EP1718482A1 - Gebauter radf hrungslenker - Google Patents
Gebauter radf hrungslenkerInfo
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- EP1718482A1 EP1718482A1 EP05715034A EP05715034A EP1718482A1 EP 1718482 A1 EP1718482 A1 EP 1718482A1 EP 05715034 A EP05715034 A EP 05715034A EP 05715034 A EP05715034 A EP 05715034A EP 1718482 A1 EP1718482 A1 EP 1718482A1
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- EP
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- strut
- handlebar
- strut devices
- devices
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/02—Attaching arms to sprung part of vehicle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/80—Manufacturing procedures
- B60G2206/82—Joining
- B60G2206/8206—Joining by riveting
Definitions
- the invention relates to a handlebar, for example wishbone arm, in particular for the wheel suspension of a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
- Handlebars of the type mentioned are used in almost all types of motor vehicles and in almost all wheel suspensions of motor vehicles.
- Such control arms for example wishbones, but also trailing arms, control arms of space control axles and the like have the task on the motor vehicle to connect the respectively associated wheel or the wheel carrier of the associated wheel to the body structure in such a way that the wheel or wheel carrier merely has the degrees of freedom provided by the design remain.
- wheel guide links are essentially formed in one piece, in particular as one-piece die-forged parts, as one-piece cast components or as one- or two-shell deep-drawn sheet metal components.
- Wheel control arm is forced to design and manufacture or keep a variety of different wheel control arms.
- this has the particular consequence that different tools are required for producing the respective wheel control arms for each individual type of wheel control arm. Since wheel control arms are relatively large, but also complicatedly shaped and extremely heavily loaded components made of high-quality and resistant materials, the tools for producing one-piece wheel control arms are usually correspondingly complex, complicated and therefore both expensive and tend to be vulnerable.
- the handlebar should in particular be simple and inexpensive to manufacture, and the extremely high tool costs for the production of the wheel control arm, which are customary in the prior art, should not be incurred.
- the wheel control arm should also be able to be manufactured efficiently in relatively small quantities and with high cost-effectiveness, while at the same time if possible short time spans between specification, sampling and production should be feasible.
- the handlebar according to the present invention comprises, in a manner known per se, at least two attachment points which are movable
- the handlebar connection of the handlebar on the one hand to a body structure of a motor vehicle and on the other hand to a wheel guide component.
- the wheel guide component can be, for example, a steering knuckle, a wheel carrier, or a spring strut.
- the handlebar comprises a strut arrangement.
- the strut arrangement serves to connect the at least two mounting points of the handlebar.
- the handlebar is characterized in that the strut arrangement is composed of at least two strut devices.
- the strut devices are designed as separate profile parts with an essentially flat or open cross-sectional shape.
- the handlebar does not have a one-piece strut arrangement, but rather the strut arrangement of the handlebar is composed of at least two separate strut devices, the strut devices being in the form of geometrically relatively simple profile parts.
- the strut devices or profile parts can thus be produced separately from one another by means of relatively simple, standardized and therefore inexpensive tools.
- the invention in particular also has the decisive advantage that the strut devices, which are in the form of separate profile parts, have no significant change to the profile parts or strut devices, and without any significant changes can be used on the production tools for the strut devices to create a variety of different handlebars.
- control arms with different geometries, with different dimensions or with different track widths without any modification to the strut devices which the control arms comprise. Rather, the profile parts or strut devices of the handlebar are connected to each other in different arrangements or in different relative positions for the production of such different control arms from unchanged individual parts.
- the strut devices can be connected to one another in at least two different relative positions or relative angles.
- handlebars with at least two different geometries or at least two different dimensions can be produced using the same strut devices.
- handlebars which comprise more than two strut devices which can each be connected to one another in at least two different relative positions or relative angles the number of variants which can be produced in this way increases accordingly.
- the strut devices can be connected to one another within a range of adjustment in several different relative positions or relative angles.
- an even larger number of variants of links can be produced with the same strut devices, again without changes to the tools on which the strut devices are based.
- handlebar designs that have different dimensions, for example different track widths of different types of a motor vehicle series can be set.
- a basic, arbitrarily large number of different variants of wheel guide links can be produced within a variant range, as is also provided by a further preferred embodiment of the invention, if the strut devices can be connected to one another in an adjustable range in continuously selectable relative positions or relative angles. In this way, fine adjustment of the axle geometry or the track width, for example, can also be carried out on the basis of corresponding changes in the relative position of the strut devices of the handlebar.
- the handlebar has a latching device with a plurality of latching steps which snap in resiliently or elastically.
- the latching device By means of the latching device, the strut devices can be brought into position with respect to one another at predetermined intervals before the strut devices are finally connected to one another.
- Such a locking device facilitates the assembly of the strut devices and leads to better reproducibility of the intended relative position of the strut devices within a handlebar design.
- connection of the individual strut devices it is initially not essential in what way the connection of the individual strut devices and thus the final determination of the geometry, design and dimension of the handlebar is finally carried out, as long as the connection can withstand the loads occurring during the operation of the handlebar.
- the individual strut devices can thus be connected to one another in particular in a force-fitting, form-fitting or material-locking manner.
