DE102006060898A1

DE102006060898A1 - Verbundlenkerhinterachse

Info

Publication number: DE102006060898A1
Application number: DE200610060898
Authority: DE
Inventors: Manfred Beck; Michael Braun; Regina Hund
Original assignee: Individual
Current assignee: Braun Michael De
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: DE102006060898B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerhinterachse für ein Fahrzeug, insbesondere einen PKW, mit einem Querträger (1) und mit der Fahrzeugkarosserie verbindbaren Längslenkern (2, 3). Gemäß der Erfindung ist ein den Querträger und die Längslenker bildender Grundkörper aus einem einzigen Blechmaterialstück geformt und wenigstens teilweise pressgehärtet. Vorzugsweise ist der aus dem Blechmaterialstück geformte Grundkörper in seiner Grundform schalenartig tiefgezogen und aus dem Blechmaterialstück sind ferner Einrichtungen für die Verbindung der Verbundlenkerhinterachse mit daran anzubauenden Teilen des Fahrzeugs ausgeformt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerhinterachse für ein Fahrzeug, insbesondere einen PKW, mit einem Querträger und mit der Fahrzeugkarosserie verbindbaren Längslenkern an dessen Enden.
Solche Verbundlenkerhinterachsen sind z. B. in der DE 195 42 522 A1 und der DE 198 40 134 A1 beschrieben. Bekanntermaßen werden die Längslenker solcher Hinterachsen verschwenkbar an die Fahrzeugkarosserie angelenkt. Der biegesteife, aber torsionsweiche Querträger ist an seinen beiden Enden mit den Längslenkern verschweißt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Verbundlenkerachse zu schaffen, die den heute im Automobilbau bestehenden Anforderungen besser gerecht wird.
Die diese Aufgabe lösende Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein den Querträger und die Längslenker bildender Grundkörper aus einem einzigen Blechmaterialstück geformt und wenigstens teilweise pressgehärtet ist.
Vorteilhaft kann eine solche einstückige, pressgehärtete Verbundlenkerhinterachse bei geringerem Gewicht die für solche Teile erforderliche Festigkeit aufbringen und die herkömmlich aus mehreren Teilen zusammengesetzte Verbundlenkerhinterachse ersetzen. Material wird eingespart und das Fahrzeuggewicht reduziert. Die Teilevielfalt nimmt ab. Maßabweichungen durch Verzug von Teilen infolge Erwärmung beim Schweißen werden vermieden. Es versteht sich, dass am Grundkörper Ergänzungsteile angebracht werden können, die im Vergleich zu dessen Ausdehnung klein sind, z. B. die Blechdicke verdoppelnde Materialverstärkungen an bestimmten Stellen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das den Grundkörper bildende Blechmaterialstück in seiner Grundform schalenartig tiefgezogen, was ihm eine hohe Steifigkeit verleiht. Die Presshärtung erfolgt im Zuge des Tiefziehens oder danach.
Aus dem Materialstück können ferner Einrichtungen für die Verbindung der Hinterachse mit daran anzubringenden Teilen des Fahrzeugs herausgeformt sein.
Bei den Verbindungseinrichtungen kann es sich z. B. um einen Sitz für eine Buchse oder eine Buchse selbst oder einen Sitz für einen Bolzen oder Zapfen oder einen Bolzen oder Zapfen selbst handeln.
Der Grundkörper kann ferner einstückig mit Haltelaschen ausgebildet sein.
Als mit dem Grundkörper verbundene Ergänzungsteile können die Buchse, der Bolzen oder der Zapfen in den Sitz eingepresst oder/und in dem Sitz durch eine Einprägung in das Blechmaterial gehalten sein.
Das den Sitz bildende Blechmaterial lässt sich im Zuge des Einpressens bzw. Einprägens Presshärten.
Vorzugsweise ist der gesamte Grundkörper pressgehärtet. Um gewünschte Festigkeitseigenschaften zu erreichen, insbesondere eine gewünschte Biegesteifigkeit und Torsionsweiche des Querträgers, kann der Härtegrad der Presshärtung in verschiedenen Bereichen der Verbundlenkerhinterachse unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann die Festigkeit in den Verbindungsteile aufweisenden Bereichen des Querträger bzw. der Längslenker höher oder niedriger als in den übrigen Bereichen der Verbundlenkerhinterachse sein. In 3 ist ein solcher Bereich durch Schraffur hervorgehoben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
1 eine Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung in einer Draufsicht,
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Hälfte,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung in einer Draufsicht auf eine Achsenhälfte,
4–9 verschiedene Schnittansichten der Verbundlenkerhinterachsen von 2 und 3,
10 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Querträger einer Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung in einer Querschnittsansicht,
11 einen Querträger einer Verbundlenkerachse nach der Erfindung mit einer Verbindungslasche zur Verbindung der Verbundlenkerhinterachse mit einem Bauteil in einer Seitenansicht und einer Querschnittsansicht,
12 einen ausgeformten Zapfen an einer Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung in einer Draufsicht und einer Seitenansicht,
