DE19928537A1

DE19928537A1 - Verbundlenkerachse

Info

Publication number: DE19928537A1
Application number: DE1999128537
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rasenack
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2001-01-04
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: DE19928537B4

Abstract

Eine Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug mit einem Querträger (1), der mit einem Radträger (2) verbunden ist, besteht aus einer Mehrzahl von Blechteilen, die miteinander verschweißt sind, wobei in dem Bereich einer Schweißnaht (3) zwischen dem Querträger (1) und dem Radträger (2) eine nahezu parallel zu der Schweißnaht (3) verlaufende Sicke (4) ausgebildet ist. Diese Sicke erzielt eine Spannungsminderung im Bereich der Schweißnaht (3) zwischen dem Radträger (2) und dem Querlenker (1), wodurch sich die Dauerfestigkeit der Verbundlenkerachse erhöhen läßt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und betrifft insbesondere eine Längslenkerblechstruktur an der Verbundlenkerachse.

Bekannte Verbundlenkerachsen bestehen aus einer Mehrzahl von Blechteilen, die miteinander verschweißt sind. Aus Gründen einer einfachen und kostengünstigen Herstellung weisen diese Blechteile am Stoß bzw. an den Stellen, an denen die Verschweißung erfolgt, einfache geometrische Formen auf.

So ist aus der DE 297 19 347 eine Verbundlenkerachse bekannt, bei der die Profilierung der Bauteile kreisrund bzw. oval ausgeführt ist. Hierdurch lassen sich die Verschweißungen im Anbindungsbereich einfach und kostengünstig ausführen.

In der Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht einer weiteren bekannten Verbundlenkerachse dargestellt, die in einem Stoßbereich zwischen einem Querträger 1 und einem Radträger 2 eine Schweißnaht 3 aufweist. Diese Schweißnaht 3 folgt der Kontur der zu verbindenden Bauteile, die bei dieser Verbundlenkerachse eine nahezu kreisrunde bzw. ovale Querschnittsform aufweisen.

Berechnungen mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) haben ergeben, daß gerade im Bereich der Schweißnaht 3 am Übergang zwischen Radträger 2 und Querträger 1 hohe Spannungen auftreten und daß eine ungünstige Verteilung der Spannungen vorliegt. Insbesondere die Schweißnaht 3 wird hoch belastet, so daß Einschränkungen hinsichtlich der Dauerfestigkeit die Folge sind.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche eine erhöhte Dauerfestigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Verbundlenkerachse gelöst, die die Merkmale gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufweist.

Demnach besteht eine Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug, bei der ein Querträger mit einem Radträger verbunden ist, aus einer Mehrzahl von Blechteilen, die miteinander verschweißt sind, wobei in dem Bereich einer Schweißnaht zwischen dem Querträger und dem Radträger eine nahezu parallel zu der Schweißnaht verlaufende Sicke ausgebildet ist.

Der wesentliche Vorteil, der sich durch die Ausbildung dieser Sicke ergibt, ist, daß die Spannungen im Bereich der Schweißnaht deutlich reduziert werden und daß dadurch die Dauerfestigkeit erheblich verbessert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse sind der Gegenstand von Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Verbundlenkerachse wird im folgenden unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt ist, erläutert werden.

In den Figuren zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer bekannten Verbundlenkerachse;

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse; und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der gesamten Verbundlenkerachse.

Bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 wird die erfindungsgemäße Verbundlenkerachse beschrieben.

Die Verbundlenkerachse umfaßt einen Querträger 1, an dessen beiden Enden jeweils ein Längslenker bzw. ein Radträger 2 befestigt ist. Im Bereich zwischen dem Querträger 1 und dem Radträger 2 ist eine Schweißnaht 3 vorgesehen (siehe Fig. 3).

Die Schweißnaht 3 verläuft im Anbindungsbereich zwischen Querträger 1 und Radträger 2 nahezu in senkrechter Richtung zwischen den dort im wesentlichen rechtwinkelig auf einandertreffenden Bauteilen, wie es in der Darstellung in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist.

Nachdem die Profilierung bzw. die Querschnittsform des Radträgers 2 nahezu kreisförmig ist und die Profilierung des Querträgers 1 im Anbindungsbereich zum Radträger 2 nahezu oval ausgebildet ist, entsteht eine gekrümmt verlaufende Schweißnaht 3, die der Geometrie der zu verbindenden Bauteile folgt.

In der Fig. 2 ist die Schweißnaht 3 vergrößert dargestellt. Parallel zu dieser Schweißnaht 3 verläuft am Radträger 2 eine Sicke 4, die den Querschnitt des Radträgers 2 vermindert. Die Übergänge zwischen dem Radträger 2 und der Sicke 4 sowie zwischen der Sicke 4 und dem Querträger 1 sind vorzugsweise fließend ausgebildet.

Im gezeigten Anbindungsbereich verlaufen die Hauptachsen der zu verbindenden Bauteile nahezu unter 90° zueinander.

Die Sicke 4 vermindert die Spannungen, die infolge des Lastfalls "Längskraftbiegung" an der Verbundlenkerachse auftreten, deutlich, verglichen mit einer Verbundlenkerachse, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Berechnungen mittels der Finite-Elemente-Methode haben ergeben, daß bei der erfindungsgemäßen Verbundlenkerachse die Spannungsspitzen eine geringere Ausdehung aufweisen und zum großen Teil außerhalb der Schweißnaht 3 liegen. Eine Entlastung der Schweißnaht 3 ist die Folge.

Die Dauerfestigkeit der Verbundlenkerachse kann durch die vorliegende Erfindung deutlich verbessert werden. Die Ausbildung der Sicke 4 ist einfach und damit kostengünstig ausführbar.

Demnach besteht eine Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug, bei der ein Querträger, der mit einem Radträger verbunden ist, aus einer Mehrzahl von Blechteilen, die miteinander verschweißt sind, wobei in dem Bereich einer Schweißnaht zwischen dem Querträger und dem Radträger eine nahezu parallel zu der Schweißnaht verlaufende Sicke ausgebildet ist. Diese Sicke erzielt eine Spannungsminderung im Bereich der Schweißnaht zwischen dem Radträger und dem Querlenker, wodurch sich die Dauerfestigkeit der Verbundlenkerachse erhöhen läßt.

Hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die zugehörigen Patentansprüche und Zeichnungen verwiesen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Querträger

2

Radträger

3

Schweißnaht

4

Sicke

Claims

1. Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug, mit einem Querträger (1), der mit einem Radträger (2) verbunden ist, bestehend aus einer Mehrzahl von Blechteilen, die miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich einer Schweißnaht (3) zwischen dem Querträger (1) und dem Radträger (2) eine nahezu parallel zu der Schweißnaht (3) verlaufende Sicke (4) ausgebildet ist.

2. Verbundlenkerachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (3) in einem Bereich ausgebildet ist, in dem der Querträger (1) und der Radträger (2) unter nahezu 90° zueinander verlaufen.

3. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (4) an dem Radträger (2) ausgebildet.

4. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnaht (3) der Geometrie der zu verbindenden Bauteile folgt.

5. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (4) im wesentlichen nur im senkrecht verlaufenden Abschnitt der Schweißnaht (3) ausgebildet ist.

6. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (4) durch Minderung des kreisförmigen Querschnitts des Radträgers (2) ausgebildet ist.

7. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zu der Sicke (4) in der Formgebung der zu verbindenden Bauteile kontinuierlich erfolgt.