- Strut devices releasably connectable. This is advantageous both with regard to a subsequent adjustment of the relative position of the strut devices, For example, for a change in the track width or the axle geometry, as well as in relation to the repair of the handlebar or the replacement of individual handlebar components or strut devices due to damage or wear.
- the strut devices of a handlebar are integrally connected to one another.
- the cohesive connection of the strut devices, in particular the welding, is to be used with advantage if a subsequent change in the geometry or dimensions of the handlebar is out of the question, which is the case, for example, in the series production of a certain handlebar design for a certain motor vehicle.
- the strut devices are caulked to one another without filler material.
- This type of connection of the strut devices is particularly advantageous, since neither a tendentially harmful thermal load on the components as occurs during welding, nor does it require the production of relatively complex screw or rivet connections.
- the strut devices are connected, for example, by the so-called toxin, in which the metal sheets to be connected are connected by means of a special
- Tool rivet-like by means of punctiform interlocking forming but are connected to each other without additional material.
- the caulking can also be carried out without filler material, for example in the form of the known flanging or clamping.
- the strut devices are positioned relative to one another before the final connection of the strut devices is established.
- at least two strut devices of the handlebar can be pushed into one another in the manner of a link or telescope.
- this design facilitates the pre-assembly and pre-fixing of the strut devices before they are finally connected to one another.
- the strut devices can be brought into different relative positions in the simplest possible way, so that handlebars with different geometries or different dimensions can be produced in a simple manner.
- the link-like or telescopically insertable shape of the profile parts forming the strut devices also increases the bending and torsional rigidity and the buckling strength of the strut or strut arrangement thus formed.
- Strut devices of the handlebars telescopically or telescopically along a circular arc.
- this design also has the advantage that curved handlebar geometries and more complex adjustability of a handlebar can also be represented in this way.
- At least two strut devices are connected to one another by means of interlocking press-in collars.
- This type of connection of the strut devices is particularly advantageous in that the press-in collars or
- Press-in openings can be produced extremely easily by deep drawing, and as a result, a connection of the strut devices that is both extremely robust and also particularly easy to manufacture and additionally adjustable in angle is made possible.
- At least two strut devices are by means of at least one further strut device connectable with each other.
- at least two strut devices are by means of at least one further strut device connectable with each other.
- FIG. 1 is a schematic representation of two strut devices of a first embodiment of a handlebar according to the present invention.
- FIG. 2 shows a schematic illustration of a cross section through the strut devices according to FIG. 1;
- FIG. 3 shows a schematic illustration of a cross section through the strut devices of a further embodiment of a handlebar according to the invention
- 4 shows a schematic illustration of a cross section through the strut devices of a third embodiment of a handlebar according to the invention
- 5 shows, in a representation corresponding to FIG. 1, two strut devices of a fourth embodiment of a handlebar according to the present invention
- 6 shows a schematic representation of an embodiment of a wishbone according to the invention
- FIG. 7 shows a schematic, enlarged illustration of the cross section A-A through the handlebar according to FIG. 6
- FIG. 8 in a representation corresponding to FIG. 7 shows the cross section B-B through the handlebar according to FIG. 6.
- Fig. 1 shows schematically two profile parts 1, 2 or strut devices 1, 2 of a handlebar with the features of the invention.
- the two profile parts 1, 2 are connected to one another by means of the elongated hole 3 and screw 4, as is also shown by the cross section through the profile parts 1, 2 shown in FIG. 1 as shown in FIG. 1.
- the profile parts 1, 2 thus form part of the strut arrangement a wheel control arm shown only partially here, for example a stabilizer arm or a triangular wishbone.
- the profile parts 1, 2 of the handlebar according to the invention are in the form of profiles 1, 2 which can be produced relatively simply by folding or deep drawing.
- the bore 5 in the profile part 1 serves to connect the handlebar, for example by means of a ball joint or elastomeric joint, to a body structure or to a wheel guide component, for example to a steering knuckle, a wheel carrier or a shock absorber.
- a wheel control handlebar constructed in accordance with the invention can be adapted to different requirements, for example for different track gauges of different types of motor vehicles within a motor vehicle series.
- a wheel control arm constructed according to FIGS. 1 and 2 has the additional advantage that the handlebar can in principle also be adjusted subsequently even in the operating state of the motor vehicle, for example in order to adapt the axle geometry.
- FIG. 3 shows the cross section through the strut devices or profile parts 6, 7 of a further embodiment of a handlebar designed according to the invention.
- this handlebar With this handlebar, the connection between the profile parts 6, 7 takes place at the time of the production of the handlebar once in a non-detachable manner by means of a rivet connection 8.
- various handlebars with different dimensions or with different shapes can be produced with the same strut devices or profile parts 6, 7 by placing the holes for the rivet 8 or for other existing rivets accordingly.
- FIG. 4 shows the cross section through the strut devices or profile parts 9, 10 of a further embodiment of a handlebar according to the invention.
- the profile part 9 is folded in such a way that it is a prismatic one Forms a guide into which the profile part 10 can be inserted in the manner of a link or telescope.
- this facilitates the pre-assembly of the two profile parts 9, 10 before the final connection of the profile parts 9, 10 in the manufacture of the handlebar, and on the other hand increases the bending and torsional rigidity and the buckling strength of the strut or strut arrangement of the handlebar thus formed.
