-
Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeugbauteil gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Art.
-
An
ein gabelförmiges
Fahrzeugbauteil werden fahrzeugspezifische Forderungen gestellt.
Da ein Fahrzeug oder Kraftfahrzeug leistungsfähig und kompakt sein soll,
sind auch für
solche Fahrzeugbauteile, die mittels einem Gelenk Kräfte übertragen, Stabilität, Sicherheit,
kleine Bauweise, geringes Gewicht und außerdem eine kostengünstige Herstellung gefordert.
Bezüglich
der Stabilität
und Sicherheit ist außerdem
zu berücksichtigen,
dass die aus der Kraftübertragung
resultierenden Belastungen des Fahrzeugbauteils durch im Fahrbetrieb
entstehende Schwingungen vergrößert werden.
-
Ein
Fahrzeugbauteil der eingangs angegebenen Art ist als Teil eines
Stoßdämpfers vorbenutzt worden.
Dieses bekannte Fahrzeugbauteil wird durch eine Stelze und eine
Gabel gebildet, die als getrennt vorgefertigte Bauteile miteinander
verschweißt sind.
Durch das Fahrzeugbauteil wird der Stoßdämpfer auf dem unteren Lenker
einer Radaufhängung
abgestützt.
Diese bekannte Ausgestaltung hat sich zwar als brauchbar erwiesen,
jedoch bedarf es wegen der zwischen der Stelze und der Gabel verlaufenden
und verschweißten
Teilungsfuge einer massiven Ausgestaltung, um die erforderliche
Festigkeit zu erreichen. Das bekannte Fahrzeugbauteil ist deshalb verhältnismäßig groß und schwer.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeugbauteil
gemäß der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art unter Vermeidung der
genannten Nachteile die Stabilität
zu vergrößern. Des
Weiteren soll auch die Baugröße und/oder
das Gewicht verringert werden.
-
Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
-
Die
Unteransprüche
bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Querteilung eines
Fahrzeugbauteils aus den vorgenannten Gründen nachteilig ist und eine längs einteilig
durchgehende Bauweise vorteilhaft ist, da das Materialgefüge in der
Langsrichtung nicht unterbrochen wird. Durch die gabelförmige Bauform
ist eine einteilige Bauweise jedoch erschwert.
-
Bei
der Ausgestaltung nach der Erfindung besteht daher das Fahrzeugbauteil
aus wenigstens zwei voneinander längs geteilten Bauteilabschnitten, die
jeweils durch einen Schaftabschnitt und einem sich von seinem einen
Ende erstreckenden Gabelarm gebildet sind, wobei die Schaftabschnitte
an einer Teilungsfuge miteinander verbunden sind.
-
Hierdurch
wird für
die Schaftabschnitte eine längs
durchgehende Bauweise ohne Unterbrechung des Materialgefüges bzw.
der Materialfasern sowie des Kraftverlaufs und somit eine stabile
Bauweise erreicht. Außerdem
entfällt
eine Verbindung von längs hintereinander
angeordneten Bauteilabschnitten. Die halbgabelförmige Bauform der erfindungsgemäßen Bauteilabschnitte
läßt sich
durch ein Verformen eines Rohlings oder Bleches erreichen. Zwar
bedarf es bei der Erfindung einer Querverbindung der Schaftabschnitte,
jedoch wird hierdurch die Stabilität der Schaftabschnitte nicht
beeinträchtigt.
Aufgrund der durch die Erfindung erreichbaren Stabilitätsvergrößerung können bei
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
die Bauteilabschnitte schlanker und somit kleiner und leichter ausgebildet
werden.
-
Es
ist besonders vorteilhaft, die Bauteilabschnitte im Sinne von Gleichteilen
identisch auszubilden, so dass nur eine Art Bauteilabschnitte hergestellt
werden muß,
wobei sich durch eine spiegelbildliche Anordnung der Bauteilabschnitte
die gabelförmige
Bauform des Fahrzeugbauteils erreichen lässt.
-
Die
Stabilität
der Bauteilabschnitte bzw. des Fahrzeugbauteils lässt sich
weiter vergrößern, wenn die
Schaftabschnitte durch Rohrsegmente, insbesondere Halbrohrsegmente,
gebildet sind. Hierdurch wird eine profilförmige Bauform für die Schaftabschnitte
erreicht, wodurch die Stabilität
wesentlich vergrößert und
das Gewicht durch dünnwandige Bauweise
weiter verringert werden kann.
