DE10243434A1

DE10243434A1 - Corner-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10243434A1
Application number: DE2002143434
Authority: DE
Inventors: Dirk Koch
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Corner-Baugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen fahrzeugfesten Achsschenkel (2) und ein daran befestigtes Trägerbauteil (4), mit dem eine zugehörige Radbremse (5) verbunden ist. Zur zuverlässigen jedoch lösbaren Verbindungg des Trägerbauteils (4) mit dem Achsschenkel (2) ist ein zwischen dem Achsschenkel (2) und dem Trägerbauteil (4) angeordnetes Zwischenelement (3) vorgesehen, das formschlüssig mit dem Achsschenkel (2) und dem Trägerbauteil (4) in Eingriff ist. Dabei ist das Zwischenelement (3) vorzugsweise in einen Schutzschild (3) integriert. Der Formschluss zwischen Achsschenkel (2), Zwischenelement (3) und Trägerbauteil (4) wird vorzugsweise durch eine definiert aufgerauhte Oberflächenstruktur von Kontaktflächen (13, 14) des Zwischenelements (3) geschaffen.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Corner-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen fahrzeugfesten Achsschenkel und ein daran befestigtes Trägerbauteil, mit dem eine zugehörige Radbremse verbunden ist.
Aus der DE 199 46 891 A1 ist eine mehrteilige Achsbaugruppe insbesondere für eine lenkbare Achse eines Kraftfahrzeuges bekannt, die einen Achsschenkel mit Anlenkstellen zur Befestigung von Radaufhängungs-, Lenkungs- oder sonstigen Achselementen sowie einen Integralträger umfasst. Im Integralträger ist dabei ein Radlager angeordnet und ferner besitzt er eine Bremsabstützung, die auftretende Bremsumfangslasten aufnimmt. Der Achsschenkel und der Integralträger sind über je eine Anlagefläche lösbar miteinander verbunden. Eine derartige Achsbaugruppe kann vorteilhaft als vormontierte Baueinheit separat gehandhabt werden und komplett am Fahrzeug befestigt werden. Zur verbesserten Übertragung der Bremsumfangslasten ist vorgesehen, dass im montierten Zustand der Achsbaugruppe an den Anlageflächen eine formschlüssige Verbindung ausgebildet ist. Dies geschieht durch entsprechende Oberflächengestaltung der Anlageflächen. Durch Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe für den Achsschenkel und den Integralträger, wie es vor allem zur Gewichtsreduzierung üblich ist, wird allerdings deren formschlüssige Verbindung infolge von Kontaktkorrosion beeinträchtigt. Darüber hinaus wird der Austausch des Achsschenkels oder Integralträgers im Servicefall erschwert. Der Einsatz von Neuteilen bewirkt aufgrund unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheiten eine undefinierte Verbindung zwischen Achsschenkel und Integralträger. Dadurch wird gegebenenfalls ein zuverlässige Übertragung von Bremsumfangslasten gefährdet.
Ausgehend davon ist es die Aufgabe der Erfindung eine Corner-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug mit einem Achsschenkel und einem Trägerbauteil zur Befestigung einer zugehörigen Radbremse anzugeben, das als vormontierte Baueinheit fertigungstechnisch und funktional verbessert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Corner-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1. Danach umfasst die Corner-Baugruppe einen fahrzeugfesten Achsschenkel, der Anlenkstellen zur Befestigung von Radaufhängungs-, Lenkungsoder sonstigen Achselementen aufweist und ein Trägerbauteil zur Befestigung einer zugehörigen Radbremse, das am Achsschenkel lösbar befestigt ist. Zur verbesserten Übertragung von Bremsumfangslasten ist zwischen dem Achsschenkel und dem Trägerbauteil ein Zwischenelement angeordnet, das formschlüssig mit dem Achsschenkel und dem Trägerbauteil in Eingriff ist. Dies verhindert eine Abscheren des Trägerbauteils gegenüber dem Achsschenkel unter Bremsumfangslast. Dazu weist das Zwischenelement insbesondere sowohl eine erste Kontaktfläche als auch eine zweite Kontaktfläche auf, die jeweils eine microformschlüssige Verbindung zum Achsschenkel bzw. Trägerbauteil ausbilden.
