DE102011101807A1

DE102011101807A1 - Längslenker für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102011101807A1
Application number: DE201110101807
Authority: DE
Inventors: Dr. Greven Klaus; Thomas Buschjohann
Original assignee: KSM Castings GmbH
Current assignee: KSM Castings Group GmbH
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2011-12-08
Also published as: WO2012025096A1; DE112011104179A5

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lenker, insbesondere einen Längslenker für Kraftfahrzeuge.

Description

Die Erfindung betrifft einen Längslenker für Kraftfahrzeuge.
Aus der WO 2007 031 059 A2 ist ein Längslenker bekannt, der in einem Bereich zwischen einem Anlenkpunkt am Hilfsrahmen und einem am anderen Ende einstückig angeformten Radträgerbereich ein Hohlprofil ist. Dabei kann das Hohlprofil ein geschlossenes Profil, zum Beispiel ein Rundprofil sein, das aus Leichtmetall besteht, zum Beispiel aus einer Aluminiumlegierung. Dieser Längslenker kann im Bereich zwischen Befestigungsstelle am Hilfsrahmen und Radträgerbereich zusätzlich einen Hohlkörper enthalten, wobei es vorteilhaft sein kann, wenn der Längslenker ein Aluminium-Kokillengussteil ist, in dem der weitere Hohlkörper eingegossen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen Längslenker für Kraftfahrzeuge bereitzustellen. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, einen Längslenker für Kraftfahrzeuge kostengünstiger und einfacher herstellbar zu machen. Zudem soll ein Längslenker bereitgestellt werden, der weniger Gewicht bei gleichzeitig höherer Belastbarkeit aufweist. Eine weitere Aufgabe besteht in einer Optimierung der an einen Längslenker gestellten Sicherheits- und Steifigkeitsanforderungen.
Erfindungsgemäß wird dies durch einen Längslenker für Kraftfahrzeuge erreicht, der ein Hohlprofil umfasst, das mit einem Endbereich in einem Radträgerteil angeordnet ist, wobei der Endbereich im Radträgerprofil eine Verdrehsicherung aufweist.
Es kann zweckmäßig sein, wenn wenigstens ein Teil des Endbereichs zumindest teilweise zusammengedrückt ist, wobei der zusammengedrückte Bereich durch Formschluss eine optimierte Verdrehsicherung bildet.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Radträgerteil ein einstückig gegossenes Teil ist, wobei der Endbereich des separat vom Gießen des Radträgerteils hergestellten Hohlprofils im Radträgerteil eingebracht ist. Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es von Vorteil sein, wenn das der Endbereich des Hohlprofils im einstückig gegossenen Radträgerteil eingefügt ist. Für gewisse Gebrauchsfälle kann es aber auch von Vorteil sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im einstückig gegossenen Radträgerteil eingebracht und eingefügt ist. Für bestimmte Einsatzzwecke kann es auch zweckmäßig sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils am einstückig gegossenen Radträgerteil eingebracht und eingefügt sowie am einstückig gegossenen Radträgerteil angebracht ist.
Ein derart ausgebildeter Längslenker ermöglicht eine Optimierung insbesondere hinsichtlich der an einen Längslenker gestellten Gewichts-, Sicherheits- und Steifigkeitsanforderungen. Zudem lassen sich erfindungsgemäß die an Steifigkeiten und Crashverhalten gestellten Anforderungen mittels des im einstückig gegossenen Radträgerteil integrierten zusammengedrückten Teils des Endbereichs des Hohlprofils optimieren bzw. noch besser erfüllen.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Hohlprofil ein geschlossenes Profil, vorzugsweise ein Rohr, ist.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Radträgerteil aus Stahl hergestellt ist.
Für andere Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Radträgerteil aus wenigstens einem Leichtmaterial hergestellt ist.
Als Leichtmaterial kann vorteilhafterweise Kunststoff einsetzbar sein. Es kann von Vorteil sein, wenn der Kunststoff ein Polyamid, insbesondere ein glasfaserverstärktes Polyamid, ist. Vorteilhaft kann aber auch ein Kunststoff aus Polypropylen, insbesondere glasfaserverstärktem Polypropylen, anwendbar sein. Für bestimmte Einsatzzwecke kann es von Vorteil sein, wenn ein Kunststoff eingesetzt wird, der unter der Bezeichnung Ultramid^® A3WG10 CR bekannt ist.