- the profile parts 9, 10 according to FIG. 4 can be connected to one another for example by clamping or flanging, as can be seen from the illustration according to FIG. 5. It can be seen that after the profile part 10 has been inserted into the prismatic guide formed by the profile part 9 and after the final one
- FIG. 6 shows a further embodiment of a handlebar 12 according to the present invention. It is a triangular wishbone 12 for a motor vehicle, the handlebar having a total of three mounting points 13, 14, 15. From the connection points, the two connection points 13, 14 serve, for example, to accommodate rubber-metal bearings for connecting the wishbone 12 to a body structure, while the third connection point 15 serves to accommodate, for example, a ball joint that can be connected to a wheel carrier, the bolt or ball socket of which at 15 for example, can be pressed in or welded in.
- the handlebar 12 according to FIG. 6 has a completely modular structure, the individual components of the handlebar 12 according to FIG. 6 being able in particular to come from an extensive modular system based on the invention, the components of which include the problem-free design and production of handlebars enable practically any shape, shape and size.
- 6 comprises a strut arrangement initially formed from two struts 16, 17, the two struts 16, 17 enclosing an angle of 45 degrees in the exemplary embodiment shown.
- the strut 16 is here again composed of two strut devices or profile parts 18, 19 which are connected to one another by rivets 20, 21 in a manner similar to that already shown in FIG. 3. 3 means that this strut 16, formed by riveting two profile parts 18, 19, can initially be formed with different lengths without changing its basic components by merely placing the holes for rivets 20, 21 accordingly become.
- the strut 16 composed of the two profile parts 18, 19 is initially connected to the other strut 17 by means of interlocking press-in collars 22, 23, as is schematically illustrated by the section along the line A-A in FIG. 6 shown in FIG. 7, enlarged.
- a summary of FIGS. 6 and 7 shows how the press-in collars 22, 23 formed on the two struts 16, 17 engage in one another and thus form an extremely robust, but initially still angle-adjustable connection of the two struts 16, 17 with one another ,
- the task of fixing the two struts 16, 17, which are connected to one another by means of the press-in collars 22, 23, with respect to the intended angle between the two struts 16, 17, is assumed by a further component 24 of the handlebar that originates from the handlebar modular system.
- This stabilizing component 24 is in turn connected to the two struts 16, 17, for example by rivets 25, 26 and thus leads to an angular fixation and stabilization of the two struts 16, 17.
- the connection formed by the press-in collars 22, 23 can be used to additionally stiffen the handlebars of the two struts 16, 17 are additionally permanently fixed, for example by pressing or welding the two intermeshing press-in collars 22, 23.
- the ring-shaped component 27 additionally recognizable in FIG. 7 serves as a spacer between the two handlebar struts in accordance with the distance between the two Handlebar struts 16, 17, which is required due to the further stabilizing component 24 arranged between the two struts 16, 17.
- the invention makes it possible to design and produce a practically any variety of handlebars, in particular for axle systems and wheel suspensions of motor vehicles, without incurring any noteworthy tool costs for producing a further variant. Due to the multiple usability of the same modular components for the production of a wide range of handlebars, as well as the comparatively simple shape of the handlebar components, the resulting low amount of waste and the associated relatively simple tools, these components can be produced in extremely large, predictable quantities at extremely low costs.
- the invention thus makes a very important contribution to improving productivity in the field of wheel suspensions and axle systems. At the same time, thanks to the invention, it is possible to react faster, easier and more flexibly to customer requirements.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Lenker (12), insbesondere für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs. Der Lenker (12) umfasst zumindest zwei Anbindungspunkte (13, 14, 15) zur schwenkbeweglichen Anbindung des Lenkers (12) an eine Karosseriestruktur und an ein Radführungsbauteil sowie eine Strebenanordnung, welche die Anbindungspunkte verbindet. Der erfindungsgemäße Lenker zeichnet sich dadurch aus, dass die Strebenanordnung aus zumindest zwei Strebeneinrichtungen (17, 18, 19) zusammengesetzt ist, wobei die Strebeneinrichtungen als separate Profilteile mit im Wesentlichen ebener bzw. offener Querschnittsform ausgebildet sind. Die Erfindung schafft ein modulares System für Konzeption und Produktion weitgehend beliebig gestalteter Lenker für Achssysteme und Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen. Für die Erzeugung von Varianten von Lenkern oder neuen Lenkerbauformen fallen vergleichsweise keine nennenswerten Werkzeugkosten an. Aufgrund der vielfachen Verwendbarkeit und aufgrund der einfachen Formgebung der modularen Bauteile können diese zu äußerst günstigen Kosten in großen und vorhersagbaren Stückzahlen produziert werden.
Description
Gebauter Radführungslenker
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Lenker, beispielsweise Querlenker, insbesondere für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Lenker der eingangs genannten Art kommen bei nahezu allen Arten von Kraftfahrzeugen sowie bei nahezu allen Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen zum Einsatz. Solche Lenker, beispielsweise Querlenker, aber auch Längslenker, Lenker von Raumlenkerachsen und dergleichen haben am Kraftfahrzeug die Aufgabe, das jeweils zugehörige Rad bzw. den Radträger des zugehörigen Rades so mit der Karosseriestruktur zu verbinden, dass dem Rad bzw. Radträger lediglich die konstruktiv vorgesehenen Freiheitsgrade verbleiben. Diese bestehen zumeist im Wesentlichen in einer freien Beweglichkeit des Rades bzw. Radträgers in vertikaler Richtung, um so die Radbewegungen aufgrund von Bodenunebenheiten ausgleichen zu können.
