Lenker, insbesondere Querlenker, für eine Fahrzeugradaufhängung Handlebar, in particular transverse link, for a vehicle wheel suspension
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Lenker, insbesondere Querlenker, für eine ICraftfahrzeugradaufhängung, bestehend aus mindestens zwei länglichen Hohlkörperbauteilen und mindestens einem im Wesentlichen plattenförmigen an den Hohlkörpern festgelegtem Verbindungselement.The invention relates to a link, in particular a transverse link, for an IC motor vehicle suspension, comprising at least two elongate hollow body components and at least one substantially plate-shaped connecting element fixed to the hollow bodies.
Lenker für Kraftfahrzeugradaufhängungen sind im Stand der Technik in unterschiedlicher Ausgestaltung bekannt. Sie können als schalenartige Bauteile ausgeführt sein, wobei derartige Lenker in der Regel aus zwei aus Blech geformten Schalenbestandteilen, welche an ihren Aussenkanten miteinander verschweißt oder vernietet werden, bestehen.Handlebars for vehicle wheel suspensions are known in the prior art in different embodiments. They may be designed as shell-like components, such handlebars usually consist of two molded sheet metal shell components, which are welded or riveted together at their outer edges.
Darüber hinaus sind Lenker der eingangs geschilderten gattungsgemässen Art bekannt, bei der zwei Hohlkörperbauteile, die in der Regel als geschlossene Profile gestaltet sind, an deren Außenseite ein Verbindungsblech zur Ausformung des Gesamtkörpers angeschweißt wird. Der Nachteil einer derartigen Lenkerkonstruktion besteht darin, dass die miteinander zu verbindenden Bauteile zum einen mit einer relativ engen Toleranz gefertigt werden müssen, damit die
Gesamtaußenabmaße des fertigen Lenkers die erforderlichen Werte insbesondere im Hinblick auf notwendige fahrwerk- und karosserieseitige Anbindungen aufweisen.In addition, handlebars of the generic type described above are known in which two hollow body components, which are generally designed as closed profiles, on the outside of a connecting plate for forming the entire body is welded. The disadvantage of such a link construction is that the components to be joined together must firstly be manufactured with a relatively tight tolerance, so that the Overall outer dimensions of the finished handlebars have the required values, in particular with regard to necessary chassis and body-side connections.
Darüber hinaus besteht bei derartigen Lenkern der Nachteil, dass das Flächenträgheitsmoment der Gesamtkonstruktion nur durch Veränderung der Größenverhältnisse, beispielsweise der Hohlkörperbauteile und der Dicke des Verbindungssteges an bestimmte Rahmenbedingungen angepasst werden kann.Moreover, in such handlebars the disadvantage that the area moment of inertia of the overall construction can be adapted to certain conditions only by changing the size ratios, for example, the hollow body components and the thickness of the connecting web.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Lenker der eingangs geschilderten gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass zum einen ein leichterer Toleranzausgleich der miteinander zu verbindenden Bauteile herbeigeführt werden kann und darüber hinaus eine Anpassung der Bauteilkonstruktion an unterschiedlich geforderte Flächenträgheitsmomente ermöglicht wird.Object of the present invention is therefore to further develop a handlebar of the generic type described above, that on the one hand a lighter tolerance compensation of the components to be joined can be brought about and beyond an adaptation of the component construction is made possible to different required moments of inertia.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannte technische Lehre gelöst.This object is achieved by the mentioned in the characterizing part of claim 1 technical teaching.
Erfindungswesentlich dabei ist es, dass die Hohlkörperbauteile mindestens eine in der Bauteillängsachse verlaufende Öffnung zur Aufnahme eines der Endbereiche des Verbindungselementes aufweisen und der Endbereich des mit einem Hohlkörperprofil zu verbindenden Verbindungselementes zur Erzielung eines gesteigerten und vorher bestimmten Flächenträgheitsmomentes in den Innenraum des Hohlkörperbauteiles eingeschoben ist.It is essential to the invention that the hollow body components have at least one opening extending in the component longitudinal axis for receiving one of the end regions of the connecting element and the end region of the connecting element to be connected with a hollow body profile is pushed into the interior of the hollow body component in order to achieve an increased and predetermined area moment of inertia.
Diese erfindungsgemäße Gestaltung erlaubt zum einen durch unterschiedlich tiefes Einschieben der jeweiligen Endbereiche des Verbindungselementes in die Öffnungen der jeweiligen Hohlkörperbauteile einen gegebenenfalls erforderlichen Toleranzausgleich bezüglich der Außenabmessungen des herzustellenden Lenkers, gleichzeitig lässt sich durch das Tiefenmaß der eingeschobenen Endbereiche eine
signifikante Änderung des Flächenträgheitsmomentes der Gesamtkonstruktion herbeiführen.This design according to the invention allows, on the one hand, by inserting the respective end regions of the connecting element into the openings of the respective hollow body components at different depths, an optionally required tolerance compensation with respect to the outer dimensions of the handlebar to be produced. At the same time, the depth dimension of the inserted end regions permits one bring about a significant change in the area moment of inertia of the overall construction.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the subject invention will become apparent from the features of the dependent claims.
