-
Die Erfindung betrifft einen geraden Zweipunktlenker, insbesondere eine gerade Achsstrebe für ein Nutzfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Gerade Zweipunktlenker, insbesondere als gerade Achsstreben für ein Nutzfahrzeug ausgebildete, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Aus der
DE 199 57 628 A1 ist eine Achsaufhängung für eine Starrachse eines Nutzfahrzeugfahrgestells bekannt, wobei die Starrachse in einer unteren Lenkerebene über zwei Achsstreben und in einer oberen Lenkerebene über einen Vierpunktlenker geführt wird. Die Achsstreben weisen zwei endseitige Lagerbereiche auf, welche einstückig mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden, geraden Verbindungsabschnitt ausgebildet sind, wobei der Verbindungsabschnitt mit einem H-förmigen Querschnitt ausgebildet ist. Der H-förmige Querschnitt weist einen sich in einer Hochrichtung erstreckenden Steg und zwei parallel zueinander beabstandete Flansche auf, die durch den Steg verbunden sind, wobei sich die Flansche in einer orthogonal zu der Hochrichtung ausgerichteten Querrichtung erstrecken. Der H-förmige Querschnitt ist über die Erstreckung des Verbindungsabschnitts in Längsrichtung gleichbleibend, so dass man in diesem Zusammenhang auch von einer Säule sprechen könnte. Die Längsrichtung, die Querrichtung und die Hochrichtung entsprechen im Einbauzustand der Fahrzeuglängsrichtung, der Fahrzeugquerrichtung und der Fahrzeughochrichtung des Nutzfahrzeugs. Zur Anbindung der beiden Achsstreben einenends an die Starrachse und andernends an sogenannte Seitenbrackets sind in den insgesamt vier Lagerbereichen der beiden Achsstreben jeweils sogenannte Molekulargelenke, die auch als Pratzengelenke bezeichnet werden, aufgenommen. Bei den geraden Achsstreben handelt es sich allgemein um Zweipunktlenker im Sinne von aus der Technischen Mechanik bekannten Pendelstützen, wobei die Achsstreben im Einbauzustand je nach Fahrsituation zumindest im Wesentlichen entweder mit in Längsrichtung wirkenden Zug- oder Druckkräften belastet werden.
-
Bei einer Belastung der Achsstrebe, die im Sinne der Festigkeitslehre als stabförmiges Bauteil anzusehen ist, mit einer in Längsrichtung wirkenden Druckkraft besteht die Gefahr eines Versagens durch ein Ausknicken des geraden Verbindungsabschnittes senkrecht zu der Längsrichtung. Dieses Risiko ist umso größer, je länger der Verbindungsabschnitt der Achsstrebe ausgebildet ist. In den Bereichen, die relativ nahe an den Lagerbereichen liegen, ist die Gefahr des Ausknickens geringer als in dem mittleren Bereich der Achsstrebe. Der Aspekt der über die Erstreckung in Längsrichtung unterschiedlich hohen Knickgefährdung wurde bei der Dimensionierung der Achsstrebe, insbesondere des säulenartig ausgebildeten Verbindungsabschnitts, nicht berücksichtigt. Die Achsstrebe ist daher zumindest in Teilbereichen überdimensioniert, was einen unnötig hohen Materialeinsatz und dadurch bedingt eine unnötig hohe Bauteilmasse bedeutet.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen insbesondere als gerade Achsstrebe für ein Nutzfahrzeug ausgebildeten, geraden Zweipunktlenker bereitzustellen, dessen Verbindungsabschnitt bei ausreichend hoher Knicksteifigkeit eine möglichst geringe Masse aufweist.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen gattungsgemäßen, geraden Zweipunktlenker, welcher zusätzlich die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
-
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
-
Die Erfindung sieht demnach einen geraden Zweipunktlenker vor, insbesondere eine gerade Achsstrebe für ein Nutzfahrzeug, wobei der Zweipunktlenker zwei endseitige Lagerbereiche aufweist, welche einstückig mit einem geraden Verbindungsabschnitt ausgebildet sind. Der Verbindungsabschnitt weist einen H-förmigen Querschnitt auf mit einem sich in einer Hochrichtung erstreckenden Steg und zwei parallel beabstandeten und durch den Steg verbundenen Flanschen, wobei sich die Flansche in einer orthogonal zu der Hochrichtung ausgerichteten Querrichtung erstrecken. Erfindungsgemäß ist der Verbindungsabschnitt zur Erhöhung der Knicksteifigkeit über dessen Längsrichtung bauchig ausgebildet. Durch die bauchige Ausbildung des Verbindungsabschnitts wird ein Ausknicken des Zweipunktlenkers in dem knickgefährdeten Bereich des Verbindungsabschnitts durch eine Vergrößerung der Querschnittsfläche und zugleich des axialen Flächenträgheitsmoments wirksam verhindert. Der Zweipunktlenker ist vorteilhaft als Gusslenker oder als Schmiedelenker aus einem duktilen, metallischen Werkstoff, insbesondere Gusseisen, Stahlguss oder einem Aluminium-Gusswerkstoff, gebildet und kann als Oberflächenschutz eine Lackierung aufweisen. Der Übergang von dem Verbindungsabschnitt hin zu den Lagerbereichen ist zur Vermeidung von Spannungsspitzen bevorzugt verrundet ausgebildet.
