EP1680291A1 - Verbundlenkerachse und verfahren zur herstellung eines querträgers - Google Patents

Verbundlenkerachse und verfahren zur herstellung eines querträgers

Info

Publication number
EP1680291A1
EP1680291A1 EP04802676A EP04802676A EP1680291A1 EP 1680291 A1 EP1680291 A1 EP 1680291A1 EP 04802676 A EP04802676 A EP 04802676A EP 04802676 A EP04802676 A EP 04802676A EP 1680291 A1 EP1680291 A1 EP 1680291A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cross member
webs
beam axle
twist
axle according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04802676A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter TÖPKER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Benteler Automobiltechnik GmbH
Original Assignee
Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Benteler Automobiltechnik GmbH filed Critical Benteler Automobiltechnik GmbH
Publication of EP1680291A1 publication Critical patent/EP1680291A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B60B35/08—Dead axles, i.e. not transmitting torque of closed hollow section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G21/00—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces
    • B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
    • B60G21/04—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically
    • B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
    • B60G21/051—Trailing arm twist beam axles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/14—Torsion springs consisting of bars or tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/014—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs with reinforcing nerves or branches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/20—Constructional features of semi-rigid axles, e.g. twist beam type axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/40—Constructional features of dampers and/or springs
    • B60G2206/42—Springs
    • B60G2206/427—Stabiliser bars or tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/70—Materials used in suspensions
    • B60G2206/72—Steel
    • B60G2206/722—Plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/80—Manufacturing procedures
    • B60G2206/81—Shaping
    • B60G2206/8102—Shaping by stamping

