DE9006777U1

DE9006777U1 - Verbindungselement, insbesondere Fahrzeugstrebe

Info

Publication number: DE9006777U1
Application number: DE9006777U
Authority: DE
Original assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Current assignee: Vereinigte Aluminium Werke AG
Priority date: 1990-06-16
Filing date: 1990-06-16
Publication date: 1990-08-23
Anticipated expiration: 2000-06-17

Description

Bann, den 12.06.1990

A-688

I III · · · f · · ··

Beschreibung Verbindungselement, insbesondere Fahrzeugstrebe

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement, insbesondere eine Fahrzeugstrebe, mit beidends angeordneten Augen zur Aufnahme von Gelenken, Lagern oder Befestigungselemente*!.

Verbindungselemente dieser Art. werden bisher als Schmiedi-, C :ß- oder Blechforssteile -ausgeführt. Dabei sind Schmiede- und Gußteliä bedingt durch das- Her.: ellungsverfahr&a massiv u*id weisen dementsprechend ein vergieß .jweise J^r-hes Gewicht auf. Dia Herstellung ist aufwendig und kostspielig. Zudem ist eine spanende Nachbearbeitung notwendig.

Im Fahrzeugbau, bei dem derartige Verbindungselemente vornehmlich als Streben V -rwendung finden sind insbesondere Gewichtseinsparungen sowie einfache, kostengünstige Herstellungsverfahren • c . besonderer Bedeutung. Gleichzeitig müssen hohe Festigkeitsanforderungen erfüllt werden. Verbindungselemente aus ßlechformteilen sind zwar leicht, die Herstellung erfordert aber hohe Werkzeugkosten und zusätzliche Schweißarbeiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verbindungselement, insbesondere eine Fahrzeugstrebe, zu entwickeln, das leicht und verwindungssteif ist und zudem kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale.

• · · a

Das Verbindungselement gemäß der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Rohr bzw. einem rohrähnlichen Profil. Die Rohrenden werden zunächst abgeplattet, so daß die Rohrwandungen vom unverformten Bereich aus spitz aufeinanderzulaufen und zu den Enden hin in flache Zungen übergehen. In diese Zungen werden anschiiesser~ die Augen durch Fließbohren eingeformt. Dabei wird das Material Ti±ckt e&t£e]L-ftt, sondere dujrif ·. einen sich drehenden Bolzen auseinandergeprefit. Dadurch entstehen Augen mit massiven Wan- ; igen, die wulstartig aus den Zungen herausragen. Die Wandungen müssen einen festen Halt der aufzunehmenden Gelenke, Lager oder Befestigungselemente gewährleisten. Dazu ist eine ?*>isreichende Wandstärke erforderlich. Steht zur Ausbildung der Au^enwandungen zu wenig Material zur Verfügung, z.B. beim Einsatz sehr dünnwandiger Rohre, können die folgenden Maßnahmen Abhilfe schaffen.

Zum einen kann nach der Abplattung der Rohrenden der äußere Teil der Zungen um 180 Grad zurückgebogen werden, so daß die Materialdicke im Augenbereich der vierfachen Rohrwandstärke entspricht. Zum anderen können vor der Abplattung Materialblöcke in die Endbereiche des Rohres eingelegt werden. Die Blöcke können einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Sie sollten vorzugsweise aus einem Material bestehen, das unter den Verformungsbedingungen bzvr. bei Anwendung erhöhter Temperatur mit dem Rohrmaterial fest verschweißt. Die Verformungseigenschaften sollten dabei denen des Rohrmaterials in etwa entsprechen. Eine weitere Möglichkeit zur Bereitstellung des für die Herausarbeitung der Augen erforderlichen Materials ist die Verwendung von Rohren, deren Innendurchmesser zu den Rohrenden hin abnimmt, bei gleichbleibendem Außendurchmesser. Derartige Rohre werden handelsüblich als "butted tubes" bezeichnet und finden z.B. Verwendung bei der Herstellung von Rahmen für Rennräder. Die angeführten Maßnahmen können falls erforderlich auch kombiniert werden. In jedem Fall wird auch bei leichten, dünnwandigen Rohren eine ausreichende Materialmenge gewährleistet.

