德国专利DE102004014610A1 Four-point link

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Die Erfindung betrifft einen Vierpunktlenker (1) für die Achsaufhängung einer Starrachse insbesondere eines Nutzfahrzeugs. Der Vierpunktlenker (1) weist vier Lageraugen (7, 8, 9, 10) auf, wobei zwei Lageraugen (9, 10) mit der Starrachse und zwei Lageraugen (7, 8) mit dem Fahrzeugrahmen jeweils gelenkig verbindbar sind. Dabei ist der Vierpunktlenker (1) als einstückiges, tordierbares, dem durch die Lageraugen gebildeten Viereck bzw. Trapez einbeschriebenes Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6) ausgebildet. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Vierpunktlenker (1) zeichnet sich dadurch aus, dass das Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6) im Wesentlichen durch ein fahrzeugbezogen liegend angeordnetes, beidseitig offenes Rohr mit im Wesentlichen abgerundet rechteckigem Querschnitt (auch als Stadionkurve bezeichnet) bis O-förmigem Querschnitt gebildet ist. DOLLAR A Die Erfindung ermöglicht es, Vierpunktlenker kostengünstig und belastungsoptimiert auszuführen und damit deren Masse bei gleichzeitig verbesserten Bauteileigenschaften zu verringern. Der erfindungsgemäße Vierpunktlenker kann zudem in idealer Weise sowie äußerst prozesssicher durch Gießen hergestellt werden. Die Erfindung trägt im Ergebnis zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs, zur Verbesserung der Fahrsicherheit, zur Kosteneffektivität in der Produktion und zur Verbesserung der Systemtechnologie am Nutzfahrzeug bei.The invention relates to a four-point link (1) for the axle suspension of a rigid axle, in particular a commercial vehicle. The four-point link (1) has four bearing eyes (7, 8, 9, 10), wherein two bearing eyes (9, 10) with the rigid axle and two bearing eyes (7, 8) are each articulated to the vehicle frame. In this case, the four-point link (1) as a one-piece, twistable, the inscribed by the bearing eyes square or trapezoidal hollow housing (2, 3, 4, 5, 6) is formed. DOLLAR A The four-point link (1) according to the invention is characterized in that the hollow housing (2, 3, 4, 5, 6) substantially by a vehicle-related lying arranged on both sides open tube with a substantially rounded rectangular cross-section (also called stadium curve) is formed to O-shaped cross-section. DOLLAR A The invention makes it possible to perform four-point linkage cost and optimized load and thus reduce their mass while improving the component properties. The four-point link invention can also be produced in an ideal manner and extremely reliable process by casting. As a result, the invention contributes to the reduction of fuel consumption, to the improvement of driving safety, to the cost-effectiveness in the production and to the improvement of the system technology on the commercial vehicle.
公开号:DE102004014610A1
申请号:DE102004014610
申请日:2004-03-23
公开日:2005-10-27
发明作者:Reinhard Buhl；Ralf Kunze；Wolfgang Ratermann
申请人:ZF Friedrichshafen AG；
IPC主号:B60G7-00

专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft einen Vierpunktlenker für die Aufhängung einer Starrachse, insbesondere für ein Nutzfahrzeug,gemäß dem Oberbegriffdes Patentanspruchs 1.TheThe invention relates to a four-point link for the suspension of a rigid axle, in particular for a commercial vehicle,according to the generic termof claim 1
[0002] Vierpunktlenkerder eingangs genannten Art kommen seit einigen Jahren insbesonderebei Lastkraftwagen und anderen Nutzfahrzeugen zum Einsatz. SolcheVierpunktlenker vereinigen eine Anzahl von Funktionen und Aufgaben,für diezuvor eine Mehrzahl von Lenkern bzw. Bauelementen im Bereich derAchsführungnotwendig war, in lediglich einem Bauteil.Four-point linkThe type mentioned above come in particular for several yearsused in trucks and other commercial vehicles. SuchFour-point handlebars combine a number of functions and tasksfor thepreviously a plurality of links or components in the area ofaxle locationwas necessary, in only one component.
[0003] Durchden Einsatz eines Vierpunktlenkers entfällt u.a. die NotwendigkeitzusätzlicherQuerstabilisatoren zur Wankstabilisierung des Fahrzeugaufbaus, dader Vierpunktlenker, beispielsweise zusammen mit den vorhandenenLängslenkern,sowohl die Aufgabe der Achsführungin Quer- und Längsrichtung,als auch Aufgabe der Momentenabstützung und der Querstabilisierung übernimmt.Auch die zuvor notwendigen Dreipunktlenker können entfallen. Auf diese Weisewird in erheblichem Umfang sowohl konstruktiver Aufwand als auchFahrzeuggewicht eingespart, was zu reduzierten Kosten in Herstellung,Betrieb und Wartung des Nutzfahrzeugs führt.Bythe use of a four-point link eliminates u.a. the needadditionalAnti-roll bars for roll stabilization of the vehicle body, sincethe four-point link, for example, together with the existingTrailing arms,both the task of the axle guidein transverse and longitudinal direction,as well as task of torque support and stabilizing the stabilizer takes over.Even the previously necessary three-point link can be omitted. In this wayis to a considerable extent both constructive effort as wellVehicle weight saved, resulting in reduced costs in manufacturing,Operation and maintenance of the commercial vehicle leads.
[0004] Dadie Querstabilisierung durch den Vierpunktlenker, nicht wie beimTorsionsstab zumeist hinter der Fahrzeugachse erfolgt, sondern vielmehrmittels Krafteinleitung in den Fahrzeugrahmen zumeist im Bereichvor der Fahrzeugachse erfolgen kann, benötigt das Fahrzeug zudem ggf.auch keine verstärkteSchlusstraverse zur Aufnahme der Wankmomente. Dies führt zu zusätzlichenKosteneinsparungen und Gewichtsreduzierungen.Therethe transverse stabilization by the four-point link, not like theTorsion bar is usually behind the vehicle axle, but ratherby force into the vehicle frame mostly in the areabefore the vehicle axle, the vehicle also needs possiblyalso not reinforcedFinal crossbar to absorb the rolling moments. This leads to additionalCost savings and weight reductions.
[0005] Aufgrundder Summe dieser vorteilhaften Eigenschaften hat sich der Vierpunktlenker,der aus Gründender Fertigungstechnik, aus Kosten- und Festigkeitsgründen sowieaus Gründendes geringen Bauteilgewichts heute zumeist die Kreuz- bzw. X-Bauformaufweist, insbesondere im Bereich der Schwerlast-Nutzfahrzeuge äußerst rasch durchgesetzt undverbreitet.by virtue ofthe sum of these advantageous properties, the four-point handlebar,for reasonsthe manufacturing technology, for cost and strength reasons as wellfor reasonsthe low component weight today mostly the cross or X-type designhas enforced extremely quickly and in particular in the field of heavy-duty commercial vehicles andcommon.
[0006] Dabeisind im Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 195 21 874 oder aus der DE 102 06 809 sowohl geschmiedete,als auch in Blechbauweise erstellte, sowie auch als Gussteil ausgeführte Vierpunktlenkerbekannt. Beim Schmiedeverfahren ergibt sich jedoch aus Fertigungsgründen zumeist einim Wesentlichen massiver Rechteckquerschnitt für die Arme des Vierpunktlenkers,was zu einem hohen Bauteilgewicht und zu damit verbundenen hohen Herstellungskostensowie erhöhtemKraftstoffverbrauch und reduzierter Nutzlast des Nutzfahrzeugs führt.In the art, for example, from the DE 195 21 874 or from the DE 102 06 809 both forged, as well as in sheet metal construction created, as well as executed as a casting four-point link known. For forging, however, for manufacturing reasons, a substantially massive rectangular cross-section usually results for the arms of the four-point link, which leads to a high component weight and associated high production costs and increased fuel consumption and reduced payload of the commercial vehicle.