Definitions

  • the invention relates to a torsion beam axle for motor vehicles and a method for producing a cross member therefor.
  • Twist-beam axles are characterized by a vehicle-specific simple structure with a small footprint and good kinematic properties.
  • the cross member connecting the two lateral trailing arms acts as a torsion profile, so that with a simultaneous deflection, a trailing arm characteristic is obtained and with reciprocal deflection, a semi-trailing arm characteristic.
  • a torsion beam axle for motor vehicles is known, with two longitudinal links connected by a cross member, the cross member consisting of a hollow profile with a single-layer regionally open central section, to which tubular ends are connected on both sides.
  • the cross member is tubular and has an oval elongated cutout in the central section.
  • a vehicle axle according to DE 195 33 479 C2 also belongs to the prior art.
  • the cross member of this axis has a recess which extends axially to the longitudinal axis of the tubular body, the recess in its edge regions being bordered at least in sections by webs which are embodied within the tubular body.
  • the webs are strongly angled inwards, the height of the webs should correspond approximately to the width of the recess in the tubular body.
  • the invention is therefore based on the object of improving a torsion beam axle of the known type with regard to the service life with high dynamic performance and to show a method for producing a cross member which is optimized in terms of application technology.
  • the cross member connecting the two trailing arms is designed as a hollow profile with a regionally open central section that has an elongated cutout — on the other edge regions — at least in sections webs are provided.
  • the ends of the cross member are closed in a tubular shape.
  • the key point of the invention is the measure that the webs are curved in an arc shape, the opening angle between one on the outer circumference of the Middle section applied tangent and a tangent applied to the end of the webs between 5 ° and 90 °.
  • This measure that is to say the shaping of the curved webs, places the open cut surface at the end of the trimmed area directly out of the effective area of the shear forces. This leads to a significant increase in the dynamic load capacity of the cross member. Negative influences from quality fluctuations in the blank cut are significantly reduced. Overall, the service life of the cross member and thus the torsion beam axle can be increased.
  • the shaping process of the trimmed blank to the finished tube profile is improved, since the resilience is significantly reduced by the shaped web or webs. This results in a better shape tolerance for the profile.
  • the opening angle is particularly advantageously between 15 ° and 70 °, as provided for in claim 2.
  • the radius of the curved webs depends on the respective sheet thickness.
  • the webs can be directed inwards (claim 3) or outwards (claim 4) with respect to the longitudinal axis of the cross member.
  • the webs extend all the way along the entire length of the cutout. This design suggests advantages in practice, particularly in the case of heavy designs of torsion beam links.
  • the webs can also extend only in the transition area from the central section to the ends, that is to say in the area in which the cut edges of the cutout converge and the cross member merges into the closed tubular profile.
  • the main stresses occurring during driving are concentrated here. These can be compensated for in these areas by the webs formed according to the invention.
  • a flat board is first manufactured, the geometry of which corresponds to the development of a cross member.
  • the circuit board is fundamentally of rectangular configuration, concave cutouts h being produced on its longitudinal sides in the circuit board trim. The edges of the cutouts are angled in an additional shape or directly in the blank.
  • the circuit board is then rolled up in a known manner in a tubular manner and joined along the longitudinal edges of the ends of the crossmember which are then adjacent to one another. This is preferably done as welding.
  • the manufacture of the cross member is efficient and very easy to automate. As already explained above, the shaping of the trimmed board into the finished tubular profile shape is improved, since the return forces are significantly reduced by the shaped webs, which contributes to better profile accuracy.
  • Figure 1 is a perspective view of a torsion beam axle according to the invention
  • FIG. 2 shows a vertical section through the central section of a first embodiment of a cross member
  • FIG. 3 shows a vertical section through the central section of a second embodiment of a cross member
  • FIG. 4 shows the edge area of a section with the representation of an arched web
  • Figure 5a the board of a cross member in the development
  • 5b shows a cross section through the central transverse plane of a circuit board according to the representation of FIG. 5a with the representation of a first embodiment variant of the edge regions
  • 5c shows a cross section through the central transverse plane of a circuit board in accordance with the illustration in FIG. 5a with the illustration of a second embodiment variant of the edge regions.
  • Figure 1 shows a torsion beam axle 1 in a perspective representation.
  • the twist beam axle 1 essentially comprises two wheel-guiding trailing arms 2, 3 and a cross member 4 connecting the two trailing links 2, 3.
  • the cross member 4 consists of a single hollow profile with a regionally open central section 5, to which ends 6, 7 which are tubularly closed on both sides connect.
  • the geometry of the cross member 4 is matched to the loads to be expected of the torsion beam axle 4 in the motor vehicle.
  • the central section 5 has an oval elongated cutout 8. This results in 5 open cross sections in the central section with a circular sector-shaped, oval or V or U-shaped configuration.
  • the leg length measured in cross section over the circumference in the central section 5 decreases from the ends 6, 7 towards the center of the cross member.
  • Suitable receptacles 9, 10 for the ends 6, 7 of the cross member 4 are formed on the trailing arms 2, 3.
  • the ends 6, 7 are fitted and joined in the receptacles 9, 10, as a rule welded. This ensures good power transmission from the trailing arms 2, 3 into the cross member 4.
  • the cutout 8 has webs 11, 12 and 13, at least in sections, in an edge region (see FIGS. 2, 3 and 4).
  • the webs 11, 12, 13 are curved in an arc.
  • the webs 11 and 13 are directed inwards with respect to the longitudinal axis L of the cross member 4, whereas the webs 12 in the cross member 4 in the embodiment according to FIG. 3 refer to the longitudinal axis L of the cross member 4 are directed outwards.
  • the curvature of the webs 11, 12 and 13 is fundamentally chosen such that the opening angles ⁇ , ⁇ and ⁇ between a tangent T1, T2 or T3 applied to the outer circumference U of the central section 5 and a tangent to the end 14, 15, 16 of the webs 11, 12 and 13 applied tangent T4, T5, T6 is between 5 ° and 90 °, preferably between 15 ° and 70 °.
  • the opening angle ⁇ of the cross member 4 in the embodiment shown in FIG. 2 is approximately 66 °. Relative to the horizontal planes HE running through the cutout 8 or generally through the cross member 4, the angle ⁇ is 48 °.
  • the opening angle ⁇ in the embodiment of the cross member 4 according to the illustration in FIG. 3 is 50 °. Relative to a horizontal plane HE intersecting the cross member 4, an angle ⁇ of 32 ° results.
  • the opening angle ⁇ of a cross member 4 according to the illustration in FIG. 4 is 36 °. This results in an angle ⁇ of the tangent T6 from the end 16 or web 13 with respect to the horizontal plane HE of 16 °.
  • the webs 11 extend over the entire length of the cutout 5. It is also possible that the webs 11, 12 or 13 are only provided in the transition area from the central section 5 to the ends 6, 7.
  • a latin 17 is made of metal, for example steel, aluminum or another metallic material. This receives a sheet metal trim, so that its circumferential geometry corresponds to the development of the cross member 4.
  • the basic configuration of the development is rectangular, with concave cutouts 19 being punched on the longitudinal sides 18 of the circuit board 17.
  • the contour can be seen in FIG. 5a.
  • the edges 20 of the cutouts are angled in an arc relative to the planes of the plate 17, as can be seen in FIGS. 5b and 5c.
  • the trimmed board 17 is shaped into a tube and the longitudinal edges 21, 22 lying against one another at the ends 6, 7 are welded together. The ends 6, 7 then have the round closed cross section.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse für Kraftfahrzeuge, welche zwei durch einen Querträger (4) verbundene Längslenker (2, 3) aufweist und ein Verfahren zur Herstellung eines Querträgers (4). Der Querträger besteht aus einem Hohlprofil mit einem b ereichsweise offenen M ittelabschnitt (5). Dieser weist einen (1) anggestreckten Ausschnitt (8) auf, an dessen Randbereichen zumindest abschnittsweise Stege (11) vorgesehen sind. An dem Mittelabschnitt (5) schließen sich rohrförmig geschlossene Enden (6, 7) an. Die Stege (11) sind bogenförmig gekrümmt, wobei der Öffnungswinkel zwischen einer an den Außenumfang des Mittelabschnitts (5) angelegten Tangente und einer an das Ende der Stege angelegten Tangente zwischen 5° und 90°, vorzugsweise zwischen 15° und 70° beträgt.

