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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lenker für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Lenker, in Abhängigkeit von ihrer Einbaulage auch als Längs-, Schräg-, oder Querlenker bezeichnet, werden im Fahrzeugbau als Teil der Radaufhängung verwendet. Diese verbindet das Rad mit dem Fahrzeugaufbau und führt es unter Gewährung bestimmter Freiheitsgrade.
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Aus der
DE 10 2013 203 906 A1 ist beispielsweise ein Dreiecksquerlenker mit einem Lenkerkörper bekannt, der an einem Ende eine Lageraufnahme für ein Gummi-Metall-Lager aufweist. Die Lageraufnahme ist durch zwei voneinander beabstandete Tragabschnitte festgelegt, die jeweils eine Öffnung aufweisen, in welchen die Außenbuchse des Gummi-Metall-Lagers gehalten ist. Des Weiteren sind die Öffnungen als Durchzüge mit jeweils einem Kragen ausgebildet, die an der Außenseite der zylinderförmigen Buchse anliegen und diese in ihrer Position halten.
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Des Weiteren sind aus der
DE 10 2009 025 429 A1 und der
DE 10 2008 013 182 A1 Hohlprofillenker mit nach innen oder außen weisenden Durchzügen bekannt, in die jeweils ein Lagerbauteil zur Anbindung des Lenkers am Fahrzeugaufbau eines Kraftfahrzeugs aufgenommen ist.
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Ein als einstückiges Blechbauteil aus einer Blechplatine hergestellter Querlenker zur Anordnung an einer Achse eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenkerkörper, an dem eine als Durchzug mit einem Kragen gestaltete Lageraufnahme ausgebildet ist, beschreiben ferner die
DE 10 2010 007 944 A1 und
DE 10 2009 041 478 A1 .
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Die
DE 90 06 777 U1 zeigt einen rohrförmigen Lenker, an dessen beiden Enden Lageraugen zur Aufnahme jeweils eines Lagers vorgesehen sind. Hierzu sind die Enden des rohrförmigen Lenkers an seinen Enden abgeplattet, so dass die Rohrwandungen vom unverformten Bereich aus spitz aufeinander zu laufen und zu den Enden hin flache Zungen ausbilden.
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Ferner ist aus der
DE 10 2013 004 993 A1 ein Blechlenker für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einen Lenkerkörper aufweist, der an wenigstens einem Ende zwei zueinander beabstandete Durchzüge zur Aufnahme eines Fahrwerklagers mit einer Führungsbuchse ausbildet. Die Innenmantelfläche der Durchzüge ist hierbei nicht glatt ausgebildet, sondern weist eine Oberflächenstruktur auf, zum Beispiel Kanten, Vorsprünge oder Rippen. Vor dem Einsetzen der Führungsbuchse in die Durchzüge wird diese zunächst durch eine Kältebehandlung geschrumpft, in die Durchzüge eingesetzt und danach wieder erwärmt, so dass sie sich ausdehnt. Hierbei dringt die Oberflächenstruktur der Innenmantelfläche der Durchzüge geringfügig in die Führungsbuchse ein und sorgt so für eine Fixierung der Führungsbuche in den Durchzügen.
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Ein weiterer Lenker mit einem Lenkerkörper, der ein endseitig angeordnetes Lagerauge zur Aufnahme eines Buchsenlagers bereitstellt, ist in der
DE 10 2011 080 452 A1 beschrieben. Das Buchsenlager weist eine an dem Lagerauge gehaltene Außenbuchse auf, die ein Kunststoffmaterial umfasst, aus dem ein radial auslenkbares Rastelement geformt ist, das in Einbaulage des Buchsenlagers in eine an der Innenmantelfläche des Lagerauges angeordnete Rastelementaufnahme einrastet. Die Rastelementaufnahme wird beispielsweise durch den lichten Abstand zweier aufeinander zu gerichteter Kragen der Durchzüge gebildet. Eine ähnliche Konfiguration einer Lageraufnahme zeigt auch die
DE 31 08 701 C2 .
