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Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug, mit einem zwei Endabschnitte umfassenden Torsionsprofil, wobei jeder der Endabschnitte als Rohrstück ausgebildet ist und einen polygonalen Außenumfang mit wenigstens drei abgerundeten Ecken aufweist, und zwei durch das Torsionsprofil fest miteinander verbundenen Längslenkern, wobei ein erster der Längslenker eine zum Außenumfang eines ersten der Endabschnitte formkorrespondierende Aufnahmeausnehmung aufweist, in die der erste Endabschnitt unter Ausbildung einer Presspassung eingesetzt ist, und ein zweiter der Längslenker eine zum Außenumfang eines zweiten der Endabschnitte formkorrespondierende Aufnahmeausnehmung aufweist, in die der zweite Endabschnitt unter Ausbildung einer Presspassung eingesetzt ist.
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Die
DE 10 2011 079 979 A1 offenbart eine Verbundlenkerachse für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit zwei Längslenkern und einem Torsionsprofil mit im Querschnitt unrunden Endabschnitten, wobei jeweils ein Längslenker mit jeweils einem Torsionsprofil-Endabschnitt verbunden ist. Der jeweils eine Längslenker weist eine zur Außenoberfläche des Torsionsprofil-Endabschnitts formkorrespondierende Aufnahmeausnehmung auf, wobei im Innenraum des Torsionsprofil-Endabschnitts jeweils ein einwärts gerichtet eingepresster Pressstopfen angeordnet ist. Die Längslenker-Aufnahmeausnehmung und die Torsionsprofil-Endabschnitte weisen jeweils eine polygonale Querschnittsform mit abgerundeten Ecken auf. Insbesondere ist die Querschnittsform von Torsionsprofil und Längslenker im Anschlussbereich als Gleichdick ausgebildet, wobei die Anzahl der Ecken drei beträgt.
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Die vorgenannte Verbundlenkerachse weist ein relativ hohes Gewicht auf, was unerwünscht ist.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbundlenkerachse der eingangs genannten Art mit einem geringeren Gewicht ausbilden zu können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Verbundlenkerachse nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Verbundlenkerachse sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gegeben.
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Die Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug umfasst ein zwei Endabschnitte aufweisendes Torsionsprofil, wobei jeder der Endabschnitte als Rohrstück ausgebildet ist und einen polygonalen Außenumfang mit wenigstens drei abgerundeten Ecken aufweist, und zwei durch das Torsionsprofil fest miteinander verbundene Längslenker, wobei ein erster der Längslenker eine zum Außenumfang eines ersten der Endabschnitte formkorrespondierende Aufnahmeausnehmung aufweist, in die der erste Endabschnitt unter Ausbildung einer Presspassung eingesetzt ist, und ein zweiter der Längslenker eine zum Außenumfang eines zweiten der Endabschnitte formkorrespondierende Aufnahmeausnehmung aufweist, in die der zweite Endabschnitt unter Ausbildung einer Presspassung eingesetzt ist, und wobei die Anzahl der Ecken jedes Endabschnitts mehr als drei beträgt.
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Mit zunehmender Anzahl an Ecken ist eine gleichmäßigere Spannungsverteilung in den Endabschnitten erzielbar. Dabei hat sich herausgestellt, dass es durch das Vorsehen von mehr als drei Ecken je Endabschnitt möglich ist, auf den Einsatz von Pressstopfen zum Ausbilden oder Unterstützen der Presspassungen zu verzichten. Somit ist die Verbundlenkerachse mit einem geringeren Gewicht ausbildbar, da die Pressstopfen relativ schwer sind. Ferner ist der Montageaufwand reduzierbar.
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Die Aufnahmeausnehmung des ersten Längslenkers wird bevorzugt auch als erste Aufnahmeausnehmung bezeichnet. Ferner wird die Aufnahmeausnehmung des zweiten Längslenkers bevorzugt auch als zweite Aufnahmeausnehmung bezeichnet. Der erste Längslenker umfasst insbesondere eine die erste Aufnahmeausnehmung begrenzende Wandung, die vorzugsweise umlaufend ausgebildet ist. Ferner umfasst der zweite Längslenker insbesondere eine die zweite Aufnahmeausnehmung begrenzende Wandung, die vorzugsweise umlaufend ausgebildet ist.