Description

Verbundlenkerachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers
Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerachse für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zur Herstellung eines Querträgers hierfür.
Verbundlenkerachsen zeichnen sich durch einen fahrzeugspezifisch einfachen Aufbau bei geringem Raumbedarf und guten kinematischen Eigenschaften aus. Der die beiden seitlichen Längslenker verbindende Querträger wirkt als Torsionsprofil, so dass sich bei gleichzeitigem Einfedern eine Längslenkercharakteristik und bei wechselseitigem Einfedern eine Schräglenkercharakteristik ergibt.
Aus der DE 199 49 341 A1 ist eine Verbundlenkerachse für Kraftfahrzeuge bekannt, mit zwei durch einen Querträger verbundenen Längslenkern, wobei der Querträger aus einem Hohlprofil mit einem einlagigen bereichsweise offenen Mittelabschnitt besteht, an den sich beidseitig rohrförmig geschlossene Enden anschließen.
Ein gleichartiges Konzept offenbart die DE 101 22 998 A1. Der Querträger ist rohrartig gestaltet und weist im Mittelabschnitt einen ovalen lang gestreckten Ausschnitt auf.
Zum Stand der Technik zählt ebenfalls eine Fahrzeugachse gemäß der DE 195 33 479 C2. Der Querträger dieser Achse weist eine Aussparung auf, die sich axial zur Rohrkörperlängsachse erstreckt, wobei die Aussparung in ihren Randbereichen zumindest abschnittsweise durch Stege eingefasst ist, die innerhalb des Rohrkörpers ausgeführt sind. Die Stege sind stark nach innen abgewinkelt, wobei die Höhe der Stege etwa der Breite der Aussparung im Rohrkörper entsprechen soll.
Mit den vorgenannten Konfigurationen von Verbundlenkerachsen kann ein auf die dynamischen Belastungen abgestimmte Auslegung der Widerstandsmomente erreicht werden. Die im Fahrbetrieb auftretenden Hauptspannungen konzentrieren sich in den Übergangsbereichen zwischen den Enden und den offenen Mittelabschnitt, also zur freien Torsionslänge hinter dem Anbindungsbereich zu den Längslenkem. Dies kann die Lebensdauer des Querträgers bei Torsionsbelastung und damit der gesamten Verbundlenkerachse beeinträchtigen.
Zur Herstellung der Querträger der Verbundlenkerachsen werden der Abwicklung entsprechende Platinen gestanzt. Diese werden dann entsprechend rohrförmig umgeformt und entlang aneinander liegenden Längskanten gefügt. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass die Schnittkantenoberfläche durch den Platinenbeschnitt zur Ausbildung von Mikrorissen in Richtung des Blechs neigt. Dies führt zu einer erhöhten Rissgefahr, was im Belastungsfall durch die wirkenden Schwerkräfte zur erheblichen Minderung der Lebensdauer im Fahreinsatz der Achse führen kann. Dies ist insbesondere dann festzustellen, wenn die Fertigungswerkzeuge längere Zeit im Einsatz waren und sich der Schnittspalt der Stanzen bzw. den Schneidwerkzeugen vergrößert und an die Toleranzgrenzen gelangt ist. Folglich besteht ein verdecktes Risiko bezüglich der Lebensdauereinbußen durch verschlechterte Schnittkantenbedingungen.
Auch können die hohen und nicht immer gleich auftretenden Rücksprungkräfte am beschnittenen Profil beim Profilformen zu Formungenauigkeiten führen, woraus letztendlich Ungleichmäßigkeiten im Rollsteifigkeitsverhalten der
Verbundlenkerachse resultieren können.
Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Verbundlenkerachse der bekannten Bauart hinsichtlich der Lebensdauer bei hoher dynamischer Leistungsfähigkeit zu verbessern und ein Verfahren zur Herstellung eines anwendungstechnisch optimierten Querträgers aufzuzeigen.
Die Lösung des gegenständlichen Teils dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Verbundlenkerachse mit den Merkmalen von Patentanspruch 1.
Der die beiden Längslenker verbindende Querträger ist als Hohlprofil ausgeführt mit einem bereichsweise offenen Mittelabschnitt, der einen lang gestreckten Ausschnitt aufweist—an- dessen Randbereichen- zumindest abschnittsweise Stege- vorgesehen- sind. Die Enden des Querträgers sind rohrförmig geschlossen.
Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, dass die Stege bogenförmig gekrümmt sind, wobei der Öffnungswinkel zwischen einer an den Außenumfang des Mittelabschnitts angelegten Tangente und einer an das Ende der Stege angelegten Tangente zwischen 5° und 90° beträgt. Durch diese Maßnahme, also das Anformen der bogenförmig gekrümmte Stege wird die offene Schnittfläche am Ende des beschnittenen Bereichs unmittelbar aus dem Wirkbereich der Scherkräfte gelegt. Dies führt zu einer wesentlichen Steigerung des dynamischen Belastungsvermögens des Querträgers. Negative Einflüsse aus Qualitätsschwankungen im Platinenschnitt werden d eutlich verringert. I nsgesamt kann die Lebensdauer d es Q uerträgers u nd damit der Verbundlenkerachse gesteigert werden. Zudem wird der Umformvorgang der beschnittenen Platine zum fertigen Rohrprofil verbessert, da die Rücksprungkräfte durch den bzw. die ausgeformten Stege wesentlich vermindert werden. Hierdurch wird eine bessere Formtoleranz für das Profil erzielt.
Besonders vorteilhaft liegt der Öffnungswinkel zwischen 15° und 70°, wie dies Patentanspruch 2 vorsieht. Der Radius der bogenförmig gekrümmten Stege richtet sich nach der jeweiligen Blechstärke.
Je nach Ausführung der Verbundlenkerachse in Anpassung auf den Fahrzeugtyp und die geforderten betrieblichen Parameter können die Stege, bezogen auf die Längsachse des Querträgers, nach innen gerichtet (Patentanspruch 3) oder nach außen gerichtet (Patentanspruch 4) sein.
Gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 5 erstrecken sich die Stege umlaufend über die gesamte Länge des Ausschnitts. Diese Gestaltung lässt für die Praxis besonders bei schweren Ausführungsformen von Verbundlenkerachsen Vorteile erwarten.
Grundsätzlich können sich die Stege gemäß Patentanspruch 6 auch nur im Übergangsbereich vom Mittelabschnitt auf die Enden erstrecken, also in dem Bereich, in dem die Schnittkanten des Ausschnitts zusammenlaufen und der Querträger zum geschlossenen Rohrprofil übergeht. Hier konzentrieren sich die im Fahrbetrieb auftretenden Hauptspannungen. Diese können durch die erfindungsgemäß angeformten Stege in diesen Bereichen kompensiert werden.
Für die Praxis bietet sich insbesondere eine ovale Kontur des Abschnitts im Mittelabschnitt an, wie dies Patentanspruch 7 vorsieht. Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils der Aufgabe besteht in einem Verfahren gemäß Patentanspruch 8.
Zur Herstellung eines Querträgers wird zunächst eine ebene Platine gefertigt, deren Geometrie der Abwicklung eines Querträgers entspricht. Die Platine ist grundsätzlich von rechteckiger Konfiguration, wobei an ihren Längsseiten im Platinenbeschnitt konkave Ausschnitte h ergestellt sind. Die Ränder der Ausschnitte werden in einer zusätzlichen Formstufe oder direkt im Platinenbeschnitt bogenförmig abgewinkelt. Anschließend wird die Platine in bekannter Weise rohrförmig eingerollt und entlang der dann aneinander liegenden Längskanten der Enden des Querträgers gefügt. Vorzugsweise erfolgt dies als Verschweißen.
Die Herstellung des Querträgers ist rationell und sehr gut zu automatisieren. W ie bereits oben erläutert, ist das Einformen der beschnittenen Platine in die fertige Rohrprofilform verbessert, da die Rücksprungkräfte durch die ausgeformten Stege wesentlich vermindert werden, was zu einer besseren Profilgenauigkeit beiträgt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 in perspektivischer Darstellungsweise eine erfindungsgemäße Verbundlenkerachse;
Figur 2 einen Vertikalschnitt durch den Mittelabschnitt einer ersten Ausführungsform eines Querträgers;
Figur 3 einen Vertikalschnitt durch den Mittelabschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Querträgers;
Figur 4 den Randbereich eines Ausschnitts mit der Darstellung eines bogenförmig gekrümmten Stegs;
Figur 5a die Platine eines Querträgers in der Abwicklung;
