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Die Erfindung bezieht sich auf einen Querlenker für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung, umfassend eine Tragstruktur zur Verbindung der rad- und aufbauseitigen Anlenkpunkte des Querlenkers und ein Gelenk, das an einem der Anlenkpunkte des Querlenkers an der Tragstruktur befestigt ist. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Querlenkers.
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Bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen geht die Tendenz dahin, für eine bestimmte Plattform einen einheitlichen Vorderachshilfsrahmen oder zumindest einheitliche aufbauseitige Anbindungspunkte für die radführenden Komponenten zu verwenden. Eine Anpassung an unterschiedliche Spurweiten, welche von Fahrzeugmodell zu Fahrzeugmodell variieren können, wird dann über die Querlenker vorgenommen. Dies bedeutet in der Praxis, dass für jede Spurweite ein eigener Querlenker vorgesehen werden muss. Dazu müssen wiederum entsprechende Werkzeuge gebaut und gegebenenfalls an verschiedenen Standorten bereitgehalten werden.
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Aus
DE 10 2013 221 893 A1 ist bereits bekannt, die Fertigung eines Querlenkers dadurch zu vereinfachen, dass an einer Tragstruktur desselben für einen Anlenkpunkt mehrere lageverschiedene Aufnahmepositionen ausgebildet werden, an welchen dann stets das gleiche Gelenk befestigt werden kann. Insbesondere ist in
DE 10 2013 221 893 A1 hierzu für ein Führungsgelenk an der Tragstruktur eine größere Befestigungsfläche ausgebildet, welche je nach gewünschter Lage des Gelenks entsprechend gelocht wird. Hierdurch können prinzipiell gleiche Formwerkzeuge zur Herstellung der Tragstruktur verwendet werden. Durch die Lochung erfolgt dann jedoch wiederum eine Individualisierung, die es nötig macht, für unterschiedliche Spurweiten entsprechend unterschiedlich gelochte Tragstrukturen vorzuhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, die Herstellung und Vorratshaltung von Querlenkern mit unterschiedlicher Gelenklage weiter zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Querlenker mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Querlenker zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Tragstruktur für das Gelenk eine definierte Aufnahmeposition ausbildet und das Gelenk in mindestens zwei Alternativstellungen in dieser einen Aufnahmeposition befestigbar ist, wobei sich die mindestens zwei Alternativstellungen durch die Lage des Drehzentrums des Gelenks relativ zu der Tragstruktur unterscheiden.
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Hierdurch ist es möglich, Querlenker mit unterschiedlicher Lage des Drehzentrums des Gelenks einfach und kostengünstig herzustellen. Im Vergleich zu der in
DE 10 2013 221 893 A1 vorgeschlagenen Lösung erfolgt die Individualisierung durch den Anbau des Gelenks an die stets gleiche Tragstruktur. Es ist daher nicht nötig, unterschiedlich individualisierte Tragstrukturen vorzuhalten. Vielmehr kann stets die gleiche Tragstruktur für den Zusammenbau verwendet werden. Hierdurch ergibt sich im Vergleich zu
DE 10 2013 221 893 A1 auf überraschend einfache Art und Weise eine weitere Verbesserung.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
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So kann beispielsweise die Tragstruktur eine Aufnahme ausbilden, in welche das Gelenk eingepresst ist, um eine besonders effiziente Fertigung zu erzielen.
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Die Aufnahme für das Gelenk kann beispielsweise als Durchzug ausgebildet sein, welche bereits bei der Formgebung der Tragstruktur mit ausgeformt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass das Gelenk einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung in der einen Aufnahmeposition aufweist und das Drehzentrum des Gelenks außermittig zu diesem Befestigungsabschnitt angeordnet ist. Über den Befestigungsabschnitt wird eine definierte Schnittstelle zur Tragstruktur geschaffen.
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Prinzipiell ist es möglich, den Befestigungsabschnitt rund auszubilden und in eine entsprechend konturierte Aufnahme der Tragstruktur einzusetzen.
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In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt unrund ist und in mindestens zwei Alternativstellungen in die Tragstruktur einsetzbar ist. Über die unrunde Form des Befestigungsabschnitts kann die Anzahl der möglichen Alternativstellungen bestimmt werden. Zudem kann hierdurch ein korrekter Verbau leichter bewerkstelligt werden. Über einen Formschluss ist es zudem möglich, ein Verdrehen des Befestigungsabschnitts in der Tragstruktur zu verhindern.
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Über die Alternativstellungen lassen sich unterschiedliche Relativpositionen des Drehzentrums des Gelenks relativ zur Tragstruktur verwirklichen. Eine Möglichkeit liegt darin, unterschiedliche Spurweiten darzustellen.
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Die Tragstruktur kann in Blechkonstruktion ausgeführt werden, ohne dass die Erfindung jedoch hierauf beschränkt wäre.
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Vorzugsweise kommt das vorstehend erläuterte Konzept bei Dreiecksquerlenkern zum Einsatz.
