DE60104172T2

DE60104172T2 - Hinterachse für ein Kraftfahrzeug und ihr Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60104172T2
Application number: DE60104172T
Authority: DE
Inventors: Stephane Olivier Truchet
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: FR2813236B1; DE60104172D1; ATE270628T1; EP1184213B1; FR2813236A1; EP1184213A1; ES2223751T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hinterachse für ein Fahrzeug. Ebenso bezieht sie sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Hinterachse.
Es sind Hinterachsen für Kraftfahrzeuge von der Art bekannt, die in Längsrichtung verlaufende Arme aufweist, welche jeweils mit Mitteln zum Abstützen eines Rades des Fahrzeugs und mit einer Querstrebe versehen sind, welche unter Verwindung verformbar ist und die Arme mit einander verbindet.
Ganz allgemein werden bei Hinterachsen dieser Art die in Längsrichtung verlaufenden Arme mittels einer herkömmlichen Gießtechnik hergestellt.
Wie man sich vorstellen kann, ist diese Technik zwar in mancherlei Hinsicht für die Herstellung von Metallteilen oder Teilen aus Metalllegierungen von Vorteil, doch verursacht sie vergleichsweise hohe Kosten und ist langwierig in der Durchführung.
Außerdem ist es wegen der geringen Präzision bei dieser Technik nicht möglich, die Form der so hergestellten Teile der Achse vollkommen zu steuern.
In der französischen Patentschrift FR-A-2 761 304 wird eine Hinterachse für Kraftfahrzeuge beschrieben, welche die im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale aufweist.
In dieser Vorveröffentlichung wird jedoch keine Technik zum Strangpressen der in Längsrichtung verlaufenden Arme der Hinterachse mit dem Ziel angeregt, deren Form perfekt zu steuern.
In der europäischen Patentschrift EP-A-0 952 015, in der US-Patentschrift A-5 322 317 und in der britischen Patentschrift GB-2 299 556 werden zwar Arme einer Nabe bzw. einer Aufhängung für Fahrzeuge beschrieben, welche durch Strangpressen oder Extrudieren hergestellt werden, doch sprechen diese Vorveröffentlichungen keine spezielle Technik zum Strangpressen an, welche die Steuerung der Form dieser Arme ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermindern.
Somit besteht ihr Gegenstand in einer Hinterachse für ein Kraftfahrzeug der vorgenannten Art, welche die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale aufweist.
Auf diese Weise werden die Herstellungskosten beträchtlich gesenkt, während sich dabei die Qualität der Teile erhöht.
Die Hinterachse für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung kann dabei auch eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:

– jeder Arm besitzt einen ersten Profilabschnitt, auf welchem die Querstrebe befestigt ist und der zur Anlenkung auf dem Kastenaufbau des Fahrzeugs bestimmt ist, sowie einen zweiten Profilabschnitt, der mit den Abstützmitteln versehen ist, wobei die Profilabschnitte beim Strangpressen gebildet wurden und mit komplementären Befestigungsmitteln versehen sind;
– die komplementären Befestigungsmittel weisen dabei zwei Abschnitte auf, nämlich einen Patrizenabschnitt und einen Matrizenabschnitt jeweils von der Art eines Zapfens bzw. eines Zapfenlochs, von denen der eine auf dem ersten Profilabschnitt und der andere auf dem zweiten Profilabschnitt angeordnet ist;
– der erste und der zweite Profilabschnitt sind außerdem mit einander verschweißt;
– des Weiteren ist ein Sockel zur Abstützung einer fest mit jedem Längsarm verbundenen Tragfeder vorgesehen;
– der Sockel besitzt dabei einen Mittelbereich, welcher einen Sitz zur Aufnahme der Tragfeder begrenzt, sowie einen Umfangsbereich, welcher hochgezogen und mit einer Schulter versehen ist, die gegen den ersten Profilabschnitt anliegt;
– der Sockel besteht aus einem Gussteil;
– mindestens eines der freien Enden des Querträgers ist mit mindestens einem Langloch zur Aufnahme eines Befestigungselements versehen, welches mit dem Mittelabschnitt eines jeweiligen Längsarms zusammenwirkt; und
– die Hinterachse ist zumindest teilweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt.

