DE4330103A1 - Kraftfahrzeugaufhängung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängung bei einem Kraft­ fahrzeug und im einzelnen auf eine Kraftfahrzeugaufhängung mit einem Aufhängungsarm, der durch Verschweißen eines Zapfenteils mit einem Armkörper gebildet ist.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen einen bekannten Aufhängungsarm 30 für die vordere Aufhängung bei einem üblichen Kraftfahrzeug. Bei diesem Aufhängungsarm 30 ist der Aufbau an der Seite des Zapfenteils 31 derart, daß drei Teile, nämlich ein Armkörpero­ berteil 32, ein Armkörperunterteil 33 und ein Zapfenteil 31, miteinander verschweißt sind. In Fig. 13 sind die Schweißrau­ pen W₁ bis W₃ dargestellt.

Die Fig. 13 und 14 sind Querschnitte längs der Linie C-C bzw. D-D in Fig. 12.

Bei dem bekannten Aufhängungsarm 30 sind der etwa u-förmige Armkörperoberteil 32 und der Armkörperunterteil 33 Rücken an Rücken unter Zwischenfügung des Zapfenteils 31 miteinander ver­ bunden, so daß es schwierig ist, ein hohes Widerstandsmoment zu erhalten.

Das etwa u-förmige Armkörperoberteil 32 weist eine Höhlung 34 auf, die nach oben offen ist, so daß sich Schmutzwasser und dergleichen leicht in der Höhlung 34 ansammeln kann, was zu Rostbildung führt.

Da die Ausbildung auf Seiten des Zapfenteils 31 aus drei Teilen besteht, nämlich dem Armkörperoberteil 32, dem Armkörperunter­ teil 33 und dem Zapfenteil 31, sind die Zahl der Teile und das Gewicht vergleichsweise hoch. Das gilt auch für die Zahl der Schweißvorgänge, wie es die Schweißraupen W₁, W₂, und W₃ veran­ schaulichen. Ferner sind die Eigenschaften der Anordnung dürf­ tig und die Herstellungskosten hoch.

Außerdem fehlt es an einer Kontinuität zwischen dem innenlie­ genden Zapfenteil 31 und dem innenliegenden Verstärkungsteil 35. Daher verändert sich das Widerstandsmoment diskontinuier­ lich und stufenweise, wobei die im Inneren auftretenden Bean­ spruchungen ungleichförmig sind. Daher genügt die bekannte Auf­ hängung nicht den Anforderungen hinsichtlich einer Verbesserung der Festigkeit.

Die Erfindung soll die vorgenannten Probleme lösen. Dementspre­ chend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahr­ zeugaufhängung zu schaffen, die der Rostbildung vorbeugt und die Herstellungskosten verringert. Ferner soll eine Kraftfahr­ zeugaufhängung geschaffen werden, die auf einfache Weise zu ei­ ner gleichförmigeren innenseitigen Beanspruchung führt.

Erfindungsgemäß wird die vorgenannte Aufgabe bei einem Aufhän­ gungsarm aus einem Armkörper und einem damit verschweißten Zapfenteil dadurch gelöst, daß der Armkörper insgesamt im Quer­ schnitt umgekehrt u-förmig ist und der Zapfenteil so am Armkör­ per angeschweißt und befestigt ist, daß sich ein vom Armkörper und vom Zapfenteil gebildeter geschlossener Armquerschnitt er­ gibt.

