DE102010045919B4

DE102010045919B4 - Twist-beam axle with relief profiling

Info

Publication number: DE102010045919B4
Application number: DE102010045919.4A
Authority: DE
Inventors: Siegmund Czerr; Dr. Neumann Hans-Jürgen; Wolfram Linnig
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2016-04-07
Anticipated expiration: 2030-09-22
Also published as: FR2964909A1; DE102010045919A1; ITRM20110489A1

Abstract

Verbundlenkerachse (1) eines Kraftfahrzeuges, welche einen rohrförmigen Profilkörper (2) mit endseitig angeschweißten Längsschwingen (4) zur Radaufnahme (5) aufweist, wobei der Profilkörper jeweils endseitig eine Aufweitung aufweist und in den Endbereichen (3) des Profilkörpers (2) eine einstückig aus der Wandung des Profilkörpers (2) ausgebildete Entlastungsprofilierung (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsprofilierung (18) in Einbaulage an einer einen Schenkel (9) bildenden Oberseite (10) und/oder einen Schenkel (9) bildenden Unterseite (11) des eine U- oder V-Form aufweisenden Profilkörpers (1) ausgebildet ist.Twist-beam axle (1) of a motor vehicle, which has a tubular profile body (2) with longitudinally welded wings (4) to the wheel receptacle (5), wherein the profile body has a widening at each end and an integral one in the end regions (3) of the profile body (2) from the wall of the profile body (2) formed relief profiling (18) is arranged, characterized in that the relief profiling (18) in the installed position on a leg (9) forming the top (10) and / or a leg (9) forming underside ( 11) of the U-shaped or V-shaped profile body (1) is formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1. The present invention relates to a torsion beam axle of a motor vehicle having the features in the preamble of claim 1.

Verbundlenkerachsen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Sie kommen aufgrund ihrer günstigen Herstellungs- und Wartungskosten häufig zum Einsatz, insbesondere bei kraftstoffeffizienten Fahrzeugkategorien. Oft finden Verbundlenkerachsen auch ein Einsatzgebiet in kostengünstigen Kraftfahrzeugkategorien sowie bei leichten Nutzfahrzeugen. Twist-beam axes are well known from the prior art. They are often used because of their low production and maintenance costs, especially for fuel-efficient vehicle categories. Twist-beam axles are also often used in low-cost motor vehicle categories and in light commercial vehicles.

Der übliche Aufbau von Verbundlenkerachsen ist ein Querprofil, auch Torsionsprofil genannt, mit an den Enden des Querprofils gekoppelten Längsschwingen oder aber auch Längsträgern. Die meisten Verbundlenkerachsen werden aus metallischen Werkstoffen, insbesondere aus Stahlwerkstoffen als Schweißkonstruktion hergestellt. Hierdurch bedingt sich eine leichte, unkomplizierte und kostengünstige Produktionsmöglichkeit. Zur Verbesserung der Torsionseigenschaften des Querprofils werden diese aus U,-V-Profilen oder aber auch aus Rohren hergestellt.The usual structure of twist-beam axles is a transverse profile, also called a torsion profile, coupled to the ends of the transverse profile longitudinal wings or else longitudinal members. Most beam steering axles are made of metallic materials, in particular of steel materials as a welded construction. This requires a light, uncomplicated and cost-effective production option. To improve the torsion properties of the transverse profile of these are made of U, -V-profiles or even pipes.

Beispielsweise ist aus der DE 196 49 076 A1 eine Verbundlenkerachse bekannt, die schweißtechnisch hergestellt ist. Der Querträger ist als V-förmiges Profil ausgebildet und die Enden sind aufgeweitet, so dass hier eine gute Anbindungsmöglichkeit für eine schweißtechnische Verbindung von Torsionsprofil und Längsträger hergestellt werden kann. For example, is from the DE 196 49 076 A1 a composite beam axis known which is produced by welding. The cross member is formed as a V-shaped profile and the ends are widened, so that here a good connection possibility for a welding connection of Torsionsprofil and side members can be made.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, treten jedoch aufgrund von strukturellen Steifigkeiten Spannungen und auch Spannungsspitzen auf relativ kleinen Flächenbereichen auf. Bei über die Lebensdauer auftretenden dynamischen Dauerschwingungsbeanspruchungen kann es hier zu Versagensrissen in den Spannungsspitzenbereichen führen. In der Folge werden die Verbundlenkerachsen massiver ausgelegt, um die geforderten Lebensdaueransprüche erfüllen zu können. Durch die massivere Auslegung erhöht sich jedoch wiederum das Eigengewicht und somit das Gesamtfahrzeuggewicht und auch der Massenanteil auf der Seite der ungefederten Radmassen, was sich negativ auf die Fahrdynamik und auch den Kraftstoffverbrauch auswirkt. In the solutions known from the prior art, however, due to structural stiffness tensions and stress spikes on relatively small surface areas occur. In the case of dynamic fatigue stresses occurring over the service life, this can lead to failure cracks in the voltage peak areas. As a result, the composite beam axes are designed more massive in order to meet the required service life requirements. Due to the more massive design, however, the dead weight and thus the total vehicle weight and also the mass fraction on the side of the unsprung wheel masses increase again, which has a negative effect on the driving dynamics and the fuel consumption.

Aus der gattungsbildenden DE 10 2008 052 554 A1 ist eine Verbundlenkerachse eines Kraftfahrzeuges mit einem rohrförmigen Profilkörper bekannt, wobei jeweils endseitig eine Entlastungsprofilierung in dem Rohrkörper angeordnet ist. From the generic DE 10 2008 052 554 A1 is a composite link axle of a motor vehicle with a tubular profile body known, each end of a relief profiling is arranged in the tubular body.

