DE102016207622A1

DE102016207622A1 - Twist-beam axle for a vehicle

Info

Publication number: DE102016207622A1
Application number: DE102016207622.1A
Authority: DE
Inventors: Jens Glorer; Manish Kumar SETH; Federico Wermelskirchen; Daniel Saegert
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2016-12-22
Also published as: CN106256570A

Abstract

Verbundlenkerachse (1) mit einem Torsionsprofil (2) für ein Fahrzeug, das einen sich in eine Längsrichtung (x) erstreckenden Basiskörper (9) mit offenem Querschnitt umfasst. Der Basiskörper (9) weist dabei im Querschnitt zwei sich gegenüberliegende Schenkel (10, 11) auf, zwischen denen sich eine Öffnung (13) des Basiskörpers (9) erstreckt, und die Schenkel (10, 11) sind durch einen der Öffnung (13) gegenüberliegenden Steg (12) miteinander verbunden. Es ist min. ein zusätzliches Verstärkungsblech (14) vorgesehen, welches mit dem Basiskörper (9) verbunden ist und mit einer seiner beiden einander gegenüberliegenden Deckflächen auf einem Oberflächenbereich des Basiskörpers (9) angeordnet ist, wobei das Verstärkungsblech (14) sich in Bezug auf eine senkrecht zur Längsrichtung (x) verlaufende Querrichtung (y) nur über einen Teil des Basiskörpers (9) erstreckt. Das Verstärkungsblech (14) ist in seinen Abmessungen derart ausgestaltet, dass die vorhandene Torsionssteifigkeit des Basiskörpers (9) durch das Verstärkungsblech (14) auf eine erforderliche Torsionssteifigkeit hin erhöht ist. Erfindungsgemäß ist das Verstärkungsblech (14) ferner an einem der beiden Schenkel (10, 11) des Basiskörpers (9) angeordnet, wobei sich das Verstärkungsblech (14) zwischen in Längsrichtung (x) gegenüberliegenden Enden des Basiskörpers (9) erstreckt, jeweils endseitig hinsichtlich seiner Länge von beiden Enden des Basiskörpers (9) beabstandet ist und eine sich über diese Länge hinweg verändernde Breite und/oder Dicke besitzt.A torsion beam axle (1) having a torsion profile (2) for a vehicle, comprising an open-section base body (9) extending in a longitudinal direction (x). The base body (9) has in cross section two opposing legs (10, 11), between which an opening (13) of the base body (9) extends, and the legs (10, 11) through one of the opening (13 ) opposite web (12) connected to each other. It is min. an additional reinforcing plate (14) is provided, which is connected to the base body (9) and is arranged with one of its two opposite cover surfaces on a surface region of the base body (9), wherein the reinforcing plate (14) with respect to a perpendicular to the longitudinal direction (x) extends transverse direction (y) only over a part of the base body (9). The reinforcing plate (14) is designed in its dimensions such that the existing torsional rigidity of the base body (9) through the reinforcing plate (14) is increased to a required torsional rigidity. According to the invention, the reinforcing plate (14) is further arranged on one of the two legs (10, 11) of the base body (9), wherein the reinforcing plate (14) extends between longitudinally (x) opposite ends of the base body (9), in each case end side its length is spaced from both ends of the base body (9) and has a width and / or thickness varying over that length.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse eines Fahrzeugs, insbesondere als Hinterachse für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a torsion beam axle of a vehicle, in particular as a rear axle for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Eine solche Verbundlenkerachse ist beispielsweise aus der DE 10 2004 003 152 A1 bekannt. Such a torsion beam axle is for example from the DE 10 2004 003 152 A1 known.

Verbundlenkerachsen werden als Teil der Radaufhängung eines Fahrzeugs zumeist als Hinterachse ausgebildet. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden sie bevorzugt mit einem auf die Vorderräder wirkenden Frontantrieb kombiniert. Deren Aufbau sieht zwei Längsschwingen vor, an welchen jeweils ein Rad der Fahrzeugachse drehbar angeordnet ist. Die Längsschwingen sind über ein quer zur Fahrzeuglängsrichtung verlaufendes Torsionsprofil biegesteif miteinander verbunden. Das Torsionsprofil ist zur Kopplung der beiden Längsschwingen vorgesehen, wobei es während des Ein- und Ausfederns einer der Längsschwingen in sich verdreht werden kann. Insofern dient das Torsionsprofil zugleich als Querstabilisator, was einen kompakten und einfachen Aufbau einer Fahrzeugachse ermöglicht. Twist-beam axles are usually formed as part of the suspension of a vehicle as a rear axle. In particular, in motor vehicles, they are preferably combined with a front wheel drive acting on the front wheels. Their structure provides two longitudinal wings, on each of which a wheel of the vehicle axle is rotatably arranged. The longitudinal wings are rigidly connected to each other via a transverse to the vehicle longitudinal torsion profile. The torsion profile is provided for coupling the two longitudinal wings, wherein it can be twisted during the compression and rebound of one of the longitudinal wings in itself. In this respect, the Torsionsprofil also serves as a stabilizer bar, which allows a compact and simple construction of a vehicle axle.

Die Kopplung einer solchen Verbundlenkerachse mit dem Aufbau eines Fahrzeugs erfolgt über zwei Lageranordnungen. Diese sind in Längsrichtung des Torsionsprofils zueinander beabstandet und zumeist als Gummi-Metall-Lager ausgebildet oder enthalten solche. Die Lageranordnungen bilden eine bauliche Drehachse, um welche herum die jeweilige Längsschwinge an dem Fahrzeugaufbau verschwenkbar ist.The coupling of such a torsion beam axle with the structure of a vehicle via two bearing assemblies. These are spaced apart in the longitudinal direction of the Torsionsprofils and usually designed as rubber-metal bearings or contain such. The bearing assemblies form a structural axis of rotation about which the respective longitudinal rocker is pivotable on the vehicle body.

Um die notwendige Charakteristik zu erhalten, werden als Torsionsprofil zumeist offene hohle Querschnitte eingesetzt. Neben dem im Vergleich zu Vollquerschnitten geringeren Gewicht lassen diese gegenüber geschlossenen Hohlprofilen zudem eine einfachere Verdrehbarkeit um ihre jeweilige Längsrichtung herum zu. Aufgrund der Zusatzfunktion als Querstabilisator hat die Ausgestaltung des Torsionsprofils maßgeblichen Einfluss auf das Wankverhalten eines so ausgestatteten Fahrzeugs. Wanken meint die Tendenz eines Fahrzeugs sich bei Kurvenfahrten aufgrund der Fliehkräfte aus der Kurve heraus zu neigen.In order to obtain the necessary characteristic, the torsion profile used is usually open hollow cross-sections. In addition to the lower weight compared to full cross-sections, they also allow easier twistability about their respective longitudinal direction compared to closed hollow profiles. Due to the additional function as anti-roll bar, the design of the torsion profile has a significant influence on the roll behavior of a vehicle equipped in this way. Wank means the tendency of a vehicle to lean out of the curve when cornering due to centrifugal forces.

Typischerweise kann die Torsionssteifigkeit des Basiskörpers eines solchen Torsionsprofils durch eine Veränderung seiner Materialdicke eingestellt werden. Hierbei gilt, dass mit zunehmender Materialdicke die Torsionssteifigkeit zunimmt. Nachteilig dabei ist, dass sich mit steigender Materialdicke das Gewicht des Torsionsprofils erhöht. Dies ist auch im Hinblick auf die Fahrsicherheit und den Fahrkomfort von Relevanz, da es sich hierbei um eine ungefederte Masse handelt.Typically, the torsional stiffness of the base body of such a torsion profile can be adjusted by changing its material thickness. In this case, with increasing material thickness, the torsional rigidity increases. The disadvantage here is that increases with increasing material thickness, the weight of Torsionsprofils. This is also relevant in terms of driving safety and ride comfort, as this is an unsprung mass.