-
Unter einem geraden Zweipunktlenker ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Mittellinie des Verbindungsabschnitts eine geradlinige Erstreckung aufweist und dass die Mittellinie des Verbindungsabschnitts deckungsgleich ist mit einer Geraden durch die Mittelpunkte der beiden Lagerbereiche, wobei die Mittellinie vorzugsweise durch den Flächenschwerpunkt des H-förmigen Querschnitts verläuft. Dadurch bedingt führt eine Belastung des Zweipunktlenkers durch eine Druckkraft, deren Wirkungslinie deckungsgleich mit der Mittellinie ist, innerhalb des Zweipunktlenkers zu einer reinen Druck- und einer reinen Knickbeanspruchung, die nicht von einer Biegebeanspruchung überlagert sind. Mit einer bauchigen Ausbildung des Verbindungsabschnitts ist im Gegensatz zu einer taillierten Ausbildung gemeint, dass die Querschnittsfläche und zugleich das axiale Flächenträgheitsmoment des Verbindungsabschnitts in Längsrichtung ausgehend von einem Lagerbereich ansteigt und im weiteren Verlauf zu dem anderen Lagerbereich hin wieder abfällt. Die Bauchigkeit weist dabei in Längsrichtung insbesondere einen stetigen Verlauf auf. Der stetige Verlauf kann alternativ auch abschnittsweise vorliegen. Unter einem stetigen Verlauf ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein kantenfreier Verlauf oder, anders ausgedrückt, ein Verlauf frei von Knicken zu verstehen. Vorzugsweise ist die Längsrichtung des Verbindungsabschnitts identisch mit der Längsrichtung des geraden Zweipunktlenkers. Die Bauchigkeit kann Bereiche mit konstanter und/oder Bereiche mit sich in Längsrichtung ändernder Krümmung aufweisen.
-
Das H-Profil ist vorzugsweise doppelsymmetrisch ausgebildet, also symmetrisch in Bezug auf zwei orthogonal zueinander angeordnete Symmetrieebenen, die insbesondere in Hochrichtung und in Querrichtung ausgerichtet sind und deren Schnittlinie sich in Längsrichtung erstreckt sowie durch den Flächenschwerpunkt des H-Profils verläuft. Unter Knicksteifigkeit soll im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit verstanden werden, dass der Verbindungsabschnitt bei Belastung mit einer in dessen Längsrichtung wirkenden Druckkraft seine Form beibehält und sich nicht verformt, insbesondere nicht senkrecht zur Längsrichtung ausknickt. Durch die Bauchigkeit können die Endbereiche des Verbindungsabschnitts im Verhältnis zu dem mittleren Bereich relativ schlank gehalten werden, wodurch sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen eine Ersparnis beim Materialeinsatz und somit eine Verringerung der Bauteilmasse ergibt, ohne dabei Einbußen bei der Knicksteifigkeit hinnehmen zu müssen.
