DE19758003B4

DE19758003B4 - Widerlager aus Blech zur Anordnung an einem Träger und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE19758003B4
Application number: DE19758003A
Authority: DE
Inventors: Michael Poschmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1997-01-08
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2017-12-30
Also published as: DE19758003A1

Abstract

Widerlager aus Blech zur Anordnung an einem Träger, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit im wesentlichen senkrecht zueinander angeordneten Wandbereichen mit Anlageflächen für den Träger, mit einem einen konischen Führungszapfen aufweisenden Lagerteller, der auf der dem Träger abgewandten Seite eines Wandbereiches angeordnet ist und den Träger einerseitlich überragt, und mit einer zwischen dem vorstehenden Rand des Lagertellers und dem im wesentlichen senkrecht zu diesem am Träger anliegenden Wandbereich angeordneten und entsprechend dem Rand gewölbten Stützwand, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Mantellinien (9 und 10; 24 und 25) der Stützwand (8; 26) und des Führungszapfens (6; 27) und die Tangentialebenen dieser beiden Geraden nahezu parallel oder in einem sich zum Träger (4) hin öffnenden spitzen Winkel zueinander verlaufen, und daß das Widerlager (1) einstückig und tiefgezogen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Widerlager aus Blech zur Anordnung an einem Träger und zur Aufnahme eines Bauteils nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
Die Anordnung von Bauteilen an einem Träger erfordert gegebenenfalls besonders gestaltete Widerlager, die am Träger ausgebildet oder angeordnet sein müssen. In einem Kraftfahrzeug sind das beispielsweise Widerlager zur Aufnahme eines Federbeines oder des Motors. Diese müssen die vom Träger aufzunehmenden Kräfte vom Bauteil auf diesen übertragen können und eine sichere und zuverlässige Halterung für das entsprechende Bauteil darstellen. Daraus und in Abhängigkeit von der Fahrzeugkonstruktion kann sich eine komplizierte Gestaltung des Widerlagers ergeben, die mehrere Einzelteile oder eine Vielzahl von Umformstufen für dessen Herstellung erfordert.

Bekannt ist ein Widerlager zur Aufnahme eines Federbeines in einem Kraftfahrzeug, das aus mehreren Einzelteilen gefertigt und mit einem Fahrzeuglängsträger verschweißt ist. Dieses Widerlager weist ein aus einer Blechplatine geformtes, im Querschnitt im wesentlichen U-förmiges Teil, dessen gegenüberliegende Wandbereiche mit Anlagenflächen für den Träger versehen sind, einen Lagerteller mit einem konischen Führungszapfen, der auf der dem Träger abgewandten Seite des die beiden Wandbereiche verbindenden Basisbereiches angeordnet ist, wobei der Durchmesser des Lagertellers größer als die Trägerbreite und die des Basisbereiches ist, so daß der Lagerteller den Basisbereich auf einer Seite überragt, und eine schräge und gewölbte Stützwand auf, die zwischen dem vorstehenden Lagertellerrand und dem im wesentlichen senkrecht zu diesem am Träger anliegenden Wandbereich angeordnet ist. Die Stützwand ist entsprechend dem Rand des Lagertellers gewölbt und verjüngt sich zu dem am Träger angeordneten Wandbereich und weist neben der Wölbung Flansche zur Anordnung am Wandbereich auf. Die drei beschriebenen Teile werden einzeln aus entsprechend vorgeschnittenen Blechplatinen durch einen Umformprozeß hergestellt und anschließend zur Bildung des Widerlagers miteinander und mit dem Träger verschweißt. Es ist offensichtlich, daß ein solches Widerlager aufwendig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein derartiges Widerlager aus Blech so zu gestalten, daß es weniger kompliziert aufgebaut ist und wesentlich einfacher hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Widerlager aus Blech nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Das Widerlager weist Wandbereiche mit Anlageflächen für die Anordnung an einem Fahrzeugträger auf, die senkrecht zueinander angeordnet sind, wobei an einem dieser Wandbereiche auf der dem Fahrzeugträger abgewandten Seite ein Lagerteller mit einem aus diesem herausragenden konischen Führungszapfen ausgebildet ist. Dieser Lagerteller hat einen größeren Durchmesser als der Fahrzeugträger breit ist, und ist asymmetrisch zum Träger angeordnet, derart, daß er diesen seitlich einer Längsseite überragt. Zur Sicherstellung der notwendigen Stabilität des Widerlagers ist der an sich senkrecht zum Lagertellerrand am Fahrzeugträger angeordnete Wandbereich im Bereich des überstehenden Tellerrandes als Stützwand ausgebildet, die, bedingt durch den Tellerrand, nach außen gewölbt ist. Die Stützwand verjüngt sich mit zunehmendem Abstand vom Lagerteller, wobei die diesen im größten Abstand vom angrenzenden Wandbereich und damit auch vom Träger schneidende Mantellinie der Stützwand- bzw. dieses Stützwandbereiches in dem an sich senkrecht zum Lagerteller verlaufenden Wandbereich – und die durch die Mantellinie bestimmte Tangentialebene mit dem Lagerteller und dem Wandbereich im Querschnitt ein rechtwinkliges Dreieck bildet. Erfindungsgemäß sind die Stützwand-Mantellinie, die den Lagerteller im größten Abstand von dem senkrechten Wandbereich schneidet, in dem die Stützwand ausgebildet ist, und die Mantellinie des konischen Führungszapfens, die genannter Mantellinie ebenfalls im größten Abstand gegenüberliegt – und damit auch die beiden an diesen Mantellinien anliegenden Tangentialebenen – parallel zueinander oder in einem sich zum Träger hin öffnenden spitzen Winkel zueinander angeordnet.