Ebenso bildet den Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Hinterachse für ein Kraftfahrzeug, wie sie vorstehend definiert wurde, das sich dadurch auszeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden von zwei in Längsrichtung verlaufenden Armen, die jeweils aus einem ersten Profilabschnitt und einem zweiten Profilabschnitt gebildet werden, von denen jeder mit komplementären Befestigungsmitteln versehen wird, durch Strangpressen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in einer Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zur Längsachse der Arme verläuft; Ausbilden eines Sockels für jeden Arm zur Aufnahme einer Tragfeder; Ausbilden einer unter Verwindung verformbaren Querstrebe; Zusammenfügen des ersten und des zweiten Profilabschnitts und Verschweißen der Profilabschnitte aneinander; Anschweißen der Sockel auf den entsprechenden Armen, und Befestigen der Arme an den freien Enden der Querstrebe.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, die ausschließlich exemplarisch ist und auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer erfindungsgemäßen Hinterachse ist;
2 eine perspektivische Ansicht des ersten Profilabschnitts des Längsarmes der Hinterachse aus 1 zeigt;
3 den zweiten Profilabschnitt des Längsarmes der Hinterachse aus 1 in vergrößertem Maßstab darstellt;
4 eine Detaildarstellung des Sockels zur Aufnahme der Feder zur Aufhängung der Hinterachse aus 1 ist.
In 1 ist ein Teil einer Hinterachse für ein Kraftfahrzeug gemäß der Erfindung dargestellt und wir mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 angegeben.
Die Hinterachse 10 weist zwei in Längsrichtung verlaufende Arme 12 auf, von denen nur einer in dieser Figur dargestellt ist; diese sind jeweils mit Mitteln zum Abstützen eines Rades des Fahrzeugs sowie mit einer Querstrebe 14 versehen, die unter Verwindung verformbar ist, wobei an jedem Ende der Querstrebe einer der Arme 12 befestigt ist.
Jeder Arm 12 weist einen ersten Profilabschnitt 16 von langgestreckter Form auf, der mit einem ersten freien Ende 18 versehen ist, welches in der Weise ausgebildet ist, dass es ein Element zur Anlenkung am Kastenaufbau des Kraftfahrzeugs aufnimmt, sowie mit einem zweiten entgegengesetzten Ende 20, das zur Verbindung mit dem Kastenaufbau des Fahrzeugs mittels einer Aufhängeinrichtung bestimmt ist, im vorliegenden Fall mittels einer Schraubenfeder zur Aufhängung.
Im Übrigen weist jeder Arm 12 einen zweiten Profilabschnitt 22 auf, der dazu bestimmt ist, ein Rad des Fahrzeugs abzustützen.
Schließlich wird ein Sockel 24, der zur Aufnahme eines Endes einer Schraubenfeder zur Aufhängung bestimmt ist, wird auf dem entsprechenden Ende 20 des ersten Profilabschnitts 16 montiert.
Erfindungsgemäß sind der erste Profilabschnitt 16 und der zweite Profilabschnitt 22 jeweils mit einer Technik zum Strangpressen aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt, die auch unter der Bezeichnung „Extrudieren" bekannt ist.
Insbesondere verläuft die Richtung beim Strangpressen des ersten und des zweiten Profilabschnitts senkrecht zur Längsachse jedes Armes.
Somit erhält man Teile mit vollkommen gesteuertem Querschnitt, und das bei geringeren Kosten.
Der Aufbau jedes der Elemente, welche jeden Längsarm 21 bilden, wird nachstehend nun unter Bezugnahme auf die 2, 3 und 4 beschrieben.
Zunächst wird auf 2 verwiesen, wonach der erste Profilabschnitt 16 ein erstes Ende 18 aufweist, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, das in herkömmlicher Weise so geformt ist, dass es ein Element zur Anlenkung der Hinterachse auf dem Kastenaufbau des Fahrzeugs aufnimmt, während das gegenüber liegende Ende 20 zum einen dazu bestimmt ist, den Sockel 24 zur Aufnahme der Aufhängfeder aufzunehmen, und zum anderen den zweiten Profilabschnitt 22 aufnehmen soll.
Zu diesem Zweck sind dieses Ende 20 und der zweite Profilabschnitt 22 mit Mitteln zur komplementären Befestigung versehen, welche in Form von Befestigungsmitteln in der Art eines Zapfens bzw. eines Zapfenlochs ausgeführt sind.
Aus der 2 ist tatsächlich zu entnehmen, dass das freie Ende 20 des ersten Profilabschnitts 16 in Höhe seiner Oberfläche eine Nut bzw. Vertiefung 26 aufweist, welche eine Gleitschiene bildet, in welche ein Zapfen 28 in Eingriff kommt, der in der Unterseite des zweiten Profilabschnitts 2 ausgebildet ist.
Außerdem ist der Mittelbereich des ersten Profilabschnitts 16 mit einer Gruppe von Öffnungen, beispielsweise den Öffnungen 30, versehen, die jeweils dazu bestimmt sind, ein Befestigungselement aufzunehmen, zum Beispiel eine Schraube mit einem Gewindeschaft, der in einen Gewindebereich in Löchern, beispielsweise den Löchern 32, eingeschraubt wird, die in Längsrichtung in der Querstrebe 14 ausgebildet sind.
Dabei ist festzustellen, dass die im Querträger ausgebildeten Löcher durchgehend geformt sein können. In diesem Fall werden zur Befestigung der in Längsrichtung verlaufenden Arme darauf Schäfte verwendet, welche zum Beispiel Querstabilisatoren darstellen, die an jedem Ende mit einem Gewindebereich versehen sind, der zur Aufnahme einer entsprechenden Befestigungsmutter bestimmt ist.
Es wird nun auf 3 Bezug genommen, aus welcher ersichtlich ist, dass der zweite Profilabschnitt 22 neben dem Zapfen 28, der zu seiner Befestigung auf dem ersten Profilabschnitt 16 dient, ein Befestigungsmittel 34 nach Art eines Schwenkzapfens aufweist, dessen Achse im Wesentlichen quer zur Längsachse des Armes 12 verläuft und der zur Befestigung eines Rades des Fahrzeugs dient.
Es wird schließlich auf 4 verwiesen, wonach der Sockel 24 seinerseits einen Mittelbereich aufweist, welcher einen Sitz zur Aufnahme einer Aufhängfeder begrenzt, die mit einem ringförmigen Vorsprung 38 zur Zentrierung der Feder bezüglich des Armes 12 versehen ist.
Der Mittelbereich 36 ist mit einem zugerichteten Umfangsbereich 40 versehen, der nach außen mit einer Schulter 42 verlängert wird und dazu bestimmt ist, gegen die Oberseite des ersten Profilabschnitts 16 in Anlage zu kommen.
Der Sockel 24 ist beispielsweise aus einem Gussteil hergestellt.
Zur Ausbildung der Hinterachse, die vorstehend beschrieben wurde, ist es günstig, zunächst durch Strangpressen eines Metalls oder einer Metalllegierung, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, den ersten und den zweiten Profilabschnitt 16 bzw. 22 auszubilden, die jeweils mit den entsprechenden komplementären Befestigungsmitteln versehen sind, und den Sockel 24 mit einer herkömmlichen Gießtechnik auszubilden.
Außerdem wird die Querstrebe 14 hergestellt, in welcher die Löcher 32 ausgebildet werden, welche die Befestigung der Arme 12 ermöglichen. Es ist von Vorteil, wenn die Querstrebe 14 ebenfalls durch Strangpressen hergestellt wird, wodurch es insbesondere möglich wird, einen gleichbleibenden Querschnitt über deren gesamte Länge zu erzielen.
Nach Ausbildung dieser verschiedenen Elemente wird der Zapfen 28 in die Gleitschiene bzw. Nut 26 eingesetzt und wird der zweite Profilabschnitt auf dem ersten Profilabschnitt 16 angeschweißt.
Außerdem wird der Sockel 24 auf das entsprechende freie Ende 20 des ersten Profilabschnitts 16 angeschweißt.
Schließlich wird jeder der in Längsrichtung verlaufenden Arme 12 an den jeweiligen Enden der Querstrebe 14 befestigt.