-
Es
trägt außerdem zu
einer Vergrößerung der
Stabilität
im Bereich der Gabel bei, wenn die Gabelarme bogenförmig gekrümmt sind.
Hierdurch werden insbesondere die quer gerichteten Abschnitte der
Gabelarme stabilisiert.
-
Eine
kompakte Bauweise im Bereich der Gabel lässt sich dadurch erreichen,
dass die Gabelarme durch flache Leisten gebildet sind, die sich
in Ihren freien Endbereichen im wesentlichen parallel zur Teilungsfuge
zwischen den Bauteilabschnitten erstrecken.
-
Dabei
lassen sich die Gabelarme in ihren Verbindungsbereichen mit den
Schaftabschnitten durch eine lämgs
verlaufende Sicke weiter stabilisieren. Die Sicken können nach
innen oder vorzugsweise nach außen
geformt sein.
-
Es
ist zwecks weiterer Stabilisierung der Gabel vorteilhaft, wenn die
Sicken sich jeweils von dem Hohlraumabschnitt des zugehörigen Schaftabschnitts
fortsetzen. Hierdurch wird die Profilierung durchgehend in den Bereich
der Gabelarme fortgesetzt.
-
Wenn
die Schaftabschnitte an ihren den Gabelarmen abgewandten Enden durch
einen Deckel oder Flansch miteinander verbunden sind, lassen sich
mehrere Vorteile erreichen. Zum einen können die Schaftabschnitte durch
den Deckel oder Flansch miteinander verbunden und stabilisiert werden.
Zum anderen kann der Deckel oder Flansch als Verbindungselement
für ein
mit dem Fahrzeugbauteil zu verbindendes weiteres Bauteil dienen.
-
Zur
Verbindung der Schaftabschnitte untereinander und/oder mit dem Deckel
oder Flansch eignet sich eine starre Verbindung, insbesondere eine Schweißverbindung,
die sich einfach und kostengünstig
herstellen lässt
und stabil ist.
-
Es
lässt sich
des Weiteren die Stabilität
vergrößern und
das Gewicht durch eine dünnwandige Bauweise
verringern, wenn die Bauteilabschnitte jeweils vorzugsweise kalt
geschmiedet oder fließgeformt
oder fließgepresst
oder tiefgezogen oder gedrückt
sind, z. B. aus Blech. Wie schon bei der rohrförmigen Bauweise lässt sich
hierdurch zum einen eine Schalenbauweise erreichen. Zum anderen
werden ein durchgehender Gefügefaserverlauf
und eine Gefügeverfestigung
erreicht, was zu einer weiteren Stabilisierung beiträgt.
-
Das
erfindungsgemäße Fahrzeugbauteil
eignet sich vorzüglich
zur gelenkigen Verbindung eines kraftübertragenden Fahrzeugbauteils,
insbesondere zur Abstützung
eines Stoßdämpfers eines
Fahrzeugs oder Kraftfahrzeugs, da es sich mit kleiner Bauweise günstig in
den beengten Raum des Fahrzeugbaus, z. B. der Fahrzeugkarosserie
oder einer Radaufhängung
integrieren lässt.
Dabei kann das Fahrzeugbauteil an seinem einen Ende starr und an
seinem anderen Ende gelenkig zwischen zwei Anbauteilen angeordnet
sein.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt:
-
1 eine perspektivische Darstellung
eines erfindungsgemässen
gabelförmigen
Fahrzeugbauteils;
-
2 eine perspektivische Darstellung
eines längs
geteilten Bauteilabschnitts des Fahrzeugbau teil mit Blick auf die
Außenseite
des Bauteilabschnitts;
-
3 eine perspektivische Darstellung
des Bauteilabschnitts nach 2 mit
Blick auf seine Innenseite und
-
4 eine Vorderansicht des
Fahrzeugbauteils, das Teil eines Stoßdämpfers ist.
-
Das
in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Fahrzeugbauteil
weist einen stangenförmigen
Schaft 12 und wenigstens zwei von dessen einem Ende abzweigende
Gabelarme 14a auf, die eine Gabel 14 bilden.
-
Am
der Gabel 14 abgewandten Ende des Schaftes 12 kann
ein erstes Verbindungselement 16, z. B. ein Flansch oder
Deckel, befestigt sein, das Teil eines noch zu beschreibenden, mit
Strichpunktlinien andeutungsweise dargestellten Bauteils sein kann.
