DE112014001993T5

DE112014001993T5 - Verbundlenker mit verbundenen inneren und äußeren Teilen

Info

Publication number: DE112014001993T5
Application number: DE112014001993.3T
Authority: DE
Inventors: Prasad Rao; Jagadish Kumar Punith; Vallishan Gundappa; Suresh Kale; Dhiren Behera
Original assignee: Magna International Inc
Current assignee: Magna International Inc
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2015-12-31
Also published as: CN105531128A; CN105531128B; WO2014172437A1; CA2909707A1; US20160068035A1

Abstract

Ein Verbundlenker (22) für eine hintere Aufhängungsanordnung (20) umfasst einen äußeren Lenkerteil (24) und einen inneren Lenkerteil (26), die jeweils aus einem Blech aus Stahl oder Stahllegierung geprägt sind. Die Lenkerteile (24, 26) weisen beide einen umgekehrten U-förmigen Querschnitt auf. Der innere Lenkerteil (26) ist zwischen den Seitenwänden (56, 72) des äußeren Lenkerteils (24) angeordnet und die Teile (24, 26) weisen einen umgekehrten U-förmigen Spalt (28) zwischen sich auf. Der innere Lenkerteil (26) umfasst eine Mehrzahl von Rippen (84), um die Wanksteifigkeit des Verbundlenkers (22) zu modifizieren. Jeder Teil (24, 26) umfasst einen nach außen aufgeweiteten Abschnitt (62, 76) benachbart zu einer äußeren Seitenkante (58, 74). Die Teile (24, 26) sind typischerweise durch Punktschweißstellen (86) entlang der aufgeweiteten Abschnitte (62, 76) verbunden.

Description

Querverweis auf frühere Anmeldungen
Diese PCT-Patentanmeldung beansprucht den Vorrang der vorläufigen IN-Patentanmeldung 1700/CHE/2013 vom 16. April 2013 mit dem Titel ”Twist Beam With Joined Inner And Outer Parts”, wobei die gesamte Offenbarung der Anmeldung als Teil der Offenbarung dieser Anmeldung angesehen wird und durch Bezugnahme vollständig hierin mit aufgenommen ist.
Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundlenker für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung des Verbundlenkers.
2. Stand der Technik
Eine hintere Aufhängungsanordnung eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Paar von longitudinalen Querlenkern, die mit einer Karosserie des Fahrzeugs verbunden sind, und ein Paar von Längslenkern, die Achszapfen des Fahrzeugs tragen. Die Querlenker und die Längslenker sind durch einen Verbundlenker miteinander verbunden, der auch als Querbalken oder Torsionsbalken bezeichnet wird. Verbundlenker von hinteren Aufhängungsanordnungen umfassen typischerweise einen Querschnitt mit einer O-Form, C-Form, U-Form oder V-Form, die entweder offen oder geschlossen sein kann. Der Verbundlenker sollte auch starr genug sein, um eine Biegung zu verhindern, dennoch flexibel genug sein, um eine Torsion zu ermöglichen. Folglich ist der Verbundlenker nicht nur ein Strukturelement, sondern wirkt auch als Torsionsfeder. Beispielhafte Verbundlenker sind in der US-Patentanmeldungsveröffentlichung 2008/0191443 und in den US-Patenten 8,205,898 und 8,585,067 offenbart.
Verbundlenker erfahren während der Verwendung im Kraftfahrzeug aufgrund von Verdrehung und anderen Faktoren ein signifikantes Ausmaß an Spannung. Daher erfordern maximale Spannungsniveaus, insbesondere jene aufgrund der Verdrehung, eine minimale Materialdicke und geben folglich das Gewicht des Verbundlenkers vor. Das Gewicht des Verbundlenkers wird jedoch vorzugsweise so niedrig wie möglich gehalten, da es zum Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs beiträgt.
Der Verbundlenker steuert auch eine Wankrate oder Wanksteifigkeit des Fahrzeugs, die sich auf das Fahren und die Handhabung des Fahrzeugs auswirkt. Der Verbundlenker schafft die Wanksteifigkeit durch Verdrehen, wenn die Längslenker sich vertikal relativ zueinander bewegen. Die Wanksteifigkeit ist analog zur Fahrrate eines Fahrzeugs, aber für Wirkungen, die Querbeschleunigungen umfassen, wodurch ein Wanken einer gefederten Masse des Fahrzeugs verursacht wird. Die Wanksteifigkeit wird als Drehmoment pro Grad Wanken der gefederten Fahrzeugmasse ausgedrückt und wird typischerweise in Nm/Grad gemessen. Die Wanksteifigkeit eines Fahrzeugs ändert nicht das gesamte Ausmaß an Gewichtsübertragung des Fahrzeugs, sondern verschiebt die Geschwindigkeit, mit der Gewicht übertragen wird, und den Prozentsatz des von einer jeweiligen Achse zu einer anderen Achse durch das Fahrzeugfahrgestell übertragenen Gewichts. Allgemein gesprochen, je höher die Wanksteifigkeit an einer Achse eines Fahrzeugs ist, desto schneller und höher ist der Prozentsatz der Gewichtsübertragung an dieser Achse. Eine langsamere Gewichtsübertragung verringert die Wahrscheinlichkeit von Fahrzeugüberschlagbedingungen.
