DE102008056271A1 - Querlenker in Blechkonstruktion - Google Patents
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Abstract
Ein Querlenker in Blechkonstruktionen umfasst zwei Blechschalen (2, 3) und mindestens zwei an den Blechschalen (2, 3) angeordnete Lager (4, 5). Die Blechschalen (2, 3) sind an zueinander abgewinkelten Randabschnitten (7, 8, 9, 10) miteinander verbunden und bilden gemeinsam einen im Wesentlichen geschlossenen Hohlraum (6). Jede Blechschale (2, 3) weist eine einem Lager (4, 5) zugeordnete gezogene Buchse (11, 12, 13, 14) auf. Dabei ist zumindest ein Lager (4, 5) in zwei Buchsen (15, 16, 17, 18) verschiedener Blechschalen (2, 3) gehalten. Hierdurch wird ein kostengünstiger Leichtbau-Querlenker mit hoher Steifigkeit und hoher Festigkeit geschaffen, der sich in großen Stückzahlen effizient fertigen lässt.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Querlenker in Blechkonstruktion mit zwei Blechschalen und mindestens zwei an den Blechschalen angeordneten Lagern.
- Querlenker werden im Fahrzeugbau eingesetzt, um ein Fahrzeugrad gegenüber dem Fahrzeugaufbau abzustützen. Sie sind in einer kaum überschaubaren Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt. Gleichwohl besteht weiterhin Verbesserungsbedarf im Hinblick auf ein geringes Bauteilgewicht, eine hohe Steifigkeit und eine kostengünstige und einfache Fertigung bei großen Stückzahlen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstig und einfach herstellbaren Leichtbau-Querlenker mit hoher Steifigkeit und Festigkeit zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch einen Querlenker gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
- Der erfindungsgemäße Querlenker weist eine doppelschalige Struktur mit gezogenen Buchsen für die Aufnahme der Lager auf. Die Blechschalen des Lenkers sind an zueinander abgewinkelten Randabschnitten miteinander verbunden, beispielsweise durch Laser- oder Laser-Hybrid-Schweißen. Der erfindungsgemäße Querlenker weist im Verhältnis zu seinem Bauteilgewicht eine hohe Steifigkeit und eine hohe Festigkeit auf. Er besitzt eine geringe Anzahl von Bauteilen auf und lässt sich in großen Stückzahlen effizient fertigen.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine Seitenansicht eines Querlenkers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 eine weitere Seitenansicht des Querlenkers nach1 , -
3 eine räumliche Ansicht des Querlenkers, -
4 eine Querschnittsansicht des Lenkers, und in -
5 weitere mögliche Querschnittsformen. - Der in den
1 bis4 beispielhaft dargestellte Querlenker1 dient der Abstützung eines Fahrzeugrads gegenüber einem Fahrzeugaufbau. Hierzu weist der Querlenker1 einen radseitigen Anbindungspunkt und einen aufbauseitigen Anbindungspunkt auf. Es ist jedoch auch möglich, den Querlenker1 mit drei Anbindungspunkten auszuführen. - Der dargestellte Querlenker
1 wird durch zwei miteinander verbundene Blechschalen2 und3 sowie zwei an den Blechschalen2 und3 angeordnete Lager4 und5 gebildet. Er ist als geschlossene Blechschalenkonstruktion ausgeführt, bei der die beiden Blechschalen2 und3 gemeinsam einen Hohlraum6 umschließen. Die Blechschalen2 und3 weisen zueinander umgebogene Randabschnitte7 bis10 auf und sind an diesen Randabschnitten unter Ausbildung eines Hohlkörpers miteinander verbunden. - Jede Blechschale
2 bzw.3 weist je Lager4 bzw.5 einen Endabschnitt11 bis14 auf. An jedem Endabschnitt11 bis14 ist eine gezogene Buchse15 bis18 ausgebildet. Jedes Lager4 bzw.5 ist dabei durch zwei Buchsen15 und17 bzw.16 und18 verschiedener Blechschalen gehalten. Die Buchsen15 bis18 zur Halterung eines Lagers4 bzw.5 sind voneinander beabstandet und als voneinander weg gerichtete Durchzüge an den Blechschalen2 und3 ausgebildet. Hierdurch ergibt sich eine besonders leichtgewichtige, gleichwohl stabile Lageraufnahme. Jedoch können die gezogenen Buchsen auch an den zueinander weisenden Innenseiten der Blechschalen vorstehen. Die Lager4 und5 bzw. Außenhülsen derselben bzw. die Lager aufnehmende Hülsen sind mit den Buchsen15 bis18 verpresst. Die Hülsen können auch mit den Buchsen15 bis18 verschweißt sein. - Die Endabschnitte
