DE102007018569A1 - Chassis rod in metal sheets for vehicle, has multiple connecting points, which connect chassis rod with chassis, auto body and dynamically moving part of vehicle - Google Patents

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Abstract

The chassis rod has multiple connecting points (2,3,5), which connect the chassis rod with a chassis, an auto body and a dynamically moving part of a vehicle. A connecting part is formed by a pin (6), which is held in a sheet arm (4) of the chassis rod. The chassis rod is formed as a single shell and the sheet arm of the chassis rod ends in a spout (8). The chassis rod is connected with the pin and encloses the pin with a contacting angle of 270 degrees. An independent claim is also included for a method for producing a chassis rod.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrwerklenker in Blechbauweise für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Anschlusspunkten, mit denen er mit der Karosserie und einem dynamisch bewegten Teil des Kraftfahrzeuges verbindbar ist, wobei ein Anschlusspunkt von einem Zapfen gebildet wird, der in einem Blecharm des Lenkers gehalten ist.The The invention relates to a suspension link in sheet metal construction for a motor vehicle with several connection points, with which he with the body and a dynamically moving part of the motor vehicle is connectable, wherein a connection point formed by a pin which is held in a sheet arm of the handlebar.

Fahrwerkslenker, die ein Bindeglied zwischen der Karosserie eines Kraftfahrzeuges einerseits und dynamisch beweglichen Teilen, insbesondere Radträger, Feder, Dämpfer und Stabilisatoren andererseits bilden, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie können als gegossene Bauteile oder als Schalen aus Stahlblech ausgebildet sein. Bei einem solchen Fahrwerkslenker kommt es neben seiner Formsteifigkeit und Lebensdauereigenschaften auch auf sein Gewicht als ungefederte Masse an.Suspension arm, which is a link between the bodywork of a motor vehicle on the one hand and dynamically moving parts, in particular wheel carriers, Form spring, damper and stabilizer on the other hand, are known in different versions. You can as cast components or as shells made of sheet steel be. In such a control arm it comes next to its stiffness and Lifetime features also on its weight as unsprung Mass.

Ein bekannter Fahrwerkslenker der eingangs genannten Art ( DE 100 11 845 A1 ) hat im wesentlichen die Form eines Dreiecks. Er ist als Hohlkörper aus zwei gefügten Blechschalen gebildet. An einem Ende eines Arms dieses dreieckförmigen Fahrwerkslenkers ist zwischen halbkreisförmigen Außenrändern der beiden Schalenteile ein hohler, einen Sockel aufweisender Zapfen aus Blech mit seinem Sockel eingefügt. Zwar hat ein solcher zweischaliger Querlenker eine hohe Formsteifigkeit, doch ist seine Herstellung aufwendig.A known suspension link of the aforementioned type ( DE 100 11 845 A1 ) has essentially the shape of a triangle. He is formed as a hollow body of two joined sheet metal shells. At one end of an arm of this triangular chassis link between hollow semicircular outer edges of the two shell parts a hollow, a pedestal exhibiting pin made of sheet metal with its base inserted. Although such a double-shell wishbone has a high stiffness, but its production is complicated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrwerkslenker zu schaffen, der bei geringen Fertigungskosten eine hohe Formsteifigkeit und ein geringes Gewicht hat.Of the Invention has for its object to provide a suspension link, the at low production costs a high dimensional stability and has a low weight.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Fahrwerkslenker der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Lenker einschalig ausgebildet ist und sein Blecharm in eine Tülle ausläuft, die den Zapfen mit einem Umschlingungswinkel von mindestens 270° umschließt und mit dem Zapfen stoffschlüssig verbunden ist.These Object is according to the invention with a suspension link of the type mentioned solved in that the handlebar is formed einschalig and its Blecharm in a spout leaking out the pin with a wrap angle of at least 270 ° and cohesively with the pin connected is.

