DE112019004182T5

DE112019004182T5 - Fahrzeugaufhängungskomponente mit verstärkungsmerkmal und verbindungsanbringung

Info

Publication number: DE112019004182T5
Application number: DE112019004182.7T
Authority: DE
Inventors: Clifford J. Hoschouer; Anthony Santamaria
Original assignee: Grouper Stamping LLC
Current assignee: Grouper Stamping LLC
Priority date: 2018-08-20
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-06-10
Also published as: CN112566800A; WO2020040941A1; US20210197637A1; US11541710B2

Abstract

Eine Fahrzeugaufhängungskomponente (16), wie etwa ein unterer Querlenker, die eine erste und eine zweite geprägte Metallschale (30, 32) und mehrere Verbindungsanbringungen (36, 38, 40) zum wirksamen Verbinden der Aufhängungskomponente mit dem Rest des Fahrzeugaufhängungssystems aufweist. Die erste und die zweite geprägte Metallschale können aus einem Stahl nächster Generation geprägt sein, der leicht und fest ist, und sind miteinander in einer zweischaligen oder kastenartigen Ausgestaltung verbunden. Jede der Verbindungsanbringungen weist ein festes Anbringungsende (92, 192) und ein bewegbares Anbringungsende (94, 194) auf, wobei das feste Anbringungsende zwischen die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte der ersten und der zweiten geprägten Metallschale geschoben sein können und damit verschweißt sein können, wobei das bewegbare Anbringungsende bewegbar oder schwenkbar die Fahrzeugaufhängungskomponente an dem Fahrzeugaufhängungssystem anbringt.

Description

Bezugnahme auf verbundene Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Provisional-Anmeldungsnummer 62/719,771 , eingereicht am 20. August 2018 und 62/778,547 , eingereicht am 12. Dezember 2018, deren beider gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugkomponente und, spezifischer, eine Fahrzeugaufhängungskomponente, wie etwa ein Querlenker, der aus geprägten Blechmetall hergestellt und ein Verstärkungsmerkmal und eine Anbringungsverbindung aufweist.
Hintergrund
Es gibt wesentliche Maßnahmen, die in der Automobilindustrie gemacht werden, um das Gewicht des Fahrzeugs zu reduzieren, welche typischerweise in einer entsprechenden Verbesserung in der Treibstoffeffizienz resultieren, ohne die Komponente in Bezug auf Festigkeit, Steifigkeit, Dauerhaltbarkeit, usw. zu verschlechtern. Des Weiteren gibt es einen starken Wunsch kosteneffiziente Herstellungsverfahren anzuwenden, wie etwa Prägen, womöglich. Die Fahrzeugaufhängungskomponente und das Verfahren der vorliegenden Offenbarung sind dazu ausgelegt, diese und andere Aufgaben zu adressieren und auszugleichen, so dass eine leichtgewichtige, genügend steife und kosteneffiziente Fahrzeugaufhängungskomponente bereitgestellt werden kann.
Kurzdarstellung
Gemäß einem Aspekt wird eine Fahrzeugaufhängungskomponente bereitgestellt, mit: einer ersten geprägten Metallschale, die eine Schaleninnenfläche, eine Schalenaußenfläche, und einen Schalenverbindungsanbringungsabschnitt aufweist; einer zweiten geprägten Metallschale, die eine Schaleninnenfläche, eine Schalenaußenfläche und einen Schalenverbindungsanbringungsabschnitt aufweist; und einer Verbindungsanbringung zum Verbinden der Fahrzeugaufhängungskomponente mit einem Teil eines Fahrzeugaufhängungssystems, wobei die Verbindungsanbringung ein festes Anbringungsende und ein bewegbares Anbringungsende aufweist, wobei der Schalenverbindungsanbringungsabschnitt der ersten und der zweiten geprägten Metallschale zumindest teilweise das feste Anbringungsende der Verbindungsanbringung umgeben und an dem festen Ende der Verbindungsanbringung angebracht sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Fahrzeugaufhängungskomponente des Weiteren irgendeines der folgenden Merkmale oder jegliche technisch vernünftige Kombination von einigen oder allen dieser Merkmale aufweisen:

• zumindest eine von der ersten oder der zweiten geprägten Metallschale ist aus einem Stahl nächster Generation ausgebildet, der eine Fließgrenze, nach dem Ausbilden, at, die gleich zu oder größer als 780 MPa entlang eines Lastbeaufschlagungspfads aufweist und eine Streckung, nach dem Ausbilden, aufweist, die gleich zu oder größer als 30% ist;
• die zumindest eine geprägte Metallschale weist eine durchschnittliche Dicke von zwischen 1,0 mm und 5,0 mm auf und ist aus einem Stahl nächster Generation hergestellt, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: fortgeschrittene hochfeste Stählen (AHSS), Stähle dritter Generation (Gen3-Stähle), Stähle vierter Generation (Gen4-Stähle), oder druckhärtenbaren oder heißgeprägten Stählen;
• die erste und die zweite geprägte Metallschale sind komplementär in der Form ausgebildet und bilden ein zweischalige oder a kastenartige Ausgestaltung aus, oder eine Mehrzahl von Verbindungsanbringungen ist zwischen die erste und die zweite geprägte Metallschale eingeschoben;
• zumindest eine von der ersten und der zweiten geprägten Metallschale weist ein Verstärkungsmerkmal auf, das an oder nahe einem der Schalenverbindungsanbringungsabschnitte angeordnet ist, wobei das Verstärkungsmerkmal eine Verstärkungsausnehmung, ein Verstärkungsvorsprung oder sowohl eine Verstärkungsausnehmung und einen Verstärkungsvorsprung aufweist;
• das Verstärkungsmerkmal weist eine Verstärkungsausnehmung auf, die ein U-förmiger Durchgang oder Kanal mit einem Ausnehmungsboden, der an einem Boden der Verstärkungsausnehmung, ein Paar von Ausnehmungsinnenkanten, die mit dem Ausnehmungsboden verbunden sind, einem Paar von Ausnehmungsseitenwänden, die verbunden sind mit und sich erstrecken von dem Paar von Ausnehmungsinnenkanten, und einem Paar von Ausnehmungsaußenkanten ist, die mit dem Paar von Ausnehmungsseitenwänden verbunden sind;
• jede des Paars von Ausnehmungsinnenkanten eine gerundete Ecke ist und durch einen Radius R₁ definiert ist, und jede des Paars von Ausnehmungsaußenkanten eine gerundete Ecke und definiert durch ein Radius R₂ ist;
• der Radius R₁ zwischen 1 mm und 10 mm, einschließlich, ist, der Radius R₂ zwischen 2 mm und 11 mm, einschließlich, ist und der Radius R₂ größer als der Radius R₁ ist, so dass das Paar von Ausnehmungsinnenkanten enger als das Paar von Ausnehmungsaußenkanten ist;
• das Paar von Ausnehmungsseitenwänden sich von dem Paar von Ausnehmungsinnenkanten aus erstreckt und sich nach außen unter einem Ausnehmungswinkel α aufweitet, so dass eine Breite (W) der Verstärkungsausnehmung größer an den Ausnehmungsaußenkanten als an den Ausnehmungsinnenkanten ist;