Bezüglich einer Variation des Flächenträgheitsmomentes hat es sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, die in den Innenraum der Hohlkörperbauteile eingeschobenen Endbereiche des Verbindungselementes innerhalb des Innenraumes mit mindestens einer Abkantung zu versehen. Durch eine oder mehrere Abkantungen lässt sich gegebenenfalls innerhalb des Innenraumes der Hohlkörperbauteile mehr Material des Verbindungselementes einbringen, was wiederum Einfluss auf die Größe der Flächenträgheitsmomente hat.With regard to a variation of the area moment of inertia, it has proved particularly advantageous to provide the end regions of the connecting element which are inserted into the interior of the hollow body components within the interior space with at least one fold. By one or more folds may be optionally within the interior of the hollow body components bring more material of the connecting element, which in turn has an influence on the size of the area moments of inertia.
Als vorteilhafte Verbindungstechnik der Lenkereinzelteile hat sich die Tatsache erwiesen, dass Hohlkörperbauteile und Verbindungsstege im Bereich der Hohlkörperöffnung miteinander verschweißt sind, wodurch gleichzeitig ein Verschließen der Hohlkörperbauteile herbeigeführt wird. Die Fügestelle liegt dabei in vorteilhafter Weise nicht unmittelbar an der Außenseite der Bauteile, an der gegebenenfalls besonders hohe Beanspruchungen auftreten.The fact that hollow body components and connecting webs are welded together in the region of the hollow body opening, whereby at the same time closing the hollow body components is brought about, has proved to be an advantageous joining technique of the handlebar parts. The joint is advantageously not directly on the outside of the components, where possibly particularly high stresses occur.
Im Folgenden werden mehrere Ausgestaltungsvarianten des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert:In the following, several embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings:
Es zeigen dabei dieIt shows the
Figuren 1 bis 4 Querschnittsdarstellungen von Ausführungsvarianten erfindungsgemäßer Lenker mit unterschiedlichen Abmessungen.Figures 1 to 4 cross-sectional views of embodiments of inventive handlebars with different dimensions.
Der im Querschnitt in Figur 1 dargestellte Lenker einer Fahrzeugradaufhängung besteht im Wesentlichen aus einem Hohlkörperbauteil 1, einem Hohlkörperbauteil 2
sowie einem zwischen den beiden Hohlkörperbauteilen 1 und 2 angeordneten plattenförmigen Verbindungselement 3. Die Hohlkörperbauteile 1 und 2 sind im Wesentlichen im Querschnitt rechteckförmig gestaltet und weisen jeweils an einer Seitenwandung schlitzförmige Öffnungen 4 auf, die in Richtung der Mittellängsachse der Hohlkörperbauteile 1 und 2 orientiert sind. Die Breite der Öffnungen 4 ist so bemessen, dass sie in etwa der Dicke des Verbindungselementes 3 entspricht. Das Verbindungselement 3 ist im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet.The handlebar of a vehicle wheel suspension shown in cross section in FIG. 1 consists essentially of a hollow body component 1, a hollow body component 2 and a arranged between the two hollow body components 1 and 2 plate-shaped connecting element 3. The hollow body components 1 and 2 are substantially rectangular in cross-section and each have on a side wall slot-shaped openings 4, which are oriented in the direction of the central longitudinal axis of the hollow body components 1 and 2. The width of the openings 4 is dimensioned such that it corresponds approximately to the thickness of the connecting element 3. The connecting element 3 is substantially plate-shaped.