Ferner ist zur Erzielung einer Vergleichmäßigung der inneren Beanspruchungen vorgesehen, daß der Aufhängungungsarm außer dem Armkörper und dem Zapfenteil ein Verstärkungsteil aufweist, daß die Dicke des Zapfenteils allmählich von seinem Mittelabschnitt zur Basis abfällt, daß ein Ende des Verstärkungsteils die Basis des Zapfenteils überlappt und daß auch das Verstärkungsteil durch Verschweißen mit der Unterseite des Armkörpers befestigt ist, so daß ein geschlossener Armquerschnitt ebenfalls zwischen dem Armkörper und dem Verstärkungsteil gebildet ist, wodurch ein glatter Übergang hinsichtlich der Steifheit des Aufhän­ gungsarms vom Zapfenteil zum Verstärkungsteil vorhanden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand d er schematischen Fig. 1 bis 11 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kraftfahrzeugaufhängung mit zugeordneten Teilen im Querschnitt;

Fig. 2 die Aufhängung in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 den Aufhängungsarm in Draufsicht;

Fig. 4 den Aufhängungsarm von vorne;

Fig. 5 den Aufhängungsarm von der rechten Seite;

Fig. 6 den Aufhängungsarm von der linken Seite;

Fig. 7 einen Teil des Aufhängungsarms von hinten;

Fig. 8 einen Schnitt längs Linie A-A in Fig. 3;

Fig. 9 einen Schnitt längs Linie B-B in Fig. 3;

Fig. 10 die vergrößerte Vorderansicht einer am Aufhängungsarm vorgesehenen Stabilisierstangenkonsole; und

Fig. 11 die Stabilisierstangenkonsole gemäß Fig. 10 in einer Sicht von rechts.

Bei der in Fig. 1 bis 11 dargestellten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine Aufhängung 1 für ein Vorder­ rad, wobei ein Federbein vorgesehen ist.

Eine Konsole 3 für eine Stabilisierstange 13 ist an einen Auf­ hängungsarm 2 der Aufhängung 1 angeschweißt.

Der Aufhängungsarm 2 weist einen Armkörper 4, ein Verstärkungs­ teil 5, ein Zapfenteil 6 und dgl. auf, wie es in Fig. 3 bis 9 gezeigt ist.

Der Armkörper 4 ist insgesamt mit einem etwa umgekehrt u-förmi­ gen Querschnitt geformt. Ein Ende 4a des Armkörpers 4 erstreckt sich zu einem Zapfenteil 6, während der Zentralabschnitt 4b des Armkörpers 4 mit einem Auge 7 versehen ist. Das andere Ende 4c des Armkörpers 4 weist eine Kugelgelenkverstärkung 8 auf.

Das Verstärkungsteil 5 ist insgesamt mit etwa u-förmigem Quer­ schnitt ausgeführt und durch Schweißen am unteren Bereich des Armkörpers 4 befestigt, wie es Fig. 8 zeigt. Zusammen mit dem Armkörper 4 bildet es einen geschlossenen annähernd rechtecki­ gen Querschnitt. Das Verstärkungsteil 5 weist zur Festigkeits­ erhöhung eine Vertiefung 9 auf, die einen halbkreisförmigen Querschnitt hat und sich konvex nach oben wölbt.

Der Endabschnitt 6a des Zapfenteils 6 bildet eine Achse. Die Stärke des Zapfenteils 6 nimmt in dem Bereich von seinem Mit­ telabschnitt 6b zu seiner Basis 6c allmählich ab, was durch einen Walzvorgang erreicht wurde. Eine Einziehung 10, die sich nach unten öffnet, ist im Zapfenteil 6 ausgebildet.

Der Querschnitt im Bereich vom Mittelabschnitt 6b bis zur Basis 6c des Zapfenteils 6 ändert sich somit allmählich in eine umge­ kehrte U-Form in Anpassung an die Form des Armkörpers 4 (vgl. Fig. 9).

Wie in Fig. 4 dargestellt, ist der Zapfenteil 6 so gebogen, daß sein Mittelabschnitt 6b etwas tiefer als sein Endabschnitt 6a und seine Basis 6c angeordnet ist.

Der Endabschnitt 6a und die Basis 6c des Zapfenteils 6 sind in der Querschnittsmitte des Armkörpers 4 angeordnet und daran durch Schweißen befestigt, während der Mittelabschnitt 6b so durch Schweißen befestigt ist, daß er gegenüber der Quer­ schnittsmitte des Armkörpers 4 nach unten versetzt ist.

