DE102010025537A1

DE102010025537A1 - Achsträger, insbesondere Vorderachsträger für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102010025537A1
Application number: DE102010025537A
Authority: DE
Inventors: Thomas Buschjohann; Jürgen EICKMANN; Heiko Kauert
Original assignee: KSM Castings GmbH
Current assignee: KSM Castings Group GmbH
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2011-05-05
Also published as: WO2011003388A1; DE112010002870A5; ITMI20101208A1; DE112010002862A5; FR2947513A1; IT1401102B1; IT1401101B1; FR2947512A1; ITMI20101209A1; CN102470894A; US8579307B2; DE102010025555A1; CN102470894B; WO2011003387A1; US20120104739A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Achsträger für Kraftfahrzeuge.

Description

Die Erfindung betrifft einen Achsträger, insbesondere Vorderachsträger für Kraftfahrzeuge.
Solche Achsträger, die auch unter anderen Bezeichnungen wie Achs- oder Fahrschemel, Integralrahmen oder Hilfsrahmen, bekannt sind, werden, nachdem sie mit Aggregaten bzw. Hilfsaggregaten versehen sind, als vormontierte Einheiten oder Module an Fahrzeugaufbauten, zum Beispiel an der Karosserie und/oder an Längsträgern eines Fahrzeuges befestigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einstückig gegossenen Achsträger hinsichtlich wenigstens einzelner der nach genannten Funktionen bzw. Anforderungen zu optimieren. So soll der Achsträger möglichst viele der zum Fahrwerk und Antrieb gehörenden Aggregate oder Hilfsaggregate, beispielsweise alle Lenker, die Lenkung, die Stabilisatoren oder das Antriebsaggregat, aufnehmen, um zu erreichen, dass solche Aggregate oder Hilfsaggregate insbesondere aus Montage-, Karosseriebelastungs-, Komfort- und Steifigkeitsanforderungen nicht unmittelbar am Fahrzeugaufbau befestigt werden müssen. Der Achsträger soll also die Lenker aufnehmen und auftretende Radkräfte abfangen. Weiterhin soll er das Lenkgetriebe und Stabilisatoren aufnehmen. Feder- bzw. Dämpferkräfte, Zug- und Druckschläge sollen ebenfalls vom Achsträger abgefangen bzw. aufgenommen werden. Der Achsträger soll weiterhin das Antriebsaggregat lagern. Zudem soll der Achsträger in Querrichtung eine hohe Steifigkeit anbieten und in Längsrichtung die Längselastizität erhöhen. Der Achsträger soll die Elastokinematik unterstützen und so ausgebildet sein, dass die Montage und Wartung sowie Reparatur erleichtert wird. Zudem soll der Achsträger eine kostengünstige Herstellung der kinematischen Anbindungspunkte, so genannter Hardpoints, mit enger Toleranz ermöglichen. Der Achsträger soll hierzu eine ausreichende Festigkeit an den Anbindungspunkten aufweisen und Dauerbelastungen aushalten. Er soll hohe Anforderungen an Steifigkeiten, Eigenfrequenzen und Crashverhalten erfüllen, möglichst leicht sein, mit möglichst wenigen Einzelteilen sowie Schweißnähten kostengünstig herstellbar sein, möglichst viele Fahrwerkkomponenten erfassen und deren Einstellungen ermöglichen, möglichst wenig Bauraum in Anspruch nehmen, die Weiterleitung von Geräuschen, insbesondere Fahrbahngeräuschen, und Schwingungen, insbesondere Radschwingungen dämpfen, und einen leichten Ein- und Ausbau ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, dass im einstückig gegossenen Achsträger ein Lenkungsgehäuse vorgesehen ist, welches ganz oder teilweise sowie einstückig mit dem Achsträger hergestellt ist.
Ein solches im Achsträger enthaltendes Lenkungsgehäuse ermöglicht die Optimierung des Achsträgers insbesondere hinsichtlich der an einen Achsträger gestellten Komfort-, Sicherheits- und Steifigkeitsanforderungen.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass ein einstückig ganz oder in Teilen mit dem Achsträger hergestelltes Lenkungsgehäuse je nach Anordnung innerhalb des Achsträgers Radkräfte abfangen sowie Feder- bzw. Dämpferkräfte, Zug- und Druckschläge aufnehmen kann. Insbesondere der in Querrichtung im einstückig gegossenen Achsträger angeordnete Teil des Lenkungsgehäuses, in welchem die Lenkstange verschieblich angeordnet ist, führt zu einer signifikanten Verbesserung der Quer-, aber auch der Verwindungssteifigkeit. Zudem lassen sich erfindungsgemäß die an Steifigkeiten, Eigenfrequenzen und Crashverhalten gestellten Anforderungen mittels des einstückig mit dem Achsträger gegossenen Lenkungsgehäuses optimieren bzw. noch besser erfüllen.
Für bestimmte Einsatzfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Lenkungsgehäuse ganz oder teilweise sowie stoffschlüssig mit dem Achsträger verbunden ist.
Ein solches mit dem Achsträger verbundenes Lenkungsgehäuse ermöglicht ebenfalls die Optimierung des Achsträgers insbesondere hinsichtlich der an einen Achsträger gestellten Komfort-, Sicherheits- und Steifigkeitsanforderungen.
Es hat sich nämlich zum einen gezeigt, dass ein solches separat hergestelltes und im einstückig gegossenen Achsträger stoffschlüssig integriertes Lenkungsgehäuse je nach Anordnung innerhalb des Achsträgers Radkräfte abfangen sowie Feder- bzw. Dämpferkräfte, Zug- und Druckschläge aufnehmen kann. Insbesondere der in Querrichtung im einstückig gegossenen Achsträger angeordnete Teil des Lenkungsgehäuses, in welchem die Lenkstange axial beweglich bzw. verschieblich angeordnet ist, führt zu einer signifikanten Verbesserung der Quer-, aber auch der Verwindungssteifigkeit. Zudem lassen sich erfindungsgemäß die an Steifigkeiten, Eigenfrequenzen und Crashverhalten gestellten Anforderungen mittels des mit dem einstückig gegossenen Achsträger stoffschlüssig verbundenen Lenkungsgehäuses optimieren bzw. noch besser erfüllen.
Eine stoffschlüssige Verbindung ist eine Verbindung, bei der die Bauteile, hier insbesondere Achsträger und Lenkungsgehäuse, so innig miteinander verbunden sind, dass die im Betrieb auftretenden Kräfte durch Kohäsion und Adhäsion übertragen werden. Eine solche Verbindung ist unlösbar, d. h., sie können nur durch Zerstörung der gefügten Bauteile wieder getrennt oder durch Zerstörung des Verbindungselementes wieder in ihre Bauteile zerlegt werden.
Trotz der erfindungsgemäßen Maßnahmen kann der Achsträger weiterhin relativ leicht ausgebildet sein, da es sich bei dem Lenkungsgehäuse vorzugsweise im wesentlichen um ein rohrartiges Hohlprofil handelt, in das die Lenkstange verschieblich bzw. axial beweglich einbringbar ist. Vorteilhaft kann durch das im Achsträger integrierte Lenkungsgehäuse sogar Material eingespart werden, wenn das Lenkungsgehäuse eine sonst erforderlich Querverstrebung innerhalb des Achsträgers überflüssig macht.
Der Achsträger selbst weist vorzugsweise einen Grundkörper auf, der rahmenartig mit Versteifungsstreben oder mit einer weitgehend geschlossenen, nur mit den erforderlichen Ausnehmungen bzw. Aufnahmen zur Befestigung/Lagerung von Fahrwerkskomponenten versehenen Grundfläche ausgebildet sein kann.