-
Die in Längsrichtung ausgebildete Bauchigkeit kann bezogen auf den H-förmigen Querschnitt vollumfänglich oder nur in einem oder mehreren Teilbereich(en) ausgebildet sein. Beispielsweise kann nur der Steg in Längsrichtung bauchig ausgebildet sein, während sich die übrigen Bereiche des H-förmigen Querschnitts mit konstant gleichbleibendem Querschnitt in Längsrichtung erstrecken. Die Lagerbereiche weisen vorzugsweise jeweils eine sich in Querrichtung erstreckende, zumindest im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete Bohrung zur Aufnahme eines Pratzengelenks auf. Ist der Zweipunklenker als Gusslenker ausgebildet, weisen die Bohrungen im gegossenen Zustand verfahrensbedingt sogenannte Gussschrägen auf, wodurch die Bohrungen dann abschnittsweise leicht konisch sind und somit geringfügig von der Zylinderform abweichen. Nach erfolgter mechanischer Bearbeitung der Lagerbereiche sind die Bohrungen zylindrisch. Die Lagerbereiche des Zweipunktlenkers können alternativ auch zur Aufnahme von Radialkugelgelenken, Bolzengelenken oder Gelenklagern ausgebildet sein, wobei Radialkugelgelenke häufig auch als Winkelkugelgelenke oder einfach als Winkelgelenke bezeichnet werden.
-
Unter einem Pratzengelenk, welches auch als Molekulargelenk bezeichnet wird, ist in diesem Zusammenhang ein schwenkbewegliches Lagerbauteil mit einem Achskörper und einem den Achskörper beabstandet umschließenden Rohrabschnitt zu verstehen, wobei der Raum zwischen dem Achskörper und dem Rohrabschnitt zumindest im Wesentlichen mit Elastomer ausgefüllt ist. Der Achskörper erstreckt sich beidseits aus dem Rohrabschnitt heraus und ist in diesen beiden Bereichen abgeflacht ausgebildet, wobei die abgeflachten Bereiche jeweils eine Befestigungsbohrung aufweisen. Mit einem Bolzengelenk ist ein Lagerbauteil mit einem Bolzen gemeint, wobei der Bolzen nur drehbar und entlang seiner Längsachse längsverschiebbar, nicht aber schwenkbar gelagert ist. Demgegenüber weist ein Gelenklager im Sinne der Erfindung einen Bolzen auf, welcher in einer Durchgangsbohrung einer Gelenkkugel gelagert ist, wodurch der Bolzen in Verbindung mit der Gelenkkugel dreh- und schwenkbeweglich ist.
-
Unter einem Nutzfahrzeug ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein angetriebenes oder nicht angetriebenes Fahrzeug zu verstehen, welches nach seiner Bauart und Einrichtung zum Transport von Personen und/oder Gütern oder zum Ziehen von Anhängern bestimmt ist, aber kein Personenkraftwagen oder Kraftrad ist, sondern beispielsweise ein Omnibus, Lastkraftwagen, Sattelauflieger oder ein schienengebundenes Fahrzeug.
-
Bevorzugt weist die Bauchigkeit in Längsrichtung in der Mitte des Verbindungsabschnitts ein Maximum auf. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, weil bei Überschreiten der maximal durch den Zweipunktlenker aufnehmbaren Druckbelastung von einem Ausknicken in der Mitte des sich in Längsrichtung erstreckenden Verbindungsabschnitts auszugehen ist.
-
Zweckmäßig erstreckt sich die Bauchigkeit in Bezug auf den H-förmigen Querschnitt in der Hochrichtung und/oder in der Querrichtung. Da der Verbindungsabschnitt bei Belastung mit einer in dessen Längsrichtung wirkenden Druckkraft dazu neigt, senkrecht zur Längsrichtung auszuknicken, ist es vorteilhaft, den Verbindungsabschnitt auch senkrecht zur Längsrichtung aufzudicken. Bei der konkreten Ausführung der Bauchigkeit ist die Herstellbarkeit zu berücksichtigen, wobei bei einem als Gusslenker ausgeführten Zweipunktlenker die Querrichtung die Entformrichtung und bei einem als Schmiedelenker ausgeführten Zweipunktlenker die Querrichtung die Schmiederichtung darstellt. Um die Entformbarkeit aus einer Gussform bzw. die Entnehmbarkeit aus einem Schmiedegesenk zu gewährleisten, ist es günstig, wenn sich die Bauchigkeit in Bezug auf den H-förmigen Querschnitt in der Hochrichtung und/oder in der Querrichtung erstreckt. Die Bauchigkeit in Querrichtung kann beispielsweise durch Variation der Länge der sich in Querrichtung erstreckenden Flansche realisiert werden.