Der erfindungsgemäße Fahrwerkslenker lässt sich wegen der einschaligen Blechbauweise kostengünstig herstellen und hat ein geringes Gewicht. Die Verbindung zwischen Tülle und Zapfen durch Formschluss mit großem Umschlingungswinkel und Stoffschluss steht der herkömmlichen Verbindung bei dem bekannten zweischaligen Fahrwerkslenker nicht nach.Of the Suspension arm according to the invention leaves because of the einschaligen sheet metal construction cost produce and has a low weight. The connection between Spout and pin by form-fitting with large Wrap angle and fabric bond is the conventional Connection in the known bivalve suspension handlebars not to.

Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird die stoffschlüssige Verbindung von einer am vorderen Rand der Tülle vorgesehenen Schweißnaht gebildet. Eine solche Schweißnaht lässt sich nach Einfügen des Zapfens in die Tülle problemlos realisieren.To A first embodiment of the invention is the cohesive Connection of one provided at the front edge of the spout Weld formed. Such a weld can be after inserting the pin in the spout easily realize.

Der große Umschlingungswinkel der Tülle sollte zwischen 300° und 360° betragen. Gute Erfahrungen wurden sowohl hinsichtlich der Herstellbarkeit der Tülle als auch hinsichtlich der dauerfesten Verbindung mit einem Umschlingungswinkel zwischen 320° und 340° erzielt.Of the large wrap angle of the spout should be between 300 ° and 360 °. Good experiences were both in terms of manufacturability of the spout and in terms of the permanent connection with a wrap angle between 320 ° and 340 ° achieved.

Um ein möglichst geringes Gewicht bei hoher Formsteifigkeit zu erzielen, sollte das Blech eine Dicke von 2 mm bis 6 mm und eine Festigkeit von 350 MPa bis 1000 MPa haben. Vorzugsweise sollte das Blech aus Dualphasenstahl bestehen. Auch sogenannte Complexphasenstähle oder Thermomechanisch gewalzte Kaltformstähle sind gut geeignet, wenn höhere Festigkeiten gewünscht werden.Around the lowest possible weight with high stiffness To achieve, the sheet should have a thickness of 2 mm to 6 mm and a Have strength of 350 MPa to 1000 MPa. Preferably, the sheet should consist of dual phase steel. Also so-called complex phase steels or thermomechanically rolled cold-forming steels are good suitable if higher strengths are desired.

Positiv wirkt sich hinsichtlich einer dauerhaften und formsteifen Verbindung aus, wenn der Zapfen auf einem im Durchmesser größeren Sockel sitzt, mit dem er in der Tülle steckt. Der Zapfen mit seinem Sockel kann als hohles Blechformteil oder Fließpressteil ausgebildet sein. Auch dieses Blechformteil sollte eine möglichst hohe Festigkeit haben, mindestens aus Dualphasenstahl bestehen.positive Affects a permanent and dimensionally stable connection off when the pin on a larger in diameter Socket sits, with which he puts in the spout. The pin with its base can be used as a hollow sheet metal part or extruded part be educated. Also this sheet metal part should be as possible have high strength, at least consist of dual phase steel.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerkslenkers, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