Mit dieser Ausführungsform läßt sich wie bereits beschrieben ein hohes Widerstandsmoment erzielen, da der Aufhängungsarm 2 auf der Seite des Zapfenteils 6 einen geschlossenen Querschnitt von annähernd rechteckiger Form aufweist. Ferner ist das bisher verwendete plattenartige Armkörperunterteil überflüssig, so daß der zapfenteilseitige Bereich des Aufhängungsarms 2 aus nur zwei Bauteilen hergestellt werden kann.

Außerdem lassen sich bei dem dargestellten Aufhängungsarm 2 der Verstärkungsteil 5 und der Zapfenteil 6 von derselben Seite her mit dem Armkörper 4 verschweißen. Daher läßt sich der Schweiß­ vorgang leicht und schnell durchführen.

Die Basis 6c des Zapfenteils 6 überlappt in seiner am Armkörper 4 befestigten Stellung das eine Ende 5a des Verstärkungsteils 5, wie es in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die sich überlap­ penden Abschnitte der Basis 6c und des Endes 5a sind mit einem vertikalen Zwischenraum angeordnet, der aus Fig. 4 zu ersehen ist.

Die Basis 6c des Zapfenteils 6 und das eine Ende 5a des Ver­ stärkungsteils 5 sind mit Einbuchtungen 11 bzw. 12 versehen, um die Steifheit dieser Bereiche zu verringern. Die Wirkung dieser Einbuchtungen 11 und 12 besteht in einer Glättung des Wechsels der Steifheit (Biegefestigkeit) am Überlappungsbereich des Zapfenteils 6 und des Verstärkungsteils 5.

Dementsprechend kann die innere Beanspruchung des gesamten Auf­ hängungsarms 2 gleichbleibend bzw. stetig gemacht werden, wo­ durch die Haltbarkeit des Aufhängungsarms 2 verbessert wird.

Die Konsole 3 für die Stabilisierstange 13 weist eine im Quer­ schnitt etwa L-förmige vertikale Wand 3a auf, die dem Anbringen eines Stabilisierstangengelenks 14 dient. Ferner weist die Kon­ sole 3 einen Boden 3b auf, der bodenseitig den Raum innerhalb der Konsole 3 schließt, wie es die Fig. 5 bis 7 zeigen.

Die Konsole 3 ist nahe dem anderen Ende 4c des Armkörpers 4 und somit am zapfenteilfernen Ende des Aufhängungsarms 2 angeord­ net, wie es Fig. 2 zeigt.

Eine Öffnung 3c ist in der senkrechten Wand 3a der Konsole 3 vorgesehen, und der Boden 3b weist eine Ablauföffnung 3d auf.

An der senkrechten Wand 3a der Konsole 3 ist unter Einfügung eines Gelenkstücks 14 das Ende 13a einer Stabilisierstange 13 angeschlossen, wie es Fig. 2 zeigt.

Der Boden 3b der Konsole 3 hindert fliegende Steine daran, von unten in die Konsole 3 einzutreten. Daher läßt sich eine Be­ schädigung des Gelenkstücks 14 der Stabilisierstange 13 durch umherfliegende Steine vollständig vermeiden.

In Fig. 1 sind ein Federbein 15, ein Lenkhebel 16, ein Kugel­ zapfen 17, ein Radlager 18, eine Radnabe 19 und ein Rad 20 dar­ gestellt.