Es kann vorteilhaft sein, wenn der einstückig zusammen mit dem Achsträger gegossene Teil des Lenkungsgehäuses als Halbschale ausgebildet ist. Durch eine solche Halbschale wird der erfindungsgemäße Zweck insbesondere einer Steifigkeitserhöhung des Achsträgers erreicht. Die Halbschale bildet hierbei einen Teil des rohrartigen Hohlprofils des Lenkungsgehäuses, in das die Lenkstange verschieblich angeordnet ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Lenkstange ggf. nebst anderen Komponenten äußerst montagefreundlich in die Halbschale einbringbar und anschließend mit einer weiteren Halbschale verschließbar ist. Vorzugsweise werden zum Verschließen wieder lösbare Verbindungstechniken eingesetzt, so dass die Lenkstange nebst anderen Komponenten jederzeit schnell für Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten zugänglich ist.
Als besonders geeignet zur Integration in einen Achsträger haben sich insbesondere aufgrund ihrer Geometrie Lenkungsgehäuse erwiesen, die Bestandteil der unter dem Markennamen ZF-Servolectric^® bekannten Lenksysteme der ZF Lenksysteme GmbH, Schwäbisch Gmünd, Deutschland, sind.
Es kann zweckmäßig sein, wenn das Lenkungsgehäuse wenigstens einen rohrförmigen Hohlkörper zur Aufnahme einer Lenkstange aufweist, wobei der wenigstens eine rohrförmigen Hohlkörper vorzugsweise auf dem Achskörper bzw. oberhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene angeordnet ist. Bei nur einem rohrförmigen Hohlkörper verläuft dieser vorzugsweise quer zur Fahrzeuglängsachse im Wesentlichen über die Breite des Achsträgers. Es kann aber auch zweckmäßig sein, wenn zwei rohrförmige Hohlkörper vorgesehen, die voneinander beabstandet im Randbereich des Achsträgers quer zur Fahrzeuglängsrichtung zur Aufnahme einer Lenkstange angeordnet sind, derart, dass die Lenkstange quasi mittig frei liegt. Um die mittig frei liegende Lenkstange vor Verschmutzungen zu schützen, kann eine Abdeckung, insbesondere aus Kunststoff, vorzugsweise in Form eines Faltenbalgs, vorteilhaft sein. Die beiden vorgenannten, im Randbereich angeordneten rohrartigen Hohlprofile sind vorzugsweise mit Aufnahmen, nämlich auf der einen Seite zur Aufnahme einer Lenkspindel und auf der anderen Seite zur Aufnahme des Winkelgetriebes eines Servomotors, verbunden bzw. versehen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das Lenkungsgehäuse eine Aufnahme zur Lagerung der Lenkspindel aufweist, wobei die Aufnahme vorzugsweise auf dem Achskörper bzw. oberhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene beginnt und unter dem Achskörper bzw. unterhalb der gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene endet. Die Aufnahme weist einen Durchgang zum rohrartigen Hohlkörper auf und ist entsprechend mit dem Hohlkörper einstückig hergestellt oder stoffschlüssig verbunden.
Es kann von Vorteil sein, wenn das Lenkungsgehäuse eine Ausnehmung zur Aufnahme der Getriebestufen bzw. eines Winkeltriebes des Servomotors aufweist, wobei die Ausnahme vorzugsweise unter dem Achskörper bzw. unterhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene beginnt und von dort zugänglich ist sowie auf dem Achskörper bzw. oberhalb der gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene endet und dort verschlossen ist. Die Aufnahme weist einen Durchgang zum rohrartigen Hohlkörper auf und ist entsprechend mit dem Hohlkörper einstückig hergestellt oder stoffschlüssig verbunden.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn unter dem Achsträger bzw. unterhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene Bauraum für den Servomotor samt ECU (Engine Control Unit) bzw. Steuergerät vorgesehen ist.
Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur eingegossen ist. Für weitere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich eingegossen ist.
Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur umgossen ist. Für einzelne Einsatzfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich umgossen ist.
Für verschiedene Gebrauchsfälle kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur angegossen ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich angegossen ist.
Für weitere Gebrauchsfälle kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur um- und eingegossen ist. Für andere Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger ein- und angegossen ist. Für wieder andere Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger um- und angegossen ist. Schließlich kann es für gewisse Anwendungsfälle aber auch zweckmäßig sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger ein-, um- und angegossen ist.
Hierdurch wird insgesamt quasi ein monolithisches Bauteil erhalten, das im Bereich des Lenkungsgehäuses optimierte Festigkeitswerte aufweist.
Für bestimmte Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur durch Kleben befestigt ist. Für gewisse Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich durch Kleben befestigt ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, befestigt ist. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, befestigt ist. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur durch Umbördeln vorgegebener Bereiche des Achsträgers befestigt ist. Für weitere Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich durch Umbördeln vorgegebener Bereiche des Achsträgers befestigt ist. Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur durch Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen befestigt ist. Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich durch Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen befestigt ist. Eine Übersicht über das Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen findet der Fachmann bei Fahrenwaldt, Hans J./Schuler, Volkmar: Praxiswissen Schweißtechnik, Berlin-Heidelberg, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2008, S. 127–130. Für verschiedene Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger nur durch Stanznieten befestigt ist. Für verschiedene Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich durch Stanznieten befestigt ist. Für weiterhin andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am Achsträger zusätzlich durch Verschrauben befestigt ist.
Selbstverständlich ist der einstückig gegossene Achsträger hierbei so ausgelegt bzw. weist eine Geometrie im Bereich des aufzunehmenden Lenkungsgehäuses auf, dass das ausgewählte Verbindungsverfahren ohne weiteres anzuwenden ist.
Beim Kleben ist es beispielsweise sinnvoll, wenn der das Lenkungsgehäuse aufnehmende Abschnitt des Achsträgers als einseitig offenes gegossenes Hohlprofil ausgebildet ist. Kleben hat den Vorteil, dass die Befestigung des Lenkungsgehäuse im bzw. am Achsträger relativ schnell zu bewerkstelligen ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Achsträger ein Vorderachsträger oder ein Hinterachsträger sein kann, wobei in einer bevorzugten Ausbildung dieser jeweils zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Aufnahmen bzw. Ausnehmungen für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei Radführungsgliedern, wie Quer- bzw. Dreieckslenker, und Aufnahmen zur Befestigung des Achsträgers als vorgefertigte Einheit mitsamt vormontierten Aggregaten am Fahrzeugaufbau aufweist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der einstückig gegossene Achsträger Aufnahmen bzw. Ausnehmungen vorzugsweise für die Befestigung eines Stabilisators, für die Lagerung einer Drehmomentstütze oder für die Lagerung einer Pendelstütze aufweist. Diese Aufnahmen bzw. Ausnehmungen können durch den Gießprozess einstückig miteinander verbunden sein.
Ein solcher Vorderachsträger eignet sich besonders gut für die Integration des Lenkungsgehäuses im Achsträger.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Achsträger aus Stahl hergestellt ist.
Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der einstückig gegossene Achsträger aus einem Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung hergestellt ist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der einstückig gegossene Achsträger im Druckgussverfahren oder im Kokillengießverfahren hergestellt ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen aus einem Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium, einer Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung, oder aus Stahl. Eine Aluminiumlegierung hat gegenüber Stahl den Vorteil, dass es sich um ein Leichtmetall handelt, also ein geringes Gewicht als Stahl hat. Stahl zeichnet sich dagegen durch einen höheren Elastizitätsmodul aus, was insbesondere hinsichtlich einer gewollten Erhöhung der Steifigkeit eines Achsträgers von Vorteil ist. Vorteilhaft kann aber auch so genanntes Hybrid-Aluminium zur Herstellung des Lenkungsgehäuses verwendet werden.
Für bestimmte Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen, insbesondere wenn dieses aus einem vorgenannten Leichmetall besteht, zur Erhöhung seiner Steifigkeit profiliert ist. Für gewisse Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen strukturiert ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann aber auch zweckmäßig sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen profiliert und strukturiert ist.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse nur wenigstens eine Versteifungseinkerbung aufweist. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse zusätzlich wenigstens eine Versteifungseinkerbung aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungseinkerbung nur auf der Innenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen sein. Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungseinkerbung zusätzlich auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist. Für verschiedene Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungseinkerbung nur auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist.
