WO2016124458A1 - Fahrwerksbauteil in hybridkonstruktion - Google Patents

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WO2016124458A1
WO2016124458A1 PCT/EP2016/051646 EP2016051646W WO2016124458A1 WO 2016124458 A1 WO2016124458 A1 WO 2016124458A1 EP 2016051646 W EP2016051646 W EP 2016051646W WO 2016124458 A1 WO2016124458 A1 WO 2016124458A1
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chassis
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Sebastian HAMPE
Jens Klünder
Helge Gorecki
Sierk Fiebig
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a chassis component in hybrid construction with a
  • Structural component of a first material and a reinforcing component of a second material are provided.
  • Suspension components such as axles, wheel-guiding handlebars and subframes are often designed as open profiles made of sheet steel. Without further structural measures, these can represent a considerable air resistance and influence the flow behavior under a motor vehicle.
  • US 7,645,544 B2 discloses a wishbone with a downwardly open profile cross-section, which for the purpose of improving the aerodynamic properties by a
  • the cover is closed.
  • the cover is made of plastic and can with the
  • the reinforcing component is molded or molded onto the supporting chassis component.
  • a bonding and / or fastening with Fasteners such as rivets proposed.
  • a structural component is simultaneously with the increase of stiffness properties of the structural component of the air resistance of the
  • the invention thus provides a suspension component in hybrid construction according to claim 1 with a structural component of a first material and a
  • Structural component is reduced.
  • Chassis component can be installed as a prefabricated unit on the vehicle.
  • EP 2 399 727 A1 is directed to the improvement of the stiffness properties, it completely disregards the aerodynamic aspects.
  • Attachment of the reinforcing component to the structural component can be accomplished by overmolding, gluing, screwing, riveting, clipping, crimping, injection, backmolding, scoring, sandblasting, laser structuring / roughening, embossing, foaming, and the like.
  • the first material may be metal and the second material may be plastic, wherein the reinforcing component is a sheath for the
  • Structural component is formed, which at least partially completely surrounds the structural component. This makes it possible to improve the corrosion protection in addition to the above-mentioned functional integration.
  • the reinforcing component and / or a further component can be applied as a heat-shrinkable tube to the structural component. This opens up new production possibilities for suspension components.
  • an air duct can be integrated into the reinforcing component.
  • an air duct can be designed as a channel which is open towards the outside along its throughflow direction and / or as a tubular closed through opening.
  • the structural component for example, be a sheet metal part, for example made of sheet steel, which can be easily and inexpensively manufactured in large quantities.
  • a cast construction is also possible.
  • the structural component in installation position on a motor vehicle having an upwardly open, trough-shaped profile cross section, wherein an upstream in the direction of flow flank of this trough-shaped profile cross-section to reduce the air resistance is chamfered.
  • the aerodynamic optimization is extended in this case to the structural component. Such a chamfer is possible even with downwardly open profile cross-sections.
  • the structural component may have a curved profile, wherein the
  • Reinforcement component is an insert, which is in the arched profile of
  • Structural component at least partially hineinerstreckt or in this
  • the chassis component may for example be a wishbone, which is so symmetrical that it can be installed in a wheel suspension of a motor vehicle on both the left and on the right side of the vehicle. As a result, the variety of parts in production and assembly can be reduced.
  • the chassis component may further be a triangular wishbone comprising a metallic structural member in skeleton construction, and a reinforcing component made of plastic attached to the structural member. This allows a low component weight with high rigidity values.
  • the chassis component can be a
  • Twist-beam axle with a cross-sectionally curved cross member wherein the
  • Reinforcement component is inserted in the middle of the vehicle in the cross member lock plate, which reduces the air resistance of the torsion beam axle and their
  • the closing plate may be formed, for example, as a ladder-like frame.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a suspension component in hybrid construction
  • Figure 2 is a top view of a second embodiment of a
  • FIG. 3 shows a view from below of the chassis component according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of a suspension component in a hybrid construction, wherein only the structural component is shown
  • FIG. 5 shows a fourth exemplary embodiment of a chassis component in hybrid construction, wherein only the structural component is shown,
  • FIG. 6 shows a fifth exemplary embodiment of a suspension component in hybrid construction
  • Figure 7 shows a sixth embodiment of a chassis component in hybrid construction.