In den allermeisten Fällen werden derartige Radführungslenker im Wesentlichen einteilig, insbesondere als einteilige Gesenkschmiedeteile, als einteilige Gussbauteile oder als ein- oder zweischalige tiefgezogene Blechbauteile ausgebildet.
Bei der heute erreichten Komplexität und Unterschiedlichkeit der auf dem Markt befindlichen Kraftfahrzeuge sind jedoch nahezu für jeden Kraftfahrzeug-Typ unterschiedliche Bauarten, Bauformen, Abmessungen, Materialien und Qualitäten von Radführungslenkern erforderlich. Häufig sind sogar innerhalb ein und derselben Baureihe eines Kraftfahrzeugs aufgrund unterschiedlichen Ausstattungsniveaus, unterschiedlicher Motorisierung, unterschiedlicher Antriebskonzepte,
unterschiedlicher Spurweite, oder auch aufgrund unterschiedlicher Zusatzaggregate oder Einbaubedingungen Radführungslenker mit ebenso unterschiedlichen Eigenschaften, Belastbarkeiten, Materialien und/oder Abmessungen erforderlich.
Dies führt jedoch dazu, dass der Hersteller bzw. der Lieferant von
Radführungslenkern gezwungen ist, stets aufs Neue eine Vielzahl unterschiedlichster Radführungslenker zu konstruieren und herzustellen bzw. bereitzuhalten. Bei den im Stand der Technik üblichen, im Wesentlichen einteiligen Radführungslenkern hat dies jedoch insbesondere zur Folge, dass für jede einzelne Bauart eines Radführungslenkers auch jeweils unterschiedliche Werkzeuge zur Herstellung des jeweiligen Radführungslenkers erforderlich sind. Da es sich bei Radführungslenkern um verhältnismäßig großflächige, dabei jedoch außerdem kompliziert geformte und äußerst hoch belastete Bauteile aus hochwertigen und widerstandsfähigen Werkstoffen handelt, sind die Werkzeuge zur Herstellung einteiliger Radführungslenker zumeist dementsprechend aufwändig, kompliziert und damit sowohl teuer als auch tendenziell anfällig.
Der steigende Kosten- und Termindruck in Konstruktion, Produktion und Bereitstellung von Bauteilen und Systemen am Kraftfahrzeug zwingt jedoch zur Suche nach kostengünstigen, flexiblen Lösungen für Radführungslenker, wobei infolge der Kundenanforderungen allerdings zugleich die geforderte hohe Qualität der Radführungslenker erhalten bleiben oder sogar noch gesteigert werden muss.
Mit diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Radführungslenker zu schaffen, mit dem sich die genannten Nachteile überwinden lassen. Der Lenker soll dabei insbesondere einfach und kostengünstig herstellbar sein und es sollen nicht die im Stand der Technik üblichen äußerst hohen Werkzeugkosten für die Produktion des Radführungslenkers anfallen. Zudem soll der Radführungslenker auch in verhältnismäßig kleinen Stückzahlen rationell sowie mit hoher Kosteneffektivität gefertigt werden können, wobei zugleich möglichst
kurze Zeitspannen zwischen Spezifikation, Bemusterung und Produktion realisierbar sein sollen.
Diese Aufgabe wird durch einen Lenker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Lenker gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst in an sich zunächst bekannter Weise zumindest zwei Anbmdungspunkte, die zur beweglichen
Anbindung des Lenkers einerseits an eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs sowie andererseits an ein Radführungsbauteil dienen. Bei dem Radführungsbauteil kann es sich beispielsweise um einen Achsschenkel, einen Radträger, oder um ein Federbein handeln. In an sich ebenfalls zunächst bekannter Weise umfasst der Lenker eine Strebenanordnung. Die Strebenanordnung dient der Verbindung der zumindest zwei Anbmdungspunkte des Lenkers.
Erfindungsgemäß zeichnet sich der Lenker dadurch aus, dass die Strebenanordnung aus zumindest zwei Strebeneinrichtungen zusammengesetzt ist. Dabei sind die Strebeneinrichtungen als separate Profilteile mit im Wesentlichen ebener bzw. offener Querschnittsform ausgebildet.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der Lenker keine einteilige Strebenanordnung aufweist, sondern die Strebenanordnung des Lenkers sich vielmehr aus zumindest zwei separaten Strebeneinrichtungen zusammensetzt, wobei die Strebeneinrichtungen in Form von geometrisch verhältnismäßig einfachen Profilteilen vorliegen. Somit können die Strebeneinrichtungen bzw. Profilteile separat voneinander mittels verhältnismäßig einfacher, standardisierter und damit kostengünstiger Werkzeuge hergestellt werden. Die Erfindung bringt jedoch insbesondere auch den entscheidenden Vorteil mit sich, dass die in Form von separate Profilteilen vorliegenden Strebeneinrichtungen ohne wesentliche Änderung an den Profilteilen bzw. Strebeneinrichtungen, sowie ohne wesentliche Änderungen
an den Produktionswerkzeugen für die Strebeneinrichtungen zur Erstellung einer Vielzahl unterschiedlicher Lenker eingesetzt werden können.