[0007] Gebautebzw. geschweißteVierpunktlenker sind ebenfalls aufwändig und damit teuer in derHerstellung. Bekannte Vierpunktlenker hingegen, die als Gussteilausgeführtsind, siehe zum Beispiel 7, 8 oder 11 inder genannten Druckschrift DE195 21 874 , sind unter verschiedenen Gesichtspunkten ebenfallsaufwändigbzw. wenig prozesssicher in der Herstellung. So ist es bei Vierpunktlenkernmit geschlossener Hohlgeometrie beispielsweise nur sehr eingeschränkt möglich, diehohlraumbildenden Gusskerne so zu stützen, dass die Gusskerne beim Gießen nichtaufschwimmen und auf diese Weise ungleichmäßig dicke Wandstärken amGussteil verursachen, was dementsprechend ungünstige Festigkeitseigenschaftenzur Folge hat. Aufgrund derselben Problematik können solche gegossenen Vierpunktlenkernicht mit den im Sinne des Leichtbaus erwünschten großen Querschnitten und dabeigeringen Wandstärkenhergestellt werden, was wiederum zu Gussteilen bzw. Vierpunktlenkernmit unnötighoher Masse führt.Built or welded four-point link are also complex and therefore expensive to manufacture. However, known four-point link, which are designed as a casting, see for example 7 . 8th or 11 in the cited document DE 195 21 874 , are also complex from different points of view or less reliable in the production. For example, in the case of four-point linkage with closed hollow geometry, it is only possible to a very limited extent to support the casting cores forming the cavity so that the casting cores do not float during casting and in this way cause unevenly thick wall thicknesses on the casting, resulting in unfavorable strength properties. Due to the same problem such casted four-point link can not be produced with the desired in terms of lightweight large cross-sections and thereby small wall thicknesses, which in turn leads to castings or four-point links with unnecessarily high mass.
[0008] AndereVierpunktlenker, beispielsweise der aus 11 dergenannten Druckschrift DE 19521 874 entnehmbare, insbesondere durch Gießen herstellbareVierpunktlenker, benötigenzur Herstellung eine Mehrzahl von Gusskernen, was wiederum die Herstellungverkompliziert und damit teuer macht. Zudem lässt sich der dort dargestellteVierpunktlenker mangels vorhandener Hohlräume nicht optimal an die herrschendeBelastungssituation anpassen, die sich zumeist durch eine Kombinationaus Schub und Biegung auszeichnet, insbesondere jedoch mit hohenTorsionsbelastungen verbunden ist.Other four-point link, for example, the out 11 the cited document DE 195 21 874 removable four-point links, which can be produced, in particular, by casting, require a plurality of casting cores for the production, which in turn complicates the manufacture and thus makes it expensive. In addition, the four-point link shown there can not be optimally adapted to the prevailing load situation due to lack of existing cavities, which is usually characterized by a combination of thrust and bending, but in particular is associated with high torsional loads.
[0009] Mitdiesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einenVierpunktlenker zu schaffen, mit dem sich die genannten Nachteiledes gattungsgemäßen Standesder Technik überwinden lassen.Der Vierpunktlenker soll dabei insbesondere einfach, mit ausgezeichneterReproduzierbarkeit und gleichzeitig kostengünstig herstellbar sein. Essoll im Sinne des auch am Nutzfahrzeug wünschenswerten Leichtbaus fernermöglichwerden, Vierpunktlenker gezielt mit hervorragenden mechanischenEigenschaften bei gleichzeitig verringertem Gewicht prozesssichersowie kostengünstigherzustellen.WithIt is an object of the present invention to provide aFour-point handle to create, with which the mentioned disadvantagesof the generic stateovercome the technology.The four-point handlebar should be particularly simple, with excellentReproducibility and at the same time be inexpensive to produce. Itshould continue in the sense of desirable on the commercial vehicle lightweight constructionpossiblebe four-point link specifically with excellent mechanicalFeatures at the same time reduced weight process reliabilityas well as inexpensivemanufacture.
[0010] DieseAufgabe wird durch einen Vierpunktlenker mit den Merkmalen des Patentanspruchs1 gelöst.TheseThe object is achieved by a four-point link with the features of the claim1 solved.
[0011] BevorzugteAusführungsformensind Gegenstand der Unteransprüche.preferredembodimentsare the subject of the dependent claims.
[0012] Derzur Führungeiner Starrachse insbesondere eines Nutzfahrzeugs vorgesehene Vierpunktlenkergemäß der vorliegendenErfindung ist in an sich zunächstbekannter Weise als im Wesentlichen einstückiges Hohlgehäuse mitvier Lageraugen zur Anbindung an der Achse bzw. am Fahrzeugrahmen ausgebildet.Dabei ist das bezüglichseiner Umrissform dem durch die Lageraugen gebildeten Viereck bzw.Trapez einbeschriebene Hohlgehäusezur Aufnahme beispielsweise von Achsverschränkungen zumindest geringfügig tordierbar.Of theto the leadershipa rigid axle, in particular a commercial vehicle provided four-point handlebarsaccording to the presentInvention is in itself firstknown manner as a substantially one-piece hollow housing withfour bearing eyes designed for connection to the axle or on the vehicle frame.It is the respectits outline shape formed by the bearing eyes square orTrapezoid inscribed hollow housingat least slightly twistable for receiving, for example, axle misalignments.
[0013] Erfindungsgemäß zeichnetsich der Vierpunktlenker jedoch dadurch aus, dass das Hohlgehäuse im Wesentlichenin Form eines mehrseitig, beispielsweise zweiseitig offenen Rohrsvorliegt, das in Bezug auf die Einbausituation am Fahrzeug liegendangeordnet ist. Dabei besitzt das Hohlgehäuse bzw. das Rohr einen Querschnitt,der abgerundet rechteckförmig(auch als Stadionkurve bezeichnet) bis O-förmig oder parabelförmig ist.Draws according to the inventionHowever, the four-point link, characterized in that the hollow housing substantiallyin the form of a multi-sided, for example, two-sided open tubepresent, lying in relation to the installation situation on the vehicleis arranged. In this case, the hollow housing or the pipe has a cross section,the rounded rectangular(also called stadium curve) to O-shaped or parabolic.
[0014] Eindergestalt ausgebildetes Hohlgehäuse einesVierpunktlenkers ist zunächsteinmal äußerst einfachbzw. prozesssicher herstellbar, und zwar weitgehend unabhängig vomverwendeten Herstellungsverfahren. Dies hängt bereits damit zusammen, dassdie offene Rohrgestalt des Hohlgehäuses eine verhältnismäßig einfacheGrundform darstellt, die unabhängigvon einem konkreten Herstellungsverfahren lediglich verhältnismäßig einfacheWerkzeuge erfordert, ferner lediglich einen geringen bzw. einfachenund nicht zerklüftetenHinterschnitt sowie keinerlei geschlossene Hohlräume aufweist.Onesuch formed hollow housing aFour-point handlebar is firstonce extremely easyor reliably produced, and largely independent ofused manufacturing process. This is already related to thatthe open tube shape of the hollow housing a relatively simpleBasic form represents the independentfrom a concrete manufacturing process only relatively simpleTools requires, furthermore, only a small or simpleand not jaggedUndercut and no closed cavities.
[0015] Besondersgünstigist der beidseitig offene, das erfindungsgemäß im Wesentlichen rohrförmige Gehäuse aufweisendeVierpunktlenker beispielsweise, jedoch' keineswegs ausschließlich inBezug auf die Herstellung durch ein Gussverfahren.EspeciallyCheapis the open on both sides, according to the invention substantially tubular housing havingFour-point link, for example, but 'by no means exclusively inRelating to the production by a casting process.
