DE4111532C2 - Tragstrebenkonstruktion - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strebe, insbesondere auf
ein Federbein, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus DE-GM 70 03 199 ist eine Halterung zur Befestigung eines
Geländers an einer Strebe bekannt, welche einen U-förmigen Bü
gel aufweist. Dieser U-förmige Bügel ist im Bereich der stirn
seitigen Enden seiner beiden Schenkel mit dem Strebenrohr ver
schweißt. Die durch diese Halterung aufzunehmenden Kräfte sind
gering.
Aus GB 21 27 936 ist ein Federbein mit einem Strebenrohr für
ein Kraftfahrzeug bekannt, welches in seinem unteren Endbereich
mit zwei Halterungen versehen ist, welche mit dem Strebenrohr
über Schweißnähte verbunden sind. Zur Reduzierung eines beim
Anschweißen der beiden Halterungen auftretenden Wärmeverzuges
werden zumindest die von einem unteren Ende des Strebenrohres
entfernt angeordneten Schweißnähte jeweils derart ausgebildet,
daß sich diese auch in dem der jeweiligen Halterung abgewandten
Wandungsbereich des Strebenrohres vollständig umlaufend um das
Strebenrohr herum erstrecken.
Aus EP-A1 0 083 669 ist ein Stoßdämpferstrebenrohr mit einer
Halterung zur Aufnahme eines Achsschenkels einer Radaufhängung
bekannt. Diese Halterung besteht aus einem im wesentlichen U-
förmig den unteren Bereich des Strebenrohres umgreifenden
Blechformteil und einem im wesentlichen W-förmigen Blechein
satz. Dieser zusätzliche Blecheinsatz ist in den zur Aufnahme
des Achsschenkels der Radaufhängung vorgesehenen Abschnitt der
U-förmigen Halterung eingesetzt und vermindert die Biegebela
stung des unteren Bereiches des Strebenrohres.
Aus GB-A 2 050 968 ist ebenfalls ein Stoßdämpferstrebenrohr be
kannt, welches eine in einem unteren Bereich des Strebenrohres
angeordnete Befestigungseinrichtung mit integriertem Lenkschen
kel für eine Radaufhängung aufweist. Durch die Kombination des
Lenkschenkels mit der Befestigungseinrichtung soll eine zusätz
liche Schwächung des Strebenrohres durch Schweißnähte in einem
auf Biegung und Torsion belasteten unteren Bereich des Streben
rohres vermieden werden. Auch bei diesem herkömmlichen Stoß
dämpferstrebenrohr besteht die zur Aufnahme eines Achsschenkels
vorgesehene Halterung aus einem im wesentlichen U-förmigen
Blechformteil, welches einen unteren Abschnitt des Strebenroh
res umgibt.
Die aus den vorangehend beschriebenen Druckschriften bekannten
Halterungskonstruktionen ermöglichen bei entsprechend massiver
Auslegung der Halterung in Verbindung mit einem relativ dick
wandigen Strebenrohr eine zuverlässige Aufnahme äußerer Kräfte.
Insbesondere bei der Verwendung einer Strebe als Federbein für
ein Kraftfahrzeug ist es jedoch wünschenswert, das Strebenrohr
und die daran angebrachte Halterung relativ leichtbauend aus zu
bilden, um bei einem Radaufhängungssystem dessen ungefederte
Masse zu verringern. Bei einem derartigen Anwendungsfall muß
jedoch auch bei einer Leichtbaukonstruktion eine ausreichende
Mindestfestigkeit in zuverlässiger Weise gewährleistet werden
können.
