DE19735914B4

DE19735914B4 - Radführungslenker and method for its production

Info

Publication number: DE19735914B4
Application number: DE19735914A
Authority: DE
Inventors: Stefan David
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1996-08-31
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: DE19735914A1

Abstract

Radführungslenker, insbesondere Schräglenker, zur Übertragung von Kräften zwischen einem radtragenden Bauteil (5) und einem Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen (10), mit:
einer rohrförmigen Hauptstrebe (1), die eine radträgerseitige Verbindung (11) und einen aufbauseitigen Anlenkpunkt (3) miteinander verbindet,
einer rohrförmigen Nebenstrebe (2), die an einem Ende an einem zweiten aufbauseitigen Anlenkpunkt (4) angelenkt ist und am anderen Ende mit einem mittleren Bereich der Hauptstrebe (1) starr verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hauptstrebe (1) und die Nebenstrebe (2) durch Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellt sind,
die Hauptstrebe (1) eine im wesentlichen radial verlaufende, durchgehende Aussparung (16) aufweist, die eine erste Öffnung (13) und eine zweite Öffnung (14) in der Hauptstrebe bildet,
die Nebenstrebe (2) in ihrem dem aufbauseitigen Anlenkpunkt entgegengesetzten Endbereich (12) durch die Aussparung (16) der Hauptstrebe (1) verläuft,
die beiden Streben in ihren Umfangsbereichen miteinander verschweißt sind, und an der Hauptstrebe (1) durch Innenhochdruck-Umformung eine Ausbauchung...Radführungslenker, in particular semi-trailing arm, for transmitting forces between a wheel-supporting member (5) and a vehicle body or subframe (10), comprising:
a tubular main strut (1), which connects a wheel carrier-side connection (11) and a body-side linkage point (3),
a tubular secondary strut (2) articulated at one end to a second body-side linkage point (4) and rigidly connected at the other end to a central region of the main strut (1),
characterized in that
the main strut (1) and the secondary strut (2) are produced by hydroforming processes,
the main strut (1) has a substantially radially extending through recess (16) forming a first opening (13) and a second opening (14) in the main strut,
the secondary strut (2) extends through the recess (16) of the main strut (1) in its end region (12) opposite the body-side linkage point,
the two struts are welded together in their peripheral areas, and on the main strut (1) by hydroforming a bulge ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Radführungslenker gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Radführungslenkers gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5.The The invention relates to a Radführungslenker according to the preamble of claim 1 and a method for producing a Radführungslenkers according to the generic term of claim 5.

Ein derartiger Radführungslenker ist aus der DE 40 37 784 C2 bekannt. Der im wesentlichen Y-förmige Schräglenker ist an zwei Anlenkpunkten mit gemeinsamer Schwenkachse am Fahrzeugaufbau angelenkt und am anderen Ende mit dem Radträger des betreffenden Rads verschweißt. Somit erlaubt der Schräglenker Einfedervorgänge des Fahrzeugrads um die Schwenkachse und gewährleistet eine Übertragung von Längs- und Querkräften zwischen dem Rad und dem Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen. Der Y-förmige Schräglenker weist dabei eine den Radträger und einen Anlenkpunkt am Achsträger verbindende Hauptstrebe und eine Nebenstrebe auf, die den anderen Anlenkpunkt am Achsträger mit einem mittleren Bereich der Hauptstrebe verbindet. Die beiden Streben sind rohrförmig ausgebildet, wobei die Nebenstrebe im Verbindungspunkt mit der Hauptstrebe einen konkaven Beschnitt aufweist, der eine Verschweißung am Außenumfang der Hauptstrebe ermöglicht. Da eine derartige Schweißverbindung jedoch nur geringe Kräfte in Fahrzeug-Hochrichtung (Z-Richtung) aushalten würde, ist für die Aufnahme und die Zentrierung der die Federung in Z-Richtung bewirkenden Schraubenfeder an der Verbindung der beiden Streben ein Versteifungsblech auf dem Lenker angebracht und mit den beiden Streben verschweißt.Such a Radführungslenker is from the DE 40 37 784 C2 known. The substantially Y-shaped trailing arm is articulated at two articulation points with a common pivot axis on the vehicle body and welded at the other end to the wheel of the wheel in question. Thus, the trailing arm allows Einfedervorgänge the vehicle wheel about the pivot axis and ensures a transfer of longitudinal and lateral forces between the wheel and the vehicle body or subframe. The Y-shaped semi-trailing arm in this case has a main strut connecting the wheel carrier and an articulation point to the axle carrier, and a secondary strut which connects the other articulation point on the axle carrier to a central region of the main strut. The two struts are tubular, wherein the secondary strut has a concave trimming at the connection point with the main strut, which allows a weld on the outer circumference of the main strut. However, since such a welded connection would withstand only low forces in the vehicle vertical direction (Z direction), a stiffening plate is mounted on the handlebar for the reception and centering of the suspension in the Z direction effecting helical spring on the connection of the two struts welded to the two struts.