Das Widerlager ist in der beschriebenen erfindungsgemäßen Gestalt mit der besonderen Anordnung der am weitesten auseinanderliegenden Mantellinien der Stützwand und des Führungszapfens einstückig ausgebildet und durch einen Tiefziehprozeß hergestellt. Die Herstellung einzelner Umformteile und deren Montage zum Widerlager entfällt.

Das Widerlager kann in Anhängigkeit von der Lage des abzustützenden Bauteils zum Fahrzeugträger auch so gestaltet sein, daß der Lagerteller mit dem an diesem ausgebildeten Führungszapfen gegenüber dem Träger und damit auch gegenüber der Wand, an dem dieser ausgebildet ist, geneigt angeordnet ist. Damit kann in einfacher Weise den Fahrzeuggegebenheiten Rechnung getragen werden, ohne daß ein Mehraufwand entsteht.

Erfindungsgemäß kann das Widerlager aus einer Blechplatine in einem einzigen Werkzeug tiefgezogen werden. Dabei ist die Ziehrichtung des Ziehstempels parallel zu der Mantellinie des Führungszapfens ausgerichtet, die der den Lagerteller im größten Abstand vom angrenzenden Wandbereich schneidenden Mantellinie gegenüberliegt. Letztere Mantellinie kann parallel oder in einem sich zum Träger hin öffnenden spitzen Winkel zur ersteren angeordnet sein, wobei eine Abweichung von der Parallelität durch prozeßbedingte Erfordernisse gegeben sein kann, beispielswise dadurch, daß der Ziehstempel problemlos in die Matrize ein- und aus dieser ausfahrbar sein muß, was wiederum von der Ziehtiefe abhängig ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Widerlagers, teilweise gebrochen,
2: die Anordnung des Widerlagers an einem Träger,
3: einen Schnitt durch die Werkzeuganordnung in der Schnittebene III-III, schematisch,
4: eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Widerlagers und
5: einen Schnitt durch die Werkzeuganordnung in der Schnittebene V-V für die weitere Ausführungsform.
In den 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Widerlager 1 zur Anordnung an einem Längsträger in einem Kraftfahrzeug für die Aufnahme eines Federbeines dargestellt. Das Widerlager 1 weist zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Wandbereiche 2 und 3 mit Anlageflächen 2a und 3a für den ein Rechteckprofil aufweisenden Längsträger 4 (gestrichelt dargestellt), einen Lagerteller 5 mit einem konischen Führungszapfen 6, der auf der dem Längsträger abgewandten Seite des Wandbereiches 2 ausgebildet ist, auf. Der Lagerteller 5 überragt den Längsträger 4 auf der in der Darstellung rechten Seite. Zwischen dem vorstehenden Rand 7 des Lagertellers 5 und dem senkrecht zu diesem angeordneten Wandbereich 3 ist eine Stützwand 8 ausgebildet. Die einander gegenüberliegenden Mantellinien 9 und 10 der Stützwand 8 und des Führungszapfens 6 und die Tangentialebenen dieser beiden Geraden sind nahezu parallel zueinander ausgerichtet, wobei sich die Tangentialebenen auch parallel zur Richtung des Längsträgers (4) erstrecken.
2 zeigt das an dem Längsträger 4 angeordnete erfindungsgemäße Widerlager 1 aus einer anderen Perspektive.
3 zeigt einen Prinzipschnitt III-III durch das Werkzeug zum Tiefziehen des Widerlagers 1 im Bereich der einander gegenüberliegenden Mantellinien 9 und 10 der Stützwand 8 und des Führungszapfens 6. Die Mantellinien 9 und 10 des Widerlagers 1 sind parallel, genauer, nahezu parallel angeordnet, um eine problemlose Bewegung des Ziehstempels 11 sicherzustellen. Die Abweichung von der Parallelität beträgt beispielsweise 0,2–2, so daß die beiden Mantellinien 9 und 10 einen zum Längsträger 4 hin im Prinzip einen offenen spitzen Winkel von einschließen.