Unter dem Eindruck dieser Problematik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine mit einer Halterung versehene Strebe zu
schaffen, welche bei geringem Eigengewicht eine hohe Konstruk
tionsfestigkeit aufweist und welche relativ einfach und preis
wert herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Strebe gemäß Pa
tentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Strebe sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist die Halterung derart ausgestaltet, daß sie
zwei oder mehr halbzylindrisch ausgebildete, im Durchmesser
verminderte Abschnitte aufweist, die passend an dem äußeren Um
fang des Strebenrohres anliegen, wobei die Abschnitte Ränder
haben, längs denen Schweißnähte angebracht werden können. Die
erfindungsgemäß vorgesehenen Auswölbungsbereiche sind in vor
teilhafter Weise zwischen halbzylindrischen Befestigungsab
schnitten gebildet, und bilden dabei Räume um den Umfang der
Tragstrebe, die viereckförmige Querschnitte haben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Tragstrebe
mit einem Strebenrohr bereitgestellt, welches sich dadurch aus
zeichnet, daß die Halterung aus Metallblech derart preßgeformt
ist, daß eine Mehrzahl von im wesentlichen halbzylindrisch aus
gebildeten Teilen gebildet wird, wel
che derart ausgelegt sind, daß sie in Kontakt mit dem
äußeren Umfang des Strebenrohrs sind, und die fest mit
diesem mittels einer Schweißverbindung verbindbar sind,
wobei die Halterung ferner derart ausgebildet ist, daß
diese einen Auswölbungsbereich aufweist, welcher zwischen
der Mehrzahl von halbzylindrisch ausgebildeten Teilen
liegt, und einen Raum mit einem im wesentlichen gleich
förmigen Querschnitt in axialer Richtung der Tragstrebe
gesehen zwischen der inneren Fläche der Halterung und der
äußeren Umfangsfläche des Strebenrohres bildet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung wird eine Halterung zur Verwendung bei einer
Tragstrebe bereitgestellt, welche sich durch folgendes aus
zeichnet: erste und zweite Seitenwangen, wobei die ersten
und zweiten Seitenwangen derart ausgelegt sind, daß sie sich
in Axialrichtung längs des äußeren Umfangs eines Strebenrohres
erstrecken, welches einen Teil der Strebe bildet; ein Ver
bindungsteil, das einteilig mit der ersten und der zweiten Sei
tenwange ausgebildet ist; einen im wesentlichen U-förmigen Flansch,
der sich längs den ersten und zweiten Seitenwangen und des
Verbindungsteils erstreckt, wobei der U-förmige Flansch mit
wenigstens einem Paar von Verbindungsschraubenöffnungen aus
gebildet ist, die koaxial und einander gegenüberliegend vor
gesehen sind, und ein erstes, im wesentlichen halbzylindrisch
ausgebildetes Teil, das im Verbindungsteil ausgebildet ist
und in Kontakt mit dem Strebenrohr bringbar ist, sowie einen
Rand hat, der mit dem Strebenrohr verschweißbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach der Er
findung zeichnet sich die unmittelbar zuvor beschriebene
Halterung durch folgendes aus: einen zweiten, im wesentlichen
halbzylindrisch ausgebildeten Teil, der im Verbindungsteil
ausgebildet ist und in Kontakt mit dem Strebenrohr bringbar ist,
und eine Einrichtung, die einen Ausschnitt in dem zweiten,
halbzylindrisch ausgebildeten Teil begrenzt, wobei der
Ausschnitt gegenüberliegende Kanten hat, die in Umfangs
richtung des Strebenrohres verlaufen, und wobei das zweite,
im wesentlichen halbzylindrisch ausgebildete Teil in dem
Verbindungsteil derart beschaffen und ausgelegt ist, daß
es die Kanten berührt, welche Stellen bilden, an denen
Schweißnähte zur Verbindung der Halterung mit dem Strebenrohr
erstellt werden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor
zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige
fügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Halterung gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform nach der Er
findung,
Fig. 2 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung einer
Strebe, welche mit einer Halterung ge
mäß der ersten bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung versehen ist,
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in
Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht mit Blickrichtung in Rich
tung des Pfeils IV in Fig. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht in Blickrichtung des Pfeils
V in Fig. 1,
Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI
in Fig. 1,
Fig. 7 eine Schnittansicht längs der Linie VII-VII
in Fig. 1,
Fig. 8 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung einer
Auslegungsform gemäß einer zweiten bevor
zugten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 9 eine Teilschnittansicht in Blickrichtung des
Pfeils IX in Fig. 8,
Fig. 10 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung einer
dritten bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung,
Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI
in Fig. 10,
Fig. 12 eine Seitenansicht zur Verdeutlichung der
Auslegungsform einer vierten bevorzugten Aus
führungsform nach der Erfindung,
Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie XIII-XIII
in Fig. 12, und
Fig. 14 eine Schnittansicht einer vierten bevorzugten
Ausführungsform längs der Schnittlinie XIV-
XIV in Fig. 12.