11 und12 bzw.13 und14 einer Blechschale2 bzw.3 sind über einen mit den jeweiligen Endabschnitten11 und12 bzw.13 und14 aus einem Stück hergestellten Verbindungsabschnitt19 bzw.20 miteinander verbunden. Dieser kann wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bogenförmig gekrümmt sein, jedoch auch eine andere Form aufweisen. - Die zwischen den Endabschnitten
11 bis14 verlaufenden Randabschnitte7 bis10 der Verbindungsabschnitte19 und20 sind jeweils einwärts, d. h. jeweils in Richtung der anderen Blechschale2 bzw.3 , gekrümmt. Die Randabschnitte7 bis10 der beiden Blechschalen2 und3 stoßen mit ihren Stirnseiten zusammen und sind durch Schweißen miteinander verbunden. Entsprechende Schweißnähte21 sind durch Laserschweißen oder durch Laserschweißen mit Zusatzwerkstoff, d. h. so genanntes Laser-Hybrid-Schweißen, hergestellt. Jedoch können auch andere thermische Fügeverfahren zum Einsatz kommen. Zudem ist es möglich, die Randabschnitte miteinander zu verbördeln. - Im Bereich abgewinkelter Randabschnitte
8 und10 benachbarter Blechschalen ist ein Wasserablaufloch28 vorgesehen, das in Einbaulage des Querlenkers1 untenliegend angeordnet ist. Dieses Wasserablaufloch28 kann durch entsprechende Ausnehmungen an den Randabschnitten gebildet sein, so dass die Verbindung der Blechschalen2 und3 bzw. die Schweißnaht21 durch eine Öffnung unterbrochen ist. -
4 zeigt einen Querschnitt des Querlenkers1 im Bereich der Verbindungsabschnitte19 und20 der Blechschalen2 und3 . Die Blechschalen2 und3 sind hier symmetrisch ausgebildet und in einer Haupterstreckungsebene E des Querlenkers1 miteinander verbunden. Jedoch können auch asymmetrische Blechschalen zum Einsatz kommen. - Wie
4 zeigt, bilden die Blechschalen2 und3 jeweils einen zur Haupterstreckungsebene E des Lenkers parallelen Wandflächenabschnitt22 und23 aus. Weiterhin bilden die Blechschalen2 und3 am Rand des Querlenkers1 mit kleinerem Krümmungsradius an den Randabschnitten7 und9 jeweils eine Auswölbung24 bzw.25 aus, so dass der Querschnitt des Lenkers1 an den betreffenden Randabschnitten7 und9 eine größere Weite w aufweist. Der Bereich la der Querschnittsaufweitung bezogen auf die Querschnittslänge l in der Haupterstreckungsebene E beträgt maximal ein Achtel der Querschnittslänge l. - Weitere Querschnittsvarianten sind in
5 dargestellt. So kann der Querschnitt, wie in Variante A gezeigt, gänzlich ohne Querschnittsaufweitung ausgeführt sein. Die Randabschnitte7 und8 bzw.9 und10 gehen dann unmittelbar in zur Haupterstreckungsebene E parallele Wandflächenabschnitt22 und23 über. - Ferner können, wie in Variante D gezeigt, beide Ränder des Querlenkers
1 mit Querschnittsaufweitungen24 und25 analog4 ausgeführt werden. - Weiterhin ist es gemäß Variante B möglich, die Blechschalen
2 und3 mit keilförmig zueinander angestellten Wandflächenabschnitten26 und27 ausbilden, die jeweils unmittelbar in abgewinkelte Randabschnitte7 bis10 übergehen. - In einer weiteren Ausgestaltungsvariante C schließt je Blechschale
2 bzw.3 an einen zur Haupterstreckungsebene E parallelen Wandflächenabschnitt22 bzw.23 ein schräger Wandflächenabschnitt26 bzw.27 an. Dabei liegen sowohl die parallelen Wandflächenabschnitte22 bzw.23 als auch die keilförmig zueinander angestellten Wandflächenabschnitte26 und27 jeweils paarweise einander gegenüber, wobei die Haupterstreckungsebene E die Symmetrie- und Verbindungsebene bildet. - Weiterhin ist es möglich, die in den
4 und5 dargestellten Blechschalenvarianten untereinander zu kombinieren, wobei sich dann ein asymmetrischer Querschnitt ergibt. In jedem Fall bilden die Blechschalen gemeinsam einen Hohlraum und sind an zueinander abgewinkelten Randabschnitten miteinander verbunden. Zudem weist jede Blechschale je Lager eine gezogene Buchse auf, so dass die Lager jeweils in zwei beabstandeten Buchsen gehalten sind. - Die Blechschalen sind vorzugsweise aus Stahlblech hergestellt und weisen eine konstante Wanddicke auf. Auch eine Herstellung aus Leichtmetallblech ist möglich.