-
Das
Fahrzeugbauteil 10 besteht aus wenigstens zwei längs geteilten
Bauteilabschnitten 10a, die jeweils durch einen Schaftabschnitt 12a und
einem sich von dessen einem Ende erstreckenden Gabelarm 14a gebildet
sind. Beim Ausführungsbeispiel sind
zwei Bauteilabschnitte 10a vorgesehen, deren Schaftabschnitte 12a seitlich
aneinandergesetzt und miteinander unlösbar verbunden sind, z. B.
durch Schweißen.
Dabei liegen die Schaftabschnitte 12a an vorzugsweise ebenen
Anlageflächen 18 an,
die sich in einer ebenen Teilungsfuge 20 erstrecken, die sich
in der zwischen den Gabelarmen 14a verlaufenden Längsmittelebene 22 des
Fahrzeugbauteils 10 befinden.
-
Da
beim Ausführungsbeispiel
die Bauteilabschnitte 10a einander gleich ausgebildet sind,
wird nachfolgend nur ein Bauteilabschnitt 10a gemäß 2 und 3 beschrieben. Der Schaftabschnitt 12a weist
die Form eines Rohrsegments auf, das beim Ausführungsbeispiel ein Halbrohr
ist. Am dem Gabelarm 14a abgewandten Endbereich des Schaftabschnittes 12a ist
eine Schaftverdickung 24 mit einem stufenförmig oder
allmählich
divergierenden Verdickungsübergang 24a angeordnet,
die ebenfalls halbrohrförmig
ausgebildet sind.
-
Der
Gabelarm 14a erstreckt sich vom Schaftabschnitt 12a zunächst quer
und dann etwa parallel zur Längsmittelabene 22,
wobei er sich vorzugsweise bogenförmig erstreckt, so dass die
Gabel 14 in ihrem Grundbereich konkav gerundet ist. Der
Gabelarm 14a weist z. B. die Form einer flachen Leiste
auf, deren Breitseiten sich im wesentlichen parallel zur Längsmittelebene 22 erstrecken.
-
Zur
Stabilisierung des Gabelarms 14a ist in seinem Anfangsbereich
eine Sicke 26 eingeformt, die sich in der Längsrichtung
des Gabelarms 14a z. B. bis in dessen mittleren Bereich
erstreckt und vorzugsweise nach außen ausgeformt ist. Beim Ausführungsbeispiel
mit einem Hohlraumabschnitt 28a an der Anlageseite des
Schaftabschnitts 12a setzt sich die Sicke 26 vorzugsweise
vom Hohlraumabschnitt 28a fort. Die Querschnittsform der
Sicke 26 kann an die Querschnittsgröße des Hohlraumabschnitts 28a angepasst
sein, und sie ist konvex gerundet. Dabei kann die Sicke 26 sich
zu ihrem freien Ende hin verjüngen.
-
Im
freien Endbereich des Gabelarms 14a ist ein vorzugsweise
durch ein Loch 30a gebildetes zweites Verbindungselement 30 zur
insbesondere schwenkbaren Verbindung mit einem weiteren Anbauteil
angeordnet. Die freien Ecken des Gabelarms 14a sind für eine Schwenkverbindung
durch gerundete oder schräge
Begrenzungsflächen 32 gekürzt.
-
Die
bezüglich
der Längsmittelebene 22 vorzugsweise
spiegelsymmetrisch ausgebildeten Bauteilabschnitte 10a bestehen
insbesondere aus Metall, vorzugsweise Stahl, und sie können z.
B. geschmiedete Schmiedeteile oder durch Fließformen, insbesondere Fließpressen,
geformte Teile sein, z. B. aus Blech. Dabei können die Bauteilabschnitte 10a in
ihrer Dicke bezüglich
der Blechdicke reduziert sein. Die Bauteilabschnitte oder 10a können aber
auch aus Blech gepresst und/oder tiefgezogen sein. Bei allen Herstellungsarten
kann die Verformung kalt oder warm erfolgen.
-
Der
Schaftabschnitt 12a und der Gabelarm 14a sind
somit einteilig ausgebildet, durch ein durchgehender Faserverlauf
vorhanden ist. Aufgrund der Verformung und der Raumform ergibt sich
eine besonders stabile Bauweise, die sich einfach und preiswert
herstellen lässt.
Dabei kann der Schaftabschnitt 12a verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet werden.
Deshalb und auch aufgrund der hohlen Schaftform zeichnet der Bauteilabschnitt
sich somit auch durch ein geringes Gewicht aus.
