DE102004008957B4

DE102004008957B4 - Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102004008957B4
Application number: DE102004008957.4A
Authority: DE
Inventors: Ingo Winter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: DE102004008957A1

Abstract

Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Federlenkerschale (2; 2') mit einem ersten Endabschnitt (3; 3') zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung, einem zweiten Endabschnitt (4; 4') zur radseitigen Anbindung und einem erweiterten Abschnitt (5; 5') zur Abstützung einer Feder, der zwischen beiden Endabschnitten (3, 4; 3', 4') angeordnet ist und ein U-förmiges Profil aufweist, wobei an der Federlenkerschale (2; 2') zwei Brückenbleche (15, 16; 15', 16') befestigt sind, die jeweils das U-förmige Profil an seiner offenen Seite überbrücken, wobei der erweiterte Abschnitt (5; 5') der Federlenkerschale (2; 2') eine Federauflagefläche (14; 14') ausbildet und die zwei Brückenbleche (15, 16; 15', 16') beidseits der Federauflagefläche (14; 14') angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Federlenker für eine Radaufhängung umfassend eine Federlenkerschale mit einem ersten Endabschnitt zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung, einem zweiten Endabschnitt zur radseitigen Anbindung und einem erweiterten Abschnitt zur Abstützung einer Feder, der zwischen beiden Endabschnitten angeordnet ist und ein U-förmiges Profil aufweist.
Federlenker dienen der Führung eines Rades in einer Radaufhängung. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie einen Abschnitt zur Abstützung einer Feder oder einer FederDämpfer-Anordnung - nachfolgend allgemein als Feder bezeichnet - aufweisen, welche ihrerseits gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt ist.
Infolge hoher Feder- und Dämpferkräfte unterliegt der Federlenker großen Belastungen. Insbesondere im Bereich der Federauflage kann es unter wechselnder Last zu einer Profilaufweitung kommen.
Bei der Anmelderin in diesem Zusammenhang bekannt, einen Federlenker der eingangs genannten Art durch ein die Feder umschließendes Schließblech auszusteifen, das in die offene Seite des U-förmigen Profils eingeschweißt ist. Ein entsprechender Federlenker ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2004 003 151 A1 bekannt.
Weiterhin sind aus DE 102 41 406 A1 und US 3,797,852 A einteilige Federlenker bekannt.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die in DE 10 2004 003 151 A1 vorgeschlagene Lösung im Hinblick auf das Bauteilgewicht zu verbessern und kostengünstiger zu gestalten.
Hierzu wird ein Federlenker mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass das U-förmige Profil an seiner offenen Seite von mindestens einem Brückenblech überbrückt wird.
Dadurch lässt sich eine hohe Belastbarkeit im Bereich der Federauflage erzielen. Aufgrund der Aussteifung wird ein „Atmen“, d. h. ein mechanisches Aufdehnen und Zusammenziehen des Federlenkers bei Ein- und Ausfedervorgängen vermindert. Gegenüber der aus DE 10 2004 003 151 A1 bekannten Lösung werden das Bauteilgewicht weiter verringert und zusätzliche Einspareffekte bei der Herstellung erzielt.
So können das bzw. die Brückenbleche als flache, sichelförmige Blechstreifen ausgebildet sein, die erheblich weniger aufwändig zu fertigen und zu befestigen sind, als ein die Feder umschließendes Schließblech.
Vorzugsweise erfolgt die Befestigung nicht durch Schweißen, sondern durch Nieten, Clinchen oder mittels einer Schraubverbindung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet der erweiterte Abschnitt der Federlenkerschale eine Federauflagefläche aus. Dabei sind zwei Brückenbleche beidseits der Federauflagefläche angeordnet, um den Krafteinleitungsbereich des Federlenkers gezielt auszusteifen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Brückenbleche über ein Verbindungsstück miteinander verbunden sein. Das Verbindungsstück fungiert dabei vorzugsweise gleichzeitig auch als Steinschlagschutz für die Feder. Idealerweise werden das Verbindungsstück und die Brückenbleche einstückig miteinander ausgeführt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

1 eine räumliche Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Federlenker nach der Erfindung,
2 eine räumliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels für einen Federlenker nach der Erfindung, und in
3 eine Schnittansicht eines in den Federlenker nach 1 oder 2 eingepressten Lagers.