-
In vorteilhafter Weise ist der Steg in Längsrichtung des Verbindungsabschnitts dickenvariabel mit einer, in Querrichtung gemessenen, maximalen Dicke in der Mitte des Verbindungsabschnitts ausgebildet. Dieser Dickenverlauf des Steges ist an die über die Längserstreckung des Verbindungsabschnitts variierende Wahrscheinlichkeit des Ausknickens angepasst. Ergänzend kann zusätzlich die Länge der sich in Querrichtung erstreckenden Flansche variiert werden, um die Knickgefahr weiter herabzusetzen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Steg in Längsrichtung des Verbindungsabschnitts breitenvariabel mit einer, in Hochrichtung gemessenen, maximalen Breite in der Mitte des Verbindungsabschnitts ausgebildet. Dieser Breitenverlauf des Steges ist ebenfalls an die über die Längserstreckung des Verbindungsabschnitts variierende Wahrscheinlichkeit des Ausknickens angepasst. Alternativ oder ergänzend können die Flansche in Hochrichtung dickenvariabel ausgebildet sein.
-
In vorteilhafter Weiterbildung sind die Flansche zur Vermeidung unerwünschter, lastbedingter Verformungen durch sich an dem Steg abstützende Stützgeometrien versteift. Im Rahmen der Untersuchungen zur Optimierung des Zweipunktlenkers in Bezug auf das Verhältnis von Materialeinsatz zu Belastbarkeit hat sich herausgestellt, dass, bezogen auf den H-förmigen Querschnitt, die freien Enden der Flansche dazu neigen, sich bei Überlast bereichsweise zu verformen, was zu einem Bauteilversagen insgesamt führt. Konkret führt eine Überlastung dazu, dass sich die jeweils einem U-förmigen Teilquerschnitt des H-förmigen Querschnitts zugeordneten freien Enden der Flansche annähern. Um ein solches Bauteilversagen zu vermeiden, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die kritischen Flanschbereiche abzustützen. Die Stützgeometrien können im Querschnitt beispielsweise als Dreieck oder als Hohlkehle ausgebildet sein, deren rechtwinklig zueinander angeordnete Anlageseiten sich an einem der Flansche und an dem Steg abstützen. Die Stützgeometrien sind einstückig mit dem Flansch, an dem sie sich abstützen, sowie mit dem Steg ausgebildet und erstrecken sich über den Verlauf der gefährdeten Flanschbereiche in Längsrichtung.
-
Bevorzugt sind die Stützgeometrien als sich in Hochrichtung erstreckende Stützrippen ausgebildet. Die Stützrippen sind dabei durchgehend von einer Flanschinnenseite zu der in Hochrichtung gegenüberliegenden Flanschinnenseite und gleichzeitig einstückig mit den beiden gegenüberliegenden Flanschen und dem Steg ausgebildet. Durch diese Anordnung und die durchgehende Ausbildung der Stützrippen kann eine gute Stützwirkung entfaltet werden, weil die beiden durch die Stützrippe verbundenen Flansche im Falle einer Überbeanspruchung des Zweipunktlenkers das Bestreben haben, sich aufeinander zu zubewegen.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zweipunktlenker eine ganzzahlig durch vier teilbare Anzahl von Stützgeometrien aufweist, welche paarweise symmetrisch zu einer durch die Hochrichtung und die Längsrichtung aufgespannten, ersten Symmetrieebene angeordnet sind. Die erste Symmetrieebene beinhaltet dabei vorzugsweise die Gerade durch die Mittelpunkte der beiden Lagerbereiche und den Flächenschwerpunkt des H-förmigen Querschnitts. Durch eine derart symmetrische Anordnung der Stützgeometrien wird das Risiko des Ausknickens weiter reduziert.