[0016] Diesliegt darin begründet,dass der zur Erzeugung des Hohlraums beim Gießen notwendige Kern aufgrundder beidseitig offenen Enden des rohrförmigen Hohlgehäuses hervorragendabgestützt werdenkann, wodurch jegliches hydrostatische Aufschwimmen des Kerns mitgroßerSicherheit vermieden werden kann.Thislies in it,that the necessary for the generation of the cavity during casting core duethe both ends open ends of the tubular hollow housing excellentbe supportedcan, causing any hydrostatic floating of the core withgreaterSafety can be avoided.
[0017] Zudemist es dabei sogar möglich,lediglich einen einzigen Gießkernzu verwenden, der sowohl den gesamten Innenraum des Hohlgehäuses des Vierpunktlenkers,als auch die vier Lageraugen des Vierpunktlenkers ausformt. Aufdiese Weise lässt sichder Vierpunktlenker sowohl mit hoher Prozesssicherheit als auch äußerst kostengünstig herstellen, wobeijedoch gleichzeitig auch dünnwandige,großvolumigeund damit steife und leichte Geometrien problemlos mit hoher Präzision darstellbarsind.moreoveris it even possibleonly a single casting coreto be used, which covers both the entire interior of the hollow housing of the four-point link,as well as the four bearing eyes of the four-point handlebar ausformt. Onthis way can bethe four-point handlebar both high process reliability and extremely inexpensive to produce, withbut at the same time also thin-walled,high volumeand thus stiff and lightweight geometries can be displayed easily with high precisionare.
[0018] Dieerfindungsgemäße Gestaltungdes Vierpunktlenkers ist aufgrund der einfachen Geometrie jedochauch bei anderen Herstellungsverfahren, beispielsweise bei aus Schmiede-oder Tiefziehteilen gebauten Vierpunktlenkern, äußerst vorteilhaft.Theinventive designHowever, the four-point handlebar is due to the simple geometryin other manufacturing processes, such as forgingor deep-drawn parts built four-point links, extremely beneficial.
[0019] DieErfindung wird zunächsteinmal verwirklicht unabhängigdavon, ob die Längsachsedes das Hohlgehäusebildenden Rohrs bei Anordnung des Vierpunktlenkers in einem Kraftfahrzeugentlang der Fahrzeuglängsachseoder entlang der Fahrzeugquerachse verläuft. So ist es beispielsweisedenkbar, die Längsachsedes das Hohlgehäusebildenden Rohrs in Richtung der Fahrzeuglängsachse anzuordnen, wodurchje nach Querschnittsform und Querschnittsgröße besonders hohe axiale und/oderpolare Flächenträgheitsmomentebzw. besonders hohe Widerstandsmomente insbesondere gegenüber Wanktorsionum die Fahrzeuglängsachseerreichbar sind.TheInvention will be firstonce realized independentlyof it, whether the longitudinal axisof the hollow housingforming tube in the arrangement of the four-point link in a motor vehiclealong the vehicle's longitudinal axisor along the vehicle transverse axis. That's the way it is, for exampleconceivable, the longitudinal axisof the hollow housingforming pipe in the direction of the vehicle longitudinal axis, wherebydepending on the cross-sectional shape and cross-sectional size particularly high axial and / orpolar area moments of inertiaor particularly high moments of resistance, in particular with respect to Wanktorsionaround the vehicle's longitudinal axisare reachable.
[0020] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform derErfindung verläuftjedoch die Längsachsedes das Hohlgehäusebildenden Rohrs quer zur Fahrzeuglängsachse, bzw. in Fahrzeugquerrichtung.Diese Ausführungsformist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bestimmte definierte Steifigkeitenbzw. Nachgiebigkeiten bezüglichTorsion gefordert sind, bzw. wenn ein bestimmtes definiertes Verformungsverhaltendes Vierpunktlenkers bezüglichder Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaus erforderlich ist.According to onepreferred embodiment ofInvention proceedshowever, the longitudinal axisof the hollow housingforming tube transverse to the vehicle longitudinal axis, or in the vehicle transverse direction.This embodimentis particularly advantageous if certain defined stiffnessesor compliances regardingTorsion are required, or if a certain defined deformation behaviorof the four-point link with respectthe rolling movements of the vehicle body is required.
[0021] Diegenaue Formgebung des Hohlgehäuses istfür dieVerwirklichung der Erfindung zunächst ebenfallsnicht von entscheidender Bedeutung, solange das Hohlgehäuse im Wesentlichendie beschriebene, einfach herstellbare Rohrform aufweist. Dabeiist die Erfindung selbstverständlichnicht auf Vierpunktlenker mit prismatisch rohrförmigem Hohlgehäuse beschränkt, sondernumfasst auch von der prismatischen Form abweichende Rohrformen,insbesondere Rohre mit überdie RohrlängeveränderlichemDurchmesser, veränderlicherQuerschnittsform und veränderlicherWandstärke.Theexact shape of the hollow housing isfor theImplementation of the invention initially alsonot crucial, as long as the hollow housing substantiallyhaving the described, easy to produce tubular shape. therethe invention is self-evidentnot limited to four-point link with prismatic tubular hollow housing, butalso includes tube shapes deviating from the prismatic shape,especially pipes with overthe pipe lengthvariableDiameter, variableCross-sectional shape and variableWall thickness.
[0022] Indiesem Zusammenhang ist es gemäß bevorzugterAusführungsformender Erfindung vorgesehen, dass das Hohlgehäuse des Vierpunktlenkers inder fahrzeugbezogenen Draufsicht bezüglich der Fahrzeuglängsachseoder/und bezüglichder Fahrzeugquerachse tailliert ist.InIn this context, it is according to preferredembodimentsthe invention provides that the hollow housing of the four-point link inthe vehicle-related plan view with respect to the vehicle longitudinal axisand / or rethe vehicle transverse axis is waisted.
[0023] Diesbedeutet mit anderen Worten, dass das Hohlgehäuse in der Draufsicht auf dasFahrzeug im Wesentlichen jede Form vom (nicht taillierten) Rechteckbzw. Trapez, überdie einseitig oder doppelt trompetenartige Umrissform (lediglichbezüglichFahrzeuglängsachseODER bezüglichFahrzeugquerachse tailliert) bis hin zur Kreuzform bzw. X-Form (bezüglich FahrzeuglängsachseUND bezüglichFahrzeugquerachse tailliert) annehmen kann, ohne dass vom erfindungsgemäßen Prinzipdes beidseitig offenen, rohrförmigenHohlgehäusesabgewichen wird.This means in other words that the hollow housing in the plan view of the vehicle substantially any shape of the (non-waisted) rectangle or trapezoidal over the one-sided or double trumpet-like outline shape (only with respect to vehicle longitudinal axis OR with respect to vehicle transverse axis fitted) to the cross shape or X-shape (with respect to vehicle longitudinal axis AND with regard to driving waisted transverse axis) can assume, without departing from the inventive principle of the open on both sides, tubular hollow housing.
[0024] Mitdiesem Hintergrund ist es gemäß einer weiteren,besonders bevorzugten Ausführungsform derErfindung vorgesehen, dass das Hohlgehäuse in der fahrzeugbezogenenDraufsicht eine im Wesentlichen einstückig kreuzförmige bzw. X-förmige Gestalt besitzt.Dabei zerfälltdas Hohlgehäusein der Draufsicht in einen erkennbaren zentralen Gehäusebereichund vier periphere, die Lageraugen tragende Lenkerarme, ohne dasshierdurch jedoch das Grundprinzip des im Wesentlichen lediglichdurch ein Rohr gebildeten Hohlgehäuses verlassen wird.Withthis background, it is according to another,particularly preferred embodiment of theInvention provided that the hollow housing in the vehicle-relatedTop view has a substantially integrally cross-shaped or X-shaped configuration.It disintegratesthe hollow housingin the plan view in a recognizable central housing areaand four peripheral, the bearing eyes bearing handlebar arms, without thatthis, however, is the basic principle of essentially merelyexited by a tube formed hollow housing.
