DE102011007831A1

DE102011007831A1 - Kraftfahrzeug mit zumindest einer radabstützenden Baueinheit

Info

Publication number: DE102011007831A1
Application number: DE201110007831
Authority: DE
Inventors: Dirk Adamczyk; Christoph Elbers
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2012-10-25
Also published as: WO2012143204A1

Abstract

Ein Kraftfahrzeug (1) mit innerhalb seines Fahrwerks angeordneten und jeweils ein lenkbares Rad (Rv) abstützenden Baueinheiten (2), die jeweils einen ein Radlager (5) abstützenden Radträgerbereich (4) und zumindest einen Aufnahmebereich (9) für ein Radführungsgelenk (10) aufweisen, an dem ein die Baueinheit (2) abstützender Träger (27) angreift, der die Baueinheit (2) mittelbar an eine Karosserie (5) des Fahrzeugs (1) anbindet, wird so ausgebildet, dass die Baueinheit (2) einen umgeformten, einteiligen Blechkörper (6) umfasst, von dem der Radträgerbereich (4) und der Aufnahmebereich (9) einstückige Bestandteile sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer innerhalb seines Fahrwerks angeordneten und jeweils radabstützenden Baueinheit eines lenkbaren Rades, die zumindest einen ein Radlager abstützenden Radträgerbereich aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, des Anspruchs 2 oder des Anspruchs 3 sowie eine radtragende Baueinheit für ein lenkbares Rad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19, 20 oder des Anspruchs 21.
Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge der genannten Art zur beweglichen Halterung von lenkbaren Rädern mit radtragenden Baueinheiten zu versehen, die insgesamt als Guss- oder Schmiedeteile ausgebildet sind. Derartige Baueinheiten sind zwar stabil und können in CNC-Maschinen sehr genau mit Bohrungen und ähnlichen Anbindungen für daran zu haltende Elemente, wie etwa Radlager, Bremssattel oder ähnliches, versehen werden, sie sind jedoch relativ teuer und insbesondere als Stahl-/Eisen-Ausführung sehr schwer. Ein hohes radseitiges Gewicht wirkt sich dabei doppelt negativ aus, da es sich um ungefederte Massen handelt.
Es ist weiter bekannt, in Kraftfahrzeugen der genannten Art für lenkbare Räder radtragende Baueinheiten einzusetzen, die aus mehreren, miteinander verschweißten Blechschalen und -anschlussstücken aufgebaut sind. Derartige Schweißprozesse sind jedoch ebenfalls sehr aufwendig und teuer. Bedingt durch den Wärmeeinfluss und die Kerbwirkung einer üblichen Schweißnaht, wird das Bauteil oft geschwächt. Die Schweißnahtbereiche führen somit häufig zu Problemen im Entwicklungs- und Fertigungsablauf. Sie lassen zudem eine hinreichende Genauigkeit zum Beispiel durch Verzug vermissen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, leichte und dennoch kostengünstige, stabile und präzise formhaltige Abstützungen von lenkbaren Fahrzeugrädern zu schaffen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, des Anspruchs 2 oder des Anspruchs 3, die einzeln oder in Kombination miteinander verwirklicht sein können, sowie durch eine Baueinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 19 bzw. des Anspruchs 20 oder des Anspruchs 21. Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung wird auf die weiteren Ansprüche 4 bis 18 verwiesen.
Mit der Erfindung ist ein großflächig einstückiger und einschaliger und dennoch in einem großen Winkel auslenkbarer Radträger geschaffen, der daher weder ein Guss- oder Schmiedeteil erfordert noch zur Verbindung verschiedener Funktionsbereiche Schweißarbeiten erforderlich macht. Allenfalls sind Verstärkungsbleche angeschweißt, die aber nur als Zusätze zum eigentlichen Blechkörper dienen, beispielsweise hinter diesen partiell – und außerhalb von Schnittstellen, z. B. für eine Querlenkeranbindung – hinterlegt sind, so dass die Maßgenauigkeit und die Kosten des Blechkörpers hiervon praktisch unbeeinflusst sind. Dadurch, dass auch kein zweischaliger Hohlkörper gebildet ist, sondern nur eine einschalige Blechkörperstruktur, ist der Radträger auch sehr leicht und kostengünstig herstellbar.
In der Ausbildung nach Anspruch 1 sind zumindest ein ein Radlager abstützender Radträgerbereich und ein ein Federbein oder ähnliches zur Federung und/oder Dämpfung ausgelegtes Element anbindender Flanschbereich der Baueinheit als gemeinsame, einstückige Bestandteile des umgeformten, einteiligen Blechkörpers ausgebildet, so dass zwischen diesen Funktionseinheiten keine Schweißnaht erforderlich ist, sondern beide genannten Funktionseinheiten fertigungstechnisch sehr preiswert an einem einteiligen Blechrohling eingebracht werden können. Diese Radträgerform findet insbesondere bei Federbeinachsen Verwendung.
