DE102018216186B3

DE102018216186B3 - Narrow spring link for the suspension on a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018216186B3
Application number: DE102018216186.0A
Authority: DE
Inventors: Bastian Bösl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2038-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Federlenker (100) für die Radaufhängung an einem Kraftfahrzeug, mit einer einstückig aus Blechmaterial geformten Federlenkerschale (110), die einen ersten Endabschnitt (120) zur Anbindung an einen Fahrwerksträger, einen zweiten Endabschnitt (130) zur Anbindung an einen Radträger und zwischen diesen beiden Endabschnitten (120, 130) ein U-förmiges Profil (140) aufweist. Dieser Federlenker (100) ist gekennzeichnet durch einen aus Blechmaterial gefertigten Federteller (150) zur Abstützung einer Federeinrichtung, wobei der Federteller (150) mit dem Mittelsteg (142) des U-förmigen Profils (140) verschweißt ist und an beiden Seiten über das U-förmige Profil (140) übersteht.The invention relates to a spring link (100) for suspension on a motor vehicle, having a spring link shell (110) formed integrally from sheet metal material, having a first end section (120) for connection to a chassis carrier, a second end section (130) for connection to a wheel carrier and between these two end portions (120, 130) has a U-shaped profile (140). This spring link (100) is characterized by a made of sheet material spring plate (150) for supporting a spring device, wherein the spring plate (150) with the central web (142) of the U-shaped profile (140) is welded and on both sides of the U -shaped profile (140) protrudes.

Description

Die Erfindung betrifft einen aus Blech gefertigten Federlenker für die Radaufhängung an einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a spring arm made of sheet metal for the suspension of a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.

Ein Federlenker ist ein der Radaufhängung und Radführung dienendes Fahrwerksbauteil eines Kraftfahrzeugs. Ein solcher Federlenker ist an seinem äußeren Ende mit einem Radträger verbunden und weist einen Abschnitt zur unteren Abstützung einer Federeinrichtung (Tragfeder) auf, die ihrerseits an ihrem oberen Ende gegen die Karosserie abgestützt ist. Solche Federlenker können aus Blechmaterial gefertigt sein.A spring link is a suspension of the wheel suspension and serving suspension component of a motor vehicle. Such a spring link is connected at its outer end with a wheel carrier and has a portion for the lower support of a spring device (suspension spring), which in turn is supported at its upper end against the body. Such spring links can be made of sheet metal material.

Die nächstliegende Patentschrift DE 10 2012 100 719 A1 beschreibt einen aus Stahlblech geformten einschaligen Federlenker (1) für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges, mit einem ersten Endabschnitt (1.1) zur Anbindung an einem Fahrwerksträger, vorzugsweise einem Hinterachsträger, einem zweiten Endabschnitt (1.2) zur radseitigen Anbindung und einem zwischen den beiden Endabschnitten (1.1, 1.2) angeordneten Abschnitt (1.3), der einen Mittelsteg bzw. Rücken (1.33) mit davon abstehenden Flanken (1.31, 1.32) aufweist und einen Federsitz (1.34) zur Abstützung einer Feder (2) definiert. Im Bereich des Federsitzes (1.34) ist der Rücken (1.33) mit einer Breitenerweiterung ausgebildet.The closest patent DE 10 2012 100 719 A1 describes a molded sheet steel single-shell spring link ( 1 ) for a wheel suspension of a motor vehicle, with a first end section ( 1.1 ) for connection to a chassis carrier, preferably a rear axle, a second end portion ( 1.2 ) to the wheel-side connection and one between the two end sections ( 1.1 . 1.2 ) arranged portion ( 1.3 ), which has a central web or back ( 1:33 ) with flanks protruding therefrom ( 1.31 . 1:32 ) and a spring seat ( 1:34 ) for supporting a spring ( 2 ) Are defined. In the area of the spring seat ( 1:34 ) is the back ( 1:33 ) formed with a width extension.

