DE102012025034A1 - One-piece spring steering wheel for rear axle of vehicle, has support surface whose end face is spaced apart from aerodynamic surface, and aerodynamic surface whose vertical projection is partly overlapped on support surface - Google Patents

One-piece spring steering wheel for rear axle of vehicle, has support surface whose end face is spaced apart from aerodynamic surface, and aerodynamic surface whose vertical projection is partly overlapped on support surface Download PDF

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Abstract

The wheel (10) has a support surface (16) formed between a wheel-side attachment portion (12) and a structure-side attachment portion (14) for a spring element, where the wheel is manufactured by pressure casting method that is selected from poral casting method and vacural casting method. The support surface comprises an end face, and is arranged adjacent to the wheel. The end face of the support surface is spaced apart from an aerodynamic surface (18) i.e. stone guard area. A vertical projection of the aerodynamic surface is partly overlapped on the support surface. An independent claim is also included for a method for manufacturing a one-piece spring steering wheel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Federlenkers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen nach dem Verfahren hergestellten Federlenker gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 6.The invention relates to a method for producing a spring link according to the preamble of claim 1, and to a spring link produced by the method according to the preamble of claim 6.

Aus den Druckschriften DE 10 2006 014 730 A1 und DE 100 29 189 A1 sind Federlenker bekannt. Diese werden durch Druckumformen hergestellt. Diese Federlenker haben den Nachteil, dass sie aufgrund ihrer Herstellungsverfahren zur Korrosion neigen.From the pamphlets DE 10 2006 014 730 A1 and DE 100 29 189 A1 are spring link known. These are made by pressure forming. These spring links have the disadvantage that they tend to corrosion due to their manufacturing process.

Eine Verbesserung der Korrosionseigenschaften wird durch die Verwendung eines Gussverfahrens erreicht. Aus der DE 100 29 189 A1 ist die Herstellung eines Querlenkers aus Metallguss bekannt. Um einen Bruch des Querlenkers zu vermeiden ist in das Gussprofil wenigstens eine nieren- und/oder hantelförmige Ausnehmung eingebracht. Ferner ist es nach dem Stand der Technik bekannt, einen einteiligen Lenker aus Eisenguss herzustellen. Die Herstellung findet unter Verwendung eines Druckgussverfahrens statt, bei welchem der Federlenker nach Abschluss des Gussprozesses in einer Entformungsrichtung aus einer Form entnommen wird.An improvement in corrosion properties is achieved through the use of a casting process. From the DE 100 29 189 A1 the production of a control arm made of cast metal is known. In order to avoid a breakage of the control arm, at least one kidney-shaped and / or dumbbell-shaped recess is introduced into the cast profile. Furthermore, it is known in the prior art to produce a one-piece handlebar made of cast iron. The production takes place using a die-casting process, in which the spring link is removed from a mold in a demolding direction after completion of the casting process.

Es ist Aufgabe der Erfindung die Korrosionseigenschaften und die Aerodynamik eines Federlenkers zu verbessern.It is an object of the invention to improve the corrosion properties and the aerodynamics of a spring link.

In bekannter Weise umfasst ein einteiliger Federlenker einen radseitigen und einen aufbauseitigen Anbindungsabschnitt, wobei zudem zwischen dem radseitigen und dem aufbauseitigen Anbindungsabschnitt, eine Abstützungsfläche für ein Federelement vorgesehen ist.In a known manner, a one-piece spring link comprises a wheel-side and a body-side connecting portion, wherein also provided between the wheel-side and the body-side connecting portion, a support surface for a spring element.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Teile des Anspruches 1 gelöst.The object is solved by the characterizing parts of claim 1.

Die Unteransprüche stellen eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dar.The subclaims represent an advantageous development of the invention.

