DE102009042403A1 - Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Ein Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Federlenkerschale (2) mit einem ersten Endabschnitt zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung, einem zweiten Endabschnitt zur radseitigen Anbindung und einem erweiterten Abschnitt (5) zur Abstützung einer Feder, der zwischen beiden Endabschnitten angeordnet ist und ein U-förmiges Profil aufweist, und ein Schließblech (20), das im Bereich des erweiterten Abschnitts (5) das U-förmige Profil der Federlenkerschale (2) überbrückt. Das Schließblech (20) weist eine Durchgangsöffnung (21) für die Feder auf, sowie einen die Durchgangsöffnung (21) umgebenden Kragen (22), der nach außen gestülpt ist. Hierdurch wird ein Federlenker geschaffen, der bei kompakten Abmessungen und geringem Bauteilgewicht eine hohe Steifigkeit aufweist und sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Federlenker für eine Radaufhängung, umfassend eine Federlenkerschale mit einem ersten Endabschnitt zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung, einem zweiten Endabschnitt zur radseitigen Anbindung und einem erweiterten Abschnitt zur Abstützung einer Feder, der zwischen beiden Endabschnitten angeordnet ist und ein U-förmiges Profil aufweist, und ein Schließblech, das im Bereich des erweiterten Abschnitts das U-förmige Profil überbrückt.
- Federlenker dienen der Führung eines Rades in einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen erweiterten Abschnitt zur Abstützung einer Feder oder einer Feder-Dämpfer-Anordnung – nachfolgend allgemein als Feder bezeichnet – aufweisen, welche ihrerseits gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt ist.
- Aufgrund der zwischen den Endabschnitten angreifenden Feder- und Dämpferkräfte unterliegen Federlenker hohen Belastungen. Vor allem im Bereich der Federauflage kann es unter wechselnder Last zu einer Profilaufweitung der Federlenkerschale kommen.
- Aus der
DE 10 2004 003 151 A1 ist bereits bekannt, einen Federlenker durch ein die Feder umschließendes Schließblech auszusteifen, das in die offene Seite des U-förmigen Profils der Federlenkerschale eingeschweißt wird und einen Federsitz ausbildet. Weiterhin ist aus derDE 10 2004 008 957 A1 bekannt, das U-förmige Profil mit zwei Schließblechen in Form von sichelförmigen Blechstreifen zu überbrücken. - Im erstgenannten Fall ergeben sich durch das eingesetzte Schließblech im Bereich der Federaufnahme verhältnismäßig große Abmessungen, welche den Gestaltungsfreiraum für eine Radaufhängung einschränken. Im zweiten Fall lässt sich eine kompaktere Bauweise realisieren. Jedoch sind durch die zierlichen Blechstreifen die Aussteifungsmöglichkeiten beschränkt. Zudem gestaltet sich die Positionierung und Befestigung der Blechstreifen in der Montage schwierig.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Federlenker zu schaffen, der bei kompakten Abmessungen und geringem Bauteilgewicht eine hohe Steifigkeit aufweist und sich einfach und kostengünstig herstellen lässt.
- Diese Aufgabe wird durch einen Federlenker gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Federlenker zeichnet sich dadurch aus, dass das Schließblech eine Durchgangsöffnung für die Feder aufweist, sowie einen die Durchgangsöffnung zumindest abschnittsweise umgebenden Kragen, der nach außen gestülpt ist.