• eine Breite (W) und eine Tiefe (D) des Verstärkungsmerkmals entlang einer Länge des Verstärkungsmerkmals variiert, so dass eine erste Breite (W₁ ) des Verstärkungsmerkmals kleiner als eine zweite Breite (W₂ ) des Verstärkungsmerkmals ist, wenn die erste Breite an einer Position näher an der Verbindungsanbringung als die zweite Breite ist, und eine erste Tiefe (D₁ ) des Verstärkungsmerkmals kleiner als eine zweite Tiefe (D₂ ) des Verstärkungsmerkmals ist, wenn die erste Tiefe an einer Position näher an der Verbindungsanbringung als die zweite Tiefe ist;
• zumindest eine von der ersten oder der zweiten geprägten Metallschale eine Schalenvertiefung aufweist, die in Richtung der Mitte des Teils ausgebildet ist und einen Vertiefungsboden und eine Vertiefungsschweißung aufweist, die zumindest teilweise in dem Vertiefungsboden angeordnet ist, wobei die Vertiefungsschweißung die Schaleninnenflächen der ersten und der zweiten geprägten Metallschale miteinander verschweißt;
• eine Innenhohlraum zwischen den Schaleninnenflächen der ersten bzw. der zweiten geprägten Metallschale ausgebildet ist und der Innenhohlraum derart geformt ist, dass das feste Anbringungsende der Verbindungsanbringung in den Innenhohlraum passt;
• die Querschnittsform des festen Anbringungsendes der Verbindungsanbringung eng der des Innenhohlraums entspricht, so dass die erste und die zweite geprägte Metallschale mit dem festen Anbringungsende mit einer Schweißung verschweißt sind;
• die Verbindungsanbringung eine Kugelgelenkverbindungsanbringung ist, die einen Teil separat von der ersten und der zweiten geprägten Metallschale ist und aus einem festen Metall hergestellt ist, wobei die Kugelgelenkverbindungsanbringung das feste Anbringungsende zum festen Anbringen an der ersten und der zweiten geprägten Metallschale aufweist und ein bewegbares Anbringungsende zum bewegbaren oder schwenkbaren Anbringen innerhalb einer Kugelgelenksbaugruppe eines Fahrzeugaufhängungssystems aufweist;
• die Verbindungsanbringung eine Hülsenverbindungverbindungsanbringung ist, die einen Teil separat von der ersten und der zweiten geprägten Metallschale ist und in der Form eines Schafts ist, wobei die Hülsenverbindungverbindungsanbringung ein festes Anbringungsende zum festen Anbringen an der ersten und der zweiten geprägten Metallschale aufweist und ein bewegbares Anbringungsende zum bewegbaren oder rotierbaren Anbringen innerhalb einer Hülsenverbindungsbaugruppe eines Fahrzeugaufhängungssystems aufweist;
• das feste Anbringungsende der Hülsenverbindungverbindungsanbringung aufgeweitet ist und in einem Innenhohlraum aufgenommen ist, die zwischen der ersten und der zweiten geprägten Metallschale ausgebildet ist, und wobei das feste Anbringungsende mit zumindest einer Umfangsschweißung mit der ersten und der zweiten geprägten Metallschale verschweißt ist;
• die zumindest eine Umfangsschweißung eine erste und eine zweite Umfangslaserschweißung aufweist, die parallel zueinander sind und in Umfangsrichtung das feste Anbringungsende der Hülsenverbindungverbindungsanbringung umgeben;
• die erste Umfangslaserschweißung an einem Ende der ersten und der zweiten geprägten Metallschale angeordnet ist, um eine gestufte oder nicht-fluchtende Verbindung mit einer Seitenfläche der Hülsenverbindungverbindungsanbringung zu erzeugen, und wobei die zweite Umfangslaserschweißung einwärts der ersten Umfangslaserschweißung an einem Ende der Hülsenverbindungverbindungsanbringung angeordnet ist, um eine gestufte oder nicht-fluchtende Verbindung mit den Innenflächen der ersten bzw. der zweiten geprägten Metallschale zu erzeugen;
• die Fahrzeugaufhängungskomponente eine Dreipunkt-unterer-Querlenker ist, der eine Kugelgelenkverbindungsanbringung zum Anbringen an einem Kugelgelenk, eine erste Hülsenverbindungverbindungsanbringung zum Anbringen an einer ersten Hülsenverbindung und eine zweite Hülsenverbindungverbindungsanbringung zum Anbringen an einer zweiten Hülsenverbindung aufweist;

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugaufhängungskomponente bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Prägen einer ersten geprägten Metallschale, die eine Schaleninnenfläche, eine Schalenaußenfläche und ein Schalenverbindungsanbringungsabschnitt aufweist; Prägen einer zweiten geprägten Metallschale, die eine Schaleninnenfläche, eine Schalenaußenfläche und eine Schalenverbindungsanbringungsabschnitt aufweist; Bereitstellen einer Verbindungsanbringung zum Verbinden der Fahrzeugaufhängungskomponente mit einem Teil eines Fahrzeugaufhängungssystems, wobei die Verbindungsanbringung ein festes Anbringungsende und ein bewegbares Anbringungsende aufweist; Anordnen des Schalenverbindungsanbringungsabschnitts der ersten und der zweiten geprägten Metallschale derart, dass sie zumindest teilweise das feste Anbringungsende der Verbindungsanbringung umgeben; und Schweißen des Schalenverbindungsanbringungsabschnitts der ersten und der zweiten geprägten Metallschale mit dem festen Anbringungsende der Verbindungsanbringung.
Figurenliste

1 zeigt eine teilweise Perspektivansicht einer Fahrzeugecke, die ein Rad und mehrere Aufhängungskomponenten, einschließlich eines unteren Querlenkers, aufweist;
2 zeigt eine Perspektivansicht des unteren Querlenkers in 1;
3 zeigt eine explodierte Perspektivansicht des unteren Querlenkers in 2, wo die Ansicht eine erste und eine zweite geprägte Metallschale und eine Verbindungsanbringung für ein Kugelgelenk darstellt, bevor sie miteinander verbunden werden;
4A-C sind geschnittene Perspektivansichten des unteren Querlenkers in 2 entlang Linien 4A-4C in 2, jeweils, wobei die Ansichten die erste und die zweite geprägte Metallschale und die Verbindungsanbringung für das Kugelgelenk zeigen, nachdem sie miteinander verbunden worden sind;
5 eine Querschnittsansicht des unteren Querlenkers in 2 entlang einer Linie 4B in 2, wo die Ansicht die verschiedenen Radien der ersten und der zweiten geprägten Metallschale zeigt;
6 zeigt eine explodierte Perspektivansicht des unteren Querlenkers in 2, wo die Ansicht die erste und die zweite geprägte Metallschale und eine Verbindungsanbringung für eine Hülsenverbindung zeigt, bevor sie miteinander verbunden worden sind;
7 zeigt eine geschnittene Perspektivansicht des unteren Querlenkers in 2 entlang Linien 7-7 in 2, wo die Ansicht die erste und die zweite geprägte Metallschale und die Verbindungsanbringung für die Hülsenverbindung zeigt, nachdem sie miteinander verbunden worden sind; und
8 zeigt eine geschnittene Perspektivansicht des unteren Querlenkers in 2 entlang Linien 8-8 in 2, wo Abschnitte der Verbindungsanbringung für die Hülsenverbindung entfernt worden sind, um Aspekte der geschweißten Verbindung besser darzustellen.

