DE102014200076A1

DE102014200076A1 - Swivel bearing for a vehicle wheel suspension

Info

Publication number: DE102014200076A1
Application number: DE102014200076.9A
Authority: DE
Inventors: Thilo Franke; Michael Schiewek; Thomas Beganovic; Sierk Fiebig
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-01-08
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2015-07-09
Anticipated expiration: 2034-01-09
Also published as: DE102014200076B4

Abstract

Ein Schwenklager für eine Kraftfahrzeugradaufhängung umfasst eine oder mehrere Anbindungsstellen zur Ankopplung von Radführungsgliedern und eine Radlageraufnahme (13), welche in Form eines Rings (14) mit einer Außenkontur (15) und einer Innenkontur (16) ausgebildet ist. Die Innenkontur (16) definiert eine Anlagefläche für ein Radlager (20), welche einen in Umfangsrichtung konstanten Radius aufweist. Die Außenkontur (15) des Rings (14) weist in Bezug auf die Anlagefläche der Innenkontur (16) eine Unrundheit auf, wodurch der Ring (14) eine in Umfangsrichtung variierende Wanddicke besitzt. Eine solche belastungsabhängige Wanddickenvariation bietet ohne Einbußen an Tragfähigkeit ein Gewichtseinsparpotential, welches es gestattet, die ungefederten Massen an einem Kraftfahrzeug zu reduzieren.A pivot bearing for a motor vehicle suspension comprises one or more attachment points for coupling wheel guide members and a wheel bearing receptacle (13), which in the form of a ring (14) with an outer contour (15) and an inner contour (16) is formed. The inner contour (16) defines a contact surface for a wheel bearing (20), which has a constant radius in the circumferential direction. The outer contour (15) of the ring (14) has an out-of-roundness with respect to the contact surface of the inner contour (16), whereby the ring (14) has a wall thickness that varies in the circumferential direction. Such a load-dependent wall thickness variation offers a weight saving potential without sacrificing load capacity, which makes it possible to reduce the unsprung masses on a motor vehicle.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwenklager für eine Fahrzeugradaufhängung, umfassend eine oder mehrere Anbindungsstellen zur Ankopplung von Radführungsgliedern und eine Radlageraufnahme, welche in Form eines Rings mit einer Innenkontur und einer Außenkontur ausgebildet ist, wobei die Innenkontur eine Anlagefläche für ein Radlager definiert, welche einen in Umfangsrichtung konstanten Radius aufweist. The invention relates to a pivot bearing for a Fahrzeugradaufhängung, comprising one or more connection points for coupling Radführungsgliedern and a wheel bearing receptacle, which is in the form of a ring with an inner contour and an outer contour, wherein the inner contour defines a contact surface for a wheel bearing, which has constant radius in the circumferential direction.

Ein solches Schwenklager ist aus DE 102011016628 A1 bekannt. Weitere Schwenklager sind aus EP 1 314 630 A2 und DE 102 12 873 A1 bekannt. Such a pivot bearing is out DE 102011016628 A1 known. More pivot bearings are off EP 1 314 630 A2 and DE 102 12 873 A1 known.

Schwenklager, welche auch als Radträger oder Achsschenkel bezeichnet werden, stellen die Verbindung zwischen einem Dämpfer oder Federbein, einem Radlager sowie einer Spurstange und einem Führungsgelenk an der Vorderachse eines Kraftfahrzeugs her. Da Schwenklager den ungefederten Massen am Fahrzeug zuzurechnen sind, besteht ein großes Interesse daran, diese möglichst leichtgewichtig auszubilden. Üblicherweise sind diese als Guss- oder Schmiedeteile aus Stahl ausgebildet, können jedoch auch aus Leichtmetall gefertigt sein. Im Fahrbetrieb werden Schwenklager u. a. durch Dämpfer- und/oder Federkräfte und Radführungskräfte beansprucht. Zudem müssen Bremsmomente aufgenommen werden. Diese Kräfte und Momente stellen neben der Einbausituation die wesentlichen Rahmenbedingungen für die Konstruktion dar. Swivel bearings, which are also referred to as wheel carriers or steering knuckles, provide the connection between a damper or strut, a wheel bearing and a tie rod and a steering joint on the front axle of a motor vehicle. Since pivot bearings are attributable to the unsprung masses on the vehicle, there is great interest in making them as lightweight as possible. Usually, these are formed as cast or forged steel, but can also be made of light metal. When driving pivot bearings u. a. claimed by damper and / or spring forces and Radführungskräfte. In addition, braking torques must be recorded. In addition to the installation situation, these forces and moments are the essential conditions for the design.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zur weiteren Gewichtsverminderung aufzuzeigen. The invention has for its object to provide solutions for further weight reduction.

