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Die Erfindung betrifft eine Federlenkereinheit einer Radaufhängungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend einen Grundkörper mit einem Federsitz und einen ersten und einen zweiten am Grundkörper angeformten Endbereich, wobei der erste Endbereich mit einer gefederten Komponente und der zweite Endbereich mit einer ungefederten Komponente des Kraftfahrzeuges mechanisch wirkverbindbar ist.
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Im Gebiet der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, elastische Federelemente zwischen einer Karosserie eines Fahrzeugs als gefedertes Objekt und Rädern des Fahrzeugs als ungefederte Objekte einzusetzen, um einen Fahrkomfort von Fahrzeuginsassen zu erhöhen, indem von Bodenunebenheiten verursachte Stöße nicht unmittelbar auf die Karosserie übertragen werden. Ferner kann ein für eine Kraftübertragung erforderlicher Bodenkontakt der Räder auch bei Bodenunebenheiten gewährleistet werden. Durch Bodenunebenheiten angeregte Schwingungen der Karosserie werden in bekannter Weise durch eine Verwendung von Stoßdämpfern gedämpft, die zwischen der Karosserie und Radachsen angeordnet sind. Die elastischen Federelemente können dabei von elastischen Spiralfedern gebildet und integraler Bestandteil der Stoßdämpfer sein.
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Im Gebiet der Fahrzeugtechnik sind ferner Federlenker bekannt, die der Führung eines Rades an einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges dienen. Sie weisen typisch einen Abschnitt zur Abstützung einer Feder oder einer Feder-Stoßdämpfer-Anordnung auf, die ihrerseits gegen die Karosserie abgestützt ist.
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Im Fahrbetrieb des Fahrzeugs sind Federlenker durch das Gewicht von Karosserie und Insassen des Fahrzeugs insbesondere dynamisch hoch belastet und müssen daher eine ausreichende Steifigkeit aufweisen. Andererseits besteht im Gebiet der Fahrzeugtechnik ein permanenter Druck zur Gewichtseinsparung bei zumindest gleichbleibender Funktionalität, um beispielsweise CO2-Grenzwerte aus zukünftigen gesetzlichen Emissionsregelungen einhalten zu können.
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Aus dem Stand der Technik sind daher Vorschläge bekannt, die darauf abzielen, Teile von Radaufhängungen eines Kraftfahrzeuges durch leichtere Materialien zu ersetzen, die bezüglich einer mechanischen Festigkeit aber möglichst keine Defizite gegenüber konventionellen Werkstoffen aufweisen sollen.
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So beschreibt etwa die
DE 10 2013 217 769 A1 ein Halteelement für eine Feder, insbesondere Blattfeder, mit einem Federbefestigungsbereich zur Befestigung der Feder an dem Halteelement, einen Radträgerbefestigungsbereich zur Befestigung eines Radträgers an der Feder, wobei das Halteelement einen mit Stegen und Aussparungen durchsetzen Verformungsbereich zur Kraftübertragung von dem Federbefestigungsbereich auf den Radträgerbefestigungsbereich aufweist. Die Stege und die Aussparungen sind in Bezug auf die Längsachse des Halteelements spiegelsymmetrisch ausgebildet.
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Die Blattfeder kann dabei aus einem oder mehreren Materialen bestehen, insbesondere Metall und/oder Kunststoff. Bevorzugt ist die Blattfeder und/oder Querblattfeder aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff (Faser-Kunststoff-Verbund), vorzugsweise glasfaserverstärkten Kunststoff, hergestellt. Das Halteelement kann auch in Achskonzepten mit radführender Querblattfeder oder Längsblattfeder sowie Federlenkern oder anderen Fahrwerksbauteilen oder Bauteilen, insbesondere aus Verbundwerkstoffen, insbesondere Faserverbundwerkstoffen, wie faserverstärkten Kunststoffen, verwendet werden.