Beschreibung
In einem Aufwand um Gewicht zu reduzieren und die Steifigkeit von Fahrzeugkomponenten zu vergrößern, wurden neue Materialien und Verfahren zum Herstellen entwickelt, speziell für Fahrzeugaufhängungskomponenten, die lasttragend sind. Fahrzeugaufhängungskomponenten wie etwa, aber nicht beschränkt auf, Querlenker (z.B. obere Querlenker, untere Querlenker und Gabelbeinsteuerarme) und Verknüpfungen oder Verbindungen (z.B. eine Anbringungskomponente für ein Achsschenkelgelenk, ein Stiel einer Achse oder eine andere Verbindung) werden oft in lasttragenden Positionen einer Aufhängungskomponente angeordnet und erfordern ein gewisses Maß an Steifigkeit und/oder Festigkeit. Solche Aufhängungskomponenten können ein oder mehrere Grade von Kraft aufweisen, die auf die Komponente zu einem gegebenen Zeitpunkt wirken. Weil Aufhängungskomponenten sowohl statischen als auch dynamischen auf sie wirkenden Kräften widerstehen können müssen, sind sie typischerweise so steif wie möglich ausgelegt. Jedoch kann die zunehmende Steifigkeit einer Aufhängungskomponente entsprechendes Gewicht der Komponente erhöhen. Ein Ausgleichen der Steifigkeitsanforderungen mit dem Wunsch nach einer leichtgewichtigen Lösung wird effektiv mit der Fahrzeugaufhängungskomponente erreicht, die hier beschrieben ist.
Mit Bezug auf 1 ist eine Fahrzeugecke 10 dargestellt, die ein Rad 12, eine Aufhängungskomponente in der Form eines Stoßdämpfers 14 und eine Aufhängungskomponente in der Form eines unteren Querlenkers 16 aufweist. Obwohl die Aufhängungskomponente der vorliegenden Anwendung in dieser speziellen Ausführungsform ein unterer Querlenker 16 ist, soll erkannt werden, dass andere Aufhängungskomponenten, wie etwa ein oberer Querlenker, Gabelbeinsteuerarme, Verbindungen, Verknüpfungen usw. stattdessen genutzt werden können. Demgemäß ist die vorliegende Anwendung nicht auf einen unteren Querlenker beschränkt, da dies lediglich ein nicht beschränkendes Beispiel oder eine Ausführungsform der vorliegenden Aufhängungskomponente ist. Nur mit Bezug auf die 2-8 ist der untere Querlenker 16 eine mehrteilige Komponente, die gemäß einer zweischaligen oder kastenartigen Ausgestaltung angeordnet ist und eine erste geprägte Metallschale 30, eine zweite geprägte Metallschale 32, ein Verstärkungsmerkmal 34 und Verbindungsanbringungen 36-40 aufweist. Der Begriff „geprägt,“ wie er hier genutzt wird, meint breit alle geprägten, gezogenen, tiefgezogenen oder ähnlich geformten Metallteile und ist nicht strikt nur auf traditionelles Prägen beschränkt.
Die erste geprägte Metallschale 30 macht ungefähr die Hälfte des Körpers des unteren Querlenkers 16 aus (z.B. die obere Hälfte des Körpers in den Zeichnungen gezeigten Beispiel). Die Metallschale 30 ist vorzugsweise ein geprägtes Teil, im Gegensatz zu einem geschmiedeten oder gegossenen Teil und ist aus einem Blechmetallmaterial hergestellt, wie etwa einem sog. Stahl nächster Generation. Der Begriff „Stahl nächster Generation,“ wie er hier genutzt wird, weist breit jeglichen Stahl auf, der eine Fließgrenze, nach dem Ausbilden aufweist, die gleich zu oder größer als 780 MPa entlang eines Lastbeaufschlagungspfads aufweist und eine Streckung, nach dem Ausbilden, aufweist, die gleich zu oder größer als 30% ist. Einige nicht beschränkende Beispiele von Stählen nächster Generations weisen, sind aber nicht beschränkt auf, fortgeschrittene hochfeste Stähle (AHSS), Stähle dritter Generation (d.h. Gen3-Stähle), Stähle vierter Generation (d.h. Gen4-Stähle), druckhärtenbare oder heißgeprägte Stähle, usw. Die Metallschale 30 kann jegliches Maß oder Dicke aufweisen, die geeignet für die Anwendung ist, in der sie genutzt wird, und kann eine gleichmäßige Dicke oder eine variable Dicke über das Teil vor und/oder nach dem Ausbilden aufweisen. Gemäß einem Beispiel ist die Metallschale 30 von Stahl nächster Generation geprägt und weist eine durchschnittliche Dicke von zwischen 1,0 mm und 5,0 mm, einschließlich, auf; sogar bevorzugter ist die Metallschale 30 von einem Stahl nächster Generation geprägt und weist eine durchschnittliche Dicke von zwischen 1,5 mm und 4,0 mm, einschließlich, auf. Die Metallschale 30 weist eine Schaleninnenfläche 42, eine Schalenaußenfläche 44, einen Schalenumfang 46 und Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 48-52 auf, die Verbindungsanbringungen 36-40 jeweils aufnehmen.
Die Schaleninnen- und außenflächen 42, 44 sind an entgegengesetzten Innen- und Außenseiten der ersten geprägten Metallschale 30 jeweils angeordnet und sind durch die Dicke des Teils voneinander getrennt. Den Schalenumfang 46 folgt im Allgemeinen der Außenseite oder Peripherie des Teils und erzeugt einen Schalenrand 56, der auf eine Art eine erhabene plateauartige Fläche wiedergibt und zumindest teilweise eine Schalenvertiefung oder -ausnehmung 54 umgibt, die in Richtung der Mitte des Teils ausgebildet ist, wo die Schalenvertiefung ein Vertiefungsboden 64 und eine Vertiefungsschweißung 66 aufweist. De Vertiefungsschweißung 66 verbindet die Schaleninnenflächen 42, 42' der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30, 32 miteinander und kann einen Laserschweißung oder jegliche andere geeignete Art von Schweißung aufweisen. Die Höhe und/oder Breite des Schalenrands 56 kann gleichmäßig sein oder kann variieren, abhängig von den besonderen Anforderungen und Bedürfnissen der Anwendung und hilft dabei die Form der Schalenausnehmung 54 zu definieren.