Alternativ oder in Ergänzung hierzu ist im Stand der Technik auch die Anordnung ausgesparter oder ausgestanzter Öffnungen durch die Wandung des Basiskörpers hindurch bekannt, beispielsweise in Form von Löchern. Hierdurch kann das Gewicht um die entsprechend ausgesparten Bereiche reduziert werden. Allerdings zeigen derartige Maßnahmen den Effekt, dass sich die Spannungsverläufe innerhalb des Torsionsprofils nachteilig verändern können. Hierbei sind es insbesondere die von derartigen Öffnungen angezogenen Spannungen, welche sich an den Rändern der Öffnungen konzentrieren können. Im Ergebnis ist hierbei die Gefahr einer etwaigen Rissbildung entsprechend erhöht.Alternatively or in addition to this, the arrangement of recessed or punched-out openings through the wall of the base body is known in the prior art, for example in the form of holes. As a result, the weight can be reduced by the corresponding recessed areas. However, such measures have the effect that the voltage profiles within the Torsionsprofils can change adversely. In this case, it is in particular the voltages attracted by such openings which can concentrate at the edges of the openings. As a result, the risk of any cracking is increased accordingly.

Weitergehende Maßnahmen zur Einstellung der Torsionssteifigkeit sehen das "Versteifen" des U-förmigen Basiskörpers vor, indem dessen freie Ränder lokal miteinander verbunden werden. Hierzu sind mitunter schellenartig ausgebildete Klammern bekannt, welche den Basiskörper an einzelnen Stellen fest umgreifen. Andere Ansätze sehen die Anordnung eines zusätzlichen Stabilisatorstabs vor, dessen Enden jeweils in Form eines Hammerkopfes ausgebildet sind. Ein derartiger Stabilisatorstab wird so in den Basiskörper eingelegt, dass jeweils ein freies Ende der "Hammerköpfe" an einem inneren Oberflächenbereich des Basiskörpers anliegt. Über diesen Kontakt erfolgt die Festlegung des Stabilisatorstabs in dem Basiskörper über lösbare Verbindungsmittel, während sich der restliche Stabilisatorstab kontaktlos innerhalb des offenen hohlen Querschnitts des Basiskörpers erstreckt.Further measures for adjusting the torsional stiffness provide for "stiffening" of the U-shaped base body by locally connecting its free edges. For this purpose, sometimes clamp-like trained brackets are known, which firmly embrace the base body at individual points. Other approaches provide for the arrangement of an additional stabilizer bar whose ends are each in the form of a hammer head. Such a stabilizer bar is inserted into the base body such that in each case a free end of the "hammer heads" bears against an inner surface area of the base body. About this contact, the fixing of the stabilizer bar in the base body via releasable connection means, while the remaining stabilizer bar extends without contact within the open hollow cross section of the base body.

Mit der WO 2014/172437 A1 wurde eine Verbundlenkerachse bekannt, deren sich zwischen zwei Längsschwingen erstreckendes Torsionsprofil einen einseitig offenen hohlen Querschnitt besitzt. Das Torsionsprofil umfasst zwei Basiskörper, welche aus jeweils einer umgeformten Platine gebildet sind. Deren jeweiliger Querschnitt weist eine U-förmige Ausgestaltung auf, wobei die freien Enden voneinander weg weisende Endabschnitte besitzen. Die beiden Basiskörper sind so ineinander angeordnet, dass deren Endabschnitte zumindest bereichsweise aufeinanderliegen, während die restlichen Bereiche der Basiskörper unter Ausbildung eines U-förmigen Spalts voneinander beabstandet sind. Der den inneren Basiskörper umgreifende äußere Basiskörper deckt dabei den inneren Basiskörper sowohl in Längs- als auch in Querrichtung vollständig ab. Die eigentliche Verbindung zwischen den beiden Basiskörpern erfolgt entlang ihrer aufeinanderliegenden Endabschnitte.With the WO 2014/172437 A1 a torsion beam axle was known whose own torsion profile extending between two longitudinal wings has a hollow cross-section open on one side. The torsion profile comprises two base bodies, which are each formed from a formed board. Their respective cross-section has a U-shaped configuration, wherein the free ends have mutually away facing end portions. The two base bodies are arranged one inside the other such that their end sections lie on one another at least in regions, while the remaining areas of the base bodies are spaced from one another to form a U-shaped gap. The outer base body encompassing the inner base body completely covers the inner base body both in the longitudinal and in the transverse direction. The actual connection between the two base bodies takes place along their superposed end sections.

Aus der JP 2001-88525 A geht eine Verbundlenkerachse hervor, welche ein sich aus einem Basiskörper und einem Verstärkungsblech zusammensetzendes Torsionsprofil besitzt. Der Basiskörper selbst ist aus einer im Querschnitt sinusförmig umgeformten Platine gebildet. Zur Erhöhung der Torsionssteifigkeit des Torsionsprofils wird vorgeschlagen, das Verstärkungsblech als ein sich über die gesamte Länge des Basiskörpers hinweg erstreckendes und in den offenen Basiskörper eingelegtes Bauteil auszubilden. Dabei ist der Querschnitt des Verstärkungsblechs gekrümmt, wobei dessen freie Ränder an der Innenfläche des Basiskörpers anliegen und mit diesem verbunden sind. Auf diese Weise stehen lediglich die freien Ränder des Verstärkungsblechs mit dem Basiskörper in Kontakt, während Basiskörper und Verstärkungsblech einen sich in Längsrichtung des Torsionsprofils erstreckenden Kanal zwischen sich ausbilden. Die Enden des Verstärkungsblechs sind gegenüber dem ansonsten gekrümmten Querschnitt flach ausgebildet und derart abgewinkelt, dass diese die endseitig des Torsionsprofils angeordneten Längsschwingen untergreifen oder an diesen anliegen. Alternativ oder in Ergänzung hierzu wird die Anordnung eines zusätzlichen Stabilisatorstabs aufgezeigt, welcher sich entweder allein oder in Kombination mit dem Verstärkungsblech innerhalb des Basiskörpers erstreckt.From the JP 2001-88525 A goes out a twist beam axle, which is a from a Base body and a reinforcing plate composing Torsionsprofil has. The base body itself is formed of a cross-sectionally sinusoidally shaped blank. To increase the torsional rigidity of the torsion profile, it is proposed to form the reinforcing sheet as a component extending over the entire length of the base body and inserted into the open base body. In this case, the cross section of the reinforcing plate is curved, wherein the free edges abut against the inner surface of the base body and are connected thereto. In this way, only the free edges of the reinforcing plate are in contact with the base body, while the base body and reinforcing plate form a channel extending in the longitudinal direction of the torsion profile therebetween. The ends of the reinforcing plate are formed flat with respect to the otherwise curved cross-section and angled so that they engage under the longitudinal torsion arranged at the end of the torsion profile or rest against it. Alternatively or in addition thereto, the arrangement of an additional stabilizer bar is shown, which extends either alone or in combination with the reinforcing plate within the base body.

Ein ähnlicher Aufbau hinsichtlich der Anordnung eines zusätzlichen Stabilisatorstabs geht aus der WO 2013/171828 A1 hervor. Diese zeigt ebenfalls eine Verbundlenkerachse mit einem sich zwischen zwei Längsschwingen erstreckenden Torsionsprofil, welches aus einer U-förmig abgekanteten Platine gebildet ist. Zwischen den sich im Querschnitt gegenüberliegenden und durch einen Steg miteinander verbundenen Schenkeln des Basiskörpers sind im Abstand zueinander zusätzlich einzelne Querbleche eingeschweißt, welche ebenfalls eine U-förmige Ausgestaltung besitzen, welche den durchgehenden Stabilisatorstab berührungslos umgreifen.A similar structure in terms of the arrangement of an additional stabilizer bar is from the WO 2013/171828 A1 out. This likewise shows a torsion beam axle with a torsion profile which extends between two longitudinal wings and which is formed from a U-shaped folded-off board. Between the cross-sectionally opposite and interconnected by a web legs of the base body in addition individual transverse plates are welded at a distance, which also have a U-shaped configuration, which surround the continuous stabilizer bar without contact.