13 einen durch Verprägen mit einer Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung verbundenen Zapfen,
14 einen dem Zapfen von 12 entsprechenden Zapfen mit einer Überlappung,
15 eine Teildarstellung einer Hinterachse nach der Erfindung mit einer durch Ziehen hergestellten, vertikalen Durchzug, und
16 eine weitere mögliche Ausformung an der Verbundlenkerhinterachse in Form einer ovalen Buchse.
Eine in 1 gezeigte, pressgehärtete Verbundlenkerhinterachse ist aus einem einzigen Blechmaterialstück gefertigt und weist einen Querträger 1 und mit dem Querträger an dessen Enden verbundene Längslenker 2 und 3 auf. Über die Längslenker 2 und 3 ist die Verbundlenkerhinterachse mit einer selbsttragenden Fahrzeugkarosserie zu verbinden. Die Längslenker 2 und 3 dienen ferner in bekannter Weise der Aufhängung der Hinterräder an der Fahrzeugkarosserie.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstrecken sich über die gesamte Länge des im Querschnitt U-förmigen Querträger 1 zwei Sicken 4 und 5, welche jeweils in zwei, in den beiden Längslenkern 2 und 3 längsverlaufende Sicken 6 und 7 einmünden.
An beiden Längslenkern 2 und 3 gebildete Ausformungen 8, 9 und 10 werden weiter unten in Verbindung mit den 2 und 3 näher beschrieben.
In den nachfolgenden Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in 1 bezeichnet, wobei der betreffenden Bezugszahl der Buchstabe a, b usw. beigefügt ist.
Eine in 2a halbseitig gezeigte Verbundlenkerhinterachse weist wie die Achse von 1 einen Querträger 1a und Längslenker an dessen Enden auf, von denen in 2 nur der Längslenker 2a sichtbar ist.
Eine in 4 gezeigte Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie A-A von 2 lässt die U-Form des Querträgers 1a erkennen.
Bei 10a weisen die Längslenker, wie aus der Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie B-B von 2 hervorgeht, eine U-Form mit einem rechteckigen Durchbruch 12 auf. Am Außenrand der Längslenker ist jeweils eine Befestigungslasche 14 mit vier Bohrungen 15 vorgesehen. Durch eine Ausformung bei 16 sind zwei Durchzüge 17 und 18 für die Aufnahme einer Buchse mit horizontaler Achse gebildet. Die Buchsen lassen sich in die Durchzüge 17 und 18 einpressen.
Eine in 3 halbseitig dargestellte Verbundlenkerhinterachse mit einem Querträger 1b unterscheidet sich von der vorangehenden Verbundlenkerhinterachse durch unterschiedliche Ausformungen 19 und 20 an den Enden der Längslenker, von denen in 3 nur der Längslenker 3b sichtbar ist.
Ein Schnitt durch die Ausformung 19 gemäß Schnittlinie D-D von 3 ist in 7 dargestellt. Die Ausformung 19 betrifft einen Durchzug 21, welcher der Aufnahme einer Buchse mit horizontaler Achse dient oder selbst eine Buchse bildet.
Eine Querschnittsdarstellung in 8 gemäß Schnittlinie F-F von 3 zeigt eine der Ausformung 9a entsprechende Ausformung 9b mit einem runden Durchbruch 11b. Ferner erkennbar ist eine Lasche 14b am Außenrand des Längslenker 2b. Die Ausformung 9b kann der Aufnahme einer Schraubenfeder dienen, wie dies in 8 durch Strichlinien angedeutet ist.
Wie 9 erkennen lässt, ist die Ausformung 20 gehäuseartig mit einer U-Form und Flanschabwinklungen 22 ausgebildet. Bohrungen 23 in den U-Schenkeln liegen einander gegenüber.
Die 9 bis 15 zeigen weitere Ausformungen, wie sie bei einer Verbundlenkerhinterachse nach der Erfindung zur Anwendung kommen können.
10 betrifft einen Querschnitt durch einen Querträger, der U-förmig ist, und dessen U-Schenkel 180°-Umfalzungen 24 aufweisen.
Ein in 11 ausschnittsweise dargestellter Querträger 1c weist eine mit dem Querträger einstückig verbundene Verbindungslasche auf, die mit Bohrungen 26 versehen ist. Wie die Schnittdarstellung von 11a erkennen lässt, ist die Lasche 25 durch Randabkantung 27 verstärkt.
Wie aus 12 hervorgeht, lässt sich das Blechmaterial durch Rundbiegung oder/und Ziehen derart ausformen, dass ein hülsenartiger Zapfen 28 gebildet ist, welcher z. B. einen Lagerzapfen bilden kann.
Gemäß 13 bildet ein solcher Zapfen 28e nicht selbst einen Lagerzapfen sondern in einen Hohlraum des Zapfens ist ein Lagerzapfen 29 eingesetzt und durch Einprägungen 30 darin festgehalten.
14 zeigt eine Teildarstellung einer Hinterachse mit einer aus dem Blechmaterial des Grundkörpers herausgeformten Buchse 28e, die durch eine Überlappung 31 weiter verstärkt ist.
Aus 15 geht eine durch Ziehen hergestellte Buchse 32 mit einer vertikalen Buchsenachse hervor. Zur Stabilisierung ist die Buchse mit einem durchgestellten Rand 33 versehen. Abweichend von dem gezeigten Beispiel könnte die Buchse 32 auch mit einem Boden hergestellt sein.
16 zeigt eine weitere mögliche Ausformung in Form einer Buchse mit ovalem Querschnitt für die Aufnahme eines ovalen Bolzens 34. Um 180° abgewinkelte Blechmaterialenden gehen in flanschartige Endstücke 35 und 36 über, welche die Fortsetzung am Längslenker gebildeter Randflansche 22 (9) bilden können. Die einander gegenüberliegenden 180°-Abwinklungen könnten durch eine Schweißnaht verbunden werden.

