinien bevorzugt etwa parallel zu den Mittellinien der Lageraugen (75) angeordnet sind. Deck- (71) bzw. Bodenblech (72) können unverstärkt oder wie in Ansprüchen 3 bis 7 dargelegt verstärkt sein, z. B. wie in (70) mit bevorzugt vertikalen Versteifungen (73, 74).
Vierpunktlenker nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Deck- (81) bzw. Bodenblech (82) nicht symmetrisch zur horizontalen Symmetrieachse der Lageraugen ausgebildet sind, z. B. können evtl. vorgesehene bevorzugt senkrecht angeordnete Versteifungen beispielsweise zur Vermeidung von Schmutzansammlungen jeweils nach unten zeigen (83, 84, 85, 86), wobei diese Versteifungen sinngemäß nach den Ansprüchen 4 bis 7 oder ähnlich ausgeführt werden können und Deck- (81) bzw. Bodenblech (82) unterschiedliche Höhe zur horizontalen Symmetrieachse der Lageraugen haben können und gegebenenfalls unterschiedliche Konturen besitzen.
Vierpunktlenker nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an besonders hochbelasteten Randstellen der in der Draufsicht X-förmigen beiden Deck- (11, 31, 41, 51, 61, 71, 81) bzw. Bodenbleche (12, 32, 42, 52, 62, 72, 82), beispielsweise an den Anlenkstellen mit der Starrachse, die Breite der Deck- (11, 31, 41, 51, 61, 71, 81) bzw. Bodenbleche (12, 32, 42, 52, 62, 72, 82) relativ kurz vor der Schweißnaht bzw. dem Anschluß zum jeweiligen Lagerauge (13, 34, 45, 55, 65, 75, 87) hin verbreitert ist.
Vierpunktlenker nach vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraugen (13, 34, 45, 55, 65, 75, 87) zentrisch oder exzentrisch sein können und bei der exzentrischen Ausführung die dickere Seite Schweißseite ist.
Vierpunktlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraugen (13, 34, 45, 55, 65, 75, 87) an den Enden des in der Draufsicht X-förmigen Bauteils (10, 30, 40, 50, 60, 70, 80) angeschweißt sind.
Vierpunktlenker nach mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zusammengeschweißte Bauteil aus zwei unverstärkten oder verstärkten Blechen (10, 30, 40, 50, 60, 70, 80) und gegebenenfalls die Lageraugen (13, 34, 45, 55, 65, 75, 87) aus einem legierten Stahlhalbzeug, das auch schweißfähig ist, beispielsweise aus Stahl 1.7734 (Cr-Mo-Stahl) bestehen.
Vierpunktlenker nach mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugt senkrecht aufeinander stehenden Blechteile so angeordnet oder schweißtechnisch vorbereitet sind, dass sie am T- oder L-Stoß bedarfsweise einseitig oder beidseitig verschweißt werden können.
Vierpunktlenker nach mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraugen (13, 34, 45, 55, 65, 75, 87) als passend schweißbare Schmiedeteile so mit einem Ansatz gefertigt sind, dass das zusammengeschweißte Bauteil aus zwei unverstärkten oder verstärkten Blechen angeschweißt werden kann, z. B. indem die Lageraugen geeignete Einschmiedungen oder Einfräsungen zum geeigneten Anschweißen aufweisen.