Die JP 2003-25821 A offenbart dagegen eine Verbundlenkerachse, deren Torsionsprofil im Wesentlichen aus einem Rundrohr gebildet ist. Besagtes Rundrohr erstreckt sich dabei entweder zwischen zwei zusätzlichen Längsschwingen der Verbundlenkerachse oder kann seinerseits zu Längsschwingen abgebogene Endabschnitte aufweisen. Durch letztere Ausgestaltung sind Torsionsprofil und Längsschwingen entsprechend materialeinheitlich einstückig miteinander verbunden. Um die Verdrehbarkeit des eine hohe Torsionssteifigkeit aufweisenden Rundrohrs zu erhöhen, wird vorgeschlagen, eine sich über einen Teil der Längsrichtung des Torsionsprofils erstreckende Öffnung einzubringen. Hierzu wird ein Wandstreifen aus dem Rundrohr entfernt, so dass der Mittenabschnitt des Torsionsprofils einen geöffneten hohlen Querschnitt besitzt. Anschließend wird der entfernte Wandstreifen im Sinne eines Verstärkungsblechs entweder durch die Öffnung hindurch in das Torsionsprofil eingelegt oder aber der Öffnung gegenüberliegend auf das Torsionsprofil aufgelegt. Hierdurch sind die Innenkontur der Öffnung und die Außenkontur des Wandstreifens quasi identisch. Aufgrund der im Querschnitt selben Krümmung von Wandstreifen und Torsionsprofil ist kein flächiger Kontakt möglich, so dass der Wandstreifen grundsätzlich nur mit seinen sich in Längsrichtung des Torsionsprofils erstreckenden freien Rändern in oder auf dem Torsionsprofil an- bzw. aufliegt. Die Verbindung zwischen Torsionsprofil und Wandstreifen erfolgt entlang seiner freien Ränder. Aufgrund der Entnahme des Wandstreifens aus dem Rundrohr ist eine individuelle Einstellbarkeit der benötigten Torsionssteifigkeit insofern nicht gegeben, da die Dicke des Wandstreifens identisch zur Wanddicke des Rundrohrs ist und dessen Form naturgemäß grundsätzlich der Form der Öffnung entspricht.The JP 2003-25821 A On the other hand, a torsion-beam axle whose torsion profile is essentially formed by a round tube reveals. Said round tube extends either between two additional longitudinal oscillations of the torsion beam axle or, in turn, may have bent end sections bent longitudinally. As a result of the latter embodiment, the torsion profile and the longitudinal wings are integrally connected to one another in accordance with the same material. In order to increase the rotatability of a high torsional stiffness having round tube, it is proposed to introduce an opening extending over a part of the longitudinal direction of the Torsionsprofils. For this purpose, a wall strip is removed from the round tube, so that the middle section of the Torsionsprofils has an open hollow cross-section. Subsequently, the removed wall strip is inserted in the sense of a reinforcing sheet either through the opening into the Torsionsprofil or placed opposite the opening on the Torsionsprofil. As a result, the inner contour of the opening and the outer contour of the wall strip are virtually identical. Due to the same curvature in cross section of the wall strip and Torsionsprofil no planar contact is possible, so that the wall strip in principle only with his in the longitudinal direction of the Torsionsprofils extending free edges in or on the Torsionsprofil on or rests. The connection between torsion profile and wall strip takes place along its free edges. Due to the removal of the wall strip from the round tube an individual adjustability of the required torsional stiffness is not given, since the thickness of the wall strip is identical to the wall thickness of the round tube and its shape naturally corresponds to the shape of the opening in principle.

Auch die DE 2 004 367 offenbart eine Querachse für eine Verbundlenkerachse mit rundem Querschnitt, wobei diese Achse geschlitzt ausgeführt ist, um sich verdrehen zu können. Diese Achse ist örtlich durch ein Blech gegen Torsion verstärkt. Das Blech hat die Form einer Manschette, wobei zwischen der Achse und dieser Manschette insbesondere ein Hohlraum verbleibt. Also the DE 2 004 367 discloses a transverse axis for a torsion beam axis with a round cross-section, which axis is slotted to be able to rotate. This axis is locally reinforced by a metal sheet against torsion. The metal sheet has the shape of a collar, with a cavity in particular remaining between the axis and this collar.

Bei der aus der zuvor genannten DE 10 2004 003 152 A1 bekannten Verbundlenkerachse ist ein U-förmiger oder V-förmiger Querträger im Bereich eines Stegs zwischen zwei Schenkeln mit einem Verstärkungsblech versehen. Hierbei wird zwischen dem Querträger und dem Verstärkungsblech ebenfalls ein Spalt gebildet, und es ist vorgesehen, dass die Torsionssteifigkeit bei verschiedenen Querträgern durch die Dicke des Verstärkungsblechs und/oder das Spaltmaß zwischen dem Querträger und dem Verstärkungsblech eingestellt werden kann.When from the aforementioned DE 10 2004 003 152 A1 known twist beam axle is a U-shaped or V-shaped cross member in the region of a web between two legs provided with a reinforcing plate. Here, a gap is also formed between the cross member and the reinforcing plate, and it is envisaged that the torsional rigidity in various cross members by the thickness of the reinforcing plate and / or the gap between the cross member and the reinforcing plate can be adjusted.

Die EP 2 075 146 A2 beschreibt ebenfalls ein Torsionsprofil für eine Verbundlenkerachse, welches einen im Wesentlichen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt aufweist. Dabei sind zwei gegenüber liegende Schenkel über einen Steg miteinander verbunden. Im Bereich dieses Stegs ist an der Außenseite des Torsionsprofils ein Verstärkungsblech angebracht, welches diese Außenseite jedoch nur teilweise bedeckt. Das Verstärkungsblech ist in seinem Randbereich mit dem Torsionsprofil verschweißt, wodurch zwischen dem Torsionsprofil und dem Mittenbereich des Verstärkungsblechs ein Spalt gebildet ist. The EP 2 075 146 A2 also describes a torsion profile for a torsion beam axle, which has a substantially U-shaped or V-shaped cross-section. Two opposite legs are connected to each other via a web. In the area of this web, a reinforcing plate is attached to the outside of the torsion profile, which, however, covers this outside only partially. The reinforcing sheet is welded in its edge region to the torsion profile, whereby a gap is formed between the torsion profile and the central region of the reinforcing sheet.

Die EP 1 454 776 A2 offenbart ein ähnliches Torsionsprofil für eine Verbundlenkerachse eines Kraftfahrzeugs mit einem Verstärkungsblech, bei welcher der Steg eines grundsätzlich U-förmigen Torsionsprofil nach innen gewölbt ist. Ein außen an diesem Steg aufgebrachtes Verstärkungsblech ist hingegen nach außen gewölbt, so dass sich zwischen der Außenseite des Torsionsprofils und der Innenseite des Verstärkungsblechs nicht nur ein Spalt ergibt, sondern ein größerer Hohlraum.The EP 1 454 776 A2 discloses a similar torsion profile for a torsion beam axle of a motor vehicle with a reinforcing plate, in which the web of a generally U-shaped torsion profile is curved inwards. A reinforcing sheet applied externally to this web, on the other hand, is arched outward, so that there is between the outside of the torsion profile and the inside of the reinforcing plate not only gives a gap, but a larger cavity.

