DE102008036342A1

DE102008036342A1 - Querlenker in Fachwerkbauweise

Info

Publication number: DE102008036342A1
Application number: DE102008036342A
Authority: DE
Inventors: Claudia Brandes; Sierk Fiebig; Hans-Werner Scholz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-02-11
Anticipated expiration: 2028-08-05
Also published as: DE102008036342B4

Abstract

Ein Querlenker umfasst eine fahrzeugseitige Ankopplungsstruktur (2) und eine radseitige Ankopplungsstruktur (3) sowie eine diese verbindende Verbindungsstruktur (8). Die Verbindungsstruktur (8) in Fachwerkbauweise besteht aus Stegen (9) und Öffnungen (10). Der erfindungsgemäße Querlenker zeichnet sich durch folgende Vorteile aus, nämlich die Vermeidung von Schweißoperationen, eine preiswerte und gewichtsreduzierte Bauweise, eine hohe Knicksteifigkeit und einen geringen Bauraumbedarf im Fahrzeug.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Querlenker, umfassend eine fahrzeugseitige Ankopplungsstruktur und eine radseitige Ankopplungsstruktur sowie eine diese verbindende Verbindungsstruktur.
Derartige Querlenker werden in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen dazu eingesetzt, um einen Radträger gegenüber einem Fahrzeugaufbau oder einer aufbaufesten Komponente abzustützen.
Querlenker sind in einer kaum überschaubaren Vielzahl von Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik bekannt. In der Praxis werden Querlenker für Kraftfahrzeuge zur Zeit vor allem als zweischalig geschweißte Kastenprofile, geschweißte T-Profile, Schmiede-, Guss oder gestanzte Blechprofile hergestellt.
In der Regel wird dabei eine hohe Steifigkeit bei geringem Bauteilgewicht und geringem Bauraumbedarf angestrebt. Im Hinblick auf die Fertigung großer Stückzahlen muss ein Querlenker zudem möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Alternative zu bestehenden Querlenkern zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Querlenker gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Querlenker zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die Verbindungsstruktur in Fachwerkbauweise aus Stegen und Öffnungen besteht. Je nach Einsatzzweck weist der erfindungsgemäße Querlenker zwei oder drei Ankopplungsstrukturen auf.
Gegenüber herkömmlichen Querlenkern weist der erfindungsgemäße Querlenker folgende Vorteile auf:

– die Vermeidung von Schweißoperationen,
– eine preiswerte und gewichtsreduzierte Bauweise,
– eine hohe Knicksteifigkeit, und
– einen geringen Bauraumbedarf im Fahrzeug.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Querlenkers sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
Insbesondere können an einer oder mehreren Ankopplungsstrukturen Durchzüge ausgeformt werden, welche die Kontaktfläche zu an den Ankopplungsstrukturen angeordneten Lagern erhöhen und damit die Flächenpressung vermindern.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann mindestens eine Ankopplungsstruktur in die Fachwerkbauweise integriert sein.
Vorzugsweise wird die Verbindungsstruktur, gegebenenfalls einschließlich einer oder mehrerer Ankopplungsstrukturen aus einem einzigen Blechstück gestanzt. Der Fertigungsaufwand bleibt in diesem Fall besonders gering.
Es ist jedoch auch möglich, einzelne Ankopplungsstrukturen an der Verbindungsstruktur zu befestigen, beispielsweise anzuschweißen.
Eine Fachwerkstruktur kann auch durch Schmieden oder Gießen hergestellt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine räumliche Darstellung eines Querlenkers nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit eingesetzten Lagern,
2 eine räumliche Darstellung eines Querlenkers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel mit eingesetzten Lagern,
3 eine Rückansicht des Querlenkers nach 2 ohne Lager,
4 eine räumliche Darstellung eines Querlenkers nach einem dritten Ausführungsbeispiel mit eingesetzten Lagern, und in
5 eine Rückansicht des Querlenkers nach 4 ohne Lager.
Die nachfolgend näher erläuterten Ausführungsbeispiele beziehen sich jeweils auf einen Querlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Personenkraftfahrzeugs.
Jeder der Querlenker 1 weist eine fahrzeugseitige Ankopplungsstruktur 2 zur gelenkigen Ankopplung des Lenkers an einem Fahrzeugaufbau oder einer aufbaufesten Komponente und eine radseitige Ankopplungsstruktur 3 zur gelenkigen Ankopplung an einen Radträger auf. Jede der Ankopplungsstrukturen 2 und 3 bildet hierzu eine Öffnung 4 bzw. 5 zur Aufnahme eines elastokinematischen Lagers 6 bzw. 7 aus. Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen jeweils eine aufbauseitige Ankopplungsstruktur 2 und eine radseitige Ankopplungsstruktur 3. Jedoch können bei Bedarf auch mehr als zwei Ankopplungsstrukturen am Querlenker vorgesehen sein. Zudem kann eine Ankopplungsstruktur anstelle einer Öffnung, die zur Aufnahme einer Lagerbuchse dient, einen Lagerzapfen ausbilden.
Die Ankopplungsstrukturen 2 und 3 sind durch eine Verbindungsstruktur 8 miteinander verbunden. Sämtlichen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass zumindest die Verbindungsstruktur 8 in Fachwerkbauweise aus einer Vielzahl von Stegen 9 und Öffnungen 10 besteht. Die Öffnungen 10 zwischen den Stegen 9 sind vorzugsweise dreieckig, gegebenenfalls auch viereckig oder mehreckig. Im Randbereich des Lenkers können die Stege je nach den Gegebenheiten gekrümmt sein. Innerhalb des Lenkers befindliche Stege 9 sind vorzugsweise gerade.
In allen Ausführungsbeispielen sind ferner die Ankopplungsstrukturen 2 und 3 in die Fachwerkbauweise integriert. Insbesondere bilden die Verbindungsstruktur 8 sowie die Ankopplungsstrukturen 2 und 3 ein integrales Bauteil, das in einem Stück hergestellt ist.
Die dargestellten Querlenker 1 sind jeweils insgesamt aus einem einzigen Blechstück gestanzt. Es ist jedoch auch möglich, zumindest die Abschnitte in Fachwerkbauweise, in jedem Fall die Verbindungsstruktur 8, durch Schmieden oder Gießen herzustellen.
In Abwandlung der dargestellten Ausführungsbeispiele können auch lediglich einzelne Ankopplungsstrukturen 2 bzw. 3 in die Fachwerkbauweise integriert sein. Es ist auch möglich, alle Ankopplungsstrukturen separat zu fertigen. Die separat hergestellten Ankopplungsstrukturen müssen dann eigens an der Verbindungsstruktur 8 befestigt werden. Dies erfolgt vorzugsweise durch Schweißen.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den 2 bis 5 sind an den Ankopplungsstrukturen 2 und 3 Durchzüge 11 zur Aufnahme jeweils eines Lagers 6 bzw. 7 umformtechnisch ausgeformt, so dass die entsprechenden Öffnungen 4 und 5 eine größere Axiallänge und damit eine größere Fläche zur Abstützung der Lager 6 und 7 aufweisen. Die Durchzüge 11 können so hergestellt werden, dass diese alle an der gleichen Seite eines Lenkers abstehen, wie dies in den 2 und 3 für das zweite Ausführungsbeispiel anhand ringförmiger Kragen, welche über den ansonsten ebenen Lenker 1 vorstehen, gut zu erkennen ist. Bei dem in den 4 und 5 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel stehen die Durchzüge 11 an verschiedenen Seiten des Lenkers 1 ab, was anhand der an entgegengesetzten Seiten vorstehenden ringförmigen Kragen um die Öffnungen 4 und 5 erkennbar ist.
Die dargestellten Querlenker 1 weisen im Bereich der Verbindungsstruktur 8 eine Kröpfung 12 auf. Im Bereich der Kröpfung 12 sind die Stege 9 im wesentlichen radial zur Krümmung der Kröpfung 12 ausgebildet, so dass sich eine hohe Steifigkeit des hochkant einzubauenden Querlenkers 1 ergibt.
Je nach Bedarf kann durch eine Variation der Wanddicke zwischen der Verbindungsstruktur 8 und den Ankopplungsstrukturen 2 und 3 oder durch eine Variation der Wanddicke innerhalb der Verbindungsstruktur 8 eine zusätzliche lokale Versteifung erzielt werden. Alternativ hierzu können auch ein oder mehrere Blechstücke auf die Verbindungsstruktur 8 und/oder die Ankopplungsstrukturen 2 und 3 aufgeschweißt werden.
Die Querlenker 1 der Ausführungsbeispiele weisen eine in der Haupterstreckungsebene des Lenkers ebene Verbindungsstruktur 8 auf. Jedoch kann bei Bedarf auch eine Kröpfung oder Abwinkelung zur Haupterstreckungsebene vorgesehen werden. Dies gilt in gleicher Weise für die Ankopplungsstrukturen 2 und 3.
Der Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.