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Die
US 2015/0343875 A1 beschreibt eine Aufhängungs-Baugruppe für eine Fahrzeugaufhängung. Die Aufhängungs-Baugruppe umfasst eine Oberlenkerarm/Feder-Anordnung aus einem faserverstärkten, thermoplastischen Polymer mit einem Lenkarmabschnitt und einem Federelementabschnitt. Die Oberlenkerarm/Feder-Anordnung aus faserverstärktem, thermoplastischem Polymer umfasst ein thermoplastisches Matrixmaterial, das mit in die Matrix der Anordnung eingebetteten und ausgerichteten Fasern verstärkt ist. Des Weiteren wird eine Verbundblattfeder beschrieben, die das thermoplastische Matrixmaterial aufweist.
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In einer Ausführungsform ist eine Hybridblattfeder beschrieben, die ein langgestrecktes Primärblatt umfasst. Das längliche Primärblatt ist aus einem geeigneten Material, wie zum Beispiel, aber nicht beschränkt auf Metall, z. B. Stahl, gebildet. Alternativ kann das Primärblatt aus einem Metall-Matrix-Verbundmaterial hergestellt sein, das mehrere Fasern umfassen kann, die in einer metallischen Matrix eingebettet sind. Weiterhin kann das Primärblatt aus faserverstärkten polymeren Verbundwerkstoffen (FRP) und gegebenenfalls zusätzlichen Verstärkungen hergestellt sein.
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Die Hybridblattfeder wird typischerweise durch Verbinden einer ersten Schicht aus Verbundmaterial und einer zweiten Schicht aus Verbundmaterial mit dem Primärblatt und Platzieren der zusammengebauten Komponenten in einer Presse unter Verwendung einer beheizten Form, die der gewünschten unbelasteten Form der fertiggestellten Hybridblattfeder entspricht, hergestellt. Die Komponenten werden dann zusammengepresst und durch die Kombination von Wärme und Druck können Hybridblattfedern mit gleichbleibend wiederholbarer Form gebildet werden.
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Die
DE 10 2014 103 014 A1 beschreibt eine Feder-Lenker-Einrichtung für ein Kraftfahrzeug, die Funktionen der Federung und zumindest eines Lenkers einer Radaufhängung in einem bzw. mehreren gleichartigen Bauteilen vereinigt. Die Feder-Lenker-Einrichtung umfasst zwei beabstandet zueinander angeordnete Gurte aus einem ersten Faserverbundwerkstoff mit jeweils in Längsrichtung der Gurte ausgerichteten Fasern. Die Feder-Lenker-Einrichtung weist zudem einen die Gurte verbindenden Steg aus einem zweiten Faserverbundwerkstoff mit unter positiven Winkeln zu den Längsrichtungen der Gurte ausgerichteten Fasern auf. Die Feder-Lenker-Einrichtung kann in einander gegenüberliegen Endbereichen als Teil einer Radaufhängung an Fahrzeugteilen festgelegt werden. Die Endbereiche umfassen einander zugeordnete Endabschnitte der beiden Gurte und jeweils einen die Endabschnitte der Gurte verbindenden Endabschnitt des Stegs. Jeweils in Längsrichtung über die Endbereiche in die Feder-Lenker-Einrichtung eingeleitete Kräfte können über die Gurte übertragen werden. Die Gurte wirken einer durch in einer Normalenrichtung des Stegs wirkenden Kräfte verursachten Verformung der Feder-Lenker-Einrichtung mit einer Federkraft entgegen. In Querrichtung auf die Feder-Lenker-Einrichtung wirkende Kräfte werden von dem Steg auf die Endbereiche übertragen.
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Auch in der
DE 10 2013 207 910 A1 werden Funktionen der Federung und zumindest eines Lenkers einer Radaufhängung in einem bzw. mehreren gleichartigen Bauteilen vereinigt. Dabei wird eine Einzelradaufhängung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, die eine in Faserverbundwerkstoff ausgeführte und in Fahrzeug-Längsrichtung betrachtet im wesentlichen U-förmig ausgebildete Feder-Lenker-Struktur aufweist, deren oberer und unterer Schenkel endseitig am Fahrzeug-Aufbau oder einem mit diesem verbundenen Träger befestigt ist, wobei zumindest eine dieser Befestigungen keinen Drehfreiheitsgrad um eine in Fahrzeug-Längsrichtung verlaufende Achse besitzt, während eine Radnabe zur Befestigung eines Fahrzeugrads mit der Basis der U-förmigen Feder-Lenker-Struktur verbunden ist.