Die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 48, 50 und 52 sind Bereiche der Metallschale 30, wo das Teil fest an den Verbindungsanbringungen 36, 38 bzw. 40 angebracht ist. Jede der Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 48, 50 und 52 ist dazu ausgelegt, mit einem komplementären Verbindungsanbringungabschnitt 48', 50' und 52' zusammenzuarbeiten, der Teil der zweiten geprägten Metallschale 32 ist. Zum Beispiel sind die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 48 und 48' der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30 und 32 um ein Anbringungsende der Verbindungsanbringung 36 herumgelegt und mit diesem verschweißt, welches ein Teil eines Kugelgelenks ist, so dass die zwei Schalen und die Verbindungsanbringung fest miteinander verbunden werden können (am besten dargestellt in 4A-C). Das Kugelgelenk wiederum verbindet den unteren Querlenker 16 wirksam mit dem Rest des Fahrzeugaufhängungssystems, wie es durch den Fachmann verstanden wird. Ein weiteres Beispiel von Verbindungsanbringungsabschnitten 50, 50' ist um eine entsprechende Verbindungsanbringung gelegt und mit dieser verschweißt, dieses Mal in der Form einer Hülsenverbindungverbindungsanbringung 38, wie in den 6-8 dargestellt, welche später diskutiert wird. Der Abschnitt des unteren Querlenkers 16, der die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 48 und 48' aufweist, kann als die „Kugelgelenkzone,“ bezeichnet werden, wohingegen der Abschnitt, der die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 50, 50' aufweist, als die „Hülsenverbindungszone“ bezeichnet werden kann. Die anderen Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 52, 52' (nicht dargestellt) sind mit der Verbindungsanbringung 40 verbunden, die ein Teil einer separates Hülsenbaugruppe. Der untere Querlenker 16 ist repräsentativ für einen Dreipunkt-Querlenker. Jedoch soll erkannt werden, dass die vorliegende Aufhängungskomponente mehrere oder weniger Verbindungsanbringungen als hier dargestellt aufweisen kann, es kann unterschiedliche Arten von Verbindungsanbringungen als hier dargestellt aufweisen oder es kann eine verschiedene Anordnung insgesamt bezüglich der Verbindungsanbringungen aufweisen, da diese lediglich Beispiele sind.
Die zweite geprägte Metallschale 32, die eine Innen- und Außenfläche 42' und 44' aufweist, ist ähnlich und komplementär zu der ersten geprägten Metallschale 30, so dass die zwei Metallschalen miteinander verbunden werden können, um eine zweischalige kastenartige Ausgestaltung auszubilden. Wenn nicht genau angegeben kann angenommen werden, dass die zweite geprägte Metallschale 32 dieselben Teile, Merkmale, Materialien, Charakteristiken usw. wie voranstehen in Verbindung mit der ersten geprägten Metallschale 30 aufweist (ähnliche Merkmale sind gewöhnlicherweise mit denselben Nummern identifiziert, außer dass die Bezugszeichen gestrichen sind). Daher wird eine vollständige sich wiederholende Beschreibung der zweiten geprägten Metallschale ausgelassen zugunsten der voranstehenden Beschreibung, die hier ebenfalls anwendbar ist. In der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform sind die erste und die zweite geprägte Metallschale 30, 32 im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander. Der untere Querlenker 16 ist jedoch nicht auf solch eine Konfiguration beschränkt.
Das Verstärkungsmerkmal 34 ist in einem Hochlast- oder Hochspannungsbereich des unteren Querlenkers 16 angeordnet (z.B. nahe der Verbindungsanbringungen 36, 38, 40) und kann Elemente oder Merkmale von der ersten geprägten Metallschale 30, der zweiten geprägten Metallschale 32 oder sowohl der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30, 32 aufweisen, so dass der untere Querlenker in dem Bereich verstärkt ist. Gemäß einem Beispiel ist das Verstärkungsmerkmal 34 nahe der Kugelgelenkverbindungsanbringung 36 angeordnet und weist eine Verstärkungsausnehmung 60, die in der Metallschale 30 ausgebildet ist, und einen entsprechenden Verstärkungsvorsprung 62 auf, der in der Metallschale 32 ausgebildet ist (natürlich kann dies umgekehrt sein, so dass 60 in der Metallschale 32 und 62 in der Metallschale 32 ausgebildet ist), wobei die Ausbildungen 60 und 62 in ein komplementär ausgeformtes Anbringungsende der Verbindungsanbringung 36 eingreifen und damit verschweißt. Die Größe und Form des Verstärkungsmerkmals 34 kann entlang seiner Länge variieren, wie in den 4A-C demontiert, wobei verschiedene Querschnittsansichten an verschiedenen Orten entlang der Länge des Merkmals gezeigt sind. Zum Beispiel, beginnt in 4A, wo eine Querschnittsansicht einer Position am nächsten zu der Kugelgelenkverbindungsanbringung 36 gezeigt ist, ist die Breite W₁ der Verstärkungsausnehmung 60 kleiner als eine Breite W₂ in 4B, die wiederum kleiner als eine Breite W₃ in 4C ist. Wenn man sich entlang der Länge des Verstärkungsmerkmals 34 bewegt und von 4A zu 4C schreitet, kann sich die Breite der Ausnehmung 60 von der kleinsten Breite W₁ zu der größten Breite W₃ vergrößern. Auf ähnliche Weise kann sich die Tiefe der Ausnehmung 60 vergrößern, wenn man sich von der Position in 4A zu der der 4C begibt, so dass die Tiefe D₁ die kleinste und D₃ die größte ist. Diese Art von graduellem oder aufweitender Änderung in Breite und/oder Tiefe ist nicht notwendig, aber kann nützlich zum Erreichen der geforderten Steifigkeit und/oder Festigkeit für die spezielle Anwendung sein, genauso wie es die Komponente herstellbarer macht.
Mit Bezug auf die 5 werden die Verstärkungsausnehmung 60 und -vorsprung 62 im größeren Detail diskutiert. Im Querschnitt kann die Ausnehmung 60 ein U-förmiger Durchgang oder Kanal sein, der in Metallschale 30 oder 32 ausgebildet ist und kann ein Ausnehmungsboden 70, ein Paar von Ausnehmungsinnenkanten 72, ein Paar von Ausnehmungsseitenwänden 74 und ein Paar von Ausnehmungsaußenkanten 76 aufweisen. Wie der Name nahelegt, ist der Ausnehmungsboden 70 an dem Boden der Verstärkungsausnehmung 60 angeordnet und ist ein relativ schmaler und flacher Abschnitt des Merkmals, der sich von dem Schalenverbindungsanbringungsabschnitt 48 zu der Schalenausnehmung 54 erstrecken kann. Der Ausnehmungsboden 70 ist an beiden Seiten durch das Paar von Ausnehmungsinnenkanten 72 begrenzt, welche als auf eine Art gerundete Ecken auftreten und durch einen Radius R₁ definiert sind. Die Ausnehmungsseitenwände 74 erstrecken sich nach oben und nach außen von den Ausnehmungsinnenkanten 72, so dass sie einen Ausnehmungswinkel α ausbilden. Die Ausnehmungsseitenwände 74 enden an dem Paar von Ausnehmungsaußenkanten 76, die ein wenig mehr abgekantet als die Ecken 72 sein können und durch einen Radius R₂ definiert sind. Der Radius R₂ kann größer als der Radius R₁ sein, so dass die Ausnehmungsinnenkanten 72 enger sind als die Ausnehmungsaußenkanten 76 und die Ausnehmungsseitenwänden 74 können nach außen auseinandergehen, so dass die Breite der Ausnehmung 60 größer an den Außenkanten 76 (d.h. an der Oberseite der Ausnehmung) als an den Innenkanten 72 (d.h. an dem Boden der Ausnehmung) sein können. Gemäß einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Radius R₁ zwischen 1 mm und 10 mm, einschließlich, sein und der Radius R₂ kann zwischen 2 mm und 11 mm, einschließlich, sein und der Ausnehmungswinkel α kann ein spitzer Winkel zwischen 0° und 60°, einschließlich, sein. Natürlich sind die voranstehenden Bereiche nur Beispiele und sind nicht zwingend. Ausnehmungskanten 76 drehen sich dann nach außen und gehen in den Schalenrand 56 über, der flache Flächen hat, die parallel mit dem Ausnehmungsboden 70 sein können und sich nach außen in Richtung des Schalenumfangs 46 erstrecken können. Außen an dem Schalenumfang 46 ist die Metallschale 30 nach unten gebogen, so dass ein Paar von Schalenseitenwänden 58 sich von dem Schalenrand 56 erstreckt und mit entsprechenden Seitenwänden 58' der zweiten geprägten Metallschale 32 verbunden sein kann. Zum Beispiel können die Schalenseitenwände 58, 58' miteinander verschweißt werden entlang einer Schweißung 102 in einer kastenartigen Ausbildung. In einem verschiedenen Beispiel kann ein geflanschter zweischaliger Typenstil genutzt werden (d.h. wo die überlappenden Kanten weiter gebogen sind, so dass sie horizontal zueinander ausgerichtet sind, gegenüber vertikal zueinander ausgerichtet zu sein, wie in der Ausrichtung in 5) oder andere Mittel des Verbindens der ersten Metallschale und der zweiten Metallschale können auch genutzt werden (z.B. Falzen oder Nieten).