Das erste Ausführungsbeispiel in 1 zeigt einen Federlenker 1 für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs. Der Federlenker 1 weist eine Federlenkerschale 2 auf, die ein U-förmiges, und damit an einer Seite offenes Querschnittsprofil besitzt. Dieses zieht sich mit variierender Breite von einem ersten Endabschnitt 3 zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung bis zu einem zweiten Endabschnitt 4 zur radseitigen Anbindung. Zwischen beiden Endabschnitten 3 und 4 befindet sich ein erweiterter Abschnitt 5 zur Abstützung einer nicht näher dargestellten Feder.
Der erweiterte Abschnitt 5 der Federlenkerschale 2 ist topfförmig ausgebildet. Wie 1 zeigt, weist dieser Bereich einen im Wesentlichen flachen Boden 6 auf, an den zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 7 und 8 angrenzen. Diese Seitenwände 7 und 8 verlaufen jeweils von einem Endabschnitt 3 zu dem anderen Endabschnitt 4 der Federlenkerschale 2.
Die Seitenwände 7 und 8 sind an der offenen Profilseite flanschartig nach außen umgebogen. Diese umgebogenen Abschnitte 9 und 10 verlaufen in etwa parallel zu dem Boden 6.
An dem Boden 6 ist zentral eine Durchgangsöffnung 11 vorgesehen. Um diese Öffnung 11 ist ein Zentriervorsprung 12 für eine Feder angeordnet, der sich über eine gegenüber dem Boden 6 abgesetzte Federauflagefläche 14 erhebt.
An dem erweiterten Abschnitt 5 wird die Federlenkerschale 2 von mindestens einem Brückenblech überbrückt. Bei dem hier dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind zwei Brückenbleche 15 und 16 vorgesehen, die beidseits der Federauflagefläche 14 angeordnet sind.
Die Brückenbleche 15 und 16 sind jeweils als flache, sichelförmige Blechstreifen ausgebildet, so dass sie sich sehr einfach herstellen lassen. Wie 1 zeigt, setzen die Brückenbleche 15 und 16 die Krümmung des erweiterten Abschnitts 5 über die offene Profilseite fort. Dabei verbindet jedes Brückenblech 15 bzw. 16 die gegenüberliegenden umgebogenen Abschnitte 9 und 10 der Seitenwände 7 und 8.
Die Befestigung an den umgebogenen Abschnitten 9 bzw. 10 erfolgt durch Nieten (vgl. Bezugszeichen 13 in 1), Clinchen oder mittels einer Schraubverbindung. Dabei liegen die Brückenbleche 15 bzw. 16 lediglich auf den nach außen umgebogenen Abschnitten 9 bzw. 10 der Seitenwände 7 bzw. 8 auf.
Durch die Brückenbleche 15 und 16 gewinnt die Federlenkerschale 2 vor allem in Querrichtung zwischen den Seitenwänden 7 und 8 deutlich an Steifigkeit, so dass ein „Atmen“ des Federlenkers 1, d. h. ein mechanisches Aufdehnen und Zusammenziehen des Federlenkers 1 bei Ein- und Ausfedervorgängen unter wechselnden Lasten stark vermindert wird.
Die Brückenbleche 15 und 16 ermöglichen zudem eine leichte Bauweise. Weiterhin ist der Befestigungsaufwand gegenüber einer Schweißverbindung geringer und damit kostengünstiger. Letzteres ermöglicht überdies, an den einzelnen Komponenten des Federlenkers 1 bereits vor deren Zusammenbau einen Oberflächenschutz vorzusehen.
Die Endabschnitte 3 und 4 des Federlenkers 1 können im Prinzip beliebig an die jeweiligen Anbindungsstellen angepasst werden. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem ersten Endabschnitt 3 beispielhaft eine Durchstellung 18 vorgesehen, in die ein Lager 19 eingepresst ist. Ein entsprechendes Lager kann gegebenenfalls auch an dem gegenüberliegenden Endabschnitt 4 vorgesehen werden. Der Endabschnitt 4 zeigt hier hingegen beispielhaft einfache Befestigungsöffnungen 20 an den Seitenwänden 7 und 8. Durch eine zwischengeschaltete Lagerbuchse lässt sich an dieser Stelle ein zusätzlicher Versteifungseffekt erzielen.
Die Federlenkerschale 2 ist als Blechformteil z. B. in einem Tiefziehverfahren hergestellt und zeichnet sich aufgrund ihrer Formgebung durch einen geringen Umformgrad aus.
2 zeigt eine Abwandlung des in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels. Gleichartige Elemente sind dementsprechend mit gleichen, jedoch um ein Hochkomma ergänzten Bezugszeichen versehen. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Bei dem Federlenker 1' nach dem zweiten Ausführungsbeispiel sind ebenfalls zwei Brückenbleche 15' und 16' vorgesehen. Diese sind jedoch nicht als separate Bauteile ausgebildet, sondern vielmehr durch ein Verbindungsstück 17' miteinander verbunden.
Das Verbindungsstück 17' ist seitlich neben einem Aufnahmeraum für eine sich an dem erweiterten Abschnitt 5' abstützende Feder angeordnet und schirmt den Aufnahmeraum zumindest abschnittsweise seitlich ab. Wie 2 zeigt, erstreckt sich das Verbindungsstück 17' im wesentlichen senkrecht von einem umgebogenen Abschnitt 9' nach oben. Auf diese Weise lässt sich ein ansonsten separater Steinschlagschutz mit den Brückenblechen 15' und 16' zusammenfassen. Das Verbindungsstück 17' ist einstückig mit den Brückenblechen 15' und 16' ausgebildet und vorzugsweise aus Blech hergestellt. In ein solches Bauteil können weitere Einrichtungen implementiert werden, wie beispielsweise ein Federwegaufnehmer und/oder ein Schutzschild für einen solchen.
In sämtlichen Fällen lässt sich eine hohe Steifigkeit im Bereich der Federauflage erzielen. Gegenüber der aus der DE 10 2004 003 151 A1 bekannten Lösung werden das Bauteilgewicht weiter verringert und die Herstellung effizienter gestaltet.
Bezugszeichenliste