1: Querlenker
2: Ankopplungsstruktur (aufbauseitig)
3: Ankopplungsstruktur (radseitig)
4: Öffnung
5: Öffnung
6: Lager
7: Lager
8: Verbindungsstruktur
9: Steg
10: Steg
11: Durchzug
12: Kröpfung

Claims

Querlenker, umfassend eine fahrzeugseitige Ankopplungsstruktur (2) und eine radseitige Ankopplungsstruktur (3) sowie eine diese verbindende Verbindungsstruktur (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) in Fachwerkbauweise aus Stegen (9) und Öffnungen (10) besteht.
Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ankopplungsstruktur in die Fachwerkbauweise integriert ist.
Querlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) aus einem Blechstück gestanzt ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass separate Ankopplungsstrukturen (2, 3) an der Verbindungsstruktur (8) befestigt, vorzugsweise angeschweißt sind.
Querlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) einschließlich einer, mehrerer oder aller Ankopplungsstrukturen (2, 3) aus einem Blechstück gestanzt ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einer, mehreren oder allen Ankopplungsstrukturen (2, 3) Durchzüge (11) zur Aufnahme eines Lagers (6, 7) umformtechnisch ausgeformt sind.
Querlenker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (11) an der gleichen Seite des Lenkers abstehen.
Querlenker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (11) an verschiedenen Seiten des Lenkers abstehen.
Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) geschmiedet ist.
Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) einschließlich eines, mehrerer oder aller Ankopplungsstrukturen (2, 3) geschmiedet ist.
Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) gegossen ist.
Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) einschließlich eines, mehrerer oder aller Ankopplungsstrukturen (2, 3) gegossen ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker im Bereich der Verbindungsstruktur (8) eine Kröpfung (12) aufweist.
Querlenker nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Kröpfung (12) annähernd radial zur Krümmung der Kröpfung verlaufende Stegen (9) ausgebildet sind.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) eine andere Wanddicke als mindestens eine der Ankopplungsstrukturen (2, 3) aufweist.
Querlenker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke quer zur Haupterstreckungsebene des Lenkers an der Verbindungsstruktur (8) variiert.
Querlenker nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) in der Haupterstreckungsebene des Lenkers eben ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruktur (8) einschließlich einer, mehrerer oder aller Ankopplungsstrukturen (2, 3) in der Haupterstreckungsebene des Lenkers eben ist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Verbindungsstruktur (8) und/oder eine oder mehrere Ankopplungsstrukturen (2, 3) ein oder mehrere versteifende Blechstücke aufgeschweißt sind.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Vielzahl von Öffnungen (10) zwischen den Streben (9) aufweist.
Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (10) zwischen den Streben (9) dreieckig und/oder viereckig sind.