Für weitere Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft, wenn ein solches Lenkungsgehäuse nur wenigstens eine Versteifungsrippe aufweist. Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft, wenn ein solches Lenkungsgehäuse zusätzlich wenigstens eine Versteifungsrippe aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungsrippe nur auf der Innenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen sein. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungsrippe zusätzlich auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungsrippe nur auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist.
Für gewisse Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse nur wenigstens eine Versteifungssicke aufweist. Für einzelne Einsatzfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse zusätzlich wenigstens eine Versteifungssicke aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungssicke nur auf der Innenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen sein. Für gewisse andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungssicke zusätzlich auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungssicke nur auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist.
Für weitere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse nur wenigstens einen Versteifungswulst aufweist. Für einzelne Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn ein solches Lenkungsgehäuse zusätzlich wenigstens einen Versteifungswulst aufweist. Vorteilhaft kann der wenigstens eine Versteifungswulst nur auf der Innenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen sein. Für gewisse andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der wenigstens eine Versteifungswulst zusätzlich auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn der wenigstens eine Versteifungswulst nur auf der Außenseite des Lenkungsgehäuses vorgesehen ist.
Es kann zweckmäßig sein, wenn der gegossene Achsträger aus einem anderen Werkstoff, vorzugsweise einer anderen Aluminiumlegierung, hergestellt ist als das Lenkungsgehäuse, wobei sich die unterschiedlichen Werkstoffe, vorzugsweise unterschiedlichen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise in ihren Schmelzpunkten oder Legierungen bzw. Legierungsbestandteilen unterscheiden.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Wandstärke des Lenkungsgehäuses vollständig oder in Teilen 0,5 bis 4 mm und der Durchmesser des Lenkungsgehäuses vollständig oder in Teilen 10 bis 50 mm beträgt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung verläuft das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen quer zur Fahrzeuglängsrichtung, wobei vorzugsweise ein rohrartiger Hohlkörper des Lenkungsgehäuse, in welchem die Lenkstange verschieblich einbringbar ist, über etwa die Breite des Vorderachsträgers, etwa mittig zwischen den Aufnahmen.
Es kann vorteilhaft sein, wenn ein einstückig zusammen mit dem Achsträger gegossener Teil des Lenkungsgehäuses als nach unten offenes Hohlprofil ausgebildet ist.
Ein solches einseitig offenes Hohlprofil, in der die Lenkstange bzw. Spurstange verschieblich angeordnet ist, hat den Vorteil, dass die Lenkstange bzw. Spurstange ggf. nebst anderen Komponenten äußerst montagefreundlich in dieses einbringbar ist. Es kann von Vorteil sein wenn dieses Hohlprofil anschließend mit einer geeigneten Abdeckung verschließbar, insbesondere verklebbar ist. Vorzugsweise werden zum Verschließen wieder lösbare Verbindungstechniken eingesetzt, so dass die Lenkstange nebst anderen Komponenten jederzeit schnell für Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten zugänglich ist.
Es kann von Vorteil sein, wenn ein einstückig zusammen mit dem Achsträger gegossener Teil des Lenkungsgehäuses und ggf. der Achsträger teilweise selbst, vorzugsweise im Übergangsbereich zum Lenkungsgehäuse, dachartig ausgebildet ist.
Eine solche dachartige Ausbildung macht den Achsträger insgesamt steifer und bietet ausreichend Platz zum Unterbringen einzelner der für die Lenkung erforderlichen Komponenten, wobei diese unter der dachartigen Ausbildung geschützt sind. Ein solches einseitig offenes Dach, in der die Lenkstange bzw. Spurstange verschieblich angeordnet ist, hat aber auch den Vorteil, dass die Lenkstange bzw. Spurstange ggf. nebst anderen Komponenten äußerst montagefreundlich in dieses einbringbar ist. Es kann von Vorteil sein, wenn dieses Dach anschließend mit einer geeigneten Abdeckung von unten verschließbar, insbesondere verklebbar ist. Vorzugsweise werden zum Verschließen wiederlösbare Verbindungstechniken eingesetzt, so dass die Lenkstange nebst anderen Komponenten jederzeit schnell für Wartungs- und/oder Reparaturarbeiten zugänglich ist.
Insbesondere zur Verbesserung der Steifigkeit des Achsträgers kann es zweckmäßig sein, wenn die dachartige Ausbildung in Querrichtung des Achsträgers wenigstens teilweise zwischen dem Teil des Lenkungsgehäuses zur Aufnahme einer Lenkspindel und dem Teil des Lenkungsgehäuses zur Aufnahme von Getriebestufen vorgesehen ist.
Insbesondere zur Verbesserung der Steifigkeit des Achsträgers kann es vorteilhaft sein, wenn die dachartige Ausbildung des Lenkungsgehäuses einen geneigten Abschnitt aufweist, der etwa oberhalb des für die Spurstange vorgesehenen Aufnahmeraums beginnend nach unten abfällt und in eine den Achsträger begrenzende Querwand unmittelbar oder mittelbar übergeht, wobei die Querwand vorzugsweise als Versteifungselement mit insbesondere verstärktem Wanddurchmesser ausgebildet ist und/oder mit wenigstens einer Verstärkungsrippe versehen ist. Bevorzugt ist eine, insbesondere die in Fahrtrichtung hintere Querwand. Es kann von Vorteil sein, wenn der geneigte Abschnitt wenigstens eine insbesondere gewichtssparende Ausnehmung aufweist.
Insbesondere zur Verbesserung der Steifigkeit des Achsträgers kann es von Vorteil sein, wenn die dachartige Ausbildung des Lenkungsgehäuses einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden Abschnitt aufweist, der etwa seitlich neben dem für die Spurstange vorgesehenen Aufnahmeraum beginnend nach unten verläuft, anschließend in einen etwa horizontalen bis geneigten Abschnitt und dann in eine den Achsträger begrenzende Querwand übergeht, wobei die Querwand vorzugsweise als Versteifungselement mit insbesondere verstärktem Wanddurchmesser ausgebildet ist und/oder mit wenigstens einer Verstärkungsrippe versehen ist. Bevorzugt ist eine, insbesondere die in Fahrtrichtung vordere Querwand. Es kann von Vorteil sein, wenn wenigstens ein Abschnitt wenigstens eine insbesondere gewichtssparende Ausnehmung aufweist.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn die dachartige Ausbildung einen etwa oberhalb des für die Spurstange vorgesehenen Aufnahmeraums in Querrichtung verlaufenden, vorzugsweise abgerundeten First aufweist, der vorzugsweise als Versteifungselement mit insbesondere verstärktem Durchmesser ausgebildet ist und/oder mit wenigstens einer Verstärkungsrippe versehen ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Achsträgers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit mindestens folgenden Schritten: Einlegen eines Lenkungsgehäuses im Ganzen oder in Teilen in eine vorgegebene Position einer Gießform und anschließendes Gießen des Achsträgers unter Verwendung der Gießform.
Alternativ oder zusätzlich ist ein Verfahren zur Herstellung eines Achsträgers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, vorgesehen mit mindestens folgenden Schritten: Gießen des Achsträgers und anschließendes Verbinden des Lenkungsgehäuses im Ganzen oder in Teilen in einer vorgegebenen Position im und/oder am Achsträger.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Achsträger nach dem Gießen zunächst lösungsgeglüht, anschließend das Lenkungsgehäuse im Ganzen oder in Teilen im und/oder am Achsträger verbunden und schließlich der Achsträger samt Lenkungsgehäuse wärmebehandelt wird.