  • the exemplary embodiments relate in each case to a chassis component in hybrid construction, which can be built as a unit and accordingly can be completely pre-assembled.
  • aerodynamic measures simultaneously serve to improve the rigidity properties of the chassis component.
  • the chassis component has a structural component, which by a
  • Reinforcement component is reinforced.
  • the reinforcement component is configured to appreciably increase the stiffness characteristics of the structural component. At the same time done by the
  • Reinforcement component a reduction of the air resistance of the structural component and thus of the chassis component.
  • FIG. 1 shows by way of example a first exemplary embodiment of a chassis component 10 according to the invention in an exploded view. This is exemplified as
  • Triangular control arm illustrated, but may also be another component of a chassis of a motor vehicle.
  • the hybrid construction comprises a structural component 11 made of a first material, for example sheet steel, and a reinforcing component 12 made of a second material, for example plastic, by which an increase in the rigidity properties of the structural component 1 1 is achieved and the aerodynamic resistance of the structural component 11 is reduced.
  • connection points 13, 14, 15 are formed for connection of the chassis component in a suspension.
  • Reinforcement component 12 is presently designed as insert 16, which is inserted into a recess 17 of the structural component 1 1 and fixed there.
  • the insert 16 may be secured by gluing, screwing, riveting, clipping, crimping, molding, embossing, foaming, or a combination thereof.
  • FIGS. 2 and 3 show a modification of the reinforcement component 12 'according to FIG. 1 on the basis of a second exemplary embodiment. This surrounds the structural component 1 1 in the area between their attachment points 13, 14, 15 completely in the form of a sheath 18 '.
  • the jacket 18 ' can be produced for example by injection molding.
  • FIG. 3 also shows a ribbing 19 'formed in the reinforcement component 12', which braces the profile of the structural component 1 1.
  • the injection molding production allows greater freedom of design in terms of aerodynamic fine tuning than the forming technology of the structural component 1 1.
  • a simple casing 18 'made of plastic can also be made from a shrink tube, which is applied to the structural component 1 1.
  • an air duct into the reinforcement component.
  • Such is not intended to reduce the air resistance of the chassis component as such, but rather to achieve a defined flow behavior for downstream in the direction of flow portions of the vehicle. This can be used, for example, to achieve a more homogeneous flow pattern under the vehicle or certain
  • the air duct can be designed as outwardly open channel along the flow direction become. However, it is also possible to form these or at least portions of the same as rohrformig closed passage opening.
  • FIG 4 shows a third embodiment of a further modification of the chassis component according to the invention, wherein in the present case only the structural component 1 1 'is shown. This is formed in the installed position on the vehicle as upwardly open U-shaped or trough-shaped profile and like the structural components 1 1 in Figures 1 to 3, a sheet metal part. An upstream in the direction of flow flank 1 1 a 'of the U or
  • Reinforcement component 12 or 12 ' may be provided according to one of the aforementioned embodiments. An installation in reverse orientation, i. with upwards open
  • the structural component 1 1 can be produced in other ways.
  • a design as a casting is possible.
  • Figures 5 and 6 show with reference to a fourth and fifth embodiment
  • FIG. 5 shows a casting technology
  • Skeletal structure such may also be provided by a sheet metal blank.
  • a reinforcing element 12 is provided made of plastic, via which at the same time the air resistance is reduced.
  • the reinforcing component 12 the structural component 1 1 "or 1 1” 'between the connection points 13 ", 14" and 15 "or 13"', 14 "'and 15"' optionally completely encase.
  • Chassis components is shown in Figure 7 by way of example a torsion beam rear axle 30.
  • This has a cross-sectionally curved cross member 33, which extends in the installed position on a motor vehicle in the vehicle transverse direction.
  • the torsion beam axle is in the present case designed as a load-bearing structure in welded construction.
  • the cross member 33 is in this case preferably a sheet-metal shaped part 31, but other manufacturing methods come into question.
