DE102017010860A1 - Connecting device for the connection of a damping unit of a vehicle within a suspension of the vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung für die Anbindung einer Dämpfungseinheit eines Fahrzeugs innerhalb einer Radaufhängung des Fahrzeugs, wobei die Verbindungseinrichtung aufweist einen oberen Anbringungsbereich zum Anbringen der Dämpfungseinheit, der insbesondere wenigstens teilweise einen Aufnahmeraum für die Dämpfungseinheit umgibt, wobei sich der Aufnahmeraum um eine erste Achse als die Dämpfungsachse der Dämpfungseinheit erstreckt, einen unteren Anbringungsbereich für die Ankopplung an den radseitigen Teil der Radaufhängung, wobei der untere Anbringungsbereich insbesondere zwei voneinander beabstandete untere Abschnitte mit einem Anbringungsraum dazwischen aufweist, und einen Zwischenbereich, der den oberen Anbringungsbereich mit dem unteren Anbringungsbereich verbindet, wobei die Haupterstreckung des Zwischenbereichs der Richtung der ersten Achse entspricht, und wobei der Zwischenbereich das Passieren einer Antriebswelle des Fahrzeugs erlaubt, wobei die Verbindungseinrichtung aus einem extrudierten Teil gefertigt ist, dessen Extrudierrichtung die Erstreckungsrichtung des extrudierten Materials ist, welches dann den Zwischenbereich der Verbindungseinrichtung bildet.The invention relates to a connecting device for connecting a damping unit of a vehicle within a suspension of the vehicle, wherein the connecting device has an upper attachment region for attaching the damping unit, which in particular at least partially surrounds a receiving space for the damping unit, wherein the receiving space about a first axis as the damper shaft of the damper unit extends, a lower attachment portion for coupling to the wheel-side portion of the suspension, the lower attachment portion particularly having two spaced-apart lower portions with an attachment space therebetween, and an intermediate portion connecting the upper attachment portion to the lower attachment portion the main extension of the intermediate region corresponds to the direction of the first axis, and wherein the intermediate region permits the passage of a drive shaft of the vehicle, the V Connecting device is made of an extruded part, the extrusion direction is the extension direction of the extruded material, which then forms the intermediate region of the connecting device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung für die Anbindung einer Dämpfungseinheit eines Fahrzeugs innerhalb einer Radaufhängung des Fahrzeugs, wobei die Verbindungseinrichtung aufweist, einen oberen Anbringungsbereich zum Anbringen der Dämpfungseinheit, der insbesondere wenigstens teilweise einen Aufnahmeraum für die Dämpfungseinheit umgibt, wobei sich der Aufnahmeraum um eine erste Achse als die Dämpfungsachse der Dämpfungseinheit erstreckt, einen unteren Anbringungsbereich für die Ankopplung an den radseitigen Teil der Radaufhängung, wobei der untere Anbringungsbereich insbesondere zwei voneinander beabstandete untere Abschnitte mit einem Anbringungsraum dazwischen aufweist, und einen Zwischenbereich, der den oberen Anbringungsbereich mit dem unteren Anbringungsbereich verbindet, wobei die Haupterstreckung des Zwischenbereichs der Richtung der ersten Achse entspricht, und wobei der Zwischenbereich das Passieren einer Antriebswelle des Fahrzeugs erlaubt.The invention relates to a connecting device for the connection of a damping unit of a vehicle within a suspension of the vehicle, wherein the connecting means comprises an upper mounting portion for attaching the damping unit, which in particular at least partially surrounds a receiving space for the damping unit, wherein the receiving space about a first axis extending as the damping axis of the damping unit, a lower mounting portion for coupling to the wheel-side part of the suspension, the lower mounting portion having in particular two spaced-apart lower portions with an attachment space therebetween, and an intermediate portion connecting the upper mounting portion to the lower mounting portion wherein the main extension of the intermediate region corresponds to the direction of the first axis, and wherein the intermediate region allows the passage of a drive shaft of the vehicle.