Es kann vorteilhaft sein, wenn nach dem Verbinden des Lenkungsgehäuse im Ganzen oder in Teilen im und/oder am Achsträger durch Kleben die Klebeverbindung beschichtet, vorzugsweise mit einer Gummischicht versehen oder lackiert wird. Dadurch wird die Klebeverbindung insbesondere vor äußeren Witterungseinflüssen geschützt.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn die stoffschlüssige Verbindung durch Kleben im Wesentlichen über die gesamte Länge des Lenkungsgehäuses erfolgt.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Gießen unter Anwendung von Druck in Dauerformen erfolgt. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn das Gießen unter Nutzung der Schwerkraft in Kokillen erfolgt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach dem Integrieren des Lenkungsgehäuses in den Achsträger, dieser samt Lenkungsgehäuse bearbeitet wird, insbesondere erforderliche Aufnahmen bzw. Ausnehmungen hergestellt werden.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich auch aus dem Folgenden bzw. aus der Prioritätsanmeldung DE 10 2009 031 961.1 , deren Offenbarungsgehalt bzw. Inhalt durch ausdrücklichen Verweis als zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gehörig in die vorliegende Anmeldung aufgenommen bzw. integriert wird.
Es kann von Vorteil sein, wenn im einstückig gegossenen Achsträger wenigstens ein, den Achsträger funktionell unterstützendes und separat vom Gießen des Achsträgers hergestelltes Rohr bzw. hergestellter Hohlkörper eingebracht ist. Für bestimmte Einsatzfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Rohr am einstückig gegossenen Achsträger angebracht ist. Für gewisse Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im einstückig gegossenen Achsträger eingebracht und am einstückig gegossenen Achsträger angebracht ist. Für weitere Gebrauchsfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Rohr im einstückig gegossenen Achsträger eingefügt ist. Für gewisse Einsatzzwecke kann es aber auch von Vorteil sein, wenn das Rohr im einstückig gegossenen Achsträger eingebracht und eingefügt ist. Für bestimmte Einsatzzwecke kann es auch zweckmäßig sein, wenn das das Rohr am einstückig gegossenen Achsträger angebracht ist. Schließlich kann es aber auch für bestimmte Gebrauchsfälle von Vorteil sein, wenn das Rohr im einstückig gegossenen Achsträger eingebracht und eingefügt sowie am einstückig gegossenen Achsträger angebracht ist.
Ein solches Rohr ermöglicht die Optimierung des Achsträgers insbesondere hinsichtlich der an einen Achsträger gestellten Komfort-, Sicherheits- und Steifigkeitsanforderungen.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass ein separat hergestelltes und im einstückig gegossenen Achsträger integriertes Rohr je nach Anordnung innerhalb des Achsträgers Radkräfte abfangen sowie Feder- bzw. Dämpferkräfte, Zug- und Druckschläge aufnehmen kann. Insbesondere ein in Querrichtung im einstückig gegossenen Achsträger angeordnetes Rohr führt zu einer signifikanten Verbesserung der Quer-, aber auch der Verwindungssteifigkeit. Zudem lassen sich erfindungsgemäß die an Steifigkeiten, Eigenfrequenzen und Crashverhalten gestellten Anforderungen mittels des wenigstens einen, im einstückig gegossenen Achsträger integrierten Rohres optimieren bzw. noch besser erfüllen.
Dabei kann der Achsträger weiterhin relativ leicht ausgebildet sein, da es sich bei dem Rohr um ein Hohlprofil handelt, wobei der Hohlraum vorteilhaft funktionell nutzbar ist.
Um die Weiterleitung von Geräuschen, insbesondere Fahrbahngeräuschen, und Schwingungen, insbesondere Radschwingungen zu dämpfen, aber auch, um das Rohr selbst zu verstärken, kann der Hohlraum der Rohres vorteilhaft mit einem Dämpfungsmaterial, vorzugsweise durch Ausschäumen des Hohlraums mit Aluminium, versehen werden.
Als Dämpfungsmaterial eignen sich insbesondere so genannte APM^®-Pearls (Advanced Pore Morphology Foam). Durch Wärmebehandlung kann das in den Hohlraum des Rohres eingebrachte metallische Material zu metallischen Schaumkugeln, vorzugsweise aus Aluminium, unterschiedlicher Größe aufgeschäumt werden.
Neben den angesprochenen vorteilhaften Dämpfungseigenschaften eines insbesondere mit dem vorgenannten Material gefüllten Rohres, zeigt ein solches Rohr auch ein vorteilhaftes Crashverhalten.
Alternativ ist der Hohlraum des Rohres zweckmäßigerweise zum Durchziehen von vorhandenen Kabelsträngen, Rohrleitungen und/oder Kabelzügen geeignet, welche dann vorteilhaft geschützt vor äußeren Einflüssen im Rohr liegen.
Der Hohlraum kann aber auch vorteilhaft als Speichervolumen für Druckluft, insbesondere für die Betätigung von Luftfedern, verwendet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Achsträger ein Vorderachsträger oder ein Hinterachsträger sein kann, wobei in einer bevorzugten Ausbildung dieser jeweils zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Aufnahmen bzw. Ausnehmungen für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei Radführungsgliedern, wie Quer- bzw. Dreieckslenker, und Aufnahmen zur Befestigung des Achsträgers als vorgefertigte Einheit mitsamt vormontierten Aggregaten am Fahrzeugaufbau aufweist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der einstückig gegossene Achsträger Aufnahmen bzw. Ausnehmungen vorzugsweise für die Befestigung eines Stabilisators, für die Lagerung einer Drehmomentstütze, für die Lagerung einer Pendelstütze und/oder für die Befestigung des Lenkgetriebes aufweist. Diese Aufnahmen bzw. Ausnehmungen können durch den Gießprozess einstückig miteinander verbunden sein.
Ein solcher Vorderachsträger eignet sich besonders gut für die Integration bzw. das Einfügen wenigstens eines Rohres.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn der Achsträger aus Stahl hergestellt ist.
Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der einstückig gegossene Achsträger aus einem Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung hergestellt ist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der einstückig gegossene Achsträger im Druckgussverfahren oder im Kokillengießverfahren hergestellt ist.
Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr im Achsträger stoffschlüssig eingebracht ist. Eine stoffschlüssige Verbindung ist eine Verbindung, bei der die Bauteile, hier insbesondere Achsträger und Rohr, so innig miteinander verbunden sind, dass die im Betrieb auftretenden Kräfte durch Kohäsion und Adhäsion übertragen werden. Für weitere Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Rohr am Achsträger stoffschlüssig angebracht ist. Für weitere Einsatzfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Rohr im Achsträger stoffschlüssig eingebracht und am Achsträger stoffschlüssig angebracht ist. Für gewisse Gebrauchsfälle kann es weiterhin vorteilhaft sein, wenn das Rohr kraftschlüssig im Achsträger eingebracht ist. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr kraftschlüssig am Achsträger angebracht ist. Für wieder andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr kraftschlüssig im Achsträger eingebracht und kraftschlüssig am Achsträger angebracht ist. Für verschiedene Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr stoff- und kraftschlüssig im Achsträger eingebracht ist. Für andere Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr stoff- und kraftschlüssig am Achsträger angebracht ist. Für bestimmte Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr formschlüssig im Achsträger eingebracht ist. Für verschiedene Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr formschlüssig am Achsträger angebracht ist. Für wieder andere Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr formschlüssig im Achsträger eingebracht und formschlüssig am Achsträger angebracht ist. Für verschiedene Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr stoff- und formschlüssig im Achsträger eingebracht ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr stoff- und formschlüssig am Achsträger angebracht ist. Für einzelne Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr kraft- und formschlüssig im Achsträger eingebracht ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr kraft- und formschlüssig am Achsträger angebracht ist. Für weitere einzelne Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr stoff-, kraft- und formschlüssig im Achsträger eingebracht ist. Für verschiedene Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr stoff-, kraft- und formschlüssig am Achsträger angebracht ist.
Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur eingegossen ist. Für weitere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich eingegossen ist.
Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur umgossen ist. Für einzelne Einsatzfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich umgossen ist.
Für verschiedene Gebrauchsfälle kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur angegossen ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich angegossen ist.
Für weitere Gebrauchsfälle kann es auch vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur um- und eingegossen ist. Für andere Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise ein- und angegossen ist. Für wieder andere Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise um- und angegossen ist. Schließlich kann es für gewisse Anwendungsfälle aber auch zweckmäßig sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise ein-, um- und angegossen ist.
