DE4008706C2 - Wheel suspension for motor vehicles - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge, mit einem Verbundlenker mit Radträger sowie mit einem Radlager träger, der mit dem Radträger verschraubt ist, wobei zwischen dem Radträger und dem Radlagerträger eine metallische Träger platte angeordnet ist, die mit dem Radträger verschweißt ist (US 41 65 099).The invention relates to a wheel suspension for motor vehicles, with a torsion beam with wheel carrier and with a wheel bearing carrier, which is screwed to the wheel carrier, being between the wheel carrier and the wheel bearing carrier a metallic carrier plate is arranged, which is welded to the wheel carrier (US 41 65 099).
Bei der Fertigung von derartigen Verbundlenker-Hinterachsen ist es üblich, als Bearbeitungszugabe Trägerplatten aus Stahl an die Radträger anzuschweißen. Je nach Schweißtoleranz der Hinterachsspur, die beim Einschweißen von Torsionsprofilen entsteht, erfolgt bei der nachfolgenden Bearbeitung von Sturz und Vorspur auf einer Transfermaschine eine Spanabnahme über die gesamte Plattenflä che, was einen entsprechend hohen Energieaufwand beim Zerspanen sowie einen großen Materialabfall bedingt. Abgesehen hiervon sind die Trägerplatten zum Verbinden von Radträger und Radlager träger mit Bohrungen zu versehen, so daß es anschließend erforderlich ist, die Trägerplatten im Bereich der Bohrungen zu entgraten.When manufacturing such torsion beam rear axles, it is common as a machining allowance, steel carrier plates on the wheel carriers to weld. Depending on the welding tolerance of the rear axle track, the arises when welding in torsion profiles subsequent processing of camber and toe-in on one Transfer machine a chip removal over the entire plate area che, which means a correspondingly high energy consumption during machining as well as a large waste of material. Other than that are the carrier plates for connecting the wheel carrier and wheel bearing carrier with holes so that it is then is necessary to close the carrier plates in the area of the holes deburr.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radaufhängung der genannten Art so weiter zu bilden, daß der Energieaufwand beim Zerspanen der Trägerplatte sowie der damit einhergehende Materialabfall wesentlich reduziert werden kann und auch, sofern die Trägerplatte mit Bohrungen versehen ist, deren Nachbearbei tung entfallen kann.It is an object of the present invention to provide a wheel suspension of the type mentioned so that the energy expenditure when machining the carrier plate and the associated Waste of material can be significantly reduced and also if the carrier plate is provided with holes, the reworking tion can be omitted.
Gelöst wird die Aufgabe bei einer Radaufhängung der genannten Art dadurch, daß die Trägerplatte auf ihrer dem Radlagerträger zugewandten Seite mit mehreren Vorsprüngen versehen ist, an denen der Radlagerträger anliegt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Vorsprünge eine ausreichende Anlage für die Befestigung der Radlagerung sicherstellen und daß es zum Ausgleich der Toleranzen ausreicht, nur die Vorsprünge spanend zu bearbeiten. Es kann damit von einer Trägerplatte geringerer Ausgangsplattendicke ausgegangen werden, die auf ihrer dem Radlagerträger zugewandten Seite mit den mehreren Vorsprüngen versehen ist. Die Gesamtdicke der in ihrer Dicke reduzierten Trägerplatte mit den Vorsprüngen entspricht dabei der Gesamtdic ke der bisher Verwendung findenden Trägerplatte.The problem is solved with a wheel suspension of the above Kind in that the carrier plate on their the wheel bearing carrier facing side is provided with several projections against which the wheel bearing bracket rests. The invention is based on the Realization that the projections are an adequate system for the Ensure the wheel bearing is secured and that it Compensation of the tolerances is sufficient, only the protrusions to edit. It can therefore be smaller from a carrier plate Starting plate thickness are assumed, which on their the Wheel bearing carrier facing side with the multiple projections is provided. The total thickness of the reduced in thickness Carrier plate with the projections corresponds to the overall thickness ke the previously used carrier plate.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorsprünge durch Pressen, insbesondere Kaltfließpressen der eben ausgebildeten Metallplatte erzeugt werden. Ausgangsmaterial ist damit die ebene Metallplatte reduzierter Dicke, die nach dem Preßvorgang die Vorsprünge aufweist und entsprechend den Vorsprüngen auf der diesen abgwandten Seite der Platte Vertiefungen.According to a particular embodiment of the invention provided that the projections by pressing, in particular Cold extrusion of the metal plate just created become. The starting material is the flat metal plate reduced thickness, the protrusions after the pressing process has and corresponding to the projections on this opposite side of the plate depressions.