Ferner sind aus der DE 27 35 939 B1 , DE 10 2007 039 352 A1 und der EP 0 752 332 A1 Verbundlenkerachsanordnungen bekannt.Furthermore, from the DE 27 35 939 B1 . DE 10 2007 039 352 A1 and the EP 0 752 332 A1 Twist-beam axle arrangements are known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik, eine Verbundlenkerachse bereitzustellen, die unter gewichtstechnischen Aspekten kraftflussoptimiert derart ausgelegt ist, dass sie die Lebensdaueranforderungen in dem jeweiligen Einsatzgebiet mit vergleichsweise geringerem Eigengewicht im Kraftfahrzeug erfüllt. It is therefore an object of the present invention, starting from the state of the art, to provide a torsion beam axle which, under weight-related aspects, is optimized in terms of power flow in such a way that it meets the service life requirements in the respective field of use with comparatively lower dead weight in the motor vehicle.

Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einer Verbundlenkerachse eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst. The aforementioned object is achieved with a torsion beam axle of a motor vehicle according to the features in claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.Advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Verbundlenkerachse eines Kraftfahrzeuges, welche einen rohrförmigen Profilkörper mit endseitig angeschweißten Längslenkern zur Radaufnahme aufweist, wobei der Profilkörper jeweils endseitig eine Aufweitung aufweist und in den Endbereichen des Profilkörpers eine einstückig aus der Wandung des Profilkörpers ausgebildete Entlastungsprofilierung angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsprofilierung in Einbaulage an einer einen Schenkel bildenden Oberseite und/oder einen Schenkel bildenden Unterseite des eine U-oder V-Form aufweisenden Profilkörpers ausgebildet ist.The torsion beam axle according to the invention of a motor vehicle, which has a tubular profile body with end welded to trailing arms for wheel support, wherein the profile body each end has a widening and in the end regions of the profile body integrally formed from the wall of the profile body relief profiling is arranged, characterized in that Relief Profilierung in installation position on a leg forming a top and / or a leg-forming underside of a U-shaped or V-shaped profile body is formed.

Der Profilkörper weist im Rahmen der Erfindung jeweils endseitig eine Aufweitung auf, die vorzugsweise auch als trichterförmige Aufweitung ausgebildet sein kann. Durch die Aufweitung und auch die Anpassung an die Längsschwinge wird nach dem Prinzip der Körperdurchdringung eine möglichst große Schweißnaht und Kraftübertragungsfläche ermöglicht. The profile body has in the context of the invention in each case at the end an expansion, which may preferably be formed as a funnel-shaped expansion. Due to the expansion and also the adaptation to the longitudinal rocker is possible according to the principle of body penetration as large a weld and power transmission surface.

Hierdurch wird erfindungsgemäß in den Kraftflusspfaden zu den strukturbedingten Spannungsspitzenbereichen einer Verbundlenkerachse die Entlastungsprofilierung als Spannungsspitzenverteiler integriert. Die Übertragung von Kraftspitzen bzw. Spannungsspitzen im Fahrbetrieb des mit einer erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse ausgerüsteten Kraftfahrzeuges werden durch die Entlastungsprofilierungen abdämpfend reduziert und gleichzeitig fächerartig auf größere bzw. andere, weniger beanspruchte Flächen des Profilkörpers umgeleitet und verteilt. In den potenziellen lebensdauerkritischen und auch risskritischen Bereichen, in denen die Spitzenspannungen von herkömmlichen Verbundlenkerachskonstruktionen auftreten, wirken somit wesentlich geringere Spannungen und die Spitzenspannungen sind in ihrer Amplitude entsprechend verringert, so dass die erfindungsgemäß konstruierte Verbundlenkerachse eine erhebliche Gewichts- und damit Kostenreduzierung durch einen geringeren Materialeinsatz möglich macht. As a result, according to the invention, the relief profiling is integrated as a voltage peak distributor in the force flow paths to the structure-related voltage peak regions of a torsion beam axis. The transmission of force peaks or voltage spikes while driving the equipped with a torsion beam axle according to the invention motor vehicle are damped by the relief profiling and at the same time diverted fan-like larger or other less stressed surfaces of the profile body and distributed. In the potential life-critical and also crack-critical areas, in which the peak stresses of conventional twist beam axle constructions occur, substantially lower voltages act and the peak voltages are correspondingly reduced in their amplitude, so that the inventively constructed twist beam axle makes a significant weight and thus cost reduction possible through a lower use of materials.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden je nach Anforderungsprofil und Verbundlenkerachskonstruktion gezielt definierte Beulen bzw. balg- oder aber auch sickenartige Verformungen in die Endbereiche des Profilkörpers eingebracht. Die Entlastungsprofilierungen oder aber auch Spannungsspitzenverteiler erhöhen dadurch die Fläche der Kraftflusspfade, was zu einer geringeren Konzentration von Spitzenspannungen pro Fläche führt. In the solution according to the invention, depending on the requirement profile and the torsion beam axle construction, precisely defined bumps or bellows-like or also bead-like deformations are introduced into the end regions of the profile body. The relief profiles or also spike distributors thereby increase the area of the force flow paths, resulting in a lower concentration of peak voltages per area.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist der Profilkörper aus einem Rohr hergestellt und weist zumindest in einem Mittelabschnitt ein U- und/oder V-förmiges Querschnittsprofil auf. Das U- und/oder V-förmige Querschnittsprofil wird durch Eindrücken bzw. Umformen des Rohrs als Ausgangsmaterial hergestellt. An dem Rohr selber wird zumindest im Mittelabschnitt im Querschnitt eine U- und/oder V-Form bzw. eine Mischform der zuvor genannten Profilierungsmöglichkeiten gebildet. Der Profilkörper selbst geht in Übergangsbereichen in die Endabschnitte über. Er kann im Rahmen der Erfindung bis in die Endabschnitte selber mit der U- oder V-förmigen Profilierung im Querschnitt ausgebildet sein, er kann jedoch auch im Rahmen der Erfindung in den Endbereichen eine geschlossene Mantelfläche, die einem Hohlkörper gleicht, aufweisen. Hierunter ist insbesondere eine kreisrunde, elliptische oder aber auch rechteckig konfigurierte Rohrquerschnittsfläche in den Endbereichen zu verstehen. In a preferred embodiment of the present invention, the profile body is made of a tube and has at least in a central portion of a U and / or V-shaped cross-sectional profile. The U- and / or V-shaped cross-sectional profile is produced by pressing or forming the tube as a starting material. On the tube itself, a U- and / or V-shape or a mixed shape of the aforementioned Profilierungsmöglichkeiten is formed at least in the central portion in cross section. The profile body itself merges in transitional areas in the end sections. It may be formed in the invention to the end portions themselves with the U- or V-shaped profiling in cross-section, but it may also in the context of the invention in the end a closed lateral surface, which is similar to a hollow body. This is to be understood in particular a circular, elliptical or even rectangularly configured tube cross-sectional area in the end regions.