Die US 4,165,098 A beschreibt ein Torsionsprofil mit einem U-förmigen Querschnitt, wobei mehrere Verstärkungsbleche an verschiedenen Positionen des U-förmigen Profils angebracht sein können. Beispielsweise können Versteifungsbleche an den Außenseiten der Schenkel oder auf der Innenseite des Torsionsprofils angebracht sein, wobei sich die inneren Versteifungsbleche quer zwischen den beiden Schenkeln erstrecken. Auch die DE 10 2010 052 562 A1 offenbart ein Versteifungsblech für einen Querträger einer Verbundlenkerachse, welches sich quer zwischen gegenüber liegenden Schenkeln eines U-förmigen Querträgers erstreckt.The US 4,165,098 A describes a Torsionsprofil with a U-shaped cross section, wherein a plurality of reinforcing plates may be attached to different positions of the U-shaped profile. For example, stiffening sheets may be attached to the outer sides of the legs or on the inside of the torsion profile, with the inner stiffening sheets extending transversely between the two legs. Also the DE 10 2010 052 562 A1 discloses a stiffening plate for a cross member of a torsion beam axle which extends transversely between opposite legs of a U-shaped cross member.

Angesichts der bisher bekannten Ausführungsformen wird deutlich, dass Verbundlenkerachsen mit solchen Torsionsprofilen durchaus noch Raum für Verbesserungen bieten.In view of the previously known embodiments, it is clear that composite beam axes with such torsion profiles still offer room for improvement.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbundlenkerachse mit einem Torsionsprofil dahingehend zu verbessern, dass deren auf einer Grundausführung des Torsionsprofils basierende Torsionssteifigkeit ohne Erhöhung der Materialdicke des Basiskörpers einstellbar ist.Against this background, the object of the invention is to improve a torsion beam with a torsion profile in such a way that its torsional stiffness based on a basic design of the torsion profile can be adjusted without increasing the material thickness of the base body.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Verbundlenkerachse mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweils abhängigen Unteransprüche.The solution of this object is achieved with a torsion beam axle having the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the respective dependent subclaims.

Hiernach wird nachfolgend eine Verbundlenkerachse eines Fahrzeugs aufgezeigt, dessen Torsionsprofil einen sich in eine Längsrichtung erstreckenden Basiskörper umfasst. Der Basiskörper ist aus einer umgeformten metallischen Platine gebildet. Die Umformung der Platine zu dem Basiskörper erfolgte dabei derart, dass dieser im Ergebnis einen offenen hohlen Querschnitt aufweist. Dabei kann es sich bevorzugt um einen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt handeln. Der Basiskörper weist erfindungsgemäß im Querschnitt zwei sich gegenüberliegende Schenkel auf, zwischen denen sich eine Öffnung des Basiskörpers erstreckt, wobei die Schenkel durch einen der Öffnung gegenüberliegenden Steg miteinander verbunden sind.Hereinafter, a composite beam axle of a vehicle is shown below, whose torsion profile comprises a base body extending in a longitudinal direction. The base body is formed from a formed metallic circuit board. The transformation of the board to the base body was carried out in such a way that this has an open hollow cross section as a result. This may preferably be a U-shaped or V-shaped cross section. According to the invention, the base body has, in cross section, two opposite legs, between which an opening of the base body extends, the legs being connected to one another by a web opposite the opening.

Weiterhin ist wenigstens ein Verstärkungsblech vorgesehen, welches an dem Basiskörper angeordnet und mit diesem verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Verstärkungsblech derart an dem Basiskörper angeordnet, dass dieses mit einer seiner beiden einander gegenüberliegenden Deckflächen auf einem Bereich der Oberfläche des Basiskörpers gelegen ist. Ferner ist das Verstärkungsblech an einem der beiden Schenkel des Basiskörpers angeordnet. Insbesondere im Zusammenhang mit einer in Einbaulage nach unten weisenden Öffnung des Basiskörpers steht so auch weiterhin der Steg zur Anordnung von Befestigungslaschen zur Verfügung, beispielsweise für Hydraulikleitungen der Bremsanlage. Bei Anordnung von zwei oder mehr Verstärkungsblechen können diese an einem der Schenkel und/oder bevorzugt an beiden Schenkel des Basiskörpers angeordnet sein. So kann beispielsweise ein erstes Verstärkungsblech an einem ersten, also an einem in Längsrichtung oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehenen vorderen Schenkel gelegen sein, während ein zweites Verstärkungsblech an einem zweiten also an einem in Längsrichtung oder Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehenen hinteren Schenkel angeordnet ist. Dabei kann das jeweilige Verstärkungsblech entweder an dem äußeren oder inneren Oberflächenbereich des Basiskörpers angeordnet sein. Auch können zwei oder mehr Verstärkungsbleche an dem ersten und/oder zweiten Schenkel innen- und/oder außenseitig angeordnet sein. Furthermore, at least one reinforcing plate is provided, which is arranged on the base body and connected thereto. According to the invention, the reinforcing sheet is arranged on the base body such that it is located with one of its two opposite cover surfaces on a region of the surface of the base body. Furthermore, the reinforcing plate is arranged on one of the two legs of the base body. In particular, in connection with an opening in the installation position pointing downwards of the base body so is also the bridge for the arrangement of mounting straps available, for example for hydraulic lines of the brake system. In the arrangement of two or more reinforcing plates, these can be arranged on one of the legs and / or preferably on both legs of the base body. Thus, for example, a first reinforcing plate may be located on a first leg, that is to say on a front leg viewed in the longitudinal direction or the direction of travel of the vehicle, while a second reinforcing plate is arranged on a second leg which is viewed in the longitudinal direction or the direction of travel of the vehicle. In this case, the respective reinforcing sheet can be arranged either on the outer or inner surface region of the base body. Also, two or more reinforcing plates may be disposed on the first and / or second leg on the inside and / or outside.

Erfindungsgemäß erstreckt sich das Verstärkungsblech zwischen in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden des Basiskörpers. Dabei ist es jeweils endseitig hinsichtlich seiner Länge von beiden Enden des Basiskörpers beabstandet. Die Erfindung sieht somit vor, dass sich das Verstärkungsblech parallel zur Längsrichtung des Basiskörpers zwischen dessen beiden Enden erstreckt. In vorteilhafter Weise ist das Verstärkungsblech dabei hinsichtlich seiner Länge parallel zur Längsrichtung von den beiden Enden des Basiskörpers beabstandet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Verstärkungsblech insbesondere in dem mittleren Abschnitt des Basiskörpers angeordnet ist, in welchem die größte Verdrehung seines Querschnitts unter Belastung zu erwarten ist. Dies liegt im Wesentlichen daran, dass die Endabschnitte des Torsionsprofils aufgrund ihrer Verbindung mit den Längsschwingen eine erhöhte Torsions- und Biegesteifheit besitzen. Mit anderen Worten wirkt sich die Anordnung des Verstärkungsblechs insbesondere im mittleren Abschnitt des Basiskörpers am meisten auf die resultierende Torsionssteifigkeit des Torsionsprofils aus. Durch die Beabstandung des Verstärkungsblechs von den Enden des Basiskörpers sind ferner keine etwaigen baulichen Schwierigkeiten zu erwarten, welche beispielsweise eine Bearbeitung der Endabschnitte des Verstärkungsblechs erfordern könnten. Hierzu zählen beispielsweise bauliche Zwangspunkte wie Schweißnähte zwischen den Längsschwingen und Torsionsprofil und/oder Querschnittsveränderungen des Basiskörpers zu den Längsschwingen hin.According to the invention, the reinforcing sheet extends between longitudinally opposite ends of the base body. In this case, it is in each case spaced apart in terms of its length from both ends of the base body. The invention thus provides that the reinforcing plate extends parallel to the longitudinal direction of the base body between the two ends thereof. In an advantageous manner, the reinforcing sheet is spaced apart from the two ends of the base body with respect to its length parallel to the longitudinal direction. In this way it is ensured that the reinforcing plate is arranged in particular in the central portion of the base body, in which the greatest rotation of its cross-section is to be expected under load. This is essentially because the end portions of the torsion profile have increased torsional and bending rigidity due to their connection to the longitudinal wings. In other words, the arrangement of the reinforcing plate, especially in the middle section of the base body, has the greatest effect on the resulting torsional stiffness of the torsion profile. Further, by spacing the reinforcing sheet from the ends of the base body, no structural difficulties are to be expected which could require, for example, machining of the end portions of the reinforcing sheet. These include, for example, structural constraints such as welds between the longitudinal wings and Torsionsprofil and / or changes in cross section of the base body to the longitudinal wings out.

Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verstärkungsblech eine sich über diese Länge hinweg verändernde Breite und/oder Dicke besitzt. Auf diese Weise kann der Basiskörper gezielt an einzelnen Abschnitten durch die Gestalt des Verstärkungsblechs dahingehend verändert werden, dass das Torsionsprofil die erforderliche Torsionssteifigkeit erhält.Moreover, the invention provides that the reinforcing sheet has a width and / or thickness that varies over this length. In this way, the base body be specifically changed at individual sections by the shape of the reinforcing plate to the effect that the torsion receives the required torsional stiffness.

So sieht die Erfindung grundsätzlich die Möglichkeit einer Wahl seiner Abmessungen also der Länge und/oder Dicke (Wandstärke) und/oder Breite des Verstärkungsblechs vor, die es ermöglicht, dass die bereits vorhandene Torsionssteifigkeit des Basisprofils durch das Verstärkungsblech auf eine erforderliche Torsionssteifigkeit hin erhöht sein kann. Mit anderen Worten kann die Ausgestaltung des Verstärkungsblechs dabei in besonders bevorzugter Weise entsprechenden Berechnungen folgen, um die jeweils benötigte Torsionssteifigkeit des Torsionsprofils zu erhalten.Thus, the invention basically provides the possibility of choosing its dimensions, ie the length and / or thickness (wall thickness) and / or width of the reinforcing plate, which allows the already existing torsional rigidity of the base profile to be increased by the reinforcing plate to a required torsional rigidity can. In other words, the configuration of the reinforcing sheet can follow in a particularly preferred manner corresponding calculations in order to obtain the respectively required torsional stiffness of the Torsionsprofils.

Das Torsionsprofil trägt entscheidend dazu bei, dass dieses trotz geringer Materialdicke sowie entsprechend geringem Gewicht eine ausreichend hohe und leicht einzustellende Torsionssteifigkeit besitzt. Dank der erfindungsgemäßen Anordnung des Verstärkungsblechs kann die notwendige Torsionssteifigkeit allein durch dessen Abmessungen sowie Querschnitts- und Profilform eingestellt werden.The torsion profile contributes significantly to the fact that this has a sufficiently high and easy to set torsional stiffness despite low material thickness and correspondingly low weight. Thanks to the inventive arrangement of the reinforcing plate, the necessary torsional rigidity can be adjusted solely by its dimensions and cross-sectional and profile shape.

Bevorzugt kann das Verstärkungsblech dabei auf einem äußeren Oberflächenbereich des Basiskörpers angeordnet sein. Je nach Ausgestaltung ist auch eine Anordnung an einem inneren Oberflächenbereich des Basiskörpers denkbar. Selbstverständlich kann das Verstärkungsblech dabei auch dergestalt sein, dass dieses sowohl einen inneren als auch einen äußeren Oberflächenbereich des Basiskörpers bedeckt. Mit Bezug auf eine senkrecht zur Längsrichtung des Basiskörpers verlaufende Querrichtung ist das Verstärkungsblech zudem so ausgebildet, dass dieses sich nur über einen Teil des Basiskörpers in besagte Querrichtung erstreckt. Mit anderen Worten verdeckt das Verstärkungsblech nur einen Teil der in Querrichtung bzw. in Umfangsrichtung des Querschnitts des Basiskörpers vorhandenen inneren und/oder äußeren Oberfläche. Erfindungsgemäß ist das Verstärkungsblech in seinen Abmessungen derart ausgestaltet ist, dass die vorhandene Torsionssteifigkeit des Basiskörpers durch das Verstärkungsblech auf eine erforderliche Torsionssteifigkeit hin erhöht ist.Preferably, the reinforcing sheet can be arranged on an outer surface region of the base body. Depending on the configuration, an arrangement on an inner surface region of the base body is also conceivable. Of course, the reinforcing sheet may also be such that it covers both an inner and an outer surface area of the base body. With respect to a transverse direction perpendicular to the longitudinal direction of the base body, the reinforcing sheet is further formed so as to extend only over a part of the base body in said transverse direction. In other words, the reinforcing sheet covers only a part of the inner and / or outer surface present in the transverse direction or in the circumferential direction of the cross section of the base body. According to the invention, the reinforcing plate is designed in its dimensions such that the existing torsional rigidity of the base body is increased by the reinforcing plate to a required torsional rigidity.

Der sich hieraus ergebende Vorteil ist darin zu sehen, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Torsionsprofils auf nunmehr einer einzelnen Grundausführung des Torsionsprofils basieren kann, dessen Torsionssteifigkeit lediglich durch die zusätzliche Anordnung des Verstärkungsblechs erhöhbar ist. Auf diese Weise ist es nun möglich, die vorhandene Torsionssteifigkeit des grundlegenden Basiskörpers allein durch die Wahl wenigstens eines geeigneten Verstärkungsblechs einzustellen. Hierdurch kann eine individuelle Anpassung hinsichtlich der jeweils erforderlichen Torsionssteifigkeit vorgenommen werden, ohne dass der Basiskörper an sich, und hier insbesondere dessen Materialdicke, einer Veränderung bzw. Anpassung bedarf.The resulting advantage is the fact that the inventive design of the Torsionsprofils can now be based on a single basic version of the Torsionsprofils whose torsional stiffness can be increased only by the additional arrangement of the reinforcing plate. In this way, it is now possible to adjust the existing torsional stiffness of the basic base body solely by the choice of at least one suitable reinforcing sheet. As a result, an individual adaptation with respect to the respectively required torsional stiffness can be carried out without the base body itself, and here in particular its material thickness, requiring a modification or adaptation.

Da zum Erreichen der notwendigen Torsionssteifigkeit nun nicht mehr eine Erhöhung der Materialdicke des Torsionsprofils erforderlich ist, weist das erfindungsgemäße Torsionsprofil ein entsprechend vorteilhaftes niedrigeres Gewicht auf. Gleichzeitig wird dessen Fertigung insgesamt erleichtert und kostengünstiger durchführbar, da die zur Herstellung des Basiskörpers aus einer Platine notwendige Umformung nun in ein und demselben Werkzeug erfolgen kann. Möglich wird dies durch die Beibehaltung der Materialdicke für den Basiskörper, wobei dessen individuell erforderliche Torsionssteifigkeit anschließend durch die Ausgestaltung des Verstärkungsblechs einstellbar ist.Since it is no longer necessary to increase the material thickness of the torsion profile to achieve the necessary torsional rigidity, the torsion profile according to the invention has a correspondingly advantageous lower weight. At the same time, its manufacture is made easier and less expensive to carry out, since the deformation necessary for producing the base body from a blank can now be carried out in one and the same tool. This is made possible by the maintenance of the material thickness for the base body, wherein its individually required torsional rigidity is subsequently adjustable by the configuration of the reinforcing sheet.