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Eine noch weitere Lageraufnahme für ein Gummi-Metall-Lager in einem mit einem Durchzug versehenen Lagerauge ist in der
DE 30 43 113 A1 offenbart. Die Außenbuchse des Lagers weist an einem axialen Ende einen Flansch auf, der in Einbaulage an der Außenseite des Lagerauges anliegt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lenker für die Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, zu schaffen, der einen festen und dauerhaften Sitz einer Buchse, insbesondere einer Lagerbuchse, in einer Lageraufnahme des Lenkers gewährleistet. Ferner sollen ebenso das Gewicht, der Aufbau und damit auch die Herstellungskosten des Lenkers weiter gesenkt werden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Lenker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Lenker, beispielsweise ein Längs-, Schräg- oder Querlenker, für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, einen Lenkerkörper, der an wenigstens einem Ende eine Lageraufnahme bereitstellt. In der Lageraufnahme ist eine Buchse, beispielsweise eine Außenbuchse eines Elastomer-Metall-Lagers, aufgenommen. Die Lageraufnahme ist durch zwei voneinander beabstandete Tragabschnitte festgelegt. Die beiden Tragabschnitte weisen jeweils eine Öffnung auf, in denen die Buchse gehalten ist. Des Weiteren sind die Öffnungen als Durchzüge mit jeweils einem sich in axialer Richtung der Lageraufnahme erstreckenden Kragen ausgebildet. Gemäß der Erfindung sind die Kragen jeweils in einer in der Buchse ausgebildeten Vertiefung eingepasst. Mit anderen Worten weist die Buchse im Bereich der Vertiefungen einen geringeren Außendurchmesser auf als in den restlichen Bereichen. Hierdurch wird die Befestigung der Buchse in den Durchzügen des Lenkers erheblich verbessert, da die Kragen einen Formschluss mit der Buchse bilden. Die Durchzüge bzw. die Tragabschnitte am Ende des Lenkerkörpers können sich bei einer Belastung des Lenkers weder aufeinander zubewegen noch auseinander spreizen. Mit anderen Worten wird ein axiales Verrutschen der Durchzüge nach außen sowie nach innen sicher durch den Formschluss verhindert. Ein derartig ausgebildeter Lenker gewährleistet somit einen absolut festen Sitz der Buchse am Lenker.
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Bevorzugt begrenzt der Kragen die jeweilige Öffnung umlaufend. Es ist aber ebenso denkbar, dass sich der Kragen auch nur auf einen oder mehrere Teilbereiche der Öffnung beschränkt, so dass die jeweilige Öffnung zumindest teilweise von dem Kragen eingefasst ist.
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Neben dem vorstehend beschriebenen Formschluss zwischen dem Kragen und der Buchse bietet der Kragen weiterhin den Vorteil, dass die von der Buchse über die Tragabschnitte in den Lenkerkörper einzutragenden Kräfte über die durch den Kragen zur Verfügung gestellte Kontaktfläche übertragen werden, wodurch sich die in dieser Verbindung auftretenden Spannungen reduzieren. Außerdem gewährleisten die Kontaktflächen zwischen den Kragen und der Buchse einen guten Presssitz der Buchse in den Durchzügen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kragen mit ihren freien Stirnseiten aufeinander zu orientiert. Hierdurch wird eine möglichst kurz bauende Lageraufnahme geschaffen, die trotz entsprechender, von den Kragen bereitgestellter Kontaktflächen keine über die voneinander abgewandten Außenseiten der beiden Tragabschnitte hinausragende Ausdehnung aufweist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Buchse axiale Endabschnitte aufweist, die an voneinander abgewandten Außenseiten der Tragabschnitte oder der Kragen anliegen. Hierdurch wird der Formschluss der in den Vertiefungen der Buchse aufgenommenen Kragen der Tragabschnitte bzw. Durchzüge noch einmal verstärkt, indem die axialen Endabschnitte bezüglich einer axialen Bewegung der Buchse in der Lageraufnahme einen Formschluss mit den Tragabschnitten bilden.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung des Erfindungsgedankens weist die Buchse lediglich in einem zwischen den Kragen liegenden Mittelabschnitt einen größeren Außendurchmesser auf als in den axialen Endabschnitten. Die Vertiefungen sind hierbei in axialer Richtung vorteilhaft jeweils durch den an der Außenseite des jeweiligen Tragabschnitts oder des jeweiligen Kragens anliegenden axialen Endabschnitt der Buchse und deren Mittelabschnitt, der einen größeren Außendurchmesser aufweist als die axialen Endabschnitte der Buchse, begrenzt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ausbildung der Vertiefungen der Buchse, in denen die Kragen aufgenommen sind, so dass sich der Herstellungsaufwand für den erfindungsgemäßen Lenker reduzieren lässt.