  • • Umformen eines flachen Blechzuschnittes zu einer Blechschale mit im Bereich der späteren Tülle gegenüber den übrigen Rändern überhöhten, nach außen weisenden Randabschnitten.
  • • Beschneiden der Ränder der Blechschale derart, dass die beschnittenen Kanten der Randabschnitte von dem Bereich der Tülle in die anschließenden, niedrigeren Kanten der Ränder der übrigen Blechschale kontinuierlich übergehen.
  • • Umbiegen der Randabschnitte derart, dass sie mit dem zwischen ihnen liegenden Bereich der Tülle ein U-Profil mit Steg und Schenkeln bilden.
  • • Umformen der Schenkel und des zwischen ihnen liegenden Bereichs der Tülle um einen den Abmessungen des Zapfens entsprechenden Füllschieber durch äußere auf die Randabschnitte und den dazwischen liegenden Bereich radial einwirkende Formwerkzeuge zu einer Tülle.
  • • Nach Entfernen der Formwerkzeuge und den Füllschiebern, Einfügen und stoffschlüssiges Verbinden des Zapfens. Dabei wird vorzugsweise der Zapfen mit der Tülle durch eine umlaufende Schweißnaht am vorderen Rand der Tülle verbunden.
The invention also relates to a method for producing a suspension link, which is characterized by the following method steps:
  • • Forming of a flat sheet metal blank to a sheet metal shell with in the region of the later spout over the other edges of excessive, outwardly facing edge portions.
  • • Trimming the edges of the sheet metal shell such that the trimmed edges of the edge portions continuously merge from the area of the spout into the subsequent, lower edges of the edges of the remaining sheet metal shell.
  • • bending over the edge sections in such a way that they form a U-profile with web and legs with the area of the nozzle lying between them.
  • • Forming the legs and the lying between them area of the spout to a the dimensions of the pin corresponding Füllschieber by outer on the edge portions and the intermediate area radially acting form tools to a spout.
  • • After removal of the molds and the fillers, insertion and cohesive connection of the pin. In this case, the pin is preferably connected to the spout by a circumferential weld at the front edge of the spout.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:in the The invention is based on an embodiment illustrative drawing explained in more detail. In detail demonstrate:

1 einen aus Blech geformten einschaligen Fahrwerkslenker in perspektivischer Ansicht von unten und 1 a molded sheet metal single-shell suspension arm in perspective view from below and

2 verschiedene Phasen der Formgebung eines Blecharms des einschaligen Fahrwerkslenkers gemäß 1 zu einer Tülle. 2 different phases of the shaping of a sheet metal arm of the single-shell suspension arm according to 1 to a spout.

Der in 1 dargestellte Fahrwerkslenker hat die Grundform eines Dreiecks. Er ist als Vorderachsquerlenker für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, ausgebildet. Er bildet das Bindeglied zwischen der Karosserie des Kraftfahrzeuges einerseits und dynamisch beweglichen Teilen des Kraftfahrzeuges, wie Radträger, Feder, Dämpfer und Stabilisator andererseits.The in 1 shown suspension handlebar has the basic shape of a triangle. It is designed as a front axle control arm for a motor vehicle, in particular a passenger vehicle. It forms the link between the body of the motor vehicle on the one hand and dynamically moving parts of the motor vehicle, such as wheel, spring, damper and stabilizer on the other.

Der Fahrwerkslenker ist als einschaliges Formteil gestaltet. Er ist aus einem Blechzuschnitt zu der Schale umgeformt, insbesondere durch Tiefziehen. Die Dreiecksform der Blechschale wird im wesentlichen von einem im wesentlichen geraden Blecharm 1 mit zwei unterschiedlich gestalteten Anschlusspunkten 2, 3 an den Enden dieses Blecharms 1 und einem gebogenen Blecharm 4 mit einem Anschlusspunkt 5 gebildet. Der Anschlusspunkt 5 weist einen Zapfen 6 mit einem im Durchmesser größeren Sockel 7 auf, der in einer Tülle 8 des Arms 4 steckt. Der im Querschnitt sechseckige Zapfen 6 mit seinem im Umfang runden, stufenförmig abgesetzten Sockel 7 ist als Hohlkörper aus Blech geformt. Der Zapfen 6 mit seinem Sockel 7 wird zum einen formschlüssig von der Tülle 8 gehalten und ist darüber hinaus stoffschlüssig durch eine umlaufende Schweißnaht 9 am vorderseitigen Rand 10 der Tülle 8 verbunden. Die Tülle 8 umschließt den Sockel 7 bis auf eine kleine Lücke. Dafür sind die Ränder 4b, 4c des Blecharmes 4 im Bereich der Tülle 8 gegenüber den übrigen Rändern 4b, 4c des Blecharms 4 überhöht. Die Kanten 4b*, 4c* im Bereich der Tülle 8 überhöhten Ränder 4b, 4c laufen kontinuierlich in die nicht überhöhten Ränder 4b, 4c des übrigen Blecharms 4 aus.The suspension handlebar is designed as einschaliges molding. It is formed from a sheet metal blank to the shell, in particular by deep drawing. The triangular shape of the sheet metal shell is essentially a substantially straight sheet metal arm 1 with two differently designed connection points 2 . 3 at the ends of this sheet metal arm 1 and a curved sheet metal arm 4 with a connection point 5 educated. The connection point 5 has a pin 6 with a larger base in diameter 7 on that in a spout 8th of the arm 4 plugged. The cross-section hexagonal pin 6 with its circumferentially round, stepped pedestal 7 is formed as a hollow body of sheet metal. The pin 6 with his pedestal 7 is on the one hand form-fitting of the spout 8th held and is also cohesively by a circumferential weld 9 at the front edge 10 the spout 8th connected. The spout 8th encloses the pedestal 7 except for a small gap. That's the edges 4b . 4c the sheet metal arm 4 in the area of the spout 8th opposite the other edges 4b . 4c the tin arm 4 excessive. The edges 4b * . 4c * in the area of the spout 8th excessive edges 4b . 4c Run continuously in the not excessive edges 4b . 4c the rest of the sheet metal arm 4 out.