Zur microformschlüssigen Verbindung ist gemäß einer ersten Variante der Corner-Baugruppe zumindest eine Kontaktfläche am Zwischenelement mit einer definierten aufgerauhten Oberflächenstruktur versehen. Dies geschieht beispielsweise durch Rändelung oder entsprechend wirksame Oberflächenbearbeitung. Eine alternative Ausführungsform erhält man dadurch, dass zumindest eine Kontaktfläche des Zwischenelements Partikel mit hoher Werkstoffhärte aufweist. Diese harten Partikel können entweder direkt in die Kontaktfläche eingebracht werden oder als Bestandteil einer Oberflächenbeschichtung auf die Kontaktfläche aufgetragen werden. Allgemein gräbt sich die aufgerauhte bzw. profilierte Kontaktfläche mit ihrer spezifischen Oberflächengestaltung beim Zusammenfügen der Corner-Baugruppe jeweils in die zugehörige Anlagefläche am Achsschenkel bzw. Trägerbauteil ein. Dazu ist es sinnvoll, dass das Zwischenelement aus einem Werkstoff höherer Härte besteht als der Achsschenkel und das Trägerbauteil. Insbesondere erleichtert dies den Wechsel des Achsschenkels bzw. Trägerbauteils im Servicefall. Bei einem neuwertigen Achsschenkel bzw. Trägerbauteil drückt sich dann die harte Oberflächenkontur in die Anlagefläche des weicheren Gegenbauteils ein. Damit wird eine zuverlässige Verbindung zwischen Achsschenkel, Zwischenelement und Trägerbauteil mit definiertem Formschluss geschaffen.
Eine Reduzierung des Bauteilaufwands erreicht man für die Corner-Baugruppe dadurch, dass das Zwischenelement an einem Schutzschild ausgebildet ist bzw. in dieses integriert ist. Dabei ist der Schutzschild vorzugsweise als Schmutzblech gestaltet, das die Corner-Baugruppe und vor allem die Radbremse vor Schmutz und Feuchtigkeit schützt. Eine weiterentwickelte Variante der Corner-Baugruppe sieht außerdem vor, dass das Trägerbauteil ein Radlager aufnimmt. Dies vermindert zusätzlich den Fertigungsaufwand und schafft eine kompakte, vormontierbare Baueinheit, die leicht zu handhaben ist.
Weitere sinnvolle Detailmerkmale der Erfindung sind dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden näher erläutert wird.
Es zeigt:
l eine mehrteilige Corner-Baugruppe für ein Kraftfahrzeug in räumliche Explosionsdarstellung;
2 zwei weitere Ansichten der Corner-Baugruppe aus Figur 1 im vormontierten Zustand.
Die in den 1-2 gezeigte Corner-Baugruppe 1 umfasst im wesentlichen einen fahrzeugfesten Achsschenkel 2, ein Schmutzblech bzw. Schutzschild 3, ein Trägerbauteil 4 mit einer Radbremse 5, eine zugehörige Bremsscheibe 6 und ein Radlager 7. Diese Einzelbauteile der Corner-Baugruppe 1 sind üblicherweise mittels Verbindungselementen, beispielsweise Schrauben, lösbar zusammengefügt und bilden eine eigenständig handhabbare, vormontierte Einheit. Daraus ergeben sich unmittelbar Vorteile bei der Montage der Corner-Baugruppe 1 am Fahrzeug. Der Aufbau der Corner-Baugruppe 1 aus mehreren Einzelteilen gestattet die zielgerichtete Auslegung dieser Einzelteile, insbesondere auch hinsichtlich ihrer Werkstoffe. Bei funktionsgerechtem Werkstoffeinsatz für die einzelnen Komponenten der Corner-Baugruppe 1 eröffnet sich somit ein möglicher Gewichtsvorteil. Weiterhin ergibt sich durch die Gestaltung der Corner-Baugruppe 1 aus Einzelkomponenten ein Baukastenprinzip, das eine anforderungsgerechte Konstruktion der Einzelkomponenten wie auch der Gesamtbaugruppe zulässt und damit Kostenvorteile bringt.