Erfindungsgemäß ist der Federlenker derart gestaltet, dass dieser eine aerodynamische Fläche aufweist, die parallel beabstandet zur Abstützungsfläche angeordnet ist. Ferner ist die aerodynamische Fläche über eine Stirnfläche mit der Abstützungsfläche verbunden, wodurch sich für den Lenker eine Querschnitts-/Profilstruktur ergibt, die wenigstens in einer Querrichtung, die quer zur Normalen der Abstützungsfläche und quer zur axialen Erstreckung des Federlenkers liegt, offen ist.According to the invention, the spring link is designed such that it has an aerodynamic surface, which is arranged parallel spaced from the support surface. Further, the aerodynamic surface is connected via an end face to the support surface, resulting in a cross-sectional / profile structure for the arm which is open at least in a transverse direction transverse to the normal of the support surface and transverse to the axial extent of the spring arm.

Die aerodynamische Fläche liegt vorzugsweise wenigstens teilweise der Abstützungsfläche gegenüber. Die aerodynamische Fläche kann sich vorzugsweise in ihrer Querrichtung auch über die Abstützungsfläche hinaus erstrecken. Quer im Sinne der Erfindung bedeutet, ein Winkel zwischen 80° und 100°.The aerodynamic surface is preferably at least partially opposite the support surface. The aerodynamic surface may preferably also extend beyond the support surface in its transverse direction. Cross in the sense of the invention means an angle between 80 ° and 100 °.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann in Verlängerung der Stirnseite des Profils ein Steinschlagschutz vorgesehen sein, der ebenfalls im Gussprozess erzeugt wird. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Ausnehmung für ein Lager zur Anbindung an den Fahrzeugaufbau so angeordnet, dass die Lagerachse parallel zur Querrichtung liegt. Dies vereinfacht die Ausformung eines Lagersitzes.According to a further advantageous embodiment, a rockfall protection can be provided in extension of the end face of the profile, which is also produced in the casting process. In a further embodiment, the recess for a bearing for connection to the vehicle body is arranged so that the bearing axis is parallel to the transverse direction. This simplifies the formation of a bearing seat.

Der erfindungsgemäße Lenker, kann vorzugsweise Versteifungsstrukturen aufweisen, die quer zur axialen Ausdehnung des Federlenkers liegen. Die Versteifungsstrukturen sind vorzugsweise als Streben oder Rippen ausgebildet und verbinden die Aerodynamikfläche mit der Abstützungsfläche. Dadurch kann mit einem geringen Materialeinsatz eine hohe Belastbarkeit des Lenkers erreicht werden.The handlebar according to the invention, may preferably have stiffening structures which lie transversely to the axial extent of the spring link. The stiffening structures are preferably designed as struts or ribs and connect the aerodynamic surface with the support surface. This allows a high load capacity of the handlebar can be achieved with a low material usage.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Lenkers ergibt sich durch eine im Wesentlichen u-förmige Profilgestaltung, wobei an einem ersten Schenkel die Abstützungsfläche angeordnet ist und dem der Abstützungsfläche gegenüberliegenden Schenkel eine aerodynamische Fläche angeformt ist. Die beiden Schenkel des u-förmigen Profils sind über die Stirnfläche verbunden. Vorzugsweise ist die Stirnseite im verbauten Zustand in Fahrtrichtung ausgerichtet.An advantageous embodiment of the handlebar results from a substantially U-shaped profile design, wherein the support surface is arranged on a first leg and the leg opposite the support surface an aerodynamic surface is formed. The two legs of the U-shaped profile are connected via the end face. Preferably, the front side is aligned in the installed state in the direction of travel.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Lenker an seiner Stirnfläche Durchbrechungen aufweisen. Diese Maßnahme führt zu einer Gewichtsreduktion des Lenkers und kann vorteilhaft die aerodynamischen Eigenschaften des Lenkers beeinflussen.In a further advantageous embodiment, the handlebar may have perforations on its end face. This measure leads to a weight reduction of the handlebar and can advantageously influence the aerodynamic properties of the handlebar.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Federlenkers in einem Druckgussverfahren. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass die Entformungsrichtung quer zur Normalen der Abstützungsfläche und quer zur axialen Erstreckung des Federlenkers liegt (im Folgenden Querrichtung bezeichnet).Furthermore, the invention relates to a method for producing a spring link in a die-casting process. This is characterized in that the Entformungsrichtung is transverse to the normal of the support surface and transverse to the axial extent of the spring link (hereinafter referred to as transverse direction).