Wie schon genannt entsprechen viele der Merkmale der zweiten geprägten Metallschale 32 denen der ersten geprägten Metallschale 30, die voranstehend beschrieben ist. Da wird eine volle Beschreibung der Merkmale 42', 44', 46', 48', 54', 56' und 58' ausgelassen zugunsten der voranstehenden Beschreibung. Der Verstärkungsvorsprung 62 ist komplementär in der Form zu der Verstärkungsausnehmung 60 und, als solche, kann ein Vorsprungdach 80, Vorsprungsinnenkanten 82, Vorsprungseitenwände 84 und Vorsprungaußenkanten 86 aufweisen. Das Vorsprungdach 80 ist eine im Wesentlichen flache Fläche, die durch das Paar von Vorsprungsinnenkanten 82 begrenzt ist, die durch einen Radius R₃ definiert sein können. Die Vorsprungseitenwände 84 erstrecken sich von den Innenkanten 82 in Richtung der Außenkanten 86 gemäß einem Vorsprungswinkel β, von dem die Außenkanten 86 in die umgebenden Flächen des Schalenrands 56' übergehen. Die Vorsprungaußenkanten 86 können definiert sein durch einen Radius R₄ . Gemäß einer Möglichkeit, kann der Radius R₄ größer als der Radius R₃ sein, so dass die Innenkanten 82 enger sind als die Außenkanten 86 und die Vorsprungseitenwände 84 können nach außen auseinandergehen, so dass die Breite des Verstärkungsvorsprungs 62 größer an den Außenkanten 86 als an den Innenkanten 82 ist. Gemäß einem nicht beschränkenden Beispiel kann der Radius R₃ zwischen 2 mm und 11 mm, einschließlich, der Radius R₄ kann zwischen 1 mm und 10 mm, einschließlich, und der Vorsprungswinkel β kann ein spitzer Winkel zwischen 0° und 60°, einschließlich, sein. In dem Beispiel der 5 ist der Ausnehmungswinkel α gleich zu oder größer als der Vorsprungswinkel β. Es soll erkannt werden, dass die voranstehenden Bereiche und Werte lediglich Beispiele sind und die vorliegende Aufhängungskomponente nicht auf diese beschränkt ist. Zum Beispiel, falls eine Anwendung eine höhere Lasttragekapazität erfordert, können der Ausnehmungswinkel α, der Vorsprungswinkel β oder beide Winkel verringert sein, so dass die entsprechenden Seitenwände so steil wie möglich sind, das typischerweise den Effekt des Verstärkens des Bereichs hat.
Der Innenhohlraum 90 ist zwischen den Innenflächen 42 und 42' der ersten bzw. der zweiten geprägten Metallschale 30 bzw. 32 ausgebildet, und ist derart geformt, dass ein festes Anbringungsende 92 der Verbindungsanbringung 36 in den Innenhohlraum passen kann. Wie am besten in den 4A-4C dargestellt ist, entspricht die Querschnittsform des festen Anbringungsendes 92 eng der der Innenhohlraum 90, so dass die erste und die zweite geprägte Metallschale 30, 32 mit der Verbindung 36 verschweißt oder auf andere Weise sicher verbunden werden können, wie etwa durch eine Schweißung 100, die zumindest teilweise das Anbringungsende 92 umgibt. Die Schweißung 100 kann eine Laserschweißung oder eine andere geeignete Schweißung sein; sie kann kontinuierlich sein, so dass sie vollständig das Anbringungsende 92 umkreist oder umschließt oder sie kann nicht kontinuierlich oder unterbrochen sein in Schweißungssegmente; sie kann eine einzelne Schweißung sein oder sie kann mehrere Schweißungen aufweisen, die durch mehrere Schweißvorgänge erzeugt sind; und sie kann leicht einwärts von der Kante der Metallschalen angeordnet sein (wie in den 4A-4C dargestellt) oder sie kann genau an der Kante der Metallschalen, so dass die Schweißung die Metallschalen 30, 32 und die Verbindungsanbringung 36 überspannt, um einige Möglichkeiten zu nennen. Andere Schweißungsausführungsformen und -anordnungen sind sicherlich möglich.
Die Verbindungsanbringung 36 ist ein separates, festes Teil, das fest an der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30, 32 angebracht ist und dazu ausgelegt ist, die Aufhängungskomponente 16 mit dem Rest des Fahrzeugaufhängungssystems wirksam zu verbinden. In diesem speziellen Beispiel ist die Verbindungsanbringung 36 eine Kugelgelenkverbindungsanbringung, die mit dem Rest einer unteren Kugelgelenksbaugruppe zusammenwirkt, die in dem Rad 12 angeordnet ist, so dass der untere Querlenker 16 schwenken oder sich auf eine andere Weise bewegen kann, wenn das Fahrzeug Bodenwellen und Unregelmäßigkeiten in der Straße trifft. Die Verbindungsanbringung 36 ist vorzugsweise aus geschmiedetem Stahl oder einem anderen hochfesten Material hergestellt und weist ein festes Anbringungsende 92 und ein bewegbares Anbringungsende 94 auf. In anderen Ausführungsformen kann die Verbindungsanbringung 36 aus gegossenen Stahl oder einem anderen hochfesten Material hergestellt sein, im Gegensatz zu geschmiedetem Stahl. Das feste Anbringungsende 92 passt in die Innenhohlraum 90 und ist mit den Metallschalen 30, 32 verschweißt, so dass es fest am Platz ist, wie voranstehend erläutert. Das bewegbare Anbringungsende 94, auf der anderen Seite, weist eine Aufnahme auf, die Teil der unteren Kugelgelenksbaugruppe ist und ist dazu ausgelegt, schwenkbar einen Kugelstumpf oder eine ähnliche Komponente (nicht dargestellt) aufzunehmen. Es soll erkannt werden, dass während die Verbindungsanbringung 36 im Kontext einer Kugelgelenksverbindungsanbringung für eine untere Kugelgelenksbaugruppe beschrieben wurde, dies nicht notwendig ist, da andere Ausführungsformen und Implementierungen sicherlich möglich sind. Zum Beispiel kann die Verbindungsanbringung 36 im Kontext einer Stift- und Hülsenanordnung von Verbindungsanbringungen 38 oder 40 stattdessen bereitgestellt sein.