In der Ausbildung nach Anspruch 2 sind der Radträger und zumindest ein Aufnahmebereich für zumindest ein unteres Radführungsgelenk gemeinsame Bestandteile des einteiligen Blechkörpers, so dass die o. g. Vorteile den Abschnitt mit diesen beiden Funktionseinheiten des Radträgers bestimmen und zwischen diesen Teilen ebenfalls keine die Stabilität, Genauigkeit und Fertigungskosten negativ beeinflussende Schweißnaht erforderlich ist.
Gemäß Anspruch 3 sind der Radträger und zumindest ein Festlegungsbereich für ein Führungsgelenk etwa eines Lenkers zur Seitenführung oder eines Spurstangengelenks zur Anbindung einer Spurstange oder eines Spurlenkers zum Auslenken der Baueinheit, wobei das Spurstangengelenk oft Bestandteil der Spurstange oder des Spurlenkers ist, gemeinsame Bestandteile des einteiligen Blechkörpers, so dass die o. g. Vorteile den Abschnitt des Radträgers mit diesen beiden Funktionseinheiten bestimmen. Insbesondere kann dabei auch die Anbindung einer Spurstange mit Spurstangengelenk über einfache Lochungen oder ähnliche Maßnahmen des Blechkörpers und ein daran gehaltenes Gelenk erfolgen.
Insbesondere können auch mehrere dieser Ansprüche kombiniert sein, so dass im Idealfall der Radträgerbereich, der Flanschbereich für das federnde und/oder dämpfende Element, der Aufnahmebereich für ein Radführungsgelenk und der zumindest eine Festlegungsbereich für einen führenden oder lenkenden Lenker einstückige Bestandteile des Blechkörpers sein.
Dann kann der Blechkörper eine – ggf. außerhalb von Verstärkungsblechen – insgesamt einstückige Einheit ausbilden, was sowohl fertigungstechnisch als auch hinsichtlich der Maßgenauigkeit aufgrund des Verzichts von die Blechlage unterbrechenden Schweißnähten ideal ist. Teure und schwere Guss- oder Schmiedeteile sind gänzlich entbehrlich, so dass auch das Gewicht minimiert ist. Eine teure Mehrschaligkeit ist ebenso verzichtbar, allenfalls sind einzelne Abschnitte außerhalb der Schnittstellen zu Gelenken durch Verstärkungsbleche oder Verstärkungsstücke hinterlegt, die dann ohne besondere Maßanforderungen beispielsweise auf die Innenseite geschweißt werden können.
Für eine hohe Stabilität kann der Blechkörper aus einem flächigen Grundkörper aus Stahl- oder Aluminiumblech unter Zuhilfenahme eines Tiefziehprozesses umgeformt sein. Zusätzlich können weitere Umformschritte, etwa Umbördeln von Randbereichen, Abkanten der äußeren Ränder, Einbringen von Sicken oder Rippen sowie von Bohrungen, oder ähnliches möglich sein. Insbesondere bei leichten Fahrzeugen kommt auch die Ausbildung durch eine zum Beispiel spritzgegossene Baueinheit aus faserverstärktem Kunststoff in Betracht. Um trotz eines geringen Gewichts eine hohe Stabilität zu erreichen, sind vorteilhaft auch Hybrid-Bauteile aus Stahl und Kunststoff oder aus Aluminium und Kunststoff gut geeignet.
Besonders hilfreich, um im Betrieb die Belastung in den Anbindungsbereichen zu reduzieren und Beschädigungen, zum Beispiel durch Riss oder Deformation des flächigen Bleches an den Anbindungen zu vermeiden, ist es, wenn der Aufnahmebereich eines Radführungsgelenks und der Festlegungsbereich eines Gelenks zur Anbindung eines führenden Lenkers oder einer lenkenden Spurstange jeweils zu einer zweischnittigen Verbindung mit einem Gelenk vorgesehen sind.
Dann kann die zweischnittige Verbindung zur quasi momentenfreien Verbindung bzw. Lasteinleitung mit dem jeweiligen Gelenk ausgebildet sein, zum Beispiel eine Gelenkachse beidseits einer Gelenkkugel einfassen.
Hierfür kann unter Wahrung der Einstückigkeit der Festlegungs- oder Aufnahmebereich eine aus einem flächigen Grundkörper gestanzte und umgebogene Lasche umfassen, die mit einer Bohrung versehen wird und gegenüber einem umgebogenen oder abgekanteten, tiefgezogen oder anders abknickend geformten Randbereich gelegen sein, so dass insgesamt der Festlegungs- oder Aufnahmebereich zwei Bohrungen im Grundkörper umfasst, in die Schrauben zur Festlegung einer jeweiligen Gelenkachse einsetzbar sind.
Derartige mit dem Blechkörper verbundene Gelenke können durch sog. Kugelhülsengelenke oder Kugelsteggelenke gebildet sein, die beidseits einer Gelenkkugel Abschnitte der Gelenkachse aufweisen, an denen dieses fest eingefasst sein kann, quasi ohne Momente in die Einfassung einzuleiten. Insbesondere ist die Verbindung über Kugelsteggelenke günstig, da hier die Bohrungen in dem Blechkörper in dessen Fertigungsrichtung vorgenommen werden können und ein Abkanten und Bohren quer zur Fertigungsrichtung für die Gelenkanbindungen nicht nötig ist. Zudem erlauben derartige Gelenke mit einer massiven Achse einen großen Schwenkwinkel eines daran angreifenden Lenkers.
