DE102008059916B3

DE102008059916B3 - Federlenker mit einem Schließblech

Info

Publication number: DE102008059916B3
Application number: DE102008059916A
Authority: DE
Inventors: Andreas Roxel; Lars Claussen; Patrick Orzelek
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-12-03

Abstract

Ein Federlenker (1) für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Federlenkerschale (2) mit einem Schließblech (6), wobei das Schließblech (6) gegenüberliegende Schenkel (11, 12) der Federlenkerschale (2) miteinander verbindet, die Federlenkerschale (2) aussteift und eine Durchgangsöffnung (7) mit einem von der Federlenkerschale (2) wegweisenden Kragen (8) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Federlenker eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Federlenker dienen der Führung eines Rades und sind Bestandteil einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs. Solche Federlenker weisen einen erweiterten Abschnitt auf, in welchem die Abstützung eines Endes einer Feder, oder eines Feder-Dämpfersystems erfolgt, deren/dessen anderes Ende gegen den Fahrzeugaufbau abgestützt ist.
Bedingt durch hohe Feder- und Dämpferkräfte und ständig wechselnden Lasten unterliegen Federlenker hohen Belastungen, was vor allem im Bereich der Federauflage zu einer Profilaufweitung der Federlenkerschale führen kann. Zur Aussteifung eines solchen Federlenkers schlägt die DE 10 2004 008 957 A1 daher vor, die U-förmige Federlenkerschale durch zwei sichelförmige Blechstreifen zu versteifen. Hierdurch können zwar Gewicht und Bauraum reduziert werden, jedoch könnte die Aussteifung der Federlenkerschale noch verbessert werden, da die Seitenwände nur punktuell durch die Blechstreifen unterstützt werden.
In der DE 10 2004 003 151 A1 wird die Aussteifung der Federlenkerschale mit einem topfartig ausgebildeten Schließblech beschrieben. Hierbei dient der Boden des topfartigen Schließblechs gleichzeitig als Federauflagefläche. Die Federlenkerschale wird durch das Schließblech quasi ausgekleidet, wodurch zwar die Steifigkeit gesteigert werden kann, aber auch das Gewicht des Federlenkers durch das zusätzliche Material deutlich erhöht wird. Auch wird mehr Bauraum in der Breite benötigt, da das Schließblech mit der Federlenkerschale doppellagig im Bereich der Feder angeordnet ist. Bei gleich bleibendem Federdurchmesser muss die Federlenkerschale also breiter gestaltet werden als ohne Schließblech.
In der gattungsbildenden DE 10 2004 032 471 A1 wird ein Schließblech mit Kragen beschrieben, wobei der Kragen nach innen ragt, so dass durch die Doppellagigkeit mehr Bauraum in der Breite benötigt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Federlenker zu schaffen, bei welchem die Federlenkerschale durch ein Schließblech optimal aussteift und gleichzeitig das Gewicht sowie der Bauraum des Federlenkers reduziert ist.
Die Aufgabe wird durch einen Federlenker gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Federlenkers sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche 2 bis 13.
Der erfindungsgemäße Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine im Querschnitt U-förmige Federlenkerschale mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt. Die U-förmige Federlenkerschale weist einen Steg und sich an dessen Längsseiten anschließende Schenkel auf, welche sich vom ersten bis zum zweiten Endabschnitt erstrecken. Zwischen den besagten Endabschnitten ist ein erweiterter Abschnitt zur Abstützung einer Feder vorgesehen. Im Bereich des erweiterten Abschnitts werden die beiden Schenkel der Federlenkerschale durch ein Schließblech miteinander verbunden. Durch die Verbindung der Schenkel mit einem Schließblech wird eine hohe Aussteifung der Federlenkerschale erreicht. Erfindungsgemäß weist das Schließblech eine Durchgangsöffnung für eine Feder auf sowie einen Kragen. Der Kragen weist vom Steg der Federlenkerschale weg. Durch den Kragen wird eine zusätzliche Erhöhung der Steifigkeit des Schließblechs und damit auch des Federlenkers erzielt. Vorteilhaft bei dieser Ausführung ist weiterhin, dass durch den Kragen die Feder zusätzlich auch besser vor Steinschlag geschützt ist.
Die besondere Orientierung des Kragens, der von dem Steg und damit quasi von der Federlenkerschale weg weist, hat den Vorteil, dass eine Materialverdopplung, die zu einer Reduzierung des Innendurchmessers im Bereich der Feder führen könnte, vermieden wird. Dadurch dass der Kragen nach oben, also von der Federlenkerschale weg weist und nicht in diese hineinragt, muss der Durchmesser der Federlenkerschale im Bereich des Kragens nicht erweitert werden, sondern kann beibehalten werden. Das ermöglicht eine kleinere Baugröße. Der erweiterte Bereich muss gegenüber den schmaleren Endabschnitten weniger ausladend gestaltet werden, was letztendlich auch zur Gewichtsreduzierung des erfindungsgemäßen Federlenkers beiträgt.
Es wird daher als sehr vorteilhaft angesehen, wenn der Abstand der zueinander weisenden Flächen der Schenkel im erweiterten Abschnitt der Federlenkerschale durchaus kleiner sein kann als der Abstand zwischen zwei zueinander weisenden gegenüberliegenden Punkten auf der Innenfläche des Kragens. Mit anderen Worten ist der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung im Schließblech gleichgroß oder größer als der entsprechende Abstand der Schenkel. Das ist nur dann möglich, wenn die Schenkel und der Kragen sich nicht überlappen, sondern ausgehend von der Ebene des Schließblechs in entgegengesetzte Richtungen weisen.