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Die Endabschnitte sind bevorzugt gleichartig ausgebildet. Insbesondere weisen die Endabschnitte im Querschnitt die gleichen geometrischen Abmessungen auf. Bevorzugt ist die Anzahl der Ecken jedes Endabschnitts eine ungerade Zahl. Die Ecken werden insbesondere auch als Mitnehmer bezeichnet.
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Gemäß einer Weiterbildung beträgt die Anzahl der Ecken jedes Endabschnitts neun oder weniger als neun. Bevorzugt beträgt die Anzahl der Ecken jedes Endabschnitts fünf oder sieben. Mit zunehmender Anzahl an Ecken ist zwar eine gleichmäßigere Spannungsverteilung in den Endabschnitten erzielbar, die Übertragbarkeit eines Drehmoments zwischen den Endabschnitten und den Längslenkern kann aber ungünstiger werden. Insbesondere steigt mit zunehmender Anzahl an Ecken die Gefahr des Auftretens eines Schlupfes zwischen den Endabschnitten und den Längslenkern. Durch das Begrenzen der Anzahl an Ecken auf neun oder weniger als neun ist es möglich, diese Gefahr zu reduzieren. Insbesondere hat sich gezeigt, dass bei fünf Ecken je Endabschnitt eine optimale Verbindung der Endabschnitte mit den Längslenkern erzielbar ist.
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Zur Ausbildung der Presspassungen sind die Endabschnitte insbesondere in die Aufnahmeausnehmungen eingepresst. Bevorzugt ist der erste Endabschnitt in die Aufnahmeausnehmung des ersten Längslenkers eingepresst, und der zweite Endabschnitt ist bevorzugt in die Aufnahmeausnehmung des zweiten Längslenkers eingepresst.
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Gemäß einer Ausgestaltung bildet der Außenumfang jedes Endabschnitts eine Hypotrochoide und/oder jeder Endabschnitt weist einen hypotrochoidischen Außenumfang auf. Insbesondere bildet der Außenumfang jedes Endabschnitts ein Gleichdick. Diese Lösungen führen zu besonders belastbaren Verbindungen zwischen den Endabschnitten und den Längslenkern.
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Wie bereits erwähnt, kann auf den Einsatz von Pressstopfen zum Ausbilden oder Unterstützen der Presspassungen verzichtet werden. Unter Pressstopfen sind insbesondere Stopfen zu verstehen, welche die Presspassungen bewirken oder zu den Presspassungen beitragen und/oder Kräfte von den Stopfen über die Außenumfänge der Endabschnitte auf die die Aufnahmeausnehmungen begrenzenden Wandungen der Längslenker übertragen. Insbesondere sitzen in den Innenräumen der Endabschnitte keine Pressstopfen. Vorzugsweise sind an den Presspassungen ausschließlich die Endabschnitte und die Längslenker beteiligt. Insbesondere sind die Innenräume der Endabschnitte frei von Pressstopfen, durch welche die Endabschnitte mit ihren Außenumfängen gegen die die Aufnahmeausnehmungen begrenzenden Wandungen der Längslenker gedrückt sind. Vorzugsweise sind die Innenräume der Endabschnitte frei von Pressstopfen, welche die Presspassungen bewirken oder zu den Presspassungen beitragen. Beispielsweise sind die Innenräume der Endabschnitte frei. Allerdings können in die Innenräume der Endabschnitte Verschlussstopfen eingesetzt sein, durch welche z.B. das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in die Endabschnitte verhindert werden kann. Die Verschlussstopfen beeinflussen aber insbesondere nicht die Presspassungen, und/oder es werden insbesondere keine Kräfte von den Verschlussstopfen über die Außenumfänge der Endabschnitte auf die die Aufnahmeausnehmungen begrenzenden Wandungen der Längslenker übertragen. Beispielsweise handelt es sich bei den Verschlussstopfen um Blindstopfen.
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Jeder Endabschnitt ist entlang seines Umfangs insbesondere geschlossen ausgebildet. Eine Alternative wäre eine geschlitzte Ausbildung jedes Endabschnitts. Ohne Pressstopfen können geschlitzte Endabschnitte aber zu einer Beeinträchtigung der Presspassungen führen und sind daher nicht bevorzugt.
