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Die Erfindung bezieht sich auf einen einschaligen Querlenker, umfassend einen radseitigen Anbindungsabschnitt und mindestens einen, vorzugsweise zwei aufbauseitige Anbindungsabschnitte sowie eine sich zwischen diesen erstreckende Verbindungsstruktur.
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Querlenker dieser Bauart werden in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um ein Fahrzeugrad gegenüber dem Fahrzeugaufbau zu führen. Da Querlenker in der Regel in großen Stückzahlen hergestellt werden, ist eine effiziente Fertigung von großer Bedeutung. Zudem unterliegen Querlenker im Betrieb komplexen dynamischen Beanspruchungen, woraus entsprechend hohe Anforderungen an die Festigkeit der Struktur resultieren. Gleichwohl sollen in einer Radaufhängung die schwingenden Massen möglichst gering gehalten werden. Dies impliziert die Forderung nach einer leichtgewichtigen Bauweise, die jedoch einer hohen Festigkeit entgegengerichtet ist.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Querlenkerkonstruktionen bekannt, mit denen versucht wurde, dem oben beschriebenen Anforderungsprofil gerecht zu werden. Beispiele hierfür finden sich unter anderem in der
DE 199 23 699 A1 und der
DE 101 10 492 A1 .
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine alternative Querlenkerkonstruktion anzugeben, die bei geringem Fertigungsaufwand und geringem Bauteilgewicht eine hohe Tragfähigkeit sowie ein geringes Verformungsverhalten aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Querlenker gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass ein zu dem radseitigen Anbindungsabschnitt führender Arm der Verbindungsstruktur eine wannenförmige Sicke ausbildet, die quer zu einer Längsrichtung des Arms verläuft.
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Die vorgeschlagene Sicke versteift einen einschaligen Querlenker derart, dass das Traglastniveau gesteigert und das Verformungsverhalten verbessert wird. Insbesondere in Belastungsfällen mit sehr hoher Beanspruchung, so genannten Missbrauchslastfällen, wird die Tragfähigkeit gegenüber herkömmlichen Blechlenkern, die an dem radführenden Anbindungsabschnittkeine Sicke aufweisen, deutlich verbessert.
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Hierdurch können einschalige Querlenker leichter und kostengünstiger ausgeführt werden, da z. B. deren Blechstärke verringert werden kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Sicke in Form eines weich gekrümmten Bogens ausgebildet, der in einen im Wesentlichen ebenen Wandabschnitt der Verbindungsstruktur eingetieft ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher dargestellt. Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine räumliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels für einen Querlenker nach der Erfindung in Blickrichtung von schräg oben, und in
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2 eine weitere räumliche Ansicht des Querlenkers aus 1 von schräg unten.
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Der in den 1 und 2 beispielhaft dargestellte Querlenker 1 dient als Radführungsglied in einer Radaufhängung eines Personenkraftfahrzeugs. Der Querlenker 1 des Ausführungsbeispiels ist als Dreiecksquerlenker ausgeführt und weist einen radseitigen Anbindungsabschnitt 2 für ein Führungsgelenk sowie zwei aufbauseitige Anbindungsabschnitte 3 und 4 auf. Zwischen diesen Anbindungsabschnitten 2, 3 und 4 erstreckt sich eine Verbindungsstruktur 5.
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Die Verbindungsstruktur 5 ist ein einschaliges Element, das vorzugsweise umformtechnisch auf einem Blech mit konstanter Wanddicke hergestellt ist. Im eingebauten Zustand in einer Radaufhängung erstreckt sich ein erster Arm 6 der in etwa L-förmigen Verbindungsstruktur 5 im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung wohingegen ein zweiter Arm 7 verstärkt in Fahrzeuglängsrichtung verläuft. An einem freien Ende des ersten Arms 6 befindet sich der radseitige Anbindungsabschnitt 2, über den ein Radträger gelenkig ankoppelbar ist. Dem radseitigen Anbindungsabschnitt 2 am anderen Ende des ersten Arms 6 gegenüberliegend befindet sich ein vorderer aufbauseitiger Anbindungsabschnitt 3 mit einer Lagerbuchse. Ein hinterer aufbauseitiger Anbindungsabschnitt 4 mit einem Lagerzapfen ist am freien Ende des zweiten Arms 7 angeordnet. Die Anlenkung kann unmittelbar am Aufbau des Kraftfahrzeuges erfolgen oder aber auch an einem mit dem Aufbau verbundenen Hilfsrahmen.