Figur 5b einen Querschnitt durch die Mittelquerebene einer Platine gemäß der Darstellung von Figur 5a mit der Darstellung einer ersten Ausführungsvariante der Randbereiche und Figur 5c einen Querschnitt durch die Mittelquerebene einer Platine gemäß in Darstellung von Figur 5a mit der Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der Randbereiche.
Figur 1 zeigt eine Verbundlenkerachse 1 in perspektivischer Darstellungsweise. Die Verbundlenkerachse 1 umfasst im wesentlichen zwei radführende Längslenker 2, 3 und einen die beiden Längslenker 2, 3 verbindenden Querträger 4. Der Querträger 4 besteht aus einem einzigen Hohlprofil mit einem bereichsweise offenen Mittelabschnitt 5, an den sich jeweils beidseitig rohrförmig geschlossene Enden 6, 7 anschließen.
Die Geometrie des Querträgers 4 ist abgestimmt auf die im Kraftfahrzeug zu erwartenden Belastungen der Verbundlenkerachse 4.
Der Mittelabschnitt 5 weist einen ovalen langgestreckten Ausschnitt 8 auf. Hierdurch' ergeben sich im Mittelabschnitt 5 offene Querschnitte mit einer kreissektorförmigen, ovalen oder V- bzw. U-förmigen Konfiguration. Die im Querschnitt über den Umfang gemessene Schenkellänge im Mittelabschnitt 5 nimmt von den Enden 6, 7 ausgehend zur Mitte des Querträgers hin ab. An den Längslenkern 2, 3sind geeignete Aufnahmen 9, 10 für die Enden 6, 7 des Querträgers 4 ausgebildet. In den Aufnahmen 9, 10 sind die Enden 6, 7 eingepasst und gefügt, in der Regel verschweißt. Hierdurch ist eine gute Kraftübertragung von den Längslenkern 2, 3 in den Querträger 4 gewährleistet.
Der Ausschnitt 8 weist i n s einen Randbereichen zumindest a bschnittsweise Stege 11 , 12 bzw. 13 auf (s. hierzu Fig. 2, 3 und 4). Die Stege 11 , 12, 13 sind bogenförmig gekrümmt. In den Ausführungsformen des Querträgers 4 gemäß der Figuren 2 und 4 sind die Stege 11 bzw. 13 bezogen auf die Längsachse L des Querträgers 4 nach innen gerichtet, wohingegen die Stege 12 bei dem Querträger 4 in der Ausführungsform gemäß der Figur 3 bezogen auf die Längsachse L des Querträgers 4 nach außen gerichtet sind.
Die Krümmung der Stege 11 , 12 bzw. 13 ist grundsätzlich so gewählt, dass die Öffnungswinkel α, ß bzw. γ zwischen einer an den Außenumfang U des Mittelabschnitts 5 angelegten Tangente T1 , T2 bzw. T3 und einer an das Ende 14, 15, 16 der Stege 11 , 12 bzw. 13 angelegten Tangente T4, T5, T6 zwischen 5° und 90°, vorzugsweise zwischen 15° und 70° beträgt.
Der Öffnungswinkel α des Querträgers 4 bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform liegt konkret bei ca. 66°. Bezogen auf die durch den Ausschnitt 8 bzw. generell durch den Querträger 4 verlaufende Horizontaleben HE beträgt der Winkel δ 48°.
Der Öffnungswinkel ß bei der Ausführungsform des Querträgers 4 gemäß der Darstellung von Figur 3 beträgt 50°. Bezogen auf eine den Querträger 4 schneidende Horizontalebene HE ergibt sich ein Winkel ε von 32°.
Der Öffnungswinkel γ eines Querträgers 4 gemäß der Darstellung von Figur 4 beträgt 36°. Hieraus ergibt sich ein Winkel η der Tangente T6 von Ende 16 bzw. Steg 13 bezogen auf die Horizontalebene HE von 16°.
Die bogenförmig gekrümmten Stege 11 , 12 bzw. 13 führen d azu, dass d ie offene Schnittfläche an den Enden 14, 1 5 bzw. 16 aus dem normalen Konturverlauf des Hohlprofils des Querträgers 4 verlegt werden. Mögliche negative Einflüsse aus dem Platinenabschnitt, beispielsweise Mikrorisse, werden so aus dem Bereich der Hauptspannungen und des Hauptkraftverlaufes hieraus verlagert. Diese vergleichsweise einfache Maßnahme trägt wesentlich zu einer Steigerung der Lebensdauer bei hoher dynamischer Leistungsfähigkeit einer Verbundlenkerachse 1 bei.
Anhand der Figur 1 erkennt man, dass sich die Stege 11 über die gesamte Länge des Ausschnitts 5 erstrecken. Möglich ist es auch, dass die Stege 11 , 12 oder 13 nur im Übergangsbereich vom Mittelabschnitt 5 auf die Enden 6, 7 vorgesehen sind.