Ein derartiger Schräglenker bietet durch die Verschweißung rohrförmiger Streben zwar eine hohe Steifigkeit für die Übertragung von Kräften in Fahrzeuglängs- und Fahrzeugquerrichtung bei relativ geringem Gewicht, jedoch wird durch die Verwendung der zusätzlichen Versteifungsplatte das Gesamtgewicht des Schräglenkers wieder erhöht. Weiterhin werden durch die zusätzliche aufwendige Anbringung der Verstärkungsplatte und der notwendigen Schweißverbindung die Herstellungskosten deutlich erhöht.One Such semi-trailing arm offers through the welding tubular While striving for a high rigidity for the transfer of forces in vehicle length and vehicle transverse direction at a relatively low weight, however through the use of the extra Reinforcement plate increases the total weight of the semi-trailing arm again. Continue to be through the additional elaborate attachment of the reinforcing plate and the necessary weld joint the production costs increased significantly.

Weiterhin ist aus der DE 44 41 971 A1 bekannt, Streben einer Verbundlenkerachse zumindest teilweise als Innenhochdruckumformteile auszubilden. Zur Verbindung der Streben kann eine Strebe in eine weitere quer eingesteckt, dort durch Hydroformung fixiert und zusätzlich festgeschweißt werden. Auch aus der DE 295 06 170 U1 ist ein radführender Lenker bekannt, der durch Schweißen miteinander verbundene Innenhochdruckumformteile zeigt. Für die Frage der Krafteinleitung in Hochrichtung in bezug auf einen Y-förmigen Schräglenker geben diese bekannten Radführungslenker jedoch nichts her.Furthermore, from the DE 44 41 971 A1 known to form struts of a torsion beam axle at least partially as hydroforming. To connect the struts, a strut can be inserted into another transverse, fixed there by hydroforming and additionally welded. Also from the DE 295 06 170 U1 a wheel guiding handlebar is known which shows by welding interconnected hydroforming parts. However, these known Radführungslenker give nothing for the question of force application in the vertical direction with respect to a Y-shaped semi-trailing arm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radführungslenker und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, die eine Ausbildung mit geringem Gewicht und eine kostengünstige Herstellung ermöglichen und dennoch eine hohe Stabilität für die Aufnahme von Kräften in Fahrzeug-Hochrichtung gewährleisten.Of the Invention is based on the object, a Radführungslenker and a method to create it, which provides a training with low Weight and a cost-effective Allow production and yet a high stability for receiving of forces ensure in vehicle upright.

Diese Aufgabe wird durch einen Radführungslenker nach Anspruch 1 sowie ein Herstellungsverfahren nach Anspruch 5 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Radführungslenkers.These Task is by a Radführungslenker according to claim 1 and a manufacturing method according to claim 5 solved. The dependent claims describe preferred developments of the Radführungslenkers invention.

Indem die Hauptstrebe und die Nebenstrebe durch ein Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellt werden, bei dem rohrförmige Ausgangsmaterialien von innen mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit beaufschlagt und auf eine vorgegebene Endform aufgeblasen werden, kann die Formgebung und Wandstärke der beiden Streben auf kostengünstige Weise dem Kräfteverlauf im Schräglenker angepaßt werden, so daß rohrförmige Streben mit geringem Gewicht verwendet werden können. Da die Nebenstrebe durch die Hauptstrebe hindurchgesteckt wird, ergibt sich eine deutliche Verstärkung des Schräglenkers im Überschneidungsbereich der beiden Streben, der als Auflagebereich für die Schraubenfeder bzw. das Federbein genutzt werden kann. Aufgrund dieser hohen Stabilität im Überschneidungsbereich des Schräglenkers ist keine Anbringung einer zusätzlichen Verstärkungsplatte notwendig.By doing the main strut and the secondary strut by a hydroforming process are prepared in the tubular starting materials of inside with a pressurized liquid applied and on a given final shape can be inflated, the shaping and wall thickness the two pursuit in a cost effective manner the flow of forces in the semi-trailer be adjusted, so that tubular struts can be used with low weight. Because the sub strut through the main strut is inserted through, there is a clear reinforcement of the semi-trailer in the overlap area the two struts, as the support area for the coil spring or the Strut can be used. Because of this high stability in the overlapping area of the trailing arm is not an attachment of an additional reinforcing plate necessary.