Hierdurch wird insgesamt quasi ein monolithisches Bauteil erhalten, das im Bereich des Rohres optimierte Festigkeitswerte aufweist.
Für bestimmte Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur durch Kleben befestigt ist. Für gewisse Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich durch Kleben befestigt ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, befestigt ist. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es von Vorteil sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, befestigt ist. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur durch Umbördeln vorgegebener Bereiche des Achsträgers befestigt ist. Für weitere Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich durch Umbördeln vorgegebener Bereiche des Achsträgers befestigt ist. Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur durch Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen befestigt ist. Für verschiedene Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich durch Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen befestigt ist. Eine Übersicht über das Durchsetzfügen bzw. insbesondere Clinchen findet der Fachmann bei Fahrenwaldt, Hans J./Schuler, Volkmar: Praxiswissen Schweißtechnik, Berlin-Heidelberg, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2008, S. 127–130. Für verschiedene Einsatzfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur durch Stanznieten befestigt ist. Für verschiedene Gebrauchsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich durch Stanznieten befestigt ist. Für weiterhin andere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise nur durch Verschrauben befestigt ist. Für weiterhin andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr im und/oder am Achsträger wenigstens teilweise zusätzlich durch Verschrauben befestigt ist.
Selbstverständlich ist der einstückig gegossene Achsträger hierbei so ausgelegt bzw. weist eine Geometrie im Bereich des aufzunehmenden Rohres auf, dass das ausgewählte Befestigungsverfahren ohne weiteres anzuwenden ist.
Beim Kleben ist es beispielsweise sinnvoll, wenn der das Rohr aufnehmende Abschnitt des Achsträgers als einseitig offenes gegossenes Hohlprofil ausgebildet ist. Kleben hat den Vorteil, dass die Befestigung des Rohres im bzw. am Achsträger relativ schnell zu bewerkstelligen ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Rohr aus einem Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium, einer Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung, oder aus Stahl. Eine Aluminiumlegierung hat gegenüber Stahl den Vorteil, dass es sich um ein Leichtmetall handelt, also ein geringes Gewicht als Stahl hat. Stahl zeichnet sich dagegen durch einen höheren Elastizitätsmodul aus, was insbesondere hinsichtlich einer gewollten Erhöhung der Steifigkeit eines Achsträgers von Vorteil ist. Vorteilhaft kann aber auch so genanntes Hybrid-Aluminium zur Herstellung des Rohres verwendet werden.
Für bestimmte Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn das Rohr, insbesondere wenn dieses aus einem vorgenannten Leichmetall besteht, zur Erhöhung seiner Steifigkeit profiliert ist. Für gewisse Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Rohr strukturiert ist. Für einzelne Gebrauchsfälle kann aber auch zweckmäßig sein, wenn ein solches Rohr profiliert und strukturiert ist.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Rohr nur wenigstens eine Versteifungseinkerbung aufweist. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Rohr zusätzlich wenigstens eine Versteifungseinkerbung aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungseinkerbung nur auf der Innenseite des Rohres vorgesehen sein. Für weitere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungseinkerbung zusätzlich auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist. Für verschiedene Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungseinkerbung nur auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist.
Für weitere Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft, wenn ein solches Rohr nur wenigstens eine Versteifungsrippe aufweist. Für bestimmte Gebrauchsfälle kann es aber auch vorteilhaft, wenn ein solches Rohr zusätzlich wenigstens eine Versteifungsrippe aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungsrippe nur auf der Innenseite des Rohres vorgesehen sein. Für gewisse Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungsrippe zusätzlich auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungsrippe nur auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist.
Für gewisse Gebrauchsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Rohr nur wenigstens eine Versteifungssicke aufweist. Für einzelne Einsatzfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn ein solches Rohr zusätzlich wenigstens eine Versteifungssicke aufweist. Vorteilhaft kann die wenigstens eine Versteifungssicke nur auf der Innenseite des Rohres vorgesehen sein. Für gewisse andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungssicke zusätzlich auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die wenigstens eine Versteifungssicke nur auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist.
Für weitere Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, wenn ein solches Rohr nur wenigstens einen Versteifungswulst aufweist. Für einzelne Anwendungsfälle kann es zweckmäßig sein, wenn ein solches Rohr zusätzlich wenigstens einen Versteifungswulst aufweist. Vorteilhaft kann der wenigstens eine Versteifungswulst nur auf der Innenseite des Rohres vorgesehen sein. Für gewisse andere Einsatzfälle kann es vorteilhaft sein, wenn der wenigstens eine Versteifungswulst zusätzlich auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist. Für wieder andere Anwendungsfälle kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn der wenigstens eine Versteifungswulst nur auf der Außenseite des Rohres vorgesehen ist.
Es kann zweckmäßig sein, wenn der gegossene Achsträger aus einem anderen Werkstoff, vorzugsweise einer anderen Aluminiumlegierung, hergestellt ist als das wenigstens eine Rohr, wobei sich die unterschiedlichen Werkstoffe, vorzugsweise unterschiedlichen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise in ihren Schmelzpunkten oder Legierungen bzw. Legierungsbestandteilen unterscheiden.
Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Wandstärke des Rohres 0,5 bis 4 mm und der Durchmesser des Rohres 10 bis 50 mm beträgt.
Das Rohr ist vorzugsweise mittels eines Formgebungsverfahrens ein- oder mehrfach gebogen. Eine mit Innenhochdruck (IHU) umgeformte Rohrstruktur gehört nicht zu den bevorzugten Ausführungsvarianten, da das IHU-Verfahren relativ kostenintensiv ist.
Zweckmäßigerweise weist das Rohr im Wesentlichen einen ovalförmigen Querschnitt auf.
Es kann vorteilhaft sein, wenn das Rohr im Wesentlichen der Kontur eines vorgegebenen Abschnitts innerhalb des Achsträgers folgt.
Zweckmäßigerweise ist das Rohr dort, wo es die vorgegebenen Aufnahmen bzw. Ausnehmungen des einstückig gegossenen Achsträgers kreuzt, ebenfalls mit entsprechenden Aufnahmen bzw. Ausnehmungen versehen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung verläuft das Rohr quer zur Fahrzeuglängsrichtung und vorzugsweise von einer Aufnahme zur Befestigung des Achsträgers am Fahrzeugaufbau zur gegenüberliegenden Aufnahme zur Befestigung des Achsträgers am Fahrzeugaufbau, wobei das Rohr diese Aufnahmen vorzugsweise selbst mitbildet, wobei die Aufnahmen vorzugsweise auf Auslegern vorgesehen sind.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn das Rohr oder ein weiteres Rohr im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, wobei der die beiden freien Schenkel des U-förmigen Rohres verbindende Abschnitt quer zur Fahrzeuglängsrichtung verläuft und die freien Schenkel des U-förmigen Rohres dann in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrtrichtung nach vorne verlaufen, wobei sie vorzugsweise ein gegebenenfalls quer zur Fahrzeuglängsrichtung und vorzugsweise von einer Aufnahme zur Befestigung des Achsträgers am Fahrzeugaufbau zur gegenüberliegenden Aufnahme zur Befestigung des Achsträgers am Fahrzeugaufbau verlaufendes Rohr kreuzen, wobei vorzugsweise die freien Schenkel des U-förmigen Rohres das quer verlaufende Rohr durchdringen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Achsträgers, mit mindestens folgenden Schritten: Einlegen wenigstens eines Rohres vorgegebener Kontur in eine vorgegebene Position einer Gießform und anschließendes Gießen des Achsträgers unter Verwendung der Gießform.
Alternativ oder zusätzlich ist ein Verfahren zur Herstellung eines Achsträgers vorgesehen mit mindestens folgenden Schritten: Gießen des Achsträgers und anschließendes Befestigen des wenigstens einen Rohres vorgegebener Kontur in einer vorgegebenen Position im und/oder am Achsträger.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Achsträger nach dem Gießen zunächst lösungsgeglüht, anschließend das wenigstens eine Rohr im und/oder am Achsträger, vorzugsweise durch Umbördeln befestigt wird, und schließlich der Achsträger samt Rohr wärmebehandelt wird.