Derartige Verbindungseinrichtungen sind auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik gut bekannt. Eine beispielhafte Verbindungseinrichtung des gegenwärtigen Standes der Technik ist in
Derartige Gabelstücke werden hauptsächlich mittels eines Guss- oder Schmiedeverfahrens hergestellt. Jedes Verfahren hat seine jeweiligen Vorteile. So ermöglicht das Gussverfahren ein hohes Niveau an Integration wie auch die Möglichkeit, eine komplexe Geometrie des Gabelstücks zu schaffen. Das Schmiedeverfahren ermöglicht die Verwendung hochfester und ductiler Materialien. Demgemäß werden bei dem Gussverfahren üblicherweise Materialien wie etwa Eisen oder Aluminium herangezogen, wohingegen beim Schmiedeverfahren Stahl oder Aluminium verwendet wird.Such fork pieces are mainly made by means of a casting or forging process. Each procedure has its own advantages. Thus, the casting process allows a high level of integration as well as the ability to create a complex geometry of the fork. The forging process allows the use of high strength and ductile materials. Accordingly, in the casting process, materials such as iron or aluminum are usually used, whereas in the forging process, steel or aluminum is used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungseinrichtung wie in dem eingängigen Teil definiert bereitzustellen, welche zufriedenstellende mechanische Eigenschaften zur verlässlichen Verbindung der Dämpfungseinheit mit der Radaufhängung aufweist und welche in einer effizienten Weise herstellbar ist.It is an object of the invention to provide a coupling device as defined in the single-part part, which has satisfactory mechanical properties for reliably connecting the damping unit to the suspension and which can be produced in an efficient manner.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Verbindungseinrichtung im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Verbindungseinrichtung aus einem extrudierten Teil gefertigt ist, dessen Extrudierrichtung die Erstreckungsrichtung des extrudierten Materials ist, welches dann den Zwischenbereich der Verbindungseinrichtung bildet. Die einbezogenen Herstellschritte können Schneiden und können (zusätzlich) Verformen umfassen, um die Form der Einrichtung zu erreichen.With regard to the connecting device, this object is essentially achieved in that the connecting device is produced from an extruded part whose extrusion direction is the direction of extent of the extruded material, which then forms the intermediate region of the connecting device. The involved manufacturing steps may include cutting and may include (additional) deformation to achieve the shape of the device.
Im Rahmen der Erfindung ist nämlich erkannt worden, dass derartige Verbindungseinrichtungen (yokes), wenn durch Gießen hergestellt, dazu neigen, schwer zu sein. Dies ist aufgrund der Stärke und den Dauerbeanspruchs(Ermüdungs)-Eigenschaften der herangezogenen Materialien, und der Streckung vor Bruch, sollte ein Schaden oder eine Überlastung auftreten. Darüber hinaus können gegossene Gabelstücke eine Tendenz zur Porosität aufweisen, welche dann wiederum mit großen Querschnitten kompensiert wird, die zu dem hohen Gewicht führen. Letzteres tritt ebenfalls auf, wenn ein vergleichsweise leichtes Material wie Aluminium herangezogen wird. Darüber hinaus benötigt das Gussverfahren ein hohes Niveau von Qualitätskontrolle, wie etwa visuelle Inspektion wie auch andere Verfahren wie das Heranziehen von Röntgenstrahlen.Namely, in the invention, it has been recognized that such yokes, when made by casting, tend to be heavy. This is due to the strength and durability (fatigue) properties of the materials used, and the elongation before breakage should damage or overload occur. In addition, cast legs may have a tendency to porosity, which in turn is compensated for by large cross-sections leading to the high weight. The latter also occurs when a comparatively light material such as aluminum is used. In addition, the casting process requires a high level of quality control, such as visual inspection, as well as other methods such as the use of X-rays.
Auf der anderen Seite ergeben geschmiedete Gabelstücke, als positive Eigenschaft, leichtgewichtige Produkte unter Verwendung wärmebehandelbarer, hochfester Materialien. Die Herstellung ist jedoch vergleichsweise komplex und ist mit höheren Kosten verbunden. Typischerweise ist nämlich der Materialverbrauch während des Schmiedens hoch, aufgrund der Menge des erzeugten „Flash“, welches von dem Produkt abgeschnitten wird. Darüber hinaus führt die dreidimensionale „irreguläre“ Form des Gabelstücks zu einem komplexen Schmiedeprozess, der die Ausführung einer oder mehrerer Schritte involviert, bevor das Produkt fertiggeschmiedet ist. Danach muss der Schmiedegrad (Flash) in einer getrennten Operation entfernt werden. Auch das Schmiedeverfahren erfordert Überprüfungsschritte nach dem Schmieden, wie etwa visuelle Inspektionen, oder mit z.B. der Farbeindringprüfung, um auf Schmiedefehler oder Hitzerisse zu prüfen.On the other hand, forged legs, as a positive feature, result in lightweight products using heat treatable, high strength materials. However, the production is comparatively complex and involves higher costs. Namely, the material consumption during forging is typically high due to the amount of generated "flash" cut off from the product. In addition, the three-dimensional "irregular" shape of the fork results in a complex forging process that involves the execution of one or more steps before the product is finish-forged. After that, the forging grade (Flash) must be removed in a separate operation. The forging process also requires post-forging inspections, such as visual inspections, or with e.g. the dye penetrant test to check for forgings or heat cracks.