Hierzu wird ein Schwenklager gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass die Außenkontur des Rings in Bezug auf die Anlagefläche der Innenkontur eine Unrundheit aufweist, wodurch der Ring eine in Umfangsrichtung variierende Wanddicke besitzt. For this purpose, a pivot bearing is proposed according to claim 1. This is characterized in that the outer contour of the ring with respect to the contact surface of the inner contour has an ovality, whereby the ring has a circumferentially varying wall thickness.

Durch Anpassung der Wanddicke der Radlageraufnahme an die benötigte Stützwirkung kann im Bereich der Radlageraufnahme Material eingespart werden und somit das Bauteilgesamtgewicht des Schwenklagers reduziert werden. Im Vergleich zu einem Schwenklager mit konstanter Wanddicke an der Radlageraufnahme besteht ein Gewichtseinsparpotential von ca. 5 bis 10%. By adapting the wall thickness of the wheel bearing mount to the required supporting action, material can be saved in the region of the wheel bearing mount and thus the overall component weight of the pivot bearing can be reduced. Compared to a swivel bearing with a constant wall thickness at the wheel bearing seat there is a weight saving potential of about 5 to 10%.

Je nach Anbindung der Radbremse sowie der Radführungsglieder, worunter vorliegend ganz allgemein auch ein gegebenenfalls am Schwenklager angreifender Dämpfer oder ein Federbein sowie eine Spurstange verstanden werden, sind Wandaufdickungen und Wanddickenverminderungen an die jeweilige Einbausituation in der Radaufhängung anzupassen. Die erforderlichen Wanddickenvariationen können beispielsweise durch Analyse der Spannungen und/oder Verformungen eines entsprechenden Schwenklagers mit konstanter Wanddicke bestimmt werden. Depending on the connection of the wheel brake and the wheel guide members, which in the present case are also understood to be an optionally acting on the pivot bearing damper or a strut and a tie rod, wall thickening and wall thickness reductions are adapted to the particular installation situation in the suspension. The required wall thickness variations can be determined for example by analyzing the stresses and / or deformations of a corresponding pivot bearing with a constant wall thickness.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of further claims.

Vorzugsweise ist die Radlageraufnahme so gestaltet, dass Abschnitte des Rings mit unterschiedlicher Wanddicke kontinuierlich ineinander übergehen. Hierdurch kann eine gute Homogenisierung der im Bauteil unter Last auftretenden Spannungen erzielt werden. Preferably, the wheel bearing mount is designed so that portions of the ring with different wall thickness continuously merge into one another. As a result, a good homogenization of the stresses occurring in the component under load can be achieved.

Bevorzugt gehen die Abschnitte des Rings mit unterschiedlicher Wanddicke sprungfrei ineinander über, so dass lokale Spannungskonzentrationen vermieden werden. Preferably, the sections of the ring with different wall thickness go over each other without any jump, so that local stress concentrations are avoided.

Die Variation der Wanddicke kann in Abhängigkeit eines oder mehrerer Lastfälle vorgenommen sein, wobei Bereiche mit höherer Belastung eine größere Wanddicke und Bereiche mit geringerer Belastung eine kleinere Wanddicke aufweisen. Über definierte Lastfälle können die im Fahrbetrieb auftretenden Belastungen gut abgebildet werden. The variation of the wall thickness may be made as a function of one or more load cases, with higher load areas having a larger wall thickness and lower load areas having a smaller wall thickness. Defined load cases can be used to map the loads occurring during driving.

