DE19931018B4

DE19931018B4 - Kraftfahrzeug-Radträger

Info

Publication number: DE19931018B4
Application number: DE1999131018
Authority: DE
Inventors: August Jukel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: DE19931018A1; DE19931018C5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Radträger (1) für die Kraftfahrzeugachse eines Kraftfahrzeuges, wobei der Radträger (1) aus einem ersten und einem zweiten schalenförmigen Bauteil (2, 3) gebildet ist und die beiden Bauteile (2, 3) durch Schweißung miteinander verbunden sind, wobei das erste Bauteil (2) einen ersten Boden (2a) und eine im wesentlichen umlaufende erste Seitenwandung (2b) und das zweite Bauteil (3) einen zweiten Boden (3a) und eine im wesentlichen umlaufende zweite Seitenwandung (3b) aufweist. Auf kostengünstige Art und Weise ist ein gewichtsreduzierter Radträger (1), der eine bestimmte Steifigkeit aufweist, dadurch herstellbar, daß die Bauteile (2, 3) derart angeordnet sind, daß durch die Seitenwandungen (2b, 3b) und die Böden (2a, 3a) der Bauteile (2, 3) ein Gehäuse mit einem Hohlraum (4) ausgebildet ist, wobei die oberen Enden der Seitenwandungen (2b, 3b) im wesentlichen aufeinanderliegen und hier miteinander verschweißt sind, und daß innerhalb des Hohlraumes (4) mindestens ein mit dem ersten Boden (2a) und dem zweiten Boden (3a) in Kontakt stehendes Abstandselement (5) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Radträger für die Kraftfahrzeugachse eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Kraftfahrzeug-Radträger ist aus der DE 29 18 562 A1 bekannt.
Aus der DE 295 19 965 U1 ist ein Radträger für die Kraftfahrzeugachse eines Kraftfahrzeuges, nämlich für Mehrlenkerachsen bekannt, der mit einem Längslenker verbunden ist. Der Radträger sowie der Längslenker sind aus Blech geformte schalenförmige Bauteile, wobei im Bereich der Radbefestigung des Radträgers die entsprechenden schalenförmigen Bauteile direkt aufeinander liegen, so daß hier kein Hohlraum zwischen den schalenförmigen Bauteilen existiert. Hierbei sind die Bauteile durch eine Schweißung miteinander verbunden. Der Längslenker, der auch aus einem entsprechend geformten Blech besteht, bildet mit einem schalenförmigen Bauteil eine Einheit, die – im Endeffekt – dann den Radträger selbst bildet.
Derartige Kfz-Radträger finden üblicherweise bei Einzelradaufhängungen Anwendung. Bisher wurden derartige Radträger noch überwiegend aus gegossenen Teilen, also als Gußwerkstücke, hergestellt, die allerdings spröde und daher für stoßartige Belastungen weniger geeignet sind. Hinzu kommt, daß beim Gießen gewisse Mindestwandstärken eingehalten werden müssen, so daß mögliche Gewichtsreduzierungen sowieso bereits begrenzt sind. Desweiteren wirken, in Abhängigkeit der Bereiche des Radträgers, die für die Radbefestigung, für eine Stoßdämpferanbindung und/oder für eine Längslenkeranbindung ausgebildet sind, zumindest besonders in diesen Bereichen, aber auch auf den gesamten Radträger während des Fahrbetriebs bestimmte Kräfte, so daß bisher die im Stand der Technik bekannten Radträger entweder als Gußteile hergestellt worden sind oder eine verhältnismäßig große Wandstärke besitzen. Dies hat ein hohes Gewicht der Radträger zur Folge.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde den Radträger der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß das Eigengewicht eines derartigen Radträgers verringert dessen Steifigkeit aber erhöht ist, wobei der Radträger kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Bauteile sind derart angeordnet, daß durch die Seitenwandungen und die Böden der Bauteile ein Gehäuse mit einem Hohlraum ausgebildet ist, wobei die oberen Enden der Seitenwandungen im wesentlichen aufeinanderliegen und hier miteinander verschweißt sind, und daß innerhalb des Hohlraumes mindestens ein mit dem ersten Boden und dem zweiten Boden in Kontakt stehendes Abstandselement vorgesehen ist. Dadurch, daß das erste und das