Durch die quasi lokale Aufdopplung des Torsionsprofils im Querschnitt seines Basiskörpers können somit die entsprechenden Widerstandsgrößen des so zusammengesetzten Querschnitts dahingehend beeinflusst werden, dass sich dessen Widerstand gegenüber einer Torsion zum jeweils gewünschten Wert hin verändert. Der Begriff Aufdopplung bedeutet im Sinne der Erfindung nicht, dass das Verstärkungsblech eine zum Basiskörper zwangsläufig identische Wandstärke also Dicke hat. Die Wandstärke, also Dicke ist vielmehr an die gewünschte Torsionssteifigkeit individuell anpassbar, und kann identisch, dünner oder dicker seinAs a result of the quasi-local doubling of the torsion profile in the cross section of its base body, the corresponding resistance values of the cross section thus assembled can thus be influenced such that its resistance to torsion changes to the respectively desired value. For the purposes of the invention, the term doubling does not mean that the reinforcing plate has a wall thickness which is necessarily identical to the base body, that is to say thickness. The wall thickness, that is, thickness is rather individually adaptable to the desired torsional rigidity, and may be identical, thinner or thicker

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens kann das Verstärkungsblech mit seiner dem Basiskörper zugewandten Deckfläche einen möglichst flächigen Kontakt zu dem Basiskörper aufweisen. In Bezug auf besagte Deckfläche weist das Verstärkungsblech einen entlang seiner Außenkontur gelegenen umlaufenden Randbereich auf, welcher einen Mittenbereich einschließt. According to a preferred development of the basic concept of the invention, the reinforcing plate with its base surface facing the top surface as possible a flat contact with the base body. With respect to said top surface, the reinforcement plate has a circumferential edge region located along its outer contour, which encloses a central region.

Dabei kann das Verstärkungsblech in vorteilhafter Weise derart ausgebildet und angeordnet sein, dass wenigstens der innerhalb des Randbereichs gelegene Mittenbereich der dem Basiskörper zugewandten Deckfläche den unterhalb des Verstärkungsblechs gelegene Oberflächenbereich des Basiskörpers zumindest teilweise berührt.In this case, the reinforcing sheet may advantageously be designed and arranged such that at least the central region of the base body facing the base body at least partially contacts the surface region of the base body located below the reinforcing sheet.

Auf diese Weise ergibt sich eine ideale Verteilung der über den Basiskörper in das Verstärkungsblech einleitbaren Kräfte. Aufgrund des bevorzugt engen Anliegens des Verstärkungsblechs wird die Wirkung als quasi zusammengesetzter Querschnitt erhöht, indem das Verstärkungsblech in Querrichtung im Wesentlichen mit Normal- und/oder Schubkräften belastet wird. Gleichzeitig sind auf diese Weise möglichst kompakte Abmessungen für das Torsionsprofil einhaltbar.In this way, an ideal distribution of the forces introduced via the base body in the reinforcing sheet results. Due to the preferably tight abutment of the reinforcing sheet, the effect is increased as a quasi-composite cross section by the reinforcing sheet in the transverse direction substantially with normal and / or shear forces is charged. At the same time as compact dimensions as possible for the torsion profile can be maintained in this way.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung können Verstärkungsblech und Basiskörper voneinander unterschiedliche Querschnittskonturen besitzen. Hierbei kann insbesondere der unterhalb des Verstärkungsblechs gelegene Teil des Basiskörpers hinsichtlich seines Querschnitts anders gestaltet sein, als der Querschnitt des ihn verdeckenden Verstärkungsblechs. Hintergrund hierbei ist, dass auf diese Weise eine vollständige Unabhängigkeit in der Querschnittsgestalt des Verstärkungsblechs von dem jeweiligen Basiskörper erreichbar ist. So kann das Verstärkungsblech beispielsweise einen geraden bzw. ebenen Querschnitt besitzen, während der durch das Verstärkungsblech verdeckte Teil des Basiskörpers einen gekrümmten Querschnitt aufweist. Eine derartige Ausgestaltung erleichtert insbesondere die Fertigung des zunächst separaten Verstärkungsblechs, welches insofern keine mitunter aufwendigen Anpassungen an die jeweilige Querschnittsform des Basiskörpers erfordert. Mit anderen Worten kann das Verstärkungsblech aus einem einfachen Blechstreifen gebildet sein, welcher von einer Platine abgetrennt oder aus dieser herausgetrennt wurde, während der eigentliche Basiskörper eine davon abweichende Formgebung mittels Umformung erhält.According to an advantageous development, reinforcing plate and base body can have mutually different cross-sectional contours. In this case, in particular, the part of the base body located below the reinforcing sheet can be designed differently with regard to its cross section than the cross section of the reinforcing sheet covering it. The background here is that in this way a complete independence in the cross-sectional shape of the reinforcing plate of the respective base body can be achieved. For example, the reinforcing plate may have a straight or planar cross-section, while the part of the base body concealed by the reinforcing plate has a curved cross-section. Such a configuration in particular facilitates the production of the initially separate reinforcement plate, which does not require any time-consuming adjustments to the respective cross-sectional shape of the base body. In other words, the reinforcing sheet may be formed of a simple sheet metal strip which has been separated from or separated from a board, while the actual base body receives a deviating shaping by means of deformation.

Hinsichtlich der Anordnung des Verstärkungsblechs an dem Basiskörper sind diverse Möglichkeiten für dessen Lage vorgesehen. So kann das Verstärkungsblech beispielsweise an einem der Öffnung gegenüberliegenden Steg des U-förmigen Basiskörpers angeordnet sein. Aufgrund der U-förmigen Ausgestaltung des Basiskörpers weist dieser im Wesentlichen zwei sich gegenüberliegende Schenkel auf, welche durch besagten Steg miteinander verbunden sind. Insofern erstreckt sich die Öffnung des Basiskörpers zwischen den beiden Schenkeln.With regard to the arrangement of the reinforcing plate on the base body various possibilities for its location are provided. Thus, the reinforcing plate may be arranged, for example, at one of the opening opposite web of the U-shaped base body. Due to the U-shaped configuration of the base body, this has essentially two opposite legs, which are interconnected by said web. In this respect, the opening of the base body extends between the two legs.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung kann das Verstärkungsblech eine von der Innenkontur der Öffnung des Basiskörpers abweichende Außenkontur besitzen. Auf diese Weise ist die Formgebung des Verstärkungsblechs insofern frei, so dass diese in idealer Weise an die einzustellende Torsionssteifigkeit des Torsionsprofils anpassbar ist.According to a particularly preferred embodiment, the reinforcing plate may have a different from the inner contour of the opening of the base body outer contour. In this way, the shape of the reinforcing sheet is free so that it is ideally adaptable to the torsional stiffness of the Torsionsprofils to be set.

Insbesondere die Art sowie Anordnung der Verbindung zwischen Verstärkungsblech und Basiskörper wirkt sich auf die Veränderung der Torsionssteifigkeit des Torsionsprofils durch das Verstärkungsblech aus. Dabei kann durch eine bevorzugt schubfeste Verbindung zwischen Basiskörper und Verstärkungsblech eine größtmögliche Veränderung hinsichtlich der resultierenden Torsionssteifigkeit erreicht werden. Auf diese Weise wird nicht nur eine reine Addition der jeweiligen Widerstandsmomente von Basiskörper und Verstärkungsblech erreicht, so dass vielmehr die sich aus der Aufdopplung ergebende Gesamtdicke aus Basiskörper und Verstärkungsblech in die entsprechende Berechnung eingehen.In particular, the nature and arrangement of the connection between the reinforcing plate and the base body has an effect on the change in the torsional rigidity of the torsion profile by the reinforcing plate. It can be achieved by a preferably shear-resistant connection between the base body and reinforcing plate a maximum change in the resulting torsional rigidity. In this way, not only a pure addition of the respective moments of resistance of the base body and reinforcing sheet is achieved, so that rather received from the doubling resulting total thickness of the base body and reinforcing sheet in the corresponding calculation.