-
Zweckmäßig weist der Zweipunktlenker eine ganzzahlig durch vier teilbare Anzahl von Stützgeometrien auf, welche paarweise symmetrisch zu einer durch die Hochrichtung und die Querrichtung aufgespannten, zweiten Symmetrieebene angeordnet sind. Die zweite Symmetrieebene verläuft vorzugsweise durch die Mitte des Verbindungsabschnitts, die insbesondere ebenfalls die Mitte des Zweipunktlenkers bildet. Eine derart symmetrische Anordnung der Stützgeometrien verringert ebenfalls das Risiko des Ausknickens. Vorzugsweise ist die Bauteilgeometrie des Zweipunklenkers symmetrisch in Bezug auf die erste und die zweite Symmetrieachse ausgebildet, wobei die Symmetrie in diesem Zusammenhang auch als gegeben angesehen werden soll, wenn die Durchmesser der zumindest im Wesentlichen zylindrischen Bohrungen in den beiden Lagerbereichen geringfügig voneinander abweichen. Abweichungen von dieser Symmetrie in Bezug auf die erste und die zweite Symmetrieachse in den Lagerbereichen wirken sich auf die Knickgefahr weniger stark aus als Abweichungen im Bereich des Verbindungsabschnitts.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der sich in Längsrichtung zwischen den Stützgeometrien erstreckende mittlere Stegabschnitt eine, in Querrichtung gemessene, konstante Dicke aufweist. Bei dem mittleren Stegabschnitt handelt es sich um den Stegabschnitt, der sich symmetrisch von der zweiten Symmetrieebene weg bis hin zu den in Längsrichtung nächstliegenden Stützgeometrien erstreckt. Es ist vorteilhaft, den mittleren Stegabschnitt mit einer konstanten Dicke auszuführen und die Bauchigkeit in Längsrichtung über eine Variation der Flanschlängen in Querrichtung zu realisieren, weil sich eine Verlängerung der freien Enden der Flansche stärker auf das für den Widerstand gegen Ausknicken relevante axiale Flächenträgheitsmoment auswirkt als eine volumengleiche Aufdickung des mittleren Stegabschnitts. Weist der Steg acht oder eine höhere, ganzzahlig durch vier teilbare Anzahl von Stützgeometrien auf, sind die sich dann zwischen den Stützgeometrien ergebenden Stegabschnitte vorzugsweise ebenfalls mit einer, in Querrichtung gemessenen, konstanten Dicke ausgeführt.
-
In vorteilhafter Weiterbildung weist die, in Querrichtung gemessene, Dicke des Steges in den äußeren Stegabschnitten zwischen den beiden endseitigen Lagerbereichen und den hierzu jeweils nächstliegenden Stützgeometrien ein Minimum auf. In diesem Bereich ist die Gefahr des Ausknickens relativ gering, weshalb die Steckdicke hier relativ dünn, also mit geringem Materialeinsatz, ausgeführt sein kann.
-
Vorzugsweise sind die äußeren Stegabschnitte zwischen den endseitigen Lagerbereichen und den hierzu jeweils nächstliegenden Stützgeometrien als Abschnitte mit, in Querrichtung gemessener, konstanter Dicke ausgebildet. Die Bauchigkeit in Längsrichtung über eine Variation der Flanschlängen in Querrichtung zu realisieren, ist an dieser Stelle ebenfalls vorteilhaft, weil sich eine Verlängerung der freien Enden der Flansche auch hier stärker auf das axiale Flächenträgheitsmoment auswirkt als eine volumengleiche Aufdickung der äußeren Stegabschnitte. Vorteilhaft sind die einzelnen Stegabschnitte ausgehend von der Mitte des Verbindungsabschnitts zu den Lagerbereichen hin mit kleiner werdenden sowie jeweils konstanten Dicken und gleichzeitig symmetrisch zumindest zu der zweiten Symmetrieebene ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich über die Erstreckung des Verbindungsabschnitts in Längsrichtung eine an der Knickgefahr ausgerichtete Stegdicke.
-
Bevorzugt ist der Zweipunktlenker als Achsstrebe ausgebildet. Insbesondere dient die Achsstrebe paarweise zur Führung einer Starrachse eines Nutzfahrzeugs in einer unteren Lenkerebene. Zusätzlich kann ein weiteres Paar Achsstreben in einer oberen Lenkerebene als sogenannter aufgelöster Dreipunktlenker eingesetzt werden, wodurch gegenüber einem einstückig ausgebildeten Dreipunktlenker der Fahrkomfort verbessert wird. Bei einem aufgelösten Dreipunktlenker ersetzen die Achsstreben die beiden Lenkerarme eines einstückigen Dreipunktlenkers. Aufgrund ihrer Einbaulage im Nutzfahrzeug werden derartige Achsstreben auch als Schräglenker bezeichnet. In die Lagerbereiche der Achsstreben sind bevorzugt Pratzengelenke eingepresst, welche in der unteren Lenkerebene vorzugsweise einenends mit an einen Fahrzeugrahmen angebundenen Seitenbrackets und andernends mit der Starrachse verbunden sind. Die Achsstreben in der oberen Lenkerebene sind mit deren Pratzengelenken insbesondere einenends an einen mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Querträger und andernends an die Starrachse angebunden.