zweite Bauteil nun ein "Gehäuse" bilden, das einen entsprechend großen Hohlraum aufweist, weist der erfindungsgemäße Radträger eine bestimmte Raumform auf, wodurch u. a. auch das Widerstandsmoment des Radträgers selbst wesentlich erhöht ist. Weiterhin können die Wandstärken des ersten und zweiten Bodens bzw. der ersten und zweiten Seitenwandungen nun entsprechend dadurch verringert werden, daß ein Abstandselement, vorzugsweise mehrere Abstandselemente, vorgesehen ist bzw. sind, die eine entsprechende "Stabilität" des erfindungsgemäßen Radträgers gewährleisten. Aufgrund der hier gewählten Konstruktion kann das Gewicht eines Radträgers entsprechend verringert werden, ohne daß es zu einer Steifigkeitsverringerung kommt, ja ganz im Gegenteil, durch eine entsprechende Anordnung des Abstandselementes innerhalb des Hohlraumes zwischen dem ersten und zweiten Bauteil kann sogar eine zusätzliche Steifigkeitserhöhung bzw. auch eine Widerstandsmomenterhöhung realisiert werden. Im Ergebnis werden die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden und mehrere Vorteile erzielt, was im folgenden noch deutlicher werden wird.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Radträger in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu darf an dieser Stelle auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im übrigen wird nun eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
1 in einer perspektivischen schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Radträger,
2 ein erstes schalenförmiges Bauteil als Bestandteil des in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Radträgers und
3 eine Explosionsdarstellung des in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Radträgers, d. h. das erste und zweite Bauteil sowie mehrere Abstandselemente kurz vor dem Zusammenbau.
Die 1 bis 3 zeigen – zumindest teilweise – einen Kraftfahrzeugradträger 1 für eine hier nicht dargestellte Kraftfahrzeugachse eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges. Der Radträger 1 ist aus einem ersten Bauteil 2 und einem zweiten Bauteil 3 gebildet, wobei das erste und zweite Bauteil 2 und 3 schalenförmig ausgeführt ist. Weiterhin sind die beiden Bauteile 2 und 3 durch Schweißung miteinander verbunden, was in 1 durch die entsprechende Schraffur schematisch angedeutet ist. Wie 2 gut erkennen läßt, weist das erste Bauteil 2 einen ersten Boden 2a und eine im wesentlichen umlaufende erste Seitenwandung 2b auf. Auch das zweite Bauteil 3 weist einen zweiten Boden 3a und eine im wesentlichen umlaufende zweite Seitenwandung 3b auf.
Um nun die eingangs beschriebenen Nachteile zu vermeiden, d. h. auf kostengünstige Art und Weise einen gewichtsoptimierten Radträger 1 herzustellen, der auch eine ausreichende Steifigkeit aufweist, sind nun die Bauteile 2 und 3 derart angeordnet, daß durch die Seitenwandungen 2b und 3b und die Böden 2a und 3a der Bauteile 2 und 3 ein Gehäuse mit einem Hohlraum 4 ausgebildet ist, wobei die oberen Enden der Seitenwandungen 2b und 3b im wesentlichen aufeinanderliegen und hier miteinander verschweißt sind, und daß innerhalb des Hohlraumes 4 mindestens ein mit dem ersten Boden 2a und dem zweiten Boden 3a in Kontakt stehendes Abstandselement 5 vorgesehen ist. Mit der Bezugsziffer „4„ ist in 3 der Hohlraum angedeutet, der entsteht, wenn das erste Bauteil 2 mit dem zweiten Bauteil 3 entsprechend verbunden wird. Dadurch, daß nun ein Abstandselement 5, d. h. im hier gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Abstandselemente 5 vorgesehen sind, wird die Steifigkeit des erfindungsgemäßen Radträgers 1 entsprechend erhöht, obwohl dessen Gewicht – verglichen mit dem Stand der Technik – stark reduziert worden ist. Aufgrund des Abstandselementes 5 bzw. der Abstandselemente 5 können die auf dem Radträger 1 einwirkenden Kräfte zuzsätzlich entsprechend „kompensiert„ werden, da der Radträger 1 ein hohes Widerstandsmoment und eine hohe Steifigkeit aufweist.