Bevorzugt ist die Aufweitung an ihrer Endseite im Wesentlichen rechteckig und/oder oval konfiguriert. Weiterhin ist der Profilkörper endseitig bzw. an der Endseite an eine Anbindungsgeometrie der Längsschwinge angepasst. Hierdurch ergeben sich an der Längsschwinge selber für den jeweiligen Einsatz und auch Lastfall optimale Kraftübertragungsmöglichkeiten. Durch eine im Wesentlichen rechteckige Konfiguration erfolgt nach dem Hebelgesetz eine Kraftweiterleitung, die die schweißtechnische Konstruktion wenig fehleranfällig bzw. rißanfällig macht. Hierdurch kann eine Reduzierung der Wandstärke und eine Reduzierung der Werkstoffdicke bzw. Werkstoffgüte erfolgen. Die Endseite kann dabei mit der Längsschwinge im Rahmen der Erfindung sowohl lösbar als auch fest gekoppelt sein. Hierbei ist es vorstellbar, eine Schweißverbindung, eine Klebeverbindung oder aber auch eine Schraub- oder aber Steckverbindung zu realisieren. Auch sind Mischformen der zuvor genannten Verbindung Typen im Rahmen der Erfindung vorstellbar. Preferably, the expansion on its end side is configured substantially rectangular and / or oval. Furthermore, the profile body is adapted to the end side or on the end side to a connection geometry of the longitudinal rocker. This results in the longitudinal rocker itself for the particular application and load case optimal power transmission options. By a substantially rectangular configuration is carried out according to the lever law, a force transfer, which makes the welding technology construction less prone to error or susceptible to cracking. This can be done reducing the wall thickness and reducing the material thickness or material quality. The end side can be coupled with the longitudinal rocker in the invention both releasably and firmly. It is conceivable to realize a welded joint, an adhesive bond or even a screw or plug connection. Also, mixed forms of the aforementioned compound types are conceivable within the scope of the invention.

Aufgrund der Entlastungsprofilierung in der Nähe bzw. an den Anbindungsbereichen der Längsschwinge, also in den Endbereichen des Profilkörpers, erfolgt hierdurch eine optimale Konstruktionsmöglichkeit für eine erfindungsgemäße Verbundlenkerachse. Die mögliche Lebensdauer wird erfindungsgemäß durch die Spannungsspitzenverteiler erhöht, so dass die dynamischen Lastschwingungen sich nicht nachteilig auf den Profilkörper bzw. den Anbindungsbereich auswirken. Durch die reduzierte Werkstoffdicke und gegebenenfalls die Möglichkeiten eines kostengünstigeren Werkstoffes, sinkt das Eigengewicht der erfindungsgemäß konstruierten Verbundlenkerachse und auch die damit verbundenen Produktionskosten.Due to the relief profiling in the vicinity or at the connection areas of the longitudinal rocker, that is, in the end regions of the profile body, this results in an optimum design possibility for a torsion beam axle according to the invention. The possible life is increased according to the invention by the voltage spike distributor, so that the dynamic load oscillations do not adversely affect the profile body or the connection area. Due to the reduced material thickness and, where appropriate, the possibilities of a less expensive material, the dead weight of the inventively constructed torsion beam axle and also the associated production costs decreases.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Entlastungsprofilierung in Richtung der Mittellängsachse des Profilkörpers orientiert. Im Rahmen der Erfindung ist darunter zu verstehen, dass die Entlastungsprofilierung im Wesentlichen eine längliche Form aufweist. Die Längsachse der Entlastungsprofilierung verläuft dabei maßgeblich in die Richtung der Mittellängsachse des Profilkörpers. Hierunter ist auch zu verstehen, dass sie in einem Winkel zu der Mittellängsachse angeordnet ist, der jedoch in einem Bereich zwischen 0 und 45 Grad, vorzugsweise zwischen 0 und 30 Grad verläuft. Die Entlastungsprofilierung selbst kann auch eine gekrümmte Form aufweisen bzw. einen gekrümmten Verlauf haben. Die hierzu maßgebliche gekrümmte Verlaufsform bzw. dem Verlauf zugrunde liegende Längsachse ist wiederum im Wesentlichen in Richtung der Mittellängsachse des Profilkörpers orientiert. In a preferred embodiment, the relief profiling is oriented in the direction of the central longitudinal axis of the profile body. In the context of the invention is to be understood that the relief profiling has substantially an elongated shape. The longitudinal axis of the relief profiling runs significantly in the direction of the central longitudinal axis of the profile body. This is also to be understood that it is arranged at an angle to the central longitudinal axis, but extending in a range between 0 and 45 degrees, preferably between 0 and 30 degrees. The relief profile itself can also have a curved shape or have a curved course. The decisive for this purpose curved shape or the longitudinal axis underlying the course is in turn oriented substantially in the direction of the central longitudinal axis of the profile body.