[0025] DieseForm des Lenkergehäusesist bereits dadurch vorteilhaft, dass sie im Wesentlichen der seit langembewährtenX-Form bei den massiven bzw. geschmiedeten Vierpunktlenkern entspricht.Jedoch verbessert die mit dieser Formgebung verbundene, in der Draufsichtstarke vierseitige Taillierung des das Hohlgehäuse bildenden offenen Rohrsweiter die einfache bzw. prozesssichere Herstellbarkeit des Vierpunktlenkers,insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich, bei Vierpunktlenkern,die im Gussverfahren hergestellt werden.TheseShape of the handlebar housingis already advantageous in that they are essentially the long-termprovenX-shape corresponds to the massive or forged four-point links.However, the one associated with this molding improves in plan viewstrong four-sided sidecut of the hollow housing forming the open tubecontinue the simple or process-safe manufacturability of the four-point link,in particular, but by no means exclusively, in the case of four-point links,which are produced by casting.
[0026] Dieshängt damitzusammen, dass durch die starke Taillierung die aufgrund des Innenraumsdes Hohlgehäusesgebildeten Hinterschnitte einerseits erheblich verkleinert, undandererseits die verbleibenden Hinterschnitte außerdem stark konisch bzw. zulaufendausgebildet sind. Dies ist insbesondere, nicht jedoch ausschließlich, beider Herstellung des Vierpunktlenkers durch Gießen vorteilhaft, da auf dieseWeise die frei tragende Längedes Gusskerns besonders klein gehalten werden kann, wodurch der Gusskernnoch besser gegen Aufschwimmen abgestützt wird.Thisdepends on ittogether, that due to the strong sidecut the due to the interiorof the hollow housingon the one hand significantly reduced, andOn the other hand, the remaining undercuts also strongly conical or taperedare formed. This is especially, but not exclusively, includedthe production of the four-point link by casting advantageous because of thisWay the free-carrying lengthof the casting core can be kept particularly small, whereby the casting coreis even better supported against floating.
[0027] Gemäß weitererbevorzugter Ausführungsformender Erfindung sind die Lenkerarme als im Querschnitt profilierteBiegeträgergestaltet bzw. besitzen einen im Wesentlichen C-förmigen bzw.U-förmigenQuerschnitt.According to otherspreferred embodimentsthe invention, the control arms are profiled as in cross-sectionbending beamdesigned or have a substantially C-shaped orU-shapedCross-section.
[0028] DieAusführungder Lenkerarme als profilierte Biegeträger, insbesondere als Biegeträger mit C-förmigem bzw.U-förmigemQuerschnitt, ist dahingehend vorteilhaft, als auf diese Weise einTeil der im Betrieb des Vierpunktlenkers auftretenden, nicht unerheblichenVerformungen bereits von den Lenkerarmen abgefangen werden kann.Zudem lassen sich die Lenkerarme auf diese Weise, insbesondere im Vergleichzu den bekannten, als massive Schmiedeteile ausgeführten Vierpunktlenkern,gewichtssparend ausführen.Der C-förmigeQuerschnitt ist jedoch auch im Vergleich zu dem bereits bekanntenDoppel-T-förmigen Querschnittder Lenkerarme von gegossenen Vierpunktlenkern vorteilhaft, da einC-förmigerQuerschnitt wegen dessen lediglich einseitig vorhandener Ausnehmungdie Herstellbarkeit des Vierpunktlenkers vereinfacht und damit Kosteneinspart.Theexecutionthe link arms as profiled bending beam, in particular as a bending beam with C-shaped orU-shapedCross-section, is advantageous in that way as in this wayPart of the occurring during operation of the four-point link, not insignificantDeformations can already be intercepted by the handlebars.In addition, the handlebars can be in this way, especially in comparisonto the well-known, designed as massive forgings four-point links,to save weight.The C-shapedHowever, cross-section is also compared to the already knownDouble T-shaped cross sectionthe handlebar arms of cast four-point links advantageous because aC-shapedCross-section because of only one-sided existing recessthe manufacturability of the four-point link simplified and thus costssaves.
[0029] Letzteresgilt insbesondere dann, wie dies auch gemäß einer weiteren, besondersbevorzugten Ausführungsformder Erfindung vorgesehen ist, wenn das Hohlgehäuse ein Gussteil ist. eineausführungals blechformteil wäreebenso denkbar.The latterapplies in particular then, as also according to another, especiallypreferred embodimentthe invention is provided, when the hollow housing is a casting. aexecutionas a sheet metal part would bejust as conceivable.
[0030] Zuden bereits weiter oben beschriebenen allgemeinen Vorteilen beider Herstellung des erfindungsgemäßen Vierpunktlenkers kommtbeim Gießenbezüglichder Ausführungdes Vierpunktlenkers beispielsweise in der X-Form hinzu, dass sämtliche Hohlräume bzw.Ausnehmungen des Vierpunktlenkers, insbesondere einschließlich derAusnehmungen der C-förmigenLenkerarme, sowie gegebenenfalls einschließlich der Ausnehmungen für die Lageraugen,mit lediglich einem einzigen Gusskern erzeugt werden können.Tothe general advantages already described abovethe manufacture of the four-point link according to the invention comeswhen castingin terms ofthe executionthe four-point link, for example in the X-form that all cavities orRecesses of the four-point link, in particular includingRecesses of the C-shapedHandlebar arms, and optionally including the recesses for the bearing eyes,can be produced with only a single casting core.
[0031] Dabeileuchtet dem Gießereifachmannohne weiteres ein, dass ein Vierpunktlenker, zu dessen Herstellungtrotz der konstruktiv anspruchsvollen Auflösung in einen zentralen, hohlenGehäusebereichsowie in vier Lenkerarme mit profiliertem Querschnitt lediglichein einziger, noch dazu hervorragend abstützbarer Gusskern benötigt wird,mit äußerst hoherPräzisionund Prozesssicherheit gefertigt werden kann. Dies kommt wiederumder konstruktiven Freiheit zugute, was bedeutet, dass der Vierpunktlenker beispielsweisemit einem voluminösenQuerschnitt bei gleichzeitig vergleichsweise geringen Wandstärken gefertigtwerden kann, ohne dass unzulässige Toleranzenbzw. Schwierigkeiten bei der Reproduzierbarkeit der Wandstärken auftreten.therelights the foundry specialistwithout further notice, that a four-point link, for its manufacturedespite the constructively demanding resolution in a central, hollowhousing areaas well as in four handlebar arms with profiled cross section onlya single, still outstandingly supportable casting core is neededwith extremely highprecisionand process safety can be manufactured. This comes againthe constructive freedom benefit, which means that the four-point link, for examplewith a voluminousCross-section manufactured at the same time comparatively low wall thicknessescan be without impermissible tolerancesor difficulties in the reproducibility of the wall thicknesses occur.
[0032] Alldies kommt der Bauteilqualität,der Versagenssicherheit und insbesondere dem damit ermöglichtenreduzierten Gewicht eines erfindungsgemäß gestalteten Vierpunktlenkerszugute.Allesthis comes the component quality,the failure safety and in particular the thus made possiblereduced weight of an inventively designed four-point linkbenefit.
[0033] Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsformder Erfindung besteht das Hohlgehäuse des Vierpunktlenkers ausbainitischem Gusseisen. Ein Vierpunktlenker mit der erfindungsgemäßen Gestalt,der zudem aus bainitischem Gusseisen besteht, lässt sich weiter bezüglich besondersgeringen Gewichts, in Bezug auf die konstruktiv erforderlichen Steifigkeits-und Nachgiebigkeitseigenschaften sowie bezüglich einer hohen Versagenssicherheitoptimieren.According to oneanother preferred embodimentThe invention consists of the hollow housing of the four-point linkbainitic cast iron. A four-point link with the inventive shape,which also consists of bainitic cast iron, can be further regarding especiallylow weight, with respect to the structurally required rigidityand compliance properties, as well as a high failure safetyoptimize.