Besonders bevorzugt kann das Verstärkungsblech insofern entlang seiner Außenkontur umlaufend mit dem Basiskörper verschweißt sein. Alternativ oder in Ergänzung hierzu ist selbstverständlich auch eine zumindest bereichsweise stoffschlüssige Verbindung zwischen den sich berührenden Flächenbereichen von Basiskörper und Verstärkungsblech denkbar, beispielsweise durch eine Verklebung.Particularly preferably, the reinforcing sheet can be circumferentially welded along its outer contour with the base body. As an alternative or in addition to this, it is of course also conceivable to form an at least partially cohesive connection between the contacting surface areas of the base body and the reinforcing sheet, for example by gluing.

Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Verbundlenkerachse mit einem Frontantrieb in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug kombiniert werden.Preferably, the torsion beam axle according to the invention can be combined with a front-wheel drive in a vehicle, in particular in a motor vehicle.

Das Torsionsprofil der erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse weist zwei Längsschwingen auf, zwischen denen das Torsionsprofil angeordnet und mit diesen verdrehfest verbunden ist. Dabei umfasst das Torsionsprofil einen aus einer umgeformten Platine gebildeten und sich in eine Längsrichtung erstreckenden Basiskörper mit offenem Querschnitt. Weiterhin ist wenigstens ein zusätzliches Verstärkungsblech vorgesehen, welches mit dem Basiskörper verbunden ist. Erfindungsgemäß ist das Verstärkungsblech mit einer seiner beiden einander gegenüberliegenden Deckflächen auf einem Oberflächenbereich des Basiskörpers angeordnet. Dabei erstreckt sich das Verstärkungsblech in Bezug auf eine senkrecht zur Längsrichtung verlaufende Querrichtung bevorzugt nur über einen Teil des Basiskörpers.The torsion profile of the torsion beam axle according to the invention has two longitudinal wings, between which the torsion profile is arranged and connected to these rotationally fixed. In this case, the torsion profile comprises a formed from a formed board and extending in a longitudinal direction base body with an open cross-section. Furthermore, at least one additional reinforcement plate is provided, which is connected to the base body. According to the invention, the reinforcing plate is arranged with one of its two opposite cover surfaces on a surface region of the base body. In this case, the reinforcing sheet preferably extends over only a part of the base body with respect to a transverse direction running perpendicular to the longitudinal direction.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:Further advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below with reference to embodiments schematically illustrated in the figures. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Verbundlenkerachse in perspektivischer Darstellungsweise sowie 1 a torsion beam according to the invention in a perspective representation as well as

2 einen Detailausschnitt der Verbundlenkerachse aus 1 in selber Darstellungsweise. 2 a detail of the torsion beam axle 1 in self-presentation.

In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, equivalent parts are always provided with the same reference numerals with respect to their function, so that these are usually described only once.

1 ist die perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse 1 zu entnehmen. Die Verbundlenkerachse 1 weist ein sich in eine Längsrichtung x erstreckendes Torsionsprofil 2 auf, welches einen nicht näher erkennbaren U-förmigen Querschnitt besitzt. Endseitig des Torsionsprofils 2 ist jeweils eine Längsschwinge 3, 4 angeordnet, welche sich im Wesentlichen in eine Querrichtung y erstrecken und verdrehfest mit dem Torsionsprofil 2 verbunden sind. 1 is the perspective view of a torsion beam axle according to the invention 1 refer to. The torsion beam axle 1 has a torsion profile extending in a longitudinal direction x 2 on, which has an unrecognizable U-shaped cross-section. End of the torsion profile 2 is in each case a longitudinal rocker 3 . 4 arranged, which extend substantially in a transverse direction y and rotationally fixed with the Torsionsprofil 2 are connected.

Die Längsschwingen 3, 4 sind dazu ausgebildet um mit nicht näher gezeigten Rädern eines Fahrzeugs verbunden zu werden. Hierzu weist jede der Längsschwingen 3, 4 an jeweils einem ihrer Endabschnitte eine Radaufnahme 5, 6 auf, an welchen die Räder drehbar anordenbar sind. Weiterhin ist die Verbundlenkerachse 1 dazu ausgebildet, um verschwenkbar mit einem Aufbau oder Rahmen des nicht näher gezeigten Fahrzeugs verbunden zu werden. Hierzu besitzt jede der Längsschwingen 3, 4 ein Lagerelement 7, 8, welches an einem der zugehörigen Radaufnahme 5, 6 gegenüberliegende Ende der jeweiligen Längsschwinge 3, 4 angeordnet ist. Die Lagerelemente 7, 8 können bevorzugt als Gummi-Metall-Lager ausgebildet sein.The longitudinal wings 3 . 4 are designed to be connected to not shown wheels of a vehicle. For this purpose, each of the longitudinal wings 3 . 4 at each one of its end sections a wheel 5 . 6 on, on which the wheels are rotatably arranged. Furthermore, the torsion beam axle 1 adapted to be pivotally connected to a structure or frame of the vehicle not shown in detail. For this purpose, each of the longitudinal wings possesses 3 . 4 a bearing element 7 . 8th which is attached to one of the associated wheel receivers 5 . 6 opposite end of the respective longitudinal rocker 3 . 4 is arranged. The bearing elements 7 . 8th may preferably be formed as a rubber-metal bearing.

Ein Basiskörper 9 des Torsionsprofils 2 ist in nicht näher erkennbarer Weise aus einer umgeformten Platine gebildet, wodurch das Torsionsprofil 2 seinen U-förmigen Querschnitt erhält. Naturgemäß besitzt der Basiskörper 9 insofern im Querschnitt zwei sich gegenüberliegende Schenkel 10, 11 und einen die Schenkel 10, 11 miteinander verbindenden Steg 12. Dabei ist der Basiskörper 9 so ausgerichtet, dass eine sich zwischen den beiden Schenkeln 10, 11 erstreckende und nicht näher sichtbare Öffnung 13 entgegen einer Hochrichtung z nach unten weist. Mit anderen Worten ist der Basiskörper 9 insofern nach unten geöffnet, wobei die Öffnung 13 dem Steg 12 gegenüberliegt.A base body 9 of the torsion profile 2 is formed in an unrecognizable manner from a formed board, whereby the Torsionsprofil 2 gets its U-shaped cross-section. Naturally, the base body has 9 in this respect in cross-section two opposite legs 10 . 11 and one the thighs 10 . 11 interconnecting bridge 12 , Here is the base body 9 aligned so that one is between the two thighs 10 . 11 extending and not visible opening 13 towards a vertical direction z points down. In other words, the base body 9 insofar opened downwards, with the opening 13 the jetty 12 opposite.