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Die
DE 10 2011 082 391 A1 beschreibt eine Antriebseinheit für ein Elektrofahrzeug mit einer elektrischen Maschine zum Antrieb einer Achse des Elektrofahrzeugs. Die Antriebseinheit ist in einem Gehäuse angeordnet und weist eine Antriebsachse zur Übertragung eines Drehmoments von der elektrischen Maschine auf die Achse des Elektrofahrzeugs und zumindest eine Lagerungseinrichtung zur Lagerung der Antriebseinheit an einer Karosserie des Elektrofahrzeugs auf. Das Gehäuse der Antriebseinheit ist als Lagerungseinrichtung für die Antriebseinheit an einer Karosserie des Elektrofahrzeugs ausgebildet und weist zumindest ein erstes Festlegungsmittel zum Festlegen zumindest eines, insbesondere elastischen, Federlenkers des Elektrofahrzeugs am Gehäuse auf. In einer Ausführungsform ist das erste Festlegungsmittel von aus einem Faser-Kunststoffverbund (FKV) hergestellten Federlenker ausgebildet. Damit wird eine zuverlässige Festlegung mittels der ersten Festlegungsmittel von elastischen und leichten Federlenkern aus Faser-Kunststoffverbund an der Antriebseinheit ermöglicht.
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Ein weiterer Ansatz zur Gewichtsverringerung besteht in der Verwendung von Hybridbauteilen, die mehrere Werkstoffe unterschiedlicher Natur umfassen.
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Beispielsweise ist in der
US 9,302,707 B2 ein Achsträger, insbesondere Hinterachsträger eines Kraftfahrzeugs, für eine Mehrlenkeraufhängung der Räder beschrieben. Der Achsträger weist je eine Aufnahmevorkehrung für den Antrieb jedes der Räder auf. Der Achsträger umfasst zwei Längsträger, die über wenigstens einen Querträger miteinander verbunden sind, wobei an jedem Längsträger eine Aufnahmevorkehrung angeordnet ist. An einem zweiten Querträger können sich vorzugsweise einstückig mit dem Querträger verbundene Lagerstellen für Federlenker befinden. Der Längsträger weist weiterhin eine insbesondere einstückig mit diesem verbundene, vorzugsweise durch ein Gießverfahren hergestellte Federauflage oder -aufnahme zur Aufnahme einer entsprechenden Feder, insbesondere Schraubenfeder, auf.
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Querträger und Längsträger können vorteilhaft ein Hybridleichtbauteil aus Kunststoff und Leichtmetall bilden. Die Längsträger können aus Kunststoff und der oder die Querträger können aus Leichtmetall bestehen, oder umgekehrt.
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Die Längsträger können vorteilhaft über ein Spritzgussverfahren mit dem Querträger oder den Querträgern verbunden sein. Die Längsträger können und/oder der oder die Querträger können so ausgebildet sein, dass die Verbindung vorzugsweise während des Spritzgussverfahrens durch Formschluss erfolgt. Der Querträger kann oder die Querträger können zumindest teilweise aus einem Leichtmaterial, vorzugsweise aus Leichtmetall, aus Kunststoff oder einem Verbund aus Leichtmetall und Kunststoff hergestellt sein.
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In dem Fachartikel von Kuch, I. und Delonge-Immik, G.: „Development of FRP Rear Axle Components“ (SAE Technical Paper 910888, 1991, doi: 10.4271/910888) werden die verschiedenen Entwicklungsstufen für eine zusammengesetzte Hinterachse dargestellt. Ausgehend von der Überprüfung der industriellen Anwendbarkeit von faserverstärkten Kunststoffen (FRP) im Automobil und der Substitution einzelner Komponenten wird ein Designkonzept für eine integrierte Komposit-Hinterachse erläutert.
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Im Fachartikel wird eine Beschreibung der Konstruktion, Herstellung und Prüfung von CFK (carbonfaserverstärkter Kunststoff)-Federverbindungen gegeben, die durch Handlaminierverfahren, Wickeln und Thermoformen von langfaserverstärkten Thermoplasten hergestellt wurden. Die beschriebene Ausbaustufe ist die Auslegung einer Blattfederverbindung, die die lasttragende Funktion eines Federlenkers mit der federbelasteten Eigenschaft einer Schraubenfeder verbindet.
