DE102010018903A1

DE102010018903A1 - Querlenker in Leichtbauweise

Info

Publication number: DE102010018903A1
Application number: DE201010018903
Authority: DE
Inventors: Maximilian Dipl.-Ing. Jeglitzka; Thomas Jeglitzka
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2010-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Querlenker (1), insbesondere einen oberen Querlenker (1) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Bügel (2) an dessen Schenkelenden (8, 8') jeweils eine Lagerbuchse (3, 3') und an dessen Bügelrücken (6) ein Gelenkgehäuse (4) angeschweißt. ist. Durch Biegen des Bügels (2) aus einem Strangpressprofil, das eine entlang der Längsrichtung des Strangpressprofils verlaufendes Hohlkammer (7) aufweist, ist ein Querlenker (1) in Leichtbauweise herstellbar und bei spiegelbildsymmetrischer Ausbildung eines Bauteils, umfassend den Bügel (2) und die zwei Lagerbuchsen (3, 3'), die Montageflexibilität erhöht bei gleichzeitiger Reduktion der Herstellungskosten.

Description

Die Erfindung betrifft einen Querlenker, insbesondere einen oberen Querlenker eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der DE 102 17 209 A1 ist ein Leichtmetalllenker, insbesondere ein Querlenker, für eine Radaufhängung bekannt. Dabei weist der Leichtmetalllenker einen Leichtmetallgussbügel auf, an dem mindestens zwei Lagerstellen des Leichtmetalllenkers angebunden sind. Des Weiteren ist der Gussbügel mit einem Leichtmetallprofilstück verstärkt, wobei der Zwischenraum zwischen dem Leichtmetallprofilstück und dem Gussbügel zumindest teilweise mit einer Füllung, wie zum Beispiel einem Blechelement, verfüllt ist. Dabei lässt sich über die zwei an dem Gussbügel angebundenen Lagerstellen der Leichtmetalllenker fahrzeugseitig anbinden, während über eine weitere am Leichtmetalllenker angeordnete Lagerstelle eine radseitige Lagerung möglich ist.
Nachteilig an einer derartigen zumindest teilweise gussartigen Ausbildung eines Querlenkers sind sein hohes Gewicht und eine vergleichsweise geringe Montageflexibilität.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich somit mit dem Problem, für einen Querlenker eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein geringeres Gewicht und eine erhöhte Montageflexibilität auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Querlenker, insbesondere einen oberen Querlenker eines Kraftfahrzeuges, bei dem an einem Bügel jeweils an dessen Schenkelenden eine Lagerbuchse und bei dem an dessen Bügelrücken ein Gelenkgehäuse angeschweißt ist, den Bügel durch Biegen aus einem Strangpressprofil auszubilden, das eine entlang der Längsrichtung des Strangpressprofils verlaufende Hohlkammer aufweist. Durch diese Ausbildung gelingt eine wesentliche Gewichtsreduzierung des Querlenkers, da gerade die gewichtsintensiven Bauteile, wie zum Beispiel der Bügel, in Hohlbauweise ausgebildet sind, so dass durch diese Hohlbauweise zum einen Material eingespart werden kann und zum anderen das Gewicht deutlich reduziert ist. Trotz der Materialersparnis bzw. der Gewichtsreduktion weist ein solcher Bügel bzw. ein solcher Querlenker mit einem aus einem Strangpressprofil herausgebogenen Bügel eine ausreichende Festigkeit und Strukturstreifigkeit auf.
Mittels der Lagerbuchsen wird die fahrzeugseitige Anbindung vorgenommen, während mittels eines Gelenkgehäuses die radseitige Anbindung ausgebildet wird.
Alle drei Komponenten des Querlenkers, der Bügel, die Lagerbuchse und das Gelenkgehäuse sind vorteilhaft aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wie zum Beispiel der Al-F31-Aluminiumlegierung, ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass bezüglich Bügel, Lagerbuchsen, und Gelenkgehäuse unterschiedliche Materialien zum Einsatz kommen. Dabei werden sowohl das Gelenkgehäuse sowie die Lagerbuchsen am Bügel durch Schweißen angebunden.
Die Lagerbuchsen können aus einem ausgewalzten Blech gebogen werden oder es kann ein dementsprechendes Rohr zur Ausbildung der Lagerbuchsen verwendet werden. Dabei werden die Lagerbuchsen an einem jeweiligen Schenkelende des Bügels so angeschweißt, dass sie zumindest die Hohlkammer des Bügels verdecken. Es ist ebenfalls denkbar, die Anbindungsstelle der Lagerbuchsen an den Bügel dicht, insbesondere druckdicht, zu gestalten, so dass die in dem Bügel angeordnete Hohlkammer durch das Anschweißen der Lagerbuchsen an dem Bügel vollständig verschlossen wird.
In jeweils eine Lagerbuchse wird bevorzugt jeweils ein Gummilager mittels eines Presssitzes befestigt. Über dieses Gummilager kann dann die Anbindung des Querlenkers fahrzeugseitig vorgenommen werden.
Das Gelenkgehäuse wird ebenfalls an dem Bügel bzw. dem Bügelrücken angeschweißt, wobei das Gelenkgehäuse aus Guss oder durch Schmieden hergestellt sein kann. Das Gelenkgehäuse bildet eine Aufnahme für ein Kugelgelenk, mit dem die radseitige Anbindung des Querlenkers vorgenommen wird.