Mit Blick auf den mit Bezug auf die Darstellung der 1 vorn gelegenen Schenkel 11 des Basiskörpers 9 wird deutlich, dass an diesem ein Verstärkungsblech 14 vorgesehen ist. Hierzu ist das Verstärkungsblech 14 mit einer seiner beiden einander gegenüberliegenden Deckflächen auf einem Oberflächenbereich des Basiskörpers 9 angeordnet und mit diesem verbunden. Aufgrund der Anordnung an nur einem der Schenkel 10, 11 des Basiskörpers 9 erstreckt sich das Verstärkungsblech 14 in Bezug auf die senkrecht zur Längsrichtung x verlaufende Querrichtung y nur über einen Teil des Basiskörpers 9. Selbiges gilt für dessen Erstreckung in Längsrichtung x, wobei das Verstärkungsblech 14 hinsichtlich seiner Länge von den an den Längsschwingen 3, 4 angeschlossenen Enden des Basiskörpers 9 beabstandet ist.Looking at the with regard to the appearance of the 1 on the left leg 11 of the base body 9 becomes clear that on this a reinforcing plate 14 is provided. This is the reinforcing plate 14 with one of its two opposite top surfaces on a surface region of the base body 9 arranged and connected to this. Due to the arrangement on only one of the legs 10 . 11 of the base body 9 extends the reinforcing plate 14 with respect to the transverse direction y running perpendicular to the longitudinal direction x, only over a part of the base body 9 , The same applies to its extension in the longitudinal direction x, wherein the reinforcing plate 14 in terms of its length from those at the longitudinal wings 3 . 4 connected ends of the base body 9 is spaced.

Dabei können das Verstärkungsblech 14 und der unterhalb des Verstärkungsblechs 14 gelegene Teil des Basiskörpers 9 in nicht näher gezeigter Weise voneinander unterschiedliche Querschnittskonturen besitzen. Weiterhin kann ein Mittenbereich des Verstärkungsblechs 14 den unterhalb des Verstärkungsblechs gelegenen Oberflächenbereich des Basiskörpers zumindest teilweise berühren. Das Verstärkungsblech 14 ist vorliegend gegenüber der nicht näher erkennbaren Öffnung 13 schmaler ausgebildet, so dass das Verstärkungsblech 14 eine von der Innenkontur der Öffnung 13 des Basiskörpers 9 abweichende Außenkontur besitzt.This can be the reinforcement plate 14 and below the reinforcing sheet 14 located part of the base body 9 in a manner not shown in detail have different cross-sectional contours. Furthermore, a center region of the reinforcing sheet 14 at least partially contact the surface area of the base body located below the reinforcing sheet. The reinforcement plate 14 is present in relation to the opening which can not be seen in more detail 13 narrower, so that the reinforcement plate 14 one of the inner contour of the opening 13 of the base body 9 has different outer contour.

Erkennbar ist das Verstärkungsblech 14 ferner so ausgestaltet, dass dieses eine sich über seine Länge hinweg verändernde Breite besitzt. Je nach Ausgestaltung kann sich entweder alternativ oder ergänzend hierzu die Dicke (Wandstärke) des Verstärkungsblechs 14 über dessen Länge hinweg (in Längsrichtung x) verändern.Visible is the reinforcement plate 14 further configured to have a width varying along its length. Depending on the configuration, either alternatively or additionally thereto, the thickness (wall thickness) of the reinforcing sheet can 14 change along its length (in the longitudinal direction x).

Erfindungsgemäß wird/werden die Länge und/oder die Dicke und/oder die sich in Querrichtung y erstreckende Breite des Verstärkungsblechs derart gewählt, dass die vorhandene Torsionssteifigkeit des Basiskörpers 9 durch das Verstärkungsblech 14 auf eine erforderliche Torsionssteifigkeit hin erhöht ist.According to the invention, the length and / or the thickness and / or the width of the reinforcing sheet extending in the transverse direction y is / are selected such that the existing torsional rigidity of the base body 9 through the reinforcement plate 14 is increased to a required torsional rigidity.

2 zeigt einen Detailausschnitt der Verbundlenkerachse 1 aus 1. In diesem ist die mit Bezug auf die Darstellung von 1 linke Seite der Verbundlenkerachse 1 im Bereich der entsprechenden linken Längsschwinge 3 ersichtlich. Wie zu erkennen, ist das Verstärkungsblech 14 umlaufend über eine angedeutete Schweißnaht 15 mit dem Basiskörper 2 verschweißt, wobei die Schweißnaht 15 auch umlaufend unterbrochen sein kann. Natürlich können auch Schweißpunkte vorgesehen werden. 2 shows a detail of the torsion beam axle 1 out 1 , In this one is the with respect to the representation of 1 left side of the torsion beam axle 1 in the area of the corresponding left longitudinal rocker 3 seen. As can be seen, is the reinforcement plate 14 circumferential over an indicated weld 15 with the base body 2 welded, with the weld 15 can also be interrupted all around. Of course, welds can be provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Verbundlenkerachse Beam axle
22: Torsionsprofil von 1 Torsion profile of 1
33: Längsschwinge von 1 Longitudinal swing of 1
44: Längsschwinge von 1 Longitudinal swing of 1
55: Radaufnahme an 3 Wheel mount on 3
66: Radaufnahme an 4 Wheel mount on 4
77: Lagerelement an 3 Bearing element 3
88th: Lagerelement an 4 Bearing element 4
99: Basiskörper von 2 Base body of 2
1010: Schenkel von 9 Thighs of 9
1111: Schenkel von 9 Thighs of 9
1212: Steg zwischen 10 und 11 von 9 Bridge between 10 and 11 from 9
1313: Öffnung zwischen 10 und 11 von 9 Opening between 10 and 11 from 9
1414: Verstärkungsblech von 1 an 2 Reinforcing sheet of 1 at 2
1515: Schweißnaht zwischen 9 und 14 Weld between 9 and 14
xx: Längsrichtung longitudinal direction
yy: Querrichtung transversely
zz: Hochrichtung vertical direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004003152 A1 [0002, 0014]
WO 2014/172437 A1 [0009]
JP 2001-88525 A [0010]
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EP 1454776 A2 [0016]
US 4165098 A [0017]
DE 102010052562 A1 [0017]

Claims

Twist-beam axle of a vehicle, which has a torsion profile ( 2 ) with a base body extending in a longitudinal direction (x) ( 9 ) having an open cross-section, which is formed from a formed board, wherein the base body ( 9 ) in cross-section two opposing legs ( 10 . 11 ), between which an opening ( 13 ) of the base body ( 9 ), and the legs ( 10 . 11 ) through one of the opening ( 13 ) opposite web ( 12 ), wherein at least one additional reinforcement plate ( 14 ) provided with the base body ( 9 ), and the reinforcing sheet ( 14 ) with one of its two opposite cover surfaces on a surface region of the base body ( 9 ) is arranged, wherein the reinforcing plate ( 14 ) with respect to a perpendicular to the longitudinal direction (x) extending transverse direction (y) only over a part of the base body ( 9 ), and the reinforcing plate ( 14 ) is dimensioned such that the existing torsional rigidity of the base body ( 9 ) through the reinforcing plate ( 14 ) is increased to a required torsional stiffness, characterized in that the reinforcing sheet ( 14 ) on one of the two legs ( 10 . 11 ) of the base body ( 9 ) is arranged, wherein the reinforcing plate ( 14 ) between longitudinally (x) opposite ends of the base body ( 9 ), each end with respect to its length from both ends of the base body ( 9 ) and has a width and / or thickness varying over that length.

Twist-beam axle according to claim 1, characterized by a peripheral edge region and a central region of the base body ( 9 ) facing the top surface of the reinforcing sheet ( 14 ), wherein the reinforcing sheet ( 14 ) is designed and arranged such that at least the middle region and below the reinforcing plate ( 14 ) surface area of the base body ( 2 ) at least partially touch.

Twist-beam axle according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcing plate ( 14 ) and at least that below the reinforcing sheet ( 14 ) located part of the base body ( 9 ) have a mutually different cross-sectional contour.

Twist-beam axle according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing plate ( 14 ) one of the inner contour of the opening ( 13 ) of the base body ( 9 ) has a different outer contour.

Twist-beam axle according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing plate ( 14 ) along its outer contour circumferentially with the base body ( 2 ) is welded and / or glued.

Twist-beam axle according to one of the preceding claims, characterized in that the torsion-beam axle has two longitudinal oscillations, between which the torsion profile is arranged and connected torsion-free therewith.