In aller Regel wird davon auszugehen sein, daß die Metallplatte Bohrungen für Schrauben aufweist, die der Befestigung des Radlagerträgers am Radlager dienen. In diesem Fall wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Vorsprünge die Bohrungen teilweise umschließen. Es ist hierdurch sichergestellt, daß beim Verbinden von Radträger und Radlagerträger keine nennenswerten Biegekräfte in den Radlagerträger eingeleitet werden. Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, daß jede in die Trägerplatte eingebrachte Bohrung von zwei, im wesentlichen diametral angeordneten Vorsprüngen teilweise umschlossen ist, womit die im Bereich jeder Bohrung auftretenden Kräfte weitgehend gleichmäßig in die Vorsprünge eingeleitet werden. Darüber hinaus ist anzustreben, daß der jeweilige Vorsprung beabstandet zu der zugeordneten Bohrung angeordnet ist. Der wesentliche Vorteil dieser Gestaltung ist darin zu sehen, daß die beim Bohren der Trägerplatte auftretenden Bohrgrate nicht entfernt werden müssen, da die beabstandet zu den Bohrungen angeordneten Vorsprünge über das Niveau der Bohrgrate ragen und damit diese nicht nachteilig wirken können. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der jeweilige Vorsprung nicht nur beabstandet zu der zugeordneten Bohrung angeordnet ist, sondern darüber hinaus auch auf seiner der Bohrung zugewandten Seite eine konzentrisch zu dieser verlaufende Wölbung aufweist.As a rule, it will be assumed that the metal plate Has holes for screws that the attachment of the Serve wheel bearing bracket on the wheel bearing. In this case it is called considered advantageous if the projections the holes partially enclose. This ensures that when Connecting the wheel carrier and wheel bearing carrier is not worth mentioning Bending forces are introduced into the wheel bearing bracket. A preferred training provides that each in the carrier plate introduced drilling of two, essentially diametrically Arranged projections is partially enclosed, with which the in Forces in each bore are largely uniform be introduced into the projections. Beyond that to strive for the respective projection to be spaced from the assigned hole is arranged. The main advantage this design can be seen in the fact that when drilling the Burrs occurring in the carrier plate cannot be removed must, since the spaced from the holes Protrusions protrude above the level of the burr and thus this cannot have an adverse effect. Being particularly advantageous it is considered if the respective projection is not only spaced apart is arranged to the associated hole, but above also on its side facing the bore has concentric to this curvature.
Eine spezifische Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Trägerplatte eine annähernd zentrische Ausnehmung aufweist und die Bohrungen im wesentlichen diametral zur Ausnehmung angeordnet sind. Die Form der Trägerplatte kann beliebig sein, sie ist insbesondere rechteckig bzw. geringfügig parallelogramm förmig ausgebildet.A specific embodiment of the invention provides that the carrier plate has an approximately central recess and the holes substantially diametrically to the recess are arranged. The shape of the carrier plate can be any, it is in particular rectangular or slightly parallelogram shaped.
Die Trägerplatte selbst, wobei diese in ihrer gepreßten Variante einteilig ausgebildet ist und die Vorsprünge umfaßt, besteht vorteilhaft aus Stahl. Die Höhe der Vorsprünge sollte etwa ein drittel bis ein halb so groß sein wie die Höhe der Trägerplatte.The carrier plate itself, this in its pressed version is formed in one piece and comprises the projections advantageously made of steel. The height of the protrusions should be about one be third to half the height of the support plate.
Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß der Radlagerträ ger unmittelbar mit den Vorsprüngen der Trägerplatte in Anlage gelangt, sondern es ist auch denkbar, zwischen dem Radlagerträ ger und der Trägerplatte weitere radrelevante Bauteile anzuord nen, beispielsweise einen Bremsträgerflansch einer Trommelbrem se. Entscheidend ist im erfindungsgemäßen Sinne, daß die Trägerplatte nicht als gleichmäßige Wandstärke aufweisendes Bauteil gestaltet ist, sondern Vorsprünge zur Anlage eines benachbarten Bauteiles aufweist und zum Toleranzausgleich nur noch diese Vorsprünge bearbeitet werden müssen, nicht jedoch die ganze zugewandte Oberfläche der Trägerplatte.The invention is not limited to the fact that the Radlagerträ ger directly in contact with the projections of the carrier plate arrives, but it is also conceivable between the wheel bearing ger and the carrier plate to arrange other wheel-relevant components NEN, for example a brake carrier flange of a drum brake It is crucial in the sense of the invention that the Carrier plate not as a uniform wall thickness Component is designed, but projections to create a neighboring component and only for tolerance compensation these protrusions still need to be machined, but not the entire facing surface of the carrier plate.
In den Figuren ist die Erfindung an einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es stellt dar:In the figures, the invention is in one embodiment for example, without being limited to them. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Seite einer PKW-Verbundlenker-Hinterachse ohne Radaufhängung, in einer Draufsicht, Fig. 1 is a schematic representation of a side of a car Twist-beam rear axle without suspension, in a plan view,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Radaufhängung im Bereich des Radträgers des Verbundlenkers, Trägerplatte und Radla gerträger, Fig. 2 shows a section through the wheel suspension in the range of the wheel carrier gerträger of the torsion beam, the carrier plate and Radla,
Fig. 3 eine Frontansicht des Radträgers bei noch nicht aufgeschweißter Trägerplatte, Fig. 3 is a front view of the wheel carrier at not yet welded support plate,
Fig. 4 eine Frontansicht der Trägerplatte 4, auf deren Vorsprünge gesehen, und Fig. 4 is a front view of the support plate 4 , seen on the projections, and
Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 4. Fig. 5 is a section along the line AA in Fig. 4.
Fig. 1 zeigt für eine PKW-Hinterradaufhängung mit Verbundlenker einen linken Lenkerarm 1, der im nicht näher dargestellten Fahrzeugrahmen um eine Achse 2 schwenkbar gelagert ist. Der Lenkerarm 1 ist mittels einer Verbindung 3 mit Torsionsprofil 3a bewegungsschlüssig mit dem zugeordneten, nicht näher gezeigten Lenkerarm der hinteren rechten Radaufhängung gekoppelt. Beab standet von der Drehachse 2 weist der Lenkerarm 1 oben eine Aufnahme 4 für eine nicht näher gezeigte Schraubenfeder auf, in größerem Abstand zur Drehachse 2 im Bereich seines hinteren Endes eine weitere Aufnahme 5 für einen gleichfalls nicht naher gezeigten Stoßdämpfer. Fig. 1 shows a passenger car rear suspension having a twist beam left link arm 1 which is pivotably mounted in the not shown vehicle frame about an axis 2. The link arm 1 is coupled by means of a connection 3 with torsion section 3 a motion relationship with the associated, not shown in detail, the rear right trailing arm suspension. Beab stands from the axis of rotation 2 , the handlebar arm 1 has a receptacle 4 for a helical spring, not shown, at a greater distance from the axis of rotation 2 in the region of its rear end, a further receptacle 5 for a shock absorber, also not shown.
Der Lenkerarm 1 als solcher ist als Blechteil ausgebildet. Er weist im Bereich seines hinteren Endes einen mit diesem verbun denen Radträger 6 auf, der als Stahlplatte mit abgebogenen Enden 7 ausgebildet ist, die mit dem Lenkerarm 1 verschweißt sind. Die Hauptfläche des Radträgers 6 ist dabei in Fahrtrichtung orien tiert. Mit der nach außen gerichteten Hauptfläche des Radträgers 6 ist eine Trägerplatte 8 aus Stahl als Bearbeitungszugabe verschweißt.The handlebar arm 1 as such is designed as a sheet metal part. It has in the region of its rear end a verbun with this wheel carrier 6 , which is designed as a steel plate with bent ends 7 , which are welded to the handlebar arm 1 . The main surface of the wheel carrier 6 is oriented in the direction of travel. A steel support plate 8 is welded to the outwardly directed main surface of the wheel carrier 6 as a machining allowance.