Mit Bezug auf die 6-8 ist ein Beispiel von Schalenverbindungsanbringungsabschnitten 50 und 50' der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30 und 32 dargestellt, die um die Verbindungsanbringung 38 herum angeordnet und mit dieser verschweißt sind, welcher ein Teil einer Hülsenverbindung ist, so dass die zwei Schalen und die Verbindungsanbringung fest miteinander verbunden werden können. Die Hülsenverbindung wiederum verbindet den unteren Querlenker 16 wirksam mit dem Rest des Fahrzeugaufhängungssystems, wie durch den Fachmann verstanden wird. Der Abschnitt des unteren Querlenkers 16, der die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 50 und 50' aufweist, kann als die „Hülsenverbindungszone“ bezeichnet werden. Die anderen Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 48 und 52 sind mit Verbindungsanbringungen 38 bzw. 40 verbunden, die ein Teil von einem Kugelgelenk oder anderen Baugruppen sein können. Der untere Querlenker 16 ist repräsentativ für einen Dreipunkt-Querlenker. Jedoch soll erkannt werden, dass die vorliegende Aufhängungskomponente mehr oder weniger Verbindungsanbringungen als die hier dargestellten aufweisen kann, sie kann verschiedene Arten von Verbindungsanbringungen als die hier dargestellten aufweisen oder sie kann eine verschiedene Anordnung insgesamt in Bezug auf Verbindungsanbringungen aufweisen, da diese lediglich Beispiele sind.
Das Verstärkungsmerkmal 134 kann in einem Hochlast- oder Hochspannungsbereich des unteren Querlenkers 16 angeordnet sein und kann Elemente oder Merkmale von der ersten geprägten Metallschale 30, der zweiten geprägten Metallschale 32 oder sowohl der ersten als auch der zweiten geprägten Metallschale 30, 32 aufweisen, so dass der untere Querlenker in dem Bereich verstärk ist. Gemäß einem Beispiel ist das Verstärkungsmerkmal 134 eine Ausnehmung in dem Teil, das sich nach außen erstreckt, aber nicht erreicht, die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte 50 und 50' und weist die Schalenausnehmung 54 und den Schalenrand 56 auf, wie voranstehend beschrieben. Um die Effektivität des Verstärkungsmerkmals 134 zu vergrößern, können die erste und die zweite geprägte Metallschale 30 und 32 verschweißt oder auf andere Weise miteinander in dem Bereich der Schalenausnehmung 54 verbunden sein. Die Größe und Form des Verstärkungsmerkmals 134 kann entlang seiner Länge variieren.
Die 7 und 8 sind geschnittene Perspektivansichten des Querlenkers 16 in der Umgebung der Hülsenverbindungszone, wo die Hülsenverbindungverbindungsanbringung 38 zwischen die erste und die zweite geprägte Metallschale 30, 32 zwischengeschoben und mit diesem verschweißt ist. Wenn die erste und die zweite geprägte Metallschale 30, 32 zusammengebracht werden, wird eine Innenhohlraum 190 zwischen den Innenflächen 42 und 42' ausgebildet und ist so geformt, dass ein festes Anbringungsende 192 einer Verbindungsanbringung 38 in den Innenhohlraum passen kann. Die Querschnittsform des festen Anbringungsendes 192 entspricht eng der der Innenhohlraum 190, so dass die erste und die zweite geprägte Metallschale 30, 32 mit der Verbindungsanbringung 38 in Kontakt kommt und mit dieser verschweißt werden können, wie etwa durch eine Schweißung 200, die zumindest teilweise das Anbringungsende 192 umgibt. Die Schweißung 200 kann Laserschweißung oder eine andere geeignete Schweißung sein; sie kann kontinuierlich sein, so dass sie vollständig das Anbringungsende 192 umschließt oder umgibt oder sie kann nicht kontinuierlich oder durchbrochen in Schweißungssegmente sein; sie kann eine einzelne Schweißung sein oder sie kann mehrere Schweißungen aufweisen, die durch mehrere Schweißvorgänge erzeugt sind; und sie kann leicht einwärts von der Kante der Metallschalen angeordnet sein oder sie kann genau an der Kante der Metallschalen sein, so dass die Schweißung die Metallschalen 30, 32 und die Verbindungsanbringung 38 überspannt, um einige Möglichkeiten zu nennen. Andere Schweißungsausführungsformen und - anordnungen sind gewiss möglich.
In dem Beispiel der 7 und 8 ist die Hülsenverbindungverbindungsanbringung 38 an der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30, 32 durch eine Schweißung 200 gesichert, die eine erste und eine zweite Umfangsschweißung 202, 204 aufweist (nur die zweite Schweißung 204 kann in 8 gesehen werden aufgrund der Anordnung des Schnitts). Die erste Umfangsschweißung 202 ist an dem Ende oder der Kante 210 von jeder Metallschale angeordnet, was eine gestufte oder nicht-fluchtende Verbindung mit einer Seitenfläche der Verbindungsanbringung 38 erzeugt, so dass die Schweißung 202 sowohl die Metallschale als auch die Verbindungsanbringung 38 spannen kann. Die zweite Umfangsschweißung 204, die leicht einwärts von der ersten Umfangsschweißung 202 ist, ist an dem Ende oder Kante 212 der Verbindungsanbringung 38 angeordnet, was eine gestufte oder nicht-fluchtende Verbindung mit den Innenflächen 42, 42' der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30, 32 jeweils ausbildet. Die Verbindungsanbringung 38 ist in die erste und die zweite geprägte Metallschale 30, 32 auf feste teleskopartige Weise gepasst. In einem Beispiel sind die erste und die zweite Umfangsschweißung 202, 204 Laserschweißungen, die durch die Metallschalen 30, 32 durchtreten, um Abschnitte der darunter liegenden Verbindungsanbringung 38 aufzuschmelzen; daher kann jede der Schweißungen 202, 204 Material von sowohl einer geprägten Metallschale als auch einer Verbindungsanbringung aufweisen. Umfangsschweißungen 202, 204 können ununterbrochene Schweißungen sein, die das feste Anbringungsende 192 der schaftartigen Verbindungsanbringung 38 umgeben; zum Beispiel können die Schweißungen 202, 204 die Verbindungsanbringung 38 vollständig umgeben, einschließlich in Bereichen wie etwa Lücken 216, 218, wo die erste und die zweite geprägte Metallschale 30, 32 zusammenkommen an einer gestuften oder unebenen Verbindung (siehe 8). Wie dargestellt sind die Umfangsschweißungen 202, 204 im Wesentlichen parallel zu und beabstandet voneinander. Andere Arten von Schweißungen und Schweißanordnungen, einschließlich derer mit verschiedener Anzahl von Schweißungen oder anderen Arten von Schweißungen, sind gewiss möglich.