So ist es dank der Erfindung beispielsweise möglich, Querlenker mit unterschiedlicher Geometrie, mit unterschiedlichen Abmessungen oder mit unterschiedlicher Spurweite ohne jegliche Abänderung an den Strebeneinrichtungen, die der Querlenker umfasst, zu produzieren. Es werden zur Produktion solchermaßen unterschiedlicher Querlenker aus unveränderten Einzelteilen vielmehr die Profilteile bzw. Strebeneinrichtungen des Lenkers in jeweils unterschiedlicher Anordnung bzw. in unterschiedlichen Relativpositionen miteinander verbunden.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wie dies auch gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, wenn die Strebeneinrichtungen in zumindest zwei unterschiedlichen Relativpositionen bzw. Relativwinkeln miteinander verbindbar sind. Auf diese Weise sind bei Verwendung derselben Strebeneinrichtungen Lenker mit bereits zumindest zwei unterschiedlichen Geometrien bzw. zumindest zwei unterschiedlichen Abmessungen produzierbar. Bei Lenkern, die mehr als zwei Strebeneinrichtungen umfassen, die jeweils in zumindest zwei unterschiedlichen Relativpositionen bzw. Relativwinkeln miteinander verbindbar sind, erhöht sich die Anzahl der damit produzierbaren Varianten in dementsprechender Weise.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Strebeneinrichtungen innerhalb eines Verstellbereichs in mehreren unterschiedlichen Relativpositionen bzw. Relativwinkeln miteinander verbindbar. Auf diese Weise lässt sich mit denselben Strebeneinrichtungen eine noch größere Anzahl an Varianten von Lenkern produzieren, wiederum ohne dass Änderungen an den der Produktion der Strebeneinrichtungen zugrundeliegenden Werkzeugen notwendig wären. So wird es beispielsweise auch möglich, Lenkerbauarten zu produzieren, die auf unterschiedliche Abmessungen, beispielsweise auf
unterschiedliche Spurweiten verschiedener Typen einer Kraftfahrzeugbaureihe einstellbar sind.
Eine prinzipielle beliebig große Anzahl an unterschiedlichen Varianten von Radführungslenkern lässt sich innerhalb eines Variantenbereichs dann produzieren, wie dies auch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorsieht, wenn die Strebeneinrichtungen innerhalb eines Verstellbereichs in stufenlos wählbaren Relativpositionen bzw. Relativwinkeln miteinander verbindbar sind. Auf diese Weise kann auch eine Feineinstellung beispielsweise der Achsgeometrie oder der Spurweite anhand entsprechender Veränderungen der Relativposition der Strebeneinrichtungen des Lenkers erfolgen.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wie dies auch eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vorsieht, wenn der Lenker eine Rasteinrichtung mit mehreren federnd oder elastisch einrastenden Raststufen aufweist. Durch die Rasteinrichtung lassen sich die Strebeneinrichtungen in vorherbestimmten Abständen zueinander in Position bringen, bevor die endgültige Verbindung der Strebeneinrichtungen miteinander erfolgt. Eine solche Rasteinrichtung erleichtert die Montage der Strebeneinrichtungen und führt zu einer besseren Reproduzierbarkeit der vorgesehenen Relativposition der Strebeneinrichtungen innerhalb einer Lenkerbauform.
Für die Erfindung ist es zunächst nicht wesentlich, auf welche Weise schlussendlich die Verbindung der einzelnen Strebeneinrichtungen und somit die endgültige Festlegung der Geometrie, Bauform und Abmessung des Lenkers erfolgt, solange die Verbindung den im Betrieb des Lenkers auftretenden Belastungen gewachsen ist. So kann die Verbindung der einzelnen Strebeneinrichtungen untereinander insbesondere kraft-, form- oder stoffschlüssig erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind jedoch die
Strebeneinrichtungen lösbar verbindbar. Dies ist vorteilhaft sowohl in Bezug auf eine nachträgliche Verstellung der Relativposition der Strebeneinrichtungen,
beispielsweise für eine Änderung der Spurweite oder der Achsgeometrie, als auch in Bezug auf die Reparatur des Lenkers oder den Austausch einzelner Lenkerbauteile bzw. Strebeneinrichtungen aufgrund von Beschädigungen oder Verschleiß.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Strebeneinrichtungen eines Lenkers stoffschlüssig miteinander verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung der Strebeneinrichtungen, insbesondere das Verschweißen ist mit Vorteil bevorzugt dann anzuwenden, wenn eine nachträgliche Veränderung der Geometrie oder Abmessungen des Lenkers nicht in Frage kommt, was beispielsweise bei der Serienproduktion einer bestimmten Lenkerbauart für ein bestimmtes Kraftfahrzeug der Fall ist.