Das für die Herstellung der Hauptstrebe angewandte Innenhochdruck-Umformverfahren wird zur Ausbildung einer Ausbauchung in der Hauptstrebe verwendet, die zur Auflage und Zentrierung der Schraubenfeder bzw. des Federbeins genutzt werden kann und die Verwendung einer zusätzlichen Auflage- und Zentriervorrichtung auf dem Schräglenker überflüssig macht. Da die Ausbildung der Ausbauchung in den Herstellungsvorgang der Hauptstrebe einbezogen werden kann, läßt sich somit ein kostengünstiger Schräglenker mit Auflage- und Zentriervorrichtung für die Schraubenfeder herstellen, der ein geringes Gewicht aufweist, keine zusätzlichen Behandlungsschritte zur Anbringung einer Auflage- und Zentriervorrichtung für die Schraubenfeder erfordert und dessen Wandstärke an die auftretenden Kräfte angepaßt werden kann.The for the Manufacture of main strut applied hydroforming process is used to form a bulge in the main strut, for supporting and centering the coil spring or strut can be used and the use of an additional support and centering device on the semi-trailer makes superfluous. Since the formation of the bulge in the manufacturing process of Main strut can be included, thus can be a cost-effective trailing arm manufacture with support and centering device for the coil spring, which has a low weight, no additional treatment steps for attaching a support and centering device for the coil spring requires and its wall thickness be adapted to the forces occurring can.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail on an embodiment. It demonstrate:

1 eine Draufsicht auf einen Schräglenker gemäß der Ausführungsform der Erfindung; 1 a plan view of a semi-trailing arm according to the embodiment of the invention;

2 den Schräglenker aus 1 mit einer Aufnahme für eine Schraubenfeder bzw. ein Federbein; 2 the semi-trailing arm 1 with a receptacle for a coil spring or a spring leg;

3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in 2. 3 a section along the line III-III in 2 ,

Ein Schräglenker weist gemäß 1 eine Hauptstrebe 1 und eine Nebenstrebe 2 auf und ist an einem Ende in Anlenkpunkten 3 und 4 mit einem Fahrzeugaufbau oder einem Hilfsrahmen bzw. Fahrschemel 10 eines Kraftfahrzeugs verbunden und am anderen Ende über eine Schweißverbindung 11 an einem Radträger 5 verschweißt. Der Schräglenker ermöglicht somit Einfedervorgänge des Radträgers 5 gegenüber dem Fahrzeugaufbau bzw. Hilfsrahmen 10 um die gemeinsame Schwenkachse der Schwenkverbindungen 3 und 4.A semi-trailing arm points accordingly 1 a main strut 1 and a secondary strut 2 on and is at one end in articulation points 3 and 4 with a vehicle body or a subframe or subframe 10 a motor vehicle connected and at the other end via a welded joint 11 on a wheel carrier 5 welded. The semi-trailing arm thus enables spring deflection of the wheel carrier 5 opposite the vehicle body or subframe 10 about the common pivot axis of the pivotal connections 3 and 4 ,

Die Hauptstrebe 1 und die Nebenstrebe 2 sind jeweils durch Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellte rohrförmige längliche Bauteile. Die Hauptstrebe 1 weist in einem mittleren Bereich eine im wesentlichen radial durch die Hauptstrebe verlaufende Aussparung 16 auf, so daß in der Wand der Hauptstrebe 2 sich im wesentlichen radial gegenüberliegende Öffnungen, eine erste Öffnung 13 und eine zweite Öffnung 14 ausgebildet werden. Durch die Öffnungen 13 und 14 ist ein Endbereich 12 der Nebenstrebe 2 gesteckt und mittels zweier um den Umfang der Nebenstrebe 2 verlaufende Schweißverbindungen, einer ersten Schweißnaht 8 im Bereich der ersten Öffnung 13 und einer zweiten Schweißnaht 9 im Bereich der zweiten Öffnung 14.The main strut 1 and the secondary strut 2 are each tubular elongated components produced by hydroforming. The main strut 1 has in a central region a substantially radially extending through the main strut recess 16 on, so that in the wall of the main strut 2 essentially radially opposite openings, a first opening 13 and a second opening 14 be formed. Through the openings 13 and 14 is an end area 12 the secondary strut 2 inserted and by means of two around the circumference of the secondary strut 2 running welds, a first weld 8th in the area of the first opening 13 and a second weld 9 in the area of the second opening 14 ,