Die Herstellung eines solchen Fahrwerksträgers erfolgt auf folgende Art und Weise:
Aus einem flachen Blechzuschnitt wird insbesondere durch Tiefziehen eine Schale mit zwei Blecharmen 1, 4 geformt. Jeder Blecharm 1, 4 hat ein U-förmiges Profil, besteht also aus einem Boden 1a, 4a, und zwei Rändern 1b, 1c, 4b, 4c. Bei der Formgebung einer solchen Schale, und zwar dem Tiefziehen, entstehen Randabschnitte, die anschließend beschnitten werden. Im Bereich der späteren Tülle 8 entsteht ein Profil mit flanschartigen Überständen 11, 12, wie es in 2a dargestellt ist. Solche Überstände 11, 12 finden sich nicht nur im Bereich der späteren Tülle 8, sondern auch im weiteren Bereich des Blecharms 4. Gegenüber den späteren Rändern 4b, 4c sind sie überhöht. Es gilt deshalb, sie zu beschneiden, wobei ihre Höhe vom Bereich ihrer Kanten 4b*, 4c* der späteren Tülle 8 allmählich auf die Normalhöhe im weiteren Bereich der Ränder 4b, 4c abnimmt.The production of such a chassis carrier takes place in the following manner:
From a flat sheet metal blank is in particular by deep drawing a shell with two Blecharmen 1 . 4 shaped. Every tin arm 1 . 4 has a U-shaped profile, so it consists of a floor 1a . 4a , and two edges 1b . 1c . 4b . 4c , In the molding of such a shell, namely the deep drawing, edge portions are created, which are then trimmed. In the area of the later spout 8th creates a profile with flange-like projections 11 . 12 as it is in 2a is shown. Such supernatants 11 . 12 not only found in the area of the later spout 8th , but also in the wider area of the Blecharms 4 , Opposite the later edges 4b . 4c they are too high. It is therefore necessary to prune them, taking their height from the area of their edges 4b * . 4c * the later spout 8th gradually to the normal height in the wider area of the edges 4b . 4c decreases.

Nach Beschneiden der Ränder 4b, 4c werden die flanschartigen Überstände 11, 12 mit Form- und Stützwerkzeugen 13, 14, 16, 17 umgelegt, so dass ein U-förmiges Profil 18 mit Steg 18a und Schenkeln 18b, 18c entsteht, wie in 2b dargestellt.After trimming the edges 4b . 4c become the flange-like projections 11 . 12 with form and support tools 13 . 14 . 16 . 17 put down, leaving a U-shaped profile 18 with jetty 18a and thighs 18b . 18c arises, as in 2 B shown.