Aus der Figur 1 ist ersichtlich, dass zwei Endbereiche 7 des Verbindungselementes 3 durch die Öffnungen 4 der Hohlkörperbauteile 1 und 2 hindurch geschoben sind, so dass sich die entsprechenden Endbereiche 7 innerhalb des Innenraumes 6 der Hohlkörperbauteile 1 und 2 befinden. Dieser erfindungsgemäße Aufbau hat im Wesentlichen zwei Vorteile. Zum einen kann durch das Einschieben der Endbereiche 7 des Verbindungselementes 3 ein gewisser Toleranzausgleich in Bezug auf die Gesamtaußenabmessungen des Lenkers herbeigeführt werden. Darüber hinaus lassen sich je nach Größe der Querschnitte der Hohlkörperbauteile 1 und 2 gegebenenfalls Lenker unterschiedlicher Baugröße durch unterschiedlich weites Einschieben der Endbereiche 7 in die Innenräume 6 der Hohlkörperbauteile 1, 2 realisieren. Weiterer positiver Effekt der Gestaltung ist die Möglichkeit, durch Einschieben der Endbereiche 7 das Flächenträgheitsmoment der Gesamtkonstruktion des Lenkers beeinflussen zu können. Versuche haben gezeigt, dass sich gegenüber einem freien Innenraum 7 der Hohlkörperbauteile 1, 2 das Flächenträgheitsmoment der Ausführung der Figur 1 um ca. 20% steigern lässt. Ist ein bestimmtes Flächenträgheitsmoment gefordert, so lässt sich durch das Einschieben des Verbindungselementes 3 in die jeweiligen Innenräume 7 der Hohlkörperbauteile 1, 2 ein genau vorbestimmtes Flächenträgheitsmoment erzielen.
In der Figur 2 ist eine Ausführung eines Lenkers für eine Kraft- fahrzeugradaufhängung gezeigt, die im Wesentlichen analog der Figur 1 wiederum aus zwei Hohlkörperbauteilen 1, 2 sowie einem mit dem Hohlkörperbauteil verbundenem Verbindungselement 3 besteht. Wesentlicher Unterschied der Gestaltung zwischen den verschiedenen Ausführungsvarianten ist darin zu sehen, dass die Endbereiche 7 des Verbindungselementes 3, die jeweils durch die Öffnung 4 innerhalb der Hohlkörperbauteile 1 und 2 in die Innenräume 6 der jeweiligen Bauteile hineinragen, mit jeweils zwei Abkantungen 8 und 9 versehen sind. Durch diese Abkantungen kann die Masse des Endbereiches 7 des Verbindungselementes 3, die innerhalb des Innenraumes 6 der jeweiligen Hohlkörperbauteile 1 und 2 angeordnet sind, gegenüber der Ausführung der Figur 1 zusätzlich gesteigert werden. Hierdurch ergibt sich rechnerisch eine Erhöhung des Flächenträgheitselementes gegenüber einem leeren Innenraum 6 von über 60%. Die Anbindung des jeweiligen Verbindungselementes 3 an die Hohlkörperbauteile 1 und 2 ist in beiden Ausführungsvarianten durch eine Schweißverbindung realisiert. Die Schweißverbindung wird hierbei, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, durch Schweißnähte 5 herbeigeführt, die unmittelbar benachbart der jeweiligen Öffnung 4 des Hohlkörperbauteiles 1 und 2 angeordnet sind.From Figure 1 it can be seen that two end portions 7 of the connecting element 3 are pushed through the openings 4 of the hollow body components 1 and 2, so that the corresponding end portions 7 are within the interior 6 of the hollow body components 1 and 2. This construction according to the invention has essentially two advantages. On the one hand can be brought about by the insertion of the end portions 7 of the connecting element 3, a certain tolerance compensation with respect to the overall outer dimensions of the handlebar. In addition, depending on the size of the cross sections of the hollow body components 1 and 2, if necessary, handlebars of different sizes can be realized by inserting the end regions 7 into the interiors 6 of the hollow body components 1, 2 to different extents. Another positive effect of the design is the ability to affect by inserting the end portions 7, the area moment of inertia of the overall construction of the handlebar can. Experiments have shown that, compared to a free inner space 7 of the hollow body components 1, 2, the area moment of inertia of the embodiment of FIG. 1 can be increased by approximately 20%. If a certain area moment of inertia is required, it is possible by the insertion of the connecting element 3 into the respective inner spaces 7 of the hollow body components 1, 2 to achieve a precisely predetermined area moment of inertia. FIG. 2 shows an embodiment of a handlebar for a motor vehicle suspension, which in turn, essentially analogously to FIG. 1, consists of two hollow body components 1, 2 and a connecting element 3 connected to the hollow body component. Significant difference in the design between the different embodiments is the fact that the end portions 7 of the connecting element 3, each of which projects through the opening 4 within the hollow body components 1 and 2 in the interiors 6 of the respective components, each provided with two folds 8 and 9 are. By these folds, the mass of the end portion 7 of the connecting element 3, which are arranged within the inner space 6 of the respective hollow body components 1 and 2, compared to the embodiment of Figure 1 can be additionally increased. This results arithmetically an increase of the area inertia element with respect to an empty interior space 6 of more than 60%. The connection of the respective connecting element 3 to the hollow body components 1 and 2 is realized in both variants by a welded joint. As is apparent from FIGS. 1 and 2, the welded connection is brought about by welding seams 5, which are arranged immediately adjacent to the respective opening 4 of the hollow body component 1 and 2.