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Das Torsionsprofil bildet insbesondere eine Drehstabfeder. Vorzugsweise ist das Torsionsprofil ein Hohlprofil, insbesondere ein geschlossenes Hohlprofil. Hierdurch kann Gewicht eingespart werden. Bevorzugt ist das Torsionsprofil zwischen seinen beiden Endabschnitten zu einem, insbesondere doppelwandigen, U-Profil oder V-Profil umgeformt und/oder zusammengedrückt. Hierdurch können dem Torsionsprofil gewünschte mechanische Eigenschaften verliehen werden. Vorteilhaft ist das Torsionsprofil torsionsweich ausgebildet. Insbesondere ist das Torsionsprofil biegesteif ausgebildet.
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Die Längslenker erstrecken sich vorzugsweise in oder näherungsweise in einer Längsrichtung, die insbesondere eine Fahrzeuglängsrichtung des oder eines Kraftfahrzeugs bildet. Bevorzugt erstrecken sich die Längslenker jeweils in oder näherungsweise in Längsrichtung. Insbesondere verlaufen die Längslenker parallel oder näherungsweise parallel zueinander. Das Torsionsprofil erstreckt sich vorzugsweise in oder näherungsweise in einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Querrichtung, die insbesondere eine Fahrzeugquerrichtung des oder eines Kraftfahrzeugs bildet. Die Längslenker weisen in Querrichtung bevorzugt einen Abstand zueinander auf.
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Gemäß einer Weiterbildung weist jeder Längslenker, insbesondere an einem seiner Enden, eine Lageraufnahme auf. Die Lageraufnahmen dienen insbesondere zur Anbindung der Längslenker an einen Fahrzeugaufbau oder Fahrzeugrahmen des oder eines Kraftfahrzeugs. Ferner weist jeder Längslenker, insbesondere an seinem anderen Ende, bevorzugt eine Radlageraufnahme auf. Die Radlageraufnahmen dienen insbesondere zur Aufnahme von Radlagern des Kraftfahrzeugs. Zusätzlich weist jeder Längslenker bevorzugt eine Federaufnahme auf. Die Federaufnahmen dienen insbesondere zur Aufnahme von Fahrzeugfedern des Kraftfahrzeugs. Bevorzugt ist die Aufnahmeausnehmung jedes Längslenkers, insbesondere in Längsrichtung, zwischen seiner Lageraufnahme und seiner Radlageraufnahme angeordnet.
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Vorteilhaft sind die Lageraufnahmen jeweils als Lagerauge ausgebildet. Insbesondere ist in die Lageraufnahmen jeweils ein Gummilager oder Gelenk eingesetzt. Über die Gummilager oder Gelenke sind die Längslenker und/oder ist die Verbundlenkerachse bevorzugt mit dem oder einem Fahrzeugaufbau oder Fahrzeugrahmen des oder eines Kraftfahrzeugs verbunden. Von den Radlageraufnahmen ist insbesondere jeweils ein Radlager aufgenommen. Mittels der Radlager sind insbesondere Fahrzeugräder drehbar an den Längslenkern gelagert. Bevorzugt sind die Federaufnahmen jeweils als Federteller ausgebildet. Von den Federaufnahmen ist insbesondere jeweils eine Fahrzeugfeder aufgenommen. Mittels der Fahrzeugfedern sind die Längslenker und/oder ist die Verbundlenkerachse insbesondere am Fahrzeugaufbau oder Fahrzeugrahmen, bevorzugt in einer Hochrichtung, vorzugsweise federnd, abgestützt. Die Hochrichtung, die insbesondere eine Fahrzeughochrichtung des oder eines Kraftfahrzeugs bildet, verläuft vorzugsweise quer zur Längsrichtung und quer zur Querrichtung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Verbundlenkerachse gemäß einer Ausführungsform,
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2 eine vergrößerte und lediglich teilweise Ansicht der Verbundlenkerachse in Richtung des aus 1 ersichtlichen Pfeils E,
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3 eine Draufsicht auf ein aus 1 ersichtliches Torsionsprofil,
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4 eine Schnittansicht durch das Torsionsprofil entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie A-A,
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5 eine Schnittansicht durch das Torsionsprofil entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie B-B,
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6 eine Schnittansicht durch das Torsionsprofil entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie C-C und
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7 eine Schnittansicht durch das Torsionsprofil entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie D-D.