Das in den 1 bis 3 erste und zweite Bauteil 2 und 3 ist aus Blech hergestellt. Weiterhin ist insbesondere gut aus 1 zu erkennen, daß der Radträger 1 einen für die Radbefestigung ausgebildeten Bereich 6 mit einer hier nicht näher bezeichneten Ausnehmung aufweist, was im folgenden noch deutlicher werden wird. Weiterhin weist der Radträger 1 einen für eine Stoßdämpferanbindung ausgebildeten Bereich 7 sowie einen für eine Längslenkeranbindung ausgebildeten Bereich 8 auf. Der Bereich 6 für die Radbefestigung ist im wesentlichen in der Mitte des Radträgers 1 vorgesehen und durch entsprechende in den jeweiligen Böden 2a und 3a vorgesehene Durchgangsöffnungen 9 „begrenzt". Der Bereich 7 für die Stoßdämpferanbindung ist im wesentlichen auch als eine Art Einstecköffnung ausgebildet und weist – wie 2 zeigt – zwei im wesentlichen senkrecht nach unten verlaufende Seitenwandungen auf. Der Bereich 8 für die Längslenkeranbindung ist – in den jeweiligen Figuren rechts – ausgebildet und weist zwei armähnliche Fortsätze 8a auf, zwischen denen der entsprechende Längslenker optimal anordenbar ist.
Wie die 3 erkennen läßt, sind hier mehrere Abstandselemente 5 vorgesehen und zwischen dem ersten und zweiten Bauteil 2 und 3 entsprechend anordenbar. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Abstandselemente 5 als Distanzhülsen 5a ausgebildet. Einerseits ist denkbar, daß die Abstandselemente 5 entsprechend eingelegt werden können, also in die entsprechenden Bauteile 2 und 3 eingelegt werden, es kann aber auch von Vorteil sein, daß die Abstandselemente 5 zumindest teilweise mit dem ersten und/oder zweiten Bauteil 2 und 3 verschweißt sind. Dies ist abhängig von der jeweiligen Dimensionierung bzw. konstruktiven Realisierung bei einem entsprechend ausgebildeten Radträger 1.
Weiterhin können zur exakten Positionierung der Abstandselemente 5 hier nicht näher bezeichnete Ausnehmungen und/oder zusätzliche, vorzugsweise pickelartige Greifelemente im Bereich der Böden 2a und 3a vorgesehen werden, mit deren Hilfe die entsprechenden Abstandselemente 5 gut und auf einfache Weise positionierbar sind.
Im Bereich 6 der Radbefestigung sind, wie die 1 und 3 zeigen, vier Distanzhülsen 5a vorgesehen, d. h. zwischen dem ersten Bauteil 2 und dem zweiten Bauteil 3 entsprechend angeordnet. Ein Achszapfen, der hier nicht dargestellt ist, ist am Radträger 1 nun derart anordenbar, daß der Achszapfen über in die Distanzhülsen 5a eingreifende, hier nicht dargestellte Schraubelemente am Radträger 1 fixierbar ist. Wird nun der Achszapfen entsprechend fixiert, so greifen die Schraubelemente über die Durchgangsöffnungen 9 in die Distanzhülsen 5a ein, so daß eine Verspannung des ersten und zweiten Bauteiles 2 und 3 – zusätzlich zu der ohnehin durch die Verschweißung realisierten Verspannung – erfolgt. Diese gesamte Konstruktion erhöht die Steifigkeit und das Widerstandsmoment des erfindungsgemäßen Radträgers 1. Auch ist die Gefahr des Ausbrechens der hier nicht dargestellten Schraubelemente, wie bisher im Stand der Technik, nicht mehr gegeben, zumindest aber vermindert, da die Schraubelemente auch durch die Distanzhülsen 5a eine gewisse Führung erlangen. Zweckmäßigerweise können die Distanzhülsen 5a entsprechende Innengewinde aufweisen.