Ein weiteres Herstellungsverfahren für Gabelstücke, das in der Technik herangezogen wird, ist Tiefziehen. Aufgrund der Natur des Tiefziehprozesses verwendet man jedoch vergleichsweise dünnes Flächenmaterial in dem Bereich von 3 bis 5 mm, eine Dicke, die als solche nur unzureichend zur Steifheit und Festigkeit des Gabelstücks beiträgt. Dies wird dann durch große Oberflächenabschnitte kompensiert, in die ebenfalls eine „Form“ eingebaut sein kann, was in vergleichsweise sperrigen und schweren Gabelstücken resultiert. Da es nur einen begrenzten Bauraum zur Integrierung des Gabelstücks in dem gesamten Fahrgestellsystem gibt, besteht ein Konflikt im Finden von ausreichendem Unterbringungsplatz und Beibehaltung ausreichender Leistungsfähigkeit des Gabelstücks hinsichtlich Festigkeit (strength) und Steifheit. Another method of making fork pieces used in the art is deep drawing. However, due to the nature of the deep-drawing process, comparatively thin sheet material is used in the range of 3 to 5 mm, a thickness which, as such, does not adequately contribute to the stiffness and strength of the fork. This is then compensated by large surface sections, in which also a "shape" can be incorporated, resulting in comparatively bulky and heavy fork pieces. Since there is limited space for integrating the fork in the entire chassis system, there is a conflict in finding sufficient accommodation space and maintaining sufficient performance of the fork in terms of strength and rigidity.
Im Gegensatz dazu ist die Verbindungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem extrudierten Teil (Extrusionsprofil) gebildet, dessen Extrudierrichtung die Erstreckungsrichtung des extrudierten Materialbereichs des extrudierten Teils ist, der dann (d.h., in der fertigen Verbindungseinrichtung) den Zwischenbereich der Verbindungseinrichtung bildet. Dadurch wird, verglichen mit den anderen oben erläuterten Verfahren ein wirksames Verfahren zur Herstellung der Gabelstück-Geometrie bereitgestellt, obwohl das extrudierte Teil selbst noch nicht alle Gesichtspunkte der erforderlichen dreidimensionalen Geometrie des Gabelstücks definieren kann. Durch den Extrudiervorgang ist es jedoch möglich, extrudiertes Material nahe den Bereichen bereitzustellen, wo das Material in der Verbindungseinrichtung effektiv angeordnet wird, und extrudiertes Material ohne funktionale Verbindung für die Verbindungseinrichtung kann durch einen Schneidprozess entfernt und in dem Herstellungsprozess recycelt werden, so dass ebenfalls eine effiziente Verwendung des Extrudiermaterials gegeben ist. Das Extrudiermaterial ist bevorzugt eine hochfeste Aluminiumlegierung, z.B. eine der 6000- oder 7000-Serie, die vorteilhafte Festigkeiten und Steifigkeiten der Verbindungseinrichtung trotz ihres vergleichsweise geringen Gewichts (d.h., Dichten im Bereich zwischen 2,7 und 2,8 g/cm3) bereitstellen, insbesondere mit effizienten Querschnitten, so dass der Schnitt den Biegemomenten mit geringem Verbrauch an Materialressourcen widersteht, aufgrund der Materialverteilung um die Hauptbiegeachsen.In contrast, the connecting device according to the present invention is formed of an extruded part (extrusion profile) whose extrusion direction is the extending direction of the extruded material portion of the extruded part, which then (ie, in the finished connecting device) forms the intermediate portion of the connecting device. Thereby, compared to the other methods discussed above, an effective method of manufacturing the fork piece geometry is provided, although the extruded piece itself may not yet define all aspects of the required three-dimensional geometry of the fork piece. However, by the extruding operation, it is possible to provide extruded material near the areas where the material is effectively disposed in the connecting device, and extruded material without functional connection for the connecting device can be removed by a cutting process and recycled in the manufacturing process, so that too efficient use of the extruding material is given. The extrusion material is preferably a high strength aluminum alloy, such as the 6000 or 7000 series, which provide advantageous strengths and stiffnesses of the connector despite its comparatively low weight (ie, densities ranging between 2.7 and 2.8 g / cm 3 ) especially with efficient cross sections, so that the cut resists the bending moments with low consumption of material resources, due to the material distribution around the main bending axes.
