DE102011116298A1

DE102011116298A1 - Gestanzter Querlenker

Info

Publication number: DE102011116298A1
Application number: DE102011116298A
Authority: DE
Inventors: Bryan D. Wilson; Kenneth A. Mangus; Chris Loo; Frank Tomassini
Original assignee: Multimatic Inc; GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: Multimatic Inc; GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-04-26
Also published as: US20120098228A1; CN102452290A

Abstract

Ein Querlenker weist eine erste Doppelschalenhälfte und eine zweite Doppelschalenhälfte, ein Kugelgelenkgehäuse und einen Blattabschnitt auf. Der Blattabschnitt ist mit dem Kugelgelenkgehäuse einstückig gebildet, weist eine erste und eine zweite Seite auf und ist zwischen der ersten Doppelschalenhälfte und der zweiten Doppelschalenhälfte angeordnet. Eine erste Schweißverbindung kann die erste Doppelschalenhälfte mit der ersten Seite des Blattabschnitts verbinden, und eine zweite Schweißverbindung kann die zweite Doppelschalenhälfte mit der zweiten Seite des Blattabschnitts verbinden. Die Befestigung der ersten Doppelschalenhälfte an der ersten Seite des Blattabschnitts und die Befestigung der zweiten Doppelschalenhälfte an der zweiten Seite des Blattabschnitts können durch das Fehlen einer Niete und einer Schraube charakterisiert werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Querlenker für Fahrzeug-Aufhängungssysteme.
HINTERGRUND
Bei den meisten Fahrzeugen trägt das Aufhängungssystem das Fahrzeuggewicht, es absorbiert und dämpft Stöße und hilft dabei, den Kontakt zwischen den Reifen und der Straße aufrechtzuerhalten. Unter anderem ermöglicht das Aufhängungssystem eine relative Bewegung zwischen den Reifen und dem Chassis. Aufhängungssysteme absorbieren auch Energie, und sie dissipieren Energie.
Einige Aufhängungssysteme, einschließlich von Dreieckslenkersystemen oder MacPherson-Federbeinsystemen, umfassen einen oder mehrere Querlenker an den Aufhängungsecken. Die Querlenker sind an einem oder zwei Orten an dem Chassis und an einem Ort an der Radstruktur (an dem Achsschenkel) befestigt. Die Querlenker können an den Befestigungspunkten ein oder mehrere Kugelgelenke und eine oder mehrere Buchsen aufweisen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Querlenker für Fahrzeugaufhängungen geschaffen. Der Querlenker weist eine erste Doppelschalenhälfte und eine zweite Doppelschalenhälfte, ein Kugelgelenkgehäuse und einen Blattabschnitt auf. Der Blattabschnitt ist mit dem Kugelgelenkgehäuse einstückig gebildet und weist eine erste Seite sowie eine zweite Seite auf. Der Blattabschnitt ist zwischen der ersten Doppelschalenhälfte und der zweiten Doppelschalenhälfte derart angeordnet, dass der Blattabschnitt keine einseitige Befestigung nur an einer von der ersten Doppelschalenhälfte oder der zweiten Doppelschalenhälfte aufweist.
Eine erste Schweißverbindung kann die erste Doppelschalenhälfte mit der ersten Seite des Blattabschnitts verbinden, sodass die erste Seite des Blattabschnitts mit der ersten Doppelschalenhälfte in Kontakt steht und mit dieser verbunden ist. Darüber hinaus kann eine zweite Schweißverbindung die zweite Doppelschalenhälfte mit der zweiten Seite des Blattabschnitts verbinden, sodass die zweite Seite des Blattabschnitts mit der zweiten Doppelschalenhälfte in Kontakt steht und mit dieser verbunden ist. Die Befestigung der ersten Doppelschalenhälfte an der ersten Seite des Blattabschnitts und die Befestigung der zweiten Doppelschalenhälfte an der zweiten Seite des Blattabschnitts kann durch das Fehlen entweder eines Bolzens oder einer Schraube charakterisiert werden.
Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung einiger der besten Weisen und anderer Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung leicht offensichtlich, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, wenn die Beschreibung mit den begleitenden Zeichnungen in Verbindung gebracht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische isometrische Ansicht eines Querlenkers aus gestanztem Stahl;
2 ist eine schematische isometrische Explosionsansicht des in 1 gezeigten Querlenkers;
3 ist eine schematische isometrische Nahansicht des in 1 gezeigten Querlenkers, welche eine abgeschnittene Ansicht eines Kugelgelenks zeigt; und
4 ist eine schematische ebene Querschnittsansicht des Querlenkers entlang der Linie 4-4 von 3.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Auf die Zeichnungen Bezug nehmend, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den verschiedenen Zeichnungsfiguren gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, sind in 1 und 2 zwei Ansichten eines Querlenkers 10 gezeigt. 1 zeigt eine schematische isometrische Ansicht des Querlenkers 10. 2 zeigt eine isometrische Explosionsansicht des Querlenkers 10. Der Querlenker 10 weist ein Kugelgelenk 12 und einen gestanzten Arm 14 auf.
Obgleich die vorliegende Erfindung bezogen auf Kraftfahrzeuganwendungen im Detail beschrieben ist, werden Fachleute die breitere Anwendbarkeit der Erfindung erkennen. Fachleute werden erkennen, dass Ausdrücke wie etwa „oberhalb”, „unterhalb”, „aufwärts”, „abwärts” usw. zum Beschreiben der Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen für den Umfang der Erfindung darstellen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
Der gestanzte Arm 14 ist aus einer ersten Doppelschalenhälfte 16 und einer zweiten Doppelschalenhälfte 18 gebildet. Die erste Doppelschalenhälfte 16 und die zweite Doppelschalenhälfte 18 werden zusammen montiert, um den gestanzten Arm 14 zu bilden. Jede von der ersten Doppelschalenhälfte 16 und der zweiten Doppelschalenhälfte 18 kann aus Stahl gebildet sein, und jede von der ersten Doppelschalenhälfte 16 und der zweiten Doppelschalenhälfte 18 kann durch Stanzen geformt werden.
Das Kugelgelenk 12 ist an dem gestanzten Arm 14 befestigt und ausgebildet, um eine Kraft zu übertragen und eine Drehung zwischen einem Achsschenkel (nicht gezeigt) und einem anderen Abschnitt des Fahrzeugchassis (nicht gezeigt) zu ermöglichen. Das Kugelgelenk 12 weist ein Kugelgehäuse 20 und einen Blattabschnitt 22 auf, der mit dem Kugelgehäuse 20 einstückig gebildet ist.
Der Blattabschnitt 22 weist eine erste Seite 24 und eine zweite Seite 26 entgegengesetzt zu der ersten Seite 24 auf. Der Blattabschnitt 22 ist zwischen der ersten Doppelschalenhälfte 16 und der zweiten Doppelschalenhälfte 18 angeordnet. Die erste Seite 24 des Blattabschnitt 22 steht mit der ersten Doppelschalenhälfte 16 des gestanzten Arms 14 in Kontakt, und die zweite Seite 26 des Blattabschnitts 22 steht mit der zweiten Doppelschalenhälfte 18 des gestanzten Arms 14 in Kontakt. Daher ist der Blattabschnitt 22 im Innern des gestanzten Arms 14 eingefügt, und er steht auf beiden Seiten mit dem gestanzten Arm 14 in Kontakt, im Gegensatz dazu, dass er nur an einer von der ersten Doppelschalenhälfte 16 oder der zweiten Doppelschalenhälfte 18 befestigt ist.
Gemäß einer anderen Ausbildung kann das Kugelgelenk 12 einen ersten Flügelansatz (nicht gezeigt), der mit dem Blattabschnitt 22 einstückig gebildet ist, und einen zweiten Flügelansatz (nicht gezeigt) aufweisen, der einstückig mit dem Blattabschnitt 22 gebildet ist. Der erste Flügelansatz und der zweite Flügelansatz sind zwischen der ersten Doppelschalenhälfte 16 und der zweiten Doppelschalenhälfte 18 angeordnet, erstrecken sich weiter in die Doppelschale, die durch den gestanzten Arm 14 gebildet ist, und tragen Lasten zwischen dem Kugelgehäuse 20 und dem gestanzten Arm 14. Ein ausgeschnittener Bereich (nicht gezeigt) kann daher ebenso zwischen dem ersten Flügelansatz und dem zweiten Flügelansatz definiert sein.
Nun auf 3 Bezug nehmend und unter weiterer Bezugnahme auf 1 und 2, ist eine Nahansicht des in 1 gezeigten Querlenkers 10 gezeigt. 3 zeigt das Kugelgelenk 12 im weiteren Detail und weist eine teilweise Querschnittsansicht durch das Kugelgelenk 12 entlang der Schnittlinie 3-3 auf, die in 1 gezeigt ist.