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet das Gebiet der Radaufhängungsvorrichtungen, insbesondere der Federlenker, noch Raum für Verbesserungen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federlenkereinheit bereitzustellen, die bei ausreichender Festigkeit ein reduziertes Gewicht aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Federlenkereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweils abhängigen Unteransprüche.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Die erfindungsgemäße Federlenkereinheit einer Radaufhängungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges umfasst einen Grundkörper mit einem Federsitz zur Aufnahme einer Schraubenfeder der Radaufhängungsvorrichtung, einen ersten am Grundkörper angeformten Endbereich, der mit einer gefederten Komponente des Kraftfahrzeuges mechanisch wirkverbindbar ist, und einen zweiten am Grundkörper angeformten Endbereich, der mit einer ungefederten Komponente des Kraftfahrzeuges mechanisch wirkverbindbar ist.
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Unter dem Begriff „wirkverbunden“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere verstanden werden, dass wirkverbundene Objekte derart mechanisch miteinander verbunden sind, dass eine Übertragung einer Kraft und/oder eines Drehmoments und/oder eines Torsionsmoments zwischen den Objekten möglich ist. Die Übertragung kann dabei sowohl durch direkten Kontakt als auch mittelbar, durch ein Zwischenelement, erfolgen.
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Unter einer „Schraubenfeder“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere eine Feder verstanden werden, die durch einen in Schraubenform aufgewickelten Federdraht gebildet ist. Eine äußere Form der Schraubenfeder kann dabei zylinderförmig, kegelförmig oder tonnenförmig sein.
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Unter einem „Kraftfahrzeug“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Kraftomnibus verstanden werden.
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Der Grundkörper weist eine erste Teilschale aus Stahl und eine zweite Teilschale aus einem Kompositwerkstoff auf, die zumindest in einem Bereich des Federsitzes unlösbar fest miteinander verbunden sind.
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Unter dem Begriff „unlösbar fest verbunden“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere verstanden werden, dass zwei unlösbar fest verbundene Objekte nur unter Verlust einer strukturellen Integrität zumindest eines der Objekte wieder voneinander gelöst werden können.
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Auf diese Weise kann eine Federlenkereinheit bereitgestellt werden, die die in der Fahrzeugtechnik existierenden Anforderungen hinsichtlich mechanischer Festigkeit, insbesondere hinsichtlich einer Knicklast, und Lebensdauer bei einem im Vergleich zu konventionellen Federlenkereinheiten stark reduzierten Gewicht erfüllt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Federlenkereinheit besteht darin, dass bestehende Anforderungen der Fahrzeugtechnik hinsichtlich NVH (Noise, Vibration, Harshness; Geräusch, Vibration, Rauheit) durch die Verwendung des Kompositwerkstoffs einfacher einzuhalten sein können.
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Der Kompositwerkstoff kann beispielsweise als Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) ausgebildet sein. Insbesondere kann der Kompositwerkstoff kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK), glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) und/oder aramidfaserverstärkten Kunststoff (AFK) umfassen.
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Bevorzugt ist die unlösbar feste Verbindung zwischen der ersten Teilschale und der zweiten Teilschale zumindest teilweise flächig ausgeführt. Darunter soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, dass die erste Teilschale und die zweite Teilschale in zumindest einem zusammenhängenden Flächenbereich unlösbar miteinander verbunden sind.
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Bevorzugt ist die unlösbar feste Verbindung zwischen der ersten Teilschale und der zweiten Teilschale durch eine Klebeverbindung hergestellt. Die unlösbar feste Verbindung zwischen der ersten Teilschale und der zweiten Teilschale kann alternativ aber auch durch andere geeignete und sinnvoll erscheinende Verfahren herbeigeführt sein.
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Die ungefederte Komponente des Kraftfahrzeuges kann beispielsweise von einem Radträger oder einem Achslenker gebildet sein. Die gefederte Komponente des Kraftfahrzeuges kann beispielsweise von einer Fahrzeugkarosserie oder einer Hilfsrahmenstruktur, etwa einem Fahrwerksträger, gebildet sein.