In bevorzugter Ausgestaltung weisen die Schenkel jeweils einen nach außen gerichteten Flansch auf. An der dem Steg abgewandten Fläche des Flansches ist das Schließblech mit seinen Auflageabschnitten befestigt. Eine feste Verbindung der Auflageflächen des Schließblechs mit den Flanschen der Federlenkerschale wird beispielsweise durch schweißen, nieten oder verschrauben erzielt, also durch geeignete kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindungstechniken. Die Auflageflächen können die gleiche Breite wie die Flansche im erweiterten Abschnitt aufweisen. Sie können aber auch schmaler ausgestaltet sein. Die Geometrie der Auflageabschnitte ist dem Verlauf der Flansche angepasst. Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit können die Auflageabschnitte in Form von Zungen über den erweiterten Abschnitt hinaus dem Flanschverlauf folgen. Bei den Zungen handelt es sich gewissermaßen, um von der Durchgangsöffnung wegweisende Vorsprünge, die nichts mehr mit der Begrenzung der Durchgangsöffnung zu tun haben, sondern zur besseren Anbindung des Schließblechs an die Schenkel dienen. Der Bereich zwischen den Schenkeln wird durch die Zungen nicht beansprucht und bleibt somit frei. Dies führt zu einer sehr gewichtssparenden, zusätzlichen Versteifung der Federlenkerschale mit geringst möglichem zusätzlichen Materialeinsatz Vorteilhafterweise kann am Flansch zur Erhöhung der Steifigkeit eine weitere Abkantung vorgesehen sein. Diese weist vom Schließblech weg, so dass Schenkel, Flansch und Abkantung ebenfalls ein U-förmiges Profil aufweisen, allerdings mit dem Unterschied, dass die Abkantung wesentlich kürzer ist, als der Schenkel.
Im erweiterten Abschnitt ist der Steg mittig mit einer Öffnung versehen, wobei die Öffnung einen nach innen gerichteten Kragen aufweist. Um die Öffnung herum weist der Steg eine Federauflagefläche auf, wobei der Kragen zur gesicherten Positionierung und Zentrierung der Feder oder des Feder-Dämpfer-Systems dient.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von drei schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Federlenkers;
2 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines Federlenkers und
3 eine perspektivische Darstellung eines Schließblechs.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Federlenkers 1 umfassend eine Federlenkerschale 2 mit einem ersten Endabschnitt 3, einem zweiten Endabschnitt 4 und einem erweiterten Abschnitt 5. Ein Schließblech 6 am erweiterten Abschnitt 5 weist eine Durchgangsöffnung 7 für eine Feder oder ein Feder-Dämpfer-System auf sowie einen Kragen 8, welcher vom Steg 9 der Federlenkerschale 2 wegweist. Weiterhin ist hier am zweiten Endabschnitt 4 ein Lager 10 angeordnet.
Das Profil der Federlenkerschale 20 ist U-förmig und wird durch zwei an einen Steg 9 angeschlossene Schenkel 11, 12 gebildet. An die vom Steg 9 wegweisende Seite der Schenkel 11, 12 schließt sich jeweils ein nach außen gerichteter Flansch 13, 14 an. Das Schließblech 6 ist mit seinen Auflageabschnitten 15, 16 auf den Flanschen 13, 14 angeordnet. Die Auflageabschnitte 15, 16 folgen dem Verlauf der Flansche 13, 14 und sind in dieser Ausführungsform schmaler ausgestaltet, als die Flansche 13, 14 im erweiterten Abschnitt 5. Die Breite C (3) der Auflageabschnitte 15, 16 ist in dieser Ausführung schmaler als die Breite D (2) der Flansche 13, 14 im erweiterten Abschnitt 5.
Für eine verbesserte Aussteifung erstrecken sich die Auflageabschnitte 15, 16 in Form von Zungen 17, 18, 19, 20 über den erweiterten Abschnitt 5 hinaus entlang der Flansche 13, 14. Der Bereich zwischen den Zungen 17, 18, 19, 20 bleibt frei.
In 2 ist die Federlenkerschale 2 mit dem Schließblech 6 im Querschnitt dargestellt. An die Flansche 13, 14 schließt jeweils eine Abkantung 21, 22 an. Dadurch entsteht zwischen Schenkel 11, 12, Flansch 13, 14 und Abkantung 21, 22 ein U-förmiges Profil, welches zu einer zusätzlichen Verstärkung führt.
Das Schließblech 6 liegt mit seinen Auflageabschnitten 15, 16 auf den Flanschen 13, 14 auf und ist beispielsweise durch schweißen, nieten oder verschrauben mit diesen fest verbunden. Hierbei steht der Kragen 8 senkrecht zu den Auflageabschnitten 15, 16 und weist vom Steg 9 weg. Der Abstand A (2) zweier zueinander weisender gegenüberliegender Punkte auf der Innenfläche 23 des Kragens ist hier größer, als der Abstand B der zueinander weisenden Flächen 24, 25 der Schenkel 11, 12 im erweiterten Abschnitt 5. Durch eine Versteifung der Federlenkerschale 2 mit einem derartigen Schließblech 6 kann der Abstand der Schenkel 11, 12 im erweiterten Abschnitt 5 direkt an den von der Feder oder dem Feder-Dämpfer-System benötigten Bauraum angepasst werden. Dies ermöglicht gegenüber doppellagigen Varianten eine schmalere Bauweise der Federlenkerschale 2, wodurch neben der Platzeinsparung auch Material und Gewicht reduziert werden. Zusätzlich schützt der Kragen 8 die Feder besser vor Steinschlägen.
Der Steg 9 weist im erweiterten Abschnitt 5 eine Öffnung 26 mit einem nach innen gerichteten Kragen 27 auf. Der Bereich des Steges 9 um diese Öffnung 26 herum dient als Federauflagefläche 28, wobei durch den Kragen 27 an der Öffnung 26 eine genaue und gegen Verrutschen gesicherte Positionierung der Feder oder eines Feder-Dämpfersystems ermöglicht wird. Zusätzlich trägt auch dieser Kragen 27 zur Erhöhung der Steifigkeit der Federlenkerschale 2 bei.
Die Ausgestaltung des Übergangs zwischen Steg 9 und Schenkeln 11, 12 kann je nach Einsatz des Federlenkers 2 unterschiedlich ausgestaltet sein, so dass neben einem einfachen Abwinklung 29 auch eine zusätzliche Einbuchtung 30 vorgesehen sein.