Alternativ kann ein Leichtmetall als Leichtmaterial verwendbar sein, besonders bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das Radträgerteil im Druckgussverfahren oder im Kokillengießverfahren hergestellt ist.
Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil zur Ausbildung einer Verdrehsicherung stoffschlüssig eingebracht ist. Eine stoffschlüssige Verbindung ist eine Verbindung, bei der die Bauteile, hier insbesondere das Radträgerteil und der Endbereich des Hohlprofils, so innig miteinander verbunden sind, dass die im Betrieb auftretenden Kräfte durch Kohäsion und Adhäsion übertragen werden. Für gewisse Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils zur Ausbildung einer Verdrehsicherung kraftschlüssig im Radträgerteil eingebracht ist. Für verschiedene Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils zur Ausbildung einer Verdrehsicherung stoff- und kraftschlüssig im Radträgerteil eingebracht ist. Für bestimmte Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils zur Ausbildung einer Verdrehsicherung formschlüssig im Radträgerteil eingebracht ist. Für verschiedene Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils zur Ausbildung einer Verdrehsicherung stoff- und formschlüssig im Radträgerteil eingebracht ist. Für einzelne Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils zur Ausbildung einer Verdrehsicherung kraft- und formschlüssig im Radträgerteil eingebracht ist. Für weitere einzelne Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils zur Ausbildung einer Verdrehsicherung stoff-, kraft- und formschlüssig im Radträgerteil eingebracht ist.
Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil teilweise nur eingegossen ist. Für weitere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich eingegossen ist.
Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise nur umgossen ist. Für einzelne Einsatzfälle kann es aber auch vortelihaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich umgossen ist.
Für bestimmte Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise nur durch Kleben befestigt ist. Für gewisse Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich durch Kleben befestigt ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise nur durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, befestigt ist. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, befestigt ist. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise nur durch Umbördeln vorgegebener Bereiche des Radträgerteils befestigt ist. Für weitere Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich durch Umbördeln vorgegebener Bereiche des Radträgerteils befestigt ist. Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise nur durch Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen befestigt ist. Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich durch Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen befestigt ist. Eine Übersicht über das Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen findet der Fachmann bei Fahrenwaldt, Hans J./Schuler, Volkmar: Praxiswissen Schweißtechnik, Berlin – Heidelberg, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2008, S. 127–130. Für verschiedene Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise nur durch Stanznieten befestigt ist. Für verschiedene Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich durch Stanznieten befestigt ist. Für weiterhin andere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise nur durch Verschrauben befestigt ist. Für weiterhin andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil wenigstens teilweise zusätzlich durch Verschrauben zur Ausbildung einer Verdrehsicherung befestigt ist.
Die vorgenannten zusätzlichen Befestigungen sorgen dafür, dass nicht die gesamte Last ausschließlich vom eingegossenen bzw. umgossenen Hohlprofil aufgenommen werden muss.
Selbstverständlich ist das Radträgerteil hierbei so ausgelegt bzw. weist eine Geometrie im Bereich des aufzunehmenden Endbereichs des Hohlprofils auf, dass das ausgewählte Befestigungsverfahren ohne weiteres anzuwenden ist.
Für einige Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn das Hohlprofil aus wenigstens einem Leichtmaterial hergestellt ist. Für gewisse Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn das Leichtmaterial ein Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium oder eine Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung ist. Für andere Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn das Hohlprofil Stahl besteht. Eine Aluminiumlegierung hat gegenüber Stahl den Vorteil, dass es sich um ein Leichtmetall handelt, also ein geringes Gewicht als Stahl hat. Stahl zeichnet sich dagegen durch einen höheren Elastizitätsmodul aus, was insbesondere hinsichtlich einer gewollten Erhöhung der Steifigkeit eines Längslenkers von Vorteil ist. Vorteilhaft kann aber auch so genanntes Hybrid-Aluminium zur Herstellung des Hohlprofils verwendet werden.
Es kann auch von Vorteil sein, wenn das Hohlprofil aus Kunststoff besteht. Der Kunststoff kann vorteilhaft ein Polyamid, insbesondere ein glasfaserverstärktes Polyamid, sein. Vorteilhaft kann aber auch ein Kunststoff aus Polypropylen, insbesondere glasfaserverstärktem Polypropylen, anwendbar sein. Für bestimmte Einsatzzwecke kann es von Vorteil sein, wenn ein Kunststoff eingesetzt wird, der unter der Bezeichnung Ultramid^® A3WG10 CR bekannt ist.