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Die in dieser Anmeldung verwendeten Begriffe „erster“, „zweiter“, usw. dienen nur zum Zwecke der Unterscheidung. Insbesondere soll durch ihre Verwendung keine Reihenfolge oder Priorität der im Zusammenhang mit diesen Begriffen genannten Objekte impliziert werden.
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Bevorzugt sind der erste Endbereich und der zweite Endbereich in Bezug auf den Federsitz einander gegenüberliegend angeordnet, wodurch eine besonders effektive Kraftübertragung zwischen der gefederten Komponente und der ungefederten Komponente des Kraftfahrzeugs ermöglicht sein kann.
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In Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Federlenkereinheit ist der Federsitz in zumindest einer quer zu einer gedachten Verbindunglinie zwischen den Endbereichen angeordneten Richtung breiter als jeder der beiden Endbereiche. Dadurch kann auch für Schraubenfedern mit großem Außendurchmesser eine kompakte Lösung zur Kraftübertragung zwischen der gefederten Komponente und der ungefederten Komponente des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Federlenkereinheit weist zumindest einer der Endbereiche ein metallisches Rohr auf, das mit der ersten Teilschale stoffschlüssig verbunden ist. Mittels des metallischen Rohrs kann eine konstruktiv einfache Möglichkeit zur Verbindung der Federlenkereinheit mit der ungefederten Komponente oder der gefederten Komponente des Kraftfahrzeugs ermöglicht werden.
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Bevorzugt ist der Stoffschluss zwischen dem metallischen Rohr und der ersten Teilschale durch eine Schweißverbindung hergestellt.
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Eine konstruktiv einfache Anbindung der Federlenkereinheit an die ungefederte Komponente oder die gefederte Komponente des Kraftfahrzeugs durch standardmäßige Konstruktionselemente kann erreicht werden, wenn das zumindest eine metallische Rohr zur Aufnahme einer Laufbuchse oder zur Aufnahme eines Kugelgelenks vorgesehen ist.
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Unter dem Begriff „dazu vorgesehen“ soll im Sinne dieser Erfindung insbesondere speziell dafür ausgelegt oder angeordnet verstanden werden.
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Vorzugsweise kann die Laufbuchse oder das Kugelgelenk in das zumindest eine metallische Rohr eingepresst sein.
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In vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Federlenkereinheit weist der Federsitz eine auf die aufzunehmende Schraubenfeder angepasste Elastomerauflage auf. Durch die Elastomerauflage kann eine Übertragung von Körperschall zwischen der aufzunehmenden Schraubenfeder und der Federlenkereinheit und damit eine Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen reduziert und bestehende Anforderungen der Fahrzeugtechnik hinsichtlich NVH-Erfordernissen können leichter eingehalten werden.
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In vorteilhaften Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Federlenkereinheit weist die Elastomerauflage eine Anlagefläche auf, die in einem eingebauten Zustand der Schraubenfeder mit einem Oberflächenteil der Schraubenfeder in gegenseitige Anlage gelangt, der einem Innenraum oder einem Außenraum der Schraubenfeder zugewandt ist. Dadurch kann eine gute Einhaltung der gewünschten Position der aufzunehmenden Schraubenfeder, insbesondere in einer seitlichen Richtung, im Federsitz erreicht werden. Dabei kann die aufzunehmende Schraubenfeder durch Formschluss oder durch eine Kombination von Formschluss und Kraftschluss an der Elastomerauflage gehaltert sein.
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In Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Federlenkereinheit weisen die erste Teilschale und die zweite Teilschale zumindest in einem Bereich des Federsitzes aneinander angepasste U-förmige Profile auf. Dadurch kann eine besonders großflächige unlösbar feste Verbindung zwischen der ersten Teilschale und der zweite Teilschale ermöglicht werden. Des Weiteren führt die U-Form der Profile zu einer Erhöhung der Biege- und Torsionssteifigkeit der Federlenkereinheit.