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Besonders bevorzugt umgibt die in der Lageraufnahme des Lenkers gehaltene Buchse einen Elastomerkörper, beispielsweise einen Gummikörper, in dem wiederum eine Innenbuchse fest aufgenommen ist, über welche der Lenker beispielsweise mit dem Fahrzeugaufbau elastisch verbunden werden kann. Die Buchse, der Elastomerkörper sowie die Innenbuchse bilden hierbei ein so genanntes Elastomer-Metall-Lager.
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Eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Lenkerkörper ein einstückiges, einschaliges Blechumformteil ist. Durch die Umformung lässt sich neben der individuellen Formanpassung insbesondere die Stabilität des Lenkers erhöhen. Die einstückige Ausbildung des Lenkerkörpers ermöglicht den Verzicht auf ein stoffschlüssiges Fügeverfahren der Bleche, zum Beispiel durch Schweißen, wodurch sich der Herstellungsaufwand des erfindungsgemäßen Lenkers deutlich reduzieren lässt. Außerdem bietet der einschalige Aufbau des Lenkerkörpers den Vorteil einer leichten Bauweise.
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In besonders bevorzugter Weise sind die Tragabschnitte aus demselben Material gefertigt wie der Lenkerkörper und einstückig an diesem ausgebildet. Beispielsweise kann der Lenkerkörper aus einer Blechplatine zu einem im Wesentlichen U-förmigen Hohlprofil umgeformt sein, dessen freie Schenkel Seitenwände des Lenkerkörpers bilden. Die Tragabschnitte können hierbei aus zwei sich unmittelbar gegenüberliegenden Endbereichen der Seitenwände gebildet werden.
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Bevorzugt sind die Endbereiche der Seitenwände dabei so ausgestaltet, dass sie sich über den die Seitenwände miteinander verbindenden flächigen Teil des U-Profils hinaus erstrecken. Demnach können die als Tragabschnitte dienenden Endbereiche der Seitenwände den Lenkerkörper derart überragen, dass diese mit dem restlichen Lenkerkörper keinen U-förmigen Querschnitt aufweisen, sondern vielmehr die Buchse aufnehmende vorstehende Wangen bilden. Durch den nahtlosen Übergang der so gebildeten Tragabschnitte in die Seitenwände ist eine mit möglichst wenig Material auskommende und somit leichte sowie ausreichend tragfähige Ausgestaltung der Lageraufnahmen gewährleistet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:
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1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Lenkers gemäß der Erfindung,
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2 eine Unteransicht des Lenkers aus 1 und
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3 eine Schnittansicht entlang der in den 1 und 2 dargestellten Schnittlinie A-A.
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In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines als Zug-/Druckstab ausgebildeten Lenkers 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, 2 eine Unteransicht des Lenkers 1 aus 1 und 3 eine Schnittansicht entlang der in den 1 und 2 dargestellten Schnittlinie A-A. Wie den 1 und 2 zu entnehmen ist, ist der Lenker 1 bzw. der in den 1 und 2 nicht eigens bezeichnete Lenkerkörper, der sich im Wesentlichen zwischen den Endbereichen des Lenkers 1 erstreckt, als U-förmiges Hohlprofil ausgebildet. Das U-förmige Hohlprofil ist ein umgeformtes Stahlblech. Insbesondere ist der Lenker 1 eine einstückige, U-förmig ausgebildete Pressschale. Einstückig bedeutet hierbei, dass die Pressschale nicht durch stoffschlüssige Verbindungstechniken, sondern ausschließlich durch Umformverfahren in die Endkontur gebracht worden ist. Beispielsweise ist der in 1 dargestellte Lenker 1 durch zweimaliges Biegen an den in 1 gezeigten Biegekanten 1a und 1b umgeformt worden.
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Wie den 1 und 2 weiter zu entnehmen ist, stellt der Lenkerkörper des stabförmigen Lenkers 1 an seinen Enden Lageraufnahmen (nicht eigens bezeichnet) bereit, in denen jeweils ein Lager 2 bzw. 3 aufgenommen ist. Bei dem in den 1 und 2 dargestellten Lenker 1 sind die Lager 2 und 3 jeweils als Elastomer-Metall-Lager ausgebildet. Jedes Lager 2, 3 weist eine äußere, aus Metall gebildete Buchse 2a bzw. 3a auf sowie eine innere, ebenfalls aus Metall gebildete Buchse 2b bzw. 3b. In 3 ist zu erkennen, dass zwischen der äußeren Buchse 2a bzw. 3a und der inneren Buchse 2b, 3b ein Elastomerkörper 4, bevorzugt ein Gummikörper, angeordnet ist. Der Elastomerkörper 4 ist fest mit den jeweiligen Buchsen 2a, 3a bzw. 2b, 3b verbunden, beispielsweise durch Vulkanisieren an diese angeformt.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, sind an den Endbereichen des Lenkerkörpers des Lenkers 1 jeweils zwei voneinander beabstandete Tragabschnitte 1c und 1d bzw. 1e und 1f einstückig angeformt, welche die beiden Lageraufnahmen festlegen, in denen die Buchsen 2a bzw. 3a aufgenommen sind. Zur Aufnahme der jeweiligen Buchsen 2a und 3a weisen die Tragabschnitte 1c, 1d, 1e und 1f jeweils eine Öffnung (nicht eigens bezeichnet) auf, in denen die Buchsen 2a und 3a gehalten sind.