Für bestimmte Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Hohlprofil, insbesondere wenn dieses aus einem vorgenannten Leichmaterial besteht, zur Erhöhung seiner Steifigkeit profiliert ist. Für gewisse Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Hohlprofil strukturiert ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann aber auch zweckmäßig sein, wenn ein solches Hohlprofil profiliert und strukturiert ist.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Hohlprofil nur wenigstens eine Versteifungseinkerbung aufweist. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Hohlprofil zusätzlich wenigstens eine Versteifungseinkerbung aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungseinkerbung nur auf der Innenseite des Hohlprofils vorgesehen sein. Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungseinkerbung zusätzlich auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist. Für verschiedene Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungseinkerbung nur auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist.
Für weitere Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft, wenn ein solches Hohlprofil nur wenigstens eine Versteifungsrippe aufweist. Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft, wenn ein solches Hohlprofil zusätzlich wenigstens eine Versteifungsrippe aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungsrippe nur auf der Innenseite des Hohlprofils vorgesehen sein. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungsrippe zusätzlich auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungsrippe nur auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist.
Für gewisse Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Hohlprofil nur wenigstens eine Versteifungssicke aufweist. Für einzelne Einsatzfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn ein solches Hohlprofil zusätzlich wenigstens eine Versteifungssicke aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungssicke nur auf der Innenseite des Hohlprofils vorgesehen sein. Für gewisse andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungssicke zusätzlich auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungssicke nur auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist.
Für weitere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Hohlprofil nur wenigstens einen Versteifungswulst aufweist. Für einzelne Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn ein solches Hohlprofil zusätzlich wenigstens einen Versteifungswulst aufweist. Vorteilhaft kann der wenigstens eine Versteifungswulst nur auf der Innenseite des Hohlprofils vorgesehen sein. Für gewisse andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der wenigstens eine Versteifungswulst zusätzlich auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn der wenigstens eine Versteifungswulst nur auf der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen ist.
Es kann zweckmäßig sein, wenn das gegossene Radträgerteil aus einem anderen Werkstoff, vorzugsweise einer anderen Aluminiumlegierung, hergestellt ist als das wenigstens eine Hohlprofil, wobei sich die unterschiedlichen Werkstoffe, vorzugsweise unterschiedlichen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise in ihren Schmelzpunkten oder Legierungen bzw. Legierungsbestandteilen unterscheiden.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Wandstärke des Hohlprofils 0,5 bis 4 mm und der Durchmesser des Hohlprofils 10 bis 50 mm beträgt.
Das Hohlprofil ist vorzugsweise mittels eines Formgebungsverfahrens ein- oder mehrfach gebogen. Eine mit Innenhochdruck (IHU) umgeformte Rohrstruktur gehört zu den bevorzugten Ausführungsvarianten.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Hohlprofil ein Strangpressprofil ist.
Zweckmäßigerweise weist das Hohlprofil, gegebenenfalls mit Ausnahme des Endbereichs, für bestimmte Anwendungsfälle einen im Wesentlichen ovalförmigen Querschnitt auf. Zweckmäßigerweise weist das Hohlprofil, gegebenenfalls mit Ausnahme des Endbereichs, für gewisse Anwendungsfälle einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Zweckmäßigerweise weist das Hohlprofil, gegebenenfalls mit Ausnahme des Endbereichs, für andere Anwendungsfälle einen im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf.
Zweckmäßigerweise ist der Endbereich des Hohlprofils dort, wo es die vorgegebenen Aufnahmen bzw. Ausnehmungen des einstückig gegossenen Radträgerteils kreuzt, ebenfalls mit entsprechenden Aufnahmen bzw. Ausnehmungen versehen. Erfindungsgemäß sind also vorgegebene Aufnahmen bzw. Ausnehmungen im Radträgerteil auch im zusammengedrückten Teil des Endbereichs des Hohlprofils ausgebildet, wenn diese vorgegebene Aufnahmen bzw. Ausnehmungen den zusammengedrückten Teil des Endbereichs des Hohlprofils kreuzen.