Darüber hinaus ist für die Verbindungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die axiale Erstreckung des oberen Anbringungsbereichs von einer Querschnittsfläche des Materials in dem Extrudierprozess, welches dann den Zwischenbereich bildet, entkoppelt.Moreover, for the connection device according to the present invention, the axial extent of the upper attachment region is decoupled from a cross-sectional area of the material in the extrusion process, which then forms the intermediate region.
Aufgrund des Extrudierprozesses kann die Gesamtabmessung, insbesondere die Festigkeit und Steifheit skaliert werden, um zu unterschiedlichen Lasten in dem zu erwartenden Gebrauch der Verbindungseinrichtung zu passen, z.B. in unterschiedlich konfigurierten Fahrzeugen. Eine typische Festigkeit kann im Bereich von 40 bis 80 kN axialer Last in Dämpfungsrichtung liegen.Due to the extrusion process, the overall dimension, in particular the strength and stiffness, can be scaled to accommodate different loads in the expected use of the connector, e.g. in differently configured vehicles. Typical strength may be in the range of 40 to 80 kN axial load in the direction of damping.
Wie in einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die axiale Erstreckung der Verbindungseinrichtung entlang der ersten Achse im Wesentlichen einer Abschneidelänge des extrudierten Teils oder ist um einen Betrag kürzer, um den die Verbindungseinrichtung aufgrund einer Biegung eines Beines/von Beinen, welche einen Freiraum zum Passieren der Antriebswelle vergrößert, verkürzt ist. Dies erlaubt eine weitere Materialeinsparung im Herstellungsprozess.As in a preferred embodiment, the axial extent of the connecting means along the first axis substantially corresponds to a cutting length of the extruded portion or is shorter by an amount by which the connecting means is flexed due to bending of a leg (s) which increases clearance for passage of the drive shaft , is shortened. This allows further material savings in the manufacturing process.
Weiter kann der freie Raum wenigstens teilweise durch einen Ausschnitt eines extrudierten Materials unterhalb des extrudierten Materials gebildet sein, welches den oberen Anbringungsbereich bildet, oder durch eine Verformung dieses Materials. Dies erlaubt einen ausreichenden Freiraum in der fertiggestellten Verbindungseinrichtung, obgleich für das extrudierte Teil extrudiertes Material anderweitig den Freiraum wenigstens teilweise blockieren würde. Die Menge des ausgeschnittenen Materials kann mehr als 30%, mehr als 50% und auch mehr als 70% der Differenz in der Materialmenge zwischen der fertiggestellten Verbindungseinrichtung und dem extrudierten Teil betragen.Further, the free space may be at least partially formed by a cutout of an extruded material below the extruded material forming the upper attachment area, or by a deformation of that material. This allows sufficient clearance in the completed connector, although for the extruded part extruded material would otherwise at least partially block the clearance. The amount of cut material may be more than 30%, more than 50%, and also more than 70% of the difference in the amount of material between the finished connector and the extruded part.
In einer weiteren Ausführungsform kann das extrudierte Teil einen extrudierten Materialbereich aufweisen, der dann im Teil ein funktionales Element der Verbindungseinrichtung bildet, aber sich auch in dem (ersten) Aufnahmeraum erstreckt. Hier wird, obwohl das Material in dem (ersten) Aufnahmeraum liegt und daher in einem nachfolgenden Prozessschritt nachfolgend dem Extrudieren entfernt werden muss, dieser zusätzliche Schritt in Kauf genommen, um weiteres extrudiertes Material unterhalb des oberen Anbringungsbereichs zu gewinnen. Dieser extrudierte Materialbereich ist der, der sich durch Extrudieren durch die gleiche formgebende Fläche senkrecht zur Extrudierrichtung ergibt.In a further embodiment, the extruded part may comprise an extruded material region, which then forms a functional element of the connection device in the part but also extends in the (first) receiving space. Here, although the material is in the (first) receiving space and therefore needs to be subsequently removed in a subsequent process step for extrusion, this additional step is taken to gain further extruded material below the upper attachment area. This extruded material area is that which results by extruding through the same forming surface perpendicular to the direction of extrusion.