-
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist der Zweipunktlenker als Drehmomentstütze, Koppelstange oder Panhardstab ausgebildet. Diese Bauteile sind ebenfalls als gerade Zweipunktlenker zur Übertragung von Zug- oder Druckkräften analog zu den aus der Technischen Mechanik bekannten Pendelstützen anzusehen.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellender Zeichnungsfiguren näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Bauteile oder Elemente beziehen. Dabei zeigt:
-
1 in einer perspektivischen Darstellung eine Achsstrebe gemäß dem Stand der Technik;
-
2 in einer perspektivischen Darstellung einen Zweipunktlenker gemäß der Erfindung;
-
3 in einer Seitenansicht den Zweipunktlenker aus 2;
-
4 in einer Schnittdarstellung den Zweipunktlenker aus 3 gemäß dem dort angegebenen Schnittverlauf A-A und
-
5 in einer Schnittdarstellung den Zweipunktlenker aus 3 gemäß dem dort angegebenen Schnittverlauf B-B.
-
1 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten, geraden Zweipunktlenker, welcher als gegossene Achsstrebe 1 ausgebildet ist. Die Achsstrebe 1 weist zwei endseitig angeordnete Lagerbereiche 2, 3 auf und einen sich zwischen den Lagerbereichen 2, 3 erstreckenden Verbindungsabschnitt 4. Der Verbindungsabschnitt 4 weist einen H-förmigen Querschnitt mit einem Steg 5 und zwei parallel beabstandeten sowie durch den Steg 5 verbundenen Flanschen 6, 7 auf, wobei sich der Verbindungsabschnitt 4 über dessen Längserstreckung säulenartig mit gleichbleibendem Querschnitt erstreckt. Die Lagerbereiche 2, 3 weisen zylinderförmige Bohrungen auf, in welche Pratzengelenke 8, 9 eingepresst sind.
-
In 2 ist ein als gegossene Achsstrebe 20 ausgebildeter, gerader Zweipunktlenker mit zwei Lagerbereichen 21, 22 zu erkennen, die über einen Verbindungsabschnitt 23 miteinander verbunden sind. Der Verbindungsabschnitt 23 weist einen H-förmigen Querschnitt 24 mit einem sich in einer Hochrichtung z erstreckenden Steg 25 und zwei Flanschen 26, 27 auf, die sich in einer Querrichtung y erstrecken und über den Steg 25 miteinander verbunden sind. Zur Erhöhung der Knicksteifigkeit ist der Zweipunktlenker 20 über dessen Längsrichtung x bauchig ausgebildet, wobei die Bauchigkeit in der Mitte 28 des Verbindungsabschnitts 23, die gleichzeitig die Mitte 28 des Zweipunktlenkers 20 darstellt, ein Maximum aufweist. Die Lagerbereiche 21, 22 weisen zu dem Verbindungsabschnitt 23 hin einen verrundeten Übergang auf. An dieser Stelle ist der Zweipunktlenker 20 tailliert ausgebildet. Die Flansche 26, 27 sind an mehreren Stellen durch als Stützrippen 29 ausgebildete Stützgeometrien verbunden, wobei sich die Stützrippen 29 an dem Steg 25 abstützen und einstückig mit diesem und mit den Flanschen 26, 27 ausgeformt sind.
-
Wie in 3 zu erkennen ist, weist die Mittellinie 30 des Verbindungsabschnitts 23 eine geradlinige Erstreckung auf und ist deckungsgleich mit einer Geraden durch die Mittelpunkte 31, 32 der beiden Lagerbereiche 21, 22 der Achsstrebe 20. Die Mittellinie 30 verläuft durch den Flächenschwerpunkt 33 des H-förmigen Querschnitts 24. Der Verbindungsabschnitt 23 weist einen mittleren Stegabschnitt 34 auf, der symmetrisch in Bezug auf eine durch die Hochrichtung z und die Querrichtung y aufgespannte und durch die Mitte 28 der Achsstrebe 20 verlaufende, zweite Symmetrieebene 35 ausgebildet ist. Ausgehend von der zweiten Symmetrieebene 35 schließen sich an den mittleren Stegabschnitt 34 die Stützrippen 29 an und daran angrenzend äußere Stegabschnitte 36. Die äußeren Stegabschnitte 36, die Stützrippen 29 und der mittlere Stegabschnitt 34 sind symmetrisch zu der zweiten Symmetrieebene 35 angeordnet und bilden zusammen den Verbindungsabschnitt 23. Die Bauchigkeit ist symmetrisch in Bezug auf die zweite Symmetrieebene 35 und in Bezug auf die durch die Querrichtung y und die Längsrichtung x aufgespannte und durch den Flächenschwerpunkt 33 des H-förmigen Querschnitts 24 verlaufende Schnittebene A-A ausgebildet. An den beiden Stellen, an denen die Achsstrebe 20 ihre geringste Dicke in Hochrichtung z aufweist, geht der Verbindungsabschnitt 23 in die Lagerbereiche 31, 32 über.