Alternativ kann die Anbindung eines Radführungsgelenks oder eines Gelenks zur Anbindung eines Spurführungslenkers oder einer Spurstange mit einer einschnittigen Anbindung erfolgen, wobei die Anbindung jedoch im Wesentlichen in Kraftflussrichtung erfolgt und so analog zu der o. g. zweischnittigen Verbindung eine quasi momentenfreie Verbindung bzw. Lasteinleitung ausbildet. Dabei ist es wichtig, dass die Anbindungsteile des Gelenks möglichst ohne Versatz auf der Kraftwirkungslinie liegen. Bei den heute üblichen einschnittigen Radträgeranbindungen erfolgt die Anbindung mittels Winkelgelenks. Bei Winkelgelenken ist der Abstand zwischen der Kraftwirkungslinie und der Anbindungsstelle am Radträger zumeist größer als ungefähr 20 Millimeter. Besonders geeignet für eine einschnittige Anbindung sind beispielsweise Axialgelenke, wie etwa in 19 dargestellt ist.
Wenn der Blechkörper eine flächige, in Einbaustellung im Kraftfahrzeug im Wesentlichen aufrecht stehende Außenfläche aufweist, deren Randbereiche zumindest mit einer Komponente in Fahrzeugquerrichtung zur Fahrzeugquermitte hin erstreckt sind, kann damit eine lange oder insbesondere auch hohe Erstreckung, wie sie bei der Anwendung für lenkbare Vorderräder nötig ist, realisiert werden, wobei durch die Abkantung und den damit ungefähr U-förmigen Querschnitt eine hohe Stabilität erreicht ist. Insbesondere können die Randbereiche zur Aussteifung an ihren Kanten eine weitere Umformung aufweisen, indem diese einer weiteren Abkantung, Umbördelung oder ähnlichem unterzogen sind.
Damit steigt die Stabilität weiter. Diese weitere Umformung kann in einem Schritt, beispielsweise einem Tiefziehprozess, mit der ersten Umformung der Randbereiche durchgeführt werden, so dass die Herstellung einfach und kostengünstig bleibt.
Günstig weist der Radträger eine in Einbaustellung nahezu vertikal stehende Fläche auf, an die ein Radlager ansetzbar ist. Dabei kann dieses Einsetzen auch ein Einpressen in eine Ausnehmung dieser Fläche oder ein äußeres Ansetzen an diese Fläche mittels Schraubensicherung bedeuten, so dass verschiedene Typen von Radlagern verwendet werden können.
Der Flanschbereich zur Anbindung an ein Federbein oder ähnliches dämpfendes und/oder federndes Element kann hingegen so gestaltet sein, dass er durch einen das Element außenseitig ärmelartig umgreifenden und klemmbaren Bereich des Blechkörpers gebildet ist. Die Klemmung kann hier ebenfalls über Schrauben erfolgen, die die so gebildete Manschette zusammenziehen. Auch kann eine abstandswahrende Einlage vorgesehen sein, so dass die Enden der Manschette nicht in Kontakt miteinander stehen müssen.
Insbesondere sind die radtragenden Baueinheiten zum Tragen von Vorderrädern ausgebildet und erlauben dabei Lenkwinkel von typisch mehr als ca. 10°, insbesondere von mehr als 25°.
Eine in Einbaustellung radtragende Baueinheit in der beschriebenen Integralausbildung verschiedener Funktionseinheiten an einem einstückigen und einschaligen Blech ist gesondert beansprucht.
Der Rohling des noch nicht umgeformten Bleches kann beispielsweise auch aus Blechen mit unterschiedlichen Blechstärken, zum Beispiel tailored blanks, bestehen, so dass der umgeformte Blechkörper an verschieden belasteten Stellen verschiedene Materialstärken aufweist, ohne dass nach dem Umformen ein Fügeprozess erforderlich wäre.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
In der Zeichnung zeigt:
1 eine nur grobschematische Ansicht eines an der Fahrzeugquermitte abgebrochenen Kraftfahrzeugs von vorne mit lenkbaren, an Baueinheiten gehaltenen Vorderrädern, von denen das in Fahrtrichtung linke hier in einem aufgebrochenen Bereich sichtbar dargestellt ist,
2 eine schematische und beispielhafte Ansicht auf eine erfindungsgemäße Baueinheit in Verbindung mit einem Federbein, einem radführenden Querlenker und einer Spurstange sowie einem anmontierten Radlager in perspektivischer Ansicht von schräg vorne,
3 die Baueinheit nach 2 mit den daran angebundenen Teilen in Ansicht von schräg hinten,
4 die Baueinheit nach 2 mit den daran angebundenen Teilen in Ansicht von hinten,
5 die Baueinheit nach 2 mit den daran angebundenen Teilen in Ansicht von quer außen,
6 die Baueinheit nach 2 mit den daran angebundenen Teilen in Ansicht von quer innen,
7 eine schematische und beispielhafte Ansicht auf eine erfindungsgemäße Baueinheit ohne angebundene Teile in perspektivischer Ansicht von schräg vorne,
8 die Baueinheit nach 7 in Ansicht von schräg hinten,
9 die Baueinheit nach 7 in Ansicht von hinten,
10 die Baueinheit nach 7 in Ansicht von quer außen,
11 die Baueinheit nach 7 in Ansicht von quer innen,
12 die Baueinheit nach 7 in Ansicht von schräg außen,
13 eine aufgebrochene Ausschnittsvergrößerung etwa des Details XIII in 4 mit einem Kugelhülsengelenk zur Lenkeranbindung,
14 eine alternative Ausbildung zu 13 mit einem Kugelsteggelenk zur Lenkeranbindung.