Die Abmessungen und die Konstruktion des Verbundlenkers haben einen signifikanten Einfluss auf die Wanksteifigkeit. Das Erhöhen der Dicke des Verbundlenkers kann die Wanksteifigkeit erhöhen, dies erhöht jedoch auch das Gewicht und die Herstellungskosten. Stabilisatorstangen werden häufig verwendet, um die gewünschte Wanksteifigkeit zu erreichen, insbesondere in Verbundlenkern mit offenem U-förmigem oder V-förmigem Querschnitt. Ein geschlossener V-förmiger Querschnitt oder ein gequetschtes geschlossenes Profil kann auch eine angemessene Wanksteifigkeit bereitstellen. Verbundlenker mit der Stabilisatorstange oder dem geschlossenen Querschnitt sind jedoch kostspielig, da sie einen komplexen, gesteuerten und konsistenten Herstellungsprozess erfordern.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung stellt einen Verbundlenker mit einem äußeren Lenkerteil mit einem äußeren Basisabschnitt bereit, der sich longitudinal entlang einer Achse zwischen entgegengesetzten äußeren Enden erstreckt. Der äußere Lenkerteil umfasst ein Paar von äußeren Seitenwänden, die durch den äußeren Basisabschnitt voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse zwischen den entgegengesetzten äußeren Enden erstrecken. Die äußeren Seitenwände erstrecken sich auch quer von dem äußeren Basisabschnitt, um eine Öffnung zwischen sich darzustellen.
Der Verbundlenker umfasst auch einen inneren Lenkerteil, der in der Öffnung zwischen den äußeren Seitenwänden des äußeren Lenkerteils angeordnet ist. Der innere Lenkerteil umfasst einen inneren Basisabschnitt, der sich longitudinal entlang des äußeren Basisabschnitts zwischen entgegengesetzten inneren Enden erstreckt. Der innere Lenkerteil umfasst ein Paar von inneren Seitenwänden, die durch den inneren Basisabschnitt voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse zwischen den entgegengesetzten inneren Enden erstrecken. Die inneren Seitenwände erstrecken sich auch quer von dem inneren Basisabschnitt, um zwischen sich eine Öffnung darzustellen. Die inneren Seitenwände des inneren Lenkerteils sind mit den äußeren Seitenwänden des äußeren Lenkerteils verbunden.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung des Verbundlenkers. Das Verfahren umfasst das Vorsehen des äußeren Lenkerteils und des inneren Lenkerteils und das Anordnen des inneren Lenkerteils in der Öffnung, die durch die äußeren Seitenwände des äußeren Lenkerteils dargelegt wird. Das Verfahren umfasst dann das Verbinden der inneren Seitenwände des inneren Lenkerteils mit den äußeren Seitenwänden des äußeren Lenkerteils.
Der Verbundlenker der vorliegenden Erfindung schafft den Vorteil des Erfüllens von Wanksteifigkeitsanforderungen mit verringertem Gewicht und geringeren Herstellungskosten im Vergleich zu Verbundlenkern, die mit einer Stabilisatorstange, einem geschlossenen V-förmigen Querschnitt oder einem gequetschten geschlossenen Profil ausgebildet sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind leicht zu erkennen, wenn diese mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung und in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet besser verständlich wird, wobei:
1A eine perspektivische Ansicht einer Aufhängungsanordnung mit einem Verbundlenker mit einer Mehrzahl von Punktschweißstellen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
1B eine Draufsicht eines Abschnitts der Aufhängungsanordnung der 1A ist;
1C eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Aufhängungsanordnung der 1A ist, die die Punktschweißstellen entlang einer äußeren Oberfläche eines äußeren Lenkerteils zeigt;
1D eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Aufhängungsanordnung der 1A ist, die die Punktschweißstellen entlang einer inneren Oberfläche eines inneren Lenkerteils zeigt;
2A eine perspektivische Ansicht des Verbundlenkers der 1A ist;
2B eine Ansicht des Verbundlenkers der 1A und 2A in auseinandergezogener Anordnung ist, die den äußeren Lenkerteil und den inneren Lenkerteil zeigt;
3A eine Querschnittsansicht des Verbundlenkers der 2A entlang der Linie A-A ist;
3B eine Querschnittsansicht des Verbundlenkers der 2A entlang der Linie B-B ist;
3C eine Querschnittsansicht des Verbundlenkers der 2A entlang der Linie C-C ist.
