DE60220031T2

DE60220031T2 - Strukturelement für eine fahrzeugradaufhängung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE60220031T2
Application number: DE60220031T
Authority: DE
Inventors: Guido Sebastiano Alesso; Michele Spina
Original assignee: Sistemi Sospensioni SpA
Current assignee: Marelli Suspension Systems Italy SpA
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: DE60220031D1; EP1370431A2; BR0208484B1; JP2008168907A; HUP0303619A2; WO2002074562A3; CZ20032830A3; AU2002236165A1; JP2004533952A; ITTO20010253A1; WO2002074562A2; BR0208484A; ES2287247T3; CZ300490B6; HU228712B1; PL209157B1; RU2281207C2; US20040135337A1; EP1370431B1; ITTO20010253A0

Description

Diese Erfindung betrifft ein Strukturelement für die Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug. Im Besonderen betrifft sie einen dreieckigen Arm mit einem kastenartigen Aufbau, wie dies im Oberbegriff von Anspruch 1 angeführt ist, und weiters ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Elements, wie dies im Oberbegriff von Anspruch 8 angeführt ist.
In der nun folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen ist der Ausdruck „dreieckiger Arm" so zu verstehen, dass er sich auf einen Arm bezieht, der mit drei Verbindungspunkten versehen ist, die ein Dreieck bilden.
Elemente, die einen kastenartigen Aufbau besitzen und die so ausgebildet sind, dass sie als dreieckige Schwingarme in der Aufhängung bei Kraftfahrzeugen verwendet werden können, werden derzeit dadurch hergestellt, dass zwei getrennt Teile oder Halbschalen, die man auf herkömmliche Art mit Hilfe von Pressvorgängen erhält, einander gegenüber liegend angeordnet werden, worauf diese Teile aneinander befestigt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Verschweißung entlang von zumindest einem Teil ihres Umfangs. Derartige Elemente sind beispielsweise in JP 06 143953 und US-A-5 362 090 geoffenbart.
Weiters offenbart GB-A-2 063 783 ein Aufhängungselement, das ein einziges gefaltetes Metallblech enthält und das so ausgebildet ist, dass es an seinen entgegengesetzten Enden mit einem Radaufbau bzw. einem Fahrzeugchassis verbunden wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Strukturelement mit einem kastenartigen Aufbau für einen dreieckigen Arm für die Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren für dessen Herstellung zu liefern, mit dem die typischen Nachteile von Elementen mit einem kastenartigen Aufbau, die derzeit erzeugt werden, sowie der Verfahren für ihre Herstellung überwunden werden können, wobei Ausführungsformen bereit gestellt werden können, die strukturell stärker und so ausgebildet sind, dass sie kostengünstiger und mit weniger Abfall hergestellt werden können.
Diese sowie andere Ziele und Vorteile, die aus der folgenden Beschreibung besser ersichtlich sind, werden mit einem Strukturelement für einen dreieckigen Arm für die Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug, wie er im unabhängigen Anspruch 1 festgelegt ist, sowie mit einem Verfahren für die Herstellung eines Strukturelements für einen dreieckigen Arm für die Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug erreicht, wie es im unabhängigen Anspruch 8 festgelegt ist.
Die Erfindung wird nun anhand eines nicht einschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen zeigt:
1 den Schrägriss eines Strukturelements mit einem kastenartigen Aufbau gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das als dreieckiger Arm bei der Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug verwendet wird;
2 einen zweiten Schrägriss des Strukturelements von 1;
3 im Grundriss die Form des halbfertigen Ausgangsprodukts, von dem man das Strukturelement von 1 und 2 erhält;
4 die Vordersicht des halbfertigen Produkts von 3 im Schnitt entlang der Ebene A-A, wobei die nachfolgenden Faltschritte strichliert dargestellt sind, die für die Herstellung des Strukturelements von 1 und 2 erfindungsgemäß erforderlich sind;
5A bis 5D einige Beispiele von Kombinationen der Formen der beiden Teile, die ein Strukturelement gemäß der Erfindung bilden;
6A bis 6E verschiedene mögliche Arten einer Ausführungsform der Verbindungskanten der beiden Teile eines Strukturelements gemäß der Erfindung;
7A und 7B zwei Beispiele für die Befestigung einer Verbindungseinrichtung, im Besonderen einer Buchse mit vertikaler Achse, zwischen den beiden Teilen eines Strukturelements gemäß der Erfindung;
8A bis 8D einige Beispiele von Formen, die der Querschnitt eines Strukturelements gemäß der Erfindung annehmen kann;
9 den Schrägriss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Strukturelements mit einem kastenartigen Aufbau gemäß der Erfindung;
10 den Schrägriss eines halbfertigen Produkts, von dem man das Strukturelement von 9 in nachfolgenden Faltvorgängen erhält;
11 einen Schrägriss, in dem ein Beispiel für die Verwendung des Strukturelements von 9 sowohl für linke als auch für rechte dreieckige Arme für die Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug dargestellt ist;
12 den Schrägriss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Strukturelements mit einem kastenartigen Aufbau gemäß der Erfindung;
13A bis 13D einen Grundriss (13A) sowie drei Schnitte (13B–13D) in drei unterschiedlichen Vertikalebenen des Strukturelements von 12; und
14 den Schrägriss eines halbfertigen Produkts, von dem man das Strukturelement von 12 in nachfolgenden Faltvorgängen erhält.
