DE19519303A1 - Dreiecklenker für einzeln aufgehängte Räder eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dreiecklenker für einzeln aufge­ hängte Räder eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 genannten Art, wie er vielfältig bekannt ist (z. B. J. Reimpell "Fahrwerktechnik 1", 3. Auflage, 1976, Vogel-Verlag, Seiten 116 (3.4./5), 135 (3.8./9), 139 (3.10./2), 142 (3.10./6) sowie 143 (3.10./8 und 3.10./9)).

Diese entweder als Quer-, Längs- oder Schräglenker eingesetz­ ten bekannten Dreiecklenker sind entweder als im wesentlichen reine Blechkonstruktionen oder als aus Rohr- und/oder Blech­ profilen zusammengeschweißte und/oder zusammengeschraubte Kon­ struktionen ausgebildet, wobei i. a. an den drei Enden jeweils massive Zylinderbuchsen und/oder Halteplatten zur Aufnahme und Befestigung der aufbauseitigen Lenkerlager bzw. des radseiti­ gen Führungsgelenks angeschweißt sind.

Die aus Blech gefertigten Dreiecklenker sind dabei i. a. als Konstruktionen mit geschlossenem Querschnitt ausgebildet. Häu­ fig sind hierzu zwei tiefgezogene Blechschalen aufeinanderge­ legt und miteinander verschweißt. In anderen Fällen wird eine nach unten an sich offene tiefgezogene einschalige Blechkon­ struktion oder ein tiefgezogenes Kastenprofil durch ein ange­ schweißtes Schließblech verschlossen, um so die erforderliche Steifigkeit des Lenkers zu erzielen.

Bei anderen bekannten Dreiecklenkern (Reimpell, Seite 143 (3.10./9)) sind zwei biegesteife geschlossene Rohrprofile mit­ einander zu einem Dreieckverbund mit an den freien Enden ange­ schweißten massiven Zylinderbuchsen zusammengeschweißt und durch angeschweißte kastenförmige Blechprofile zusätzlich aus­ gesteift.

Demgegenüber besteht der erfindungsgemäße Dreiecklenker im we­ sentlichen nur aus einem vorzugsweise etwa bananen- oder vier­ telkreisförmig gebogenen biegesteifen Grundkörper aus Rohrma­ terial, wobei das erste Ende dieses Grundkörpers durch eine durchmesserreduzierende Kaltverformung zu einem mit dem Grund­ körper einstückigen dickwandigeren Lagerzapfen für eines der beiden Lenkerlager ausgeformt ist und das zweite Ende zu einer Aufnähme oder Halterung für das radseitige Führungsgelenk ver­ formt ist. Zur Halterung des zweiten aufbauseitigen Lenkerla­ gers ist an diesen Grundkörper im Abstand zum dickwandigeren Lagerzapfen einfach ein als Blechkonstruktion ausgebildeter Tragarm angeschweißt, der vorzugsweise aus einer einstückigen Blechplatine hergestellt ist und an seinem freien Ende zur Halterung des zweiten Lenkerlagers eine z. B. durch Biegen und/oder Rollen geformte umfänglich geschlossene Buchse ent­ hält, an der jeweils ein Obergurt und ein dazu beabstandeter Untergurt anschließen, welche mit ihren freien Enden jeweils am Grundkörper angeschweißt sind.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Dreiecklenker zeichnet sich durch eine kompakte und fertigungsgünstige Bauweise aus, bei dessen Her­ stellung nur noch wenige vorgefertigte Bauelemente zusammenge­ fügt werden müssen, wobei nur vergleichsweise wenige und le­ diglich vergleichsweise kurze Schweißnähte herzustellen sind.

Anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei­ spiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in vereinfachter und schematisierter Darstellung

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Dreiecklen­ kers gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch diesen Dreiecklenker entlang der Schnittführung II in Fig. 1,

Fig. 3 einen weiteren Querschnitt entlang der Schnittführung III der Fig. 2,

Fig 4 eine Detailansicht dieses Dreiecklenkers in Richtung des Pfeils IV gesehen,

Fig. 5 ein teilgeschnittenes Detail des Dreiecklen­ kers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6a, 6b Drauf- und Seitenansicht eines an einem sol­ chen Dreiecklenker befestigbaren radseitigen Führungsgelenks,

Fig. 7 ein teilgeschnittenes Detail des Dreiecklen­ kers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 8 ein teilgeschnittenes Detail dieses Drei­ ecklenkers gemäß einem weiteren Ausführungs­ beispiel der Erfindung.