Zur H erstellung d es Querträgers 4 wird e ine P latine 17 a us M etall, beispielsweise Stahl, Aluminium oder einem anderen metallischen Werkstoff bereitgestellt. Diese erhält einen Blechbeschnitt, so dass ihre Umfangsgeometrie der Abwicklung des Querträgers 4 entspricht. Die grundsätzliche Konfiguration der Abwicklung ist rechteckig, wobei an den Längsseiten 18 der Platine 17 konkave Ausschnitte 19 gestanzt werden. Die Kontur erkennt man in der Figur 5a . In einem separaten Umformschritt werden die Ränder 20 der Ausschnitte gegenüber der Ebenen der Platine 17 bogenförmig abgewinkelt, wie dies in den Figuren 5b und 5c exemplarisch zu erkennen ist. Anschließend wird die beschnittene Platine 17 rohrförmig umgeformt und die an den Enden 6, 7 aneinander liegenden Längskanten 21 , 22 miteinander verschweißt. Die Enden 6, 7 weisen dann d en runden geschlossenen Querschnitt auf.
Bezugszeichenaufstellung:
1 - Verbundlenkerachse
2 - Längslenker
3 - Längslenker
4 - Querträger 5- Mittelabschnitt
6 - Ende v.4
7 - Ende v.4
8 - Ausschnitt
9 - Aufnahme
10 - Aufnahme
11 - Steg
12- Steg
13- Steg
14 - Ende v.11
15- Endev.12
16- Endev.13
17- Platine
18- Längsseite
19- Ausschnitt
20- Rand
21 - Längskante 22 - Längskante
L - Längsachse
U - Außenumfang
T1 - Tangente
T2 - Tangente
T3 - Tangente
T4 - Tangente
T5 - Tangente
T6 - Tangente
HE - Horizontalebene
α - Öffnungswinkel ß - Öffnungswinkel γ - Öffnungwinkel δ- Winkel ε - Winkel η - Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Verbundlenkerachse für Kraftfahrzeuge, welche zwei durch einen Querträger (4) verbundene Längslenker (2, 3) aufweist, wobei der Querträger (4) aus einem Hohlprofil besteht mit einem bereichsweise offenen Mittelabschnitt (5) mit einem langgestreckten Ausschnitt (8), an dessen Randbereichen zumindest abschnittsweise Stege (11, 12, 13) vorgesehen sind, und sich an den Mittelabschnitt (5) rohrförmig geschlossene Enden (6, 7) anschließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (11, 12, 13) bogenförmig gekrümmt sind, wobei der Öffnungswinkel (α, ß, γ) zwischen einer an den Außenumfang (U) des Mittelabschnitts (5) angelegten Tangente (T1. T2. T3) und einer an das Ende (14, 15, 16) der Stege (11, 12, 13) angelegten Tangente (T4, T5, T6) zwischen 5° und 90° beträgt.
2. Verbundlenkerachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-net, dass der Öffnungswinkel (α, ß,γ) zwischen 15° und 70° beträgt.
3. Verbundlenkerachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (11, 13), bezogen auf die Längsachse (2) des Querträgers (4), nach innen gerichtet sind.
4. Verbundlenkerachse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (12), bezogen auf die Längsachse (2) des Querträgers (4), nach außen gerichtet sind.
5. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stege (11, 12, 13) über die gesamte Länge des Ausschnitts (8) erstrecken.
6. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stege (11, 12, 13) im Übergangsbereich vom Mittelabschnitt (5) auf die Enden (6, 7) erstrecken.
7. Verbundlenkerachse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Ausschnitt (8) oval langgestreckt ist. Verfahren zur Herstellung eines Querträgers (4) für eine Verbundlenkerachse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass zunächst eine ebene Platine (17) gefertigt wird, deren Geometrie der Abwicklung eines Querträgers (4) entspricht, wobei die Platine (17) an ihren Längsseiten (18) konkave Ausschnitte (19) aufweist, wonach die Ränder (20) der Ausschnitte (19) gegenüber der Ebene der Platine bogenförmig abgewinkelt werden und anschließend die Platine rohrförmig umgeformt und entlang der aneinanderliegenden Längskanten (21 , 22) gefügt wird.
EP04802676A 2003-11-07 2004-11-03 Verbundlenkerachse und verfahren zur herstellung eines querträgers Withdrawn EP1680291A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10351954A DE10351954A1 (de) 2003-11-07 2003-11-07 Verbundlenkerachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers
PCT/DE2004/002446 WO2005044603A1 (de) 2003-11-07 2004-11-03 Verbundlenkerachse und verfahren zur herstellung eines querträgers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1680291A1 true EP1680291A1 (de) 2006-07-19