Der Stempel 11 hat einen Schaft mit kreisrundem Querschnitt und weist an seiner unteren Stirnfläche einen Stempelansatz 13 zur Ausbildung des Führungszapfens 6 auf. Die Stempelachse A, in deren Richtung der Ziehstempel 11 bewegt wird, ist parallel zur Mantellinie 10 des Führungszapfens 6 ausgerichtet und damit auch die mit der Mantellinie 10 korrespondierende Mantellinie 11a des Stempels 11.
Das Werkzeug weist weiterhin eine Matrize 15 mit zwei Anlageflächen 16 und 17 für die im rechten Winkel vorbereitend gebogene Blechplatine (Wandbereiche 2 und 3), mit einer ausge arbeiteten Anlagefläche 18 zur Ausbildung der Stützwand 8 und mit einer konusförmigen Vertiefung 19 zur Ausbildung des Führungszapfens 6 sowie Niederhalter 20 und 21 auf.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Bei dieser ist der Lagerteller 22 mit dem Führungszapfen 27 gegenüber dem Wandbereich 23 und damit gegenüber dem Längsträger 4 geneigt ausgebildet (Winkel β). Die dazu erforderliche Werkzeuggestaltung ist im Prinzip in 5 dargestellt, wobei dort die Schnittebene V-V durch die gegenüber dem Längsträger 4 um den Winkel β geneigte Ziehstempelachse und durch die ebenfalls um den Winkel β geneigten und einander gegenüberliegenden Mantellinien 24 und 25 der Stützwand 26 und des konischen Führungszapfens 27 gelegt ist. Der Stempel 28 weist an seiner Stirnfläche einen mittig angeordneten konischen Stempelansatz 29 zur Ausbildung des Führungszapfens 27 auf. Auch hier liegt die Stempelachse A in der Ziehrichtung und ist parallel zur Mantellinie 25 des Führungszapfens 27 ausgerichtet.

Claims

Widerlager aus Blech zur Anordnung an einem Träger, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit im wesentlichen senkrecht zueinander angeordneten Wandbereichen mit Anlageflächen für den Träger, mit einem einen konischen Führungszapfen aufweisenden Lagerteller, der auf der dem Träger abgewandten Seite eines Wandbereiches angeordnet ist und den Träger einerseitlich überragt, und mit einer zwischen dem vorstehenden Rand des Lagertellers und dem im wesentlichen senkrecht zu diesem am Träger anliegenden Wandbereich angeordneten und entsprechend dem Rand gewölbten Stützwand, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Mantellinien (9 und 10; 24 und 25) der Stützwand (8; 26) und des Führungszapfens (6; 27) und die Tangentialebenen dieser beiden Geraden nahezu parallel oder in einem sich zum Träger (4) hin öffnenden spitzen Winkel zueinander verlaufen, und daß das Widerlager (1) einstückig und tiefgezogen ist.
Widerlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteller (22) mit dem Führungszapfen (27) gegenüber dem Träger (4) geneigt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Widerlagers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (1) aus einer Blechplatine in einem Werkzeug tiefgezogen wird, in dem die Ziehrichtung des Ziehstempels (11; 28) parallel zu der Mantellinie (10; 25) des Führungszapfens (6; 27) ausgerichtet ist, die der den Lagerteller (5; 22) im größten Abstand vom Träger (4) schneidenen Mantellinie (9; 24) der Stützwand (8; 26) parallel oder in einem sich zum Träger (4) hin öffnenden spitzen Winkel gegenüberliegt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlage in mehreren Ziehstufen erzeugt wird, in denen entsprechend konturierte Ziehstempel verformend auf die Blechplatine einwirken.