Im Zusammenhang mit 1 und 2 enthält ein dreieckiger Arm für die Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug, der allgemein die Bezugsziffer 1 trägt, ein Strukturelement 2 mit einem kastenartigen Aufbau mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, das aus einem ersten und einem zweiten Teil 3 und 4 in Form einer oberen und einer unteren Halbschale besteht. Diese Teile 3 und 4 sind im Hinblick auf eine Horizontalebene π einander gegenüber liegend angeordnet, die vorzugsweise parallel zu den Ebenen verläuft, in der die Teile im Wesentlichen liegen.
Das Strukturelement 2 des Aufhängungsarms 1 enthält einen geraden Schenkel 5, der teilweise vom oben erwähnten ersten Teil 3 und teilweise vom zweiten Teil 4 gebildet wird. Der Schenkel 5 besitzt eine im Wesentlichen vertikale Seitenfläche 5' (in 2 dargestellt), deren obere Kante 16 und deren untere Kante 17 Faltlinien des Produkts entsprechen. Mit dem Schenkel 5 ist auf jener Seite, die gegenüber der Fläche 5' angeordnet ist, ein zweiter gebogener Schenkel 6 verbunden, der ebenfalls teilweise vom oberen Teil 3 und teilweise vom unteren Teil 4 des Elements 2 gebildet wird.
Die Schenkel 5 und 6 sind so bemessen, so geformt und so angeordnet, dass ihre freien Enden an den Spitzen eines im Wesentlichen rechtwinkeligen Dreiecks angeordnet sind, das in einer Ebene liegt, die vorzugsweise mit der Ebene π koplanar verläuft.
Auf jener Seitenfläche des geraden Schenkels 5, die mit dem gebogenen Schenkel 6 verbunden ist, sowie auf beiden Seitenflächen des Schenkels 6 sind die beiden einander gegenüber liegenden Teile 3 und 4 des Strukturelements 2 mit Verbindungskanten 7a, 7b, 8a und 8b (letztere ist in 1 und 2 nicht sichtbar) versehen, wobei sich die Bezugsziffern 7 und 8 auf die Seitenflächen jenes Arms beziehen, der im Grundriss ein im Wesentlichen konkaves bzw. konvexes Profil besitzt, während sich die beiden Bezugszeichen a und b auf die beiden Teile, d.h. den oberen Teil 3 bzw. den unteren Teil 4, beziehen.
Bei der in 1 und 2 gezeigten Ausführungsform liegen diese Kanten übereinander: das heißt, das sie die selbe Form besitzen, die im Wesentlichen eben und parallel zur Ebene verläuft, in der das geformte Element liegt, das das halbfertige Ausgangsprodukt bildet. Nach den Vorgängen, bei denen die beiden Plattenteile des halbfertigen Produkts entlang der Linien 16 und 17 übereinander gefaltet werden und die den beiden Teilen 3 und 4 des Strukturelements 2 den endgültigen räumlichen Aufbau verleihen, sind die Verbindungskanten im Hinblick auf die Horizontalebene π zueinander gerichtet und übereinander gelegt, womit sie starr miteinander verbunden werden können, vorzugsweise durch eine Nahtschweißung.
Wie 6A bis 6E zeigen, können irgendwelche Verbindungskanten alternativ dazu, dass sie übereinander liegen und so angeordnet sind, dass eine Verbindung mit einer Nahtschweißung herstellt werden kann, verschiedene Formen und Anordnungen annehmen, beispielsweise:

– stumpf aneinander gefügt geformt und so angeordnet, dass sie mit einer Nahtschweißung befestigt werden können (6B);
– in Form eines flachen Bands und so angeordnet, dass sie mit einer Punktschweißung befestigt werden können (6C);
– in einer Form und mit übereinander liegenden Kanten so angeordnet, dass sie miteinander vernietet werden können (6D); oder
– in einer Form und mit übereinander liegenden Kanten, die breit genug sind, so angeordnet, dass sie verklebt oder verklemmt werden können (6E).