Die Entlastungsprofilierung ist erfindungsgemäß an der Oberseite und/oder Unterseite des Profilkörpers ausgebildet. Die Ober- und Unterseite des Profilkörpers ist dabei maßgeblich durch die Einbaulage im Kraftfahrzeug definiert. Für die vorliegende Erfindung ist unter der Oberseite und der Unterseite eine Lageorientierung bzgl. der Z-Achse des Kraftfahrzeuges zu verstehen. Die Oberseite befindet sich also, bezogen auf die Hinterachse, in einer Plus-Z-Richtung, die Unterseite, bezogen auf die Hinterachse, in einer Minus-Z-Richtung. Für ein U- oder V-förmiges Querschnittsprofil ist unter der Oberseite und Unterseite im Rahmen der Erfindung ein jeweils außenliegender Schenkel zu verstehen. Die Öffnung der U- und/oder V-Form weist dabei bevorzugt, bezogen auf die Fahrtrichtung, nach vorne bzw. hinten. Folglich liegen jeweils ein Schenkel der U- oder V-Form an der Oberseite und ein Schenkel an der Unterseite. Die Oberseite und/auch die Unterseite weisen jeweils nochmals eine Außen- und eine Innenseite auf. Im Falle eines umgebogenen Rohres ist die Oberseite und/oder Unterseite doppellagig ausgebildet. The relief profiling is inventively formed on the top and / or bottom of the profile body. The top and bottom of the profile body is significantly defined by the mounting position in the vehicle. For the present invention is under the top and the bottom of a positional orientation with respect to the Z-axis of the motor vehicle to understand. The upper side is thus, in relation to the rear axle, in a plus Z direction, the underside, relative to the rear axle, in a minus Z direction. For a U-shaped or V-shaped cross-sectional profile, an outer leg is to be understood by the top and bottom in the context of the invention. The opening of the U and / or V-shape preferably has, with respect to the direction of travel, to the front or rear. Consequently, one leg each of the U or V Shape at the top and one leg at the bottom. The top and / or the bottom again each have an outer and an inner side. In the case of a bent tube, the top and / or bottom is formed double-layered.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Entlastungsprofilierung durch eine zumindest bereichsweise Wölbung der Oberfläche des Profilkörpers gebildet. Hierunter ist zu verstehen, dass zunächst in die Oberfläche der Wandung eine durch eine Eindrückung bzw. Ausbeulung ausgebildet ist. Diese Wölbung kann sich auch durch die gesamte Wanddicke erstrecken, so dass eine Vertiefung oder aber Erhebung entsteht. Die Entlastungsprofilierung kann durch weitere Maßnahmen zur Spannungsreduktion im Werkstoff bzw. der Werkstoffoberfläche ergänzt werden. Hierbei bietet sich beispielsweise ein Oberflächenstrahlen, ein partielles Wärmebehandeln, ein Induktionshärten oder ähnliche Verfahren zur Spitzenspannungsreduzierung an. Die Höhe der Entlastungsprofilierung ist besonders bevorzugt 1 bis 5 mm oberhalb der Ausgangsoberfläche anzusiedeln. Die Länge der Entlastungsprofilierung erstreckt sich von wenigen mm bishin zu ca. 60 cm. In a particularly preferred embodiment, the relief profiling is formed by an at least partially curvature of the surface of the profile body. This is to be understood that first in the surface of the wall is formed by a depression or buckling. This curvature can also extend through the entire wall thickness, so that a depression or collection arises. The relief profiling can be supplemented by further measures for reducing the stress in the material or the material surface. Here, for example, a surface blasting, a partial heat treatment, induction hardening or similar methods for peak voltage reduction offers. The height of the relief profiling is particularly preferred to settle 1 to 5 mm above the starting surface. The length of the relief profiling extends from a few mm to about 60 cm.

Die Entlastungsprofilierungen sind dabei vorteilhaft als Vertiefung oder aber Erhebung ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Entlastungsprofilierung in Form einer Beule, eines Balges oder aber einer Sicke oder auch einem Krater auf dem Profilkörper ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Entlastungsprofilierung in die Wandstärke des Profilkörpers eingebracht. Insbesondere ergibt sich hierbei der Vorteil, dass die Übergänge von der Oberfläche bzw. Wandung des Profilkörpers zu der Entlastungsprofilierung fließend sind. Fließende Übergänge sind besonders vorteilhaft für die in dem Material vorliegenden Kraftflusspfade. The relief profiles are advantageously formed as a depression or survey. This means that the relief profiling in the form of a bulge, a bellows or a bead or a crater on the profile body is formed. Preferably, the relief profiling is introduced into the wall thickness of the profile body. In particular, this results in the advantage that the transitions from the surface or wall of the profile body to the relief profiling are fluid. Flowing transitions are particularly advantageous for the force flow paths present in the material.