Es kann von Vorteils ein, wenn der zusammengedrückte Teil des Endbereichs des Hohlprofils sich in wenigstens zwei Richtungen im Raum erstreckt.
Es kann ebenfalls von Vorteil sein, wenn der zusammengedrückte Teil des Endbereichs des Hohlprofils wenigstens einfach abgewinkelt ist, wobei der Winkel zwischen 20° und 160°, vorzugsweise 45° bis 135°, besonders bevorzugt 70° bis 120°, ganz besonders bevorzugt zwischen 80° und 100°.
Es kann vorteilhaft sein, wenn der zusammengedrückte Teil des Endbereichs des Hohlprofils dicht zusammengedrückt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Längslenkers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit mindestens folgenden Schritten: Einlegen eines Hohlprofils vorgegebener Kontur in eine vorgegebene Position einer Gießform und anschließendes Gießen des Radträgerteils unter Verwendung der Gießform.
Alternativ oder zusätzlich ist ein Verfahren zur Herstellung eines Längslenkers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, möglich mit mindestens folgenden Schritten: Gießen des Radträgerteils und anschließendes Befestigen des Hohlprofils vorgegebener Kontur in einer vorgegebenen Position im und/oder am Radträgerteil.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Radträgerteil nach dem Gießen zunächst lösungsgeglüht, anschließend das Hohlprofil im und/oder am Radträgerteil, vorzugsweise durch Umbördeln befestigt wird, und schließlich das Radträgerteil samt Hohlprofil wärmebehandelt wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Gießen unter Anwendung von Druck in Dauerformen erfolgt. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn das Gießen unter Nutzung der Schwerkraft in Kokillen erfolgt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach dem An- und/oder Einbringen des Hohlprofils in das Radträgerteil, dieses samt Hohlprofil bearbeitet wird, insbesondere erforderliche Aufnahmen bzw. Ausnehmungen hergestellt werden.
Es kann zweckmäßig sein, wenn der Längslenker wenigstens teilweise aus einem oder mehreren Spritzguss-, Strangpress-, Strangguss- oder Gussprofilen hergestellt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen
1–2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Längslenkers mit einem Rohr als Hohlprofil in zwei unterschiedlichen Ansichten,
3 einen Querschnitt des im erfindungsgemäßen Längslenker nach 1–2 außerhalb des Radträgerteils angeordneten Hohlprofils,
4–7 eine erste Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 1–2 mit zusammengedrücktem Endbereich des Hohlprofils in vier unterschiedlichen Ansichten,
8–11 eine zweite Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 1–2 mit zusammengedrücktem Endbereich des Hohlprofils in vier unterschiedlichen Ansichten,
12–13 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Längslenkers mit einem Strangpressprofil als Hohlprofil in zwei unterschiedlichen Ansichten,
14 einen Querschnitt des im erfindungsgemäßen Längslenker nach 12–13 enthaltenen Hohlprofils und
15–18 eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels nach 12–13 mit rechteckförmigem und mit einem Loch versehenen Endbereich des Hohlprofils in vier unterschiedlichen Ansichten.
Werden in den 1 bis 18 gleiche Bezugsziffern verwendet, so bezeichnen diese gleiche Teile, so dass zwecks Vermeidung von Wiederholungen nicht bei jeder Figurenbeschreibung auf ein bereits beschriebenes Bauteil erneut eingegangen werden muss. Die in den Figuren gezeigten Gegenstände sind als Drahtmodelle dargestellt.
1–2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Längslenkers 10 mit einem Rohr als Hohlprofil 12 in zwei unterschiedlichen Ansichten.
Der in den 1–2 gezeigte Längslenker 10 für Kraftfahrzeuge umfasst ein Hohlprofil 12, das vorliegend als Rohr ausgebildet ist und mit einem hier nicht dargestellten Endbereich 14 in einem Radträgerteil 16 angeordnet ist.