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Insbesondere kann das oben diskutierte Gelenk ein Trag- oder Führungsgelenk einer Radaufhängung sein.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Bei diesem wird zunächst eine Tragstruktur hergestellt, welche derart konfiguriert ist, um die rad- und aufbauseitigen Anlenkpunkte des Querlenkers miteinander zu verbinden und an einem der Anlenkpunkte genau eine definierte Aufnahmeposition für ein Gelenk aufweist. Anschließend wird ein Gelenk an dieser einen Aufnahmeposition befestigt, wobei das Gelenk in mindestens zwei voneinander verschiedenen Alternativstellungen in der genau einen Aufnahmeposition befestigbar ist, welche sich durch die Lage des Drehzentrums des Gelenks relativ zur Tragstruktur unterscheiden und das Gelenk in einer ausgewählten der möglichen Alternativstellungen an der Tragstruktur befestigt wird.
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Hieraus ergeben sich die oben bereits erwähnten Vorteile im Hinblick auf die Vereinfachung der Montage und Verminderung der vorzuhaltenden Bauteile.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Querlenkers nach der Erfindung, welcher für eine erste Spurweite konfektionieren ist,
- 2 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels des Querlenkers, welcher für eine zweite, von der ersten Spurweite abweichende Spurweite konfektioniert ist,
- 3 eine Detailansicht der Einbaulage des Gelenks für die erste Spurweite, und in
- 4 eine Detailansicht der Einbaulage des gleichen Gelenks für die zweite Spurweite,
- 5 eine Ansicht von unten auf das in die Tragstruktur des Querlenkers eingesetzte Gelenk.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt einen Querlenker 1 für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung. Vorliegend ist beispielhaft ein Dreiecksquerlenker abgebildet, ohne dass die Erfindung jedoch auf diese Lenkerbauform beschränkt wäre. Sie eignet sich jedoch besonderes für solche Dreiecksquerlenker.
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Der erfindungsgemäße Querlenker 1 wird vorzugsweise aufbauseitig an einem Einheits-Vorderachshilfsrahmen angeschlossen. Eine Spurweite des betreffenden Fahrzeugs wird über den Querlenker eingestellt. Jedoch sind auch andere Einbaulagen möglich.
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Zudem kann alternativ oder ergänzend über den Querlenker 1 auch eine Modifikation in Fahrzeuglängsrichtung vorgenommen werden.
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Der Querlenker 1 weist eine Tragstruktur 2 auf, welche dazu dient, rad- und aufbauseitige Anlenkpunkte desselben miteinander zu verbinden. An den Anlenkpunkten erfolgt eine gelenkige Ankopplung an einen Hilfsrahmen oder an den Fahrzeugaufbau sowie an einen Radträger. Bei einem Dreiecksquerlenker sind zwei aufbauseitige Anlenkpunkte P1, P2 und ein radseitiger Anlenkpunkt P3 vorgesehen.
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Weiterhin weist der Querlenkers 1 ein Gelenk 3auf, das an der Tragstruktur 2 befestigt ist. Dieses Gelenk 3 kann in mindestens zwei Alternativstellungen in einer stets gleichen Aufnahmeposition 4 an der Tragstruktur 2 angebracht werden, beispielsweise indem das Gelenk in der gleichen Aufnahmeposition 4 der Tragstruktur 2 verdreht eingebaut wird. Diese mindestens zwei Alternativstellungen unterscheiden sich durch die Lage des Drehzentrums Z des Gelenks 3 relativ zu der Tragstruktur 2.
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1 zeigt beispielhaft das Gelenk 3 in einer ersten Alternativstellung, welche für eine erste Spurweite I1 gewählt wird. 2 zeigt das gleiche Gelenk an einer identischen Tragstruktur und in der gleichen Aufnahmeposition 4 wie in 1. Im Vergleich zu 1 ist das Gelenk 3 in 2 jedoch um 180° verdreht eingebaut, so dass dessen Drehzentrum Z bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung etwas weiter außen als in 1 liegt, um eine zweite, größere Spurweite I2 zu ermöglichen. Mit vollkommen baugleichen Komponenten werden allein durch umgekehrten Einbau des Gelenks 3 zwei Querlenker 1 mit unterschiedlicher Spurweite geschaffen.
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Zwischenstellungen gestatten weitere Spurweiten, sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch mit einer Lageverschiebung des Drehzentrums
Z des Gelenks
3 in Fahrzeuglängsrichtung verbunden. Die erfindungsgemäße Konfiguration kann somit auch dazu eingesetzt werden, um aus identischen Komponenten zwei Lenkerausführungen zu schaffen, die sich wie in
DE 10 2013 221 893 A1 durch unterschiedliche Lage des Drehzentrums
Z in Fahrzeuglängsrichtung unterscheiden, jedoch ohne die Notwendigkeit des zusätzlichen Fertigungsschritts einer passenden Lochung an der Tragstruktur
2. Die mit der erfindungsgemäßen Lösung verbundene Vereinfachung war in
DE 10 2013 221 893 A1 vom Fachmann nicht gesehen worden.