Grundsätzlich kann die Wanddickenvariation an einem einzigen Lastfall orientiert werden, wodurch sich der Abstimmungsaufwand gering halten lässt. Vorzugsweise werden als Lastfälle jedoch eine Geradeausfahrt und mindestens eine Kurvenfahrt mit definierten Kurvenparametern an einem standardisierten Fahrzeug zur Abstimmung der Wanddicken herangezogen. Versuche haben gezeigt, dass sich hierdurch gute Ergebnisse erzielt werden. In principle, the wall thickness variation can be oriented to a single load case, whereby the coordination effort can be kept low. Preferably, however, a load travel and at least one cornering with defined curve parameters on a standardized vehicle for matching the wall thicknesses are used as load cases. Experiments have shown that this results in good results.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Unrundheit der Außenkontur als Abweichung vom mittleren Radius der Außenkontur definiert. Sie beträgt 1 bis 5% des mittleren Radius der Außenkontur, wobei der mittlere Radius die Hälfte der Summe aus maximalem und minimalem Radius der Außenkontur ist. Obgleich die Wanddickenvariation verhältnismäßig gering ist, können hierdurch an einem Stahlguß-Schwenklager für ein Personenkraftfahrzeug Gewichtsersparnisse von ca. 140 g erzielt werden. According to an advantageous embodiment, the out-of-roundness of the outer contour is defined as a deviation from the mean radius of the outer contour. It is 1 to 5% of the mean radius of the outer contour, wherein the average radius is half the sum of the maximum and minimum radius of the outer contour. Although the wall thickness variation is relatively low, this can be achieved on a cast steel pivot bearing for a passenger car weight savings of about 140 g.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann an einem Schwenklager für ein linkes Vorderrad der Ring bei einem Umfangswinkel im Bereich von 80 bis 110°, bei einem Umfangswinkel im Bereich von 170 bis 210° und bei einem Umfangswinkel im Bereich von 350 bis 20° eine erhöhte Wanddicke vorgesehen werden, wobei der Umfangswinkel im mathematischen Drehsinn auf eine 12 Uhr Stellung in Einbaulage bei Betrachtung von der Radseite her als Nulllage bezogen ist. Beim rechten Vorderrad erfolgt die Anordnung der Bereiche mit erhöhter Wanddicke spiegelbildlich. Dies ermöglicht eine sowohl bei Geradeausfahrt als auch bei Kurvenfahrt günstige Spannungsverteilung in der Radlageraufnahme. According to a further advantageous embodiment of the invention can at a pivot bearing for a left front wheel of the ring at a circumferential angle in the range of 80 to 110 °, at a circumferential angle in the range of 170 to 210 ° and at a circumferential angle in the range of 350 to 20 ° increased wall thickness can be provided, wherein the Circumferential angle in the mathematical sense of rotation to a 12 o'clock position in installation position when viewed from the wheel side is referred to as zero position. When right front wheel, the arrangement of the areas with increased wall thickness takes place in mirror image. This allows a favorable both in straight-ahead driving and when cornering stress distribution in the wheel bearing.

Weiterhin kann das Schwenklager so ausgestaltet sein, dass ein Lageraußenring eines Radlagers mit der Anlagefläche der Innenkontur verpresst ist. Die ermöglicht eine einfache und platzsparende Befestigung des Radlagers und vermeidet durch etwaige Befestigungsmittel induzierte Spannungskonzentrationen. Furthermore, the pivot bearing can be designed so that a bearing outer ring of a wheel bearing is pressed with the contact surface of the inner contour. This allows a simple and space-saving attachment of the wheel bearing and avoids by any fastener induced stress concentrations.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:

1 eine räumliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels für ein Schwenklager nach der Erfindung, 1 a spatial view of an embodiment of a pivot bearing according to the invention,

2 eine Detailansicht der Radlageraufnahme im Schnitt mit eingebautem Radlager, und in 2 a detailed view of the wheel bearing recording in section with built-wheel bearings, and in

3 verschiedene Varianten a bis c von Radlageraufnahmen nach der Erfindung mit variierender Wanddicke sowie in d eine Radlageraufnahme mit konstanter Wanddicke. 3 different variants a to c of wheel bearing shots according to the invention with varying wall thickness and in d a wheel bearing mount with a constant wall thickness.