Nach einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Strebeneinrichtungen miteinander ohne Zusatzwerkstoff verstemmt. Diese Art der Verbindung der Strebeneinrichtungen ist besonders vorteilhaft, da hierbei weder eine tendenziell schädliche Wärmebelastung der Bauteile wie beim Schweißen auftritt, noch verhältnismäßig aufwändige Schraub- oder Nietverbindungen hergestellt werden müssen. Vielmehr erfolgt bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Verbindung der Strebeneinrichtungen beispielsweise durch das sogenannte Toxen, bei dem die zu verbindenden Bleche mittels eines speziellen
Werkzeuges durch punktförmig verzahnendes Umformen nietähnlich, dabei jedoch ohne Zusatzwerkstoff miteinander verbunden werden. Ebensogut kann das Verstemmen ohne Zusatzwerkstoff beispielsweise auch in Form des bekannten Bördelns oder Klemmens erfolgen.
Für die Erfindung ist es zunächst nicht von wesentlicher Bedeutung, auf welche Weise die Positionierung der Strebeneinrichtungen gegeneinander erfolgt, bevor die endgültige Verbindung der Strebeneinrichtungen hergestellt wird. So ist es beispielsweise vorstellbar, die Strebeneinrichtungen mittels einer Vorrichtung gegeneinander zu positionieren, und die Strebeneinrichtungen in der so fixierten Stellung sodann beispielsweise Stoffs chlüssig oder formschlüssig miteinander zu verbinden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind jedoch zumindest zwei Strebeneinrichtungen des Lenkers kulissen- bzw. teleskopartig ineinanderschiebbar. Diese Gestaltung erleichtert einerseits die Vormontage und Vorfixierung der Strebeneinrichtungen, bevor diese endgültig miteinander verbunden werden. Andererseits lassen sich so die Strebeneinrichtungen auf die denkbar einfachste Weise in unterschiedliche Relativpositionen zueinander bringen, wodurch auf einfache Weise Lenker mit unterschiedlichen Geometrien bzw. unterschiedlichen Abmessungen produziert werden können. Außerdem erhöht die kulissenartig bzw. teleskopartig ineinanderschiebbare Gestalt der die Strebeneinrichtungen bildenden Profilteile auch noch die Biege- und Torsionssteifigkeit sowie die Knickfestigkeit der so gebildeten Strebe oder Strebenanordnung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwei
Strebeneinrichtungen des Lenkers entlang eines Kreisbogens kulissenartig bzw. teleskopartig ineinanderschiebbar. Diese Gestaltung besitzt neben den bereits genannten Vorteilen der kulissen- bzw. teleskopartigen Gestaltung zusätzlich den Vorzug, dass auf diese Weise auch bogenartige Lenkergeometrien und komplexere Verstellbarkeiten eines Lenkers darstellbar sind.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwei Strebeneinrichtungen mittels ineinandergreifender Einpresskragen miteinander verbunden. Diese Art der Verbindung der Strebeneinrichtungen ist insofern besonders vorteilhaft, als die hierzu notwendigen Einpresskragen bzw.
Einpressöffnungen äußerst einfach durch Tiefziehen erzeugt werden können, und als auf diese Weise eine sowohl äußerst robuste, als auch besonders einfach herstellbare und dazu noch winkelverstellbare Verbindung der Strebeneinrichtungen ermöglicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwei Strebeneinrichtungen mittels zumindest einer weiteren Strebeneinrichtung
miteinander verbindbar. Auf diese Weise lassen sich vielfältige Bauformen von Lenkern, insbesondere auch Dreiecksquerlenker und dergleichen darstellen und produzieren.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung zwei Strebeneinrichtungen einer ersten Ausführungsform eines Lenkers gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Strebeneinrichtungen gemäß Fig. 1;
Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Strebeneinrichtungen einer weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenkers; Fig. 4 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Strebeneinrichtungen einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenkers; Fig. 5 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung zwei Strebeneinrichtungen einer vierten Ausführungsform eines Lenkers gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 6 in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines Dreieckslenkers gemäß der Erfindung; Fig. 7 in schematischer, vergrößerter Darstellung den Querschnitt A-A durch den Lenker gemäß Fig. 6; und Fig. 8 in einer Fig. 7 entsprechenden Darstellung den Querschnitt B-B durch den Lenker gemäß Fig. 6.
Fig. 1 zeigt in schematisierter Weise zwei Profilteile 1, 2 bzw. Strebeneinrichtungen 1, 2 eines Lenkers mit den erfindungsgemäßen Merkmalen. Die beiden Profilteile 1, 2 sind dabei mittels Langloch 3 und Schraube 4 miteinander verbunden, wie dies auch der in Fig. 2 gezeigte Querschnitt durch die Profilteile 1, 2 gemäß Fig. 1 darstellt. Die Profilteile 1, 2 bilden so einen Teil der Strebenanordnung
eines hier nur teilweise gezeigten Radführungslenkers, beispielsweise eines Stablenkers oder auch eines Dreiecks-Querlenkers.
Man erkennt, dass die Profilteile 1, 2 des erfindungsgemäßen Lenkers im Unterschied zum Stand der Technik in Form von verhältnismäßig einfach durch Abkanten bzw. Tiefziehen herstellbaren Profilen 1, 2 vorliegen. Die Bohrung 5 im Profilteil 1 dient der Anbindung des Lenkers beispielsweise mittels Kugelgelenk oder Elastomergelenk an eine Karosseriestruktur oder an ein Radführungsbauteil, beispielsweise an einen Achsschenkel, einen Radträger oder ein Federbein.