  • this supporting structure represents the
  • Supporting component 31 of the chassis component At this structural component 31 in turn a reinforcing component 32 made of a different material, in particular plastic is provided. This is used in the profile of the cross member 33 to the
  • the reinforcing component 32 is inserted in the vehicle center in the cross member 33 closing plate 34. This can be
  • Lead frame 35 are supported on opposite flanks 37 and 38 of the cross member 33 and connected to each other in the transverse direction by rungs 39.
  • the spars 36 may have an L-shaped cross-section to provide larger support surfaces on the flanks 37 and 38 of the cross member 33.

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Abstract

Ein Fahrwerksbauteil (10; 10'; 10''; 10'''; 30) in Hybridkonstruktion weist eine Tragwerkskomponente (11; 11'; 11''; 11'''; 31) aus einem ersten Werkstoff und eine Verstärkungskomponente (12; 12'; 32) aus einem zweiten Werkstoff auf. Die Verstärkungskomponente ist derart konfiguriert, dass durch diese zusätzlich zur Erhöhung von Steifigkeitseigenschaften der Tragwerkskomponente (11; 11'; 11''; 11'''; 31) der Luftwiderstand der Tragwerkskomponente (11; 11'; 11''; 11'''; 31) verringert wird.

Description

Beschreibung
Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion mit einer
Tragwerkskomponente aus einem ersten Werkstoff und einer Verstärkungskomponente aus einem zweiten Werkstoff.
Fahrwerksbauteile wie Achsen, radführende Lenker und Hilfsrahmen werden oftmals als offene Profile aus Stahlblech ausgeführt. Ohne weitere bauliche Maßnahmen können diese einen beachtlichen Luftwiderstand darstellen und das Strömungsverhalten unter einem Kraftfahrzeug beeinflussen.
In DE 10 2013 006 253 A1 wird vorgeschlagen, zur Verbesserung des Strömungsverhaltens eine Luftleiteinrichtung an einem Querlenker zu befestigen. Hierdurch wird eine definierte Anströmung im Strömungsweg nachgeordneter Abschnitte des Kraftfahrzeugs erzielt. Der Luftwiderstand des Querlenkers bleibt hierbei unverändert. Solche Luftleiteinrichtungen haben keinen Einfluss auf die Steifigkeitseigenschaften des Querlenkers und bedeuten einen zusätzlichen Aufwand für die Montage und Logistik.
US 7,645,544 B2 offenbart einen Querlenker mit einem nach unten offenen Profilquerschnitt, welcher zum Zweck der Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften durch eine
Abdeckung verschlossen ist. Die Abdeckung besteht aus Kunststoff und kann mit dem
Querlenker verklipst werden. Ein Einfluss auf die Steifigkeitseigenschaften des Querlenkers ist in US 7,645,544 B2 nicht erkennbar.
Weiterhin ist aus EP 2 399 727 A1 bekannt, tragende Fahrwerksbauteile durch
Verstärkungskomponenten aus Kunststoff zu verstärken, um bei einem geringeren Gewicht gleiche Steifigkeiten sowie Energieaufnahmeeigenschaften zu erzielen oder bei im Vergleich gleichem Gewicht eine höhere Steifigkeit sowie ein höheres Energieaufnahmeniveau zu erzielen. Die Verstärkungskomponente wird an das tragende Fahrwerksbauteil angespritzt oder angeformt. Alternativ oder ergänzend wird ein Verkleben und/oder Befestigen mit Befestigungselementen wie Nieten vorgeschlagen. Eine Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften wird in EP 2 399 727 A1 hingegen nicht erwogen.
Mit der vorliegenden Erfindung werden erstmals im Fahrwerksbe reich aerodynamische
Maßnahmen gleichzeitig zur Verbesserung der Steifigkeitseigenschaften des von der aerodynamischen Maßnahme betroffenen Fahrwerkbauteils eingesetzt. Durch Anbringung einer Verstärkungskomponente an einer tragenden Struktur eines Kraftfahrzeugfahrwerks, im
Folgenden als Tragwerkskomponente bezeichnet, wird gleichzeitig mit der Erhöhung von Steifigkeitseigenschaften der Tragwerkskomponente der Luftwiderstand der
Tragwerkskomponente verringert. Hiermit wird im Bereich der Fahrwerkstechnik technisches Neuland beschritten.