15 zwei querschnittliche Ansichten etwa jeweils entsprechend einem in 4 gelegten Schnitt XV-XV, einerseits (oben) bei einer einfachen U-förmigen Umformung der radtragenden Baueinheit und alternativ dazu (unten) einen aufwendiger umgebördelten Randbereich der radtragenden Baueinheit,
16 eine ähnliche Ansicht wie 15, jedoch mit (oben) einem nach außen abgekanteten Randbereich bzw. (unten) einem nach innen abgekanteten Randbereich,
17 den Klemmbereich zur Einfassung des Feder- und/oder Dämpferelements in einer ersten Ausbildung mit einander direkt oder über Distanzscheiben kontaktierenden Endbereichen des das Feder- und oder Dämpferelements einfassenden Flansches (oben) bzw. mit Abstandshaltern zwischen diesen (unten),
18 zwei ähnliche Ansichten wie in 17, jedoch mit einerseits zwei das federnde und/oder dämpfende Element einfassenden Halbschalen (oben) bzw. mit einem lediglich einen seitlich an dem federnden oder dämpfenden Element angeordneten Stegbereich einfassenden Flansch.
19 zwei perspektivische Ansichten einer Spurstangenanbindung mittels eines Axialgelenks an die radtragende Baueinheit, gesehen von schräg quer innen (linkes Bild) und von schräg quer außen (rechtes Bild).
Das in 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug 1 bildet hier einen Personenkraftwagen aus und umfasst üblich vier Räder, von denen zwei, hier die Vorderräder Rv, lenkbar sind. Diese sind über radtragende Baueinheiten 2 gegenüber einer Karosserie 3 oder einem Tragrahmen des Fahrzeugs 1 abgestützt.
Eine solche Baueinheit 2, die auf der einen Seite ein Rad Rv über das Radlager abstützt und auf der anderen Seite die Lenker, insbesondere bei gelenkten und Mehrlenker-Achsen die Spurstange und ggf. den Bremssattel sowie weitere Anbauteile (Bremsabschirmblech, Kabel, ABS-Sensor ...) aufnimmt, wird auch insgesamt als Radträger und bei gelenkten Vorderrädern Rv häufig auch als Schwenklager bezeichnet.
Eine solche Baueinheit 2, die Bestandteil des Fahrwerks ist, ist exemplarisch in 2 für ein linkes Vorderrad Rv gezeigt: Die Baueinheit 2 umfasst einen umgeformten einstückigen Blechkörper 6, der zum Beispiel unter Zuhilfenahme eines Tiefziehprozesses aus einem flächigen Rohling aus etwa Stahl- oder Aluminiumblech geformt wurde. Mehrere Funktionseinheiten sind einstückige Bestandteile dieses Blechkörpers, so zum Beispiel ein ein Radlager 5 abstützender Radträgerbereich 4.
Weiter kann auch ein Flanschbereich 7, über den die Baueinheit 2 mittelbar oder unmittelbar an ein Federbein 8 oder ähnliches zur Federung und/oder Dämpfung ausgelegtes Element angebunden ist, ebenfalls mit einstückiger Bestandteil des Blechkörpers 6 sein.
Wahlweise oder zusätzlich kann auch zumindest ein Aufnahmebereich 9 für ein Radführungsgelenk 10 als einstückiger Bestandteil des Blechkörpers 6 ausgebildet sein.
Wahlweise oder zusätzlich kann auch zumindest ein Festlegungsbereich 11 für ein Spurstangen- oder Führungsgelenk 12 zum Angreifen eines die Baueinheit 2 spurführenden Lenkers oder einer sie lenkenden Spurstange 13 als einstückiger Bestandteil des Blechkörpers 6 ausgebildet sein.
Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel (sh. z. B. 2) sind sowohl der Radträgerbereich 4, der Flanschbereich 7, der Aufnahmebereich 9 und der zumindest eine Festlegungsbereich 11 einstückige Bestandteile des Blechkörpers 6, so dass dieser einen sehr hohen Integrationsgrad – und damit verbunden einen geringen Fertigungsaufwand – aufweist.