Bereits aus der Darstellung der Fig. 1 geht hervor, dass ein dergestalt erfindungsgemäß aufgebauter Radführungslenker an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann, beispielsweise für verschiedene Spurweiten verschiedener Kraftfahrzeugtypen innerhalb einer Kraftfahrzeug-Baureihe zum Einsatz kommen kann. Ein gemäß Fig. 1 und 2 aufgebauter Radführungslenker besitzt dabei den zusätzlichen Vorteil, dass der Lenker prinzipiell auch im Betriebszustand des Kraftfahrzeugs noch nachträglich verstellt werden kann, beispielsweise um die Achsgeometrie anzupassen.
Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch die Strebeneinrichtungen bzw. Profilteile 6, 7 einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Lenkers. Bei diesem Lenker erfolgt die Verbindung zwischen den Profilteilen 6, 7 zum Zeitpunkt der Produktion des Lenkers einmalig unlösbar mittels einer Nietverbindung 8. Jedoch können auch in diesem Fall mit denselben Strebeneinrichtungen bzw. Profilteilen 6, 7 diverse Lenker mit unterschiedlichen Abmessungen oder mit unterschiedlicher Formgebung produziert werden, indem die Bohrungen für den Niet 8 bzw. für weitere vorhandene Niete entsprechend unterschiedlich platziert werden.
In Fig. 4 ist der Querschnitt durch die Strebeneinrichtungen bzw. Profilteile 9, 10 einer weiteren Ausführungsform eines Lenkers gemäß der Erfindung dargestellt. Man erkennt, dass das Profilteil 9 dergestalt abgekantet ist, dass es eine prismatische
Führung bildet, in die das Profilteil 10 kulissen- bzw. teleskopartig eingeschoben werden kann. Dies erleichtert einerseits die Vormontage der beiden Profilteile 9, 10 vor der endgültigen Verbindung der Profilteile 9, 10 bei der Herstellung des Lenkers, und erhöht andererseits die Biege- und Torsionssteifigkeit sowie die Knickfestigkeit der so gebildeten Strebe bzw. Strebenanordnung des Lenkers.
Dabei können die Profilteile 9, 10 gemäß Fig. 4 beispielsweise durch Klemmen bzw. Bördeln miteinander verbunden werden, wie dies aus der Darstellung gemäß Fig. 5 hervorgeht. Man erkennt, dass nach dem Einschieben des Profilteils 10 in die durch Profilteil 9 gebildete prismatische Führung und nach der abschließenden
Positionierung des Profilteils 10 im Profilteil 9 durch Verpressen der Ränder der prismatischen Führung bei 11 eine unlösbare Verbindung zwischen den beiden Profilteilen 9, 10 erzeugt wird.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Lenkers 12 gemäß der vorliegenden Erfindung. Es handelt sich dabei um einen Dreiecks-Querlenker 12 für ein Kraftfahrzeug, wobei der Lenker insgesamt drei Anbmdungspunkte 13, 14, 15 besitzt. Von den Anbindungspunkten dienen die beiden Anbmdungspunkte 13, 14 beispielsweise der Aufnahme von Gummi-Metall-Lagern zur Anbindung des Querlenkers 12 an eine Karosseriestruktur, während der dritte Anbindungspunkt 15 der Aufnahme beispielsweise eines mit einem Radträger verbindbaren Kugelgelenks dient, dessen Bolzen oder Kugelschale bei 15 zum Beispiel eingepresst oder eingeschweißt werden kann.
Deutlich ist erkennbar, dass der Lenker 12 gemäß Fig. 6 vollkommen modular aufgebaut ist, wobei die einzelnen Bauteile des Lenkers 12 gemäß Fig. 6 insbesondere einem umfangreichen, auf der Erfindung basierenden Modulbaukasten entstammen können, dessen Bestandteile die problemlose Konzeption und Produktion von Lenkern mit praktisch beliebiger Formgebung, Gestalt und Größe ermöglichen. Der Lenker 12 gemäß Fig. 6 umfasst dabei eine zunächst aus zwei Streben 16, 17 gebildete Strebenanordnung, wobei die beiden Streben 16, 17 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Winkel von 45 Grad einschließen.
Die Strebe 16 ist auch hier wieder aus zwei Strebeneinrichtungen bzw. Profilteilen 18, 19 zusammengesetzt, die ähnlich wie bereits in Fig. 3 dargestellt, durch Niete 20, 21 miteinander verbunden sind. Dies bedeutet selbstverständlich ebenso wie bei der Anordnung gemäß Fig. 3, dass diese durch das Vernieten zweier Profilteile 18, 19 gebildete Strebe 16 zunächst einmal ohne Veränderung ihrer Grundbauteile mit unterschiedlichen Längen ausgebildet werden kann, indem lediglich die Bohrungen für Niete 20, 21 dementsprechend platziert werden.