3D eine Draufsicht des inneren Lenkerteils, der in 2B gezeigt ist, ist; und
3E eine Seitenansicht des Verbundlenkers der 2A ist, die die Mehrzahl von Punktschweißstellen zeigt.
Ausführliche Beschreibung
Eine hintere Aufhängungsanordnung 20 für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist allgemein in den 1A bis 1D gezeigt. Die Aufhängungsanordnung 20 umfasst einen Verbundlenker 22 mit einem äußeren Lenkerteil 24 und einem inneren Lenkerteil 26, wie in den 2A und 2B am besten gezeigt. Der äußere Lenkerteil 24 und der innere Lenkerteil 26 sind miteinander verbunden, um zwischen sich einen umgekehrten U-förmigen Spalt 28 darzustellen, wie in den 3A und 3B gezeigt. Der Verbundlenker 22 erfüllt Wanksteifigkeitsanforderungen mit verringertem Gewicht und niedrigeren Herstellungskosten im Vergleich zu Verbundlenkern, die mit einer Stabilisatorstange, einem geschlossenen V-förmigen Querschnitt oder einem gequetschten geschlossenen Profil ausgebildet sind. Der Verbundlenker 22 der 1A kann beispielsweise ein Gewicht von 7,5 kg und eine Wanksteifigkeit von 551 Nm/Grad bereitstellen.
Wie in 1A gezeigt, umfasst die Aufhängungsanordnung 20 einen ersten Querlenker 30 und einen zweiten Querlenker 32, die sich jeweils zwischen entgegengesetzten Enden erstrecken. Die Aufhängungsanordnung 20 umfasst auch ein erstes Radmontageelement 38 und ein zweites Radmontageelement 40, die aufeinander ausgerichtet sind und jeweils mit einem Ende des jeweiligen Querlenkers 30, 32 verbunden sind. Ein erster Spindelhalter 42 ist mit dem ersten Querlenker 30 benachbart zu dem Ende entgegengesetzt zu dem ersten Radmontageelement 38 verbunden, und ein zweiter Spindelhalter 44 ist mit dem zweiten Querlenker 32 benachbart zu dem Ende entgegengesetzt zu dem zweiten Radmontageelement 40 verbunden. Ein erster Federhalter 46 ist mit dem ersten Querlenker 30 benachbart zu dem ersten Spindelhalter 42 verbunden und ein zweiter Federhalter 48 ist mit dem zweiten Querlenker 32 benachbart zu dem zweiten Spindelhalter 44 verbunden. Die Aufhängungsanordnung 20 umfasst auch einen ersten Längslenker 50 und einen zweiten Längslenker 52, die jeweils mit dem jeweiligen Spindelhalter 42, 44 verbunden sind und sich entgegengesetzt zu dem jeweiligen Querlenker 30, 32 erstrecken. Obwohl 1A den Verbundlenker 22 in einer hinteren Aufhängungsanordnung 20 zeigt, könnte der Verbundlenker 22 in anderen Typen von Aufhängungsanordnungen verwendet werden.
Der Verbundlenker 22 der Aufhängungsanordnung 20 umfasst den äußeren Lenkerteil 24 und den inneren Lenkerteil 26, wie in 2B gezeigt. Der äußere Lenkerteil 24 und der innere Lenkerteil 26 sind vorzugsweise aus einem Blech aus Stahl oder Stahllegierung geprägt, können jedoch aus einem anderen Metall ausgebildet sein. Der äußere Lenkerteil 24 umfasst einen äußeren Basisabschnitt 54, der eine Bogenform aufweist und sich longitudinal entlang der Achse A zwischen entgegengesetzten äußeren Enden 34 erstreckt. Der äußere Lenkerteil 24 umfasst auch ein Paar von äußeren Seitenwänden 56, die durch den äußeren Basisabschnitt 54 voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse A zwischen den entgegengesetzten äußeren Enden 34 erstrecken. Jede äußere Seitenwand 56 erstreckt sich auch quer von dem äußeren Basisabschnitt 54 zu einer äußeren Seitenkante 58, um eine Öffnung zwischen den äußeren Seitenwänden 56 darzustellen, wie in den 3A und 3B am besten gezeigt. Der äußere Basisabschnitt 54 und die äußeren Seitenwände 56 weisen vorzugsweise einen umgekehrten offenen U-förmigen Querschnitt auf. Jede äußere Seitenwand 56 umfasst einen äußeren aufgeweiteten Abschnitt 62, der sich benachbart zu der zugehörigen äußeren Seitenkante 58 entlang einer Mehrheit der Länge des äußeren Lenkerteils 24 nach außen erstreckt. Im Abschnitt des äußeren Lenkerteils 24 benachbart zu den äußeren Enden 34 sind die äußeren Seitenwände 56 typischerweise gerade und umfassen nicht den äußeren aufgeweiteten Abschnitt 62. Der äußere Lenkerteil 24 ist vorzugsweise symmetrisch relativ zu einer Ebene, die sich entlang der Längsachse A zwischen den äußeren Enden 34 erstreckt. Der äußere Basisabschnitt 54 und die äußeren Seitenwände 56 des Verbundlenkers 22 könnten jedoch einen offenen Querschnitt mit verschiedenen anderen Formen aufweisen.