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Die Ränder der Arme 6 und 7 sind versteift, indem Randabschnitte 8, 9 und 10 der Blechschale gegenüber der Haupterstreckungsebene des Lenkers 1 um etwa 90° abgebogen sind. Vorzugsweise verlaufen die abgebogenen Randabschnitte 8, 9 und 10 jeweils durchgehend von einem Anbindungsabschnitt 2 bzw. 3 zum benachbarten Anbindungsabschnitt 3 bzw. 4.
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Es hat sich herausgestellt, dass durch die zusätzliche Anordnung einer hier nach unten offenen wannenförmigen Sicke 11 an dem zu dem radseitigen Anbindungsabschnitt 2 führenden Arm 6 die Tragfähigkeit des Lenkers 1 überraschend deutlich erhöht werden kann. Dies ermöglicht eine erhöhte Sicherheit gegenüber Missbrauchslastfällen und/oder gestattet die Verwendung einer geringeren Blechdicke und damit einen leichteren Querlenker 1.
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Die wannenförmige Sicke 11 verläuft hierzu quer zur Längsrichtung des Arms 6 und wird vorzugsweise unmittelbar angrenzend zu dem radseitigen Anbindungsabschnitt 2 angeordnet.
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Wie die 1 und 2 zeigen, ist die wannenförmige Sicke 11 in einen im Wesentlichen ebenen Wandabschnitt 12 eingewölbt, der seinerseits gegenüber den Randabschnitten 8 und 9 abgesetzt ist. Die Sicke wannenförmige 11 verbindet somit die versteiften Ränder des Arms 6 in Querrichtung desselben. Vorzugsweise sind die Ränder und die zwischen diesen verlaufende wannenförmige Sicke 11 umformtechnisch hergestellt. Dabei können die Ränder und die wannenförmige Sicke 11 in gleicher Richtung zur Haupterstreckungsebene des Querlenkers vorgewölbt sein.
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Bei dem der gestellten Ausführungsbeispiel ist die wannenförmige Sicke 11 in Form eines weich gekrümmten Zylindermantelabschnitts ausgebildet. Dessen Längsachse A verläuft quer zur Längsrichtung B des sich zu dem radseitigen Anbindungsabschnitt 2 erstreckenden Arms 6. Der Krümmungsradius r der wannenförmige Sicke 11 ist so gewählt, dass ein Einknicken des Arms 6 vermieden wird. Vorzugsweise wird der Krümmungsradius r bei Querlenkern 1 für Personenkraftwagen in der Größenordnung von 18 mm bis 85 mm gewählt. Der Zylindermantelabschnitt schließt dabei zwischen den Übergängen 12 und 13 zu dem Wandabschnitt 12 einen Bogen von ca. 90 bis 170° ein.
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Die Enden der wannenförmigen Sicke 11 bilden mit den Randabschnitten 8 und 9 des Arms 6 jeweils eine Kante, die im Fall einer Zylinderform im Wesentlichen bogenförmig ausfällt. Anstelle einer Zylindermantelform können auch andere weich gekrümmte Wölbungsformen zum Einsatz kommen.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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So kann beispielsweise eine wannenförmige Sicke auch an einem Lenker vorgesehen sein, der lediglich einen aufbauseitigen Anbindungsabschnitt aufweist, oder es kann die Sicke nach oben offen ausgeführt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Querlenker
- 2
- radseitiger Anbindungsabschnitt
- 3
- aufbauseitiger Anbindungsabschnitt
- 4
- aufbauseitiger Anbindungsabschnitt
- 5
- Verbindungsstruktur
- 6
- Arm
- 7
- Arm
- 8
- abgebogener Randabschnitt
- 9
- abgebogener Randabschnitt
- 10
- abgebogener Randabschnitt
- 11
- wannenförmige Sicke
- 12
- ebener Wandabschnitt
- 13
- Übergangskante
- 14
- Übergangskante
- r
- Krümmungsradius
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19923699 A1 [0003]
- DE 10110492 A1 [0003]