Verbindungsanbringung 38 ist ein separates Teil, das fest an der ersten und der zweiten geprägten Metallschale 30, 32 angebracht ist und ist dazu ausgelegt, die Aufhängungskomponente 16 wirksam mit dem Rest des Fahrzeugaufhängungssystems zu verbinden. In diesem speziellen Beispiel ist die Verbindungsanbringung 38 ein hohler Stift oder Schaft, der mit dem Rest einer Hülsenverbindungsbaugruppe zusammenwirkt, die an dem Fahrzeugchassis angeordnet ist, so dass der untere Querlenker 16 schwenken kann oder sich auf andere Weise bewegen kann, wenn das Fahrzeug auf Bodenwellen und Unebenheiten in der Straße trifft. Verbindungsanbringung 38 ist vorzugsweise aus geschmiedetem Stahl oder einem anderen hochfesten Material hergestellt und weist ein festes Anbringungsende 192 und ein bewegbares Anbringungsende 194 auf. In anderen Ausführungsformen kann die Verbindungsanbringung 38 gegossenen, bearbeitet, hydrogeformt oder auf andere Weise aus einem hochfesten Material ausgebildet sein, im Gegensatz zu geschmiedetem Stahl. Das feste Anbringungsende 192 weitet sich auf oder ist aufweitender nach außen, um eine größere Außendimension als die des bewegbaren Anbringungsendes 194 aufzuweisen. Das feste Anbringungsende 192 passt in die Innenhohlraum 190 und ist mit der Innenseite der Metallschale 30, 32 verschweißt (Innenflächen 42, 42'), die in einer zweischaligen oder kastenartigen Konfiguration angeordnet sind, wie voranstehend beschrieben. Das bewegbare Anbringungsende 194, auf der anderen Seite, ist ein glatter zylindrisch geformter Stift oder Schaft, der dazu ausgelegt ist, in einer zylindrischen Hülse 18 oder ähnlichen Komponente aufgenommen zu sein (siehe 1). Es soll erkannt werden, dass während Verbindungsanbringung 38 im Kontext einer Hülsenverbindungverbindungsanbringung für eine Hülsenverbindungsbaugruppe beschrieben wurde, dies nicht notwendig ist, da andere Ausführungsformen und Implementierungen gewiss möglich sind. Zum Beispiel kann die Verbindungsanbringung 38 in dem Kontext eines Kugelgelenks oder einer stattdessen anderen Anordnung bereitgestellt sein.
Es soll verstanden werden, dass die voranstehende Beschreibung nicht an eine Definition der Erfindung ist, sondern eine Beschreibung von einer oder mehreren beispielhaften Darstellungen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die besonderen Beispiel(e) beschränkt, die hier offenbart sind sondern ist stattdessen ausschließlich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Des Weiteren sind in der voranstehenden Beschreibung enthaltene Feststellungen auf die besonderen beispielhaften Darstellungen bezogen und sind nicht als Beschränkungen des Schutzbereichs der Erfindung auszulegen oder auf die Definition von Begriffen, die in den Ansprüchen genutzt werden, außer wenn ein Begriff oder eine Phrase ausdrücklich voranstehend definiert ist. Verschiedene andere Beispiele und verschiedene Änderungen und Modifikationen zu den offenbarten Ausführungsform(en) werden dem Fachmann ersichtlich. Alle solche anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sind dazu vorgesehen, in den Schutzbereichen der nachstehenden Ansprüche zu fallen.
Wie genutzt in dieser Beschreibung und den Ansprüche, sind die Begriffe „zum Beispiel“, „z.B.“, „zum Beispiel“, „wie etwa“ und „oder Ähnliches“ und die Verben „aufweisen“, „umfassen“, „mit“ und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Aufzählung von einem oder mehreren Komponenten oder anderen Dingen genutzt werden als offen auszulegen, was bedeutet, dass die Aufzählung nicht als andere zusätzliche Komponenten oder Dinge ausschließend betrachtet werden sollen. Andere Begriffe sind unter Nutzung ihrer breitesten vernünftigen Bedeutung auszulegen außer sie werden in einem Kontext verwendet, der eine andere Interpretation erfordert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62/719771 [0001]
US 62/778547 [0001]

Claims

Fahrzeugaufhängungskomponente (16), mit: einer ersten geprägten Metallschale (30), die eine Schaleninnenfläche (42), eine Schalenaußenfläche (44) und einen Schalenverbindungsanbringungsabschnitt (48, 50, 52) aufweist; einer zweiten geprägten Metallschale (32), die eine Schaleninnenfläche (42'), eine Schalenaußenfläche (44') und einen Schalenverbindungsanbringungsabschnitt (48', 50', 52') aufweist; und einer Verbindungsanbringung (36, 38, 40) zum Verbinden der Fahrzeugaufhängungskomponente mit einem Teil eines Fahrzeugaufhängungssystems, wobei die Verbindungsanbringung ein festes Anbringungsende (92, 192) und ein bewegbares Anbringungsende (94, 194) aufweist, wobei die Schalenverbindungsanbringungsabschnitte der ersten und der zweiten geprägten Metallschale zumindest teilweise das feste Anbringungsende der Verbindungsanbringung umgeben und an dem festen Anbringungsende der Verbindungsanbringung angebracht sind.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der ersten oder der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) aus einem Stahl nächster Generation hergestellt ist, der eine Fließgrenze, nach dem Ausbilden, aufweist, die gleich zu oder größer als 780 MPa entlang eines Lastbeaufschlagungspfads ist und eine Streckung, nach dem Ausbilden, aufweist, die gleich zu oder größer als 30% ist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 2, wobei die zumindest eine geprägte Metallschale (30, 32), eine durchschnittliche Dicke von zwischen 1,0 mm und 5,0 mm aufweist und aus einem Stahl nächster Generation hergestellt ist, der ausgewählt ist von der Gruppe bestehend aus: fortgeschrittenen hochfesten Stählen (AHSS), Stählen dritter Generation (Gen3-Stählen), Stählen vierter Generation (Gen4-Stählen) oder druckhärtenbaren oder heißgeprägten Stählen.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite geprägte Metallschale (30, 32) komplementär in der Form sind und eine zweischalige oder kastenartige Ausgestaltung ausbilden, und eine Mehrzahl von Verbindungsanbringungen (36, 38, 40) zwischen der ersten und der zweiten geprägten Metallschale eingeschoben ist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der ersten oder der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) ein Verstärkungsmerkmal (34) aufweist, das an oder nahe von einem der Schalenverbindungsanbringungsabschnitte angeordnet ist, wobei das Verstärkungsmerkmal eine Verstärkungsausnehmung (60), einen Verstärkungsvorsprung (62) oder sowohl eine Verstärkungsausnehmung und einen Verstärkungsvorsprung (60, 62) aufweist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 5, wobei das Verstärkungsmerkmal (34) eine Verstärkungsausnehmung (60) aufweist, die ein U-förmiger Durchgang oder Kanal mit einem Ausnehmungsboden (70), der an einem Boden der Verstärkungsausnehmung angeordnet ist, einem Paar von Ausnehmungsinnenkanten (72), die mit dem Ausnehmungsboden verbunden sind, einem Paar von Ausnehmungsseitenwänden (74), die verbunden sind mit und sich erstrecken von dem Paar von Ausnehmungsinnenkanten, und einem Paar von Ausnehmungsaußenkanten (76), die mit dem Paar von Ausnehmungsseitenwänden verbunden sind.