Im Rahmen der Erfindung sind als bevorzugte Ausführungsvariante zwei oder aber mehr Entlastungsprofilierungen nebeneinander angeordnet. Hierunter ist zu verstehen, dass bezogen auf die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, mehrere Entlastungsprofilierungen nebeneinander in Kraftfahrzeug-X-Richtung liegen. Die Entlastungsprofilierungen werden so durch die durch die Längsschwingen übertragenden dynamischen Raffkräfte entlang ihrer Längsrichtung tordiert. Die Kraftflusspfade und auch die Oberflächenvergrößerung ist somit optimal für den jeweiligen Einsatzbereich und Anwendungsfall ausgebildet. Sollten im Versuch oder aber in der Konstruktion sich mehr als zwei Entlastungsprofilierungen als erforderlich bzw. besonders vorteilig herausstellen, so sind auch drei, vier oder mehr nebeneinander angeordnete Entlastungsprofilierungen, Bestandteil dieser Erfindung. In the context of the invention, as a preferred embodiment, two or more relief profiles are arranged side by side. This is to be understood that, based on the direction of travel of the motor vehicle, several relief profiles lie side by side in the motor vehicle X direction. The relief profiling are thus twisted along the longitudinal direction by transmitting dynamic shirring forces along its longitudinal direction. The force flow paths and also the surface enlargement are thus optimally designed for the respective field of application and application. If more than two relief profiling prove to be necessary or particularly advantageous in the experiment or in the construction, then three, four or more relief profiles arranged side by side are also part of this invention.

Weiterhin sind im Rahmen der Erfindung zwei Entlastungsprofilierungen, die nebeneinander angeordnet sind, wobei sich die Entlastungsprofilierungen zum Endabschnitt zeigend, fächerartig erstrecken, besonders vorteilig. Durch das fächerartige Erstrecken, ist ein Aufweiten der Entlastungsprofilierungen selber oder aber ein Aufweiten der Verläufe der Entlastungsprofilierungen zu verstehen. Im Falle des Aufweitens der Entlastungsprofilierungen selber, ist eine Breite der Entlastungsprofilierung zu verstehen, die sich zum Endbereich des Profilkörpers hin aufweitet. Unter dem fächerartigen Auseinandergehen der Entlastungsprofilierungen untereinander, ist ein auseinandergehender Verlauf einer jeweiligen Entlastungsprofilierung von mindestens zwei Entlastungssicken zueinander zu verstehen. Der Abstand von zwei Entlastungssicken zueinander vergrößert sich also zum Endbereich des Profilkörpers. Furthermore, in the context of the invention, two relief profiling, which are arranged side by side, wherein the relief profiling to the end portion pointing, fan-like extend, particularly advantageous. Due to the fan-like stretching, an expansion of the relief profiles itself or an expansion of the profiles of the relief profiles is to be understood. In the case of expanding the relief profiles itself, a width of the relief profiling is to be understood, which widens towards the end of the profile body. Under the fan-like divergence of relief profiles with each other, a divergent course of a respective relief profiling of at least two relief beads to each other to understand. The distance between two relief beads to each other thus increases to the end of the profile body.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung sind zwei nebeneinander angeordnete Entlastungsprofilierungen im Wesentlichen gleich lang. Hierdurch ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass die Entlastungsprofilierungen mit dem gleichen Produktionswerkzeug einbringbar sind. In a further preferred embodiment variant of the present invention, two relief profiles arranged next to one another are essentially of equal length. This results in particular the advantage that the relief profiles can be introduced with the same production tool.

Weiterhin sind besonders bevorzugt die Längen von zwei nebeneinander angeordneten Entlastungsprofilierungen voneinander verschieden. Einzelne Entlastungsprofilierungen können dabei über den aufgeweiteten Abschnitt des Profilkörpers hinaus bis in den Mittelabschnitt des Profilkörpers hinein ausgelegt sein. Der Torsionsmittelabschnitt des Profilkörpers wird somit auf ganzer Länge durch die Entlastungsprofilierungen erfasst. Weiterhin können durch verschieden lange Entlastungsprofilierungen und/oder durch das fächerartige Auseinanderzeigen von einzelnen Entlastungsprofilierungen, die vielfältig erdenklichen auftretenden verschiedenen Spannungen kompensiert werden. Ein breiter Frequenz- und auch Amplitudenbereich sowie verschiedene Spannungsvektorrichtungen können somit durch geometrisch verschiedene Entlastungsprofilierungen kompensiert werden. Furthermore, the lengths of two relief profiles arranged next to one another are particularly preferably different from one another. Individual relief profiles can be designed beyond the expanded section of the profile body into the middle section of the profile body. The Torsionsmittelabschnitt of the profile body is thus detected over its entire length by the relief profiles. Furthermore, the various conceivable occurring different voltages can be compensated by different length relief profiles and / or by the fan-like separation of individual relief profiling. A broad frequency and amplitude range as well as different voltage vector directions can thus be compensated by geometrically different relief profiles.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist die Entlastungsprofilierung mit ihrer Längsachse in einem Winkel zur Mittellängsachse des Profilkörpers angeordnet. Der Winkel α beträgt dabei vorzugsweise 5 bis 35 Grad, insbesondere 10 bis 30 Grad. Weiterhin ist bevorzugt die Mittellängsachse der Entlastungsprofilierung in einem Winkel β zu einer Kante des aufgeweiteten Endabschnittes des Profilkörpers angeordnet. Vorzugsweise beträgt dieser weitere Winkel β 10 bis 50 Grad, insbesondere 15 bis 45 Grad. Die beiden Winkel α und β ergeben sich aus der konkreten konstruktiven Ausführung sowie dem Ansatz, dass die Längsachsen der Entlastungsprofilierungen im Wesentlichen parallel zu den analytisch und/oder experimentell festgestellten bzw. bereits bekannten kritischen Hauptkraftflusspfaden positioniert werden. In a further particularly preferred embodiment, the relief profiling is arranged with its longitudinal axis at an angle to the central longitudinal axis of the profile body. The angle α is preferably 5 to 35 degrees, in particular 10 to 30 degrees. Furthermore, the center longitudinal axis of the relief profiling is preferably arranged at an angle β to an edge of the widened end section of the profile body. Preferably, this further angle β is 10 to 50 degrees, in particular 15 to 45 degrees. The two angles α and β result from the concrete structural design and the approach that the longitudinal axes of the relief profiling substantially be positioned parallel to the analytically and / or experimentally determined or already known critical main force flow paths.