1: Federlenker
2: Federlenkerschale
3: erster Endabschnitt
4: zweiter Endabschnitt
5: erweiterter Abschnitt
6: Schließblech
7: Durchgangsöffnung
8: Kragen
9: Steg
10: Lager
11: Schenkel
12: Schenkel
13: Flansch
14: Flansch
15: Auflageabschnitt
16: Auflageabschnitt
17: Zunge
18: Zunge
19: Zunge
20: Zunge
21: Abkantung
22: Abkantung
23: Innenfläche von 8
24: Fläche von 12
25: Fläche von 11
26: Öffnung
27: Kragen
28: Federauflagefläche
29: Abwinklung
30: Einbuchtung
A: Abstand
B: Abstand
C: Breite
D: Breite

Claims

Federlenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs, welcher eine U-förmige Federlenkerschale (2) mit einem ersten Endabschnitt (3) und einem zweiten Endabschnitt (4) umfasst, wobei die Federlenkerschale (2) einen Steg (9) und zwei längsseitig daran angrenzende Schenkel (11, 12) aufweist, wobei zwischen dem ersten Endabschnitt (3) und dem zweiten Endabschnitt (4) ein erweiterter Abschnitt (5) zur Abstützung einer Feder vorgesehen ist, wobei die Schenkel (11, 12) über ein Schließblech (6) miteinander verbunden sind, wobei das Schließblech (6) eine Durchgangsöffnung (7) für eine Feder aufweist und wobei die Durchgangsöffnung (7) einen Kragen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (8) vom Steg (9) der Federlenkerschale (2) weg weist.
Federlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (B) der Schenkel (11, 12) im Bereich des erweiterten Abschnitts (5) gleich groß ist wie oder kleiner ist als der Abstand (A) zweier zueinander weisender gegenüberliegender Punkte auf einer Innenfläche (23) des Kragens (8).
Federlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (11, 12) einen nach außen gerichteten Flansch (13, 14) aufweisen.
Federlenker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch eine Abkantung (21, 22) aufweist.
Federlenker nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (6) auf der vom Steg (9) wegweisenden Fläche des Flansches (13, 14) angeordnet ist.
Federlenker nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (6) sich im Bereich der Flansche (13, 14) erstreckende Auflageabschnitte (15, 16) aufweist.
Federlenker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageabschnitte (15, 16) zumindest bereichsweise dem Verlauf der Flansche (13, 14) angepasst sind.
Federlenker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (C) der Auflageabschnitte (13, 14) des zumindest bereichsweise die gleiche Breite (D) aufweisen wie Flansche (13, 14) im erweiterten Abschnitt (5).
Federlenker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageabschnitte (15, 16) schmaler sind als die Breite (D) der Flansche (13, 14) im erweiterten Abschnitt (5).
Federlenker nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließblech (6) mit den Flanschen (13, 14) verschweißt, verschraubt oder vernietet ist.
Federlenker nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9) des Federlenkers (2) im erweiterten Abschnitt (5) eine Öffnung (26) aufweist.
Federlenker nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (26) einen nach innen gerichteten Kragen (27) aufweist.
Federlenker nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (9) der Federlenkerschale (2) um die Öffnung (26) eine Federauflagefläche (28) aufweist.