DE102014016187B3

DE102014016187B3 - Verfahren zum Herstellen einer gelenkigen Verbindung bei einem Träger mit geschlossenem Profilquerschnitt

Info

Publication number: DE102014016187B3
Application number: DE102014016187.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Ottinger; Vladimir Idelevich
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2034-11-04

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer gelenkigen Verbindung bei einem Träger (1) mit geschlossenem Profilquerschnitt, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines hohlen Trägers (1) aus duktilem Material mit geschlossenem Profilquerschnitt; – Einbringen eines, vorzugsweise doppel-T-förmigen, Schlitzes in eine Wand (1a) des Trägers (1); – Umbiegen der durch den Schlitz entstandenen Laschen (3) zur Innenwand des Trägers (1), wodurch eine Einführöffnung (4) entsteht; – Einbringen von koaxial zueinander angeordneten Durchgangsöffnungen (5) in die aufeinander liegenden Wände (1a) und Laschen (3) des Trägers (1); – Einführen einer Gelenkanbindung (6) durch die Einführöffnung (4) in den Träger (1); – Befestigen der Gelenkanbindung (6) durch mit den Durchgangsöffnungen (5) zusammenwirkende Mittel zur Befestigung (7).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gelenkigen Verbindung bei einem Träger mit geschlossenem Profilquerschnitt, umfassend die Schritte Bereitstellen eines hohlen Trägers mit geschlossenem Profilquerschnitt, Einbringen von koaxial zueinander angeordneten Durchgangsöffnungen in die Wände des Trägers, Einführen einer Gelenkanbindung durch eine Einführöffnung in den Träger und Befestigen der Gelenkanbindung durch mit den Durchgangsöffnungen zusammenwirkende Mittel zur Befestigung.
Derartige Träger werden in der Regel aus metallischen Materialen stranggepresst, wodurch sich ein hohler, geschlossener Profilquerschnitt ergibt. Die Träger können anschließend zu Schweißgruppen, beispielsweise zu einem Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug, zusammengefügt werden.
Die EP 209 31 31 A2 zeigt einen Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug, wobei der vordere Querträger einen geschlossenen Profilquerschnitt aufweist und eine zweischnittige Gelenkverbindung innerhalb des Querträgers ausgebildet ist, die das vordere Differentiallager aufnimmt. Der Hilfsrahmen ist als Gussbauteil ausgebildet, wobei ein Gussbauteil im Vergleich zu einer Schweißkonstruktion allerdings viel teurer und aufwendiger herzustellen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein günstiges Verfahren zum Herstellen einer gelenkigen Verbindung bei einem Träger mit geschlossenem Profilquerschnitt bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer gelenkigen Verbindung bei einem Träger mit geschlossenem Profilquerschnitt, umfassend die folgenden Schritte:

– Bereitstellen eines hohlen Trägers aus duktilem Material mit geschlossenem Profilquerschnitt;
– Einbringen eines, vorzugsweise doppel-T-förmigen, Schlitzes in eine Wand des Trägers;
– Umbiegen der durch den Schlitz entstandenen Laschen zur Innenwand des Trägers, wodurch eine Einführöffnung entsteht;
– Einbringen von koaxial zueinander angeordneten Durchgangsöffnungen in die aufeinander liegenden Wände und Laschen des Trägers;
– Einführen einer Gelenkanbindung durch die Einführöffnung in den Träger;
– Befestigen der Gelenkanbindung durch mit den Durchgangsöffnungen zusammenwirkende Mittel zur Befestigung.