Wie in 3 und ebenso in 1 zu sehen ist, ist das Kugelgelenk 12 mit dem gestanzten Arm 14 mittels einer ersten Schweißverbindung 32 und einer zweiten Schweißverbindung 34 verbunden. Die erste Schweißverbindung 32 verbindet die erste Doppelschalenhälfte 16 mit der ersten Seite 24 des Blattabschnitts 22, und die zweite Schweißverbindung 34 verbindet die zweite Doppelschalenhälfte 18 mit der zweiten Seite 26 des Blattabschnitts 22. Der gestanzte Arm 14 weist auch eine dritte Schweißverbindung 36 auf, welche die erste Doppelschalenhälfte 16 mit der zweiten Doppelschalenhälfte 18 verbindet.
Wie in dem Querschnittsabschnitt von 3 gezeigt ist, weist das Kugelgelenk 12 einen Kugelbolzen 40 auf, der in dem Kugelgehäuse 20 angeordnet ist. Eine Kugelschale 42 umgibt den Abschnitt des Kugelbolzens 40 in dem Kugelgehäuse 20, und ein Deckel 44 fixiert den Kugelbolzen 40 gegenüber einer axialen Bewegung in dem Kugelgehäuse 20. Eine Dichtung 46 verhindert das Eindringen von Schmutz, Feuchtigkeit und anderen Fremdkörpern in das Innere des Kugelgelenks 12. Das Kugelgelenk 12 ermöglicht eine Bewegung der Komponenten, die an dem Kugelbolzen 40 befestigt sind, um mehrere Achsen relativ zu dem Querlenker 10.
Der Blattabschnitt 22 definiert eine Blattebene 23, die im Wesentlichen parallel zu dem Blattabschnitt 22 verläuft; und das Kugelgehäuse 20 definiert eine Gehäuseebene 21, die im Wesentlichen parallel zu dem Kugelgehäuse 20 verläuft. Der Kugelbolzen 40 verläuft im Wesentlichen rechtwinklig zu der Gehäuseebene 21. Die Blattebene 23 kann im Wesentlichen parallel zu der Gehäuseebene 21 verlaufen, wie es in 1–3 gezeigt ist. Die Gehäuseebene 21 kann jedoch auch unter einem Winkel oder rechtwinklig zu der Blattebene 23 ausgerichtet sein, was von der Ausbildung des Aufhängungssystems abhängt.
Nun auf 4 Bezug nehmend und unter weiterer Bezugnahme auf 1–3, ist eine Querschnittsansicht des Querlenkers 10 entlang der Linie 4-4 von 3 gezeigt. Wie in 4 gezeigt ist, ist der Blattabschnitt 22 zwischen der ersten Doppelschalenhälfte 16 und der zweiten Doppelschalenhälfte 18 angeordnet und wird von diesen im Wesentlichen umgeben. Wie in 3 und 4 gezeigt ist, ist die erste Doppelschalenhälfte 16 bei dieser Ausbildung breiter als die zweite Doppelschalenhälfte 18, und sie überlagert die zweite Doppelschalenhälfte 18 um den Blattabschnitt 22 herum.
Die erste Schweißverbindung 32 verbindet die erste Doppelschalenhälfte 16 mit der ersten Seite 24 des Blattabschnitts 22, und die zweite Schweißverbindung 34 verbindet die zweite Doppelschalenhälfte 18 mit der zweiten Seite 26 des Blattabschnitts 22. Die dritte Schweißverbindung 36 kann sich über die gesamte Länge der ersten Schweißverbindung 32 und der zweiten Schweißverbindung 34 erstrecken, oder auch nicht.
Bei der in 3 und 4 gezeigten Ausbildung können die erste Schweißverbindung 32 und die zweite Schweißverbindung 34 verbunden sein oder sich schneiden, um eine im Wesentlichen kontinuierliche Schweißnaht zu bilden, welche die erste Doppelschalenhälfte 16 und die zweite Doppelschalenhälfte 18 mit dem Blattabschnitt 22 verbindet. Die kontinuierliche Schweißnaht ist im Wesentlichen der einzige Befestigungsmechanismus, der das Kugelgelenk 12 mit dem gestanzten Arm 14 verbindet. Die erste Doppelschalenhälfte 16 ist an der ersten Seite 24 des Blattabschnitts 22 befestigt, und die zweite Doppelschalenhälfte 18 ist an der zweiten Seite 26 des Blattabschnitts 22 befestigt, ohne dass eine Niete, eine Schraube oder andere mechanische Befestigungselemente verwendet werden.
Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sollen die Erfindung stützen und beschreiben, der Umfang der Erfindung ist jedoch ausschließlich durch die Ansprüche definiert. Obgleich die beste Weise, wenn diese bekannt ist, und andere Ausführungsformen zum Ausführen der beanspruchten Erfindung im Detail beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen, um die Erfindung auszuüben, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Querlenker, der umfasst: eine erste Doppelschalenhälfte; eine zweite Doppelschalenhälfte; ein Kugelgelenkgehäuse; und einen Blattabschnitt, der mit dem Kugelgelenkgehäuse einstückig gebildet ist und eine erste sowie eine zweite Seite aufweist, wobei der Blattabschnitt zwischen der ersten Doppelschalenhälfte und der zweiten Doppelschalenhälfte angeordnet ist.
Querlenker nach Anspruch 1, wobei die erste Seite des Blattabschnitts mit der ersten Doppelschalenhälfte in Kontakt steht und die zweite Seite des Blattabschnitts mit der zweiten Doppelschalenhälfte in Kontakt steht.
Querlenker nach Anspruch 2, der ferner umfasst: eine erste Schweißverbindung, welche die erste Doppelschalenhälfte mit der ersten Seite des Blattabschnitts verbindet; und eine zweite Schweißverbindung, welche die zweite Doppelschalenhälfte mit der zweiten Seite des Blattabschnitts verbindet.
Querlenker nach Anspruch 3, wobei die erste Doppelschalenhälfte und die zweite Doppelschalenhälfte aus Stahl gebildet sind und wobei die erste Doppelschalenhälfte und die zweite Doppelschalenhälfte durch Stanzen gebildet sind.
Querlenker nach Anspruch 4, wobei die Befestigung der ersten Doppelschalenhälfte an der ersten Seite des Blattabschnitts und die Befestigung der zweiten Doppelschalenhälfte an der zweiten Seite des Blattabschnitts durch das Fehlen einer Niete und das Fehlen einer Schraube charakterisiert ist.
Querlenker nach Anspruch 5, wobei der Blattabschnitt eine Blattebene definiert, wobei das Kugelgelenkgehäuse eine Gehäuseebene definiert und wobei die Blattebene im Wesentlichen parallel zu der Gehäuseebene verläuft.
Querlenker nach Anspruch 6, der ferner eine dritte Schweißverbindung umfasst, welche die erste Doppelschalenhälfte mit der zweiten Doppelschalenhälfte verbindet.
Querlenker nach Anspruch 7, wobei die erste Schweißverbindung und die zweite Schweißverbindung verbunden sind, um eine im Wesentlichen kontinuierliche Schweißnaht zu bilden, welche die erste Doppelschalenhälfte und die zweite Doppelschalenhälfte mit dem Blattabschnitt verbindet.
Querlenker, der umfasst: eine erste Doppelschalenhälfte; eine zweite Doppelschalenhälfte; ein Kugelgelenkgehäuse; und einen Blattabschnitt, der mit dem Kugelgelenkgehäuse einstückig gebildet ist und eine erste sowie eine zweite Seite aufweist, wobei der Blattabschnitt zwischen der ersten Doppelschalenhälfte und der zweiten Doppelschalenhälfte angeordnet ist; eine erste Schweißverbindung, welche die erste Doppelschalenhälfte mit der ersten Seite des Blattabschnitts verbindet, sodass die erste Seite des Blattabschnitts mit der ersten Doppelschalenhälfte in Kontakt steht; und eine zweite Schweißverbindung, welche die zweite Doppelschalenhälfte mit der zweiten Seite des Blattabschnitts verbindet, sodass die zweite Seite des Blattabschnitts mit der zweiten Doppelschalenhälfte in Kontakt steht, wobei die Befestigung der ersten Doppelschalenhälfte an der ersten Seite des Blattabschnitts und die Befestigung der zweiten Doppelschalenhälfte an der zweiten Seite des Blattabschnitts durch das Fehlen einer Niete und das Fehlen einer Schraube charakterisiert ist.
Querlenker nach Anspruch 9, wobei die erste Schweißverbindung und die zweite Schweißverbindung verbunden sind, um eine im Wesentlichen kontinuierliche Schweißnaht zu bilden, welche die erste Doppelschalenhälfte und die zweite Doppelschalenhälfte mit dem Blattabschnitt verbindet.