An den Befestigungskanten 7a, 7b, 8a und 8b (1 und 2) ist vor dem freien Ende des gebogenen Schenkels 6 ein zylindrischer Sitz 9 vorgesehen, um eine Verbindungseinrichtung aufzunehmen, beispielsweise eine Buchse 18 mit vertikaler Achse (nicht dargestellt). Den Sitz 9 erhält man durch das Übereinanderlegen von zwei kreisförmigen Öffnungen 9a und 9b, die jeweils im oberen Teil 3 und im unteren Teil 4 des Strukturelements 2 so vorgesehen sind, dass sie koaxial zueinander verlaufen, wenn die Faltvorgänge entlang der Linien 16 und 17 abgeschlossen sind. Im Bereich des Schenkels 6, der den Sitz 9 umgibt, liegen daher die beiden Teile 3 und 4 des Elements 2 einfach einander gegenüber.
Die Öffnungen 9a und 9b, die den Sitz 9 bilden, besitzen vorzugsweise entsprechende Umfangskanten 10a und 10b, die vertikal zum inneren Hohlraum des Strukturelements 2 gebogen und so ausgebildet sind, dass ein Zentrieren und Verriegeln der Verbindungseinrichtung (der Buchse 18) zwischen den beiden einander gegenüber liegenden Teilen 3 und 4 sicher gestellt wird.
Auf dem gebogenen Schenkel 6 ist in der Nähe des Verbindungsbereichs mit dem geraden Schenkel 5 ein weiterer zylindrischer Sitz 24 mit vertikaler Achse ausgebildet, der ebenfalls dazu dient, um eine Verbindungseinrichtung zu befestigen, beispielsweise eine Buchse. Diesen Sitz erhält man durch das Übereinanderlegen von zwei kreisförmigen Öffnungen 24a und 24b, die jeweils im oberen Teil 3 und im unteren Teil 4 des Strukturelements so ausgebildet sind, dass sie am Ende der Faltvorgänge entlang der Linien 16 und 17 koaxial zueinander verlaufen. So wie die Öffnungen 9a und 9b besitzen auch die Öffnungen 24a und 24b entsprechende Umfangskanten 25a und 25b, die in diesem Fall vertikal zur Außenseite des Strukturelements 2 statt zum inneren Hohlraum gebogen sind, wobei sie jedoch die gleiche Aufgabe besitzen.
Eines der beiden Enden des geraden Schenkels 5 ist mit zwei Vorsprüngen 11a und 11b versehen, von denen jeder einem der beiden gegenüber liegenden Teile 3 und 4 zugeordnet ist, wobei sie passend geformt sind und sich nach außen öffnen, um eine Buchse 12 mit einer horizontalen Achse dadurch stabil zu halten, dass sie in die seitliche Zylinderfläche der Buchse 12 eingreifen.
Am entgegengesetzten Ende des Schenkels 5 sind drei Paare von nicht ausgerichteten Öffnungen 13a und 13b (letztere sind in 1 und 2 sondern nur in 3 zu sehen) jeweils in den beiden Teilen, d.h. im oberen Teil 3 und im unteren Teil 4, des Elements 2 so vorgesehen, dass sie nach dem Faltvorgang paarweise koaxial verlaufen. Jedes Paar von Öffnungen, die vorzugsweise kreisförmig ausgebildet sind, bildet somit einen zylindrischen Sitz 13, in den ein Bolzen eingesetzt wird, um ein Konsolenelement 20 zu befestigen, das eine gelenkige Halterung 14 trägt. Die Verriegelung des Konsolenelements 20, das auf einem Teil seiner Länge innerhalb des inneren Hohlraums des kastenartigen Aufbaus an einem Ende des Schenkels 5 verläuft, kann auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise durch Vernieten, wie dies Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist.