Wie der Darstellung der Fig. 2 bis 4 zu entnehmen ist, sind der Radträger 6 und die Trägerplatte 8 jeweils mit einer zentrischen Bohrung 10 versehen, um die auf einem bezüglich dieser Bohrung 10 konzentrischen Kreis und symmetrisch zu einer Achse B vier Bohrungen 11 angeordnet sind. Der Abstand der oberen Bohrungen 11 von der Achse B ist dabei größer als der der unteren Bohrungen 11 von derselben Achse. Entsprechend dem Bohrbild von Trägerplatte 8 und Radträger 6 ist ein Radträger lager 9 mit entsprechenden, nicht näher gezeichneten Bohrungen versehen, gleiches gilt für den Bremsenträger 12 einer dem Hinterrad zugeordneten, nicht gezeigten Trommelbremse. Fig. 2 zeigt die Verbindung der einzelnen Teile: von außen sind vier Bolzen 13 mit Gewindeabschnitten 14 durch die vier Bohrungen 11 von Radlagerträger 9, Bremsenträger 12, Trägerplatte 8 und Radträger 6 gesteckt und auf die Gewindeabschnitte 14 der Bolzen 13 Muttern 15 geschraubt, die die zwischen diesen und den Köpfen 16 der Bolzen 13 befindlichen Teile verspannen.As can be seen from the illustration in FIGS. 2 to 4, the wheel carrier 6 and the carrier plate 8 are each provided with a central bore 10 , around which four bores 11 are arranged on a circle concentric with respect to this bore 10 and symmetrical about an axis B. . The distance between the upper bores 11 from the axis B is greater than that of the lower bores 11 from the same axis. According to the drilling pattern of the carrier plate 8 and the wheel carrier 6 , a wheel carrier bearing 9 is provided with corresponding bores, not shown, the same applies to the brake carrier 12 of a drum brake, not shown, assigned to the rear wheel. Fig. 2 shows the connection of the individual parts: from the outside four bolts 13 with threaded portions 14 are inserted through the four bores 11 of the wheel bearing bracket 9 , brake bracket 12 , carrier plate 8 and wheel bracket 6 and screwed onto the threaded sections 14 of the bolts 13 nuts 15 , which clamp the parts located between these and the heads 16 of the bolts 13 .
Die insoweit beschriebene Radaufhängung mit der Anordnung einer Trägerplatte 8 zwischen dem Radträger 6 und dem Radlagerträger 9 bzw. dem Bremsenträger 12 ist aus dem Stand der Technik bekannt. Dort ist die aus Stahl bestehende Trägerplatte 8 als durchgängig ebenes Teil ausgebildet, so daß sie vollflächig sowohl am Radträger 6 als auch am Bremsenträger 12 anliegt. Die Trägerplatte 8 dient als Bearbeitungszugabe und ist beim Stand der Technik etwa 12 mm dick und kann zum Zwecke des Toleranz aus gleiches außen bis zu 4 mm spanend abgetragen werden. Um den hierdurch bedingten hohen Material- und Energieaufwand zu reduzieren, schlägt die Erfindung - wie aus dem Fig. 2 und 4 im Detail zu entnehmen ist - eine Modifizierung der Trägerplatte 8 vor. Diese weist auf ihrer dem Radlagerträger 9 zugewandten Seite mehrere Vorsprünge 17 auf, an denen der Bremsenträger 12 anliegt. Jede Bohrung 11 wird von zwei, im wesentlichen diame tral angeordneten Vorsprüngen 17 teilweise umschlossen. Die Vorsprünge 17 liegen mit ihrer der Bohrung 10 zugeordneten Kontur auf einem konzentrisch zur Bohrung 10 angeordneten Kreis, während die den Bohrungen 11 zugeordnete Kontur der Vorsprünge 17 in geringfügigem Abstand zu der jeweiligen Bohrung 11 auf einem konzentrisch zu dieser angeordneten Kreis liegt. Im Detail sind die beiden oberen Bohrungen 11, die jeweils in größerem Abstand zur Achse B angeordnet sind, jeweils von zwei Vorsprün gen 17 teilweise umschlossen, während den beiden unteren Bohrungen 11 nur drei Vorsprünge 17 zugeordnet sind, wobei zwischen diesen beiden unteren Bohrungen 11 ein Vorsprung 17 angeordnet ist, der beiden Bohrungen zugeordnet ist.The wheel suspension described so far with the arrangement of a carrier plate 8 between the wheel