Das Radträgerteil 16 ist als einstückig gegossenes Teil aus beispielsweise einer Aluminiumlegierung hergestellt. Der hier nicht dargestellte Endbereich 14 des separat vom Gießen des Radträgerteils 16 hergestellten Hohlprofils 12 ist im Radträgerteil 16 durch Ein- bzw. Umgießen eingebracht. Hierzu wird das Hohlprofil 12 bzw. dessen Endbereich 14 in eine vorgegebene Position einer Gießform eingelegt und anschließend das Radträgerteil 16 unter Verwendung der Gießform gegossen, wobei der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 ein- bzw. umgossen wird. Im einfachsten Fall wird durch das Eingießen des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 im Radträgerteil 16 eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und Radträgerteil 16 hergestellt, die bereits eine gewisse Verdrehsicherung darstellt. Darüber hinaus kann hierbei oder alternativ eine formschlüssige Verdrehsicherung erreicht werden, wenn der Querschnitt des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 nicht kreisförmig ausgebildet ist.
Vorliegend kann der Querschnitt des im erfindungsgemäßen Längslenker 10 nach 1–2 enthaltenen Hohlprofils 12 außerhalb des Radträgerteils 16 – wie in 3 dargestellt – trotzdem kreisförmig ausgebildet sein.
Die Anbindung des Längslenkers 10 an einem hier nicht dargstellten Fahrzeugaufbau bzw. an einem hier nicht dargestellten Hilfsrahmen kann vorteilhaft über ein weiteres Guss- oder Frästeil 18 erfolgen, welches – wie in den 1–2 dargestellt – beispielsweise durch Schweißen mit dem anderen Endbereich 20 des Hohlprofils 12 verbindbar ist.
Um die Verbindung zwischen dem Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und dem Radträgerteil 16 weiter zu optimieren, zeigen 4 bis 7 eine erste Variante des Ausführungsbeispiels nach 1–2, bei welcher der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 eine vorteilhafte Ausbildung bzw. Geometrie und eine vorteilhafte Anordnung und Befestigung im Radträgerteil 16 aufweist. Die Darstellung in den 4 bis 7 ist so gewählt, dass die Ausbildung und Anordnung des im Radträgerteil 16 angeordneten Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 gut erkennbar ist.
Der im Radträgerprofil 16 angeordnete Endbereich 14 des Hohlprofils 12 weist hierbei eine Verdrehsicherung auf, die dadurch realisiert ist, dass ein Teil des Endbereichs 14 zusammengedrückt ist. Durch das Zusammendrücken bzw. das Flachmachen des Endbereichs 14 wird ein Drehen des Hohlprofils 12 bzw. des im Endbereich 14 abgeplatteten Hohlprofils innerhalb des Radträgerteils 16 verhindert.
Zusätzlich zu diesem gegen Verdrehen vorhandenen Formschluss zwischen Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und Radträgerteil 16 wird ein weiterer Formschluss dadurch erreicht, dass der zusammengedrückte Teil des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 sich in wenigstens zwei Richtungen im Raum erstreckt, wobei vorliegend vor dem freien Ende des Endbereichs 14 der zusammengedrückte Teil einfach um etwa 90° abgewinkelt ist. Die Abwinklung ist durch den Pfeil 22 gekennzeichnet. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherung erreicht.
Vorteilhaft ist der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 derart dicht zusammengedrückt, dass beim Ein- oder Umgießen des Endbereichs 14 zur Herstellung des Radträgerteils 16 keine Gießschmelze in das Hohlprofil 12 gelangt.
Nach dem Einbringen des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 in das Radträgerteil 16 bzw. nach dem Eingießen des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 im Radträgerteil 16 kann das Radträgerteil 16 samt Endbereich 14 bearbeitet werden. Insbesondere können erforderliche Aufnahmen bzw. Ausnehmungen im Radträgerteil 16 hergestellt werden.
Wenn die im Radträgerteil 16 erforderlichen Aufnahmen bzw. Ausnehmungen 24 den im Radträgerteil 16 angeordneten Endbereich 14 des Hohlprofils 12 kreuzen, der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 also so angeordnet ist, dass entsprechend fluchtende Aufnahmen bzw. Ausnehmungen 24 im Endbereich 14 des Hohlprofils 12 vorgesehen sind, kann eine zusätzliche formschlüssige und bei Verwendung beispielsweise von Schrauben auch eine zusätzliche kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und dem Radträgerteil 16 erreicht werden.