1, 1': Federlenker
2, 2': Federlenkerschale
3, 3': erster Endabschnitt
4, 4': zweiter Endabschnitt
5, 5': erweiterter Abschnitt
6, 6': Boden
7, 7': Seitenwand
8, 8': Seitenwand
9, 9': umgebogener Abschnitt
10, 10': umgebogener Abschnitt
11, 11': zentrale Durchgangsöffnung
12, 12': Zentriervorsprung
13, 13': Niet
14, 14': Federauflagefläche
15, 15': Brückenblech
16, 16': Brückenblech
17': Verbindungsstück
18, 18': Durchsetzung
19, 19': Lager
20, 20': Befestigungsöffnung

Claims

Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Federlenkerschale (2; 2') mit einem ersten Endabschnitt (3; 3') zur fahrzeugaufbauseitigen Anbindung, einem zweiten Endabschnitt (4; 4') zur radseitigen Anbindung und einem erweiterten Abschnitt (5; 5') zur Abstützung einer Feder, der zwischen beiden Endabschnitten (3, 4; 3', 4') angeordnet ist und ein U-förmiges Profil aufweist, wobei an der Federlenkerschale (2; 2') zwei Brückenbleche (15, 16; 15', 16') befestigt sind, die jeweils das U-förmige Profil an seiner offenen Seite überbrücken, wobei der erweiterte Abschnitt (5; 5') der Federlenkerschale (2; 2') eine Federauflagefläche (14; 14') ausbildet und die zwei Brückenbleche (15, 16; 15', 16') beidseits der Federauflagefläche (14; 14') angeordnet sind.
Federlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenbleche (15, 16; 15', 16') als flache, sichelförmige Blechstreifen ausgebildet sind.
Federlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenbleche (15, 16; 15', 16') durch Nieten, Clinchen oder mittels einer Schraubverbindung an der Federlenkerschale (2) befestigt sind.
Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erweiterte Abschnitt (5; 5') einen Boden (6; 6') und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände (7, 8; 7', 8') aufweist, und dass das bzw. die Brückenbleche (15, 16; 15', 16') lediglich auf nach außen oder innen umgebogenen Abschnitten (9, 10; 9', 10') der Seitenwände (7, 8; 7', 8') aufliegen und befestigt sind.
Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Brückenbleche (15', 16') durch ein Verbindungsstück (17') miteinander verbunden sind, das seitlich neben einem Aufnahmeraum für eine sich an dem erweiterten Abschnitt (5') abstützende Feder angeordnet ist und den Aufnahmeraum zumindest abschnittsweise seitlich abschirmt.
Federlenker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (17') und die Brückenbleche (15', 16') einstückig miteinander ausgebildet sind.
Federlenker nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (7, 8; 7', 8') der Federlenkerschale (2; 2') sich jeweils bis zu dem ersten und zweiten Endabschnitt (3, 4; 3', 4') erstrecken.
Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten der Federlenkerschale (2) jeweils einen vor dem Zusammenbau aufgebrachten Oberflächenschutz aufweisen.
Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federlenkerschale (2) ein Tiefziehteil ist.
Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem oder beiden Endabschnitten (3, 4; 3', 4') der Federlenkerschale (2; 2') an den gegenüberliegenden Seitenwänden (7, 8; 7', 8') eine Durchstellung (18; 18') ausgebildet ist, in die ein Lager (19; 19') eingepresst ist.