Der Bügel ist aus einem Strangpressprofil ausgebildet, das eine entlang der Längsrichtung des Strangpressprofils verlaufende Hohlkammer aufweist. Aus diesem Strangpressprofil wird der Bügel durch Biegen hergestellt. Dabei ist nach dem Biegen der Bügel vorzugsweise spiegelbildsymmetrisch ausgebildet. Bevorzugt werden/wird ein Biegewinkel von 170 bis 210° und/oder ein Biegeradius von 80–120 mm ausgebildet.
Zur weiteren Verstärkung der Festigkeit und/oder Struktursteifigkeit kann der Bügel an der Bügelinnenseite zumindest eine Aufkantung aufweisen, so dass ebenfalls das Strangpressprofil, aus dem der Bügel hergestellt ist, auch zumindest eine solche längsseitig angeordnete Aufkantung aufweist. Die Profilhöhe des Strangpressprofils kann in etwa der Profilbreite des Strangpressprofils entsprechen oder es kann das Strangpressprofil einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt sind an dem Strangpressprofil bzw. an der Bügelinnenseite des Bügels zwei gegenüberliegende Aufkantungen angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist nicht nur der Bügel spiegelbildsymmetrisch ausgebildet, sondern auch die angebundenen Lagerbuchsen zusammen mit dem Bügel. Dies hat den Vorteil, dass bezüglich dieses Bauteils, umfassend den Bügel und die zwei Lagerbuchsen, eine höhere Montageflexibilität gegeben ist, da dieses Bauteil sowohl rechtsseitig als auch linksseitig aufgrund der Spiegelbildsymmetrie verwendet werden kann. Aufgrund dessen kann ein solches Bauteil in höherer Stückzahl vorgefertigt werden und je nach Bedarf ein Querlenker für die linke oder die rechte Seite durch jeweilige Anbindung des Gelenkgehäuses an dem Bügelrücken ausgebildet werden. Dadurch ist die Produktion ebenfalls vereinfacht, da die Anzahl der zu produzierenden Bauteile bezüglich eines Querlenkers reduziert ist.
Durch die kompakte Bauweise eines solchen Querlenkers lassen sich bei gleichbleibender hoher bzw. gezielter Struktursteifigkeit und Festigkeit die Produktionskosten erheblich reduzieren und aufgrund der Struktursteifigkeit in der Verbindung mit den entsprechenden Gummilagersteifigkeiten in den Lagerbuchsen eine verbesserte Körperschallakustik darstellen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch
1 einen Querlenker,
2 einen Bügel,
3 eine oberseitige Ansicht eines Gelenkgehäuses,
4 eine unterseitige Ansicht des Gelenkgehäuses,
5 eine Lagerbuchse.
Gemäß 1 weist ein Querlenker 1 einen Bügel 2, zwei Lagerbuchsen 3, 3' und ein Gelenkgehäuse 4 auf. Dabei ist jeweils eine Lagerbuchse 3, 3' endständig an einem Schenkel 5, 5' durch Schweißen angebunden, während das Gelenkgehäuse 4 an einem Bügelrücken 6 ebenfalls durch Schweißen angebunden ist.
Bevorzugt ist das Bauteil umfassend den Bügel 2 und die Lagerbuchsen 3, 3' spiegelbildsymmetrisch aufgebaut. Das Gelenkgehäuse 4 kann, muss aber nicht mittig am Bügelrücken 6 angebunden sein, so dass zwar das Bauteil, umfassend den Bügel 2 und die Lagerbuchse 3, 3', spiegelbildsymmetrisch ausgebildet ist, aber nicht zwingend der gesamte Querlenker 1.
Wie in 2 gezeigt, ist der Bügel 2 durch Biegen aus einem Strangpressprofil herstellbar, das eine Hohlkammer 7 aufweist. An jeweils einem Ende 8, 8' des Bügels 2 können die Lagerbuchsen 3, 3' durch Schweißen derart angebunden werden, dass durch das Verschweißen der Lagerbuchsen 3, 3' mit dem Bügel 2 die Hohlkammer 7 des Bügels 2 druckdicht verschlossen ist. Dies hat den Vorteil, dass an der Innenseite der Hohlkammer 7 keine Antikorrosionsbeschichtung aufgebracht werden muss.
Des Weiteren kann an einer Innenseite 9 des Bügels 2 zumindest eine Aufkantung 10, 10' ausgebildet sein, die zur Erhöhung der Festigkeit und der Struktursteifigkeit beiträgt. Dementsprechend ist das jeweilige Strangpressprofil zu wählen, aus dem der Bügel 2 gebogen werden soll.
Der Bügel 2 ist ebenfalls nach dem Biegen spiegelbildsymmetrisch aufgebaut, so dass nach Anbinden dementsprechender Lagerbuchsen 3, 3' ein Bauteil bestehend aus einem Bügel 2 und zwei Lagerbuchsen 3 ebenfalls spiegelbildsymmetrisch aufgebaut ist.
Das Gelenkgehäuse 4, wie in 3 und in 4 dargestellt, ist bevorzugt geschmiedet ausgebildet und an dem Bügelrücken 6 des Bügels 2 angeschweißt. Dabei weist das Gelenkgehäuse 4 endständig, wie in 4 dargestellt, eine Aussparung 11 auf, in die ein nicht dargestelltes Kugelgelenk zur radseitigen Lagerung eingebunden werden kann. Die in 5 dargestellte Lagerbuchse 3 weist jeweils eine endständige Aufkantung 12, 12' auf, die zum einen die Stabilität der Lagerbuchse 3 erhöht und zum anderen das Befestigen eines Gummilagers mittels eines Presssitzes vereinfacht bzw. unterstützt.
Die Lagerbuchse 3 kann einen zur Anbindungsstelle am Schenkel 5, 5' orientierten Schlitz 13 aufweisen, der gegebenenfalls offen verbleibt oder durch Schweißen oder Verfüllen verschlossen werden kann. Ein solcher Schlitz 13 tritt insbesondere dann auf, wenn die Lagerbuchse 3, 3' aus einem Blech durch Biegen hergestellt ist.