Das biegebelastete Hauptteil des erfindungsgemäßen Dreiecklen­ kers 1 ist als gebogener einteiliger biegesteifer Grundkörper 2 aus Rohrmaterial ausgebildet, mit angeformten Enden zur Auf­ nahme oder Halterung einerseits eines radseitigen Führungsge­ lenks und andererseits eines aufbauseitigen Lenkerlagers.

Das eine Ende 21 dieses Grundkörpers 2 ist durch eine für sich allgemein bekannte durchmesserreduzierende Kaltverformung des Rohrmaterials zu einem mit dem Grundkörper 2 einstückigen dickwandigeren Lagerzapfen 23 um- bzw. ausgeformt. Dieser La­ gerzapfen dient unmittelbar zur Halterung eines aufbauseitigen Lenkerlagers, z. B. in Form eines üblichen Gummimetallagers.

Da Kaltumform-Verfahren die Herstellung sehr maßhaltiger Bau­ elemente ermöglichen, ist im Regelfall eine zusätzliche span­ gebende Bearbeitung des kalt ausgeformten Lagerzapfens nicht mehr erforderlich; das Gummimetallager kann unmittelbar auf den Lagerzapfen aufgepreßt werden.

Bei bekannten Dreiecklenkern mit derartigen Lagerzapfen ist es dagegen in aufwendiger Weise üblich bzw. notwendig, gesondert gefertigte Lagerzapfen anzuschweißen, was nicht nur große Sorgfalt beim Anschweißen selbst erfordert, sondern häufig auch noch zusätzliche Nacharbeiten notwendig werden läßt.

Das zweite Ende 22 des im Ausführungsbeispiel zu einem etwa bananen- oder viertelkreisförmigen Grundkörper 2 gebogenen Rohrmaterials ist derart verformt, daß es unmittelbar eine Aufnahme oder Halterung für ein radseitiges Führungsgelenk bildet.

In vorteilhafter Weise kann dieses zweite Ende 22 in der Weise flachgedrückt werden, daß es zu einem unrunden, vorzugsweise etwa flach-ovalen Rohrquerschnitt verformt wird, wie dies in der Schnittdarstellung der Fig. 5 nur beispielhaft gezeigt ist. In die so hergestellte unrunde Rohröffnung 24 kann dann in einfacher Weise ein in seiner Außenkontur damit korrespon­ dierendes unrundes Basisteil 71 eines Führungsgelenks 7 einge­ schoben und dort form- oder kraftschlüssig gehaltert werden.

In den Fig. 6a und 6b ist lediglich exemplarisch angedeu­ tet, daß ein solches Führungsgelenk z. B. als Kugelgelenk aus­ gebildet sein kann und daß am in die Rohröffnung 24 einzu­ schiebenden Basisteil 71 der Kugelkopf 72 dieses Kugelgelenks befestigt sein kann. Abweichend davon wäre es natürlich auch möglich, am Basisteil 71 nicht den Kugelkopf, sondern die den Kugelkopf lagernde Kugelschale des Kugelgelenks anzuordnen.

Das mit seinem Basisteil 71 in die Rohröffnung 24 eingeschobe­ ne Führungsgelenk 7 wird mit dem Grundkörper im allgemeinen zweckmäßigerweise verschraubt werden, wozu sowohl im Basisteil 71 des Führungsgelenks 7 als auch in der Rohrwandung 25 des zweiten Endes 22 miteinander korrespondierende Durchgangslö­ cher 4, 73 für die Verschraubung vorzusehen sind.

Mit Vorteil können entweder die im oben liegenden oder aber die im unten liegenden Bereich der Rohrwandung 25 der flach­ ovalen Rohröffnung 24 angeordneten Löcher als Gewindelöcher 5 ausgebildet werden, so daß für die Verschraubung keine Muttern benötigt werden. Insbesondere bei dünnwandigerem Rohrmaterial ist es von Vorteil, die Gewindelöcher 5 - wie in Fig. 5 ge­ zeigt - als sogenannte Durchzuglöcher auszubilden, um auf die­ se Weise größere Gewindelängen zu erzielen.