3 zeigt den Grundriss des halbfertigen Ausgangsprodukts, das aus einem Formelement 2' mit zwei Plattenteilen 3' und 4' besteht, die gemeinsam hergestellt werden und jeweils den beiden Teilen 3 und 4 in der Form einer Halbschale des kastenartigen Elements entsprechen. Das halbfertige Produkt 2' erhält man durch Stanzen aus einer Tafel aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff (eines thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffs, der durch die Beigabe von Glas-, Kohle- oder Kevlarfasern verstärkt wird, falls dies erforderlich ist). Das Ausgangsmaterial in Form einer Tafel kann eine konstante oder variable Dicke besitzen (auch als Multischicht bezeichnet). In diesem zweiten Fall handelt es sich bei der Tafel um eine besondere Tafel, die aufgrund der Anwendungsart passend hergestellt wird und Bereiche mit unterschiedlicher Dicke besitzt, die mit der Art und der Verteilung von Beanspruchungen übereinstimmt, denen das Strukturelement im Betrieb ausgesetzt ist.
Bei der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist das halbfertige Ausgangsprodukt zur Achse 15 symmetrisch, wie dies 3 deutlich zeigt. Im Zusammenhang mit dieser Fig. kann man auch für jeden der beiden Plattenteile 3' und 4' die Details des oben beschriebenen Endprodukts erkennen, das heißt die beiden Schenkel, den geraden Schenkel 5 und den gebogenen Schenkel 6, die Verbindungskanten 7a, 7b, 8a und 8b, die kreisförmigen Öffnungen 9a, 9b bzw. 24a, 24b, die die zylindrischen Sitze mit vertikaler Achse 9 und 24 festlegen, die Formvorsprünge 11a und 11b, um die Buchse 12 mit horizontaler Achse zu halten, sowie die Öffnungen 13a und 13b für das Eingreifen des Konsolenelements 20, das die gelenkige Halterung 14 trägt.
Nunmehr folgt eine Beschreibung des Verfahrens für die Herstellung des Strukturelements 2 gemäß der vorliegenden Erfindung. Der erste Vorgang besteht aus einem Stanzen des tafelförmigen Ausgangsmaterials, um ein halbfertiges Produkt 2' (3) zu erhalten, das passend so geformt ist, dass seine beiden gemeinsam ausgebildeten Plattenteile 3' und 4' der Abwicklung der Halbschalenteile 3 und 4 des Strukturelements 2 im Grundriss entsprechen. An dieser Stelle wird eine erste Reihe von Form- und Faltvorgängen ausgeführt, die im Wesentlichen die Verbindungskanten 7a, 7b, 8a und 8b, die Kanten 10a, 10b und 25a, 25b der kreisförmigen Öffnungen 9a, 9b bzw. 24a, 24b sowie die Vorsprünge 11a und 11b betreffen, um den Plattenteilen 3' und 4' die endgültige Form einer Halbschale zu verleihen.
Bei dem hier beschriebenen Beispiel sind die beiden Teile 3 und 4 des Strukturelements 2 zu konkaven Halbschalen geformt, wobei das bedeutet, dass die entsprechenden Querschnitte in Ebenen senkrecht zur Symmetrieachse 15 ein im Wesentlichen konkaves Profil besitzen. Es ist jedoch möglich, dass diese Teile so angeordnet werden, dass man unterschiedliche Kombinationen der Form der beiden Halbschalen erhält, beispielsweise konkav/eben, konkav/konvex und konvex/konvex (5B bis 5D).
Ein nachfolgender Schritt beim Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung besteht darin, dass das Formelement 2' von 3 entlang von zumindest einer vorgegebenen Linie gefaltet wird, um die entsprechenden Teile 3 und 4 so anzuordnen, dass sie im Wesentlichen einander gegenüber liegen. Im Zusammenhang mit 4 wird bei der hier betrachteten beispielhaften Ausführungsform das halbfertige Produkt 2' nacheinander einem ersten und einem zweiten rechtwinkeligen Faltvorgang jeweils entlang der Linien 17 und 16, die parallel zueinander und symmetrisch zur Achse 15 verlaufen, unterworfen, um die Innenflächen der Verbindungskanten 7a, 7b, 8a und 8b zusammen zu bringen.
Wie dies bekannt ist, wird jeder der Faltvorgänge unter Verwendung beispielsweise eines Kerns mit prismatischem Querschnitt (nicht dargestellt) ausgeführt, dessen Länge zumindest gleich der Länge der Faltlinie ist und dessen Querschnitt zumindest einen Winkel bildet, der gleich dem gewünschten Faltwinkel ist. Der Faltvorgang wird so ausgeführt, dass zuerst eine der Faltflächen des Kerns (d.h. eine der Flächen des Kerns, die den gewünschten Faltwinkel bildet) an der Innenfläche von einer der beiden Plattenteile des halbfertigen Produkts so angeordnet wird, dass die Kante, die der Spitze des Winkels entspricht, auf der Faltlinie auf dem halbfertigen Produkt angeordnet wird, worauf der andere Plattenteil des halbfertigen Produkts um die vorgegebene Faltlinie gedreht wird, bis seine innere Fläche auf den oben erwähnten Faltflächen aufliegt.