Im einzelnen besitzt der beispielsweise aus Aluminium gefertigte Achsschenkel 2 Anlenkstellen 8 zur Aufnahme bzw. Befestigung von Radaufhängungs- (z. B. Federbein), Lenkungs- oder sonstigen Achs-/Corner-Komponenten. Am Achsschenkel 2 ist ein multifunktionales Trägerbauteil 4 insbesondere mittels mehrerer Verbindungsschrauben 9 lösbar befestigt. Am Trägerbauteil 4 ist zunächst eine Radbremse 5 lösbar befestigt. Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Radbremse 5 um eine Schwimmsattel-Scheibenbremse, die mittels eines Bremshalters 10 am Trägerbauteil 4 befestigt ist. Dabei kann ein derartiger Bremshalter 10 entweder lösbar mit dem Trägerbauteil 4 verbunden sein oder aber einstückig in diesen integriert sein. Grundsätzlich dient der Bremshalter 10 in bekannter Weise der Aufnahme von bei einer Bremsung entstehenden Bremsumfangslasten, die über das Trägerbauteil 4 an weitere fahrzeugfeste Bauteile abgeführt werden. Das Trägerbauteil 4 nimmt weiterhin ein Radlager 7 auf, wobei der Radlageraußenring 11 unmittelbar vom Trägerbauteil 4 gebildet wird und damit fahrzeugfest angeordnet ist. Der demgegenüber drehbare Radlagerinnenring 12 ist lösbar mit der Bremsscheibe 6 verbunden. Das zwischen dem Achsschenkel 2 und dem Trägerbauteil 4 angeordnete Schutzschild bzw. Schmutzblech 3 dient als Zwischenlage sowie zum Schutz der Corner-Komponenten, insbesondere der Radbremse 5, vor Schmutz und Feuchtigkeit.
Eine dauerhaft wirkungsvolle Verbindung des Trägerbauteils 4 am fahrzeugfesten Achsschenkel 2 wird über das Schmutzblech 3 als Zwischenlage realisiert. Zunächst wird durch das Schmutzblech 3 ein direkter Kontakt von Achsschenkel 2 und Trägerbauteil 4 unterbunden, so dass bei zielgerichteter Schmutzblechauslegung eine Kontaktkorrosion vermieden werden kann. Im einzelnen weist das Schmutzblech 3 eine erste 13 sowie eine zweite Kontaktfläche 14 auf, die im zusammengefügten Zustand zugehörigen Anlageflächen 15, 16 des Achsschenkels 2 bzw. des Trägerbauteils 4 gegenüberliegen. Über diese einander zugewandten Kontaktflächen 13, 14 und Anlageflächen 14, 15 müssen die bei einer Bremsung auftretenden Bremsumfangslasten innerhalb der Corner-Baugruppe 1 zuverlässig übertragen werden. Dazu sind die Kontaktflächen 13, 14 mit den jeweils zugehörigen Anlageflächen 15, 16 formschlüssig verbunden. Dieser Formschluss wird vorzugsweise durch eine Oberflächenstruktur an den Kontaktflächen 13, 14 des Schmutzblechs 3 umgesetzt. Dazu wird die Oberflächenstruktur der Kontaktflächen 13, 14 im Sinne einer Oberflächenaufrauhung zur Reibwerterhöhung verändert. Dadurch wird ein 'microaxialer' Formschluss zwischen den Kontaktflächen 13, 14 des Schmutzblechs 3 und den Anlageflächen 15, 16 des Achsschenkels 2 bzw. Trägerbauteils erzielt. Dies ermöglicht eine drehfeste Verbindung von Achsschenkel 2 und Trägerbauteil 4 im montierten Zustand der Corner-Baugruppe 1. Eine derartige drehfeste Verbindung lässt sich auch mit relativ geringen axialen Vorspannkräften erreichen, so dass vorteilhaft klein sowie platzsparend dimensionierte Verbindungsschrauben 9 Verwendung finden können.