- Im Vergleich zu der
DE 10 2004 003 151 A1 werden bei gleicher Steifigkeit kompaktere Abmessungen insbesondere im Bereich der Federaufnahme erzielt. Im Vergleich zu derDE 10 2004 008 957 A1 ist die Steifigkeit höher, so dass eine Profilaufweitung der Federlenkerschale stark eingeschränkt wird. - Durch den nach außen gestülpten Kragen wird die Struktursteifigkeit des Schließblechs verbessert, ohne den Freigang für die Feder, der beim Einfedern benötigt wird, zu beeinträchtigen. Dadurch kann der erweiterte Abschnitt der Federlenkerschale im Vergleich zu einem einwärts gestülpten Kragen am Schließblech schlanker ausgeführt werden.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in weiteren Patentansprüchen angegeben.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
-
1 eine räumliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen Federlenker nach der Erfindung, -
2 eine Schnittansicht des Federlenkers im Bereich eines erweiterten Abschnitts mit einem Federsitz, und in -
3 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Federlenker nach der Erfindung. - Das in den
1 und2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel zeigt einen Federlenker1 für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs. Dieser verbindet einen Radträger gelenkig mit einem Fahrzeugaufbau. Zudem ist der Fahrzeugaufbau über eine Feder30 auf dem Federlenker1 abgestützt. - Der Federlenker
1 umfasst eine Federlenkerschale2 und ein an dieser befestigtes Schließblech20 . - Die Federlenkerschale
2 weist insgesamt ein U-förmiges Querschnittsprofil auf, wobei die offene Seite zu der Feder30 weist. Das Querschnittsprofil zieht sich mit variierender Breite von einem ersten Endabschnitt3 zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung zu einem zweiten Endabschnitt4 zur radseitigen Anbindung. Zwischen beiden Endabschnitten3 und4 befindet sich ein erweiterter Abschnitt5 zur Abstützung der Feder30 . Die Federlenkerschale2 ist aus einer Blechplatine umformtechnisch in einem Stück hergestellt. - Wie insbesondere
2 zeigt, ist der erweiterte Abschnitt5 der Federlenkerschale2 topfförmig ausgebildet. Er besitzt einen Bodenabschnitt6 , an den zwei einander gegenüberliegende Flanken7 und8 des U-förmigen Profils angrenzen. Diese Flanken7 und8 erstrecken sich jeweils von einem Endabschnitt3 zu dem anderen Endabschnitt4 der Federlenkerschale2 und schließen mit dem Bodenabschnitt6 einen Winkel im Bereich von 90° bis 95° ein. - An dem Bodenabschnitt
6 ist ein Federsitz9 ausgebildet. Im Zentrum des Federsitzes9 ist an dem Bodenabschnitt6 eine einwärts gerichtete Erhebung10 zur Zentrierung der Feder30 ausgeformt. Die Erhebung10 weist bevorzugt eine mittige Durchgangsöffnung11 auf. Der Federsitz9 kann durch Sicken oder eine ausgestülpte Ringfläche im Bodenabschnitt6 abgesetzt sein, wodurch die Steifigkeit der Federlenkerschale2 verbessert wird. Eine oder mehrere weitere Öffnungen12 an dem Bodenabschnitt6 dienen dem Wasserablauf. - Zur weiteren Aussteifung der Federlenkerschale
2 sind die Ränder der Flanken7 und8 an der offenen Profilseite nach außen umgebogen, so dass zu den Flanken7 und8 abgewinkelte Randabschnitte13 und14 gebildet werden. Die abgewinkelten Randabschnitte13 und14 verlaufen jeweils durchgehend zwischen den beiden Endabschnitten3 und4 und reichen vorzugsweise bis an dort befindliche Lageraufnahmeabschnitte15 und16 heran. Die Randabschnitte13 und14 können soweit umgebogen sein, dass diese einen ersten in etwa horizontalen Abschnitt und einen demgegenüber weiter umgebogenen zweiten Abschnitt ausbilden. - Die Breite des Federlenkers