Wenn Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, beispielsweise Buchsen, sieht ein nachfolgender Schritt des Herstellungsverfahrens vor, dass diese Einrichtungen eingesetzt werden. 7A und 7B zeigen zwei unterschiedliche Lösungen für die Befestigung der Buchse 18 mit vertikaler Achse im zylindrischen Sitz 9. Wie oben beschrieben wurde, erhält man den Sitz 9 dadurch, dass die beiden kreisförmigen Öffnungen 9a und 9b übereinander gelegt werden, die in den Plattenteilen 3' und 4' des halbfertigen Produkts 2' an einer Stelle so ausgebildet sind, dass die Öffnungen nach den oben erwähnten Faltvorgängen koaxial zueinander angeordnet sind. Weiters sind diese Öffnungen vorzugsweise mit Umfangskanten 10a und 10b versehen, die zur Innenseite des Elements 2 senkrecht zu jener Ebene gefaltet werden, in denen die Tafel liegt.
Im Zusammenhang mit 7A wird die Buchse 18 in Pfeilrichtung F in den Sitz 9 eingesetzt, wo sie durch das Eingreifen in die Seitenflächen der Kanten 10a und 10b verriegelt wird. Um das Einsetzen der Buchse zu erleichtern, ist es üblich, einen entfernbaren Abstandhalter 21 zu verwenden, der die beiden einander gegenüber liegenden Teile 3 und 4 während dieses Vorgangs in ihrer Stellung hält. 7B zeigt eine Buchse 18 mit vertikaler Achse, die als Verbindungseinrichtung verwendet wird und mit einem Flansch 19 versehen ist, der dazu vorgesehen ist, um beim Einsetzen in den Sitz 9 als Endanschlag zu dienen.
Ähnliche Überlegungen gelten für die Befestigung von irgendeiner weiteren Verbindungseinrichtung, beispielsweise einer Buchse, in den zylindrischen Sitz 24 mit vertikaler Achse.
Wenn Verbindungskanten vorgesehen sind, wie dies bei der bevorzugten, beispielhaften Ausführungsform der Fall ist, die hier betrachtet wird, werden diese Kanten nach dem Falten aneinander so befestigt, wie dies oben im Zusammenhang mit 6A bis 6F beschrieben wurde (mit einer Nahtschweißung oder Punktschweißung, durch Vernieten, durch Verkleben oder Verklemmen).
Es ist aber in Übereinstimmung mit besonderen Anforderungen an die Strukturfestigkeit oder an das Verfahren auch möglich, die Herstellung des Arms dadurch zu vollenden, dass Füllstoffe, beispielsweise Strukturschäume, in den Hohlraum innerhalb des kastenartigen Aufbaus eingebracht werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform, die im Zusammenhang mit 1 bis 4 beschrieben wurde, besitzt das Strukturelement 2 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Es ist jedoch möglich, kastenartige Aufbauten herzustellen, die unterschiedlich geformte Querschnitte besitzen, entweder geschlossene Querschnitte, beispielsweise dreieckige oder tränenförmige Querschnitte oder Querschnitte in Form eines liegenden T (8A bis 8C), oder offene Querschnitte, beispielsweise einen C-förmigen Querschnitt (8D).
9 und 10 zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, die Teilen und Elementen zugeordnet sind, die den Teilen und Elementen in den bisherigen Figuren gleichartig oder ident sind.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorher im Zusammenhang mit 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsform durch folgende Merkmale.
Erstens wird der zylindrische Sitz 9, der eine Verbindungseinrichtung aufnehmen kann, beispielsweise eine Buchse 18 mit vertikaler Achse (nicht dargestellt), mit einer einzigen kreisförmigen Öffnung 9a hergestellt, die mit einer Umfangskante 10a versehen ist, die im oberen Teil 3 des Elements 2 ausgebildet ist. Das halbfertige Produkt 2' ist daher nicht mehr symmetrisch zur Achse 15 (10), da die seitliche Abwicklung des gebogenen Schenkels 6 des Plattenteils 4' an einer Kante 6' unterbrochen wird, bevor ein Endteil, in dem die Öffnung 9b ausgebildet ist, ausgebildet wird, der dem Endteil des anderen Plattenteils entspricht,.