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Wenn die zweite Teilschale in zumindest einem der Endbereiche mit der ersten Teilschale unlösbar fest verbunden ist, kann die Biege- und Torsionssteifigkeit der Federlenkereinheit vorteilhaft weiter erhöht werden. Dabei kann die unlösbar feste Verbindung zwischen der ersten Teilschale und der zweiten Teilschale in einem der Endbereiche durch eine Klebeverbindung oder durch eines der zuvor genannten, dem Fachmann geeignet erscheinenden Verfahren hergestellt sein.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Radaufhängungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, wobei die Radaufhängungsvorrichtung zumindest eine zuvor offenbarte erfindungsgemäße Federlenkereinheit umfasst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Federlenkereinheit in einer schematischen Draufsicht,
- 2 eine schematische, geschnittene Seitenansicht eines Endbereichs der Federlenkereinheit gemäß der 1 in der Schnittebene A-A, und
- 3 eine schematische, geschnittene Seitenansicht des Grundkörpers der Federlenkereinheit gemäß der 1 in der Schnittebene B-B.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federlenkereinheit 10 in einer schematischen Draufsicht. Die Federlenkereinheit 10 ist zur Verwendung in einer Radaufhängungsvorrichtung eines von einem Personenkraftwagen gebildeten Kraftfahrzeugs vorgesehen.
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Die Federlenkereinheit 10 umfasst einen Grundkörper 12, der eine erste Teilschale 34 aus Stahl (3) und eine zweite Teilschale 40 aus einem Kompositwerkstoff aufweist. Der Kompositwerkstoff ist beispielsweise von glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) gebildet.
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Der Grundkörper 12 weist einen ersten am Grundkörper 12 angeformten Endbereich 14 (1) und einen zweiten am Grundkörper 12 angeformten Endbereich 16 auf, wobei der erste Endbereich 14 und der zweite Endbereich 16 in Bezug auf eine senkrechte Mittelachse 22 durch ein Zentrum 20 des Grundkörpers 12, die auch die senkrechte Mittelachse der gesamten Federlenkereinheit 10 bezeichnet, einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die erste Teilschale 34 ist durchgängig in Form eines in der Zeichnungsebene nach oben offenen U-Profils gestaltet, dessen Öffnungsbreite in einem mittleren Bereich 18 des Grundkörpers 12 (1) eine größte Abmessung aufweist (3) und sich in Richtung der beiden Endbereiche 14, 16 gleichmäßig auf eine kleinste Abmessung verringert (2).
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Wie aus der in der Ebene B-B geschnittenen Seitenansicht der 3 ersichtlich weist die zweite Teilschale 40 in dem zwischen den beiden Endbereichen 14, 16 angeordneten mittleren Bereich 18 des Grundkörpers 12 ebenfalls im Wesentlichen die Form eines nach oben offenen U-Profils auf, wobei die Form des U-Profils der ersten Teilschale 34 und die Form des U-Profils der zweiten Teilschale 40 im mittleren Bereich 18 des Grundkörpers 12 so aufeinander angepasst sind, dass sich im mittleren Bereich 18 eine Innenseite 36 des U-Profils der ersten Teilschale 34 und eine Außenseite 42 des U-Profils der zweiten Teilschale 40 in gegenseitiger Anlage befinden. Ein oberer Randbereich 44 des U-Profils der zweiten Teilschale 40 ist in einem rechten Winkel nach außen umgeformt, liegt mit einer Unterseite auf einer oberen Stegfläche des U-Profils der ersten Teilschale 34 auf und schließt bündig mit einer Außenseite 38 des U-Profils der ersten Teilschale 34 ab.
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Im gesamten mittleren Bereich 18 des Grundkörpers 12 sind die Innenseite 36 des U-Profils der ersten Teilschale 34 und die Außenseite 42 des U-Profils der zweiten Teilschale 40 durch Anwendung eines Klebeverfahrens unlösbar fest miteinander verbunden. Die erste Teilschale 34 und die zweite Teilschale 40 bilden im mittleren Bereich 18 des Grundkörpers 12 einen Federsitz 26 mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Unterstützungsfläche 28 aus.
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Wie aus 1 ersichtlich ist der Federsitz 26 in einer quer zu einer gedachten Verbindunglinie zwischen den Endbereichen 14, 16 angeordneten Richtung, die durch eine längere Symmetrieachse 24 der Federlenkereinheit 10 gegeben ist, breiter als jeder der beiden Endbereiche 14, 16. Die gedachte Verbindunglinie zwischen den Endbereichen 14, 16 liegt in der Zeichenebene der 1.