1 nimmt von den Endabschnitten3 und4 zu dem erweiterten Abschnitt5 zu. Der radseitige Endabschnitt4 ist dabei kürzer als der aufbauseitige Endabschnitt3 . Letzterer weist einen an Lagerabschnitt15 anschließenden Bereich3a auf, in dem die Flanken7 und8 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Dieser geht über einen sich erweiternden Übergangsabschnitt3b in einen dritten Bereich3c über, in dem die Flanken7 und8 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei der Abstand zwischen den Flanken größer ist als im ersten Bereich3a . Der dritte Bereich3c geht in den topfförmigen erweiterten Abschnitt5 über. - Das Schließblech
20 , das im Bereich des erweiterten Abschnitts5 das U-förmige Profil der Federlenkerschale2 überbrückt, ist in einem Stück aus einer Blechplatine umformtechnisch hergestellt. Es kann eine größere Wanddicke als die Federlenkerschale2 aufweisen. Wie1 zeigt, erstreckt sich das Schließblech20 über den erweiterten Abschnitt5 sowie über den dritten Bereich3c des aufbauseitigen Endabschnitts3 . Es verbindet die einander gegenüberliegenden Flanken7 und8 . Dabei liegt das Schließblech20 auf den abgewinkelten Randabschnitten13 und14 auf und ist dort verschweißt. - Das Schließblech
20 weist eine Durchgangsöffnung21 für die Feder30 auf. Deren Innendurchmesser ist ausreichend groß gewählt, um den nötigen Freigang für die Feder30 zu gewährleisten. Der Freigang ist in2 mit dem Abstand a gekennzeichnet. Zur Erzielung einer besonders kompakten Bauweise ist der maximale Abstand b der Flanken7 und8 in dem erweiterten Abschnitt5 so gewählt, dass dieser dem Durchmesser D der Feder30 plus dem doppelten Freigang a entspricht. Der Durchmesser d der Durchgangsöffnung21 ist gleich oder größer dem maximalen Abstand b zwischen den Flanken7 und8 . - Zur Aussteifung des Schließbleches
20 weist dieses einen die Durchgangsöffnung21 umgebenden Kragen22 auf, der nach außen gestülpt ist, um den Freigang a nicht zu beeinträchtigen und so den maximalen Abstand b zwischen den Flanken klein zu halten. Der Kragen22 weist ein im Wesentlichen C-förmiges Querschnittsprofil auf und erstreckt sich durchgängig, ununterbrochen um die Durchgangsöffnung21 . - Weiterhin kann das Schließblech
20 sich abschnittsweise in die Federlenkerschale2 hineinwölben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet das Schließblech3 einen an die Durchgangsöffnung21 anschließenden Verlängerungsabschnitt23 aus, der eine in die Federlenkerschale2 hineinragende Wölbung24 aufweist. Der Verlängerungsabschnitt23 und die Wölbung24 sind im Bereich des dritten Abschnitts3c angeordnet. Die Wölbung24 ist durch eine zweite Durchgangsöffnung25 unterbrochen. Es ergibt sich somit ein Schließblech20 mit drei Stegen, welche jeweils die zwei einander gegenüberliegenden Flanken7 und8 der Federlenkerschale1 verbinden. - Auch im Bereich der Lageabschnitte
15 und16 kann durch ausgestellte Kragen17 um dort befindliche Lageröffnungen18 ein Versteifungseffekt erzielt werden. -