Die Erfindung schafft somit ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion gemäß Patentanspruch 1 mit einer Tragwerkskomponente aus einem ersten Werkstoff und einer
Verstärkungskomponente aus einem zweiten Werkstoff, wobei durch die
Verstärkungskomponente aus dem zweiten Werkstoff zusätzlich zur Erhöhung von
Steifigkeitseigenschaften der Tragwerkskomponente der Luftwiderstand der
Tragwerkskomponente verringert wird.
Die Ausgestaltung in Hybridkonstruktion bietet gegenüber der Anbringung von zusätzlichen Abdeckungen Vorteile im Hinblick auf den Aufwand für Montage und Logistik. Das
Fahrwerksbauteil ist als vorgefertigte Einheit am Fahrzeug verbaubar.
Zudem wird im Vergleich zu den aus DE 10 2013 006 253 A1 und US 7,645,544 B2 bekannten Fahrwerksbauteilen eine Verbesserung der Steifigkeitseigenschaften erzielt.
EP 2 399 727 A1 richtet sich zwar auf die Verbesserung der Steifigkeitseigenschaften, lässt jedoch die aerodynamischen Gesichtspunkte völlig außer Acht.
Die Verbindung beider Gesichtpunkt war trotz intensiver Entwicklungstätigkeit auf dem Gebiet von Fahrwerksbauteilen bisher nicht erwogen worden und ermöglicht einen bedeutenden Fortschritt in der Entwicklung von Fahrwerksbauteilen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche. Die Anbringung der Verstärkungskomponente an der Tragwerkskomponente kann durch Umspritzen, Kleben, Schrauben, Nieten, Klipsen, Bördeln, Durchspritzen, Hinterspritzen, Anrauen, Sandstrahlen, Laserstrukturieren/-aufrauen, Verprägen, Ausschäumen und dergleichen erfolgen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der erste Werkstoff Metall und der zweite Werkstoff Kunststoff sein, wobei die Verstärkungskomponente eine Ummantelung für die
Tragwerkskomponente ausbildet, welche zumindest abschnittsweise die Tragwerkskomponente vollständig umgibt. Dies ermöglicht zusätzlich zu der oben genanten Funktionsintegration eine Verbesserung des Korrosionsschutzes.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Verstärkungskomponente und/oder eine weitere Komponente als Schrumpfschlauch auf die Tragwerkskomponente aufgebracht sein. Dies eröffnet neue Fertigungsmöglichkeiten für Fahrwerksbauteile.
Ferner kann gegebenenfalls in die Verstärkungskomponente ein Luftleitkanal integriert werden. Hierdurch kann mit geringem Aufwand die Anströmung im Strömungsweg nachgeordneter Abschnitte des Kraftfahrzeugs verbessert werden. Ein solcher Luftleitkanal kann als entlang seiner Durchströmrichtung nach außen offene Rinne und/oder als rohrförmig geschlossene Durchtrittsöffnung ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Tragwerkskomponente eine
Skelettstruktur mit untereinander verbundenen Streben und zwischen diesen befindlichen Öffnungen ausbilden. Hierdurch lassen sich bei sehr geringem Bauteilgewicht hohe
Steif igkeitswerte erzielen.
Die Tragwerkskomponente kann beispielsweise ein Blechformteil sein, beispielsweise aus Stahlblech, das sich in großen Stückzahlen einfach und kostengünstig fertigen lässt. Eine Gusskonstruktion ist jedoch ebenfalls möglich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Tragwerkskomponente in Einbaulage an einem Kraftfahrzeug einen nach oben offenen, wannenförmigen Profilquerschnitt aufweisen, wobei eine in Anströmrichtung vornliegende Flanke dieses wannenförmigen Profilquerschnitts zur Verringerung des Luftwiderstands abgeschrägt ist. Die aerodynamische Optimierung wird in diesem Fall auf die Tragwerkskomponente ausgedehnt. Eine solche Abschrägung ist auch bei nach unten offenen Profilquerschnitten möglich. Weiterhin kann die Tragwerkskomponente ein gewölbtes Profil aufweisen, wobei die
Verstärkungskomponente ein Einleger ist, der sich in das gewölbte Profil der
Tragwerkskomponente zumindest abschnittsweise hineinerstreckt oder in diesem
aufgenommen ist.