Claims

Hinterachse für ein Kraftfahrzeug, welche zwei in Längsrichtung verlaufende Arme (12) aufweist, die jeweils mit Mitteln (34) zum Abstützen eines Rades des Fahrzeugs und mit einer Querstrebe (14) versehen sind, welche unter Verwindung verformbar ist und die Arme (12) mit einander verbindet, wobei jeder Arm zumindest teilweise durch Strangpressen aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung beim Strangpressen jedes Arms (12) senkrecht zur Längsachse der Arme verläuft.
Hinterachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arm einen ersten Profilabschnitt (16) aufweist, auf welchem die Querstrebe (14) befestigt ist und der zur Anlenkung auf dem Kastenaufbau des Fahrzeugs bestimmt ist, sowie einen zweiten Profilabschnitt (22) der mit den Abstützmitteln versehen ist, wobei die Profilabschnitte beim Strangpressen gebildet wurden und mit komplementären Befestigungsmitteln (26, 28) versehen sind.
Hinterachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementären Befestigungsmittel zwei Abschnitte (26, 28) aufweisen, nämlich einen Patrizenabschnitt und einen Matrizenabschnitt jeweils von der Art eines Zapfens bzw. eines Zapfenlochs, von denen der eine auf dem ersten Profilabschnitt (16) und der andere auf dem zweiten Profilabschnitt (22) angeordnet ist.
Hinterachse nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Profilabschnitt außerdem aneinander angeschweißt sind.
Hinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren einen Sockel (24) zur Abstützung einer fest mit jedem Längsarm verbundenen Tragfeder aufweist.
Hinterachse nach Anspruch 5 in Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (24) einen Mittelbereich (36) aufweist, welcher einen Sitz zur Aufnahme der Tragfeder begrenzt, sowie einen Umfangsbereich (40), welcher hochgezogen und mit einer Schulter (42) versehen ist, die gegen den ersten Profilabschnitt anliegt.
Hinterachse nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (24) aus einem Gussteil besteht.
Hinterachse nach einem der Ansprüche 5 bis 7 in Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (24) auf den ersten Profilabschnitt aufgeschweißt ist.
Hinterachse nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der freien Enden des Querträgers mit mindestens einem Langloch (32) zur Aufnahme eines Befestigungselements versehen ist, welches mit dem Mittelabschnitt eines jeweiligen Längsarms zusammenwirkt.
Hinterachse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest teilweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Hinterachse eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: [text fehlt]