Der äußere Basisabschnitt 54 und die äußeren Seitenwände 56 des äußeren Lenkerteils 24 legen zusammen eine äußere Oberfläche und eine entgegengesetzt gewandte innere Oberfläche dar, die durch die äußeren Seitenkanten 58 voneinander beabstandet sind. Die innere Oberfläche und die äußere Oberfläche weisen eine Dicke t₁ zwischen sich auf, wie in den 3A und 3B gezeigt. In einer Ausführungsform ist die Dicke t₁ etwa 2 mm bis 3 mm. Die äußere Oberfläche des äußeren Basisabschnitts 54 ist typischerweise flach in einem mittleren Bereich entlang der Mittelachse A und ist im allgemeinen konvex von dem flachen mittleren Bereich zu den äußeren Seitenwänden 56. Die innere Oberfläche des äußeren Basisabschnitts 54 ist auch flach in einem mittleren Bereich entlang der Mittelachse A und im allgemeinen konkav von dem flachen mittleren Bereich zu den äußeren Seitenwänden 56. Wie in den 3A und 3B gezeigt, weist der äußere Basisabschnitt 54 typischerweise eine Breite w₁ auf, die sich senkrecht zu der Mittelachse A und von einer äußeren Seitenwand 56 zu der anderen äußeren Seitenwand 56 erstreckt. Die Breite w₁ des äußeren Lenkerteils 24 nimmt typischerweise geringfügig von den äußeren Enden 34 in Richtung der Mitte des äußeren Lenkerteils 24 ab. Der äußere Lenkerteil 24 weist auch typischerweise eine Höhe h₁ auf, die sich von zwischen den äußeren Seitenkanten 58 zu der äußeren Oberfläche des äußeren Basisabschnitts 54 erstreckt, wie in den 3A bis 3C gezeigt. Die Höhe h₁ des äußeren Lenkerteils 24 ist typischerweise konstant zwischen den entgegengesetzten äußeren Enden 34. Außerdem definieren die äußeren Seitenwände 56 des äußeren Lenkerteils 24 eine Buchse 68, wie in 2B gezeigt, an jedem äußeren Ende 34 zum Aufnehmen von einem der Querlenker 30, 32.
Der innere Lenkerteil 26 des Verbundlenkers 22 ist in der Öffnung zwischen den äußeren Seitenwänden 56 des äußeren Lenkerteils 24 angeordnet, um den umgekehrten U-förmigen Spalt 28 zwischen sich darzustellen, wie in den 3A und 3B am besten gezeigt. Der innere Lenkerteil 26 umfasst einen inneren Basisabschnitt 70, der eine Bogenform aufweist und sich longitudinal entlang der Achse A zwischen entgegengesetzten inneren Enden 36 erstreckt. Die Mitte und die inneren Enden 36 des inneren Lenkerteils 26 sind typischerweise auf die Mitte und die äußeren Enden 34 des äußeren Lenkerteils 24 ausgerichtet. Der innere Lenkerteil 26 umfasst auch ein Paar von inneren Seitenwänden 72, die durch den inneren Basisabschnitt 70 voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse A zwischen den entgegengesetzten inneren Enden 36 erstrecken. Jede innere Seitenwand 72 erstreckt sich auch quer von dem inneren Basisabschnitt 70 zu einer inneren Seitenkante 74, um eine Öffnung zwischen den inneren Seitenwänden 72 darzustellen. Der innere Basisabschnitt 70 und die inneren Seitenwände 72 weisen vorzugsweise einen umgekehrten offenen U-förmigen Querschnitt auf. Jede innere Seitenwand 72 umfasst einen inneren aufgeweiteten Abschnitt 76, der sich benachbart zu der zugehörigen inneren Seitenkante 74 entlang einer Mehrheit der Länge des inneren Lenkerteils 26 nach außen aufweitet. Die inneren Seitenwände 72 sind typischerweise gerade und umfassen nicht den inneren aufgeweiteten Abschnitt 76 benachbart zu den inneren Enden 36. Der innere Lenkerteil 26 ist vorzugsweise symmetrisch relativ zu einer Ebene, die sich entlang der Längsachse A zwischen den inneren Enden 36 erstreckt. Der innere Basisabschnitt 70 und die inneren Seitenwände 72 des Verbundlenkers 22 könnten jedoch einen offenen Querschnitt mit verschiedenen anderen Formen aufweisen.