Das Druckgussverfahren kann vorzugsweise ein Leitmetallverfahren, beispielsweise ein Aluminiumgussverfahren sein.The die-casting method may preferably be a conductive metal method, for example, an aluminum casting method.

Eine solche Entformungsrichtung ermöglicht eine entgegen der Fahrtrichtung offene Struktur eines Lenkers. Dadurch wird erreicht, dass die untere Seite im Wesentlichen geschlossen ausgebildet sein kann und als aerodynamische Fläche wirkt. Eine aerodynamische Fläche kann auf diese Weise bereits bei der Herstellung in den Federlenker integriert werden.Such Entformungsrichtung allows an open towards the direction of travel structure of a handlebar. This ensures that the lower side can be formed substantially closed and acts as an aerodynamic surface. An aerodynamic surface can be integrated in this way already during manufacture in the spring link.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei einer Entformung in der Querrichtung daraus, dass die aufbauseitige Anbindungsstelle, die die Aufnahme für ein Lager bereitstellt, derart geformt werden kann, dass bereits der Lagersitz durch das Gussverfahren gebildet wird, ohne dass ein Schieberelement notwendig ist. Dies ist insbesondere für die Gestaltung des Lenkerauges, dem aufbauseitigen Anschlussteil des Federlenkers von Vorteil. Dieses kann ohne die Verwendung eines Schieberelements und damit deutlich passgenauer gefertigt werden. Dies erspart eine nachträgliche Bearbeitung des Federlenkers. A further advantage results from a demolding in the transverse direction from the fact that the body-side connection point, which provides the receptacle for a bearing, can be shaped so that the bearing seat is already formed by the casting process, without a slide element is necessary. This is particularly advantageous for the design of the handlebar eye, the body-side connector part of the spring link. This can be made without the use of a slider element and thus significantly more accurate. This saves a subsequent processing of the spring link.

Bei einer Gestaltung des Lenkers durch Nutzung der erfindungsgemäßen Entformungsrichtung, ist es nunmehr möglich Versteifungsstrukturen auf einfache Weise quer zur axialen Ausdehnung des Federlenkers anzulegen.In a design of the handlebar by using the demolding according to the invention, it is now possible to apply stiffening structures in a simple manner transverse to the axial extent of the spring link.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugzeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugzeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:In the specification, claims, and drawings, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals below are used. In the drawing:

1 eine perspektivische Ansicht eines Federlenkers; 1 a perspective view of a spring link;

2 eine Rückansicht des Federlenkers, und 2 a rear view of the spring link, and

3 eine Frontansicht des Federlenkers. 3 a front view of the spring link.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Federlenkers 10. Der Federlenker 10 umfasst einen aufbauseitigen Anbindungsabschnitt 12 sowie einen radseitigen Anbindungsabschnitt 14. An der Oberseite des Federlenkers 10 ist eine Abstützungsfläche 16 zur Abstützung eines Federelementes angeordnet. Gegenüber der Abstützungsfläche 16 und von dieser beabstandet ist eine Aerodynamikfläche 18 vorgesehen. Diese Aerodynamikfläche 18 erstreckt sich in ihrer Projektion auf die Abstützungsfläche 16 in Querrichtung Q vollständig über die Abstützungsfläche 16. Zudem ragt die Aerodynamikfläche 18 in Querrichtung Q noch über die Projektion des oberen Schenkels des Lenkerprofils hinaus. 1 shows a perspective view of a spring link 10 , The spring link 10 includes a body-side attachment portion 12 and a wheel-side connection section 14 , At the top of the spring link 10 is a support surface 16 arranged to support a spring element. Opposite the support surface 16 and spaced therefrom is an aerodynamic surface 18 intended. This aerodynamic surface 18 extends in its projection on the support surface 16 in the transverse direction Q completely over the support surface 16 , In addition, the aerodynamic surface protrudes 18 in the transverse direction Q still beyond the projection of the upper leg of the handlebar profile.