Es ist aber auch möglich, das zweite Ende des rohrförmigen Grundkörpers 2 so stark zusammenzupressen, daß die Rohrwandung 25 im wesentlichen vollflächig aneinanderliegt und eine im we­ sentlichen ebene Montagefläche zur Halterung des Führungsge­ lenks gebildet wird, wie dies in den Fig. 7 und 8 der Fall ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist in der so gebildeten ebenen Montagefläche etwa mittig ein Durchzug 6 vergleichswei­ se großen Durchmessers eingeformt, in den dann das nur schema­ tisch angedeutete Führungsgelenk 7 mit einem mit dem Durchzug 6 korrespondierenden zylindrischen Basisteil 71′ eingepreßt ist.

Natürlich ist es - wie in Fig. 8 prinzipienhaft dargestellt - auch möglich, das Führungsgelenk 7 einfach mit einem ebenfalls ebenen Basisteil 71′′ auf die ebene Montagefläche des Rohren­ des 22 aufzusetzen und mit dieser durch eine Verschraubung 8 formschlüssig zu verbinden.

Von Vorteil ist es, wenn das zu einer etwa ebenen Montageflä­ che zusammengepreßte zweite Ende 22 mindestens mit einer sich seitlich dieser ebenen Montagefläche in Längsrichtung dieses Endes erstreckenden Hohlwulst 26 versehen ist, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Durch solche Hohlwülste wird die Steifigkeit und Tragfähigkeit des zweiten Endes spürbar ver­ größert.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der aus Rohrmaterial gefertigte Grundkörper 2 nur in einer Ebene und etwa bananen- oder viertelkreisförmig gebogen. Das ist jedoch nicht zwin­ gend. Heutige Umformverfahren ermöglichen es auch ohne weite­ res, das Rohrmaterial den jeweiligen Einbauverhältnissen oder Anforderungen entsprechend erforderlichenfalls in mehreren Ebenen zu biegen.

Für das zweite aufbauseitige Lenkerlager des-Dreiecklenkers 1 ist am Grundkörper 2 ein vorzugsweise aus Blech vorgefertigter Tragarm 3 im Abstand zu dessen als Lagerzapfen 23 ausgeformten ersten Ende 22 angeschweißt.

Mit Vorteil ist der Tragarm 3 aus einer einstückigen Blechpla­ tine zu einem schlaufenförmigen Bauelement mit integrierter umfänglich geschlossener Lagerbuchse 31 geformt, wozu die ent­ sprechend gestanzte oder geschnittene Platine in erforderli­ cher Weise gerollt, gefaltet und/oder gebogen wird.

Wie insbesondere aus den Schnittdarstellungen gemäß den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, wird im zentralen Bereich der Blechplatine zunächst eine umfänglich geschlossene Lagerbuchse 31 gerollt. Anschließend werden die benachbarten streifenför­ migen Teile der Blechplatine in der Weise gefaltet bzw. zu­ rückgebogen, daß ein Obergurt 32 und ein dazu beabstandeter Untergurt 33 gebildet wird. Um dem so gefertigten Tragarm und insbesondere der Lagerbuchse 31 die betrieblich erforderliche Steifigkeit zu geben, wird die Stoßkante der gerollten Lager­ buchse 31 verschweißt.

Im allgemeinen wird die Stoßkante der gerollten Lagerbuchse 31 parallel zur Mittelachse der Lagerbuchse verlaufen, d. h. eine Mantellinie bilden. In Fig. 2 sowie in der in Fig. 4 darge­ stellten Ansicht ist eine solche entlang der Mantellinie ver­ laufende Schweißnaht mit 34 beziffert.

Aus Festigkeitsgründen kann es aber auch von Vorteil sein, die einstückige Blechplatine derart zu gestalten, daß sich an der Lagerbuchse 31 des fertig geformten Tragarms 3 eine schräg verlaufende Stoßkante ergibt, so daß die Schweißnaht entspre­ chend schräg verläuft. In Fig. 4 ist zusätzlich eine solche schräg verlaufende Schweißnaht angedeutet und mit 34′ bezif­ fert.

Wie die Schnittdarstellungen der Fig. 2 und 3 zeigen, ent­ steht durch das Rollen eine vergleichsweise stabile Lagerbuch­ se, weil entlang des halben Buchsenumfanges die doppelte Blechstärke der Blechplatine vorliegt.

Mit Vorteil wird die Blechplatine derart gestaltet, daß die innere Blechlage 35 der gerollten Lagerbuchse 31 axial über deren äußere Blechlage 36 hinausragt. Nach Herstellen der Schweißnaht 34 bzw. gegebenenfalls 34′ kann so der axiale Überstand - wie in den Fig. 3 und 4 erkennbar - nach außen umgebördelt werden, wodurch einerseits die Gesamtfestigkeit der Lagerbuchse 31 weiter verbessert und andererseits das Ein­ fügen und Einpressen eines üblichen Gummimetallagers in die Lagerbuchse erleichtert wird.