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Schwenklager 1 für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs am Beispiel einer Vorderachse eines Personenkraftfahrzeugs. The embodiment shows a pivot bearing 1 for a suspension of a motor vehicle using the example of a front axle of a passenger vehicle.

Dabei stellt das Schwenklager 1 ein Verbindungsglied zwischen einem Dämpfer oder Federbein, einem Radlager, einer Spurstange und einem Führungsgelenk dar. Jedoch kann auch einen andere Konfiguration der fahrzeugseitigen Schnittstellen vorgesehen sein. This is the pivot bearing 1 a link between a damper or strut, a wheel bearing, a tie rod and a hinge joint. However, another configuration of the vehicle-side interfaces may be provided.

Zur Ankopplung der genannten Komponenten bildet das Schwenklager 1 des Ausführungsbeispiels verschiedene Anbindungsabschnitte aus, welche vorliegend in ein einstückiges Bauteil integriert sind. For coupling the components mentioned forms the pivot bearing 1 of the embodiment of various connection sections, which are presently integrated into a one-piece component.

Als Dämpfer- oder Federbeinaufnahme dient ein im Wesentlichen zylindrischer Hülsenabschnitt 10. Der Hülsenabschnitt 10 weist an einer radabgewandten Seite einen Längsschlitz sowie eine an den Außenumfang des Hülsenabschnitts angeformte Klemmeinrichtung auf. Letztere ermöglicht ein Verspannen der Hülsenhälften zur Festlegung beispielsweise eines Endabschnitts eines Behälterrohres eines Dämpfers. Die Längsachse A des Hülsenabschnitts 10 kann in Einbaulage des Schwenklagers zur Vertikalrichtung B mit einem Winkel von bis zu 10 Grad angestellt sein. As damper or strut mount serves a substantially cylindrical sleeve portion 10 , The sleeve section 10 has on a side facing away from the wheel on a longitudinal slot and an integrally formed on the outer periphery of the sleeve portion clamping device. The latter allows a clamping of the sleeve halves for fixing, for example, an end portion of a container tube of a damper. The longitudinal axis A of the sleeve portion 10 can be made in the installed position of the pivot bearing to the vertical direction B at an angle of up to 10 degrees.

Der Hülsenabschnitt 10 ist über Stege 11 mit einem Mittelabschnitt 12 verbunden, der eine Radlageraufnahme 13 aufweist. Die Radlageraufnahme 13 bildet einen Ring 14 mit einer Außenkontur 15 und einer Innenkontur 16 aus. Der Radialabstand zwischen der Außenkontur 15 und der Innenkontur 16 stellt die Wanddicke des Rings 14 dar. The sleeve section 10 is over jetties 11 with a middle section 12 connected to a wheel bearing 13 having. The wheel bearing receiver 13 forms a ring 14 with an outer contour 15 and an inner contour 16 out. The radial distance between the outer contour 15 and the inner contour 16 represents the wall thickness of the ring 14 represents.

Die Innenkontur 16 des Rings 14 definiert eine Anlagefläche für ein Radlager 20, welches in 3 dargestellt ist. Dessen Drehachse C steht senkrecht zur Vertikalrichtung B. The inner contour 16 of the ring 14 defines a contact surface for a wheel bearing 20 which is in 3 is shown. Whose axis of rotation C is perpendicular to the vertical direction B.

Das Radlager 20 weist vorliegend einen einteiligen Lageraußenring 21 auf, der in die Innenkontur 16 der Radlageraufnahme 13 axial eingepresst ist. Ferner weist das zweibahnig ausgebildete Radlager 20 zwei Lagerinnenringe, nämlich einen radseitigen Lagerinnenring 22 und einen getriebeseitigen Lagerinnenring 23 auf, die an einer Radnabe 30 festgelegt sind. The wheel bearing 20 in this case has a one-piece bearing outer ring 21 on, in the inner contour 16 the wheel bearing receiver 13 is pressed axially. Furthermore, the two-lane wheel bearing has 20 two bearing inner rings, namely a wheel-side bearing inner ring 22 and a transmission-side bearing inner ring 23 on that at a wheel hub 30 are fixed.