Der innere Basisabschnitt 70 und die inneren Seitenwände 72 des inneren Lenkerteils 26 legen zusammen eine äußere Oberfläche und eine entgegengesetzt gewandte innere Oberfläche, die durch die inneren Seitenkanten 74 voneinander beabstandet sind, dar. Die innere Oberfläche und die äußere Oberfläche weisen eine Dicke t₂ zwischen sich auf, wie in den 3A und 3B gezeigt. In einer Ausführungsform ist die Dicke t₂ etwa 2 mm bis 3 mm.
Die äußere Oberfläche des inneren Lenkerteils 26 ist von der inneren Oberfläche des äußeren Lenkerteils 24 durch den umgekehrten U-förmigen Spalt 28 beabstandet. Die Abmessungen des Spalts 28 zwischen dem inneren Lenkerteil 26 und dem äußeren Lenkerteil 24 können entlang der Länge des Verbundlenkers 22 variieren, aber die Länge des Spalts 28, d. h. der Abstand zwischen dem inneren Lenkerteil 26 und dem äußeren Lenkerteil 24, ist typischerweise größer als die Dicke t jedes Lenkerteils 24, 26. Wie in den 3A und 3B gezeigt, umfasst der Spalt 28 einen ersten Spaltbereich zwischen dem äußeren Basisabschnitt 54 und dem inneren Basisabschnitt 70, einen zweiten Spaltbereich zwischen einer der äußeren Seitenwände 56 und der benachbarten inneren Seitenwand 72; und einen dritten Spaltbereich zwischen der anderen äußeren Seitenwand 56 und der benachbarten inneren Seitenwand 72. In der in 2A gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist die Größe des Spalts 28 benachbart zu den Enden 34, 36 des Verbundlenkers 22, beispielsweise entlang der Linie B-B, größer als in der Mitte der Verbundlenkers 22, beispielsweise entlang der Linie A-A.
Die innere Oberfläche des inneren Basisabschnitts 70 ist typischerweise flach in einem mittleren Bereich entlang der Mittelachse A und im allgemeinen konvex von dem flachen mittleren Bereich zu den inneren Seitenwänden 72. Die innere Oberfläche des inneren Basisabschnitts 70 ist auch flach im mittleren Bereich entlang der Mittelachse A und im allgemeinen konkav von dem flachen mittleren Bereich zu den inneren Seitenwänden 72. Wie in den 3A und 3B gezeigt, weist der innere Lenkerteil 26 typischerweise eine Breite w₂ auf, die sich senkrecht zu der Mittelachse A und von einer inneren Seitenwand 72 zu der anderen inneren Seitenwand 72 erstreckt. Die Breite w₂ des inneren Lenkerteils 26 nimmt typischerweise geringfügig von den inneren Enden 36 in Richtung der Mitte des inneren Lenkerteils 26 ab, genau wie der äußere Lenkerteil 24.
Wie in den 2B und 3C gezeigt, umfasst der innere Lenkerteil 26 Endabschnitte 78, die sich jeweils von einem der inneren Enden 36 in Richtung des entgegengesetzten inneren Endes 36 erstrecken, und einen mittleren Abschnitt 80, der zwischen den Endabschnitten 78 angeordnet ist. Der innere Lenkerteil 26 weist eine Höhe h₂ auf, die sich von zwischen den inneren Seitenkanten 74 zu der äußeren Oberfläche des inneren Basisabschnitts 70 erstreckt, wie in den 3A–3C gezeigt. Die Höhe h₂ des inneren Lenkerteils 26 ist typischerweise konstant entlang des mittleren Abschnitts 80 und nimmt von dem mittleren Abschnitt 80 entlang der Endabschnitte 78 in Richtung der inneren Enden 36 ab, wie in 3C gezeigt. Außerdem weist der innere Basisabschnitt 70 eine flache Oberfläche benachbart zu jedem inneren Ende 36 auf, so dass die Buchsen 68, die durch die äußeren Seitenwände 56 dargelegt werden, unbehindert sind und die Querlenker 30, 32 aufnehmen können.