-
In 4 ist bei genauerem Hinsehen zu erkennen, dass die Bohrungen in den Lagerbereichen 21, 22 nicht exakt zylindrisch, sondern abschnittsweise konisch ausgebildet sind, um die Entformbarkeit nach dem Gießen zu gewährleisten. Vor einer Bestückung der Lagerbereiche 21, 22 mit Pratzengelenken werden die Bohrungen durch spanende Bearbeitung in eine Zylinderform gebracht. In 2 ist ein die gegossene Achsstrebe 20 umlaufender Gussgrat zu erkennen, welcher in einer Formtrennungsebene liegt, die mit einer sich in Längsrichtung x und in Hochrichtung z erstreckenden ersten Symmetrieebene 37 zusammenfällt. Die erste Symmetrieebene 37 verläuft durch den Flächenschwerpunkt 33 des H-förmigen Querschnitts 24 und durch die Mittelpunkte 31, 32 der Lagerbereiche 21, 22. Die Stützrippen 29 sind symmetrisch in Bezug auf diese erste 37 und auf die zweite Symmetrieebene 35 angeordnet. Die Bauchigkeit ist symmetrisch in Bezug auf die erste Symmetrieebene 37 ausgebildet. Der mittlere Stegabschnitt 34 und die äußeren Stegabschnitte 36 weisen eine, in Querrichtung y gemessene, konstante Dicke auf, wobei der mittlere Stegabschnitt 34 eine Dicke von 10 Millimeter und die äußeren Stegabschnitte 36 eine Dicke von 8 Millimeter aufweisen. Die Stützrippenpaare 29 weisen in Querrichtung y zusammen mit dem Steg 25 eine Gesamterstreckung von 28 Millimetern auf, was bedeutet, dass die Höhe der einzelnen Stützrippe 29, aufbauend auf dem Steg 25, in etwa der Dicke der angrenzenden Stegabschnitte 34, 36 entspricht.
-
5 zeigt den H-förmigen Querschnitt 24 mit dem sich in Hochrichtung z erstreckenden Steg 25 und den zwei parallel beabstandeten und durch den Steg 25 verbundenen Flanschen 26, 27, wobei sich die Flansche 26, 27 in der orthogonal zu der Hochrichtung z ausgerichteten Querrichtung y erstrecken. Der H-förmige Querschnitt 24 und die Stützrippen 29 sind symmetrisch zu der ersten Symmetrieebene 37 angeordnet. Der Flächenschwerpunkt 33 des H-förmigen Querschnitts 24 liegt in der ersten Symmetrieebene 37 und zugleich auf der Mittellinie 30, welche sich ebenso wie die Längsrichtung x senkrecht zu der Zeichenebene erstreckt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Zweipunktlenker, Achsstrebe
- 2
- Lagerbereich
- 3
- Lagerbereich
- 4
- Verbindungsabschnitt
- 5
- Steg
- 6
- Flansch
- 7
- Flansch
- 8
- Pratzengelenk
- 9
- Pratzengelenk
- 20
- Zweipunktlenker, Achsstrebe
- 21
- Lagerbereich
- 22
- Lagerbereich
- 23
- Verbindungsabschnitt
- 24
- H-förmiger Querschnitt
- 25
- Steg
- 26
- Flansch
- 27
- Flansch
- 28
- Mitte des Verbindungsabschnitts
- 29
- Stützgeometrie, Stützrippe
- 30
- Mittellinie
- 31
- Mittelpunkt des Lagerbereichs
- 32
- Mittelpunkt des Lagerbereichs
- 33
- Flächenschwerpunkt
- 34
- mittlerer Stegabschnitt
- 35
- zweite Symmetrieebene
- 36
- äußerer Stegabschnitt
- 37
- erste Symmetrieebene
- x
- Längsrichtung
- y
- Querrichtung
- z
- Hochrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