Fig. 2 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform nach
der Erfindung unter Anwendung auf ein Federbein. Bei
dem dargestellten Beispiel ist die Auslegung derart ge
troffen, daß ein äußeres Strebenrohr 1, ein inneres zy
lindrisches Rohr, das in dem Strebenrohr angeordnet ist
und einen Vorratsraum dazwischen (nicht dargestellt) bil
det, eine Kolbenstange 2, die von dem Innenraum des Federbeins
nach oben verläuft, eine Halterung 3, die fest
mit dem unteren Ende des äußeren Rohrs 1 (wie dies nach
stehend noch näher beschrieben wird) verbunden ist, und
einen Federsitz 4 aufweist.
Fig. 1 zeigt detailliert die Halterung 3, die
axial längs einer Seite des äußeren Rohrs 1 verläuft. Wie
in Fig. 4 gezeigt ist, ist die Halterung 3 aus preßbearbei
tetem Metallblech derart ausgebildet, daß sie erste und
zweite, als Basis dienende Seitenwangen 31, 32 und ein ein
stückig hiermit ausgebildetes und als Zwischenverbindungs
teil dienendes Brückenteil 33 aufweist. Die Halterung 3 um
faßt zwei Paare von zueinander fluchtenden Schrauböffnungen
3a und einen Verbindungsflansch 3b, der längs beiden Sei
tenteilen 31, 32 und über den Brückenabschnitt 33 hinweg
verläuft und eine im wesentlichen gestürzte, U-förmige Ge
stalt hat.
Die Halterung 3 ist derart gestaltet, daß sie drei halbzy
lindrische oder im Durchmesser verminderte Abschnitte 3c,
3d und 3e (wie dies nachstehend noch näher erläutert wird)
an der Oberseite, dem Mittelteil und den unteren Teilen der
Halterung hat. Diese Abschnitte sind derart beschaffen und
ausgelegt, daß sie sich passend gegen den Außenumfang des
äußeren Rohrs 1 anlegen. Wie sich hieraus ersehen läßt, ist
ein Anlageabschnitt 3c am oberen Rohr derart ausgebil
det, daß er an dem Oberteil des Brückenabschnitts 33 vor
beigeht, während die mittleren und unteren Teile in den
Seitenwangen 31, 32 ausgebildet sind. Der im Durchmesser
verminderte Abschnitt, der in der Mitte der Halterung 3
liegt, ist in zwei Teile durch den Verbindungsflansch 3b
unterteilt.
Die Seitenwangen 31, 32 sind mit in Umfangsrichtung weisen
den Ausschnitten 3h versehen, die in Umfangsrichtung von
jedem Ende des mittleren, im Durchmesser verminderten Ab
schnitts 3d nach innen weisen. Diese Ausschnitte 3h er
leichtern die Bildung von Schweißnähten "a" längs den ge
genüberliegenden Rändern, so daß hierdurch die feste Ver
bindung der Halterung 3 mit dem äußeren Rohr erleichtert wer
den kann. Zusätzliche Schweißnähte "a" sind an dem oberen
Umfangsrand des Brückenteils 33 ausgebildet, wie sich dies
am deutlichsten aus den Fig. 1 und 4 entnehmen läßt, sowie
längs des unteren Randes des unteren, im Durchmesser ver
minderten Teils 3e, wie sich dies am deutlichsten aus
Fig. 3 ersehen läßt.
Kastenähnliche Vorsprungsteile 3f und 3g der Halterung, die
zwischen den vorstehend angegebenen, im Durchmesser ver
minderten Teilen 3c, 3d und 3e gebildet werden, sind derart
ausgelegt, daß sie zwischen sich selbst und dem äußeren Um
fang des äußeren Rohrs 1 (siehe Fig. 3) Räume begrenzen, die
einen viereckförmigen Querschnitt haben.
Bei der vorstehend angegebenen Konstruktion wird die Halte
rung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau in einer ge
eigneten Position an das äußere Rohr derart angelegt, daß
die im Durchmesser verminderten Abschnitte 3c, 3d und 3e
in Kontakt mit dem äußeren Umfang desselben sind. Dann wer
den Schweißnähte längs den vorstehend angegebenen Stellen
3c, 3d und 3e erstellt.