In einer bevorzugten Ausführungsform, die in den 2B, 3C und 3D gezeigt ist, umfasst der innere Lenkerteil 26 eine Mehrzahl von Rippen 84, die entlang des inneren Basisabschnitts 70 voneinander beabstandet sind. Die Rippen 84 sind auch geringfügig von der inneren Oberfläche des äußeren Lenkerteils 24 beabstandet, wie in 3C gezeigt. Die Rippen 84 sind typischerweise im mittleren Abschnitt 80 des inneren Lenkerteils 26 angeordnet, aber nicht an den Endabschnitten 78. Außerdem erstrecken sich die Rippen 84 typischerweise senkrecht zu der Mittelachse über den ganzen inneren Basisabschnitt 70 und entlang eines Abschnitts der inneren Seitenwände 72, aber nicht benachbart zu den inneren Seitenkanten 74. Die Abmessungen der Rippen 84 können modifiziert werden, um die Wanksteifigkeit zu ändern, die von dem Verbundlenker 20 bereitgestellt wird. Die Höhe, die Länge und die Breite jeder Rippe 84 können beispielsweise modifiziert werden, um die gewünschte Wanksteifigkeit zu erreichen. Der Ort der Rippen 84 entlang der Länge des inneren Lenkerteils 26 kann auch modifiziert werden, um die Wanksteifigkeit zu ändern.
Sobald der innere Lenkerteil 26 zwischen den äußeren Seitenwänden 56 angeordnet ist, werden der innere Lenkerteil 26 und der äußere Lenkerteil 24 miteinander verbunden, um den Verbundlenker 22 auszubilden, vorzugsweise durch Punktschweißen. Die Lenkerteile 24, 26 werden typischerweise entlang der Seitenwände 56, 72 benachbart zu den Seitenkanten 58, 74 verbunden. Wie in den 1, 2A, 3A, 3B und 3E gezeigt, verbinden eine Mehrzahl von Punktschweißstellen 86 den inneren aufgeweiteten Abschnitt 76 jeder inneren Seitenwand 72 mit dem äußeren aufgeweiteten Abschnitt 62 der benachbarten äußeren Seitenwand 56. Die Punktschweißstellen 86 sind entlang der Länge des Verbundlenkers 22 voneinander beabstandet. Die Punktschweißstellen 86 erstrecken sich auch von der äußeren Oberfläche des äußeren Lenkerteils 24 durch die Seitenwände 56, 72 und zu der inneren Oberfläche des inneren Lenkerteils 26, wie in den 1C und 1D gezeigt. Die Punktschweißstellen 86 sind typischerweise Metallinertgasschweißstellen (MIG-Schweißstellen) oder Laserschweißstellen, können jedoch ein anderer Typ von Schweißstelle sein. Außerdem können der innere Lenkerteil 26 und der äußere Lenkerteil 24 alternativ durch ein anderes Verfahren wie z. B. eine kontinuierliche Schweißstelle oder einen Klebstoff miteinander verbunden werden.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung des Verbundlenkers 22 mit dem äußeren Lenkerteil 24 und dem inneren Lenkerteil 26, die miteinander verbunden sind, um den umgekehrten U-förmigen Spalt 28 zwischen sich darzustellen. Das Verfahren umfasst zuerst das Vorsehen des äußeren Lenkerteils 24 und des inneren Lenkerteils 26. Die Lenkerteile 24, 26 werden typischerweise durch Prägen eines Blechs aus Stahl oder Stahllegierung ausgebildet. Das Prägen schafft die Flexibilität, um die Abmessungen wie z. B. die Querschnittsgröße, Breite w, Dicke t und Höhe h des inneren Lenkerteils 26 und des äußeren Lenkerteils 24 zu ändern. In einer Ausführungsform werden der innere Lenkerteil 26 und der äußere Lenkerteil 24 aus maßgeschweißten Rohlingen geprägt. Der äußere Lenkerteil 24 und der innere Lenkerteil 26 können jedoch durch andere Verfahren ausgebildet werden.