Indem die Gelenkanbindung innerhalb des Profilquerschnitts des Trägers angeordnet ist, müssen keine Zusatzteile, wie zum Beispiel Konsolen, an den Träger angefügt werden. Der Kraftfluss im Bauteil ist durch die direkte Krafteinleitung deutlich besser und ermöglicht eine steifere Anbindung des Gelenks. Die durch die Einführöffnung entstehende Materialschwächung wird durch die Mittel zur Befestigung zumindest teilweise wieder aufgehoben. Die bevorzugte Doppel-T-Form beinhaltet einen mittleren Schlitzteil mit beidseitig orthogonal an diesen angefügten Schlitzteilen. Das Trägermaterial ist vorzugsweise eine Metalllegierung mit guten Umformeigenschaften. Die Gelenkanbindung kann bei einem Hilfsrahmen für ein Kraftfahrzeug beispielsweise der Anbindung eines Differentials dienen.
In einer bevorzugten Ausführung erstreckt sich der doppel-T-förmige Schlitz in Längsrichtung weiter, als in Querrichtung. Daraus ergeben sich zwei schmale, längliche Laschen. Der mittlere Schlitzteil ist demnach deutlich länger als jeder der beiden endseitig quer an diesen angefügten Schlitzteile.
In einer bevorzugten Ausführung weisen der Träger und der Schlitz die gleiche Haupterstreckungsrichtung auf.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Gelenkanbindung als ein Lager, vorzugsweise ein Gummi-Metall-Lager, ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführung weist das Gummi-Metall-Lager eine Lagerinnenhülse und eine Lageraußenhülse mit einer zwischengelagerten Elastomerschicht auf. Die beiden Hülsen und die Elastomerschicht sind jeweils konzentrisch zueinander angeordnet. Die Hülsen sind rohrförmig, wobei die Innenhülse in der Regel einen dickeren Querschnitt hat, um die Kräfte besser aufnehmen zu können, da durch diese eine Schraube der vorzugsweise als Schraube und Mutter ausgebildeten Mittel zur Befestigung hindurch gesteckt wird.
In einer bevorzugten Ausführung weist der Träger zumindest eine abgeflachte Seite auf, wobei der Schlitz an dieser Seite eingebracht wird. Die Abflachung erleichtert das Einbringen des Schlitzes.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Darin zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen Abschnitt des Trägers mit Schlitz;
2a eine Schnittansicht des Trägers mit Einführöffnung;
2b eine Schnittansicht des Trägers mit Durchgangsöffnungen;
2c eine Schnittansicht des Trägers mit eingeführtem Gummi-Metall-Lager;
2d eine Schnittansicht des Trägers mit befestigtem Gummi-Metall-Lager.
Gemäß der 1 wird in einen metallischen Träger 1 zunächst ein doppel-T-förmiger Schlitz 2 geschnitten, wobei die Haupterstreckungsrichtung des Schlitzes 2 mit der des Trägers 1 übereinstimmt. Durch die besondere Form des Schlitzes 2 ergeben sich zwei Laschen 3, die sich, wie in 2a dargestellt, in das Innere des hohlen Trägers 1 biegen lassen. Dadurch wird aus dem ansonsten geschlossenen Profilquerschnitt in diesem Bereich ein offener Profilquerschnitt mit einer Einführöffnung 4. Die Laschen 3 werden so weit gebogen, bis sie innen an der Wand 1a des Trägers 1 anliegen. Im nächsten Schritt, der in 2b dargestellt ist, werden koaxial zueinander ausgerichtete Durchgangsöffnungen 5 in die übereinander liegenden Wände 1a und Laschen 3 gebohrt oder gestanzt. Durch die Einführöffnung 4 wird, wie in 2c geschehen, eine als Gummi-Metall-Lager ausgebildete Gelenkanbindung 6 eingeführt. Die Gelenkanbindung 6 hat eine röhrenförmige Innenhülse 6a, die über eine umlaufende Elastomerschicht 6b mit einer konzentrischen Außenhülse 6c verbunden ist. Die Innenhülse 6a wird koaxial zu den Durchgangsöffnungen 5 ausgerichtet, so dass, wie in 2d dargestellt, Mittel zur Befestigung 7 durch die Durchgangsöffnungen 5 und die Innenhülse 6a geschoben werden können. Die Mittel zur Befestigung 7 sind vorliegend als Schraube mit Mutter ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1: Träger
1a: Wand
2: Schlitz
3: Lasche
4: Einführöffnung
5: Durchgangsöffnung
6: Gelenkanbindung
6a: Innenhülse
6b: Elastomerschicht
6c: Außenhülse
7: Mittel zur Befestigung

Claims

Verfahren zum Herstellen einer gelenkigen Verbindung bei einem Träger (1) mit geschlossenem Profilquerschnitt, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines hohlen Trägers (1) aus duktilem Material mit geschlossenem Profilquerschnitt; – Einbringen eines Schlitzes (2) in eine Wand (1a) des Trägers (1); – Umbiegen der durch den Schlitz (2) entstandenen Laschen (3) zur Innenwand des Trägers (1), wodurch eine Einführöffnung (4) entsteht; – Einbringen von koaxial zueinander angeordneten Durchgangsöffnungen (5) in die aufeinander liegenden Wände (1a) und Laschen (3) des Trägers (1); – Einführen einer Gelenkanbindung (6) durch die Einführöffnung (4) in den Träger (1); – Befestigen der Gelenkanbindung (6) durch mit den Durchgangsöffnungen (5) zusammenwirkende Mittel zur Befestigung (7).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (2) doppel-T-förmig Schlitz ausgebildet ist und sich in Längsrichtung weiter erstreckt, als in Querrichtung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) und der Schlitz (2) die gleiche Haupterstreckungsrichtung aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkanbindung (6) als ein Lager ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager als ein Gummi-Metall-Lager ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummi-Metall-Lager eine Lagerinnenhülse (6a) und eine Lageraußenhülse (6c) mit einer zwischengelagerten Elastomerschicht (6b) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) zumindest eine abgeflachte Seite aufweist, wobei der Schlitz (2) an dieser Seite eingebracht wird.