[0034] Dieshängt damitzusammen, das bainitisches Gusseisen, das aufgrund seiner überlegenen Festigkeits-und Plastizitätseigenschaftenim Maschinen- und Fahrzeugbau unter anderem auch als Leichtbauwerkstoffeingesetzt wird, Materialwerte aufweist, die mit den entsprechendenMaterialkennwerten hochwertiger Vergütungsstähle vergleichbar sind. Diesgilt insbesondere fürwichtige konstruktive Materialkennwerte wie Zugfestigkeit, Streckgrenze undBruchdehnung.This is related to the bainitic cast iron, which due to its superior strength and plasticity properties in machine and vehicle construction, among other things, as Lightweight material is used, has material values that are comparable to the corresponding material properties of high-quality heat-treated steels. This applies in particular to important design material properties such as tensile strength, yield strength and elongation at break.
[0035] BainitischesGusseisen besitzt jedoch eine weitere wichtige Eigenschaft. Es entsprichtzwar in den erwähntenMaterialkennwerten wie beschrieben weitgehend den hochwertigen Konstruktionsstählen, weistjedoch einen um etwa ein Viertel geringeren Elastizitätsmodulals diese Stähleauf, was in Bezug auf den in Rede stehenden Vierpunktlenker nichtnur keinen Nachteil, sondern vielmehr einen entscheidenden Vorteildarstellt.bainiticCast iron, however, has another important property. It correspondsthough in the mentionedMaterial characteristics as described largely the high-quality structural steels, pointshowever, about a quarter lower modulus of elasticityas these steelson what not in relation to the four-point link in questiononly a disadvantage, but rather a decisive advantagerepresents.
[0036] Dennder geringere Elastizitätsmodulhat zur Folge, dass ein Vierpunktlenker bei gleicher SteifigkeitgegenüberStahl bei der Ausführungin bainitischem Gusseisen einen größervolumigen Querschnitt aufweisenkann, ohne dass – beigleicher Verformung – höhere mechanischeSpannungen im Vierpunktlenker auftreten würden.Becausethe lower modulus of elasticityAs a result, a four-point link for the same stiffnessacross fromSteel in the executionIn bainitic cast iron have a larger-volume cross-sectioncan, without - atsame deformation - higher mechanicalTension in the four-point link would occur.
[0037] Beieinem Vierpunktlenker ist dieser Zusammenhang nicht zuletzt deshalbvon Bedeutung, da neben den im Betrieb vorherrschenden, zumeistdynamischen Biege- undTorsionsspannungen außerdemauch Extrembelastungen auftreten können, die in Form von extremhohen Torsionsmomenten bzw. – zumBeispiel bei starken Achsverschränkungenauf unebenem Gelände – sogarin Form von bestimmten, erzwungenen Torsionswinkeln vorliegen können.ata four-point handlebar is this connection not least thereforeOf importance, since in addition to the prevailing in the operation, mostlydynamic bending and bendingTwist stresses as wellEven extreme loads can occur that are in the form of extremehigh torsional moments or - zumExample with strong axis crossingson uneven terrain - evenmay be in the form of certain forced torsion angles.
[0038] Indemselben Zusammenhang ist es auch von Bedeutung, dass bei einemVierpunktlenker aus (bainitischem) Gusseisen, der jedoch dieselbeGeometrie wie ein Vierpunktlenker aus Stahl aufweist, bei derselbenVerformung wegen des geringeren Elastizitätsmoduls niedrigere mechanischeSpannungen im Bauteil auftreten. Dies bedeutet, dass ein Vierpunktlenkeraus bainitischem Gusseisen eine höhere Reserve der nominalenBetriebsspannungen bezüglichder auftretenden Maximalspannungen bzw. insbesondere bezüglich derauftretenden maximalen Verformungen ermöglicht. Dies lässt sichkonstruktiv wiederum in Form von verringerten Wandstärken und/odergrößeren Querschnittsvoluminaund damit erhöhterSteifigkeit und/oder verringertem Gewicht vorteilhaft ausnutzen.InIn the same context, it is also important that in aFour-point link made of (bainitic) cast iron, but the sameGeometry as a four-point link made of steel, at the sameDeformation due to the lower modulus of elasticity lower mechanicalTensions occur in the component. This means that a four-point linkmade of bainitic cast iron a higher reserve of nominalOperating voltages with respect tothe maximum stresses occurring or in particular with respect to theoccurring maximum deformations possible. This is possibleconstructive again in the form of reduced wall thicknesses and / orlarger cross-sectional volumesand thus increasedTake advantage of stiffness and / or reduced weight advantageous.
[0039] Gemäß einerweiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sinddie Lageraugen einstückigan das Hohlgehäuseangeformt. Dies ist insbesondere, jedoch keineswegs ausschließlich, beieinem erfindungsgemäß gestaltetenVierpunktlenker aus Gusseisen von besonderem Vorteil, da auf dieseWeise ein besonders homogener und belastungsoptimierter Faser- bzw.Wandstärkenverlaufim Bauteil erzeugt werden kann.According to oneAnother, particularly preferred embodiment of the inventionthe bearing eyes in one pieceto the hollow housingformed. This is especially, but by no means exclusive, the casean inventively designedFour-point handlebars made of cast iron of particular advantage, as on thisWay a particularly homogeneous and load-optimized fiber orWall thickness distributioncan be generated in the component.
[0040] Fernerlassen sich auf diese Weise weitere Gewichtsvorteile und damit Kosteneinsparungensowohl am Rohteil als auch am Fertigteil realisieren. Nicht zuletztist bei einer solchen Ausführungsform, wiebereits weiter oben angedeutet, prinzipiell lediglich ein einzigerGusskern notwendig, der sowohl den Hohlraum im zentralen Gehäusebereichals auch die Ausnehmungen der beispielsweise C-förmig profilierten Lenkerarmesowie darüberhinausdie Ausnehmungen der späterdie Gelenke aufnehmenden Lageraugen ausbildet.FurtherIn this way, further weight advantages and therefore cost savings can be achievedrealize both on the blank and on the finished part. Not leastis in such an embodiment, asalready indicated above, in principle only a singleCast core necessary, both the cavity in the central housing areaas well as the recesses of the example C-shaped profiled armsand beyondthe recesses of the laterforming the joints receiving bearing eyes.
[0041] Nacheiner weiteren, bevorzugten Ausführungsformder Erfindung weisen die Lageraugen des Vierpunktlenkers Elastomergelenkebzw. Molekulargelenke auf. Bei Molekulargelenken ist im Unterschiedinsbesondere zu Gleitlagerungen wie Kugelgelenken das Kugelstück innerhalbdes Lagerauges in Gummi einvulkanisiert. Dies ist einerseits insofern vorteilhaft,als auf diese Weise bereits die sonst erforderliche Abdichtung desGelenks gegen Wasser und Schmutz vollständig entfallen kann. Andererseitsbesitzen Molekulargelenke neben einer verbesserten Geräuschdämpfung aucheine potenziell höhereLebensdauer gegenüberherkömmlichenKugelgelenken. Zudem verhindert die radiale bzw. allseitige Elastizität von Molekulargelenkendie gerade bei Achsaufhängungenbekannten kinematischen Überbestimmungenund die damit verbundene schädliche Überlastungvon Gelenken, Lenkerarmen und anderen Fahrzeugbauteilen.Toa further preferred embodimentthe invention, the bearing eyes of the four-point link elastomeric jointsor molecular joints. In molecular joints is differentespecially for sliding bearings such as ball joints, the ball piece withinof the bearing eye vulcanised in rubber. On the one hand, this is advantageous in thatas already in this way the otherwise required sealing ofJoint against water and dirt can be completely eliminated. on the other handpossess molecular joints in addition to improved noise reduction, tooa potentially higher oneLifetimeusualBall joints. In addition, prevents the radial or all-round elasticity of molecular jointsthe straight at axle suspensionsknown kinematic over-determinationsand the associated harmful overloadof joints, handlebars and other vehicle components.