Obwohl dies nicht ausdrücklich gezeigt und beschrieben ist, ist es selbstverständlich möglich, ohne dadurch vom Bereich der Erfindung abzuweichen, den zylindrischen Sitz 9 mit einer einzigen Öffnung 9b im unteren Teil 4 des Strukturelements 2 herzustellen.
Durch diese Lösung können die Herstellungskosten weiter gesenkt werden, da der Abfall auf ein Minimum gebracht wird, der beim anfänglichen Stanzen entsteht. Andere Vorteile liegen darin, dass dadurch, dass der zylindrische Sitz 9 mit einer einzigen Öffnung 9a oder 9b in einem der beiden Teile 3 und 4 des Strukturelements 2 statt mit Hilfe von zwei Öffnungen 9a und 9b in den beiden Teilen 3 und 4 hergestellt wird, verhindert wird, dass enge Toleranzgrenzen in der gegenseitigen Anordnung der Öffnungen erforderlich werden, wobei dies weiter dazu beiträgt, dass die Herstellungskosten des Elements gesenkt werden.
Ein weiterer Unterschied zwischen dieser zweiten bevorzugten Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt im Aufbau für die Befestigung der Buchse 12 mit horizontaler Achse. In diesem Fall wird die Befestigung durch einen am Umfang geschlossenen Sitz 22 sicher gestellt, der zwischen zwei halbkreisförmigen Vorsprüngen 22a und 22b enthalten ist, die in Längsrichtung von den geraden Schenkeln 5 der beiden Teile 3 und 4 des Elements 2 verlaufen. Die Vorsprünge 22a und 22b sind vorzugsweise mit Verbindungskanten 23a bzw. 23b versehen, die so aufgebaut und angeordnet sein können, wie dies im Zusammenhang mit den Kanten 7a, 7b, 8a, 8b für die Verbindung der Schenkel 5 und 6 der beiden einander gegenüberliegenden Teile 3 und 4 beschrieben wurde.
11 zeigt, wie das Strukturelement 2 erfindungsgemäß verwendet werden kann, um sowohl den linken als auch den rechten Arm der selben Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug zu bilden, ohne dass sich die Formen und die Herstellungsverfahren des Elements unterscheiden müssen, die für den linken Arm im Hinblick auf den rechten Arm vorgesehen sind.
Schließlich wird auf 12 bis 14 Bezug genommen, in denen die gleichen Bezugszeichen jenen Teilen und Elementen zugeordnet sind, die Teilen und Elementen gleichartig oder ident sind, die in den vorhergehenden Figuren gezeigt wurden, wobei eine weitere alternative Ausführungsform des Strukturelements 2 gemäß der Erfindung zu erkennen ist. Diese alternative Ausführungsform unterscheidet sich von der oben im Zusammenhang mit 9 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass sie an jenem Ende des geraden Schenkels 5, das dem Ende entgegengesetzt ist, in dem die Sitze 13 für die Befestigung des Konsolenelements 14 (das nicht dargestellt ist) ausgebildet sind, einen zylindrischen Sitz 26 besitzt, dessen Achse vertikal statt horizontal verläuft.
Der Sitz 26, der eine Verbindungseinrichtung 28, beispielsweise eine Buchse (12), aufnehmen kann, ist ähnlich wie der zylindrische Sitz 9 am Ende des gebogenen Schenkels 6 ausgebildet. Er enthält tatsächlich eine einzige kreisförmige Öffnung 26a, die vorzugsweise mit einer Umfangskante 27a versehen ist, die im oberen Teil 3 des Elements 2 ausgebildet ist, wie dies besonders aus 13B und 13D klar ersichtlich ist, die zwei Schnitte durch das Element 2 in zwei unterschiedlichen Ebenen zeigen, die durch die Achse des Sitzes 26 verlaufen.
Selbstverständlich bleibt die Grundlage der Erfindung gleich, wobei Ausführungsformen und Details in der Herstellung gegenüber der Beschreibung eines nicht einschränkenden Beispiels und den Zeichnungen weit verändert werden können, ohne dadurch vom Bereich der Erfindung abzuweichen, wie sie in den angeschlossenen Ansprüchen festgelegt ist.