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Der Federsitz 26 dient zur Aufnahme einer zylinderförmigen Schraubenfeder 56 (3) der Radaufhängungsvorrichtung und umfasst eine der aufzunehmenden Schraubenfeder 56 angepasste, kreisringförmige Elastomerauflage 30, die zentrisch auf der kreisförmigen Unterstützungsfläche 28 befestigt ist. Die Elastomerauflage 30 weist eine Anlagefläche 32 auf, die in dem in 3 dargestellten eingebauten Zustand der Schraubenfeder 56 mit einem Oberflächenteil der Schraubenfeder 56 in gegenseitige Anlage gelangt, der einem Innenraum 58 der Schraubenfeder 56 zugewandt ist. Dabei sind Elastomerauflage 30 und Schraubenfeder 56 so aufeinander abgestimmt, dass die Schraubenfeder 56 im eingebauten Zustand durch eine Kombination von Formschluss und Kraftschluss an der Elastomerauflage 30 gehaltert ist.
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Im ersten Endbereich 14 und im zweiten Endbereich 16 ist die zweite Teilschale 40 jeweils in Form einer ebenen Platte 46 ausgebildet (2). Außenbereiche einer Unterseite 48 der ebenen Platte 46 befinden sich in Anlage mit oberen Stegflächen des U-Profils der ersten Teilschale 34 und sind mit diesen mittels eines Klebeverfahrens unlösbar fest verbunden. Die erste Teilschale 34 und die zweite Teilschale 40 sind auf diese Weise in den Endbereichen 14, 16 unlösbar fest miteinander verbunden. Somit bilden die erste Teilschale 34 und die zweite Teilschale 40 am ersten Endbereich 14 und am zweiten Endbereich 16 jeweils eine Öffnung 50 mit einem im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aus.
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Jede der Öffnungen 50 der Endbereiche 14, 16 dient zur teilweisen Aufnahme jeweils eines Stahlrohres 52, 54 (1), das mit der ersten Teilschale 34 mittels eines Schweißvorgangs stoffschlüssig verbunden ist.
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Das am ersten Endbereich 14 angeordnete Stahlrohr 52 ist zur Aufnahme einer Laufbuchse vorgesehen, die in das Stahlrohr 52 einpressbar ist (nicht dargestellt). Mit der eingepressten Laufbuchse ist der erste Endbereich 14 mit einer gefederten Komponente des Kraftfahrzeugs, nämlich einem Fahrwerksträger, mechanisch wirkverbindbar.
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Das am zweiten Endbereich 16 angeordnete Stahlrohr 54 ist zur Aufnahme eines Kugelgelenks vorgesehen, das in das Stahlrohr 54 einpressbar ist (nicht dargestellt). Mit dem eingepressten Kugelgelenk ist der zweite Endbereich 16 mit einer ungefederten Komponente des Kraftfahrzeugs, nämlich einem Radträger, mechanisch wirkverbindbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Federlenkereinheit
- 12
- Grundkörper
- 14
- erster Endbereich
- 16
- zweiter Endbereich
- 18
- mittlerer Bereich
- 20
- Zentrum
- 22
- senkrechte Mittelachse
- 24
- längere Symmetrieachse
- 26
- Federsitz
- 28
- Unterstützungsfläche
- 30
- Elastomerauflage
- 32
- Anlagefläche
- 34
- erste Teilschale
- 36
- Innenseite
- 38
- Außenseite
- 40
- zweite Teilschale
- 42
- Außenseite
- 44
- oberer Randbereich
- 46
- ebene Platte
- 48
- Unterseite
- 50
- Öffnung
- 52
- Stahlrohr
- 54
- Stahlrohr
- 56
- Schraubenfeder
- 58
- Innenraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013217769 A1 [0006]
- US 2015/0343875 A1 [0008]
- DE 102014103014 A1 [0011]
- DE 102013207910 A1 [0012]
- DE 102011082391 A1 [0013]
- US 9302707 B2 [0015]