Diesbezüglich können die funktionalen Elemente eine oder mehrere Verstärkungsrippen für das eine oder die mehreren Beine des Zwischenbereichs sein, oder eine Brücke, die die beiden unteren Abschnitte miteinander verbindet. Letzteres erlaubt es, z.B., weniger Material in dem Zwischenbereich zu haben, aber immer noch einen zweiseitigen Anbringungsbereich für die Kopplung an die Radaufhängung, ersteres erlaubt für eine verstärkte Festigkeit und Steifheit ohne die Notwendigkeit, verglichen mit einem in der Größe hochskalierten Gabelstück weiteren Unterbringungsraum in dem Fahrzeug bereitstellen zu müssen. In einer Ausführungsform ist eine Anschlagfläche für die Dämpfungseinheit am oberen Ende einer Verstärkungsrippe gebildet.In this regard, the functional elements may be one or more reinforcing ribs for the one or more legs of the intermediate region, or a bridge interconnecting the two lower sections. The latter, for example, allows for less material in the intermediate area, but still allows a two-sided attachment area for coupling to the suspension, the former allows for increased strength and stiffness without the need for further accommodation space in comparison to a size-up fork the vehicle to have to provide. In one embodiment, a stop surface for the damping unit is formed at the upper end of a reinforcing rib.
Es mag Ausführungsformen geben, in denen der Zwischenbereich nicht wesentlich geändert ist hinsichtlich seiner Orientierung bezüglich des extrudierten Teils. In einigen Ausführungsformen mag es jedoch nützlich sein, ein oder zwei Beine der Verbindungseinrichtung bezüglich des extrudierten Teils zu verformen, um so den Freiraum zu vergrößern, während seine/ihre Haupterstreckungsrichtung immer noch beibehalten wird als die des extrudierten Teils. Beispielsweise kann ein Biegen mit Auswärts-Buckeln herangezogen werden, z.B. mit zwei Biegeabschnitten oder selbst drei Biegeabschnitten (wie in
In einer weiteren Ausführungsform kann das extrudierte Material des extrudierten Teils, welches wenigstens einen oberen Beinbereich bildet, wenigstens teilweise auch in dem Bereich axialer Länge des oberen Anbringungsbereichs der Verbindungseinrichtung gebildet sein. Auf diese Weise kann eine feste und steife Verbindung zwischen dem Zwischenbereich und dem oberen Anbringungsbereich erreicht werden. Das Ende eines solchen Beinbereichs an der dem unteren Anbringungsbereich entgegengesetzten Seite kann sich bis zum oberen Ende des oberen Anbringungsbereichs erstrecken, muss aber nicht notwendigerweise. Zudem kann sich das Bein in Form einer vergrößerten Wanddicke der von dem oberen Anbringungsbereich gebildeten Umfassung erstrecken, mit konstanter Querschnittsfläche in einer Ebene orthogonal zu der ersten Achse, aber ebenfalls mit einer in Richtung des oberen Endes des oberen Anbringungsbereichs verringerten Querschnittsfläche.In another embodiment, the extruded material of the extruded portion forming at least one upper leg portion may be at least partially formed in the axial length portion of the upper attachment portion of the connection means. In this way, a firm and rigid connection between the intermediate region and the upper attachment region can be achieved. The end of such leg portion at the opposite side of the lower attachment portion may extend to the upper end of the upper attachment portion, but need not necessarily. In addition, the leg may extend in the form of an increased wall thickness of the enclosure formed by the upper attachment area, with a constant cross-sectional area in a plane orthogonal to the first axis but also with a reduced cross-sectional area toward the upper end of the upper attachment area.
In einer möglichen Ausführungsform kann die Umfassung des (ersten) Aufnahmeraums einen axialen Schlitz aufweisen, der einen Klemmsitz der Dämpfungseinheit in dem (ersten) Aufnahmeraum erlaubt. Dazu kann, in dem der Schlitz durch eine geeignete Klemmkraft geschlossen oder verengert wird, ein starker Sitz für die in dem (ersten) Aufnahmeraum aufgenommene Dämpfungseinheit gebildet werden.In one possible embodiment, the enclosure of the (first) receiving space may have an axial slot which allows a clamping fit of the damping unit in the (first) receiving space. For this purpose, in which the slot is closed or narrowed by a suitable clamping force, a strong seat for the recorded in the (first) receiving space damping unit can be formed.