Da die beiden Streben 1 und 2 durch Innenhochdruck-Umformverfahren hergestellt werden, bei denen die Streben jeweils von innen mit einer Flüssigkeit gefüllt und unter Innendruck aufgeblasen werden, bis sie eine vorgegebene Endform erreichen, kann die Wandstärke der beiden Streben an die in dem Schräglenker auftretenden Kräfte angepaßt werden, so daß die Wandstärke minimiert und ein geringes Gewicht des Schräglenkers erreicht werden kann. Da die Schräglenker in ihrem Verbindungsbereich ineinander gesteckt sind, weist der Schräglenker hier eine hohe Stabilität gegenüber von einer Schraubenfeder bzw. einem Federbein eingeleiteten Kräften in Fahrzeug-Hochrichtung auf. Durch die Verwendung von zwei zueinander versetzten Schweißnähten 8 und 9 wird die Stabilität der Verbindung der beiden Streben gegenüber einer Verbindung mit lediglich einer Schweißnaht erhöht.Because the two struts 1 and 2 be prepared by hydroforming in which the struts are each filled from the inside with a liquid and inflated under internal pressure until they reach a predetermined final shape, the wall thickness of the two struts can be adapted to the forces occurring in the trailing arm, so that the Wall thickness minimized and a low weight of the semi-trailing arm can be achieved. Since the trailing arm are inserted into each other in their connection area, the trailing arm here has a high stability compared to a coil spring or a shock absorber introduced forces in vehicle high direction. By using two staggered welds 8th and 9 the stability of the connection of the two struts is increased compared to a connection with only one weld.

Das für die Herstellung der Hauptstrebe 1 verwendete Innenhochdruck-Umformverfahren kann dabei nach 2 auch für die Ausbildung einer Aufnahme für die Schraubenfeder bzw. das Federbein verwendet werden, indem eine Ausbauchung 6 in der Hauptstrebe 1 ausgebildet wird. Die Ausbauchung 6 kann dabei mit einem Vorsprung 7 versehen werden und dient zur Aufnahme und Zentrierung der Schraubenfeder, wobei die Wandstärke der Ausbauchung den auftretenden Kräften angepaßt werden kann.That for the production of the main strut 1 used hydroforming process can after 2 also be used for forming a receptacle for the coil spring or strut by a bulge 6 in the main strut 1 is trained. The bulge 6 can do it with a head start 7 be provided and serves to accommodate and center the coil spring, the wall thickness of the bulge can be adapted to the forces occurring.

Claims

Radführungslenker, in particular semi-trailing arm, for transmitting forces between a wheel-carrying component ( 5 ) and a vehicle body or subframe ( 10 ), comprising: a tubular main strut ( 1 ), which has a wheel carrier connection ( 11 ) and a body-side linkage point ( 3 ), a tubular secondary strut ( 2 ), which at one end at a second body-side pivot point ( 4 ) and at the other end with a central region of the main strut ( 1 ) is rigidly connected, characterized in that the main strut ( 1 ) and the secondary strut ( 2 ) are manufactured by hydroforming process, the main strut ( 1 ) a substantially radially extending, continuous recess ( 16 ) having a first opening ( 13 ) and a second opening ( 14 ) in the main strut, the secondary strut ( 2 ) in its end region opposite the body-side linkage point ( 12 ) through the recess ( 16 ) of the main strut ( 1 ), the two struts are welded together in their peripheral regions, and on the main strut ( 1 ) by hydroforming a bulge ( 6 ) is formed for receiving a coil spring or a shock absorber.

Radführungslenker according to claim 1, characterized in that the main strut ( 1 ) and the secondary strut ( 2 ) by two welded joints, a first welded joint ( 8th ) in the region of the first opening ( 13 ), and a second welded joint ( 9 ) in the region of the second opening ( 14 ) are connected.

Radführungslenker according to claim 1 or 2, characterized in that the bulge ( 6 ) a lead ( 7 ) for centering the coil spring or strut.

Radführungslenker according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bulge ( 6 ) on the main strut ( 1 ) above the end region ( 12 ) of the secondary strut ( 2 ) is provided.

Method for producing a wheel guide link, in particular a wheel guide link according to one of claims 1 to 4, characterized in that a tubular main strut ( 1 ) and a tubular secondary strut ( 2 ) are produced by hydroforming process, a recess ( 16 ) in a substantially radial direction in the main strut ( 1 ) is formed, the secondary strut ( 2 ) in the recess ( 16 ), the secondary strut ( 2 ) and the main strut ( 1 ) in their peripheral areas around the recess ( 16 ) and in the production of the main strut by the hydroforming process in the main strut ( 1 ) a bulge ( 6 ) is formed for receiving a coil spring or a shock absorber.