Das Fahrwerksbauteil kann beispielsweise ein Dreiecksquerlenker sein, welcher derart symmetrisch ist, dass dieser in einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowohl auf der linken als auch auf der rechten Fahrzeugseite verbaubar ist. Hierdurch kann die Teilevielfalt in Fertigung und Montage verringert werden.
Das Fahrwerksbauteil kann weiterhin ein Dreiecksquerlenker sein, der eine metallische Tragwerkskomponente in Skelettbauweise aufweist, sowie eine Verstärkungskomponente aus Kunststoff, die an der Tragwerkskomponente angebracht ist. Dies ermöglicht ein geringes Bauteilgewicht bei hohen Steif igkeitswerten.
Weiterhin kann an einem Dreiecksquerlenker die Verstärkungskomponente die
Tragwerkskomponente zwischen den Anbindungsstellen derselben vollumfänglich ummanteln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Fahrwerksbauteil eine
Verbundlenkerachse mit einem im Querschnitt gewölbten Querträger sein, wobei die
Verstärkungskomponente eine in Fahrzeugmitte in den Querträger eingelegte Schließplatte ist, welche den Luftwiderstand der Verbundlenkerachse verringert und deren
Steifigkeitseigenschaften erhöht. Hierdurch lässt sich mit sehr geringem Aufwand gleichzeitig eine Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften als auch der Steifigkeit erzielen.
Die Schließplatte kann beispielsweise als leiterartiger Rahmen ausgebildet sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion,
Figur 2 eine Ansicht von oben auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Fahrwerksbauteils in Hybridkonstruktion, Figur 3 eine Ansicht von unten auf das Fahrwerksbauteil gemäß Figur 2,
Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel für ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion, wobei lediglich die Tragwerkskomponente dargestellt ist,
Figur 5 ein viertes Ausführungsbeispiel für ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion, wobei lediglich die Tragwerkskomponente dargestellt ist,
Figur 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel für ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion, und in
Figur 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel für ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion.
Die Ausführungsbeispiele beziehen sich jeweils auf ein Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion, das als Baueinheit verbaubar ist und dementsprechend vollständig vormontiert werden kann. In den Ausführungsbeispielen dienen aerodynamische Maßnahmen gleichzeitig zur Verbesserung der Steifigkeitseigenschaften des Fahrwerksbauteils.
Das Fahrwerksbauteil weist eine Tragwerkskomponente auf, welche durch eine
Verstärkungskomponente verstärkt wird. Vorzugsweise bestehen beide aus unterschiedlichen Werkstoffen, wobei der Werkstoff der Verstärkungskomponente in der Regel ein geringeres spezifisches Gewicht als die Tragwerkskomponente aufweisen wird. So kann die
Tragwerkskomponente beispielsweise aus Metall und die Verstärkungskomponente aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, bestehen.
Die Verstärkungskomponente ist derart konfiguriert, um die Steifigkeitseigenschaften der Tragwerkskomponente spürbar zu erhöhen. Gleichzeitig erfolgt durch die
Verstärkungskomponente eine Verringerung des Luftwiderstands der Tragwerkskomponente und damit des Fahrwerkbauteils.
Die Tragwerkskomponente kann auf die Hauptfunktion des betreffenden Fahrwerksbauteils, beispielsweise eines radführenden Lenkers, einer Achse oder eines Hilfsrahmens abgestimmt werden. Über die Verstärkungskomponente erfolgt eine aerodynamische Optimierung des Fahrwerkbauteils unter gleichzeitiger Aussteifung der Tragwerkskomponente. Figur 1 zeigt beispielhaft ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrwerksbauteils 10 in Explosionsdarstellung. Dieses ist vorliegend beispielhaft als
Dreiecksquerlenker dargestellt, kann jedoch auch ein anderes Bauteil eines Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs sein.