Zur Erhöhung der Verwindungssteifigkeit des Verbindungselementes kann im Bereich der verformten Rohrenden eine Versteifungswulst eingeformt werden. Diese ist vorzugsweise gabelförmig an den J Außenseiten der Zungen angeordnet. Die Einformung der Verstei- j fungswulst kann durch ein entsprechend ausgebildetes Werkzeug gleichzeitig mit der Abplattung der Rohrenden erfolgen.

Entsprechend den Konstruktionsanforderungen können die einander gegenüberliegenden Zungen bei der Abplattung der Rohrenden so eingeformt werden, daß die Zungenebenen in einem beliebigen Winkel, bezogen auf die Rohrachse, gegeneinander gedreht sind. Falls erforderlich, kann auch das Rohr selbst beliebig gebogen werden. Dies sollte vorzugsweise vor der Bearbeitung der Rohrenden erfolgen.

Zur Erleichterung der Formgebung und um das Auftreten von Pissen auszuschließen kann es je nach Umformbarkeit der eingesetzten Werkstoffe vorteilhaft sein, die Verformungsschritte bei erhöhten Temperaturen durchzuführen.

Eine Verbesserung der Festigkeit bzw. Stabilität des erfindungsgemäßen Verbindngselementes kann erreicht werden durch Beschichtung der Rohrinnenwandungen mit einer haftvermittelnden Schicht, z.B. einem Klebstoff. Diese bewirkt eine feste Verbindung der im Zungenbereich aneinanderliegenden Rohrwandungen. Gleichzeitig werden unvermeidbare Hohlräume in diesem Bereich abgedichtet und so eine Spaltkorrosion wirksam verhindert.

In bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgeraäßen Verbindunjselementes werden Rohre aus metallischen Werkstoffen verwendet. ;₄ Besonders geeignet sind dabei Werkstoffe mit guter Kaltumfonnbar- * keit, wie z.B. Aluminium,. Kupfer, Titan, Eisen (Stahl) oder deren Legierungen. Auch geschweißte oder gelötete Rohre können eingesetzt werden, wenn saubere Schweißnähte bzw. Lötstellen vorliegen und der Bereich der Schweißnähte bzw. Lötstellen in gleichem Maße verformbar ist wie das eigentliche Rohrmaterial.

Bei Wahl eines metallischen Werkstoffes kann anstelle einer Klebstoffbeschichtung auch eine Beschichtung mit einem auf den Rohrwerkstoff abgestimmten Lotmaterial auf die Rohrinnenwandungen (zumindest in den Endbereichen) aufgebracht werden. Durch die Verformungswärme oder auch durch Anwendung erhöhter Temperatur bei der Verformung erfolgt eine feste Verlötung bzw. Verschweißunq der Rohrwandungen im Zungenbereich. Dadurch wird die Verwindungssteifigkeit des Befestigungselementes erhöht. Gleichzeitig wird auch in diesem Fall eine Spaltkorrosion verhindert durch Ausfüllen bzw. Abdichten der Hohlräume mit dem Lotmaterial.

In Anwendungsfällen mit geringeren Anforderungen an die Festigkeit bzw. Stabilität des Verbindungselementes können auch Rohre aus einem Kunststoffmaterial verwendet werden. Vorzuziehen sind hier Thermupiaste, die unter Wärmeeinwirkung erweichen und so eine leichte Umformung ermöglichen. Gleichzeitig ist eine Verschweißung der abgeplatteten Rohrwandungen gewährleistet. Bei höheren Festigkeitsanforderungen sollten verstärkte, insbesondere faserverstärkte Thermoplaste eingesetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Skizzen beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: Teilansicht des Verbindungselementes vor der Einformung der Augen [a) Aufsicht, b) Querschnitt]

Fig. 2: Verbindungselement mit parallelem Verlauf der Augenachsen Ca) Aufsicht, b) Querschnitt]

Fig. 3: Verbindungselement mit rechtwinkligem Verlauf der Augenachsen [Teilschnitte]