Der in der Figur 3 dargestellte Lenker besitzt zwei unterschiedliche geformte Hohlprofile 1 und 11 sowie ein dazwischen angeordnetes Verbindungselement 3. Das Hohlkörperbauteil 1 entspricht im Wesentlichen der Ausgestaltung, wie sie auch in den Figuren 1 und 2 für die dort dargestellten Hohlkörperbauteile 1 und 2 gegeben ist. Allerdings besitzt das Hohlkörperbauteil 1 der Figur 3 im Bereich der Öffnung 4 zwei nach außen vorstehende Flansche 12, zwischen denen sich der Öffnungsspalt zum Durchschieben des Endbereiches 7 des Verbindungselementes 3 ergibt. Die Gestaltung des Öffnungsbereiches mit dem dargestellten Flansch 12 kann dann vorteilhaft sein, wenn das Hohlkörperbauteil 1 mit dem Verbindungselement 3
beispielsweise mittels einer Punktschweißung verbunden werden soll. Der Ort der Punktschweißung ist in der Figur 3 durch eine strichpunktierte Linie verdeutlicht.The handlebar shown in Figure 3 has two different shaped hollow sections 1 and 11 and a connecting element arranged therebetween 3. The hollow body component 1 substantially corresponds to the configuration, as shown in Figures 1 and 2 for the hollow body components 1 and 2 shown there , However, the hollow body component 1 of FIG. 3 has two outwardly projecting flanges 12 in the region of the opening 4, between which the opening gap for pushing through the end region 7 of the connecting element 3 results. The design of the opening region with the illustrated flange 12 may then be advantageous if the hollow body component 1 with the connecting element. 3 to be connected for example by means of a spot weld. The location of the spot welding is illustrated in FIG. 3 by a dot-dash line.
Das weitere Hohlkörperbauteil 11 in der Figur 3 besitzt im Gegensatz zum Hohlkörperbauteil 1 eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt, so dass sich hierbei eine breitere Öffnung 13 ergibt. In die Öffnung 13 ist der Endbereich 7 des Verbindungselementes 3 so weit eingeschoben, dass er mit seinem freien Ende an der hinteren Wandung des Hohlkörperbauteiles 11 zur Anlage kommt. Das freie Ende des Verbindungselementes 3 ist dabei im Wesentlichen rechtwinkelig abgekantet, so dass sich eine Verbreiterung der Anlagefläche zwischen Verbindungselement 3 und der Wandung des Hohlkörperbauteiles 11 ergibt. In diesem Bereich sind die beiden Bestandteile des Querlenkers ebenfalls mittels einer Punktschweißung, deren Ort durch die strichpunktierte Linie verdeutlicht ist, miteinander verbunden.The further hollow body component 11 in FIG. 3, in contrast to the hollow body component 1, has a substantially U-shaped form, so that a wider opening 13 results here. In the opening 13 of the end portion 7 of the connecting element 3 is inserted so far that it comes with its free end to the rear wall of the hollow body member 11 to the plant. The free end of the connecting element 3 is bent substantially at right angles, so that a widening of the contact surface between the connecting element 3 and the wall of the hollow body component 11 results. In this area, the two components of the wishbone are also connected by means of a spot weld whose location is illustrated by the dash-dotted line.
In der Figur 4 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Lenkers im Querschnitt dargestellt, bei dem beide Hohlkörperbauteile 11 als U-förmige Profile gestaltet sind. In die sich ergebenden Öffnungen sind die jeweiligen Endbereiche 7 des Verbindungselementes 13 eingeschoben. Diese Endbereiche sind im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils durch die Umkantungen 8 und 9 so umgeformt, dass sich für das Verbindungselement 13 eine solche Form ergibt, die zusammen mit den Hohlkörperbauteilen 11 eine geschlossene Form der Endbereiche des Lenkers realisiert.
Bezugszeichenliste4 shows a further embodiment variant of a handlebar is shown in cross section, in which both hollow body components 11 are designed as U-shaped profiles. In the resulting openings, the respective end portions 7 of the connecting element 13 are inserted. These end portions are in the illustrated embodiment in each case by the Umkantungen 8 and 9 reshaped so that for the connecting element 13 results in such a shape, which realizes a closed shape of the end portions of the handlebar together with the hollow body components 11. LIST OF REFERENCE NUMBERS
HohlkörperbauteilHollow body member
HohlkörperbauteilHollow body member
Verbindungselementconnecting element
Öffnungopening
SchweißnahtWeld
Innenrauminner space
Endbereichend
Abkantungfold
Abkantungfold
Durchbrechungperforation
HohlkörperbauteilHollow body member
Flanschflange
Verbindungselement
connecting element