Die aus den beiden Profilteilen 18, 19 zusammengesetzte Strebe 16 ist mit der anderen Strebe 17 zunächst einmal mittels ineinandergreifender Einpresskragen 22, 23 verbunden, wie dies der in Fig. 7 vergrößert gezeigte Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 6 schematisch darstellt. Aus einer Zusammenschau der Fig. 6 und 7 wird ersichtlich, auf weiche Weise die an die beiden Streben 16, 17 angeformten Einpresskragen 22, 23 ineinander eingreifen und so eine äußerst robuste, dabei jedoch zunächst noch winkelverstellbare Verbindung der beiden Streben 16, 17 miteinander bilden.
Die Aufgabe der Fixierung der beiden mittels der Einpresskragen 22, 23 miteinander verbundenen Streben 16, 17 in Bezug auf den vorgesehenen Winkel zwischen den beiden Streben 16, 17 übernimmt ein weiteres dem Lenker-Modulbaukasten entstammendes Bauteil 24 des Lenkers. Dieses Stabilisierungsbauteil 24 ist wiederum beispielsweise durch Niete 25, 26 mit den beiden Streben 16, 17 verbunden und führt so zu einer winkelmäßigen Fixierung und Stabilisierung der beiden Streben 16, 17. Zur zusätzlichen Versteifung des Lenkers kann die durch die Einpresskragen 22, 23 gebildete Verbindung der beiden Streben 16, 17 zusätzlich beispielsweise durch Verpressen oder Verschweißen der beiden ineinander eingreifenden Einpresskragen 22, 23 dauerhaft fixiert werden.
Das in Fig. 7 zusätzlich erkennbare ringförmige Bauteil 27 dient als Abstandshalter zwischen den beiden Lenkerstreben entsprechend dem Abstand der beiden
Lenkerstreben 16, 17, der aufgrund des zwischen den beiden Streben 16, 17 angeordneten, weiteren Stabilisierungsbauteils 24 erforderlich ist.
Im Ergebnis wird somit deutlich, dass die Erfindung es ermöglicht, eine praktisch beliebige Vielfalt an Lenkern insbesondere für Achssysteme und Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen zu konzipieren und in Produktion zu nehmen, ohne dass dabei zur Erzeugung einer weiteren Variante jeweils nennenswerte Werkzeugkosten anfallen. Aufgrund der vielfachen Verwendbarkeit derselben modularen Bauteile zur Produktion verschiedenster Lenker sowie aufgrund der vergleichsweise einfachen Gestalt der Lenkerbauteile, dem damit gegebenen geringen Verschnittanfall sowie aufgrund der damit verbundenen verhältnismäßig einfachen Werkzeuge können diese Bauteile zu äußerst günstigen Kosten in größten, vorhersagbaren Stückzahlen produziert werden.
Auf diese Weise lässt sich eine größtmögliche Variantenvielfalt von Lenkern mit flexibler Geometrie mit nur wenigen Grundelementen erzielen.
Die Erfindung leistet damit einen ganz wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Produktivität im Bereich von Radaufhängungen und Achssystemen. Zugleich kann dank der Erfindung schneller, einfacher und flexibler auf Kundenanforderungen reagiert werden.
Bezugszeichenliste
1, 2 Profilteil
3 Langloch
4 Schraube
5 Bohrung
6, 7 Profilteil
8 Niet
9, 10 Profilteil
11 Einpressung
12 Lenker
13, 14, 15 Anbindungspunkt
16, 17 Strebe
18, 19 Profilteil
20, 21 Niet
22, 23 Einpresskragen
24 Bauteil
25, 26 Niet
27 Bauteil
Claims
1. Lenker (12), insbesondere für die Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, der Lenker (12) umfassend zumindest zwei Anbmdungspunkte (13, 14, 15) zur schwenkbeweglichen Anbindung des Lenkers (12) an eine Karosseriestruktur und an ein Radführungsbauteil, sowie eine die zumindest zwei Anbmdungspunkte (13, 14, 15) verbindende Strebenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebenanordnung aus zumindest zwei Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) zusammengesetzt ist, wobei die Strebeneinrichtungen als separate Profilteile (l, 2; 17, 18, 19) mit im Wesentlichen ebener bzw. offener Querschnittsform ausgebildet sind.
2. Lenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) in zumindest zwei unterschiedlichen Relativpositionen bzw. Relativwinkeln miteinander verbindbar sind.
3. Lenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) innerhalb eines Verstellbereichs in mehreren unterschiedlichen Relativpositionen bzw. Relativwinkeln miteinander verbindbar sind.
4. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) innerhalb eines Verstellbereichs in stufenlos wählbaren Relativpositionen bzw. Relativwinkeln miteinander verbindbar sind.
5. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Rasteinrichtung mit mehreren federnd bzw. elastisch einrastenden Raststufen zur Vorfixierung der Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) in den vorgesehenen Relativpositionen.
6. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) lösbar verbindbar sind.
7. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
8. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) ohne Zusatzwerkstoff miteinander verstemmt sind.
9. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) kulissen- bzw. teleskopartig ineinanderschiebbar sind.
10. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) entlang eines Kreisbogens kulissen- bzw. teleskopartig ineinanderschiebbar sind.
11. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) mittels ineinandergreifender Einpresskragen (22, 23) miteinander verbunden sind.
2. Lenker nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Strebeneinrichtungen (1, 2; 17, 18, 19) mittels zumindest einer weiteren Strebeneinrichtung (24) miteinander verbindbar sind.
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