Der Blechkörper 6 bildet dabei eine insgesamt einstückige Einheit aus, die aus einem Blech herausgeformt ist und zwischen den genannten Funktionseinheiten keine Fügeprozesse benötigt. Ggf. können allerdings an hoch belasteten Stellen Verstärkungsbleche angeschweißt oder anderweitig mit dem flächigen Blechkörper 6 verbunden sein. Diese liegen dann zum Beispiel an der Rückseite des flächigen und insgesamt der Blechkörper biegesteif ausgebildeten Blechkörpers 6. Auch ist es möglich, einen flächigen Rohling für den Blechkörper 6 aus Blechen mit unterschiedlichen Blechstärken, zum Beispiel tailored blanks, zu bilden, um so an verschiedenen Stellen besonderen Stabilitätsgewinn erreichen zu können. Nach dem Umformen des Rohlings finden auch hier keine Fügeprozesse statt.
Um eine hinreichende Steifigkeit zu erreichen, umfasst der Blechkörper 6 eine flächige, in Einbaustellung im Kraftfahrzeug 1 im Wesentlichen aufrecht stehende Außenfläche 14, deren Randbereiche 15 zumindest mit einer Komponente in Fahrzeugquerrichtung q zur Fahrzeugquermitte hin erstreckt sind. Dadurch ergibt sich ein ungefähr U- oder C-förmiger Horizontalschnitt durch diesen Blechkörper 6. Weiter können die Randbereiche 15 zur Aussteifung an ihren Kanten 16 eine weitere Umformung nach innen oder außen aufweisen, indem diese einer weiteren Abkantung, Umbördelung oder ähnlichem unterzogen sind. In 15 ist unten eine gerundete Umbördelung nach außen dargestellt, in 16 oben eine ungefähr rechtwinklige Abkantung äußerer Randbereiche 30 nach außen und unten eine Abkantung der Randbereiche 30 nach innen. Auch können in dem Blechkörper 6 zusätzliche Rippen, Sicken oder ähnliche Prägungen vorgesehen sein.
Wie beispielsweise in 4 gut zu erkennen ist, enthält der Radträgerbereich 4 eine in Einbaustellung zumindest nahezu vertikal stehende Fläche 17, an die ein Radlager 18 ansetzbar ist. Dieses Ansetzen kann unterschiedlich erfolgen, beispielsweise kann das Radlager 18 durch ein Einpressen oder durch ein Anschrauben fest mit dem Blechkörper 6 verbunden werden, je nachdem, um welchen Radlagertyp (eingepresstes Radlager, oft Generation I genannt, oder Radlager mit Befestigungsflansch, oft Generation II oder Generation III genannt) es sich handelt. Um das Einpressen eines Generation-I-Radlagers zu ermöglichen, kann in dem Blechkörper 6 im Zentrum zwischen Bohrungen 19 für die Verschraubung eines Generation-II/III-Radlagers auch eine hinreichend große Ausnehmung 20 vorgesehen sein. Diese Ausnehmung 20 muss nicht als reine Bohrung ausgebildet sein, sondern kann zu ihrer Stabilisierung wie der Außenrand ebenfalls von der Fläche 17 einwärts abgewinkelt stehende Randbereiche 15 umfassen.
Oberhalb des Radträgerbereichs 4, an einem mit einer aufrechten Komponente erstreckten Armbereich, enthält der Blechkörper 6 weiter den o. g. Flanschbereich 7 zur Anbindung an ein Federbein 8 oder ähnliches dämpfendes und/oder federndes Element. Dieser Flanschbereich ist gemäß der Zeichnung hier durch einen das Federbein oder dergleichen 8 außenseitig ärmelartig umgreifenden und klemmbaren Bereich des Blechkörpers 6 gebildet (in 2, sind die Schrauben noch nicht eingesetzt, so dass die Manschette hier noch offen steht), wobei die Klemmung über gekonterte Schrauben bewirkbar ist.
In den 17 und 18 sind Details verschiedener Lösungen dargestellt: Gemäß 17 ist oben der Klemmbereich zur Einfassung des Feder- und/oder Dämpferelements in einer ersten Ausbildung mit einander direkt oder über Distanzscheiben kontaktierenden Endbereichen 32 des das Feder- und oder Dämpferelements 8 einfassenden Flansches 7 dargestellt. Im unteren Bild sind Abstandshalter 31 zwischen diesen vorgesehen, so dass die Endbereiche 32 nicht so weit um das Federbein 8 oder dergleichen herumgreifen müssen. In 18 sind oben zur Einfassung des Federbeins oder dergleichen 8 Halbschalen 33 vorgesehen. Unten wird nicht das Federbein 8 insgesamt von dem Flansch 7 umgriffen, sondern lediglich ein seitlich an dem federnden oder dämpfenden Element 8 angeordneter Stegbereich 34. Zahlreiche weitere Beispiele sind möglich.
Alternativ können für Doppelquerlenker-Mehrlenkerachsen in diesem Bereich statt eines Feder- und/oder Dämpfungselements auch ein oder mehrere Querlenker angebunden sein.