[0042] Molekulargelenkesind jedoch auch im Hinblick auf einen weiteren Gesichtspunkt besonders vorteilhaft.Wie dies auch gemäß einerweiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehenist, kann die radiale Steifigkeit von zwei oder vier der Elastomergelenkedes Vierpunktlenkers bezüglichder Fahrzeug-Wankrichtungvon der radialen Steifigkeit bezüglichder zur Wankrichtung senkrechten Richtung abweichen, insbesondere inWankrichtung geringer sein als senkrecht zur Wankrichtung.molecular jointsHowever, they are also particularly advantageous in view of another aspect.Like this also according to oneanother, also preferred embodiment of the invention providedThe radial stiffness of two or four of the elastomer joints can beof the four-point link with respectthe vehicle roll directionfrom the radial stiffness with respect todeviate the direction perpendicular to the roll direction, in particular inWank direction be less than perpendicular to the roll direction.
[0043] Diesbedeutet mit anderen Worten, dass der Vierpunktlenker samt Molekulargelenkenin Bezug auf Wankbewegungen des Fahrzeugs eine höhere Elastizität zeigtals in Bezug auf Bewegungen der Achse gegenüber dem Fahrzeugaufbau in derHorizontalebene. Dies führtzu einer besonders stabilen und sicheren Achs- bzw. Radführung, ermöglicht jedochgleichzeitig die notwendige, konstruktiv vorgesehene Nachgiebigkeitdes Vierpunktlenkers gegenüberWankbewegungen bzw. Achsverschränkungen imBetrieb des Fahrzeugs.Thisin other words means that the four-point link including molecular jointsin terms of roll motions of the vehicle shows a higher elasticitythan in relation to movements of the axle relative to the vehicle body in theHorizontal plane. this leads toTo a particularly stable and safe axle or wheel, but allowsat the same time the necessary, constructively provided flexibilityof the four-point link oppositeRolling movements or axle misalignments in theOperation of the vehicle.
[0044] Werdendie Elastomergelenke gegenüber Bewegungenin Fahrzeug-Wankrichtung nachgiebiger bzw. mit geringerer Steifigkeitausgelegt, so zwingt auf diese Weise zudem der Vierpunktlenker denElastomergelenken einen höherenVerformungsanteil an den Wankbewegungen bzw. Achsverschränkungenauf, was wiederum die im Vierpunktlenkergehäuse auftretenden Maximalspannungen bzw.maximalen Verformungen verringert. Der Vierpunktlenker kann sodann,beispielsweise durch Vergrößerung desQuerschnittsvolumens bei Verringerung der Wandstärken, konstruktiv eine weitererhöhteSteifigkeit erhalten, ohne dass bei gegebener Gesamtverformung unzulässig hoheSpannungen im Vierpunktlenker auftreten würden. Auf diese Weise wirdzusätzlichesGewicht eingespart, wodurch wiederum Kosten sowohl in Herstellungals auch im Betrieb des Vierpunktlenkers reduziert werden können.If the elastomer joints nachgiebi against movements in vehicle roll direction In this way, the four-point link also forces the elastomer joints to have a higher deformation component on the rolling motions or axle articulations, which in turn reduces the maximum stresses or maximum deformations occurring in the four-point link housing. The four-point link can then constructively obtain a further increased rigidity, for example by increasing the cross-sectional volume while reducing the wall thicknesses, without unduly high voltages occurring in the four-point link for a given overall deformation. In this way, additional weight is saved, which in turn costs can be reduced both in production and in the operation of the four-point link.
[0045] ImFolgenden wird die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispieldarstellender Zeichnungen nähererläutert.Dabei zeigt:in theThe invention is based on only one embodimentillustrative drawings closerexplained.Showing:
[0046] 1 inperspektivischer Darstellung eine Ausführungsform eines Vierpunktlenkersgemäß der vorliegendenErfindung; 1 in perspective view of an embodiment of a four-point link according to the present invention;
[0047] 2 inteilweise geschnittener Darstellung den Vierpunktlenker gemäß 1 inder Draufsicht; und 2 in a partially sectional view of the four-point link according to 1 in the plan view; and
[0048] 3 denVierpunktlenker gemäß 1 und 2 inseitlicher Ansicht. 3 the four-point link according to 1 and 2 in lateral view.
[0049] In 1 isteine Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Vierpunktlenkers 1 inisometrischer bzw. perspektivischer Ansicht dargestellt.In 1 is an embodiment of a four-point link according to the invention 1 shown in an isometric or perspective view.
[0050] Manerkennt zunächstdie im Wesentlichen kreuzförmigebzw. X-förmigeGestalt des Vierpunktlenkergehäusesmit einem zentralen, hohlen Gehäusebereich 2 undvier an den Gehäusebereich 2 einstückig angeformtenLenkerarmen 3, 4, 5, 6. Ferner erkenntman die jeweils an die äußeren Endender Lenkerarme 3, 4, 5, 6 angeformtenLageraugen 7, 8, 9, 10, wobeiin der Darstellung der 1 jedes der Lageraugen 7, 8, 9, 10 bereitsmit dem jeweiligen Kugelgelenk bzw. Elastomergelenk 11, 12, 13, 14 versehenist.One recognizes first the substantially cross-shaped or X-shaped shape of the four-point link housing with a central, hollow housing portion 2 and four to the housing area 2 integrally molded handlebar arms 3 . 4 . 5 . 6 , Furthermore, one recognizes the respectively at the outer ends of the control arms 3 . 4 . 5 . 6 molded bearing eyes 7 . 8th . 9 . 10 , in the representation of the 1 each of the bearing eyes 7 . 8th . 9 . 10 already with the respective ball joint or elastomer joint 11 . 12 . 13 . 14 is provided.
[0051] Ausder Darstellung der 1 geht auch bereits hervor,dass das Hohlgehäuse 2, 3, 4, 5, 6 des dargestelltenVierpunktlenkers 1 die erfindungsgemäße beidseitig offene rohrförmige Gestaltaufweist. Dabei ist das bei 15 und 16 trompetenartigaufgeweitete, prinzipiell jedoch nach wie vor rohrförmige Hohlgehäuse 2, 3, 4, 5, 6 anallen vier Seiten stark tailliert, wodurch sich die dargestellte,kreuzförmigebzw. X-förmigeGestalt des Vierpunktlenkers 1 mit den deutlich ausgebildetenLenkerarmen 3, 4, 5, 6 ergibt.From the representation of 1 it also already shows that the hollow housing 2 . 3 . 4 . 5 . 6 of the illustrated four-point link 1 Having the invention on both sides open tubular shape. This is included 15 and 16 Trumpetenartig widened, but in principle still tubular hollow housing 2 . 3 . 4 . 5 . 6 strongly waisted on all four sides, resulting in the illustrated, cross-shaped or X-shaped shape of the four-point link 1 with the clearly trained handlebars 3 . 4 . 5 . 6 results.