Es kann vorteilhaft sein, wenn nach dem Befestigen des wenigstens einen Rohres im und/oder am Achsträger durch Kleben die Klebeverbindung beschichtet, vorzugsweise mit einer Gummischicht versehen oder lackiert wird. Dadurch wird die Klebeverbindung insbesondere vor äußeren Witterungseinflüssen geschützt.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn die Befestigung durch Kleben im Wesentlichen über die gesamte Länge des wenigstens einen Rohres erfolgt.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn das Gießen unter Anwendung von Druck in Dauerformen erfolgt. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn das Gießen unter Nutzung der Schwerkraft in Kokillen erfolgt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach dem An- und/oder Einbringen des wenigstens einen Rohres in den Achsträger, dieser samt Rohr bearbeitet wird, insbesondere gegebenenfalls vorhandene Überlängen des Rohres beseitigt und insbesondere erforderliche Aufnahmen bzw. Ausnehmungen hergestellt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen
1 in Draufsicht von schräg oben einen Achsträger, der einstückig mit einen Lenkungsgehäuse hergestellt ist,
2 in Draufsicht von schräg unten einen Achsträger, der einstückig mit einen Lenkungsgehäuse hergestellt ist,
3 in Draufsicht von schräg oben einen Achsträger mit Lenkungsgehäuse und einigen Lenkungskomponenten,
4 in Seitenansicht einen Querschnitt durch weiteren Achsträger mit Blickrichtung zur Aufnahme für die Getriebestufen,
5 in Seitenansicht von unten einen Querschnitt durch den Achsträger gemäß 4 mit Blickrichtung zur Aufnahme für die Getriebestufen,
6 in Seitenansicht von schräg oben einen Querschnitt durch den Achsträger gemäß 4 mit Blickrichtung zur Aufnahme für die Getriebestufen,
7 ein Rohr vorgegebener Kontur zum Einlegen in eine Gießform,
8 einen Achsträger mit eingegossenem Rohr gemäß 7 im unbearbeiteten Zustand und
9 einen Achsträger gemäß 8 mit eingegossenem Rohr im bearbeiteten Zustand mit Rohrüberlänge.
Werden in den 1 bis 9 gleiche Bezugsziffern verwendet, so bezeichnen diese gleiche Teile, so dass zwecks Vermeidung von Wiederholungen nicht bei jeder Figurenbeschreibung auf ein bereits beschriebenes Bauteil erneut eingegangen werden muss. Die in den Figuren enthaltenen Gegenstände sind als Drahtmodelle dargestellt.
Der in den 1 bis 6 dargestellte Vorderachsträger 12 für Kraftfahrzeuge besitzt einen Grundkörper, vorzugsweise in Form eines Rahmens, und umfasst jeweils zwei in Fahrzeuglängsrichtung F voneinander beabstandete Aufnahmen 14, 16 für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei hier nicht dargestellten Querlenkern. Dabei ist die Aufnahme 14 für die erste Lagerstelle des hier nicht dargestellten Querlenkers vorzugsweise durch zwei Auslegeraufnahmeglieder 14a, 14b gebildet, die in je einem Ausleger 24, 26 vorgesehen sind, welcher vom Grundkörper ausgeht. Die Aufnahme 16 für die zweite Lagerstelle des hier nicht dargestellten Querlenkers ist am Grundkörper vorgesehen und wird durch zwei Befestigungsstellen 16a, 16b mit daran anzubringender, hier nicht dargestellter Querlenkerschelle gebildet, wobei die Aufnahme 16 auch durch zwei Auslegeraufnahmeglieder gebildet sein kann, die dann in je einem, vom Grundkörper ausgehenden Ausleger vorgesehen sein können.
Der Vorderachsträger 12 weist außerdem eine Aufnahme 22 für die Lagerung einer hier nicht dargestellten Drehmomentstütze auf.
Ferner sind jeweils zwei erste Aufnahmen 18 und zwei zweite Aufnahmen 20 zur Befestigung des Vorderachsträgers am Fahrzeugaufbau vorgesehen. Die zweite Aufnahme 20 ist in einem vom Grundkörper ausgehenden Ausleger 28 integriert, und vorzugsweise unmittelbar mit der in Fahrtrichtung FR vorderen Aufnahme 14 zur Lagerung jedes der Radführungsglieder verbunden.
Die Aufnahmen 14, 16, 18, 20, 22 sind in dem erfindungsgemäßen Vorderachsträger 12 durch Gießen einstückig miteinander verbunden.
Der Vorderachsträger 12 weist in Querrichtung ein, die Ausleger 28 verbindendes Versteifungselement 30 auf, in dem die Aufnahme 22 für die Lagerung der Drehmomentstütze angeordnet ist.
Gemäß 1 bis 3 weist der Vorderachsträger 12 erfindungsgemäß ein Lenkungsgehäuse 10 auf, das einstückig mit dem Vorderachsträger 12 hergestellt ist. Das Lenkungsgehäuse 10 umfasst einen rohrartigen, quer zur Fahrzeuglängsachse F und über etwa die Breite des Vorderachsträgers verlaufenden, etwa mittig zwischen den Aufnahmen 14, 16 angeordneten Hohlkörper 10a, in welchem eine Lenkstange, vorzugsweise in Form einer Zahnstange, axial beweglich bzw. verschieblich angeordnet ist. Die Lenkstange ist an ihren Enden über Gelenke und Spurstangen 32 mit hier nicht dargestellten lenkbaren Rädern verbunden. Zum Schutz der Gelenke ist über diese jeweils ein Faltenbalg 34 angeordnet.
Das Lenkungsgehäuse 10 ist vorzugsweise für eine Zahnstangenelektrolenkung vorgesehen, welche neben dem Lenkungsgehäuse 10, der Lenkstange und den Spurstangen 32 unter anderem einen Sensor, eine ECU (Engine Control Unit), einen Elektroservomotor und Getriebestufen aufweist. Diese Teile und deren Zusammenwirken sind grundsätzlich bekannt.
Vorliegend umfasst das Lenkungsgehäuse 10 neben dem rohrartigen Hohlkörper 10a, eine Aufnahme 10b für die Spindelschnecke bzw. den Lenkspindel, welche vom Lenkrad angetrieben wird. In dieser Aufnahme 10b ist auch wenigstens ein Sensor angeordnet, welche bei eine vom Fahrer ausgeführten Lenkbewegung das entsprechende Lenkmoment und die Lenkgeschwindigkeit registriert. Diese Daten werden als elektrisches Signal an die ECU bzw. das Steuergerät weitergeleitet, welche die erforderliche Lenkungsunterstützung berechnet und auf Grundlage der berechneten Ergebnisse den Servomotor ansteuert.
Der Servomotor samt ECU bzw. Steuerungsgerät ist vorzugsweise auf der Unterseite des Vorderachsträgers 12 angeordnet, wobei deren Gehäuse vorteilhaft Teil bzw. Teile des Lenkungsgehäuses 10 sind.
Der Servomotor überträgt das optimale Servomoment über ein Schnecken- oder Kugelumlaufgetriebe auf die Zahnstange der Zahnstangenelektrolenkung.
Vorzugsweise umfasst das Lenkungsgehäuse 10 hierzu eine entsprechende Aufnahme 10c für das Schnecken- oder Kugelumlaufgetriebe bzw. Winkelgetriebe des Servomotors.
Wie 2 verdeutlicht ist diese Aufnahme 10c vorzugsweise nur von unten zugänglich.
Entsprechend werden der Servomotor und vorzugsweise auch die ECU an der Unterseite des Vorderachsträgers 12 angeordnet.
Die 1 bis 3 zeigen den erfindungsgemäßen Vorderachsträger bereits im bearbeiten Zustand.