Weiterhin weist das Schwenklager 1 einen Spurstangenanbindungsarm 17 auf, der, bezogen auf die Vertikalrichtung B in Einbaulage, unterhalb der Drehachse C des Radlagers 20 vom Mittelabschnitt 12 entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung absteht und an seinem Ende eine Ankopplungsstelle 17a zur Ankopplung einer Spurstange aufweist. Der Spurstangenanbindungsarm 17 kann durch mehrere Stege 17b gebildet werden, welche eine Gitterstruktur mit mehreren Durchbrechungen 17c bilden. Furthermore, the pivot bearing 1 a tie rod connection arm 17 on, based on the vertical direction B in installation position, below the axis of rotation C of the wheel bearing 20 from the middle section 12 protrudes against the forward direction and at its end a docking point 17a has for coupling a tie rod. The tie rod connection arm 17 can through several webs 17b are formed, which a lattice structure with multiple openings 17c form.

An der dem Spurstangenanbindungsarm 17 gegenüberliegenden Seite weist der Mittelabschnitt 12 zwei Vorsprünge 18 auf, welche der Ankopplung eines Bremssattels dienen. Jeder Vorsprung 18 kann an seinem freien Ende ein Auge 18a ausbilden, das über je zwei Stege 18b und 18c mit dem Mittelabschnitt verbunden ist. Zwischen den Stegen 18b und 18c kann jeweils eine Durchbrechung 18d vorgesehen sein. Einer der Vorsprünge 18 kann in Vertikalrichtung oberhalb, der andere hingegen unterhalb der Drehachse C angeordnet sein. At the tie rod connection arm 17 opposite side has the middle section 12 two projections 18 on which serve the coupling of a caliper. Every lead 18 can at the free end of an eye 18a train, each with two bars 18b and 18c connected to the middle section. Between the bridges 18b and 18c can each have an opening 18d be provided. One of the projections 18 can be arranged in the vertical direction above, the other, however, below the rotation axis C.

Das Schwenklager 1 weist ferner einen Führungsgelenkanbindungsabschnitt 19 zur Ankopplung eines Radführungslenkers auf. Der Führungsgelenkanbindungsabschnitt 19 ist bezogen auf die Einbaulage am Fahrzeug unterhalb der Radlageraufnahme 13 angeordnet und weist eine Ankopplungsstelle 19a zur Ankopplung eines entsprechenden Gelenks des Radführungslenkers auf. The pivot bearing 1 further includes a guide link connecting portion 19 for coupling a Radführungslenkers on. The guide joint connection section 19 is based on the mounting position on the vehicle below the wheel bearing mount 13 arranged and has a coupling point 19a for coupling a corresponding joint of the Radführungslenkers.

Zur Verminderung des Bauteilgewichts des Schwenklagers 1 weist der Ring 14 der Radlageraufnahme 13 eine variierende Wanddicke auf. Dabei ist gleichwohl die Innenkontur 16, welche die Anlagefläche für das Radlager 20 definiert, in Umfangsrichtung mit einem konstanten Radius versehen. Die Anlagefläche ist somit in Umfangsrichtung kreisförmig. To reduce the weight of the pivot bearing 1 points the ring 14 of the Wheel recording 13 a varying wall thickness. However, the inner contour is nevertheless 16 , which is the contact surface for the wheel bearing 20 defined, provided in the circumferential direction with a constant radius. The contact surface is thus circular in the circumferential direction.

Die Wanddickenvariation des Rings 14 wird allein durch die Formgebung der Außenkontur 15 bewerkstelligt, so dass dieser eine Unrundheit besitzt. The wall thickness variation of the ring 14 becomes solely due to the shape of the outer contour 15 accomplished so that it has a runout.

Diese Unrundheit und die damit verbundene Variation der Wanddicke ist in Abhängigkeit eines oder mehrerer Lastfälle vorgenommen, wobei Bereiche mit höherer Belastung eine größere Wanddicke und Bereiche mit geringerer Belastung eine kleinere Wanddicke aufweisen. Es ergibt sich somit eine belastungsabhängige Wanddickenvariation. This out-of-roundness and the associated variation in wall thickness is made as a function of one or more load cases, with higher load areas having a greater wall thickness and lower load areas having a smaller wall thickness. This results in a load-dependent wall thickness variation.