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Die Tragstruktur 2 des Ausführungsbeispiels ist in Blechkonstruktion ausgeführt. Insbesondere sind ein- und zweischalige Ausgestaltungen möglich. Jedoch können auch andere Fertigungstechniken zur Herstellung der Tragstruktur 2 zum Einsatz kommen.
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Die Tragstruktur 2 kann an der definierten Aufnahmeposition 4 für das Gelenk 3 eine Aufnahme 5 ausbilden, in welche das Gelenk 3 eingepresst ist.
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Wie 5 zeigt, kann die Aufnahme 5 für das Gelenk 3 als Durchzug 6 in der Tragstruktur 2 ausgebildet sein.
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Jedoch kann die Befestigung des Gelenks 3 an der Tragstruktur 2 auch in anderer Art und Weise vorgenommen sein, beispielsweise durch eine Verschraubung, solange durch unterschiedliche Alternativstellungen des Gelenks 3 in der Aufnahmeposition 4 unterschiedliche Relativpositionen des Drehzentrums Z des Gelenks 3 zur Tragstruktur 2 erzielt werden. Die Schnittstelle an der Tragstruktur 2 bleibt jedoch stets gleich.
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In einer Ausführungsvariante, wie sie vorliegend im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, weist das Gelenk 3 einen Befestigungsabschnitt 7 zur Befestigung in der einen Aufnahmeposition 4 auf. Dabei ist das Drehzentrum Z des Gelenks 3 außermittig zu diesem Befestigungsabschnitt 7 angeordnet.
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Bei der dargestellten Variante ist der Befestigungsabschnitt 7 rund, so dass ein Einpressen oder eine sonstige Befestigung in der ebenfalls rund ausgeführten Aufnahme 5 prinzipiell in jeder Winkelstellung möglich ist.
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Es ist jedoch auch möglich, den der Befestigungsabschnitt 7 unrund auszuführen, so dass dieser nur in einer begrenzten Anzahl vom Stellungen in die Tragstruktur 2 einsetzbar ist. Über die unrunde Form des Befestigungsabschnitts 7 kann gegebenenfalls die Anzahl der möglichen Alternativstellungen bestimmt werden. Beispielsweise können über eine einem Vierkant ähnliche Form vier definierte Alternativstellungen vorgegeben werden. Ferner kann eine Verdrehsicherung bewirkt werden.
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Bevorzugt wird in einer Kraftfahrzeug-Radaufhängung die Lagemodifikation an einem Trag- oder Führungsgelenk, d.h. an einem radseitigen Gelenk 3 vorgenommen.
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Wie oben bereits erwähnt, lassen sich auf diese Weise aus identischen Komponenten allein über deren Zusammenfügen zu einem Querlenker in Bezug auf die Lage des Drehzentrums des Gelenks unterschiedliche Varianten verwirklichen. Der Aufwand in Bezug auf Fertigungsmittel sowie die Teilebevorratung werden hierdurch massiv reduziert, wodurch eine sehr kostengünstige Herstellung ermöglicht wird. Insbesondere kann hierdurch für eine Fahrzeugplattform eine einfache Anpassung der Radaufhängung an verschiedene Fahrzeugmodelle erfolgen, so dass für verschiedene Fahrzeugmodelle aufbauseitig der gleiche Hilfsrahmen zum Einsatz kommen kann.
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Zur Herstellung eines oben erläuterten Querlenkers 3 wird zunächst die Tragstruktur 2 hergestellt. Diese ist derart konfiguriert, um die rad- und aufbauseitigen Anlenkpunkte P1, P2, P3 des Querlenkers 3 miteinander zu verbinden. Sie ist zudem an einem der Anlenkpunkte P3 mit genau einer definierten Aufnahmeposition 4 für ein Gelenk 3 versehen. Die entsprechende Aufnahme 5 kann bei einem Querlenker 3 in Blechkonstruktion bereits bei der Formgebung der Tragstruktur 2 mit geformt werden.
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Anschließend wird das Gelenk 3 an dieser einen Aufnahmeposition 4 befestigt. Wie bereits ausgeführt, weist ist das Gelenk 3 mindestens zwei voneinander verschiedene Alternativstellungen auf, in welchen dieses in der genau einen Aufnahmeposition 4 befestigbar ist. Die Alternativstellungen unterscheiden sich durch die Lage des Drehzentrums Z des Gelenks 3 relativ zur Tragstruktur 2. Beim Zusammenbau von Tragstruktur 2 und Gelenk 3 wird eine dieser möglichen Alternativstellungen ausgewählt und das Gelenk 3 in derselben an der Tragstruktur 2 befestigt.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf das konkret beschriebene Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Querlenker
- 2
- Tragstruktur
- 3
- Gelenk
- 4
- Aufnahmeposition
- 5
- Aufnahme
- 6
- Durchzug
- 7
- Befestigungsabschnitt
- I1
- Abstand für Spurweite 1
- I2
- Abstand für Spurweite 2
- Z
- Drehzentrum
- P1
- aufbauseitiger Anlenkpunkt
- P2
- aufbauseitiger Anlenkpunkt
- P3
- radseitiger Anlenkpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013221893 A1 [0003, 0006, 0026]