Dieser Zustand wird erreicht, indem der Vorderachsträger 12 nach dem Gießen derart bearbeitet wird, dass alle erforderlichen alle erforderlichen Aufnahmen bzw. Ausnehmungen eingebracht werden, vorzugsweise solche 14, 16 für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei Radführungsgliedern, solche 18, 20 zur Befestigung des Achsträgers 12 als vorgefertigte Einheit mitsamt vormontierten Aggregaten am Fahrzeugaufbau, solche 22 für die Lagerung einer Drehmomentstütze, solche 10b für die Lagerung der Lenkspindel und solche 10c für die Aufnahme des Winkeltriebs des Servomotors.
Durch das einstückig mit dem Vorderachsträger 12 hergestellte Lenkungsgehäuse 10 wird die Quersteifigkeit des Vorderachsträges 12 signifikant erhöht.
Zudem konnte eine signifikante Erhöhung der Verwindungssteifigkeit des Vorderachsträgers 12 festgestellt werden.
Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass das Lenkungsgehäuse 10 oder Teile davon, insbesondere der rohrartige Hohlkörper 10a in eine Gießform, vorzugsweise in eine Dauerform eines Druckgussverfahrens, in einer vorgegebenen Position eingelegt werden. Anschließend erfolgt das Gießen des einstückig gegossenen Vorderachsträgers 12, derart, dass der rohrartige Hohlkörper 10a im Achsträger 12 eingegossen oder umgossen ist.
Gemäß 4 bis 6 weist der Vorderachsträger 12 ein Lenkungsgehäuse 10 auf, das einstückig mit dem Vorderachsträger 12 hergestellt ist und ein nach unten offenes, dachartiges Hohlprofil umfasst, in dem die Lenkstange 36 verschieblich angeordnet ist.
Die dachartige Ausbildung verläuft in Querrichtung des Vorderachsträgers 12, also quer zur Fahrtrichtung FR, zwischen der Aufnahme 10b für die Lenkspindel und der Aufnahme 10c für die Getriebestufen.
Insbesondere zur Verbesserung der Steifigkeit des Vorderachsträgers weist die dachartige Ausbildung des Lenkungsgehäuses 10 einen in Längsrichtung geneigten Abschnitt 38 auf, der etwa oberhalb des für die Lenkstange 36 vorgesehenen Aufnahmeraums 40 beginnend nach unten abfällt und in die den Vorderachsträger 12 begrenzende, in Fahrtrichtung FR hintere Querwand 42 unmittelbar übergeht, wobei die Querwand 42 vorzugsweise als Versteifungselement 30 mit verstärktem Wanddurchmesser ausgebildet ist.
Zur Verbesserung der Steifigkeit des Vorderachsträgers weist die dachartige Ausbildung des Lenkungsgehäuses 10 außerdem einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden Abschnitt 44 auf, der etwa seitlich neben dem für die Lenkstange 36 vorgesehenen Aufnahmeraum 40 beginnend nach unten verläuft, anschließend in einen etwa horizontalen Abschnitt 46 und dann in eine den Vorderachsträger begrenzende, in Fahrtrichtung vordere Querwand 48 übergeht, wobei die Querwand 48 vorzugsweise als Versteifungselement 30 mit verstärktem Wanddurchmesser ausgebildet ist und mit wenigstens einer Verstärkungsrippe 50 versehen ist.
Die dachartige Ausbildung weist außerdem einen etwa oberhalb des für die Lenkstange 36 vorgesehenen Aufnahmeraums 40 quer zur Fahrtrichtung FR verlaufenden, der Lenkstangenkontur angepassten abgerundeten First 52 auf, der ein weiteres Versteifungselement bildet.
In 7 ist ein Rohr 100 aus Stahl dargestellt, welches bereits mehrfach gebogen eine vorgegebene Kontur aufweist, die im wesentlichen der Kontur desjenigen Abschnitts des einstückig gegossenen Achsträgers 120 entspricht, in welchem das Rohr 10 zur funktionellen Unterstützung des Achsträgers 120 eingebracht werden soll.
Nach Fertigstellung des Rohres 100 wird dieses in eine Gießform, vorzugsweise in eine Dauerform eines Druckgussverfahrens, in einer vorgegebenen Position eingelegt. Anschließend erfolgt das Gießen des einstückig gegossenen Achsträgers 120, derart, dass das Rohr 100 im Achsträger 120 eingegossen oder umgossen wird.
In 8 ist das Ergebnis dieses Gießvorgangs dargestellt, nämlich ein Vorderachsträger 120 mit dem aus 7 bekannten, nunmehr eingegossenen Rohr 120.
Dieser Vorderachsträger 120 erfährt in einem weiteren Schritt eine Bearbeitung. Insbesondere werden alle erforderlichen Aufnahmen bzw. Ausnehmungen, vorzugsweise solche 140, 160 für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei Radführungsgliedern, solche 180, 200 zur Befestigung des Achsträgers 120 als vorgefertigte Einheit mitsamt vormontierten Aggregaten am Fahrzeugaufbau und solche 220 für die Lagerung einer Drehmomentstütze, hergestellt.
Entsprechend zeigt 9 den Vorderachsträger 120 gemäß 8 mit eingegossenem Rohr 100, nunmehr jedoch im bearbeiteten Zustand, wobei das eingegossene Rohr 100 eine Überlänge aufweist.
Der Vorderachsträger 120 für Kraftfahrzeuge besitzt einen Grundkörper, vorzugsweise in Form eines Rahmens, und umfasst jeweils zwei in Fahrzeuglängsrichtung F voneinander beabstandete Aufnahmen 140, 160 für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei hier nicht dargestellten Querlenkern. Dabei ist die Aufnahme 140 für die erste Lagerstelle des hier nicht dargestellten Querlenkers vorzugsweise durch zwei Auslegeraufnahmeglieder 140a, 140b gebildet, die in je einem Ausleger 240, 260 vorgesehen sind, welcher vom Grundkörper ausgeht. Die Aufnahme 160 für die zweite Lagerstelle des hier nicht dargestellten Querlenkers ist am Grundkörper vorgesehen und wird durch zwei Befestigungsstellen 160a, 160b mit daran anzubringender, hier nicht dargestellter Querlenkerschelle gebildet, wobei die Aufnahme 160 auch durch zwei Auslegeraufnahmeglieder gebildet sein kann, die dann in je einem, vom Grundkörper ausgehenden Ausleger vorgesehen sein können.
Der Vorderachsträger 120 weist außerdem eine Aufnahme 220 für die Lagerung einer hier nicht dargestellten Drehmomentstütze auf.
Ferner sind jeweils zwei erste Aufnahmen 180 und zwei zweite Aufnahmen 200 zur Befestigung des Vorderachsträgers am Fahrzeugaufbau vorgesehen. Die zweite Aufnahme 200 ist in einem vom Grundkörper ausgehenden Ausleger 280 integriert, und vorzugsweise unmittelbar mit der in Fahrtrichtung FR vorderen Aufnahme 140 zur Lagerung jedes der Radführungsglieder verbunden.
Die Aufnahmen 140, 160, 180, 200, 220 sind in dem erfindungsgemäßen Vorderachsträger 120 durch Gießen einstückig miteinander verbunden.
Der Vorderachsträger 120 weist in Querrichtung ein, die Ausleger 280 verbindendes Versteifungselement 300 auf, in dem die Aufnahme 220 für die Lagerung der Drehmomentstütze angeordnet ist.
In dieses vorhandene Versteifungselement 300 ist nunmehr das in 7 dargestellte Rohr 100 eingegossen, wobei das Rohr 100 vorzugsweise auch in den Auslegern 280 integriert ist und entsprechende Aufnahmen 200 zur Befestigung des Vorderachsträgers 120 am Fahrzeugaufbau aufweist. Das Rohr 100 umläuft im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Aufnahme 220 U-förmig. Ein solcher Verlauf des Rohres ist aber nicht zwingend. Zur Erhöhung der Quersteifigkeit des Achsträgers kann es auch zweckmäßig sein, wenn das Rohr 220 nur quer zur Fahrzeuglängsrichtung F verläuft.