Wenn die Halterung 3 auf diese Weise zusammengesetzt ist, bil
den die nach außen weisenden Vorsprünge 3f und 3g die
vorstehend angegebenen, im Querschnitt viereckförmig
ausgebildeten, kammerähnlichen Räume um den Außenumfang
des äußeren Rohrs, und somit erhält man eine äußerst
steife Konstruktion.
Selbst wenn daher das Metallblech, aus dem die Halterung 3
ausgestanzt oder mittels Preßbearbeitung geformt ist, re
lativ dünn ist, erhält man eine ausreichende Konstruk
tionsfestigkeit, und somit erhält man eine gewichtsmäßig
leichte Konstruktion, ohne einen Verlust hinsichtlich der
Konstruktionssteifigkeit. Somit läßt sich eine Gewichts
reduzierung erzielen.
Da ferner bei der vorliegend beschriebenen bevorzugten Aus
führungsform die Halterung 3 derart preßgeformt ist, daß er
ste und zweite, als Basis dienende Seitenwangen 31, 32 und
einen hiermit einteilig verbundenen Brückenteil 33 aufweist,
so daß der Flansch 3b sich um alle drei der vorstehend ge
nannten Teile erstreckt und radial bezüglich des äußeren
Rohrs nach außen weist, umgibt die Halterung 3 nicht den
Teil des äußeren Rohrs, der den Flanschen 3b in Durchmes
serrichtung gegenüberliegt, bzw. erstreckt sich die Hal
terung um mehr als etwa die Hälfte des Umfangs des äußeren
Rohrs. Hierdurch erhält man eine Konstruktion, die eine
ausreichende Konstruktionssteifigkeit mit sich bringt, ob
gleich sich das Gewicht der Auslegung beträchtlich redu
zieren läßt.
Zusätzlich zu den voranstehenden Ausführungen ermöglichen
die in Umfangsrichtung weisenden Ausschnitte 3h, daß sich
längs beiden Seiten Schweißnähte erstellen lassen, bei de
nen man eine beträchtliche Vergrößerung des Oberflächenbe
reiches erhält, an dem die Schweißnaht erstellt wird.
In den Fig. 8 und 9 ist eine zweite bevorzugte Ausfüh
rungsform nach der Erfindung gezeigt. Bei dieser Aus
legungsform ist der obere Rand 3c der Halterung 3 stufen
förmig derart ausgebildet, daß die Endteile desselben
in axialer Richtung von dem äußeren Rohr nach oben
weisen. Schweißnähte "a" werden längs den horizontalen
Teilen des oberen Randes auf die dargestellte Weise er
stellt.
Bei dieser Konstruktion wird der Biegewiderstand der
Halterung 3 unter dem Einfluß von Kraftkomponenten ver
bessert, die in axialer Richtung wirken, und hierdurch
lassen sich die Konstruktionssteifigkeit und die Festig
keit der Halterung verbessern.
Anhand den Fig. 10 und 11 wird eine dritte bevorzugte
Ausführungsform nach der Erfindung erläutert. Diese be
vorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß
ein ringförmiges, bandähnliches Teil 5 fest um den äuße
ren Umfang des äußeren Rohrs befestigt ist, und daß der
obere, im Durchmesser verminderte Teil 3c der Halterung
an diesem angeschweißt ist.
Bei dieser Ausführungsform läßt sich der Widerstand der
Halterung gegenüber Kräften erhöhen, die in Querrichtung
bzw. in tangentialer Richtung bezüglich des äußeren Rohrs
wirken. Somit läßt sich die Konstruktionsfestigkeit der
Einheit verbessern, ohne daß man hierbei Nachteile hin
sichtlich des Gewichts in Kauf zu nehmen braucht.
Anhand den Fig. 12 und 13 wird eine vierte bevorzugte Aus
führungsform nach der Erfindung erläutert. Bei dieser Aus
legungsform ist der Teil der Halterung 3, an dem der obere,
im Durchmesser verminderte Abschnitt 3c ausgebildet ist,
in abgewandelter Form ausgeführt, wobei er sich über mehr
als die Hälfte um den Umfang des äußeren Rohrs erstreckt.