Die entsprechende Oberflächengestaltung der Kontaktflächen 13, 14 kann mittels definierter Oberflächenaufrauhung beispielsweise durch Rändelung, Sand-/Kugelbestrahlung oder analog wirkender Oberflächenbearbeitung erfolgen. Alternativ ist es denkbar, jeweils an der Kontaktfläche 13, 14 im Oberflächenbereich Partikel mit hoher Werkstoffhärte vorzusehen, z. B. Diamant-, Keramikpartikel etc.. Solche harten Partikel können entweder unmittelbar in die Kontaktfläche 13, 14 eingebracht werden bzw. als Bestandteil einer Beschichtung auf diese aufgebracht werden. Grundsätzlich ist es sinnvoll, das Schmutzblech 3 mit der erfindungsgemäßen Oberflächenstruktur der Kontaktflächen 13, 14 aus einem Werkstoff höherer Härte als der Achsschenkel 2 bzw. das Trägerbauteil 4 auszuführen. In einem solchen Fall drückt sich während des Zusammenfügens der Corner-Baugruppe 1 jeweils die Oberflächenstruktur der harten Kontaktfläche 13, 14 in die gegenüberliegende weiche Anlagefläche 15, 16 des Achsschenkels 2 bzw. des Trägerbauteils 4 ein. Auf diesem Wege bildet sich der microaxiale Formschluss zwischen Achsschenkel 2, Schmutzblech 3, und Trägerbauteil 4 aus. Auch ein Wechsel des Achsschenkels 2 oder des Trägerbauteils 4 im Servicefall ist problemlos möglich. Aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffhärten stellt sich auch bei einem neuen Achsschenkel 2 oder Trägerbauteil 4 der definierte microaxiale Formschluss infolge des Eindrückens der Oberflächenstruktur ein.

Claims

Corner-Baugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend einen fahrzeugfesten Achsschenkel (2), der Anlenkstellen (8) zur Befestigung von Radaufhängungs-, Lenkungs- oder sonstigen Achselementen aufweist und ein Trägerbauteil (4) zur Befestigung einer zugehörigen Radbremse (5), das am Achsschenkel (2) lösbar befestigt ist, gekennzeichnet durch ein zwischen dem Achsschenkel (2) und dem Trägerbauteil (4) angeordnetes Zwischenelement (3), das formschlüssig mit dem Achsschenkel (2) und dem Trägerbauteil (4) in Eingriff ist.
Corner-Baugruppe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl eine erste Kontaktfläche (13) als auch eine zweite Kontaktfläche (14) am Zwischenelement (3) jeweils eine microformschlüssige Verbindung zum Achsschenkel (2, 15) bzw. Trägerbauteil (4, 16) ausbildet.
Corner-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontaktfläche (13, 14) mit einer definierten aufgerauhten Oberflächenstruktur versehen ist.
Corner-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontaktfläche (13, 14) Partikel mit hoher Werkstoffhärte aufweist.
Corner-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) aus einem Werkstoff höherer Härte besteht als der Achsschenkel (2) und das Trägerbauteil (4).
Corner-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (3) an einem Schutzschild (3) ausgebildet ist.
Corner-Baugruppe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (4) ein Radlager (8) aufnimmt.