Der Aufnahmebereich 9 eines Radführungsgelenks 10 und der Festlegungsbereich 11 eines Führungsgelenks 12 zur Anbindung eines führenden Lenkers oder einer lenkenden Spurstange 13 sind jeweils zu einer zweischnittigen Verbindung mit einem Gelenk vorgesehen. Das bedeutet, dass ein solches Gelenk 10 oder 12 an zwei Stellen an dem Blechkörper 6 festgelegt ist und somit nicht einseitig ein Drehmoment in diesen einleitet. Dadurch ist es erheblich erleichtert, ein dünnwandiges Blech verwenden zu können, ohne spezielle Verstärkungen gegen eine Deformation oder Risse durch Momenteneinleitung an diesen Stellen aufweisen zu müssen. Durch die zweischnittige Verbindung ist daher eine zumindest nahezu momentenfreie Verbindung mit dem jeweiligen Gelenk 10, 12 sichergestellt.
Diese zweischnittige Verbindung kann unterschiedlich ausgebildet sein. So ist in 13 dargestellt, dass der Festlegungs- 11 oder Aufnahmebereich 9 eine aus einem flächigen Grundkörper entlang einer Stanzlinie 21 ausgestanzte und nach innen umgebogene Lasche 22 umfasst. Diese und der gegenüberliegende Randbereich 15 sind jeweils mit zueinander fluchtenden Bohrungen 23 versehen, durch die hindurch ein Achskörper 24 für ein Kugelhülsengelenk, das entweder selbst ein radführendes Gelenk 10 zur Verbindung mit einem unteren Querlenker 27, etwa einem Dreieckslenker, der den Radträger 2 direkt mit der Karosserie oder mit einem Achsträger verbindet, oder ein führendes oder lenkendes Gelenk 12, etwa ein Spurstangengelenk für eine Spurstange 13, ausbilden kann. Hier ist in 13 – oder auch in 2 ff. – dargestellt, wie an dem radführenden Gelenk 10 ein Träger 27, zum Beispiel ein Dreieckslenker, angreift.
Ein Spurstangen- oder Führungsgelenk 12, zum Beispiel zum Angreifen einer Spurstange 13, kann etwa in einem heckwärts weisenden und ebenfalls einstückig angeformten Ausleger 18 des Blechkörpers 6 angeordnet sein, der in seinen oberen und unteren Randbereichen 15 ebenfalls zueinander fluchtende Bohrungen 23 aufweist, zwischen denen ein Achskörper 24 eines Kugelhülsengelenks gehalten sein kann.
Alternativ zu Kugelhülsengelenken, die nur ein relativ geringes Ausschwenken in Richtung des Pfeils 25 zulassen, können auch besonders günstig, wie in 14 erkennbar ist, sog. Kugelsteggelenke als radführende Gelenke 10 oder als die Seitenführung bewirkende oder lenkende Gelenke 12, Verwendung finden. Das Rad Rv ist auch bei im Fahrbetrieb auftretender vertikaler Auf- und Abbewegung sicher gehalten und lenkbar.
Auch bei diesen umfasst der Festlegungs- 11 oder Aufnahmebereich 9 zwei Bohrungen 26 im Grundkörper 6, allerdings sind diese in Arbeitsrichtung der Blechumformung angeordnet, so dass deren Einbringen erheblich erleichtert und beschleunigt ist. Auch diese Bohrungen 26 dienen zur Aufnahme von Schrauben, Nieten oder ähnlichen Befestigungsmitteln, über die die jeweilige Gelenkachse fest halterbar ist. Die Gelenkachse ist dabei außerhalb ihrer quer zur axialen Erstreckung liegenden Bohrungen massiv und muss keinen axialen Hohlraum aufweisen. Die Möglichkeit, etwa einen Radführungslenker 28 in Richtung des Pfeils 25 auszuschwenken, ist daher gegenüber einem Kugelhülsengelenk verbessert. Um Raum für die Gelenkkugel zur Verfügung zu haben, ist hier ebenfalls im Blechkörper 6 eine Ausnehmung 29 vorgesehen.
Eine ein Vorderrad Rv tragende Baueinheit 2 wird häufig auch als Schwenklager bezeichnet.
In 19 ist eine einschnittige Anbindung eines Gelenks 12 im Bereich 11 an der radtragenden Baueinheit 2 dargestellt: Dieses Gelenk 12 dient hier beispielhaft zur Anbindung einer Spurstange 13, die, von einem Lenkgetriebe beaufschlagt, den Radträger 2 und das jeweilige Rad um eine Hochachse auslenken kann. Anders als die üblichen Winkel- oder Radialgelenke quer außen an der Spurstange 13 ist hier ein sehr preiswertes und hinsichtlich der Kraftübertragungsrichtung günstiges Axialgelenk 12 für die Spurstangenanbindung an die Baueinheit 2 vorgesehen. Dieses Axialgelenk 12 kann beispielsweise mittels eines Zapfens eine Lochung durch die flächige, einlagige Baueinheit 2 von quer innen durchgreifen und mittels einer Mutter auf der Außenseite der Baueinheit 2 gekontert sein. Durch die Anbindung in Kraftflussrichtung ergibt sich auch hier trotz der einschnittigen Anbindung eine quasi momentenfreie Verbindung bzw. Lasteinleitung.