Die Patentschrift DE 24 54 155 A1 beschreibt einen als Dreiecklenker ausgebildeten unteren Querlenker (1). Der Querlenker (1) weist eine aus Stahlblech gefertigte Lenkerbasis (9) auf. An der hinteren Seite dieser Lenkerbasis (9) ist eine Lenkerbrücke (10) angeschweißt, die aus zwei im Abstand nebeneinander angeordneten hochkant stehenden Streben (11) aus Flachstahl besteht. Auf die Lenkerbrücke (10) ist ein Federteller (15) aufgeschweißt, der direkt mit den Streben (11) nahtverschweißt ist.The patent DE 24 54 155 A1 describes a trained as a wishbone lower arm ( 1 ). The wishbone ( 1 ) has a handlebar base made of sheet steel ( 9 ) on. At the rear of this handlebar base ( 9 ) is a handlebar bridge ( 10 ) welded, consisting of two spaced apart upright struts ( 11 ) consists of flat steel. On the handlebar bridge ( 10 ) is a spring plate ( 15 ) welded directly to the struts ( 11 ) seam-welded.

Zum Stand der Technik wird ferner auch noch auf die Patentschriften DE 10 2008 059 916 B3 , DE 11 2015 002 421 T5 und DE 10 2016 100 666 A1 hingewiesen.The prior art is also still on the patents DE 10 2008 059 916 B3 . DE 11 2015 002 421 T5 and DE 10 2016 100 666 A1 pointed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus Blech(material) gefertigten Federlenker anzugeben, der leicht ist und der günstig herstellbar ist.The invention has for its object to provide a made of sheet metal (material) spring arm, which is easy and is inexpensive to produce.

Die Aufgabe wird gelöst durch den erfindungsgemäßen Federlenker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung und den Figuren.The object is achieved by the spring link according to the invention with the features of claim 1. Further developments and refinements emerge from the dependent claims, the following description of the invention and the figures.

Der erfindungsgemäße Federlenker weist eine einstückig aus Blechmaterial geformte Federlenkerschale auf, welche mit einem ersten Endabschnitt zur Anbindung an einen Fahrwerksträger (oder auch an die Karosserie), mit einem zweiten Endabschnitt zur Anbindung an einen Radträger (oder dergleichen) und zwischen diesen beiden Endabschnitten mit einem U-förmigen Profil ausgebildet ist. Einer der Endabschnitte, insbesondere der erste Endabschnitt, kann abgewinkelt sein. Der Federlenker weist ferner einen aus Blechmaterial, insbesondere demselben Blechmaterial, gefertigten Federteller zur Abstützung einer Federeinrichtung auf, der (zwischen den Endabschnitten) mittels mehrerer Schweißpunkte, die innerhalb der Tellerfläche angeordnet sind, mit dem Mittelsteg des U-förmigen Profils verschweißt bzw. verbunden ist und zu beiden Seiten über das U-förmige Profil übersteht. Bevorzugt ist auch der Federteller einstückig aus Blechmaterial gefertigt.The spring link according to the invention has an integrally formed from sheet metal spring armature shell, which with a first end portion for connection to a chassis support (or to the body), with a second end portion for connection to a wheel (or the like) and between these two end portions with a U-shaped profile is formed. One of the end sections, in particular the first end section, may be angled. The spring link further comprises a plate made of sheet material, in particular the same sheet metal spring plate for supporting a spring device, which is welded (connected between the end portions) by means of a plurality of welds which are disposed within the disc surface with the central web of the U-shaped profile and survives on both sides over the U-shaped profile. Preferably, the spring plate is made in one piece from sheet metal material.

Die Federlenkerschale kann somit, insbesondere auch im Bereich des Federsitzes bzw. der Federabstützung, vergleichsweise schmal ausgeführt werden, auch bei großem Federteller. Der Federlenker ist somit für beengte Platzverhältnisse geeignet. Eine Breitenerweiterung, wie z. B. in der DE 10 2012 100 719 A1 oder auch DE 10 2008 059 916 B3 gezeigt, ist nicht erforderlich, was die umformende Herstellung der Federlenkerschale sowie die dafür erforderlichen Werkzeuge deutlich vereinfacht. Die Federlenkerschale kann nur so breit ausgeführt werden, wie es aus Festigkeitsgründen erforderlich ist. Dies ermöglicht eine schmale bzw. schlanke Bauweise und führt zu einem vergleichsweise geringen Bauteilgewicht bzw. zur Gewichtseinsparung.The spring link plate can thus, especially in the region of the spring seat and the spring support, are made comparatively narrow, even with large spring plate. The spring link is thus suitable for tight spaces. A broad extension, such. B. in the DE 10 2012 100 719 A1 or DE 10 2008 059 916 B3 is shown, is not necessary, which greatly simplifies the reshaping production of the spring link shell and the tools required for it. The spring link plate can only be made as wide as it is required for strength reasons. This allows a narrow or slim design and leads to a comparatively low component weight or weight saving.