[0052] Aufdiese Weise wird bei dem dargestellten Vierpunktlenker 1 auchder äußerst homogene,fließende Übergangder einen C-förmigenQuerschnitt aufweisenden Lenkerarme 3, 4, 5, 6 inden rohrförmigenzentralen Gehäusebereich 2 gebildet,der einer besonders gleichmäßigen Krafteinleitungund der Vermeidung jeglicher Belastungsspitzen im Material zugutekommt. Insbesondere wird anhand der Darstellung der 1 auchdie hervorragende Eignung des dargestellten Vierpunktlenkers 1 zurHerstellung durch ein Gussverfahren deutlich. Denn zur Herstellungdes dargestellten Vierpunktlenkers 1 durch Gießen istzum Zweck der Ausbildung des inneren Hohlraums 15, 16 sowiezur Ausbildung der Ausnehmungen 17, 18 der imQuerschnitt C-förmigeLenkerarme 3, 4, 5, 6 lediglichein einziger, gemeinsamer (nicht dargestellter) Gusskern notwendig.In this way, in the illustrated four-point link 1 also the extremely homogeneous, flowing transition of a C-shaped cross-section having link arms 3 . 4 . 5 . 6 in the tubular central housing area 2 formed, which benefits a particularly uniform force application and the avoidance of any load peaks in the material. In particular, the presentation of the 1 also the excellent suitability of the illustrated four-point link 1 for production by a casting process clearly. Because for the production of the illustrated four-point link 1 by casting is for the purpose of forming the inner cavity 15 . 16 and for the formation of the recesses 17 . 18 the cross-sectionally C-shaped link arms 3 . 4 . 5 . 6 only a single, common (not shown) casting core necessary.
[0053] DieserGusskern lässtsich zudem, wie der Fachmann der Gießereitechnik auch ohne explizite Darstellungdes Gusskerns sofort erkennt, aufgrund der starken allseitigen Taillierungdes Vierpunktlenkers 1 hervorragend in der Gussform abstützen, wodurchjegliches Aufschwimmen des Gusskerns und damit jegliche unvorhergeseheneVeränderungder Wandstärkendes Gussteils ausgeschlossen ist. Dies kommt der Prozesssicherheitbeim Gießprozess,der kostengünstigenHerstellbarkeit sowie der hohen Bauteilpräzision und damit dem wünschenswerten Leichtbauam Vierpunktlenker 1 entgegen.This casting core can also be, as the expert in foundry technology recognizes even without explicit representation of the casting core immediately, due to the strong all-round sidecut of the four-point link 1 Supports perfectly in the mold, whereby any floating of the casting core and thus any unforeseen change in the wall thickness of the casting is excluded. This comes the process reliability in the casting process, the cost-effective manufacturability and the high component precision and thus the desirable lightweight construction on four-point link 1 opposite.
[0054] Zudemkönnengegebenenfalls auch noch die vier Lageraugen 7, 8, 9, 10 desVierpunktlenkers, die in der Darstellung der 1 bereitsmit den entsprechenden Elastomergelenken 11, 12, 13, 14 versehensind, ebenfalls mit ein und demselben Gusskern erzeugt werden, mitdem auch der Hohlraum 15, 16 des zentralen Gehäusebereichs 2 sowiedie Ausnehmungen 17, 18 der Lenkerarme 3, 4, 5, 6 erzeugt werden.Im Ergebnis führtdies dazu, dass der Vierpunktlenker 1 gemäß 1 untereiner nahezu idealen Kombination aus geringen Produktionskosten, hoherProzesssicherheit und hoher Bauteilpräzision herstellbar ist.In addition, if necessary, even the four bearing eyes 7 . 8th . 9 . 10 of the four-point handlebar, which in the representation of 1 already with the corresponding elastomer joints 11 . 12 . 13 . 14 are provided, also produced with one and the same casting core, with which also the cavity 15 . 16 of the central housing area 2 as well as the recesses 17 . 18 the handlebar arms 3 . 4 . 5 . 6 be generated. As a result, this causes the four-point link 1 according to 1 can be produced under a nearly ideal combination of low production costs, high process reliability and high component precision.
[0055] 2 zeigtden Vierpunktlenker 1 gemäß 1 in der – bezogenauf die Einbausituation am Nutzfahrzeug betrachteten – Draufsicht.Dabei sind die Bereiche a, b des zentralen Gehäusebereichs 2 teilweiseausgebrochen bzw. geschnitten dargestellt, um Gestalt und Aufbaudes dargestellten Vierpunktlenkers 1 zu verdeutlichen.Zudem ist bei c der Querschnitt der Lenkerarme 3, 4, 5, 6 beispielhafteingeblendet. 2 shows the four-point link 1 according to 1 in the - viewed in relation to the installation situation on the commercial vehicle - top view. In this case, the areas a, b of the central housing area 2 partially broken away or shown cut to shape and structure of the illustrated four-point link 1 to clarify. In addition, at c the cross section of the handlebar arms 3 . 4 . 5 . 6 displayed as an example.
[0056] Manerkennt, dass ein Vierpunktlenker 1 gemäß dem in 2 dargestelltensich durch eine insgesamt äußerst harmonischfließendeFormgebung auszeichnet, was entsprechend günstige gleichmäßige Kraftverläufe mitsich bringt. Dank der erfindungsgemäßen Formgebung kann der Vierpunktlenker 1 trotzgleichmäßiger Wanddickenverläufe a, b,c zudem in der denkbar günstigstenWeise belastungsoptimiert konstruiert werden. Dabei ist insbesondereauf den vollkommen fließenden Übergangder einen C-förmigenQuerschnitt c aufweisenden Lenkerarme 3, 4, 5, 6 inden zentralen, rohrförmigenGehäusebereich 2 hinzuweisen.All dies kommt sowohl einer hohen Bauteilqualität als auch einer hohen Belastbarkeitbei gleichzeitig geringem Gewicht des Vierpunktlenkers 1 zugute.It can be seen that a four-point link 1 according to the in 2 represented by an overall extremely harmoniously flowing design distinguishes, which brings correspondingly favorable uniform force curves with it. Thanks to the Invention Corresponding shape, the four-point link 1 in spite of uniform wall thickness profiles a, b, c, moreover, they are designed to be optimized in the most favorable possible way. In this case, in particular on the completely flowing transition of a C-shaped cross-section c having arm arms 3 . 4 . 5 . 6 in the central, tubular housing area 2 to point. All this comes both a high component quality and a high load capacity with low weight of the four-point link 1 benefit.
[0057] Inder Draufsicht-Darstellung gemäß 2 istferner fürden Fachmann der Gießereitechnikwieder besonders gut erkennbar, dass der abgebildete Vierpunktlenker 1 – nebender belastungsoptimierten Gestaltung – auch optimal an die bevorzugtvorgesehene Herstellung durch Gießen angepasst ist. Hierbeiist besonders die starke allseitige Taillierung zu erwähnen, dieaufgrund der damit ermöglichtengeringen freitragenden Längedes Gießkernsinsbesondere eine optimale Abstützungdes einstückigen Gießkerns erlaubt,was wiederum der Bauteilqualität undder genauen Reproduktion der vorgesehenen Wandstärken a, b, c förderlichist.In the plan view representation according to 2 is also particularly well recognized by those skilled in the foundry technology that the illustrated four-point link 1 - In addition to the load-optimized design - is also optimally adapted to the preferred intended production by casting. In this case, especially the strong all-round sidecut is to be mentioned, which in particular allows optimal support of the one-piece casting core due to the thus enabling low cantilevered length of the casting core, which in turn the component quality and accurate reproduction of the intended wall thicknesses a, b, c is conducive.
[0058] 3 zeigtden Vierpunktlenker 1 gemäß 1 und 2 nochmalsin der seitlichen Ansicht. Auch hier ist die fließende Gestaltungdes Vierpunktlenkers 1, die sich bis hin zu den Lageraugen 8, 9 fortsetzt,mit den damit ermöglichtengleichmäßigen Wandstärken beigleichzeitiger Belastungsoptimierung durch unterschiedlich große Hohlquerschnitte guterkennbar. Diese Gestaltung kommt wiederum sowohl der problemlosenHerstellbarkeit des Vierpunktlenkers 1 durch Gießen, alsauch dem möglichstgeringen Gewicht des Vierpunktlenkers 1 zugute, insbesonderedann, wenn als Werkstoff zur Herstellung des Vierpunktlenkers 1 dasweiter oben beschriebene bainitische Gusseisen verwendet wird. 3 shows the four-point link 1 according to 1 and 2 again in the side view. Again, the flowing design of the four-point handlebar 1 extending to the bearing eyes 8th . 9 continues, with the uniform wall thicknesses thus made possible with simultaneous load optimization by different sized hollow sections clearly visible. This design in turn comes both the ease of manufacture of the four-point link 1 by casting, as well as the lowest possible weight of the four-point link 1 benefit, in particular, if as a material for producing the four-point link 1 the bainitic cast iron described above is used.