Eine solche zusätzliche formschlüssige und bei Verwendung beispielsweise von Schrauben auch kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und dem Radträgerteil 16 kann auch durch zusätzliche Aufnahmen bzw. Ausnehmungen im Radträgerteil 16 und Endbereich 14 des Hohlprofils 12 erreicht werden, die für das Radträgerteil 16 nicht unbedingt erforderlich sind, aber eben für eine zusätzliche Verbindung zwischen Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und dem Radträgerteil 16 beispielsweise durch Verschrauben sorgen.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn der zusammengedrückte Bereich wenigstens einen Durchbruch 26 aufweist, der beim Eingießen des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 von Schmelze durchströmt und gefüllt wird und nach dem Erstarren der Gießschmelze einen weiteren Formschluss zwischen Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und dem Radträgerteil 16 bildet. Ein solcher Formschluss ist in 7 gut zu erkennen.
8–11 zeigen eine zweite Variante des ersten Ausführungsbeispiels nach 1–2 mit zusammengedrücktem Endbereich 14 des Hohlprofils 12 in vier unterschiedlichen Ansichten.
Gegenüber der ersten Variante sind der zusammengedrückte Teil des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 und der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 insgesamt kürzer ausgebildet. Zudem fehlen die Abwinklung am freien Ende des Endbereichs 14 sowie der zusätzliche Formschluss durch den zusätzlichen Durchbruch 26.
Zwar ist die Verbindung des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 mit dem Radträgerteil 16 gemäß Variante 2 nicht ganz so gut wie in Variante 1, dafür ist die Bearbeitung des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 gemäß Variante 2 aber sehr viel einfacher und preiswerte als bei Variante 1.
12–13 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Längslenkers 10 mit einem Strangpressprofil als Hohlprofil 12 in zwei unterschiedlichen Ansichten.
Der in den 12–13 gezeigte Längslenker 10 für Kraftfahrzeuge umfasst ein Hohlprofil 12, das vorliegend als Strangpressprofil ausgebildet ist und mit einem hier nicht dargestellten Endbereich 14 in einem Radträgerteil 16 angeordnet ist.
Das Radträgerteil 16 ist als einstückig gegossenes Teil aus beispielsweise einer Aluminiumlegierung hergestellt. Der hier nicht dargestellte Endbereich 14 des separat vom Gießen des Radträgerteils 16 hergestellten Hohlprofils 12 ist im Radträgerteil 16 durch Ein- bzw. Umgießen eingebracht. Hierzu wird das Hohlprofil 12 bzw. dessen Endbereich 14 in eine vorgegebene Position einer Gießform eingelegt und anschließend das Radträgerteil 16 unter Verwendung der Gießform gegossen, wobei der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 ein- bzw. umgossen wird. Im einfachsten Fall wird durch das Eingießen des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 im Radträgerteil 16 eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und Radträgerteil 16 hergestellt, die bereits eine gewisse Verdrehsicherung darstellt.
Darüber hinaus kann eine formschlüssige Verdrehsicherung erreicht werden, wenn der Querschnitt des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 – wie vorliegend in 14 dargestellt – im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist.
Die Anbindung des Längslenkers 10 an einem hier nicht dargstellten Fahrzeugaufbau bzw. an einem hier nicht dargestellten Hilfsrahmen kann vorteilhaft über ein weiteres Guss- oder Frästeil 18 erfolgen, welches – wie in den 12–13 dargestellt – beispielsweise durch Schweißen mit dem anderen Endbereich 20 des Hohlprofils 12 verbindbar ist.
Um die Verbindung zwischen dem Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und dem Radträgerteil 16 weiter zu optimieren, zeigen 15 bis 18 eine Variante des zweiten Ausführungsbeispiels nach 12–13, bei welcher der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 eine vorteilhafte Ausbildung bzw. Geometrie und eine vorteilhafte Anordnung und Befestigung im Radträgerteil 16 aufweist. Die Darstellung in den 15 bis 18 ist so gewählt, dass die Ausbildung und Anordnung des im Radträgerteil 16 angeordneten Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 gut erkennbar ist.
Der Endbereich 14 des Hohlprofils 12 weist nur eine geringe Bearbeitung in Form einer in die Wand eingefügten Durchbruchs 28 auf. Bei Eingießen des Endbereichs 14 des Hohlprofils 12 wird dieser Durchbruch 28 mit Gießschmelze gefüllt, welche nach dem Erstarren einen Formschluss zwischen Endbereich 14 des Hohlprofils 12 und Radträgerteil 16 sicherstellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2007031059 A2 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Fahrenwaldt, Hans J./Schuler, Volkmar: Praxiswissen Schweißtechnik, Berlin – Heidelberg, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2008, S. 127–130 [0017]

Claims

Längslenker für Kraftfahrzeuge umfassend ein Hohlprofil, das mit einem Endbereich in einem Radträgerteil angeordnet ist, wobei der Endbereich im Radträgerprofil eine Verdrehsicherung aufweist.