Im Ergebnis ist durch den erfindungsgemäßen Radträger 1 auf kostengünstige Art eine Gewichtsreduzierung bei realisierter Steifigkeitserhöhung möglich.

1: Kraftfahrzeug-Radträger
2: erstes Bauteil
2a: erster Boden
2b: erste Seitenwandung
3: zweites Bauteil
3a: zweiter Boden
3b: zweite Seitenwandung
4: Hohlraum
5: Abstandselement
6: Bereich für Radbefestigung
7: Bereich für Stoßdämpferanbindung
8: Bereich für Längslenkeranbindung
8a: armähnlicher Fortsatz
9: Durchgangsöffnungen
10
11
12
13
14
15
X
Y
α₁
α₂

Claims

Kraftfahrzeug-Radträger (1) für die Kraftfahrzeugachse eines Kraftfahrzeuges, wobei der Radträger (1) aus einem ersten und einem zweiten schalenförmigen Bauteil (2, 3) gebildet ist und die beiden Bauteile (2, 3) durch Schweißung miteinander verbunden sind, wobei das erste Bauteil (2) einen ersten Boden (2a) und eine umlaufende erste Seitenwandung (2b) und das zweite Bauteil (3) einen zweiten Boden (3a) und eine umlaufende zweite Seitenwandung (3b) aufweist, wobei die Seitenwandungen (2b, 3b) und die Böden (2a, 3a) der Bauteile (2, 3) ein Gehäuse mit einem Hohlraum (4) ausbilden und die oberen Enden der Seitenwandungen (2b, 3b) aufeinanderliegen und hier miteinander verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Hohlraumes (4) mindestens ein mit dem ersten Boden (2a) und dem zweiten Boden (3a) in Kontakt stehendes Abstandselement (5) vorgesehen ist.
Radträger nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Bauteil (2, 3) aus Blech hergestellt ist.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (1) einen für eine Radbefestigung ausgebildeten Bereich (6) aufweist.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (1) einen für eine Stoßdämpferanbindung ausgebildeten Bereich (7) aufweist.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (1) einen für eine Längslenkeranbindung ausgebildeten Bereich (8), nämlich zwei armähnliche Fortsätze (8a) aufweist.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abstandselemente (5) vorgesehen sind.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (5) als Distanzhülsen (5a) ausgebildet sind.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (5) eingelegt sind.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (5) zumindest teilweise mit dem ersten und/oder zweiten Bauteil (2, 3) verschweißt sind.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (2, 3) zur exakten Positionierung der Abstandselemente (5) Ausnehmungen und/oder zusätzliche, vzw. pickelartige Greifelemente aufweisen.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Radbefestigung (6) vier Distanzhülsen (5a) vorgesehen sind.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Achszapfen am Radträger (1) derart anordenbar ist, daß der Achszapfen über in die Distanzhülsen (5a) eingreifende Schraubelemente am Radträger (1) fixierbar ist.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über die in die Distanzhülsen (5a) eingreifenden Schraubelemente eine Verspannung des ersten und zweiten Bauteiles (2, 3) realisierbar ist.
Radträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Boden (2a, 3a) des jeweiligen Bauteiles (2 bzw. 3) entsprechende Durchgangsöffnungen (9) für die Schraubelemente aufweist.