Bevorzugt steht der Federteller an jeder Seite des U-förmigen Profils um wenigstens 10 mm, insbesondere um wenigstens 20 mm, über. Der Federteller kann kreisrund oder auch vieleckig ausgebildet sein. Der Federteller kann als ebene Platte ausgebildet sein. Der Federteller kann auch mit einer eingeformten Vertiefung, in die das untere Ende der Federeinrichtung einsetzbar ist, ausgebildet sein.Preferably, the spring plate is on each side of the U-shaped profile by at least 10 mm, in particular by at least 20 mm, over. The spring plate may be circular or polygonal. The spring plate may be formed as a flat plate. The spring plate can also be formed with a molded recess into which the lower end of the spring device can be inserted.

Der Federteller ist mittels mehrerer Schweißpunkte mit dem U-förmigen Profil verschweißt. Vorzugsweise sind drei bis sieben Schweißpunkte vorgesehen. Insbesondere sind fünf Schweißpunkte vorgesehen, die in einer 2er-Gruppe und in einer 3er-Gruppe angeordnet sein können. Bevorzugt ist der Federteller direkt auf den Mittelsteg des U-förmigen Profils aufgesetzt und direkt mit diesem verschweißt.The spring plate is welded by means of several welds with the U-shaped profile. Preferably, three to seven welds are provided. In particular, five welding points are provided, which can be arranged in a 2-group and in a 3-group. Preferably, the spring plate is placed directly on the central web of the U-shaped profile and welded directly to this.

Obwohl die Dampfentwicklungen beim Punktschweißen vergleichsweise gering ist, können sowohl am Federteller als auch am Mittelsteg des U-Profils Einprägungen vorgesehen sein, durch die (wenigstens) ein Entgasungsspalt gebildet wird. Bevorzugt befinden sich diese Einprägungen an den Schweißpunkten. Diese Einprägungen können bereichsweise eine spaltbildende Beabstandung zwischen der Oberseite des Mittelstegs und der Unterseite des Federtellers bewirken. Dadurch können dann die beim Punktschweißen (insbesondere von verzinkten Stahlblechen; s. u.) zwischen dem Federteller und dem U-Profil entstehenden Dämpfe ausgeleitet und optimale Punktverschweißungen erzeugt werden.Although the vapor development during spot welding is comparatively low, indentations can be provided both on the spring plate and on the middle web of the U-profile, through which (at least) a degassing gap is formed. Preferably, these indentations are located at the welds. These indentations can in some areas cause a gap-forming spacing between the upper side of the central web and the underside of the spring plate. As a result, the vapors produced during spot welding (in particular of galvanized steel sheets, etc.) between the spring plate and the U-profile can be discharged and optimum spot welds produced.

Die Schweißpunkte sind innerhalb der (Feder)Tellerfläche angeordnet. Durch die Anordnung der Schweißpunkte innerhalb der Tellerfläche wirken an den Schweißpunkten im Wesentlichen nur Druckspannungen. Außerdem ist eine gute Zugänglichkeit für die Schweißzange gegeben.The welding points are arranged inside the (spring) plate surface. Due to the arrangement of the welding points within the plate surface act essentially at the welding points only compressive stresses. In addition, good accessibility for the welding gun is given.

Die Federlenkerschale und der Federteller sind bevorzugt aus Stahlblech gebildet, vorzugsweise aus verzinktem und insbesondere aus vorverzinktem Stahlblech. Die Federlenkerschale und der Federteller können auch aus einem Aluminiumblech gebildet sein. Die Blechstärke liegt bevorzugt im Bereich mehrerer Millimeter und beträgt insbesondere 2 mm bis 4 mm.The spring link plate and the spring plate are preferably formed from sheet steel, preferably made of galvanized and in particular of galvanized sheet steel. The spring link shell and the spring plate can also be formed from an aluminum sheet. The sheet thickness is preferably in the range of several millimeters and is in particular 2 mm to 4 mm.