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Den 1, 2 und 3 ist weiterhin zu entnehmen, dass die Öffnungen der Tragabschnitte 1c, 1d, 1e und 1f als Durchzüge mit jeweils einem sich in axialer Richtung der Lageraufnahme erstreckenden Kragen 1g, 1h, 1i und 1j ausgebildet sind. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Lenkers 1 sind die Kragen 1g, 1h, 1i und 1j mit ihren freien Stirnseiten aufeinander zu orientiert. Die äußeren Buchsen 2a und 3a stützen sich gegen die jeweiligen Kragen 1g, 1h, 1i und 1j ab. Insbesondere bilden die Kragen 1g, 1h, 1i und 1j und die Buchsen 2a und 3a jeweils einen Presssitz aus.
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Wie in 3 dargestellt ist, sind die Kragen 1g, 1h, 1i und 1j jeweils in einer in der Buchse 2a bzw. 3a ausgebildeten Vertiefung 5a bzw. 5b eingepasst bzw. aufgenommen. Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Buchsen 2a bzw. 3a axiale Endabschnitte 2c bzw. 3c aufweisen, die an voneinander abgewandten Außenseiten der Tragabschnitte 1c und 1d bzw. 1e und 1f anliegen.
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Insbesondere weist die Buchse 2a bzw. 3a bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Lenker 1 lediglich in einem zwischen den Kragen 1g und 1h bzw. 1i und 1j liegenden Mittelabschnitt 2d bzw. 3d einen größeren Außendurchmesser auf als in den axialen Endabschnitten 2c bzw. 3c. Dementsprechend sind die Vertiefungen 5a und 5b in axialer Richtung jeweils durch den an der Außenseite des jeweiligen Tragabschnitts 1c und 1d bzw. 1e und 1f anliegenden axialen Endabschnitt 2c bzw. 3c der Buchse 2a bzw. 3a und deren Mittelabschnitt 2d, 3d begrenzt.
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Der vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Lenker ist nicht auf die hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Kragen, deren Stirnseiten in dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aufeinander zu orientiert sind, auch entgegengesetzt orientiert sein können, das heißt voneinander wegweisen. In dem Fall würden die axialen Endabschnitte der in der Lageraufnahme aufgenommenen Buchse bevorzugt an den freien Endseiten der Kragen anliegen.
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In bevorzugter Ausführung wird der erfindungsgemäße Lenker als Teil einer Radaufhängung an einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, verwendet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenker
- 1a
- Biegekante
- 1b
- Biegekante
- 1c
- Tragabschnitt
- 1d
- Tragabschnitt
- 1e
- Tragabschnitt
- 1f
- Tragabschnitt
- 1g
- Kragen
- 1h
- Kragen
- 1i
- Kragen
- 1j
- Kragen
- 2
- Elastomer-Metall-Lager
- 2a
- Äußere Metallbuchse
- 2b
- Innere Metallbuchse
- 2c
- Endabschnitt
- 2d
- Mittelabschnitt
- 3
- Elastomer-Metall-Lager
- 3a
- Äußere Metallbuchse
- 3b
- Innere Metallbuchse
- 3c
- Endabschnitt
- 3d
- Mittelabschnitt
- 4
- Elastomerkörper, Gummikörper
- 5a
- Vertiefung
- 5b
- Vertiefung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013203906 A1 [0003]
- DE 102009025429 A1 [0004]
- DE 102008013182 A1 [0004]
- DE 102010007944 A1 [0005]
- DE 102009041478 A1 [0005]
- DE 9006777 U1 [0006]
- DE 102013004993 A1 [0007]
- DE 102011080452 A1 [0008]
- DE 3108701 C2 [0008]
- DE 3043113 A1 [0009]