Eine derartige Klemmeinrichtung kann vorgesehen werden in Form des oberen Beinbereichs, der einen Schlitz aufweist, welcher im Wesentlichen mit dem Schlitz der Umfassung ausgerichtet ist. In diesem oberen Beinbereich können beispielsweise Schraubbolzen eingeführt werden, um die Schlitzbreite zu verringern oder zu weiten. Zu diesem Zweck können Schneidschritte und Bohrschritte oder Gewindebohrschritte nach der Extrusion des extrudierten Teils vorgesehen werden.Such a clamping device may be provided in the form of the upper leg portion having a slot which is substantially aligned with the slot of the enclosure. For example, bolts may be inserted in this upper leg area to reduce or widen the slot width. For this purpose, cutting steps and drilling steps or tapping steps may be provided after the extrusion of the extruded part.
Die Klemmeinrichtung kann jedoch ebenfalls in Form eines externen Teils vorgesehen sein, der nicht zusammen mit dem extrudierten Teil extrudiert ist, in Form eines Kragens oder einer Hülse mit variablem Durchmesser.However, the clamping device may also be provided in the form of an external part which is not extruded together with the extruded part, in the form of a collar or sleeve of variable diameter.
Ein Bein kann wenigstens teilweise von extrudiertem Material gebildet sein, das in seinem oberen Abschnitt die Umfassung bildet, ebenfalls von solchem Material, das in der Umfassung den Bereich mit der geringen Wanddicke bildet.A leg may be formed, at least in part, of extruded material forming the enclosure in its upper portion, also of such material as to form in the enclosure the area of small wall thickness.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist nämlich für die Umfassung vorgesehen, dass sie wenigstens einen Wandabschnitt einer ersten Wanddicke und wenigstens einen Wandabschnitt einer zweiten Wanddicke aufweist, die größer ist als die erste Wanddicke. Bevorzugt ist die Verbindung zwischen dem Zwischenbereich und dem oberen Anbringungsbereich an den Abschnitten der größeren zweiten Wanddicke gegeben.In a preferred embodiment, it is provided for the enclosure that it has at least one wall portion of a first wall thickness and at least one wall portion of a second wall thickness which is greater than the first wall thickness. Preferably, the connection between the intermediate region and the upper attachment region is provided at the portions of the larger second wall thickness.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Wanddicke geringer als die Quadratwurzel der geringsten Querschnittsfläche des Zwischenbereichs in einer Querschnittsfläche einer Ebene orthogonal zu der ersten Achse, insbesondere geringer als 2/3 dieser Quadratwurzel, weiter insbesondere geringer als 1/2 dieser Quadratwurzel. Dies erlaubt eine weitere Materialeinsparung und entsprechend die Herstellung von leichtgewichtigen Verbindungseinrichtungen mit immer noch starker Dicke und Steife in der Axialrichtung.In a preferred embodiment, the first wall thickness is less than the square root of the lowest cross-sectional area of the intermediate region in a cross-sectional area of a plane orthogonal to the first axis, more preferably less than 2/3 of that square root, more particularly less than 1/2 of that square root. This allows for further material savings and, correspondingly, the production of lightweight couplings of still greater thickness and stiffness in the axial direction.
In einer weiteren Ausführungsform kann die axiale Erstreckung des oberen Anbringungsbereichs entlang der ersten Achse größer sein als 1,2 mal der geringsten Querabmessung des Zwischenbereichs bezüglich der ersten Achse, insbesondere größer als 1,6 mal dieser Querabmessung. Dies erlaubt bei durch den Zwischenbereich gegebener Festigkeit und Steifigkeit einen größeren inneren Flächenbereich der Umfassung zur Erhöhung der Haltekraft zwischen der Dämpfungseinheit und der Verbindungseinrichtung in dem montierten Zustand.In another embodiment, the axial extent of the upper attachment region along the first axis may be greater than 1.2 times the smallest transverse dimension of the intermediate region with respect to the first axis, in particular greater than 1.6 times this transverse dimension. With the strength and rigidity given by the intermediate region, this allows a larger inner surface area of the enclosure to increase the holding force between the damping unit and the connection device in the assembled state.