Durch das eingegossene Rohr 100 wird die Quersteifigkeit des Vorderachsträges 120 zwischen den Aufnahmen 140 für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei hier nicht dargestellten Querlenkern signifikant erhöht.
Dabei hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das eingegossene Rohr 100 auch gleichzeitig die Aufnahmen 200 zur Befestigung des Vorderachsträgers 120 am Fahrzeugaufbau aufweist.
Zudem konnte eine signifikante Erhöhung der Verwindungssteifigkeit des Vorderachsträgers 120 festgestellt werden.
Zur besseren Darstellung ist das eingegossene Rohr 100 noch nicht abgelängt bzw. gekürzt dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009031961 [0055]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Fachmann bei Fahrenwaldt, Hans J./Schuler, Volkmar: Praxiswissen Schweißtechnik, Berlin-Heidelberg, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2008, S. 127–130 [0024]
Fachmann bei Fahrenwaldt, Hans J./Schuler, Volkmar: Praxiswissen Schweißtechnik, Berlin-Heidelberg, 2., überarbeitete und erweiterte Auflage, 2008, S. 127–130 [0075]

Claims

Einstückig gegossener Achsträger für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkungsgehäuse vorgesehen ist, welches ganz oder teilweise sowie einstückig mit dem Achsträger hergestellt ist oder welches ganz oder teilweise sowie stoffschlüssig mit dem Achsträger verbunden ist.
Achsträger, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig zusammen mit dem Achsträger gegossene Teil des Lenkungsgehäuses als Halbschale ausgebildet ist.
Achsträger, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkungsgehäuse wenigstens einen rohrförmigen Hohlkörper zur Aufnahme einer Lenkstange aufweist, wobei der wenigstens eine Hohlkörper vorzugsweise auf dem Achskörper bzw. oberhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene angeordnet ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkungsgehäuse eine Aufnahme zur Lagerung der Lenkspindel aufweist, wobei die Aufnahme vorzugsweise auf dem Achskörper bzw. oberhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene beginnt und unter dem Achskörper bzw. unterhalb der gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene endet.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkungsgehäuse eine Ausnehmung zur Aufnahme der Getriebestufen des Servomotors aufweist, wobei die Ausnahme vorzugsweise unter dem Achskörper bzw. unterhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene beginnt und von dort zugänglich ist sowie auf dem Achskörper bzw. oberhalb der gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene endet und dort verschlossen ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Achsträger bzw. unterhalb einer gedachten, vom Achsträger aufgespannten horizontalen Ebene Bauraum für den Servomotor samt ECU vorgesehen ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das separat vom Gießen des Achsträgers hergestellte Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am einstückig gegossenen Achsträger ein- und/oder angegossen und/oder umgossen ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkungsgehäuse vollständig oder in Teilen im und/oder am einstückig gegossenen Achsträger durch Kleben oder durch Schweißen, insbesondere durch Widerstandspunktschweißen, befestigt ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger ein Vorderachsträger oder Hinterachsträger ist, wobei dieser vorzugsweise jeweils zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandete Aufnahmen bzw. Ausnehmungen für die Lagerstellen zur Schwenklagerung je eines von zwei Radführungsgliedern, und Aufnahmen bzw. Ausnehmungen zur Befestigung des Achsträgers als vorgefertigte Einheit mitsamt vormontierten Aggregaten am Fahrzeugaufbau aufweist, wobei der Achsträger als mit diesen Aufnahmen bzw. Ausnehmungen einstückig gegossenes und diese untereinander verbindendes Bauteil hergestellt ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig gegossene Achsträger aus Leichmetall, vorzugsweise aus Aluminium, einer Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung, hergestellt ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig gegossene Achsträger im Leichmetallgießverfahren, vorzugsweise im Druckgussverfahren oder Kokillengießverfahren, hergestellt ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkungsgehäuse aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium, einer Aluminium-, Zink- oder Magnesiumlegierung, oder aus Stahl besteht.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkungsgehäuse Profilierungen und/oder Versteifungseinkerbungen, -rippen, -sicken und/oder -wulste aufweist, wobei diese vorzugsweise auf der Innen- und/oder der Außenseite des Rohres vorgesehen sind.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger aus einem anderen Werkstoff, vorzugsweise einer anderen Aluminiumlegierung, hergestellt ist als das Lenkungsgehäuse, wobei sich die unterschiedlichen Werkstoffe, vorzugsweise unterschiedlichen Aluminiumlegierungen, vorzugsweise in ihren Schmelzpunkten oder Legierungen bzw. Legierungsbestandteilen unterscheiden.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein einstückig zusammen mit dem Achsträger gegossener Teil des Lenkungsgehäuses als nach unten offenes Hohlprofil ausgebildet ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein einstückig zusammen mit dem Achsträger gegossener Teil des Lenkungsgehäuses und ggf. der Achsträger teilweise selbst, vorzugsweise im Übergangsbereich zum Lenkungsgehäuse, dachartig ausgebildet ist.
Achsträger, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dachartige Ausbildung in Querrichtung des Achsträgers wenigstens teilweise zwischen dem Teil des Lenkungsgehäuses zur Aufnahme einer Lenkspindel und dem Teil des Lenkungsgehäuses zur Aufnahme von Getriebestufen vorgesehen ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die dachartige Ausbildung des Lenkungsgehäuses einen geneigten Abschnitt aufweist, der etwa oberhalb des für die Spurstange vorgesehenen Aufnahmeraums beginnend nach unten abfällt und in eine den Achsträger begrenzende Querwand unmittelbar oder mittelbar übergeht, wobei die Querwand vorzugsweise als Versteifungselement mit insbesondere verstärktem Wanddurchmesser ausgebildet ist und/oder mit wenigstens einer Verstärkungsrippe versehen ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die dachartige Ausbildung des Lenkungsgehäuses einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden Abschnitt aufweist, der etwa seitlich neben dem für die Spurstange vorgesehenen Aufnahmeraum beginnend nach unten verläuft, anschließend in einen etwa horizontalen bis geneigten Abschnitt und in eine den Achsträger begrenzende Querwand übergeht, wobei die Querwand vorzugsweise als Versteifungselement mit insbesondere verstärktem Wanddurchmesser ausgebildet ist und/oder mit wenigstens einer Verstärkungsrippe versehen ist.
Achsträger, insbesondere nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die dachartige Ausbildung einen etwa oberhalb des für die Spurstange vorgesehenen Aufnahmeraums in Querrichtung verlaufenden, vorzugsweise abgerundeten First aufweist, der vorzugsweise als Versteifungselement mit insbesondere verstärktem Durchmesser ausgebildet ist und/oder mit wenigstens einer Verstärkungsrippe versehen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Achsträgers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit mindestens folgenden Schritten: Einlegen des Lenkungsgehäuses oder Teile davon in eine vorgegebene Position einer Gießform und anschließendes Gießen des Achsträgers unter Verwendung der Gießform.
Verfahren zur Herstellung eines Achsträgers, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit mindestens folgenden Schritten: Gießen des Achsträgers und anschließendes stoffschlüssiges Verbinden des Lenkungsgehäuses in einer vorgegebenen Position im und/oder am einstückig gegossenen Achsträger.
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsträger nach dem Gießen zunächst lösungsgeglüht, anschließend das Lenkungsgehäuse oder Teile davon im und/oder am Achsträger stoffschlüssig integriert und schließlich der Achsträger samt Lenkungsgehäuse wärmebehandelt wird.
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem stoffschlüssigen Verbinden des Lenkgehäuses oder Teilen davon im und/oder am Achsträger mittels Klebers die Klebeverbindung beschichtet, vorzugsweise mit einer Kunststoff-, Gummi- oder Farbschicht versehen oder lackiert wird.
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das stoffschlüssige Verbinden durch Kleben im Wesentlichen über die gesamte Länge des Lenkungsgehäuses erfolgt.
Verfahren, insbesondere nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Gießen unter Anwendung von Druck in Dauerformen erfolgt.