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Federlenker1' . Dieser ist im Wesentlichen entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Der Federlenker1' umfasst eine umformtechnisch hergestellte, einstückige Federlenkerschale2' mit einem in etwa U-förmigen Profil, wobei eine offene Seite in Einbaulage am Fahrzeug nach oben weist. Das U-Profil verläuft mit variierender Breite von einem ersten Endabschnitt3' zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung, zu einem zweiten Endabschnitt4' zur radseitigen Anbindung. Zwischen beiden Endabschnitten3' und4' befindet sich ein erweiterter Abschnitt5' zur Abstützung einer Feder. Der erweiterte Abschnitt5' ist topfförmig ausgebildet. Er besitzt einen Bodenabschnitt6' zur Abstützung der Feder entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel. An den Bodenabschnitt6' grenzen zwei einander gegenüberliegende Flanken7' und8' des U-Profils an. Diese Flanken7' und8' erstrecken sich jeweils von einem Endabschnitt3' zu dem anderen Endabschnitt4' der Federlenkerschale2 und sind jeweils etwas nach außen geneigt. Der Bodenabschnitt6' kann durch Sicken oder eine ausgestülpte Ringfläche im Bodenabschnitt versteift sein. - An den freien Profilenden der Flanken
7' und8' sind wiederum nach außen abgewinkelte Randabschnitte13' und14' ausgebildet. Die abgewinkelten Randabschnitte13' und14' verlaufen jeweils durchgehend zwischen den beiden Endabschnitten3' und4' und reichen vorzugsweise bis an dort befindliche Lageraufnahmeabschnitte15' und16' heran. Die Randabschnitte13' und14' können soweit umgebogen sein, dass diese einen ersten in etwa horizontalen Abschnitt und einen demgegenüber weiter umgebogenen zweiten Abschnitt ausbilden. Die Breite des Federlenkers1' nimmt von den Endabschnitten3' und4' zu dem erweiterten Abschnitt5' zu, wobei der radseitige Endabschnitt4' ist kürzer als der aufbauseitige Endabschnitt3' ist. - Der Federlenker
1' umfasst ferner ein im Bereich des erweiterten Abschnitts5' angeordnetes Schließblech20' , das die Federlenkerschale2' überbrückt und an dieser befestigt, vorzugsweise angeschweißt ist. Das Schließblech20' ist in einem Stück aus einer Blechplatine umformtechnisch hergestellt. Es erstreckt sich über den erweiterten Abschnitt5' und verbindet die abgewinkelten Randabschnitte13' und14 . Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weist es keine Verlängerung in einen der Endabschnitte3' und4' auf. - Das Schließblech
20' weist eine Durchgangsöffnung21' für die Feder auf. Der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung21' ist größer als der Federaußendurchmesser einschließlich eines beim Einfedern benötigten radialen Freigangs für die Feder, so dass die Feder selbst bei maximalem Einfedern die Flanken7' und8' nicht berührt. - Um die Durchgangsöffnung
21' ist ein nach außen gestülpter Kragen22' ausgebildet, wodurch der Freigang nicht beeinträchtigt wird und der Abstand zwischen den Flanken7' und8' klein bleibt. Der Kragen22' kann wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ein im Wesentlichen C-förmiges Querschnittsprofil aufweisen. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist der die Flanken7' und8' verbindende Stegabschnitt26' einschließlich des dort befindlichen Kragens22' an der Seite des längeren Endabschnitts3' etwas in die Federlenkerschale2' hineingewölbt. Im Bereich des Stegabschnitts26' kann der Kragen22' ganz oder teilweise entfallen. Zur Verbreiterung der Abstützbasis an der Federlenkerschale2' bildet das Schließblech20' in Richtung des Endabschnitts3' vorspringende Nasen27' auf, die auf den Randabschnitten13' und14' am weitesten vorstehen. Solche Nasen27' können auch in Richtung beider Endabschnitte3' und4' vorgesehen sein. - Die vorstehend erläuterten Federlenker lassen sich sehr einfach und kostengünstig aus einer Blechplatine herstellen. Durch die vorstehend geschilderten Maßnahmen wird bei leichter Bauweise und schlanker Ausführung eine hohe Steifigkeit erzielt, die an gegossene oder geschweißte Federlenker-Konstruktionen heranreicht.