Claims

Strukturelement (2) für einen dreieckigen Arm (1) für die Aufhängung bei einem Kraftfahrzeug, wobei das Strukturelement (2) einen ersten Schenkel (5), der so ausgebildet ist, dass er an seinen gegenüber liegenden Enden eine erste bzw. eine zweite Verbindungseinrichtung (14; 12, 28) halten kann, sowie einen zweiten Schenkel (6) enthält, der vom ersten Schenkel (5) seitlich verläuft und so ausgebildet ist, dass er an seinem freien Ende eine dritte Verbindungseinrichtung (18) halten kann; wobei das Element (2) ein Paar von Formteilen (3, 4) aufweist, die einander gegenüber liegend angeordnet sind, um einen kastenartigen Aufbau zu bilden; dadurch gekennzeichnet, dass – der erste Schenkel (5) eine gerade Seite besitzt und der zweite Schenkel (6) von jener Seite des ersten Schenkels (5) seitlich verläuft, die der geraden Seite gegenüber liegt; – das Element (2) von einem aus einem einzigen Teil bestehenden Element (2'; 2) aus einem plastisch verformbaren Tafelmaterial gebildet wird, das einen Zwischenplattenteil (5, 11a, 11b, 16, 17) sowie ein Paar von Seitenplattenteilen (3', 4'; 3, 4) aufweist, die gemeinsam ausgebildet sind und vom Zwischenteil in entgegengesetzte Richtungen verlaufen; und – das aus einem einzigen Teil bestehende Element (2'; 2) entlang von zumindest einer vorgegebenen Linie (16, 17) gefaltet wird, die im Zwischenplattenteil (5, 11a, 11b, 16, 17; 5, 22a, 22b, 16, 17) verläuft, wodurch im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) der Zwischenteil den ersten Schenkel (5) bildet, der eine gerade Seite besitzt, und die Seitenplattenteile (3', 4'; 3, 4) einander gegenüber liegend angeordnet sind und den zweiten Schenkel (6) bilden.
Strukturelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Seitenplattenteilen (3', 4'; 3, 4) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) zumindest eine Öffnung (9a, 9b, 24a, 24b, 26a) ausgebildet ist, die so ausgebildet ist, dass sie eine der Verbindungseinrichtungen (18, 28) aufnehmen kann.
Strukturelement gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Öffnung (9a, 24a, 26a) in dem einen Seitenplattenteil (3'; 3) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) und zumindest eine zweite Öffnung (9b, 24b, 26b) im anderen Seitenplattenteil (4'; 4) ausgebildet ist; wobei jedes Paar von ersten und zweiten Öffnungen so angeordnet ist, dass sie im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) koaxial zueinander liegen, wodurch ein zylindrischer Sitz (9, 24) gebildet wird, der so ausgebildet ist, dass er eine der Verbindungseinrichtungen (18, 28) aufnehmen kann.
Strukturelement gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Öffnungen (9a, 9b, 24a, 24b, 26a), die so ausgebildet ist, dass sie die Verbindungseinrichtung (18, 28) aufnehmen kann, eine Umfangskante (10a, 10b, 25a, 25b, 27a) besitzt, die parallel zur Achse der Öffnung so gefaltet wird, dass sie eine Seitenfläche bildet, um die zugeordnete Verbindungseinrichtung (18, 28) zu führen und zu halten.
Strukturelement gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Vielzahl von Öffnungen (13a) in dem einen Seitenplattenteil (3'; 3) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) und eine zweite Vielzahl von Öffnungen (13b) in dem anderen Seitenplattenteil (4'; 4) ausgebildet ist, wobei diese Öffnungen so angeordnet sind, dass sie im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) koaxial zueinander liegen, wodurch eine entsprechende Vielzahl von zylindrischen Sitzen (13) geliefert wird, um eine der Verbindungseinrichtungen (14) zu halten.
Strukturelement gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenplattenteil (5, 11a, 11b, 16, 17; 5, 22a, 22b, 16, 17) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) an einem seiner Enden ein Paar von Vorsprüngen (11a, 11b; 22a, 22b) bildet, die so angeordnet und geformt sind, dass sie im gefalteten Zustand des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) einander gegenüber liegen und eine der ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen (12) einspannen können.
Strukturelement gemäß irgendeinem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplattenteile (3', 4'; 3, 4) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) entlang von zumindest einem Teil ihres Umfangs mit Kanten (7a, 7b, 8a, 8b) versehen sind, wobei diese Kanten so angeordnet sind, dass sie im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) miteinander verbunden werden können, wodurch das Paar von Formteilen (3, 4) aneinander befestigt wird.