Family

ID=34559435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04802676A Withdrawn EP1680291A1 (de) 2003-11-07 2004-11-03 Verbundlenkerachse und verfahren zur herstellung eines querträgers

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1680291A1 (de)
JP (1) JP2007509795A (de)
KR (1) KR20060060744A (de)
DE (1) DE10351954A1 (de)
WO (1) WO2005044603A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013183B4 (de) * 2008-03-07 2012-08-30 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verbundlenkerachse
JP2010069963A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Asahi Tec Corp トレーリング部材およびトーションビーム式サスペンション
CA2644464C (en) 2008-10-17 2010-04-20 Arcelormittal Tubular Products Canada Inc. Twist-axle of variable wall thickness
JP5779875B2 (ja) * 2010-12-21 2015-09-16 Ｊｆｅスチール株式会社 トーションビームの製造方法
CN103448502B (zh) * 2012-06-04 2016-08-03 上海通用汽车有限公司 一种车辆扭杆梁后悬架
DE102014104014B4 (de) 2014-03-24 2018-03-08 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kraftfahrzeugachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers für eine Kraftfahrzeugachse
CN103894514B (zh) * 2014-03-27 2016-01-20 宝山钢铁股份有限公司 一种管件扭力梁冲压成形方法
EP3168071B1 (de) * 2015-06-08 2018-12-26 FCA Italy S.p.A. Querträger einer torsionsstabhinterradaufhängung für ein kraftfahrzeug und verfahren zur konstruktion solch eines querträgers
DE102017108981A1 (de) * 2017-04-26 2018-10-31 Benteler Automobiltechnik Gmbh Tragprofil mit einem rohrförmigen Profilkörper
CN114537073A (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 上海汇众汽车制造有限公司 半封闭式扭力梁及其成型方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2545422B1 (fr) * 1983-05-06 1985-08-30 Matra Automobile Perfectionnements apportes aux suspensions de vehicules, et traverse pour de telles suspensions
DE3641505A1 (de) * 1985-12-09 1987-06-11 Zaporozh Avtomobil Radaufhaengung von fahrzeugen
US5518265A (en) * 1990-08-10 1996-05-21 Benteler Industries, Inc. Stress equalizing transition twist beam axle
JPH05278424A (ja) * 1992-01-22 1993-10-26 Benteler Ind Inc 捩りビーム車軸
FR2712534B3 (fr) * 1993-11-16 1996-02-09 Lorraine Laminage Train arrière de véhicule à essieu semi rigide.
DE4416725B4 (de) * 1994-05-13 2006-02-16 Adam Opel Ag Kraftfahrzeug-Hinterachse
DE19533479C2 (de) 1995-09-12 1999-09-09 Mannesmann Sachs Ag Fahrzeugachse
JP3196007B2 (ja) * 1996-01-23 2001-08-06 ダイハツ工業株式会社 トレーリングアーム式サスペンションの構造
JP3196010B2 (ja) * 1996-02-13 2001-08-06 ダイハツ工業株式会社 トレーリングアーム
WO2000027657A1 (en) * 1998-11-05 2000-05-18 Mazda Motor Corporation Suspension device for car
DE19910575A1 (de) * 1999-03-10 2000-09-14 Volkswagen Ag Verbundlenkerachse
FR2793735B1 (fr) * 1999-05-18 2001-08-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Essieu arriere a traverse deformable et gousset incorpore
DE19939485A1 (de) * 1999-08-20 2001-02-22 Opel Adam Ag Verbundlenkerhinterachse
DE19949341A1 (de) * 1999-10-13 2001-04-19 Opel Adam Ag Verbundlenker-Hinterachse
FR2802468B1 (fr) * 1999-12-21 2002-02-15 Renault Essieu arriere comportant une traverse echancree
DE10122998A1 (de) 2001-05-11 2002-11-21 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verbundlenkerachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers
DE10254556A1 (de) * 2001-11-22 2003-07-10 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verbundlenkerachse für ein Kraftfahrzeug
FR2833529A1 (fr) * 2001-12-14 2003-06-20 Auto Chassis Int Essieu souple pour roues non motrices d'un vehicle automobile
DE20215220U1 (de) * 2002-10-01 2002-11-28 Benteler Automobiltechnik GmbH & Co.KG, 33104 Paderborn Verbundlenkerachse