Die jeweiligen Bereiche können mit beispielsweise mit Finite-Element-Methoden bestimmt oder auch experimentell ermittelt werden. Sie hängen von der individuellen Konfiguration des jeweiligen Schwenklagertyps ab und lassen sich nicht generalisieren. Wesentlich ist jedoch, dass durch die belastungsabhängige Wanddickenvariation am Ring 14 der Radlageraufnahme 13 ein Verringerung des Bauteilgesamtgewichts in der Größenordnung von etwa 5 bis 10% im Vergleich zu einem Ring 14‘ mit konstanter Wanddicke wie in 3d dargestellt erzielt werden kann, und zwar ohne Einbußen im Hinblick auf die Tragfähigkeit des Schwenklagers 1. The respective ranges can be determined with, for example, finite element methods or determined experimentally. They depend on the individual configuration of the respective pivot bearing type and can not be generalized. However, it is essential that due to the load-dependent wall thickness variation on the ring 14 the wheel bearing receiver 13 a total component weight reduction of the order of about 5 to 10% compared to a ring 14 ' with constant wall thickness as in 3d can be achieved, without sacrificing the bearing capacity of the pivot bearing 1 ,

Eine Möglichkeit zur Abstimmung der Wanddickenvariation in Umfangsrichtung besteht darin, am Lageraußenring 21 im Bereich der radseitigen und getriebeseitigen Wälzkörperlaufbahnen umlaufende Knotenlinien festzulegen, entlang derer mit Finite-Element-Methoden die Verschiebungen der Knoten bei vordefinierten Lastfällen bestimmt werden. Für die einzelnen Knoten wird anschließend die radiale Verschiebung gegenüber der Ausgangslage bestimmt. Hieraus ergeben sich dann die vom Umlaufwinkel φ abhängigen Rundheitsabweichungen für den jeweiligen Lastfall. Der Umfangswinkel φ ist für ein linkes Schwenklager im mathematischen Drehsinn auf eine Nulllage bezogen, die der 12-Uhr-Stellung in Einbaulage bei Betrachtung von der Radseite her entspricht. Für das rechte Schwenklager gilt dies spiegelbildlich. One way to vote the wall thickness variation in the circumferential direction is the bearing outer ring 21 Determine circumferential nodal lines in the region of the wheel-side and gear-side rolling element raceways along which the displacements of the nodes in predefined load cases are determined using finite-element methods. For the individual nodes, the radial displacement relative to the starting position is then determined. This then results in the circularity φ dependent roundness deviations for the respective load case. The circumferential angle φ is related to a left pivot bearing in the mathematical direction of rotation to a zero position, which corresponds to the 12 o'clock position in installation position when viewed from the wheel side. For the right pivot bearing this is a mirror image.

Auf diese Weise können für einen Ring 14 mit konstanter Wanddicke die Umfangsbereiche mit den größten Radialverschiebungen bestimmt und an diesen Stellen die Wanddicke erhöht, in Bereichen der kleinsten Radialverschiebungen die Wanddicke hingegen verkleinert werden. Wird dieser Prozess mehrfach durchlaufen, erhält man den für das jeweilige Schwenklager 1 gesuchten Wanddickenverlauf für den Ring 14 der Radlageraufnahme 13 in Abhängigkeit des Umfangswinkels φ. That way, for a ring 14 With constant wall thickness determines the peripheral regions with the largest radial displacements and increases the wall thickness at these points, in contrast, the wall thickness be reduced in areas of the smallest radial displacements. If this process is repeated several times, you get the for the respective pivot bearing 1 sought Wanddickenverlauf for the ring 14 the wheel bearing receiver 13 depending on the circumferential angle φ.

Der gefundene Wanddickenverlauf kann so geglättet werden, dass Abschnitte des Rings 14 mit unterschiedlicher Wanddicke kontinuierlich ineinander übergehen. Zudem kann der Wanddickenverlauf in Umfangsrichtung zur Vermeidung von Spannungskonzentrationen sprungfrei ausgebildet werden. The found wall thickness profile can be smoothed so that sections of the ring 14 continuously merge into each other with different wall thickness. In addition, the wall thickness profile in the circumferential direction to avoid stress concentrations can be formed without a jump.