Das U-förmige Profil kann im Bereich des daran befestigten Federtellers eine Breite zwischen 40 mm und < 80 mm, bevorzugt zwischen 50 mm und 70 mm, aufweisen. Der Federteller kann im Wesentlichen kreisrund und mit einem Durchmesser zwischen > 80 mm und 120 mm, bevorzugt zwischen 90 mm und 110 mm, ausgebildet sein.The U-shaped profile may have a width between 40 mm and <80 mm, preferably between 50 mm and 70 mm in the region of the spring plate fastened thereto. The spring plate may be formed substantially circular and with a diameter between> 80 mm and 120 mm, preferably between 90 mm and 110 mm.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von bestimmten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Federlenker.
2 zeigt eine Schnittdarstellung desselben Federlenkers.

The invention will be explained in more detail with reference to FIGS. The features shown in the figures and / or explained below may, even independently of certain combinations of features, be general features of the invention and further develop the invention accordingly.

1 shows a spring link according to the invention.
2 shows a sectional view of the same spring arm.

Der Federlenker 100 weist eine einstückig aus Blechmaterial geformte Federlenkerschale 110 auf. Die Federlenkerschale 100 umfasst einen ersten (inneren) Endabschnitt 120 zur Anbindung an einen Fahrwerksträger (z. B. einen Hinterachsen-Hilfsrahmen), einen zweiten (äußeren) Endabschnitt 130 zur Anbindung an einen Radträger (sowie zur Anbindung eines Dämpfers) und einen sich zwischen diesen Endabschnitten erstreckenden mittleren Abschnitt 140. Der mittlere Abschnitt 140 ist mit einem in Einbaulage nach unten offenen U-förmigen Profil ausgebildet, das einen Mittelsteg 142, der einen Federlenkerrücken bildet, und zwei davon (nach unten) abragende Schenkel bzw. Flanken 144 aufweist. Beide Endabschnitt 120, 130 sind gabelartig ausgebildet. Der erste Endabschnitt 120 ist zudem an der mit A gekennzeichneten Stelle abgewinkelt.The spring link 100 has an integrally formed from sheet material spring arm shell 110 on. The spring handlebar shell 100 includes a first (inner) end portion 120 for connection to a chassis carrier (eg a rear axle subframe), a second (outer) end section 130 for connection to a wheel carrier (as well as for connecting a damper) and a middle section extending between these end sections 140 , The middle section 140 is formed with a U-shaped profile which is open in the installed position and which has a central web 142 , which forms a spring link back, and two of them (down) projecting legs or flanks 144 having. Both end section 120 . 130 are fork-shaped. The first end section 120 is also angled at the point marked A

Der Federlenker 100 weist ferner einen separat aus Blechmaterial gefertigten Federteller (Federauflage) 150 auf, der zwischen den Endabschnitten 120, 130 auf dem Mittelsteg bzw. Federlenkerrücken 142 angeordnet ist und beidseitig, d. h. an beiden Seiten bzw. Flanken 144, über das relativ schlankere bzw. schmalere U-förmige Profil übersteht. Bevorzugt ist eine symmetrische Anordnung, sodass der Überstand an beiden Seiten bzw. Flanken 144 des U-förmigen Profils 140 gleich ist. Prinzipiell ist auch eine asymmetrische Anordnung möglich. Der Federteller 150 dient der unteren Abstützung einer (nicht dargestellten) Federeinrichtung, wie bspw. einer Stahlfeder oder einer Luft(druck)feder. Der Federteller 150 dient also primär als Anbindungsfläche für die Federeinrichtung, wohingegen die Hauptlenkerlasten mit der quasi als Grundkörper fungierenden Federlenkerschale 110 übertragen werden. Der Federteller 150 ist so dimensioniert, dass die betreffende Federeinrichtung optimal aufliegt. Der Federteller 150 kann z. B. einen Durchmesser von ca. 100 mm aufweisen, wohingegen das U-förmige Profil 140 in diesem Bereich z. B. eine Breite von nur ca. 60 mm aufweist, sodass der Überstand des Federtellers 150 an beiden Seiten des U-förmigen Profils 140 jeweils ca. 20 mm beträgt.The spring link 100 also has a separately made of sheet metal spring plate (spring rest) 150 on, between the end sections 120 . 130 on the center bar or spring link back 142 is arranged and on both sides, ie on both sides or flanks 144 , survives on the relatively slimmer or narrower U-shaped profile. Preferably, a symmetrical arrangement, so that the supernatant on both sides or flanks 144 of the U-shaped profile 140 is equal to. In principle, an asymmetric arrangement is possible. The spring plate 150 serves the lower support of a (not shown) spring means, such as. A steel spring or an air (pressure) spring. The spring plate 150 So serves primarily as a connection surface for the spring device, whereas the main steering loads with the acting as a basic body spring armature shell 110 be transmitted. The spring plate 150 is dimensioned so that the relevant spring device rests optimally. The spring plate 150 can z. B. have a diameter of about 100 mm, whereas the U-shaped profile 140 in this area z. B. has a width of only about 60 mm, so that the supernatant of the spring plate 150 on both sides of the U-shaped profile 140 each about 20 mm.