Durch die Anforderung der Aerodynamikfläche 18 während des Gussverfahrens ist eine bedarfsgemäße aerodynamische Anpassung des Federlenkers 10 möglich.By the requirement of the aerodynamic surface 18 during the casting process is a need-based aerodynamic adaptation of the spring link 10 possible.

Der Federlenker 10 ist aus einem Aluminiumguss hergestellt, wobei die Form so gewählt ist, dass die Entformungsrichtung der Querrichtung Q entspricht. Durch dieses Herstellungsverfahren kann insbesondere für den Hohlraum innerhalb des Profils die Verwendung von Verstärkungsstreben gewährleistet werden. Dadurch kann eine hohe Gewichtsersparnis bei hoher Stabilität bereitgestellt werden.The spring link 10 is made of a cast aluminum, wherein the shape is selected so that the Entformungsrichtung the transverse direction Q corresponds. By this manufacturing method, the use of reinforcing struts can be ensured in particular for the cavity within the profile. As a result, a high weight saving can be provided with high stability.

2 zeigt die Rückansicht des Federlenkers 10, wobei die Längsausdehnung, axiale Erstreckung A und die Normale der Abstützungsfläche N dargestellt sind. Die Entformungsrichtung Q liegt normal zu der von N und A aufgespannten Ebene. Gut zu erkennen sind die x-förmig verarbeiteten Versteifungsstrukturen, die bei geringem Materialeinsatz die Stabilität des Federlenkers 10 deutlich erhöhen. 2 shows the rear view of the spring link 10 , wherein the longitudinal extent, axial extent A and the normal of the support surface N are shown. The Entformungsrichtung Q is normal to the plane spanned by N and A level. Good to recognize the x-shaped processed stiffening structures, the stability of the spring link with low material usage 10 increase significantly.

3 zeigt die Seitenansicht des Federlenkers 10 mit Blick auf die Stirnseite 22 des Federlenkers 10. Diese Stirnfläche 22 verbindet die obere Schenkelfläche des u-profilförmigen Federlenkers 10, die die Abstützungsfläche 16 für das Federelement umfasst, mit der unteren Schenkelfläche, die als aerodynamische Fläche 18 wirkt. Durch die im unteren Bereich des Federlenkers 10 geschlossene Fläche, welche noch insbesondere nach aerodynamischen Gesichtspunkten gestaltet ist, wird das Lenkerverhalten, insbesondere sein Widerstand, erheblich verbessert. 3 shows the side view of the spring link 10 facing the front 22 of the spring link 10 , This face 22 connects the upper leg surface of the U-shaped spring link 10 that the support surface 16 for the spring element comprises, with the lower leg surface, as the aerodynamic surface 18 acts. By in the lower area of the spring link 10 closed surface, which is still designed in particular according to aerodynamic aspects, the handlebar behavior, in particular its resistance, is significantly improved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Federlenkerspring link
1212
aufbauseitiger Anbindungsabschnittbody-side connection section
1414
radseitiger Anbindungsabschnittwheel-side connection section
1616
Abstützungsflächesupport area
1818
Aerodynamikflächeaerodynamic surface
2020
VerhebungVerhebung
2222
Stirnflächeface
AA
axiale Erstreckungaxial extent
NN
Abstützungsflächesupport area
QQ
Querrichtungtransversely