Die Abstimmung des Wanddickenverlaufs kann in Abhängigkeit eines einzelnen Lastfalls vorgenommen werden. 3a zeigt einen Wanddickenverlauf, der auf eine Geradeausfahrt abgestimmt ist. 3b zeigt einen weiteren Wanddickenverlauf, der auf eine definierte Kurvenfahrt abgestimmt ist, d.h. auf das Durchfahren einer Kurve durch ein standardisiertes Fahrzeug mit vorgegebener Geschwindigkeit und vorgegebenem Kurvenradius. Wie gut zu erkennen ist, ergeben sich hier unterschiedliche Wanddickenverläufe. The tuning of the wall thickness curve can be made as a function of a single load case. 3a shows a wall thickness curve, which is tuned to a straight ahead. 3b shows a further wall thickness profile, which is tuned to a defined cornering, ie on the passage of a curve through a standardized vehicle with a predetermined speed and a given radius of curvature. As you can see, this results in different wall thickness profiles.

3c zeigt einen Wanddickenverlauf, der auf beide vorgenannten Lastfälle, d.h. eine Geradeausfahrt und eine Kurvenfahrt mit definierten Kurvenparametern abgestimmt ist. Bei der Abstimmung können beide Lastfälle gleich oder unterschiedlich gewichtet werden. Zudem ist es möglich, weitere Lastfälle in die Abstimmung mit einzubeziehen. 3c shows a wall thickness profile, which is tuned to both aforementioned load cases, ie a straight ahead and cornering with defined curve parameters. During coordination, both load cases can be weighted equally or differently. It is also possible to include further load cases in the coordination.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebene Vorgehensweise beschränkt. Vielmehr können zur Bestimmung der Wanddickenvariation auch andere Größen herangezogen werden, welche deutlich mit der Belastung im Ring 14 der Radlageraufnahme 13 korrelieren. However, the invention is not limited to the described procedure. Rather, other sizes can be used to determine the wall thickness variation, which clearly with the load in the ring 14 the wheel bearing receiver 13 correlate.

Möglich ist insbesondere auch eine Vorgehensweise, welche auf der Ermittlung der im Ring 14 auftretenden Spannungen bei einem oder mehreren Lastfällen beruht. In particular, a procedure which is based on the determination of the ring in the ring is possible 14 occurring voltages in one or more load cases.

Die aus dieser Vorgehensweise resultierende Unrundheit der Außenkontur 15 kann als Abweichung vom mittleren Radius der Außenkontur 15 verstanden werden. Sie liegt in der Größenordnung von 1 bis 5% des mittleren Radius, wobei der mittlere Radius die Hälfte der Summe aus maximalem und minimalem Radius der Außenkontur 15 ist. The out-of-roundness of the outer contour resulting from this procedure 15 can be a deviation from the mean radius of the outer contour 15 be understood. It is of the order of 1 to 5% of the mean radius, the average radius being half the sum of the maximum and minimum radius of the outer contour 15 is.

Für das in 1 dargestellte Schwenklager 1 eines linken Vorderrads ergeben sich bei Abstimmung auf Geradeausfahrt und Kurvenfahrt erhöhte Wanddicken bei Umfangswinkeln φ zumindest in den Bereichen von 80 bis 110°, 170 bis 210° und 350 bis 20°. For the in 1 illustrated pivot bearing 1 a left front wheel result in tuning to straight ahead and cornering increased wall thicknesses at circumferential angles φ at least in the ranges of 80 to 110 °, 170 to 210 ° and 350 to 20 °.