Fig. 4: Verbindungselement mit abgewinkelter Zunge vor der Einformung der Augen [Teilansicht im Querschnitt]

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht des Verbindungselementes vor der Einformung der Augen. Das Ende des Rohres 1 ist zu einer Zunge 4 abgeplattet. Im übergang vom unverformten Bereich des Rohres 1 zur Zunge 4 ist beidseitig eine außenliegende Versteifungswulst 6 angeordnet. Die äußeren Enden 8 der Zunge 4 wurden rund abgestanzt. Der Spalt 5 zwischen den Rohrwandungen im Bereich der Zunge 4 kann beispielsweise mit einem Klebstoff oder einem Lotmaterial gefüllt sein.

Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausfuhrungsform des fertigen Verbindungselementes. Die Augen 2 wurden durch Fließbohren in die Zungen 4 eingeformt. Die Augenwandungen 3 werden gebildet durch das dabei nach außen gepreßte Material. Die Achsen der Augen 2 verlaufen senkrecht zur Zungenebene. Die einander gegenüberliegenden Zungen 4 sind fluchtend angeordnet, dementsprechend verlaufen die Achsen der Augen 2 parallel zueinander.

Fig. 3 zeigt eine weiter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselementes. Hier sind die beidends angeordneten Zungen 4 um einen Winkel von 90 Grad gegeneinander gedreht (bezogen auf die Achse des Verbindungselementes]. Die Achsen der Augen 2 verlaufen dementsprechend rechtwinklig zueinander. Der Winkel kann entsprechend den Konstruktionsanforderungen beliebig gewählt werden.

Fig. 4 zeigt den Endbereich einer weiteren Variante des Verbindungselementes im Querschnitt. Dargestellt ist der Zustand vor der Einformung der Augen. In diesem Fall ist der äußere Teil der Zunge 4 um 180 Grad zurückgebogen, so daß die Materialdicke hier etwa der vierfachen Wandstärke des Rohres 1 entspricht. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß auch bei dünnwandigen Rohren eine ausreichende Materialmenge für die Einformung der Augen zur Verfügung steht.

Das erfindungsgemäße Verbindungselement ist leicht und stabil. Es kann aus einem preiswerten Massenprodukt (Rohr) hergestellt werden. Bei der Herstellung sind ausschließlich einfache Umformungsschritte notwendig. Die Werkzeugkosten sind minimal.

Claims

1. Verbindungselement, Insbesondere Fahrzeugstrebe, mit beidends angeordneten Augen zur Aufnahme von Gelenken, Lagern oder Befestigungselementen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement aus einem Rohr (1) besteht, an dessen Enden die Rohrwandungen spitz zulaufen und in Zungen (4) enden, woboi die Zungen (4) mit je einem Auge (2) versehen sind, dessen Achse senkrecht zur Zungenebene verläuft.

2. Verbindungselement nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Zungen (4) abgerundet sind.

3. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im übergang zwischen dem Rohr (1) und der Zunge (4) beidseitig eine außenliegende gabelförmige Versteifungswulst (6) angeordnet ist.

4. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (4) so angeordnet sind, daß die Zungenebenen achsial in einem beliebigen Winkel gegeneinander gedreht sind.

5. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) gebogen ist.

6. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spalt (5) zwischen den Rohrwandungen im Bereich der Zungen (4) mit einer haftvermittelnden Schicht ausgefüllt ist.

7. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil der Zunge (4) um 180 - abgewinkelt ist.

8. Verbindungselement·naeh* einem *d*er vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) aus einem metallischen Werkstoff besteht.

9. Verbindungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Werkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe Aluminium, Kupfer, Titan, Eisen oder deren Legierungen.

10. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (5) zwischen den Rohrwandungen im Bereich der Zungen (4) mit einem Lotmaterial bzw. einem mit den Rohrwerkstoffen verschweiQbaren Material ausgefüllt ist,

11. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch _; gekennzeichnet, daß das Rohr aus einem Kunststoff, Vorzugs- <*' weise einem Thermoplast, besteht.

12. Verbindungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff verstärkt, vorzugsweise faserverstärkt ist.