Der erfindungsgemäße Dreiecklenker 1 wird im Regelfall aus Stahl gefertigt sein, d. h. einerseits aus Stahlblech und an­ dererseits aus Stahlrohr.

Es ist aber auch durchaus möglich, hierbei an den Einsatz von Aluminium oder Aluminiumlegierungen zu denken, denn die beson­ deren Vorzüge heutiger Kaltumform-Verfahren sind sowohl bei Rohrmaterial aus Stahl als auch bei Rohrmaterial aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen einsetzbar.

Bezugszeichenliste

1 Dreiecklenker
2 Grundkörper aus Rohrmaterial
21 erstes Ende
22 zweites Ende
23 Lagerzapfen
24 Rohröffnung
25 Rohrwandung
26 Hohlwulst
3 Tragarm
31 Lagerbuchse
32 Obergurt
33 Untergurt
34 Schweißnaht
34′ Schweißnaht
35 innere Blechlage der Lagerbuchse
36 äußere Blechlage der Lagerbuchse
4 Durchgangsloch
5 Gewindeloch
6 Durchzug
7 Führungsgelenk
71 Basisteil
71′ Basisteil
71′′ Basisteil
72 Kugelkopf
73 Durchgangsloch
8 Verschraubung

Claims (8)

1. Dreiecklenker für einzeln aufgehängte Räder eines Kraft­ fahrzeugs, mit zwei voneinander beabstandeten Lenkerlagern zur schwenkbaren Anlenkung an den Fahrzeugaufbau sowie mit einem Führungsgelenk zur Anlenkung eines Radträgers, gekennzeichnet

• - durch einen - vorzugsweise etwa bananen- oder viertel­ kreisförmig - gebogenen Grundkörper (2) aus Rohrmaterial, dessen eine Ende (21) durch eine durchmesserreduzierende Kaltverformung zu einem mit dem Grundkörper (2) ein­ stückigen dickwandigeren Lagerzapfen (23) für eines der beiden Lenkerlager ausgeformt ist und dessen zweite Ende (22) zu einer Aufnahme oder Halterung für das Führungs­ gelenk (7) verformt ist,
• - sowie durch einen als Blechkonstruktion ausgebildeten und am Grundkörper (2) im Abstand zu dessem als Lagerzapfen (23) ausgeformten Ende (22) angeschweißten Tragarm (3) zur Halterung des zweiten Lenkerlagers.

2. Dreiecklenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (22) zu einem unrunden, vorzugsweise etwa flach-ovalen Rohrquerschnitt verformt ist und daß das Führungsgelenk (7) mit einem korrespondierenden unrunden Basisteil (71) in die entstandene unrunde Rohröff­ nung (24) eingeschoben und dort form- oder kraftschlüssig gehaltert ist.

3. Dreiecklenker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrwandung (25) des vorzugsweise flach-oval verformten zweiten Endes (22) mindestens ein Durchgangsloch (4) und mindestens ein mit diesem fluchtendes Gewindeloch (5) für eine Verschraubung des Basisteils (71) mit dem Grundkörper (2) eingeformt sind.

4. Dreiecklenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwandung (25) des zweiten Endes (22) im wesent­ lichen vollflächig zusammengepreßt ist und eine im wesent­ lichen ebene Nontagefläche zur Halterung des Führungsge­ lenks (7) bildet.

5. Dreiecklenker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der ebenen Montagefläche ein Durchzug (6) eingeformt ist, in den das Führungsgelenk (7) eingepreßt ist.

6. Dreiecklenker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsgelenk (7) auf die ebene Montagefläche auf­ gesetzt und mit dieser verschraubt ist.

7. Dreiecklenker nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende (22) mindestens eine sich seitlich der ebenen Montagefläche in Längsrichtung dieses Endes (22) er­ streckende Hohlwulst (26) aufweist.

8. Dreiecklenker nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (3) aus einer einstückigen Blechplatine hergestellt ist und an seinem freien Ende zur Halterung des zweiten Lenkerlagers eine u. a. durch Biegen und/oder Rollen geformte umfänglich geschlossene Lagerbuchse (31) enthält, an der jeweils ein Obergurt (32) und ein dazu beabstandeter Untergurt (33) anschließen, welche mit ihren freien Enden jeweils am Grundkörper (2) angeschweißt sind.