Durch die erfindungsgemäße Lösung, Entlastungsprofilierungen als Spannungspitzenverteiler zu integrieren, werden im Querschnitt der Oberseite und/oder Unterseite des Profilkörpers wellenförmige Querschnittsverläufe gebildet. Diese wellenförmigen Querschnittsverläufe verlaufen ca. parallel zu den kritischen Hauptkraftflusspfaden in dem Profilkörper. Sie vermeiden dabei die Bildung von risskritischen Bereichen bzw. die Bildung von Bereichen, in denen Spitzenspannungen auftreten und somit ein Materialversagen in diesen Bereichen. Die versteifende Wirkung der Entlastungsprofilierungen und die gleichzeitig mit deren Herstellung verbundene Kaltverfestigung des Werkstoffes ermöglicht zusätzlich eine Weiterleitung bzw. Umlenkung der Hauptkraftflusspfade auf bisher nur gering beanspruchte Flächenbereiche des Profilkörpers. Die im Profilkörper auftretenden Spannungen werden somit im Rahmen der Erfindung auf große Flächen umverteilt und bei sehr hohen Amplituden kurzzeitig dämpfend durch die integrierten Entlastungsprofilierungen abgefangen, ohne kritische Spannungskonzentrationen zu verursachen. Durch eine harmonische Wellenkontur werden Spannungskonzentrationen in Folge geometrisch bedingter Steifigkeitssprünge weitestgehend vermieden. As a result of the solution according to the invention of integrating relief profiling as voltage peak distributor, wave-shaped cross-sectional profiles are formed in the cross-section of the upper side and / or lower side of the profiled body. These wave-shaped cross-sectional profiles run approximately parallel to the critical main force flow paths in the profile body. They avoid the formation of crack-critical areas or the formation of areas in which peak stresses occur and thus material failure in these areas. The stiffening effect of the relief profiling and the work-hardening of the material, which is simultaneously associated with its production, additionally makes it possible to redirect or redirect the main force flow paths to surface areas of the profiled body that were previously only slightly stressed. The stresses occurring in the profile body are thus redistributed within the scope of the invention to large areas and intercepted at very high amplitudes for a short time damping by the integrated relief profiling without causing critical stress concentrations. A harmonic wave contour largely avoids stress concentrations due to geometrically induced stiffness jumps.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung können die Entlastungsprofilierungen auch an der Innenseite der Schenkel der U- und/oder V-förmigen Ausprägung des Profilkörpers angeordnet sein. Je nach Anwendungsfall ist es unter Umständen sinnvoll, eine Kombination der Anordnung von Entlastungsprofilierungen auf der Außenseite, respektive der Oberseite und/oder Unterseite anzuordnen und ergänzend hierzu auf der Innenseite der Schenkel der U- und/oder V-Form bzw. im Übergangsbereich zusätzliche Entlastungsprofilierungen anzuordnen oder aber nur hier in den zuletzt beschriebenen Bereichen Entlastungsprofilierungen gemäß der vorliegenden Erfindung anzuordnen.In a further preferred embodiment of the present invention, the relief profiles can also be arranged on the inside of the legs of the U- and / or V-shaped form of the profile body. Depending on the application, it may make sense to arrange a combination of the arrangement of relief profiles on the outside, respectively the top and / or bottom and in addition to this on the inside of the legs of the U and / or V-shape or in the transition region additional relief profiling to arrange or only order here in the last-described areas relief profiles according to the present invention.

Weitere Vorteile, Merkmale, Aspekte und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sind Bestandteil der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:Further advantages, features, aspects and characteristics of the present invention are part of the following description. Preferred embodiments are shown in the schematic figures. These are for easy understanding of the invention. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Verbundlenkerachse, 1 a torsion beam axle according to the invention,

2 einen Endbereich einer erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse mit Entlastungsprofilierungen, 2 an end region of a torsion beam axle according to the invention with relief profiling,

3 eine andere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Endbereiches mit Entlastungsprofilierungen und 3 another embodiment of an end region according to the invention with relief profiling and

4 einen Querschnitt IV-IV der 3 durch einen Endbereich mit erfindungsgemäßen Entlastungsprofilierungen. 4 a cross section IV-IV of 3 through an end region with relief profiles according to the invention.