Wie bereits gesagt, enthält das Extrusionsmaterial bevorzugt Aluminium, insbesondere wenigstens 80% Aluminium und ist insbesondere eine Aluminiumlegierung, insbesondere von der 6000- oder 7000-Serie. Insbesondere bevorzugt ist die EN-AW (AA) 6082 Legierung.As already stated, the extrusion material preferably contains aluminum, in particular at least 80% aluminum, and is in particular an aluminum alloy, in particular of the 6000 or 7000 series. Particularly preferred is the EN-AW (AA) 6082 alloy.
Die Abmessungen, insbesondere die geringste Querschnittsfläche des Zwischenbereichs, sind nicht in besonderer Weise eingeschränkt und können abhängig von Höhe und Breite des Gabelstücks abhängen, welche die auftretenden Biegemomente beeinflussen.The dimensions, in particular the smallest cross-sectional area of the intermediate area, are not particularly limited and can depend on the height and width of the fork, which influence the bending moments that occur.
Es ist jedoch bevorzugt, dass die geringste Querschnittsfläche des Zwischenbereichs bevorzugt wenigstens 4 cm2, weiter bevorzugt wenigstens 5 cm2, insbesondere wenigstens 6 cm2 beträgt.However, it is preferred that the smallest cross-sectional area of the intermediate region is preferably at least 4 cm 2 , more preferably at least 5 cm 2 , in particular at least 6 cm 2 .
Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens stellt die Erfindung bereit ein Verfahren zur Herstellung einer gemäß einem der vorangegangenen Gesichtspunkte ausgebildeten Verbindungseinrichtung, aufweisend die Schritte des Extrudierens des extrudierten Teils, aus dem dann die Verbindungseinrichtung gebildet wird, und Ausführen von Schneidschritten zur Entfernung extrudierten Materials, das nicht Teil der Verbindungseinrichtung wird. Bevorzugt wird die Herstellung mit einem kontinuierlichen Produktstrom ausgeführt. Dazu können Prozessschritte ausgeführt werden unter Verwendung einer Serie von Presswerkzeugen in einer oder mehreren Pressen, in einem verbundenen Prozess, wobei die Pressen die Schneid- und optional die Verformschritte ausführen. Zusätzliche Maschinenwerkzeuge können vorgesehen werden, um die Verbindungseinrichtung mit Schlitzen, Anbringungslöchern (mit oder ohne Gewinde), Abrundungen, Fasen zu versehen, wie für die Endgeometrie der Verbindungseinrichtung gewünscht. Da hinsichtlich der Hauptlängsorientierung das meiste des extrudierten Materials ausgehend von dem extrudierten Teil bereits nahezu in der richtigen Orientierung vorliegt, können die Schneid- oder Verformprozesse eine Änderung in der Form des Gabelstücks bewirken, aber die Haupterstreckungsrichtung wird beibehalten.With regard to the manufacturing method, the invention provides a method for producing a connecting device formed according to one of the preceding aspects, comprising the steps of extruding the extruded part, from which the connecting device is then formed, and performing cutting steps for removing extruded material which is not part of the Connecting device is. Preferably, the preparation is carried out with a continuous product stream. For this, process steps may be performed using a series of dies in one or more presses, in an associated process, with the presses performing the cutting and optionally the forming steps. Additional machine tools may be provided to provide the connector with slots, attachment holes (threaded or unthreaded), fillets, bevels, as desired for the end geometry of the connector. Since most of the extruded material from the extruded part is already almost in the correct orientation with respect to the main longitudinal orientation, the cutting or deforming processes can cause a change in the shape of the fork but the main direction of extension is maintained.
Weiter stellt die Erfindung ebenfalls bereit die Vorform der Verbindungseinrichtung in Form des extrudierten Teils, mit den bereits oben erwähnten Merkmalen wie auch einer Radaufhängung mit einer solchen Verbindungseinrichtung und ein Fahrzeug mit einer solchen Radaufhängung.Further, the invention also provides the preform of the connecting device in the form of the extruded part, with the features already mentioned above as well as a suspension with such a connecting device and a vehicle with such a suspension.