Der Federteller 150 ist mittels mehrerer Schweißpunkte 160 direkt mit dem Mittelsteg 142 des U-förmigen Profils dauerhaft verbunden. Die Schweißpunkte 160 sind innerhalb der Tellerfläche und auch innerhalb des Mittelstegs 142 (d. h. nicht randseitig) angeordnet. Somit werden in die Punktschweißverbindungen 160 hauptsächlich nur festigkeitsgünstige Druckspannungen eingebracht. An den Schweißpunkten 160 sind sowohl der Mittelsteg 142 des U-förmigen Profils 140 als auch der Federteller 150 mit einander zugewandten Einprägungen 145, 155 ausgebildet (siehe 2), durch die wenigstens ein Entgasungsspalt 170 gebildet ist. Der Spalt 170 schafft zudem eine Zugänglichkeit beim kathodischen Tauchlackieren. Die Einprägungen 145, 155 sind für einen rück- bzw. außenseitigen Eingriff der Punktschweißelektroden dimensioniert.The spring plate 150 is by means of several welding points 160 directly with the central pier 142 permanently connected to the U-shaped profile. The welds 160 are within the plate surface and also within the center bar 142 (ie not edge) arranged. Thus, in the spot welds 160 mainly introduced only strength-favorable compressive stresses. At the welding points 160 are both the central pier 142 of the U-shaped profile 140 as well as the spring plate 150 with embossed impressions 145 . 155 trained (see 2 ), through which at least one degassing gap 170 is formed. The gap 170 also provides accessibility during cathodic dip painting. The imprints 145 . 155 are dimensioned for a back and outward engagement of the spot welding electrodes.

Claims

Spring link (100) for the suspension of a motor vehicle, comprising a spring armature shell (110) formed integrally from sheet material, having a first end portion (120) for connection to a chassis support, a second end portion (130) for connection to a wheel carrier and between the two End portions (120, 130) has a U-shaped profile (140), characterized by a made of sheet material spring plate (150) for supporting a spring device, wherein the spring plate (150) by means of a plurality of welding points (160) which are arranged within the plate surface, with the central web (142) of the U-shaped profile (140) is welded and to both sides beyond the U-shaped profile (140).

Spring link (100) to Claim 1 , characterized in that on the spring plate (150) and / or on the central web (142) of the U-profile (140) indentations (155, 145) are provided which form a degassing gap (170), said impressions (155, 145 ) are located at the welding points (160).

Spring link (100) to Claim 1 or 2 , characterized in that the spring plate (150) is formed as a flat plate.

Spring link (100) to Claim 1 or 2 , characterized in that the spring plate (150) is formed with a molded-in recess.

Spring link (100) according to one of the preceding Claims 1 to 4 , characterized in that the spring link shell (110) and the spring plate (150) are formed of sheet steel.

Spring link (100) to Claim 5 , characterized in that the spring arm (110) and the spring plate (150) are formed of galvanized sheet steel.

Spring link (100) according to one of the preceding Claims 1 to 4 , characterized in that the spring arm shell (110) and the spring plate (150) are formed of aluminum sheet.

Spring link (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first, provided for connection to the chassis support end portion (120) is angled.

Spring link (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the U-shaped profile (140) in the region of the spring plate (150) has a width between 50 mm and 70 mm and the spring plate (150) circular with a diameter between 90 mm and 110 mm is formed.