Nach Entformung dieses Profils 18 wird ein im Querschnitt kreisförmiger Füllschieber 19 in das U-förmige Profil 18 eingeschoben und mittels eines mit Kraft z. B. von einer Gasdruckfeder 20 beaufschlagten Formwerkzeuges 21 eingeklemmt. Dann werden mit weiteren Formwerkzeugen 22, 23 die Schenkel 18b, 18c an den Füllschieber 19 angedrückt, so dass die gewünschte Form der Tülle 8 entsteht, wie in 2c dargestellt ist.After removal of this profile 18 becomes a cross-sectionally circular filling slide 19 in the U-shaped profile 18 inserted and by means of a force z. B. from a gas spring 20 acted upon mold 21 trapped. Then with other molds 22 . 23 the thigh 18b . 18c to the filling slide 19 pressed down, leaving the desired shape of the spout 8th arises, as in 2c is shown.

Nach Entfernen der Formwerkzeuge 22, 23 erfolgt die Kalibrierung der zwischen dem Formwerkzeug 21 und dem Füllschieber 19 eingespannt gehaltenen Tülle 8 mittels einer Formbacke 24, gegen die die eingespannt gehaltene Tülle 8 durch die Gasdruckfeder 20 gedrückt wird, wie in 2d dargestellt ist.After removing the molds 22 . 23 the calibration is done between the mold 21 and the filling slide 19 held spout 8th by means of a mold jaw 24 , against which the clamp held held 8th through the gas spring 20 is pressed, as in 2d is shown.

Nach dieser Kalibrierung werden der Füllschieber 19 aus der Tülle 8 gezogen und die Formwerkzeuge 21, 24 entfernt. Der Zapfen 6 mit seinem Sockel 7 wird dann in die Tülle 8 eingefügt und an deren Rand 10 angeschweißt.After this calibration, the filling slide 19 from the spout 8th pulled and the molds 21 . 24 away. The pin 6 with his pedestal 7 then gets into the spout 8th inserted and at the edge 10 welded.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10011845 A1 [0003] DE 10011845 A1 [0003]

Claims (10)