Die Hybridkonstruktion umfasst eine Tragwerkskomponente 1 1 aus einem ersten Werkstoff, beispielsweise Stahlblech, und eine Verstärkungskomponente 12 aus einem zweiten Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, durch welche eine Erhöhung der Steifigkeitseigenschaften der Tragwerkskomponente 1 1 erzielt und der Luftwiderstand der Tragwerkskomponente 1 1 verringert werden. An der Tragwerkskomponente 1 1 sind Anbindungsstellen 13, 14, 15 zum Anschluss des Fahrwerksbauteils in einer Radaufhängung ausgebildet. Die
Verstärkungskomponente 12 ist vorliegend als Einleger 16 ausgebildet, der in eine Eintiefung 17 der Tragwerkskomponente 1 1 eingesetzt und dort befestigt wird. Der Einleger 16 kann beispielsweise durch Kleben, Schrauben, Nieten, Klipsen, Bördeln, Anspritzen, Verprägen, Ausschäumen oder eine Kombination hieraus befestigt werden.
Figur 2 und 3 zeigen anhand eines zweiten Ausführungsbeispiels eine Modifikation der Verstärkungskomponente 12' gemäß Figur 1 . Diese umgibt die Tragwerkskomponente 1 1 im Bereich zwischen deren Anbindungsstellen 13, 14, 15 vollständig in Form einer Ummantelung 18'. Die Ummantelung 18' kann beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt werden.
Figur 3 ist ferner eine in der Verstärkungskomponente 12' ausgebildete Verrippung 19' zu entnehmen, welche das Profil der Tragwerkskomponente 1 1 aussteift. Die spritzgusstechnische Herstellung ermöglicht eine größere Gestaltungsfreiheit im Hinblick auf ein aerodynamisches Feintuning als die umformtechnische Herstellung der Tragwerkskomponente 1 1 .
Eine einfache Ummantelung 18' aus Kunststoff kann auch aus einem Schrumpfschlauch hergestellt werden, der auf die Tragwerkskomponente 1 1 aufgebracht wird.
Weiterhin ist es möglich, in die Verstärkungskomponente einen Luftleitkanal zu integrieren. Ein solcher dient nicht dazu, den Luftwiderstand des Fahrwerkbauteils als solches zu verringern, sondern vielmehr dazu, für in Anströmrichtung nachgeordnete Abschnitte des Fahrzeugs ein definiertes Anströmverhalten zu erzielen. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, um einen homogeneren Strömungsverlauf unter dem Fahrzeug zu erzielen oder bestimmte
Komponenten wie beispielsweise Fahrzeugbremsen gezielt mit Kühlluft zu beaufschlagen. Der Luftleitkanal kann als entlang der Durchströmrichtung nach außen offene Rinne ausgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, diesen oder zumindest Abschnitte desselben als rohrformig geschlossene Durchtrittsöffnung auszubilden.
Figur 4 zeigt anhand eines dritten Ausführungsbeispiels eine weitere Modifikation des erfindungsgemäßen Fahrwerksbauteils, wobei vorliegend lediglich die Tragwerkskomponente 1 1 ' dargestellt ist. Diese ist in Einbaulage am Fahrzeug als nach oben offenes U-förmiges oder wannenförmiges Profil ausgebildet und wie die Tragwerkskomponenten 1 1 in den Figuren 1 bis 3 ein Blechformteil. Eine in Anströmrichtung vornliegende Flanke 1 1 a' des U- oder
wannenförmigen Profilquerschnitts ist zur Verringerung des Luftwiderstands abgeschrägt. An dieser Tragwerkskomponente 1 1 ' kann, obwohl nicht dargestellt, gleichwohl eine
Verstärkungskomponente 12 bzw. 12' nach einem der vorgenannten Ausführungsbeispiele vorgesehen sein. Ein Einbau in umgekehrter Ausrichtung, d.h. mit nach oben offenem
Profilquerschnitt ist ebenfalls möglich.