Es versteht sich, dass bei einer anderen Ausgestaltung der Bremsen-, Dämpfer-, Spurstangen- und Führungsgelenkanbindung die Bereiche erhöhter und reduzierte Wanddicke in Umfangsrichtung anders verteilt sein können. Der jeweilige Wanddickenverlauf lässt sich mit der oben beschriebenen Vorgehensweise für jeden Schwenklagertyp bestimmen. In allen Fällen ergibt sich aus der Wanddickenvariation und der Unrundheit der Außenkontur 15 der Radlageraufnahme 14 in Umfangsrichtung ein Gewichtseinsparpotential, welches es erlaubt, ohne Einbußen an Tragfähigkeit die ungefederten Massen an einem Kraftfahrzeug zu reduzieren. It is understood that in another embodiment of the brake, damper, tie rod and guide joint connection, the areas of increased and reduced wall thickness can be distributed differently in the circumferential direction. The respective wall thickness profile can be described with the above Determine the procedure for each pivot bearing type. In all cases results from the wall thickness variation and the ovality of the outer contour 15 the wheel bearing receiver 14 in the circumferential direction a weight saving potential, which allows to reduce the unsprung masses on a motor vehicle without sacrificing load capacity.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. The invention has been explained above with reference to an embodiment. However, it is not limited to the embodiment, but includes all embodiments defined by the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Schwenklager pivot bearing
10 10: Hülsenabschnitt sleeve section
11 11: Steg web
12 12: Mittelabschnitt midsection
13 13: Radlageraufnahme Wheel recording
14 14: Ring ring
15 15: Außenkontur outer contour
16 16: Innenkontur inner contour
17 17: Spurstangenanbindungsarm Spurstangenanbindungsarm
17a 17a: Ankopplungsstelle coupling point
17b 17b: Steg web
17c 17c: Durchbrechung perforation
18 18: Vorsprung zur Radbremsenankopplung Advantage for wheel brake connection
18a 18a: Auge eye
18b 18b: Steg web
18c 18c: Steg web
18d 18d: Durchbrechung perforation
19 19: Führungsgelenkanbindungsabschnitt Joint connection section
19a 19a: Ankopplungsstelle coupling point
20 20: Radlager Wheel bearings
21 21: Lageraußenring Bearing outer ring
22 22: radseitiger Lagerinnenring Radseitiger bearing inner ring
23 23: getriebeseitiger Lagerinnenring Gearbox side bearing inner ring
30 30: Radnabe wheel hub
A A: Dämpferachse damper axis
B B: Vertikalrichtung vertical direction
C C: Drehachse des Radlagers Rotary axis of the wheel bearing
D D: Horizontale horizontal
φ φ: Umfangswinkel circumferential angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011016628 A1 [0002]
EP 1314630 A2 [0002]
DE 10212873 A1 [0002]

Claims

A swivel bearing for a vehicle wheel suspension, comprising: one or more connection points for coupling wheel guide links, and a wheel bearing mount ( 13 ), which take the form of a ring ( 14 ) with an outer contour ( 15 ) and an inner contour ( 16 ), wherein the inner contour ( 16 ) a contact surface for a wheel bearing ( 20 ), which has a constant radius in the circumferential direction, characterized in that the outer contour ( 15 ) of the ring ( 14 ) with respect to the contact surface of the inner contour ( 16 ) has an out-of-roundness, whereby the ring ( 14 ) has a circumferentially varying wall thickness.

A pivot bearing according to claim 1, characterized in that portions of the ring ( 14 ) with different wall thickness continuously merge into each other.

Swivel bearing according to claim 1 or 2, characterized in that portions of the ring ( 14 ) merge seamlessly with different wall thicknesses.

Swivel bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the variation of the wall thickness is made as a function of one or more load cases, wherein areas with higher load have a greater wall thickness and areas with lower load a smaller wall thickness.

A pivot bearing according to claim 4, characterized in that serve as load cases a straight ahead and at least one cornering with defined curve parameters on a standardized vehicle.

Pivot bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the out-of-roundness of the outer contour ( 15 ) as a deviation from the mean radius of the outer contour ( 15 ) and is 1 to 5% of the mean radius, the average radius being half the sum of the maximum and minimum radius of the outer contour (FIG. 15 ).

Pivot bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that on a pivot bearing for a left front wheel of the ring at a circumferential angle in the range of 80 to 110 °, at a circumferential angle in the range of 170 to 210 ° at a circumferential angle in the range of 350 to 20 ° (???) has an increased wall thickness, wherein the circumferential angle in the mathematical direction of rotation is related to a 12 o'clock position in installation position when viewed from the wheel side as zero position.

Pivot bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that a bearing outer ring ( 21 ) of a wheel bearing ( 20 ) with the contact surface of the inner contour ( 16 ) is compressed.