Die Auslegung ist hierbei derart getroffen, daß der obere,
vorstehende Abschnitt 3f länglich ausgebildet ist. Zusätz
lich sind hierbei die in Umfangsrichtung weisenden Aus
schnitte 3h im Vergleich zu den vorangehend beschriebenen
bevorzugten Ausführungsformen verkürzt.
Durch diese Konstruktion wird der Widerstand des oberen
Teils der Halterung (bezogen auf die Zeichnung) zu Biege
beanspruchungen in mehreren Achsen oder einer Tordierung
unter dem Einfluß von einer Kraft oder Kräften verbessert,
die von der Fahrzeugkarosserie übertragen werden, und ei
ne Übertragung kann unterbunden werden, während zugleich
eine ausreichende Konstruktionsfestigkeit sichergestellt
wird, die diesen Belastungen standhält.
Claims (13)
1. Strebe, insbesondere für ein Federbein, mit einem Strebenrohr
und einer aus Metallblech gebildeten Halterung zur Einleitung
von Kräften in das Strebenrohr, wobei die Halterung mit dem
Strebenrohr über wenigstens eine Schweißnaht verbunden ist und
ein Paar von Seitenwangen aufweist, welche sich zueinander beab
standet in Längsrichtung des Strebenrohres erstrecken, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterung (3) derart geformt ist, daß
jede der Seitenwangen (31, 32) jeweils zwei Auswölbungsbereiche
(3f, 3g) definiert, derart, daß der Abstand der Seitenwangen
(31, 32) zum Strebenrohr (1) im Bereich der Auswölbungsbereiche
(3f, 3g) vergrößert ist.
2. Strebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den beiden Auswölbungsbereichen (3f, 3g) mindestens eine
Schweißnaht (a) ausgebildet ist, über welche die Halterung (3)
mit dem Strebenrohr (1) verbunden ist.
3. Strebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
vorzugsweise zwei Schweißnähte (a) längs der in Umfangsrichtung
weisenden Ränder eines jeweils zwischen den Auswölbungsbereichen
(3f, 3g) ausgebildeten Ausschnitts (3h) vorgesehen sind.
4. Strebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen den beiden Seitenwangen (31, 32) ein Verbin
dungsteil (33) vorgesehen ist, über welches die beiden Seiten
wangen (31, 32) miteinander verbunden sind.
5. Strebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem
Verbindungsteil (33) ein entsprechend der Umfangsfläche des
Strebenrohres bogenförmig verlaufender Anlageabschnitt (3c) aus
gebildet ist, über welchen die Halterung (3) mit dem Strebenrohr
(1) über eine Schweißnaht (a) verbindbar ist.
6. Strebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Halterung (3) zwei Paare von miteinander fluchten
den Schraubendurchgangsöffnungen (3a) aufweist.
7. Strebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Halterung (3) in etwa um den halben
Umfang des Strebenrohres (1) erstreckt.
8. Strebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Auswölbungsbereich (3f) zwischen
dem Anlagebereich (3c) und einem zweiten Befestigungsabschnitt
(3d) angeordnet ist, und daß der zweite Auswölbungsbereich (3g)
nahe dem zweiten Befestigungsabschnitt (3d) angeordnet ist.
9. Strebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Anlagebereich (3c) einen ersten
und einen zweiten Abschnitt umfaßt, welche bezüglich der Axial
richtung des Strebenrohres stufenartig angeordnet sind.
10. Strebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß ein ringförmiges bandähnliches Teil (5) vor
gesehen ist, welches an einem Außenumfangsbereich des Streben
rohres (1) befestigt ist und an welches eine Kante des ersten
Anlagebereichs (3c) angeschweißt ist.
11. Strebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Anlagebereich (3c) sich um mehr
als die Hälfte des Außenumfanges des Strebenrohres (1) er
streckt.
12. Strebe nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der zweite Befestigungsabschnitt (3d)
um weniger als die Hälfte des Außenumfanges des Strebenrohres
(1) erstreckt.
13. Strebenrohr nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite und der dritte
Befestigungsabschnitt (3c, 3d, 3e) als jeweils halbzylinderför
mige Abschnitte ausgebildet sind.
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