Fahrwerkslenker in Blechbauweise für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Anschlusspunkten (2, 3, 5), mit denen er mit der Karosserie und einem dynamisch bewegten Teil des Kraftfahrzeuges verbindbar ist, wobei ein Anschlusspunkt (5) von einem Zapfen (6) gebildet wird, der in einem Blecharm (4) des Lenkers gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker einschalig ausgebildet ist und sein Blecharm (4) in eine Tülle (8) ausläuft, die den Zapfen (6) mit einem Umschlingungswinkel von mindestens 270° umschließt und mit dem Zapfen (6) stoffschlüssig verbunden ist.Sheet metal chassis control arm for a motor vehicle with multiple connection points ( 2 . 3 . 5 ), with which it is connectable to the body and a dynamically moving part of the motor vehicle, wherein a connection point ( 5 ) of a pin ( 6 ) formed in a sheet metal arm ( 4 ) is held by the handlebar, characterized in that the handlebar is formed einschalig and its sheet metal arm ( 4 ) in a spout ( 8th ) leaking the pin ( 6 ) with a wrap angle of at least 270 ° and with the pin ( 6 ) is integrally connected. Fahrwerkslenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung von einer am vorderen Blechrand (10) der Tülle (8) vorgesehenen Schweißnaht (9) gebildet wird.Suspension link according to claim 1, characterized in that the cohesive connection of a at the front sheet edge ( 10 ) of the grommet ( 8th ) provided weld ( 9 ) is formed. Fahrwerkslenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel zwischen 300° und 360° liegt.Suspension link according to claim 1 or 2, characterized that the wrap angle is between 300 ° and 360 °. Fahrwerkslenker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschlingungswinkel zwischen 320° und 340° beträgt.Suspension link according to claim 3, characterized in that the wrap angle is between 320 ° and 340 °. Fahrwerkslenker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech eine Dicke von 2 mm bis 6 mm und eine Festigkeit von 350 MPa bis 1000 MPa hat.Suspension link according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the sheet has a thickness of 2 mm to 6 mm and a strength of 350 MPa to 1000 MPa. Fahrwerkslenker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech aus Dualphasenstahl, Complexphasenstahl oder thermomechanisch gewalztem Kaltformstahl besteht.Suspension link according to claim 5, characterized in that that the sheet of dual phase steel, complex phase steel or thermomechanically rolled Cold forming steel exists. Fahrwerkslenker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (6) auf einem im Durchmesser größeren Sockel (7) sitzt, mit dem er in der Tülle (8) steckt.Suspension link according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pin ( 6 ) on a larger diameter base ( 7 ), with which he is in the spout ( 8th ) plugged. Fahrwerkslenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (6) mit seinem Sockel (7) als ein hohles Blechformteil oder Fließpressteil ausgebildet ist.Suspension link according to claim 1 or 2, characterized in that the pin ( 6 ) with its base ( 7 ) is formed as a hollow sheet metal part or extruded part. Verfahren zum Herstellen eines Fahrwerkslenkers nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: • Umformen eines flachen Blechzuschnittes zu einer Blechschale mit im Bereich der späteren Tülle (8) gegenüber den übrigen Rändern (4b, 4c) überhöhten, nach außen weisenden Randabschnitten (11, 12). • Beschneiden der Randabschnitte der Blechschale derart, dass die beschnittenen Kanten (4b*, 4c*) der Randabschnitte (11*, 12*) von dem Bereich der Tülle (8) in die anschließenden, niedrigeren Kanten der Ränder (4b, 4c) der Blechschale kontinuierlich übergehen. • Umbiegen der Randabschnitte (11*, 12*) derart, dass sie mit dem zwischen ihnen liegenden Bereich der Tülle (8) ein U-Profil (18) mit Steg (18a) und Schenkeln (18b, 18c) bilden. • Umformen der Schenkel (18b, 18c) und des zwischen ihnen liegenden Bereichs (18a) der späteren Tülle (8) um einen den Abmessungen des Zapfens (6) entsprechenden Füllschieber (19) durch äußere auf die Schenkel (18b, 18c) und den dazwischen liegenden Steg (18a) radial einwirkende Formwerkzeuge zu der Tülle (8). • Entfernen der Formwerkzeuge (19, 21, 22, 23, 24), Einfügen und stoffschlüssiges Verbinden des Zapfens (6) mit der Tülle (8).A method for producing a suspension link according to claim 1, characterized by the following method steps: • forming a flat sheet metal blank to a sheet metal shell in the area of the later spout ( 8th ) compared to the other margins ( 4b . 4c ) elevated, outwardly facing edge portions ( 11 . 12 ). • trimming the edge sections of the sheet metal shell such that the trimmed edges ( 4b * . 4c * ) of the edge sections ( 11 * . 12 * ) of the area of the spout ( 8th ) into the subsequent, lower edges of the edges ( 4b . 4c ) of the sheet metal shell continuously. • bending the edge sections ( 11 * . 12 * ) in such a way that they are connected to the area of the grommet ( 8th ) a U-profile ( 18 ) with jetty ( 18a ) and thighs ( 18b . 18c ) form. • reshaping the thighs ( 18b . 18c ) and the area between them ( 18a ) of the later spout ( 8th ) by a dimension of the pin ( 6 ) corresponding filling slide ( 19 by external to the thighs ( 18b . 18c ) and the intermediate bridge ( 18a ) radially acting shaping tools to the spout ( 8th ). • removing the molds ( 19 . 21 . 22 . 23 . 24 ), Insertion and cohesive connection of the pin ( 6 ) with the grommet ( 8th ). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (6) mit der Tülle (8) durch eine umlaufende Schweißnaht (9) am vorderen Rand (10) der Tülle (8) verbunden wird.Method according to claim 9, characterized in that the pin ( 6 ) with the grommet ( 8th ) by a circumferential weld ( 9 ) at the front edge ( 10 ) of the grommet ( 8th ) is connected.
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