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005044603A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10351954A1 (de) 2005-08-18
WO2005044603A1 (de) 2005-05-19
JP2007509795A (ja) 2007-04-19
KR20060060744A (ko) 2006-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008020694B4 (de) Kraftfahrzeugrahmen
EP2927029B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Fahrwerklenkers
DE19649076B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Verbundlenkerachse für Kraftfahrzeuge und Verbundlenkerachse
EP2098391B1 (de) Verbundlenkerachse und Verfahren zur Herstellung einer Verbundlenkerachse
EP0713791A1 (de) Kraftfahrzeug-Hinterachse und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102019108548B4 (de) Federlenker
DE102019122721B4 (de) Fahrwerklenker und Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerklenkers
EP2674309B1 (de) Verbundlenkerachse mit Verstärkungsblech
EP2939849B1 (de) Verbundlenkerachse und verfahren zur herstellung eines torsionsprofils
EP1680291A1 (de) Verbundlenkerachse und verfahren zur herstellung eines querträgers
EP2000335B1 (de) Achskomponente und Verfahren zur Herstellung einer Achskomponente
DE102004009722A1 (de) Radführungslenker
DE102016124100A1 (de) Achs- oder Fahrwerksbauteil für ein Kraftfahrzeug
DE19519303B4 (de) Dreiecklenker für eine Kraftfahrzeug-Einzelradaufhängung
DE10254693A1 (de) Vorderwagenstruktur
DE102018217956A1 (de) Dämpferstelze aus zwei Halbschalen
DE69600251T2 (de) Halbsteife Achse für ein Fahrzeug
EP1633581A1 (de) Wattstrebe
DE102023127934B3 (de) Verbundlenkerachse
DE102013211468B4 (de) Längslenker
EP1256468A2 (de) Verbundlenkerachse und Verfahren zur Herstellung eines Querträgers
DE102016123256B4 (de) Querlenker sowie Verfahren zur Herstellung eines Querlenkers
EP3988352A1 (de) Verbundlenker für ein fahrwerk eines kraftfahrzeugs
DE102018115166A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Kraftfahrzeuglenkern und Kraftfahrzeuglenker
DE102017127788B4 (de) Kraftfahrzeuglenker und Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeuglenkers

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20060303

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CZ ES FR IT

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): CZ ES FR IT

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): CZ DE ES FR IT

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): CZ DE ES FR IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20080314

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080925