-
Zur
Herstellung des Fahrzeugbauteils 10 werden zwei der einander
gleichen Bauteilabschnitte 10 als vorgefertigte Bauteile
verwendet, deren Schaftabschnitte 12a aneinandergesetzt
und unlösbar
miteinander verbunden werden, z. B. durch Schweißen. Hierdurch ergibt sich
eine einfache, kleine bzw. kompakte und trotzdem stabile sowie kostengünstige Bauweise
geringen Gewichts.
-
Die
mit 34 bezeichnete Schweißverbindung ist vorzugsweise
durch Schweißraupen 34a gebildet, die
an einander gegenüberliegenden
Umfangsstellen angeordnet sind und sich an den äußeren Längsrändern 12b der Schaftabschnitte 12a befinden.
Es können
jeweils durchgehende oder gekürzte
Schweißraupenabschnitte
sein.
-
Der
das erste Verbindungselement 16 bildende Flansch oder Deckel
trägt durch
seine Befestigung an den Schaftabschnitten 12a ebenfalls
zur Stabilisierung des Fahrzeugbauteils 10 bei. Der Flansch
oder Deckel ist vorzugsweise angeschweißt Diese Schweißverbindung 38 weist
an den Schaftabschnitten 12a zwei einander gegenüberliegende Schweißraupenabschnitte
oder eine Ringschweißraupe 38a in
der Hohlkehle des den Schaft 12 radial überragenden Deckels oder Flansches
auf. Das Verbindungselement 36 kann zum Verbinden eines
z. B. starr verbundenen Anbauteils dienen.
-
Beim
Ausführungsbeispiel
nach 4 ist das Fahrzeugbauteil 10 starr
mit einem Stoßdämpfer 40 verbunden.
Dabei kann das Verbindungsteil 16 Teil des Stoßdämpfers 40 sein,
insbesondere ein Bodendeckel von seinem zylindrischen Gehäuse 40a. Das
Fahrzeugbauteil 10 bildet hierbei eine Stelze 42 des
Stoßdämpfers 40,
wobei die Gabel 14 Teil eines Gelenks 44 ist,
mit dem der Stoßdämpfer 40 auf
einem unteren Lenker 46 einer Radaufhängung 48, insbesondere
einer Vierlenker-Vorderachse,
eines Kraftfahrzeugs schwenkbar abgestützt ist. Der Lenker 46 ist
in an sich bekannter Weise mit Gelenkaugen an seinem einen Ende
mit der Fahrzeugkarosserie und an seinem anderen Ende mit einem
Radträger
schwenkbar verbunden. Die Stelze 42 ist starr mit dem Stoßdämpfer 40 verbunden,
insbesondere im vorbeschriebenen Sinne angeschweißt. Das
Gelenk 44 weist einen Gelenkbolzen 50 auf, der
in den Gelenklöchern 30a und
in einem passenden Gelenkloch im Lenker 46 steckt. Hierdurch
ist der Stoßdämpfer 40 stabil
und belastbar auf dem Lenker 46 schwenkbar abgestützt. Aufgrund
des vorhandenen Hohlraums 28 im Schaft 12 und
der verhältnismäßig dünnwandigen
sowie im vorbeschriebenen Sinne geformten Bauweise des Fahrzeugbauteils 10 wird
eine große
Stabilität
bei geringem Gewicht erreicht.
-
- 10
- Fahrzeugbauteil
- 10a
- Bauteilabschnitt
- 12
- Schaft
- 12a
- Schaftabschnitt
- 12b
- Längsränder
- 14
- Gabel
- 14a
- Gabelarm
- 16
- erstes
Verbindungselement
- 18
- Anlagefläche
- 20
- Teilungsfuge 20
- 22
- Längsmittelebene
- 24
- Schaftverdickung
- 24a
- Verdickungsübergang
- 26
- Sicke
- 28
- Hohlraum
- 28a
- Hohlraumabschnitt
- 30
- Verbindungselement
- 30a
- Loch
- 32
- Begrenzungsfläche
- 34
- Schweißverbindung
- 34a
- Schweißraupe
- 36
- zweites
Verbindungselement
- 38
- Schweißraupe
- 40
- Stoßdämpfer
- 40a
- Gehäuse
- 42
- Stelze
- 44
- Gelenk
- 46
- Lenker
- 48
- Radaufhängung
- 50
- Gelenkbolzen