Eine in montierter Stellung radtragende Baueinheit 2 für ein lenkbares Rad Rv, wobei die Baueinheit 2 einen ein Radlager 5 abstützenden Radträgerbereich 4 und einen Flanschbereich 7 aufweist, über den die Baueinheit 2 mittelbar oder unmittelbar an ein Federbein 8 oder ähnliches zur Federung und/oder Dämpfung ausgelegtes Element anbindbar ist, und wobei die Baueinheit 2 einen umgeformten, einteiligen Blechkörper 6 umfasst, von dem der Radträgerbereich 4 und der Flanschbereich 7 einstückige Bestandteile sind, ist gesondert beansprucht.
Ebenso ist gesondert beansprucht eine radtragende Baueinheit 2 für ein lenkbares Rad Rv, wobei die Baueinheit 2 einen ein Radlager 5 abstützenden Radträgerbereich 4 und zumindest einen Aufnahmebereich 9 für ein Radführungsgelenk 10 aufweist, an dem ein die Baueinheit 2 abstützender Querlenker oder Träger 27 angreift, der die Baueinheit 2 mittelbar an eine Karosserie 5 des Fahrzeugs 1 anbindet, wobei die Baueinheit 2 einen umgeformten, einteiligen Blechkörper 6 umfasst, von dem der Radträgerbereich 4 und der Aufnahmebereich 9 einstückige Bestandteile sind.
Schließlich ist auch gesondert beansprucht eine radtragende Baueinheit für ein lenkbares Rad Rv, wobei die Baueinheit 2 einen ein Radlager 5 abstützenden Radträgerbereich 4 und zumindest und zumindest einen Festlegungsbereich 11 für ein Spurstangengelenk oder Führungsgelenk 12 aufweist, an dem ein die Baueinheit 2 seitlich führender Lenker 28 oder eine sie lenkende Spurstange 13 angreift, wobei die Baueinheit 2 einen umgeformten, einteiligen Blechkörper 6 umfasst, von dem der Radträgerbereich 4 und der Festlegungsbereich 11 einstückige Bestandteile sind.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug,
2: Baueinheit,
3: Karosserie,
4: Radträgerbereich,
5: Radlager,
6: Blechkörper,
7: Flanschbereich,
8: Federbein,
9: Aufnahmebereich,
10: Radführungsgelenk,
11: Festlegungsbereich,
12: Führungsgelenk,
13: Spurstange,
14: Außenfläche,
15: Randbereich,
16: Randkante,
17: vertikale Fläche,
18: Ausleger,
19: Bohrungen,
20: Ausnehmung
21: Stanzlinie,
22: umgebogene Lasche,
23: fluchtende Bohrungen,
24: Achskörper,
25: Richtungspfeil,
26: Bohrungen,
27: Träger,
28: Radführungslenker,
29: Ausnehmung,
30: äußere Randbereiche,
31: Abstandhalter,
32: Endbereiche der Flansche 7,
33: Halbschalen,
34: Stegbereich,
Rv: Vorderrad

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit innerhalb seines Fahrwerks angeordneten und jeweils ein lenkbares Rad (Rv) abstützenden Baueinheiten (2), die jeweils einen ein Radlager (5) abstützenden Radträgerbereich (4) und einen die Baueinheit (2) mittelbar oder unmittelbar an ein Federbein (8) oder ähnliches zur Federung und/oder Dämpfung ausgelegtes Element anbindenden Flanschbereich (7) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) einen umgeformten, einteiligen Blechkörper (6) umfasst, von dem der Radträgerbereich (4) und der Flanschbereich (7) einstückige Bestandteile sind.
Kraftfahrzeug (1) mit innerhalb seines Fahrwerks angeordneten und jeweils ein lenkbares Rad (Rv) abstützenden Baueinheiten (2), die jeweils einen ein Radlager (5) abstützenden Radträgerbereich (4) und zumindest einen Aufnahmebereich (9) für ein Radführungsgelenk (10) aufweisen, an dem ein die Baueinheit (2) abstützender Träger (27) angreift, der die Baueinheit (2) mittelbar an eine Karosserie (5) des Fahrzeugs (1) anbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) einen umgeformten, einteiligen Blechkörper (6) umfasst, von dem der Radträgerbereich (4) und der Aufnahmebereich (9) einstückige Bestandteile sind.