In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn aus Vereinfachungsgründen eine wiederholte Beschreibung entfällt. In the figures, the same reference numerals are used for the same or similar components, even if a repeated description is omitted for reasons of simplification.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Verbundlenkerachse 1, welche einen mittig angeordneten Profilkörper 2 mit an den Endbereichen 3 des Profilkörpers 2 angebundenen Längsschwingen 4 aufweist. Die Längsschwingen 4 weisen wiederum Aufnahmen 5 für hier nicht näher dargestellte Radträger- bzw. Federdämpferelemente auf. Der Profilkörper 2 selber ist in einem Mittelabschnitt 6 im Querschnitt 7 U-förmig konfiguriert. Der U-förmige Querschnitt 7 weist hierzu einen Talbereich 8 sowie sich von dem Teilbereich 8 erstreckende Schenkel 9 auf. Der Querschnitt 7 ist dabei doppelwandig ausgebildet, wobei eine auf die Einbaulage der Verbundlenkerachse 1 bezogene Oberseite 10 und eine Unterseite 11 ausgebildet ist. Die Oberseite 10 und Unterseite 11 bilden dabei jeweils den Schenkel 9 des Querschnittes 7. An der Oberseite 10 und der Unterseite 11 ist jeweils wiederum eine Außenwand 12 und eine Innenwand 13 ausgebildet. 1 shows a twist beam axle according to the invention 1 , which has a centrally arranged profile body 2 with at the end areas 3 of the profile body 2 connected longitudinal wings 4 having. The longitudinal wings 4 turn on recordings 5 for Radträger- or spring damper elements not shown here. The profile body 2 itself is in a middle section 6 in cross section 7 U-shaped configuration. The U-shaped cross section 7 has a valley area for this purpose 8th as well as from the subarea 8th extending thighs 9 on. The cross section 7 is double-walled, with one on the mounting position of the torsion beam axle 1 related top 10 and a bottom 11 is trained. The top 10 and bottom 11 each form the leg 9 of the cross section 7 , At the top 10 and the bottom 11 is again an outer wall 12 and an inner wall 13 educated.

2 zeigt einen Endbereich 3 eines Profilkörpers 2 in einer perspektivischen Detailansicht. Der Endbereich 3 weist an einer Endseite 14 eine Anbindungsöffnung 15 auf, die in dem hier gezeigen Beispiel eine Mischform aus einer ovalen und rechteckigen Konfiguration besitzt. Weiterhin sind Ausnehmungen 16 vorgesehen, so dass eine optimale Anbindungsmöglichkeit einer hier nicht näher dargestellten Längsschwinge gegeben ist. Im Endbereich 3 weist der Profilkörper 2 zusätzlich eine Aufweitung 17 auf. Auf der Außenwand 12 der Oberseite 10 sind in dem Endbereich 3 Entlastungsprofilierungen 18 eingebracht. Die Entlastungsprofilierungen 18 weisen dabei, bezogen auf das Fahrzeugkoordinatensystem, in Y-Richtung verschiedene Längen L und Positionen P auf. Bezogen auf die Kraftfahrzeug X-Richtung sind die Entlastungsprofilierungen 18 nebeneinander angeordnet. Sie sind mit ihren Längsachsen 19 im Wesentlichen zur Mittellängsachse 20 des Profilkörpers 2 orientiert. 2 shows an end area 3 a profile body 2 in a perspective detail view. The end area 3 points to one end side 14 a connection opening 15 which, in the example shown here, has a mixed form of an oval and rectangular configuration. Furthermore, recesses 16 provided so that an optimal connection possibility of a longitudinal rocker not shown here is given. In the end area 3 has the profile body 2 in addition an expansion 17 on. On the outside wall 12 the top 10 are in the end area 3 relief profiles 18 brought in. The relief profiling 18 have different lengths L and positions P relative to the vehicle coordinate system in the Y direction. Relative to the motor vehicle X direction are the relief profiles 18 arranged side by side. They are with their longitudinal axes 19 essentially to the central longitudinal axis 20 of the profile body 2 oriented.

3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Endbereichs 3 eines Profilkörpers 2, wobei sich die Entlastungsprofilierungen 18 hierbei zur Endseite 14 hin erstreckend, fächerartig aufweiten. Der Abstand A der Entlastungsprofilierungen 18 untereinander vergrößert sich zunehmend zur Endseite 14 hin A^I. Die mittig angeordnete Entlastungsprofilierung 18 ist dabei in den Mittelabschnitt 6 des Profilkörpers 2 hineinragend, ausgebildet. Die Entlastungsprofilierungen 18 selber sind in Form einer zigarrenartigen und/oder torpedoartigen Muldenform in die Außenwand 12 der Oberseite 10 eingebracht. 3 shows a further embodiment of an end region according to the invention 3 a profile body 2 , where are the relief profiling 18 here to the end page 14 extending, fan-spreading. The distance A of the relief profiles 18 with each other increasingly increases to the end side 14 towards A ^I. The centrally arranged relief profiling 18 is in the middle section 6 of the profile body 2 protruding, trained. The relief profiling 18 themselves are in the form of a cigar-like and / or torpedo-like trough shape in the outer wall 12 the top 10 brought in.