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 6, wobei jedes des Paars von Ausnehmungsinnenkanten (72) eine gerundete Ecke und definiert durch einen Radius R₁ ist, und wobei jedes von dem Paar von Ausnehmungsaußenkanten (76) eine gerundete Ecke und definiert durch einen Radius R₂ ist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 7, wobei der Radius R₁ zwischen 1 mm und 10 mm, einschließlich, ist, der Radius R₂ zwischen 2 mm und 11 mm, einschließlich, ist und der Radius R₂ größer als der Radius R₁ ist, so dass das Paar von Ausnehmungsinnenkanten enger als das Paar von Ausnehmungsaußenkanten ist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 6, wobei das Paar von Ausnehmungsseitenwänden (74) sich von dem Paar von Ausnehmungsinnenkanten (72) aus erstreckt und sich nach außen unter einem Ausnehmungswinkel α erweitert, so dass eine Breite (W) der Verstärkungsausnehmung (60) größer an den Ausnehmungsaußenkanten (76) als an den Ausnehmungsinnenkanten (72) ist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 6, wobei eine Breite (W) und eine Tiefe (D) des Verstärkungsmerkmals (34) entlang einer Länge des Verstärkungsmerkmals variiert, so dass eine erste Breite (W₁) des Verstärkungsmerkmals kleiner als eine zweite Breite (W₂) des Verstärkungsmerkmals ist, wenn die erste Breite an einer Position näher an der Verbindungsanbringung (36, 38, 40) ist als die zweite Breite, und eine erste Tiefe (D₁) des Verstärkungsmerkmals kleiner ist als eine zweite Tiefe (D₂) des Verstärkungsmerkmals, wenn die erste Tiefe an einer Position näher an der Verbindungsanbringung als die zweite Tiefe ist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine von der ersten oder der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) eine Schalenvertiefung (54) aufweist, die in Richtung der Mitte des Teils ausgebildet ist und einen Vertiefungsboden (64) und eine Vertiefungsschweißung (66) aufweist, die zumindest teilweise in dem Vertiefungsboden angeordnet ist, wobei die Vertiefungsschweißung die Schaleninnenflächen (42, 42') der ersten und der zweiten geprägten Metallschale miteinander verbindet.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei ein Innenhohlraum (90) zwischen den Schaleninnenflächen (42, 42') der ersten bzw. der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) ausgebildet ist und der Innenhohlraum derart geformt ist, dass das feste Anbringungsende (92) der Verbindungsanbringung (36, 38, 40) in den Innenhohlraum passt.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 12, wobei die Querschnittsform des festen Anbringungsendes (92) der Verbindungsanbringung (36, 38, 40) eng der des Innenhohlraums (90) entspricht, so dass die erste und die zweite geprägte Metallschale (30, 32) mit dem festen Anbringungsende mit einer Schweißung (100) verschweißt sind.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsanbringung eine Kugelgelenkverbindungsanbringung (36) ist, die ein Teil separat von der ersten und der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) ist und aus einem festen Metall hergestellt ist, wobei die Kugelgelenkverbindungsanbringung ein festes Anbringungsende (92) zum festen Anbringen an der ersten und der zweiten geprägten Metallschale aufweist und ein bewegbares Anbringungsende (94) zum bewegbaren oder schwenkbaren Anbringen innerhalb einer Kugelgelenksbaugruppe eines Fahrzeugaufhängungssystems aufweist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsanbringung eine Hülsenverbindungverbindungsanbringung (38) ist, die ein Teil separat von der ersten und der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) ist und in der Form eines Schafts ist, wobei die Hülsenverbindungverbindungsanbringung ein festes Anbringungsende (192) zum festen Anbringen an der ersten und der zweiten geprägten Metallschale aufweist und ein bewegbares Anbringungsende (194) zum bewegbaren oder rotierbaren Anbringen innerhalb einer Hülsenverbindungsbaugruppe (18) eines Fahrzeugaufhängungssystems aufweist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 15, wobei das feste Anbringungsende (192) der Hülsenverbindungverbindungsanbringung (38) aufgeweitet ist und in einer Innenhohlraum (190) aufgenommen ist, die zwischen der ersten und der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) ausgebildet ist, und wobei das feste Anbringungsende mit der ersten und der zweiten geprägten Metallschale mit zumindest einer Umfangsschweißung (200, 202, 204) verschweißt ist.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 16, wobei die zumindest eine Umfangsschweißung eine erste und eine zweite Umfangslaserschweißung (202, 204) aufweist, die parallel zueinander sind und in Umfangsrichtung das feste Anbringungsende (192) der Hülsenverbindungverbindungsanbringung (38) umgeben.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 17, wobei die erste Umfangslaserschweißung (202) an einem Ende (210) der ersten und der zweiten geprägten Metallschale (30, 32) angeordnet ist, um eine gestufte oder nicht-fluchtende Verbindung mit einer Seitenfläche der Hülsenverbindungverbindungsanbringung (38) zu erzeugen, und die zweite Umfangslaserschweißung (204) einwärts von der ersten Umfangslaserschweißung an einem Ende (212) der Hülsenverbindungverbindungsanbringung angeordnet ist, um eine gestufte oder nicht-fluchtende Verbindung mit den Innenflächen (42, 42') der ersten bzw. der zweiten geprägten Metallschale zu erzeugen.
Fahrzeugaufhängungskomponente (16) nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugaufhängungskomponente ein Dreipunkt-unterer-Querlenker ist, der eine Kugelgelenkverbindungsanbringung (36) zum Anbringen an einem Kugelgelenk, eine erste Hülsenverbindungverbindungsanbringung (38) zum Anbringen an einer ersten Hülsenverbindung und eine zweite Hülsenverbindungverbindungsanbringung (40) zum Anbringen an einer zweiten Hülsenverbindung aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugaufhängungskomponente (16), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Prägen einer ersten geprägten Metallschale (30), die eine Schaleninnenfläche (42), eine Schalenaußenfläche (44) und einen Schalenverbindungsanbringungsabschnitt (48, 50, 52) aufweist; Prägen einer zweiten geprägten Metallschale (32), die eine Schaleninnenfläche (42'), eine Schalenaußenfläche (44') und einen Schalenverbindungsanbringungsabschnitt (48', 50', 52') aufweist; Bereitstellen einer Verbindungsanbringung (36, 38, 40) zum Verbinden der Fahrzeugaufhängungskomponente mit einem Teil eines Fahrzeugaufhängungssystems, wobei die Verbindungsanbringung ein festes Anbringungsende (92, 192) und ein bewegbares Anbringungsende (94, 194) aufweist; Anordnen der Schalenverbindungsanbringungsabschnitte der ersten und der zweiten geprägten Metallschale, um zumindest teilweise das feste Anbringungsende der Verbindungsanbringung zu umgeben; und Schweißen der Schalenverbindungsanbringungsabschnitte der ersten und der zweiten geprägten Metallschale an das feste Anbringungsende der Verbindungsanbringung.