Kraftfahrzeug (1) mit innerhalb seines Fahrwerks angeordneten und jeweils ein lenkbares Rad (Rv) abstützenden Baueinheiten (2), die jeweils einen ein Radlager (5) abstützenden Radträgerbereich (4) und zumindest einen Festlegungsbereich (11) für ein Spurstangengelenk oder Führungsgelenk (12) aufweisen, an dem ein die Baueinheit (2) führender Lenker (28) oder eine sie lenkende Spurstange (13) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) einen umgeformten, einteiligen Blechkörper (6) umfasst, von dem der Radträgerbereich (4) und der Festlegungsbereich (11) einstückige Bestandteile sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträgerbereich (4), der Flanschbereich (7), der Aufnahmebereich (9) und der zumindest eine Festlegungsbereich (11) einstückige Bestandteile des Blechkörpers (6) sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechkörper (6) eine – ggf. außerhalb von Verstärkungsblechen – insgesamt einstückige Einheit ausbildet.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechkörper (6) aus einem flächigen Grundkörper aus Stahl- oder Aluminiumblech unter Zuhilfenahme eines Tiefziehprozesses umgeformt ist oder aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht oder ein Hybrid-Bauteil aus Stahl und Kunststoff oder aus Aluminium und Kunststoff ausbildet.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (9) eines Radführungsgelenks (10) und der Festlegungsbereich (11) eines Führungsgelenks oder Spurstangengelenks (12) zur Anbindung eines spurführenden Lenkers (28) oder einer lenkenden Spurstange (13) jeweils zu einer einschnittigen, annähernd auf der Kraftwirkungslinie positionierten Verbindung mit einem der genannten Gelenke (10; 12) ausgebildet sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (9) eines Traggelenks Radführungsgelenks (10) und der Festlegungsbereich (11) eines Führungsgelenks oder Spurstangengelenks (12) zur Anbindung eines spurführenden Lenkers (28) oder einer lenkenden Spurstange (13) jeweils zu einer zweischnittigen Verbindung mit einem Gelenk (10; 12) vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweischnittige Verbindung zur momentenfreien Verbindung mit dem jeweiligen Gelenk (10; 12) ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Festlegungs- oder Aufnahmebereich (11; 9) eine aus einem flächigen Grundkörper (6) gestanzte und umgebogene Lasche (22) umfasst.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Festlegungs- oder Aufnahmebereich (11; 9) zwei Bohrungen (23) im Grundkörper (6) umfasst, in die Befestigungsmittel zur Festlegung einer jeweiligen Gelenkachse (24) einsetzbar sind.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Blechkörper (6) verbundenen Gelenke (10; 12) durch sog. Kugelhülsengelenke oder Kugelsteggelenke gebildet sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechkörper (6) eine flächige, in Einbaustellung im Kraftfahrzeug (1) im Wesentlichen aufrecht stehende Außenfläche aufweist, deren Randbereiche (15) zumindest mit einer Komponente in Fahrzeugquerrichtung zur Fahrzeugquermitte hin erstreckt sind.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche (15) zur Aussteifung an ihren Kanten eine weitere Umformung aufweisen, indem diese einer weiteren Abkantung, Umbördelung oder ähnlichem unterzogen sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Radträgerbereich (4) eine in Einbaustellung zumindest nahezu vertikal stehende Fläche (17) umfasst, an die ein Radlager (5) ansetzbar ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschbereich (7) zur Anbindung an ein Federbein (8) oder ähnliches dämpfendes und/oder federndes Element durch einen das Element außenseitig ärmelartig umgreifenden und klemmbaren Bereich des Blechkörpers (6) gebildet ist.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die radtragenden Baueinheiten (2) zum Tragen von lenkbaren Vorderrädern (Rv) ausgebildet sind.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechkörper (6) biegesteif ausgebildet ist.
Radtragende Baueinheit (2) für ein lenkbares Rad (Rv), wobei die Baueinheit (2) einen ein Radlager (5) abstützenden Radträgerbereich (4) und einen Flanschbereich (7) aufweist, über den die Baueinheit (2) mittelbar oder unmittelbar an ein Federbein (8) oder ähnliches zur Federung und/oder Dämpfung ausgelegtes Element anbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) einen umgeformten, einteiligen Blechkörper (6) umfasst, von dem der Radträgerbereich (4) und der Flanschbereich (7) einstückige Bestandteile sind.
Radtragende Baueinheit (2) für ein lenkbares Rad (Rv), wobei die Baueinheit (2) einen ein Radlager (5) abstützenden Radträgerbereich (4) und zumindest einen Aufnahmebereich (9) für ein Radführungsgelenk (10) aufweist, an dem ein die Baueinheit (2) abstützender Träger (27) angreifbar ist, über den in Einbaustellung die Baueinheit mittelbar an eine Karosserie (5) eines Fahrzeugs (1) halterbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) einen umgeformten, einteiligen Blechkörper (6) umfasst, von dem der Radträgerbereich (4) und der Aufnahmebereich (9) einstückige Bestandteile sind.
Radtragende Baueinheit (2) für ein lenkbares Rad (Rv), wobei die Baueinheit (2) einen ein Radlager (5) abstützenden Radträgerbereich (4) und zumindest und zumindest einen Festlegungsbereich (11) für ein Spurstangengelenk oder Führungsgelenk (12) aufweist, an dem ein die Baueinheit (2) führender Lenker (28) oder eine sie lenkende Spurstange (13) angreifen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (2) einen umgeformten, einteiligen Blechkörper (6) umfasst, von dem der Radträgerbereich (4) und der Festlegungsbereich (11) einstückige Bestandteile sind.