Weiterhin in dem Endbereich 3 zu erkennen, dass an der unteren Entlastungsprofilierung 18 zwischen der Längsachse 19 der unteren Entlastungsprofilierung 18 und einer Kante des aufgeweiteten Endbereiches ein Winkel β angeordnet ist. Zwischen der Längsachse 19 der auf die Bildebene bezogenen oberen Entlastungsprofilierung 18 und der Mittellängsachse 20 des Profilkörpers 2, ist ein Winkel α ausgebildet. Durch gezielte Einstellung der Winkel α und/oder β ist es möglich, ein Spannungsverlauf kraftflussoptimiert in dem Bauteil durch die Entlastungsprofilierungen 18 derart zu optimieren, dass die Spannungsspitzen reduziert sind bzw. sich auf größere Flächen verteilen.Continue in the end area 3 to recognize that at the lower relief profiling 18 between the longitudinal axis 19 the lower relief profiling 18 and an angle β is disposed on an edge of the flared end portion. Between the longitudinal axis 19 the upper relief profiling related to the image plane 18 and the central longitudinal axis 20 of the profile body 2 , an angle α is formed. By selective adjustment of the angles α and / or β, it is possible, a voltage curve optimized flow optimized in the component by the relief profiles 18 optimize such that the voltage peaks are reduced or spread over larger areas.

4 zeigt eine Schnittdarstellung IV-IV durch den Endbereich 3 des Profilkörpers 2 aus 3. Hierbei ist zu erkennen, dass sowohl auf der Oberseite 10 als auch der Unterseite 11 des Profilkörpers 2 in der jeweiligen Außenwand 12, die Entlastungsprofilierungen 18 wellenförmig eingebracht sind. Die zur Spannungsleitung zur Verfügung stehende Fläche der Außenwand 12, der Oberseite 10 und auch der Unterseite 11 sind durch die Wellenform W derart vergrößert, dass die Spannungskonzentration pro Flächeneinheit sinkt. 4 shows a sectional view IV-IV through the end region 3 of the profile body 2 out 3 , Here it can be seen that both on the top 10 as well as the bottom 11 of the profile body 2 in the respective outer wall 12 , the relief profiling 18 Wavy are introduced. The area of the outer wall available for the voltage supply 12 , the top 10 and also the bottom 11 are increased by the waveform W so that the stress concentration per unit area decreases.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: VerbundlenkerachseBeam axle
2 2: Profilkörperprofile body
3 3: Endbereichend
4 4: Längsschwingelongitudinal link
5 5: Aufnahmeadmission
6 6: Mittelabschnittmidsection
7 7: Querschnittcross-section
8 8th: Teilbereichsubregion
9 9: Schenkelleg
10 10: Oberseite top
11 11: Unterseite bottom
12 12: Außenwand outer wall
13 13: Innenwand inner wall
14 14: Endseite end side
15 15: Anbindungsöffnung connection opening
16 16: Ausnehmung recess
17 17: Aufweitung widening
18 18: Entlastungsprofilierung relief profiling
19 19: Längsachse zu 18 Longitudinal axis too 18
20 20: Mittellängsachse zu 2 Center longitudinal axis too 2
A A: Abstanddistance
A^I A ^I: vergrößerter Abstand increased distance
F F: Flächearea
L L: Längelength
P P: Positionposition
W W: Wellenformwaveform

Claims

Twist-beam axle ( 1 ) of a motor vehicle, which has a tubular profile body ( 2 ) with end-welded longitudinal wings ( 4 ) for wheel mounting ( 5 ), wherein the profile body in each case has a widening at the end and in the end regions ( 3 ) of the profile body ( 2 ) in one piece from the wall of the profile body ( 2 ) trained relief profiling ( 18 ), characterized in that the relief profiling ( 18 ) in installation position on a leg ( 9 ) forming top ( 10 ) and / or a leg ( 9 ) forming underside ( 11 ) of the U-shaped or V-shaped profile body ( 1 ) is trained.

Twist-beam axle ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the profile body ( 2 ) is made of a tube and at least in a middle section ( 6 ) a U- and / or V-shaped cross-sectional profile ( 7 ) having.

Twist-beam axle ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the profile body ( 2 ) each end a funnel-shaped expansion ( 17 ) having.

Twist-beam axle ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the expansion ( 17 ) on its end side ( 14 ) is configured substantially rectangular and / or oval.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the profile body ( 2 ) each end to a connection geometry of the longitudinal rocker ( 4 ) is adapted for a detachable or non-detachable connection.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the relief profiling ( 18 ) in the direction of the central longitudinal axis ( 20 ) of the profile body ( 2 ) is oriented.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the relief profiling ( 18 ) by an at least partially curvature of the surface ( 12 . 13 ) of the profile body ( 2 ) is formed

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the relief profiling ( 18 ) is formed as a recess and / or survey.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least two relief profiles ( 18 ) are arranged side by side.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least two relief profiles ( 18 ) are arranged side by side, with the relief profiles ( 18 ) to the end area ( 3 ) Fanning out.

Twist-beam axle ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that at least two juxtaposed relief profiles ( 18 ) are substantially equal in length.

Twist-beam axle ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the lengths (L) of at least two juxtaposed relief profiles ( 18 ) are different from each other.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the relief profiling ( 18 ) with its longitudinal axis ( 19 ) at an angle (α) to the central longitudinal axis ( 20 ) of the profile body ( 2 ) is arranged.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the longitudinal axis ( 19 ) of relief profiling ( 18 ) at an angle (β) to an edge of the widened end portion of the profile body ( 2 ) is arranged.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 14, characterized in that the expansion ( 17 ) on its end side ( 14 ) is configured substantially rectangular and / or oval.

Twist-beam axle ( 1 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the U-shaped and / or V-shaped cross-sectional configuration of the middle section ( 6 ) in the rectangular and / or oval cross-sectional configuration of the end side ( 14 ) passes over.