Obwohl sich das dargestellte und beschriebene Ausführungsbei­ spiel auf eine vordere Aufhängung bezieht, ist die Erfindung nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt und kann entspre­ chend auch für die hintere Aufhängung vorgesehen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugaufhängung ist der Zapfenteil mit dem Armkörper verschweißt, um den Aufhängungsarm zu bilden, der gesamte Armkörper ist mit einem annähernd umge­ kehrt u-förmigen Querschnitt ausgebildet, und der Zapfenteil ist mit dem Armkörper verschweißt, wodurch vom Armkörper und dem Zapfenteil ein geschlossener Querschnitt gebildet wird. Dieses hindert Schmutzwasser und dgl. daran, sich wie beim Stand der Technik in einem Armkörperoberteil anzusammeln. Somit wird der Rostbildung vorgebeugt.

Der geschlossene Querschnitt, der durch den Armkörper und den Zapfenteil gebildet wird, sorgt für ein ausreichendes Wider­ standsmoment, so daß der bisher verwendete Armkörperunterteil entfallen kann. Daher läßt sich der Aufhängungsarm zapfenteil­ seitig aus zwei Bauteilen herstellen, nämlich dem Armkörper und dem Zapfenteil. Folglich ist die Zahl der Teile verringert und lassen sich die Eigenschaften der Anordnung verbessern sowie die Herstellungskosten senken.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Auf­ hängungsarm aus dem Armkörper, einem Verstärkungsteil und dem Zapfenteil gebildet, wobei der Zapfenteil insgesamt etwa umge­ kehrt u-förmigen Querschnitt aufweist, die Stärke des Zapfen­ teils sich von seinem Mittelabschnitt zu seiner Basis allmäh­ lich verringert, der Mittelabschnitt des Zapfenteils etwas nach unten versetzt ist, so daß ein Ende des Verstärkungsteils die Basis des Zapfenteils überlappt, und das Verstärkungsteil wie das Zapfenteil durch Verschweißen am Armkörper befestigt ist. Daher ist der Wechsel der Biegesteifigkeit des Aufhängungsarms vom Zapfenteil zum Verstärkungsteil sanft mit einem glatten Übergang der Steifigkeit am Überlappungsbereich.

Dementsprechend läßt sich die innere Beanspruchung des Aufhän­ gungsarms vergleichmäßigen, was die Haltbarkeit des Aufhän­ gungsarms verbessert.

Claims (4)

1. Kraftfahrzeugaufhängung mit einem Aufhängungsarm (2) aus einem Armkörper (4) und einem damit verschweißten Zapfen­ teil (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Armkörper (4) insgesamt im Querschnitt umgekehrt u-förmig ist und der Zapfenteil (6) so am Armkörper (4) angeschweißt und befe­ stigt ist, daß sich ein vom Armkörper (4) und vom Zapfen­ teil (6) gebildeter geschlossener Armquerschnitt ergibt.

2. Kraftfahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufhängungungsarm (2) außer dem Armkörper (4) und dem Zapfenteil (6) ein Verstärkungsteil (5) aufweist, daß die Dicke des Zapfenteils (6) allmählich von seinem Mittelabschnitt (6b) zur Basis (6c) abfällt, daß ein Ende (5a) des Verstärkungsteils (5) die Basis (6c) des Zapfenteils (6) überlappt und daß auch das Verstärkungsteil (5) durch Verschweißen mit der Unterseite des Armkörpers (4) befestigt ist, so daß ein geschlossener Armquerschnitt ebenfalls zwischen dem Armkörper (4) und dem Verstärkungs­ teil (5) gebildet ist, wodurch ein glatter Übergang hin­ sichtlich der Steifheit des Aufhängungsarms (4) vom Zapfen­ teil (6) zum Verstärkungsteil (5) vorhanden ist.

3. Kraftfahrzeugaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (6b) des Zapfen­ teils (6) etwas nach unten versetzt ist.

4. Kraftfahrzeugaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am dem Zapfenteil (6) abgewand­ ten Ende des Aufhängungsarms (2) eine Konsole (3) für eine Stabilisierstange (13) angeordnet ist, wobei die Konsole (3) mit einem Boden (3b) versehen ist.