- Bezugszeichenliste
-
- 1, 1'
- Federlenker
- 2, 2'
- Federlenkerschale
- 3, 3'
- erster Endabschnitt
- 3a
- erster Abschnitt
- 3b
- Übergangsabschnitt
- 3c
- dritter Abschnitt
- 4, 4'
- zweiter Endabschnitt
- 5, 5'
- erweiterter Abschnitt
- 6, 6'
- Bodenabschnitt
- 7, 7'
- Flanke des U-förmigen Profils
- 8, 8'
- gegenüberliegende Flanke des U-förmigen Profils
- 9
- Federsitz
- 10
- Erhebung
- 11
- zentrale Öffnung
- 12
- weitere Öffnung
- 13, 13'
- Randabschnitt
- 14, 14'
- Randabschnitt
- 15, 15'
- Lagerabschnitt
- 16, 16'
- Lagerabschnitt
- 17
- Kragen
- 18
- Lageröffnung
- 20
- Schließblech
- 21, 21'
- Durchgangsöffnung
- 22, 22'
- umlaufender Kragen
- 23
- Verlängerungsabschnitt
- 24
- Wölbung
- 25
- zweite Durchgangsöffnung
- 26'
- Stegabschnitt
- 27'
- Nase
- 30
- Feder
- a
- Freigang
- b
- maximaler Abstand zwischen den Flanken
- d
- Durchmesser der Durchgangsöffnung
21 - D
- Durchmesser der Feder
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102004003151 A1 [0004, 0008]
- DE 102004008957 A1 [0004, 0008]
Claims (14)
- Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, umfassend: – eine Federlenkerschale (
2 ;2' ) mit einem ersten Endabschnitt (3 ;3' ) zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung, einem zweiten Endabschnitt (4 ;4' ) zur radseitigen Anbindung und einem erweiterten Abschnitt (5 ;5' ) zur Abstützung einer Feder, der zwischen beiden Endabschnitten (3 ,4 ;3' ,4' ) angeordnet ist und ein U-förmiges Profil aufweist, und – ein Schließblech (20 ;20' ), das im Bereich des erweiterten Abschnitts (5 ;5' ) das U-förmige Profil der Federlenkerschale (2 ;2' ) überbrückt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (20 ;20' ) eine Durchgangsöffnung (21 ;21' ) für die Feder aufweist, sowie einen die Durchgangsöffnung (21 ;21' ) zumindest abschnittsweise umgebenden Kragen (22 ;22' ), der nach außen gestülpt ist. - Federlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (
22 ) ein im Wesentlichen C-förmiges Querschnittsprofil aufweist. - Federlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder des erweiterten Abschnitts (
5 ) jeweils nach außen abgewinkelt sind und das Schließblech (20 ) auf den abgewinkelten Randabschnitten (13 ,14 ) aufliegt. - Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (
20 ) sich abschnittsweise in die Federlenkerschale (2 ) hineinwölbt. - Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (
20 ) einen an die Durchgangsöffnung (21 ) anschließenden Verlängerungsabschnitt (23 ) ausbildet, der eine in die Federlenkerschale hineinragende Wölbung (24 ) aufweist. - Federlenker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung (
24 ) durch eine zweite Durchgangsöffnung (25 ) unterbrochen ist. - Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (
20 ) drei Stege aufweist, welche jeweils zwei einander gegenüberliegende Flanken (7 ,8 ) der Federlenkerschale (2 ) verbinden. - Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (
20 ) mit der Federlenkerschale (2 ) verschweißt ist. - Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (
20 ) in einem Stück aus einer Blechplatine hergestellt ist. - Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (
20 ) eine größere Wanddicke als die Federlenkerschale (2 ) aufweist. - Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das U-förmige Profil des erweiterten Abschnitts (
5 ) zwei einander gegenüberliegende Flanken (7 ,8 ) sowie einen diese verbindenden Bodenabschnitt (6 ) aufweist, und dass an dem Bodenabschnitt (6 ) ein Federsitz (9 ) ausgebildet ist. - Federlenker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum des Federsitzes (
9 ) an dem Bodenabschnitt (6 ) eine einwärts gerichtete Erhebung (10 ) mit einer mittigen Durchgangsöffnung (11 ) ausgeformt ist. - Federlenker nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Federsitz (
9 ) durch Sicken oder eine ausgestülpte Ringfläche abgesetzt ist. - Federlenker nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (
7 ,8 ) in dem erweiterten Abschnitt (5 ) mit dem Bodenabschnitt (6 ) einen Winkel im Bereich von 90° bis 95° einschließen.
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