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006014730 A1 [0002] DE 102006014730 A1 [0002]
  • DE 10029189 A1 [0002, 0003] DE 10029189 A1 [0002, 0003]

Claims (8)

Einteiliger Federlenker (10), der mittels eines Druckgussverfahrens hergestellt ist, umfassend einen radseitigen und einen aufbauseitigen Anbindungsabschnitt (12, 14), wobei zwischen dem radseitigen und dem aufbauseitigen Anbindungsabschnitt (12, 14) eine Abstützungsfläche (16) für ein Federelement vorgesehen ist, wobei der Federlenker (10) als zumindest in einer Richtung offenes Profil ausgebildet ist, und der Federlenker (10) neben der Abstützungsfläche (16) eine Stirnfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine über die Stirnfläche verbundene von der Abstützungsfläche (16) beabstandete Aerodynamikfläche (18) vorgesehen ist, die in ihrer senkrechten Projektion auf die Abstützungsfläche (16) diese wenigstens teilweise überlappt.One-piece spring link ( 10 ) manufactured by means of a die-casting method, comprising a wheel-side and a body-side attachment section ( 12 . 14 ), wherein between the wheel-side and the body-side connecting portion ( 12 . 14 ) a support surface ( 16 ) is provided for a spring element, wherein the spring link ( 10 ) is formed as at least in one direction open profile, and the spring link ( 10 ) next to the support surface ( 16 ) has an end face, characterized in that a connected by the end face of the support surface ( 16 ) spaced aerodynamic surface ( 18 ) is provided in its vertical projection on the support surface ( 16 ) At least partially overlaps. Federlenker (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federlenker (10) im Wesentlichen eine u-förmige Profilstruktur aufweist, wobei die Abstützungsfläche (16) an einem Schenkel des U-Profils angeordnet ist, und die Aerodynamikfläche (18) durch den diesem Schenkel gegenüberliegenden Schenkel gebildet wird.Spring link ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the spring link ( 10 ) has a substantially U-shaped profile structure, wherein the support surface ( 16 ) is arranged on a leg of the U-profile, and the aerodynamic surface ( 18 ) is formed by the leg opposite this leg. Federlenker (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützungsfläche (16) gegenüber der Aerodynamikfläche (18) durch Stabilisationsstrukturen (20) verstärkt ist.Spring link ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the support surface ( 16 ) relative to the aerodynamic surface ( 18 ) by stabilization structures ( 20 ) is reinforced. Federlenker (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Federlenker (10) zusätzliche Fläche an der Stirnseite angeformt ist.Spring link ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the spring link ( 10 ) additional surface is formed on the front side. Federlenker (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche als aerodynamische Flächen oder als Steinschlagschutzflächen ausgebildet ist.Spring link ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the surface is designed as aerodynamic surfaces or as rockfall protection surfaces. Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Federlenkers (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine zweiteilige Form bereitgestellt ist, die mit einem Metallguss unter Nutzung des Druckgussverfahrens befüllt wird, wobei die Form nach Aushärten des Gusses geöffnet wird und der Federlenker (10) der Form in Entformungsrichtung entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Entformungsrichtung (Q) quer zur Normalen der Abstützungsfläche (N) und quer zur axialen Erstreckung (A) des Federlenkers liegt.Method for producing a one-piece spring link ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a two-part mold is provided, which is filled with a metal casting using the die-casting method, wherein the mold is opened after curing of the casting and the spring link ( 10 ) is removed from the mold in Entformungsrichtung, characterized in that the Entformungsrichtung (Q) is transverse to the normal of the support surface (N) and transverse to the axial extent (A) of the spring link. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Druck-Gussverfahren um ein Leichtmetallgussverfahren handelt.A method according to claim 6, characterized in that it is a light metal casting process in the pressure-casting process. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgussverfahren ein Poral-Guss oder ein Vacural-Guss ist.A method according to claim 6 or 7, characterized in that the die-casting process is a poral casting or a vacuum casting.
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