Längslenker, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Endbereichs zur Bildung einer Verdrehsicherung zumindest teilweise zusammengedrückt ist.
Längslenker, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Radträgerteil ein einstückig gegossenes Teil ist, wobei der Endbereich des separat vom Gießen des Radträgerteils hergestellten Hohlprofils im Radträgerteil eingebracht ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil ein geschlossenes Profil, vorzugsweise ein Rohr, ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Radträgerteil aus wenigstens einem Leichtmaterial hergestellt ist.
Längslenker, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das das Leichtmaterial ein Kunststoff, insbesondere Polyamid, ist.
Längslenker, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, das das Leichtmaterial ein Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium, eine Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung, ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Radträgerteil im Druckgussverfahren hergestellt ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich des Hohlprofils im Radträgerteil zur Bildung einer Verdrehsicherung stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig eingebracht ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich des Hohlprofils nur oder zusätzlich im Radträgerteil wenigstens teilweise eingegossen ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich des Hohlprofils nur oder zusätzlich im Radträgerteil wenigstens teilweise durch Kleben, durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, durch Umbördeln vorgegebener Bereiche des Radträgerteil, durch Durchsetzfügen bzw. vorzugsweise Clinchen, durch Stanznieten und/oder durch Verschrauben zur Ausbildung einer Verdrehsicherung befestigt ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil aus wenigstens einem Leichtmaterial hergestellt ist.
Längslenker, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmaterial Kunststoff, insbesondere Polyamid, ist.
Längslenker, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmaterial ein Leichtmetall, vorzugsweise Aluminium, eine Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung, ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil aus Stahl hergestellt ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil Profilierungen und/oder Versteifungseinkerbungen, -rippen, -sicken und/oder -wulste aufweist, wobei diese vorzugsweise auf der Innen- und/oder der Außenseite des Hohlprofils vorgesehen sind.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Radträgerteil aus einem anderen Werkstoff, vorzugsweise einer anderen Aluminiumlegierung, hergestellt ist als das Hohlprofil, wobei sich die unterschiedlichen Werkstoffe, vorzugsweise unterschiedlichen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise in ihren Schmelzpunkten oder Legierungen bzw. Legierungsbestandteilen unterscheiden.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Hohlprofils 0,5 bis 4 mm und/oder der Durchmesser des Hohlprofils 10 bis 50 mm beträgt.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil mittels eines Formgebungsverfahrens ein- oder mehrfach gebogen ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil ein Strangpressprofil ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil, gegebenenfalls mit Ausnahme des Endbereichs, einen im Wesentlichen kreis-, oval- oder rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zusammengedrückte Teil des Endbereichs des Hohlprofils sich in wenigstens zwei Richtungen im Raum erstreckt.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zusammengedrückte Teil des Endbereichs des Hohlprofils wenigstens einfach abgewinkelt ist, wobei der Winkel zwischen 20° und 160°, vorzugsweise 45° bis 135°, besonders bevorzugt 70° bis 120°, ganz besonders bevorzugt zwischen 80° und 100°.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der zusammengedrückte Teil des Endbereichs des Hohlprofils dicht zusammengedrückt ist.
Längslenker, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass vorgegebene Aufnahmen bzw. Ausnehmungen im Radträgerteil auch im Endbereich des Hohlprofils ausgebildet sind, wenn diese vorgegebene Aufnahmen bzw. Ausnehmungen den Endbereich des Hohlprofils kreuzen.
Verfahren zur Herstellung eines Längslenkers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 25, mit mindestens folgenden Schritten: Einlegen eines Hohlprofils vorgegebener Kontur in eine vorgegebene Position einer Gießform und anschließendes Gießen des Radträgerteils unter Verwendung der Gießform.
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießen unter Anwendung von Druck in Dauerformen erfolgt.
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 26 der 27 dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einbringen des Endbereichs des Hohlprofils in das Radträgerteil, dieses samt Endbereich bearbeitet wird, insbesondere erforderliche Aufnahmen bzw. Ausnehmungen hergestellt werden.