Das Verfahren umfasst als nächstes das Anordnen des inneren Lenkerteils 26 in der Öffnung, die durch die äußeren Seitenwände 56 des äußeren Lenkerteils 24 dargelegt wird. Der Schritt des Anordnens des inneren Lenkerteils 26 in der Öffnung, die durch die äußeren Seitenwände 56 dargelegt wird, umfasst das Beabstanden der äußeren Oberfläche des inneren Basisabschnittteils 70 von der inneren Oberfläche des äußeren Basisabschnitts 54. Sobald der innere Lenkerteil 26 in der Öffnung angeordnet ist, umfasst das Verfahren das Verbinden der inneren Seitenwände 72 des inneren Lenkerteils 26 mit den äußeren Seitenwänden 56 des äußeren Lenkerteils 24. Der Verbindungsschritt umfasst typischerweise das Schweißen der inneren aufgeweiteten Abschnitte 76 der inneren Seitenwände 72 an die äußeren aufgeweiteten Abschnitte 62 der äußeren Seitenwände 56, vorzugsweise durch Punktschweißen. Der Punktschweißschritt umfasst das Schweißen jeder äußeren Seitenwand 56 an die benachbarte innere Seitenwand 72 an einer Mehrzahl von Punkten, die entlang der zugehörigen aufgeweiteten Abschnitte 62, 76 voneinander beabstandet sind, benachbart zu den zugehörigen Seitenkanten 58, 74. Das Punktschweißen kann Metallinertgasschweißen (MIG-Schweißen), Laserschweißen oder einen anderen Typ von Schweißen umfassen. Alternativ kann eine kontinuierliche Schweißstelle die Teile 24, 26 miteinander verbinden. Gemäß einer anderen alternativen Ausführungsform umfasst der Verbindungsschritt eine andere Verbindungstechnik, wie z. B. Anordnen eines Klebstoffs zwischen den inneren Seitenwänden 72 und den äußeren Seitenwänden 56.
Offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung angesichts der obigen Lehren möglich und können anders als speziell beschrieben ausgeführt werden, während sie innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche liegen. Außerdem dienen die Bezugszeichen in den Ansprüchen lediglich der Zweckmäßigkeit und sollen keineswegs als Begrenzung gelesen werden.

Claims

Verbundlenker (22), mit: einem äußeren Lenkerteil (24) mit einem äußeren Basisabschnitt (54), der sich longitudinal entlang einer Achse (A) zwischen entgegengesetzten äußeren Enden (34) erstreckt, wobei der äußere Lenkerteil (24) ein Paar von äußeren Seitenwänden (56) umfasst, die durch den äußeren Basisabschnitt (54) voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse (A) zwischen den entgegengesetzten äußeren Enden (34) und quer von dem äußeren Basisabschnitt (54) erstrecken, um eine Öffnung zwischen sich darzustellen, einem inneren Lenkerteil (26), der in der Öffnung zwischen den äußeren Seitenwänden (56) des äußeren Lenkerteils (24) angeordnet ist, wobei der innere Lenkerteil (26) einen inneren Basisabschnitt (70) umfasst, der sich longitudinal entlang des äußeren Basisabschnitts (54) zwischen entgegengesetzten inneren Enden (36) erstreckt, wobei der innere Lenkerteil (26) ein Paar von inneren Seitenwänden (72) umfasst, die durch den inneren Basisabschnitt (70) voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse (A) zwischen den entgegengesetzten inneren Enden (36) und quer von dem inneren Basisabschnitt (70) erstrecken, um eine Öffnung zwischen sich darzustellen, und wobei die inneren Seitenwände (72) des inneren Lenkerteils (26) mit den äußeren Seitenwänden (56) des äußeren Lenkerteils (24) verbunden sind.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 1, mit Punktschweißstellen (86), die die äußeren Seitenwände (56) mit den inneren Seitenwänden (72) verbinden.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 2, bei dem jede der äußeren Seitenwände (56) sich von dem äußeren Basisabschnitt (54) zu einer äußeren Seitenkante (58) erstreckt, jede der inneren Seitenwände (72) sich von dem inneren Basisabschnitt (70) zu einer inneren Seitenkante (74) erstreckt, jede der Seitenwände (56, 72) einen aufgeweiteten Abschnitt (62, 76) umfasst, der sich benachbart zu der zugehörigen Seitenkante (58, 74) nach außen erstreckt, und jede der Seitenwände (56, 72) eine Mehrzahl der Punktschweißstellen (86) umfasst, die entlang der aufgeweiteten Abschnitte (62, 76) voneinander beabstandet sind.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 1, bei dem der äußere Basisabschnitt (54) und der innere Basisabschnitt (70) zwischen sich einen Spalt (28) vorsehen.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 4, wobei jeder der Lenker (24, 26) eine Dicke (t) aufweist und die Länge des Spalts (28), der sich von dem inneren Basisabschnitt (70) zu dem äußeren Basisabschnitt (54) erstreckt, größer ist als die Dicke (t) der Lenker (24, 26) entlang zumindest eines Abschnitts der Längsachse (A).