Anstelle als Blechformteil kann die Tragwerkskomponente 1 1 auch in anderer Art und Weise hergestellt werden. So ist insbesondere eine Ausgestaltung als Gussteil möglich.
Figur 5 und 6 zeigen anhand eines vierten und fünften Ausführungsbeispiels weitere
Modifikationen des Fahrwerkbauteils. Hier bildet die Tragwerkskomponente 1 1 " bzw. 1 1 "' eine Skelettstruktur mit untereinander verbundenen Streben 20" bzw. 20"' und zwischen diesen befindlichen Öffnungen 21 " bzw. 21 "' aus. Figur 5 zeigt eine gusstechnisch hergestellte
Skelettstruktur. Wie in Figur 6 gezeigt ist, kann eine solche jedoch auch durch eine Blechplatine bereitgestellt werden. An der Skelettstruktur aus Metall ist wiederum ein Verstärkungselement 12 aus Kunststoff vorgesehen, über welches gleichzeitig der Luftwiderstand verringert wird. Dabei kann, wie auch bei den oben erläuterten Querlenkern, die Verstärkungskomponente 12 die Tragwerkskomponente 1 1 " bzw. 1 1 "' zwischen den Anbindungsstellen 13", 14" und 15" bzw. 13"', 14"' und 15"' gegebenenfalls vollumfänglich ummanteln.
Hinsichtlich der dargestellten Dreiecksquerlenker besteht ferner die Möglichkeit, diese derart symmetrisch auszubilden, dass der gleiche Dreiecksquerlenker in einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowohl auf der linken als auch auf der rechten Fahrzeugseite verbaut werden kann. Dies gilt insbesondere für die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Dreiecksquerlenker mit Tragwerkskomponente 1 1 " bzw. 1 1 "' in Skelettstruktur.
Das Fahrwerksbauteil ist, wie bereits oben betont, nicht auf einen Dreiecksquerlenker oder auf Querlenker im Allgemeinen beschränkt. Zum Zweck der Veranschaulichung weiterer Fahrwerksbauteile ist in Figur 7 beispielhaft eine Verbundlenkerhinterachse 30 dargestellt. Diese weist einen im Querschnitt gewölbten Querträger 33 auf, welcher sich in Einbaulage an einem Kraftfahrzeug in Fahrzeugquerrichtung erstreckt. Die Verbundlenkerachse ist vorliegend als tragende Struktur in Schweißkonstruktion ausgeführt. Der Querträger 33 ist hierbei vorzugsweise ein Blechformteil 31 , wobei jedoch auch andere Herstellungsverfahren infrage kommen. In Sinne der vorliegenden Erfindung stellt diese tragende Struktur die
Tragwerkskomponente 31 des Fahrwerksbauteils dar. An dieser Tragwerkskomponente 31 ist wiederum eine Verstärkungskomponente 32 aus einem anderen Werkstoff, insbesondere Kunststoff vorgesehen. Diese ist in das Profil des Querträgers 33 eingesetzt, um den
Querträger 33 auszusteifen und gleichzeitig den Luftwiderstand zu verringern.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 ist die Verstärkungskomponente 32 eine in Fahrzeugmitte in den Querträger 33 eingelegte Schließplatte 34. Diese kann
beispielsweise als sich in Längsrichtung des Querträgers 33 erstreckender leiterartiger Rahmen 35 ausgebildet sein. In Längsrichtung des Querträgers 33 verlaufende Holme 36 des
Leiterrahmens 35 sind an gegenüberliegenden Flanken 37 und 38 des Querträgers 33 abgestützt und in Querrichtung durch Sprossen 39 miteinander verbunden. Die Holme 36 können einen L-förmigen Querschnitt aufweisen, um größere Abstützflächen an den Flanken 37 und 38 des Querträgers 33 bereitzustellen.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
Bezugszeichenliste , 10', 10", 10"' Fahrwerksbauteil
, 1 1 ', 1 1 ", 1 1 "' Tragwerkskomponente
a' vornliegende Flanke
, 12' Verstärkungskomponente
, 13", 13"' Anbindungsstelle
, 14", 14"' Anbindungsstelle
, 15", 15"' Anbindungsstelle
Einleger
Eintiefung
' Ummantelung
' Verrippung
", 20' Strebe
", 20' Öffnung
Fahrwerksbauteil
Tragwerkskomponente
Verstärkungskomponente
Querträger
Schließplatte
Leiterrahmen
Holm
Flanke
Flanke
Sprosse

Claims

Patentansprüche
1 . Fahrwerksbauteil (10; 10'; 10"; 10"'; 30) in Hybridkonstruktion mit einer
Tragwerkskomponente (1 1 ; 1 1 '; 1 1 "; 1 1 "'; 31 ) aus einem ersten Werkstoff und einer Verstärkungskomponente (12; 12'; 32) aus einem zweiten Werkstoff, durch welche zusätzlich zur Erhöhung von Steifigkeitseigenschaften der Tragwerkskomponente (1 1 ; 1 1 '; 1 1 "; 1 1 "'; 31 ) der Luftwiderstand der Tragwerkskomponente (1 1 ; 1 1 '; 1 1 "; 1 1 "'; 31 ) verringert wird.
2. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Werkstoff Metall und der zweite Werkstoff Kunststoff ist und die
Verstärkungskomponente eine Ummantelung (12') für die Tragwerkskomponente (1 1 ) ausbildet, welche zumindest abschnittsweise die Tragwerkskomponente (1 1 ) vollständig umgibt.
3. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungskomponente (12') und/oder eine weitere Komponente als
Schrumpfschlauch auf die Tragwerkskomponente (1 1 ) aufgebracht ist.
4. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass in die Verstärkungskomponente (12; 12'; 32)
Verstärkungskomponente ein Luftleitkanal integriert ist.
5. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Tragwerkskomponente (1 1 "; 1 1 "') eine Skelettstruktur mit untereinander verbundenen Streben (20"; 20"') und zwischen diesen befindlichen
Öffnungen (21 "; 21 "') ausbildet.
6. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Tragwerkskomponente (1 1 ; 1 1 '; 1 1 "') ein Blechformteil ist.
7. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die die Tragwerkskomponente (1 1 ') in Einbaulage an einem Kraftfahrzeug einen nach oben oder unten offenen wannenförmigen Profilquerschnitt aufweist und eine in Anströmrichtung vornliegende Flanke (1 1 a') dieses wannenförmigen Profilquerschnitts zur Verringerung des Luftwiderstands abgeschrägt ist.
8. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Tragwerkskomponente (1 1 ) ein gewölbtes Profil aufweist und die Verstärkungskomponente (12) ein Einleger (16) ist, der sich in das gewölbte Profil der Tragwerkskomponente (1 1 ) zumindest abschnittsweise hineinerstreckt oder in diesem aufgenommen ist.
9. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass dieses ein Dreiecksquerlenker ist, welcher derart symmetrisch ist, dass dieser in einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs sowohl auf der linken als auch auf der rechten Fahrzeugseite verbaubar ist.
10. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass dieses ein Dreiecksquerlenker ist, der eine metallische
Tragwerkskomponente (1 1 "; 1 1 "') in Skelettbauweise aufweist, sowie eine
Verstärkungskomponente (12"; 12"') aus Kunststoff, die an der Tragwerkskomponente (1 1 "; 1 1 "') angebracht ist.
1 1 . Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungskomponente (12') die Tragwerkskomponente (1 1 ) zwischen Anbindungsstellen (13, 14, 15) des Dreiecksquerlenkers vollumfänglich ummantelt.
12. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass dieses eine Verbundlenkerachse mit einem im Querschnitt gewölbten Querträger (33) als Tragwerkskomponente (31 ) ist und die
Verstärkungskomponente (32) eine in Fahrzeugmitte in den Querträger (33) eingelegte Schließplatte (34) ist, welche den Luftwiderstand der Verbundlenkerachse verringert und deren Steifigkeitseigenschaften erhöht.
13. Fahrwerksbauteil in Hybridkonstruktion nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schließplatte (34) als leiterartiger Rahmen (35) ausgebildet ist.
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