carrier 6 and the wheel bearing carrier 9 or the brake carrier 12 is known from the prior art. There, the support plate 8 made of steel is designed as a continuously flat part, so that it rests over the entire surface of both the wheel carrier 6 and the brake carrier 12 . The carrier plate 8 serves as a machining allowance and is about 12 mm thick in the prior art and can be machined up to 4 mm from the outside for the same tolerance. In order to reduce the high material and energy expenditure caused thereby, the invention proposes - as can be seen in detail from FIGS. 2 and 4 - a modification of the carrier plate 8 . On its side facing the wheel bearing bracket 9, this has a plurality of projections 17 against which the brake bracket 12 rests. Each bore 11 is partially enclosed by two, essentially diame tral arranged projections 17 . The projections 17 lie with their contour assigned to the bore 10 on a circle arranged concentrically to the bore 10 , while the contour of the projections 17 assigned to the bores 11 lies at a slight distance from the respective bore 11 on a circle arranged concentrically to the latter. In detail, the two upper bores 11 , which are each arranged at a greater distance from the axis B, are each partially surrounded by two projections 17 , while only two projections 17 are assigned to the two lower bores 11 , with one between these two lower bores 11 Projection 17 is arranged, which is assigned to two holes.
Fig. 5 verdeutlicht die besondere Herstellungsart der Träger platte 8. Ausgangsmaterial ist eine flache 8 mm starke Stahl platte, bei der als Bearbeitungszugabe die Vorsprünge 17 im Kaltfließpreßverfahren um etwa 4 mm durchgedrückt werden, so daß dem jeweiligen, einen Vorsprung 17 aufweisenden Bereich der Trägerplatte 8 eine entsprechende Vertiefung 18 zugeordnet ist. Durch die Herstellung der Trägerplatte 8 im Preßverfahren ist keine Nachbearbeitung der Trägerplatte 8 an den vier Bohrungen 11 zur Befestigung des Radlagerträgers 9 bzw. des Bremsenträgers 12, der Bohrung 10 und der äußeren Kontur des Teiles erforder lich. Dadurch entfällt auch der bei der bekannten Trägerplatte vorhandene Bearbeitungsgrat. Der geringe Abstand der Vorsprünge 17 von den Bohrungen 11 und auch den Außenkanten der Trägerplat te 8 verhindert, daß der bei der Bearbeitung der Vorsprünge 17 entstehende Grat bei der Montage stört. Die Form und Position der Vorsprünge ist so zu wählen, daß beim Anschrauben des Radlagerträgers 9 nur minimale Biegemomente an demselben entstehen, die Vorsprünge 17 sollen sich nach Möglichkeit so weit wie möglich um die Befestigungsbohrung erstrecken. Fig. 5 illustrates the special way of manufacturing the carrier plate 8th The starting material is a flat 8 mm thick steel plate, in which, as a machining allowance, the projections 17 are pressed through by about 4 mm in the cold extrusion process, so that the respective area of the carrier plate 8 having a projection 17 is assigned a corresponding depression 18 . By producing the carrier plate 8 in the pressing process, no reworking of the carrier plate 8 at the four bores 11 for fastening the wheel bearing carrier 9 or the brake carrier 12 , the bore 10 and the outer contour of the part is required. This also eliminates the machining burr existing in the known carrier plate. The small distance of the projections 17 from the bores 11 and also the outer edges of the Trägerplat te 8 prevents the burr that arises during the processing of the projections 17 during assembly. The shape and position of the projections is to be selected so that when the wheel bearing support 9 is screwed on, only minimal bending moments arise thereon, the projections 17 should extend as far as possible around the fastening bore.
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