Verfahren für die Herstellung eines Strukturelements (2) für einen dreieckigen Arm (1) für den Aufbau bei einem Kraftfahrzeug, wobei das Element einen ersten Schenkel (5), der so ausgebildet ist, dass er an seinen entgegengesetzten Enden eine erste bzw. eine zweite Verbindungseinrichtung (14; 12, 28) halten kann, sowie einen zweiten Schenkel (6) aufweist, der vom ersten Schenkel (5) seitlich verläuft und so ausgebildet ist, dass er an seinem freien Ende eine dritte Verbindungseinrichtung (18) halten kann; wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte enthält: a) Bereitstellen aus einem plastisch verformbaren Tafelmaterial eines aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2), das einen Zwischenplattenteil (5, 11a, 11b, 16, 17) sowie ein Paar von Seitenplattenteilen (3', 4'; 3, 4) aufweist, die mit dem Zwischenplattenteil gemeinsam ausgebildet sind und von diesem in entgegengesetzte Richtungen verlaufen; b) Falten des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) entlang von zumindest einer vorgegebenen Linie (16, 17), die im Zwischenplattenteil (5, 11a, 11b, 16, 17) verläuft, so dass der Zwischenteil im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) den ersten Schenkel (5) bildet, der eine gerade Seite besitzt, und die Seitenplattenteile (3', 4'; 3, 4) so angeordnet sind, dass sie einander gegenüber liegen und den zweiten Schenkel (6) bilden, der von jener Seite des ersten Schenkels (5) seitlich verläuft, die der gerade Seite gegenüber liegt; und c) aneinander Befestigen der einander gegenüber liegenden Teile (3', 4'; 3, 4) des Elements, das man auf diese Weise erhält.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt a) einen Schritt enthält, in dem in den Seitenplattenteilen (3', 4'; 3, 4) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) zumindest eine Öffnung (9a, 9b, 24a, 24b, 26a) vorgesehen wird, die so ausgebildet ist, dass sie eine der Verbindungseinrichtungen (18, 28) aufnehmen kann.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt a) einen Schritt enthält, in dem zumindest eine erste Öffnung (9a, 24a) in dem einen Seitenplattenteil (3'; 3) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) sowie zumindest eine zweite Öffnung (9b, 24b) in dem anderen Seitenplattenteil (4'; 4) ausgebildet wird, wobei die erste und die zweite Öffnung so angeordnet sind, dass sie nach dem Schritt b) paarweise koaxial zueinander liegen, wodurch zumindest ein zylindrischer Sitz (9, 24) gebildet wird, der so ausgebildet ist, dass er eine der Verbindungseinrichtungen (18, 28) aufnehmen kann.
Verfahren gemäß Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt b) einen Schritt enthält, in dem eine Umfangskante (10a, 10b, 25a, 25b, 27a) von zumindest einer der Öffnungen (9a, 9b, 24a, 24b, 26a) parallel zur Achse der Öffnung gefaltet wird, um eine Seitenfläche zu liefern, um die zugeordnete Verbindungseinrichtung (18, 28) zu führen und zu halten.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vor dem Schritt b) einen Schritt enthält, in dem eine erste Vielzahl von öffnungen (13a) in dem einem Seitenplattenteil (3'; 3) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) sowie eine zweite Vielzahl von öffnungen (13b) in dem anderen Seitenplattenteil (4'; 4) vorgesehen wird, wobei diese öffnungen so angeordnet sind, dass sie am Ende des Schritts b) im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) koaxial zueinander liegen, wodurch eine entsprechende Vielzahl von zylindrischen Sitzen (13) geliefert wird, um eine der Verbindungseinrichtungen (14) zu halten.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren im Schritt a) weiters folgende Vorgänge enthält: – Ausbilden eines Paars von Vorsprüngen (11a, 11b; 22a, 22b) im Zwischenplattenteil (5, 11a, 11b, 16, 17; 5, 22a, 22b, 16, 17) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2), wobei diese Vorsprünge so angeordnet sind, dass sie im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) einander gegenüber liegen; und – Formen der Vorsprünge (11a, 11b, 22a, 22b) so, dass sie im gefalteten Zustand des Elements (2'; 2) eine der ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen (12) einspannen können.
Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt enthält, in dem vor dem Schritt b) Umfangskanten (7a, 7b, 8a, 8b) entlang von zumindest einem Teil des Umfangs der Seitenplattenteile (3', 3; 4', 4) des aus einem einzigen Teil bestehenden Elements (2'; 2) vorgesehen werden, wobei diese Kanten so geformt sind, dass sie während des Schritts c) miteinander verbunden werden können.