-
- 1
- Querlenker
- 2
- Blechschale
- 3
- Blechschale
- 4
- Lager
- 5
- Lager
- 6
- Hohlraum
- 7
- Randabschnitt
- 8
- Randabschnitt
- 9
- Randabschnitt
- 10
- Randabschnitt
- 11
- Endabschnitt
- 12
- Endabschnitt
- 13
- Endabschnitt
- 14
- Endabschnitt
- 15
- Buchse
- 16
- Buchse
- 17
- Buchse
- 18
- Buchse
- 19
- Verbindungsabschnitt
- 20
- Verbindungsabschnitt
- 21
- Schweißnaht
- 22
- paralleler Wandflächenabschnitt
- 23
- paralleler Wandflächenabschnitt
- 24
- Auswölbung
- 25
- Auswölbung
- 26
- keilförmig angestellter Wandflächenabschnitt
- 27
- keilförmig angestellter Wandflächenabschnitt
- 28
- Wasserablaufloch
- E
- Haupterstreckungsebene
- l
- Querschnittslänge
- la
- Querschnittslänge der Auswölbung
- w
- Weite des Querlenkers an der bzw. den Auswölbungen
Claims (14)
- Querlenker in Blechkonstruktion, umfassend zwei Blechschalen (
2 ,3 ), und mindestens zwei an den Blechschalen (2 ,3 ) angeordnete Lager (4 ,5 ), wobei – die Blechschalen (2 ,3 ) gemeinsam einen Hohlraum (6 ) umschließen, – die Blechschalen (2 ,3 ) an zueinander abgewinkelten Randabschnitten (7 ,8 ,9 ,10 ) miteinander verbunden sind, – jede Blechschale (2 ,3 ) eine einem Lager (4 ,5 ) zugeordnete gezogene Buchse (11 ,12 ,13 ,14 ) aufweist, und – die zumindest ein Lager (4 ,5 ) jeweils in zwei Buchsen (15 ,16 ,17 ,18 ) gehalten ist. - Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) in einer Haupterstreckungsebene (E) des Lenkers (1 ) miteinander verbunden sind. - Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) in einer Haupterstreckungsebene (E) des Lenkers (1 ) durch Schweißen miteinander verbunden sind. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) jeweils zwei Endabschnitte (11 ,12 ,13 ,14 ) mit an diesen ausgeformten Buchsen (15 ,16 ,17 ,18 ) zur Halterung der Lager (4 ,5 ) sowie einen die Endabschnitte (11 ,12 ,13 ,14 ) verbindenden Verbindungsabschnitt (19 ,20 ) aufweisen, wobei zwischen den Endabschnitten (11 ,12 ,13 ,14 ) verlaufende Randabschnitte (7 ,8 ,9 ,10 ) der Verbindungsabschnitte (19 ,20 ) jeweils einwärts gekrümmt sind, wobei die Randabschnitte (7 ,8 ,9 ,10 ) der beiden Blechschalen (2 ,3 ) mit ihren Stirnseitenzusammengefügt und durch Schweißen verbunden sind. - Querlenker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsabschnitte (
19 ,20 ) zwischen zwei Lagern (4 ,5 ) bogenförmig gekrümmt sind. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (
15 ,16 ,17 ,18 ) zur Halterung eines Lagers (4 ,5 ) voneinander beabstandet sind. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (
15 ,16 ,17 ,18 ) zur Halterung eines Lagers (4 ,5 ) als voneinander weg gerichtete Durchzüge an den Blechschalen (2 ,3 ) ausgebildet sind. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) jeweils einen zur Haupterstreckungsebene (E) des Lenkers parallelen Wandflächenabschnitt (22 ,23 ) ausbilden. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) keilförmig zueinander angewinkelte Wandflächenabschnitte (26 ,27 ) ausbilden. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) jeweils zumindest an einem Randabschnitt (7 ,8 ,9 ,10 ) eine Auswölbung (24 ,25 ) ausbilden, so dass der Querschnitt des Lenkers an dem betreffenden Randabschnitt (7 ,8 ,9 ,10 ) eine größere Weite (w) aufweist. - Querlenker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittslänge (la) des Bereichs der Querschnittsaufweitung bezogen auf die Querschnittslänge (l) in der Haupterstreckungsebene (E) maximal ein Achtel der Querschnittslänge (l) beträgt.
- Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) zueinander symmetrisch sind. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschalen (
2 ,3 ) eine konstante Wanddicke aufweisen. - Querlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich abgewinkelter Randabschnitte (
7 ,8 ,9 ,10 ) benachbarter Blechschalen (2 ,3 ) die Verbindung der Blechschalen (2 ,3 ) durch eine Öffnung unterbrochen ist.
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