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Aus den 1 und 2 sind unterschiedliche Ansichten einer Verbundlenkerachse 1 gemäß einer Ausführungsform ersichtlich, wobei 1 eine perspektivische Ansicht der Verbundlenkerachse 1 zeigt. Ferner zeigt 2 eine vergrößerte und lediglich teilweise Ansicht der Verbundlenkerachse 1 in Richtung des aus 1 ersichtlichen Pfeils E. Die Verbundlenkerachse 1 umfasst zwei in einer Fahrzeuglängsrichtung x verlaufende Längslenker 2 und 3, die durch ein in einer Fahrzeugquerrichtung y verlaufendes Torsionsprofil 4 fest miteinander verbunden sind. An ihren vorderen Enden weisen die Längslenker 2 und 3 jeweils eine Lageraufnahme 5 in Form eines Lagerauges auf, wobei in den Lageraufnahmen 5 Gummilager 6 sitzen, mittels welchen die Längslenker 2 und 3 an einen lediglich schematisch angedeuteten Fahrzeugaufbau 7 eines Kraftfahrzeugs angelenkt sind. An ihren hinteren Enden weisen die Längslenker 2 und 3 jeweils eine Radlageraufnahme 8 zur Aufnahme von nicht dargestellten Radlagern auf. Ferner weisen die Längslenker 2 und 3 jeweils eine Federaufnahme 9 in Form eines Federtellers zur Aufnahme einer nicht dargestellten Fahrzeugfeder auf. Jeder Längslenker ist zwischen seiner Lageraufnahme 5 und seiner Radlageraufnahme 8 und/oder Federaufnahme 9 fest mit dem Torsionsprofil 4 verbunden. Ergänzend ist in 1 die Fahrzeughochrichtung z dargestellt, die senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung x und senkrecht zur Fahrzeugquerrichtung y verläuft.
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Das Torsionsprofil 4 weist in Fahrzeugquerrichtung y zwei Endabschnitte 10 und 11 auf, die jeweils als Rohrstück ausgebildet sind und einen polygonalen Außenumfang 12 in Form einer Hypotrochoide mit fünf abgerundeten Ecken 13 aufweisen, was für den Endabschnitt 10 aus 2 ersichtlich ist. Die Außenumfänge 12 der Endabschnitte 10 und 11 sind dabei gleich ausgebildet. Die Längslenker 2 und 3 weisen jeweils eine zum Außenumfang 12 der Endabschnitte formkorrespondierende Aufnahmeausnehmung 14 auf, wobei die Endabschnitte 10 und 11 des Torsionsprofils 4 in die Aufnahmeausnehmungen 14 eingepresst sind. Dabei ist der Endabschnitt 10 in die Aufnahmeausnehmung 14 des Längslenkers 2 eingepresst, und der Endabschnitt 11 ist in die Aufnahmeausnehmung 14 des Längslenkers 3 eingepresst. Aus 2 ist ersichtlich, dass der Innenraum 16 des Endabschnitts 10 frei ist. Endsprechendes gilt für den Innenraum 16 des Endabschnitts 11.
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Aus 3 ist eine Draufsicht auf das Torsionsprofil 4 in Einzeldarstellung ersichtlich, wobei 4 einen Längsschnitt des Torsionsprofils 4 entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie A-A zeigt. Ferner zeigt 5 einen Querschnitt des Endabschnitts 11 des Torsionsprofils 4 entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie B-B. 6 zeigt einen Querschnitt des Torsionsprofils 4 entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie C-C, und 7 zeigt einen Querschnitt des Torsionsprofils 4 entlang der aus 3 ersichtlichen Schnittlinie D-D. Dabei ist aus 5 ersichtlich, dass auch der Endabschnitt 11 einen polygonalen Außenumfang 12 in Form einer Hypotrochoide mit fünf abgerundeten Ecken 13 aufweist. Ferner wird aus den 3 bis 7 deutlich, dass das Torsionsprofil 4 insgesamt als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet ist, welches zwischen den beiden Endabschnitten 10 und 11 zu einem doppelwandigen U-Profil 15 umgeformt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbundlenkerachse
- 2
- Längslenker
- 3
- Längslenker
- 4
- Torsionsprofil
- 5
- Lageraufnahme / Lagerauge
- 6
- Gummilager
- 7
- Fahrzeugaufbau
- 8
- Radlageraufnahme
- 9
- Federaufnahme / Federteller
- 10
- Endabschnitt des Torsionsprofils
- 11
- Endabschnitt des Torsionsprofils
- 12
- Außenumfang des Endabschnitts
- 13
- Ecke des Außenumfangs
- 14
- Aufnahmeausnehmung des Längslenkers
- 15
- U-Profil
- 16
- Innenraum des Endabschnitts
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011079979 A1 [0002]