Verbundlenker (22) nach Anspruch 4, bei dem der Spalt (28) eine umgekehrte U-Form aufweist.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 1, bei dem die inneren Seitenwände (72) sich von dem inneren Basisabschnitt (70) zu inneren Seitenkanten (74) erstrecken; der innere Lenkerteil (26) eine Höhe (h2) aufweist, die sich senkrecht zu der Achse (A) von zwischen den inneren Seitenkanten (74) zu dem inneren Basisabschnitt (70) erstreckt; der innere Lenkerteil (26) sich jeweils von einem der inneren Enden (36) in Richtung des entgegengesetzten inneren Endes (36) erstreckende Endabschnitte (78) und einen zwischen den Endabschnitten (78) angeordneten mittleren Abschnitt (80) umfasst; und bei dem die Höhe (h2) der Endabschnitte (78) von dem mittleren Abschnitt (80) in Richtung des benachbarten inneren Endes (36) abnimmt.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 7, bei dem der innere Basisabschnitt (70) eine flache Oberfläche benachbart zu jedem inneren Ende (36) aufweist und die äußeren Seitenwände (56) des äußeren Lenkerteils (24) eine Buchse (68) an jedem äußeren Ende (34) definieren.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 1, bei dem der innere Lenkerteil (26) eine Mehrzahl von Rippen (84) umfasst, die entlang des inneren Basisabschnitts (70) voneinander beabstandet sind.
Verbundlenker (22) nach Anspruch 9, bei dem die Rippen (84) sich senkrecht zu der Achse (A) über den inneren Basisabschnitt (70) und entlang zumindest eines Abschnitts der inneren Seitenwände (72) erstrecken.
Aufhängungsanordnung (20) mit dem Verbundlenker (22) nach Anspruch 1.
Aufhängungsanordnung (20) nach Anspruch 11, mit einem ersten Querlenker (30) und einem zweiten Querlenker (32), wobei der Verbundlenker (22) sich zwischen dem ersten Querlenker (30) und dem zweiten Querlenker (32) erstreckt; einem Paar von Radmontageelementen (38, 40), wobei jedes Radmontageelement mit einem der Querlenker (30, 32) verbunden ist; einem Paar von Spindelhaltern (42, 44), die jeweils mit einem der Querlenker (30, 32) verbunden sind; einem Paar von Federhaltern (46, 48), die jeweils mit einem der Querlenker (30, 32) verbunden sind; und einem Paar von Längslenkern (50, 52), die jeweils mit dem jeweiligen Spindelhalter (42, 44) verbunden sind.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundlenkers (22), mit den folgenden Schritten: Bereitstellen eines äußeren Lenkerteils (24) mit einem äußeren Basisabschnitt (54), der sich longitudinal entlang einer Achse (A) zwischen entgegengesetzten äußeren Enden (34) erstreckt, und einem Paar von äußeren Seitenwänden (56), die durch den äußeren Basisabschnitt (54) voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse (A) zwischen den entgegengesetzten äußeren Enden (34) und quer von dem äußeren Basisabschnitt (54) erstrecken, um eine Öffnung zwischen sich darzustellen, Bereitstellen eines inneren Lenkerteils (26) mit einem inneren Basisabschnitt (70), der sich longitudinal entlang einer Achse (A) zwischen entgegengesetzten inneren Enden (36) erstreckt, und einem Paar von inneren Seitenwänden (72), die durch den inneren Basisabschnitt (70) voneinander beabstandet sind und sich jeweils longitudinal entlang der Achse (A) zwischen den entgegengesetzten inneren Enden (36) und quer von dem inneren Basisabschnitt (70) erstrecken, um eine Öffnung zwischen sich darzustellen, Anordnen des inneren Lenkerteils (26) in der Öffnung, die von den äußeren Seitenwänden (56) des äußeren Lenkerteils (24) dargestellt wird, und Verbinden der inneren Seitenwände (72) des inneren Lenkerteils (26) mit den äußeren Seitenwänden (56) des äußeren Lenkerteils (24).
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Schritt des Verbindens der inneren Seitenwände (72) des inneren Lenkerteils (26) mit den äußeren Seitenwänden (56) des äußeren Lenkerteils (24) das Schweißen des inneren Lenkerteils (26) an den äußeren Lenkerteil (24) oder Aufbringen eines Klebstoffs zwischen dem inneren Lenkerteil (26) und dem äußeren Lenkerteil (24) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Schritt des Verbindens der inneren Seitenwände (72) des inneren Lenkerteils (26) mit den äußeren Seitenwänden (56) des äußeren Lenkerteils (24) das Schweißen einer Mehrzahl von Punkten entlang der Seitenwände (56, 72) umfasst und der Punktschweißschritt Metallinertgasschweißen (MIG-Schweißen) oder Laserschweißen umfasst.