Die Gabelstücke gemäß der Erfindung können, bei der Herstellung, auf Anpassung an unterschiedliche Lasten skaliert werden, z.B. wenn der gleiche Typ von Radaufhängung in einem Auto verwendet wird, das unterschiedliche Gewichte für unterschiedliche Modellvarianten hat, in dem entsprechend skalierte Extrudierformen herangezogen werden, ohne dass der Gesamtaufbau des Gabelstücks geändert werden muss. In der gleichen Weise kann die Produktion einfach geändert werden auf andere Varianten (z.B. von einer Variante linkshändiger Seite zu rechtshändiger Seite, abgesehen von den skalierten Varianten).The fork pieces according to the invention may be scaled to fit different loads, e.g. when using the same type of suspension in a car that has different weights for different model variants, using appropriately scaled extrusion shapes without having to change the overall structure of the fork. In the same way, the production can be easily changed to other variants (e.g., from a left-handed side to a right-hand side variant, except for the scaled variants).
Indem von den oben erwähnten Gesichtspunkten Gebrauch gemacht wird, kann eine erwünschte Gabelstück-Geometrie unter Verwendung geringen Bauraums in einfacher Weise hergestellt werden. Weiter kann aufgrund des Extrudierprozesses eine starke und dauerhafte Gabelstück-Geometrie erhalten werden, mit starken und wirksamen Kopplungs-Interfaces zur Dämpfungseinheit und Radaufhängung, obwohl das Gabelstück in einer vergleichsweise leichtgewichtigen Art und ebenfalls in einer kosteneffizienten Art erhalten wird.By making use of the above-mentioned aspects, a desired fork-piece geometry can be easily produced using a small space. Further, due to the extrusion process, a strong and durable fork-piece geometry can be obtained with strong and effective damping and suspension coupling interfaces, although the fork is obtained in a comparatively lightweight manner and also in a cost-efficient manner.
Darüber hinaus wird ein hohes Niveau an Integration von Funktionen erhalten, indem die Extrudierrichtung des extrudierten Teils die Erstreckungsrichtung des extrudierten Materials ist, dass dann den Zwischenbereich der Verbindungseinrichtung bildet.In addition, a high level of integration of functions is obtained in that the extrusion direction of the extruded part is the direction of extension of the extruded material, which then forms the intermediate region of the connecting device.
Weitere Details, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind unten mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, von denen
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1 schematisch eine Grundform eines Gabelstücks (Stand der Technik) zeigt, -
2 eine erste Ausführungsform eines Gabelstücks gemäß der Erfindung zeigt, -
3 eine weitere Ausführungsform eines Gabelstücks gemäß der Erfindung zeigt, -
4 eine weitere Ausführungsform eines Gabelstücks gemäß der Erfindung zeigt, -
5 eine weitere Ausführungsform eines Gabelstücks gemäß der Erfindung zeigt, -
6 eine weitere Ausführungsform eines Gabelstücks gemäß der Erfindung zeigt, und -
7 ein Vergleich zwischen einer Form eines Gabelstücks der Erfindung und dem extrudierten Teil zeigt, aus welchem es erzeugt ist.
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1 schematically shows a basic shape of a fork (prior art), -
2 shows a first embodiment of a fork piece according to the invention, -
3 shows a further embodiment of a fork piece according to the invention, -
4 shows a further embodiment of a fork piece according to the invention, -
5 shows a further embodiment of a fork piece according to the invention, -
6 shows a further embodiment of a fork piece according to the invention, and -
7 Figure 3 shows a comparison between a form of fork of the invention and the extruded part from which it is made.
Bei dem in
Details des Klemmmechanismus können jedoch modifiziert sein, deren Anlagefläche könnte eine anderweitig lokalisierte Fläche sein, oder z.B. eine ringförmige Fläche, die Abmessungen und Anzahl der Wände können unterschiedlich sein, und die Gewinde für die Bolzen mögen ebenfalls nicht in die dicke Wand
Die dickwandigen Bereiche
Weiter weisen die Beine
In gestrichelten Linien ist einerseits die Antriebswelle
Es ist zu verstehen, dass ein Bein oder beide Beine gebogen sein können. Es ist weiter zu verstehen, dass die Beine voneinander unterschiedlich gebogen sein können.It should be understood that one leg or both legs may be bent. It is further understood that the legs may be bent differently from each other.
Als Material für das Gabelstück
Obwohl in
Bei der Ausführungsform von
Wiederum ist der Steg
Bei der in
Bei der Ausführungsform von
Bei der Ausführungsform von
In
Als ein spezielles Beispiel kann ein Gabelstück hergestellt werden wie das in
Aus dem Obigen ist erkennbar, dass andere Kombinationen als diejenigen in den
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