1: Querlenker
2: Bügel
3, 3': Lagerbuchse
4: Gelenkgehäuse
5, 5': Schenkel
6: Bügelrücken
7: Hohlkammer
8, 8': Enden
9: Innenseite
10, 10': Aufkantung
11: Aussparung
12, 12': Aufkantung
13: Schlitz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10217209 A1 [0002]

Claims

Querlenker, insbesondere oberer Querlenker eines Kraftfahrzeugs, mit einem Bügel (2), an dessen Schenkelenden (8, 8') jeweils eine Lagerbuchse (3, 3') und an dessen Bügelrücken (6) ein Gelenkgehäuse (4) angeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (2) durch Biegen aus einem Strangpressprofil ausgebildet ist, das eine entlang der Längsrichtung des Strangpressprofiles verlaufende Hohlkammer (7) aufweist.
Querlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (2) zusammen mit den Lagerbuchsen (3, 3') spiegelbildsymmetrisch ausgebildet ist.
Querlenker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bügelinnenseite (9) zumindest eine Aufkantung (10, 10') aufweist.
Querlenker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (2) und/oder die Lagerbuchsen (3, 3') und/oder das Gelenkgehäuse (4) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
Querlenker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkgehäuse (4) geschmiedet ist und/oder dass die Lagebuchsen (3, 3') gewalzt sind.