Claims

Verbundlenkerhinterachse für ein Fahrzeug, insbesondere einen PKW, mit einem Querträger (1) und mit der Fahrzeugkarosserie verbindbaren Längslenker (2, 3) an dessen Enden, dadurch gekennzeichnet, dass ein die gesamte Verbundlenkerachse bildender Grundkörper aus einem einzigen Blechmaterialstück geformt und wenigstens teilweise pressgehärtet ist.
Verbundlenkerhinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Materialstück geformte Grundkörper in seiner Grundform schalenartig tiefgezogen ist.
Verbundlenkerhinterachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Blechmaterialstück ferner Einrichtungen für die Verbindung der Verbundlenkerhinterachse mit daran anzubauenden Teilen des Fahrzeugs herausgeformt sind.
Verbundlenkerhinterachse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen einen Sitz (17; 18; 21; 32) für eine Buchse oder eine Buchse selbst umfassen.
Verbundlenkerhinterachse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen einen Sitz für einen Zapfen (29) oder Bolzen oder einen Zapfen (28) oder Bolzen selbst umfassen.
Verbundlenkerhinterachse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse, der Zapfen (29) oder/und der Bolzen in den Sitz eingepresst oder/und durch eine Einprägung (30) in das Blechmaterial in dem Sitz gehalten ist bzw. sind.
Verbundlenkerhinterachse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das den Sitz bildende Blechmaterial im Zuge des Einpressens oder/und Einprägens pressgehärtet ist.
Verbundlenkerhinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen eine Lasche (25) zur Verbindung der Baugruppe mit einem weiteren Bauteil umfassen.
Verbundlenkerhinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundlenkerhinterachse in verschiedenen Bereichen in unterschiedlichem Grad pressgehärtet ist.
Verbundlenkerhinterachse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen aufweisende Endbereiche der Verbundlenkerhinterachse in höherem oder geringerem Grade als die übrige Verbundlenkerhinterachse pressgehärtet sind.