[0059] ImErgebnis wird somit deutlich, dass es dank der Erfindung möglich wird,Vierpunktlenker für dieAchsführunginsbesondere von Nutzfahrzeugen in denkbar idealer Weise belastungsoptimiertauszuführen.Dabei wird jedoch dank der besonderen Geometrie des erfindungsgemäßen Vierpunktlenkers gleichzeitigdie Herstellung des Vierpunktlenkers insbesondere durch Gießen entscheidendvereinfacht und deren Prozesssicherheit entscheidend verbessert.in theResult it becomes clear that thanks to the invention it becomes possibleFour-point handlebar for theaxle locationIn particular of commercial vehicles in a perfectly ideal manner optimized loadperform.However, thanks to the special geometry of the four-point link according to the invention, this is done simultaneouslythe production of the four-point link especially by casting crucialsimplified and their process reliability significantly improved.
[0060] Aufdiese Weise kann eine besonders kostengünstige Produktion des Vierpunktlenkerserfolgen, wobei der Vierpunktlenker dabei jedoch gleichzeitig eineerheblich verbesserte Bauteilqualität erhält. Aufgrund der mit der Erfindungermöglichtenbelastungsoptimierten Gestaltung des Vierpunktlenkers lässt sichdas Gewicht des Vierpunktlenkers bei unveränderten Steifigkeitswertenund bei unveränderter Versagenssicherheiterheblich verringern, was der Wirtschaftlichkeit insbesondere imBetrieb des Nutzfahrzeugs zugute kommt.OnThis way, a particularly cost-effective production of the four-point linkHowever, the four-point link while doing asignificantly improved component quality. Because of with the inventionenabledload-optimized design of the four-point link can bethe weight of the four-point link with unchanged stiffness valuesand with unchanged failure safetysignificantly reduce their profitability, especially in theOperation of the commercial vehicle benefits.
[0061] DieErfindung leistet damit einen ganz wesentlichen Beitrag zur Verbesserungder Achsführungbzw. Achsaufhängungfür Nutzfahrzeugebei gleichzeitig reduzierbaren Herstellungskosten für die entsprechendenVierpunktlenker. Dies kommt nicht zuletzt der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs, derVerbesserung der Fahrsicherheit, der Kosteneffektivität in derProduktion sowie der verbesserten Systemtechnologie am Nutzfahrzeugzugute.TheInvention thus makes a very significant contribution to the improvementthe axle guideor axle suspensionfor commercial vehiclesat the same time reducible manufacturing costs for the correspondingFour-point link. This comes last but not least to the reduction in fuel consumptionImprovement of driving safety, cost effectiveness in theProduction as well as the improved system technology on the commercial vehiclebenefit.
11 VierpunktlenkerFour-point link 22 hohlerGehäusebereichhollowhousing area 33 Lenkerarmcontrol arm 44 Lenkerarmcontrol arm 55 Lenkerarmcontrol arm 66 Lenkerarmcontrol arm 77 Lageraugebearing eye 88th Lageraugebearing eye 99 Lageraugebearing eye 1010 Lageraugebearing eye 1111 Elastomergelenkelastomer joint 1212 Elastomergelenkelastomer joint 1313 Elastomergelenkelastomer joint 1414 Elastomergelenkelastomer joint 1515 Hohlraumcavity 1616 Hohlraumcavity 1717 Ausnehmungrecess 1818 Ausnehmungrecess aa WandstärkeWall thickness bb WandstärkeWall thickness cc WandstärkeWall thickness

权利要求:
Claims (13)
[1]
Vierpunktlenker (1) für die Achsaufhängung einerStarrachse insbesondere eines Nutzfahrzeugs, der Vierpunktlenker(1) aufweisend vier Lageraugen (7, 8, 9, 10),von denen zwei Lageraugen (9, 10) mit der Achseund zwei Lageraugen (7, 8) mit dem Fahrzeugrahmengelenkig verbindbar sind, wobei der Vierpunktlenker (1)als einstückiges,tordierbares, als ein durch die Lageraugen (7, 8, 9, 10)definiertes viereck- bzw. trapezförmiges Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6) ausgebildetist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6)im Wesentlichen durch ein fahrzeugbezogen liegend angeordnetes,mehrseitig offenes Rohr mit im Wesentlichen abgerundet rechteckigembis O-förmigemQuerschnitt gebildet ist.Four-point link ( 1 ) for the axle suspension of a live axle, in particular a commercial vehicle, the four-point link ( 1 ) comprising four bearing eyes ( 7 . 8th . 9 . 10 ), of which two bearing eyes ( 9 . 10 ) with the axle and two bearing eyes ( 7 . 8th ) are hingedly connected to the vehicle frame, wherein the four-point link ( 1 ) as a one-piece, twistable, as a through the bearing eyes ( 7 . 8th . 9 . 10 ) defined quadrangular or trapezoidal hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ), characterized in that the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) is formed substantially by a vehicle-mounted lying, multi-sided open tube with a substantially rounded rectangular to O-shaped cross-section.
[2]
Vierpunktlenker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Hohlgehäuse(2, 3, 4, 5, 6) alsein zweiseitig offenes Rohr ausgebildet ist.Four-point link according to claim 1, characterized in that the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) is designed as a two-sided open tube.
[3]
Vierpunktlenker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Längsachsedes das Hohlgehäuse(2, 3, 4, 5, 6) bildendenRohres quer zur Fahrzeuglängsachseverläuft.Four-point link according to claim 1 or 2, as characterized in that the longitudinal axis of the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) forming tube transverse to the vehicle longitudinal axis.
[4]
Vierpunktlenker nach einem der vorstehend genanntenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6)in der fahrzeugbezogenen Draufsicht bezüglich der Fahrzeuglängsachsetailliert ist.Four-point link according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) is waisted in the vehicle-related plan view with respect to the vehicle longitudinal axis.
[5]
Vierpunktlenker nach einem der vorstehend genanntenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6)in der fahrzeugbezogenen Draufsicht bezüglich der Fahrzeugquerachsetailliert ist.Four-point link according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) is waisted in the vehicle-related plan view with respect to the vehicle transverse axis.
[6]
Vierpunktlenker nach einem der vorstehend genanntenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6)in der fahrzeugbezogenen Draufsicht eine im Wesentlichen einstückig kreuzförmige bzw.X-förmigeGestalt mit einem zentralen Gehäusebereich(2) und vier peripheren, die Lageraugen (7, 8, 9, 10)tragenden Lenkerarmen (3, 4, 5, 6)bildet.Four-point link according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) in the vehicle-related plan view, a substantially one-piece cross-shaped or X-shaped configuration with a central housing portion ( 2 ) and four peripheral, the bearing eyes ( 7 . 8th . 9 . 10 ) carrying steering arms ( 3 . 4 . 5 . 6 ).
[7]
Vierpunktlenker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass die Lenkerarme (3, 4, 5, 6)als im Querschnitt (c) profilierte Biegeträger gestaltet sind.Four-point link according to claim 6, characterized in that the link arms ( 3 . 4 . 5 . 6 ) are designed as in cross-section (c) profiled bending beam.
[8]
Vierpunktlenker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Querschnittsform (c) der Lenkerarme (3, 4, 5, 6)im Wesentlichen C-förmig bzw.liegend U-förmigist.Four-point link according to claim 6 or 7, characterized in that the cross-sectional shape (c) of the link arms ( 3 . 4 . 5 . 6 ) is substantially C-shaped or lying U-shaped.
[9]
Vierpunktlenker nach einem der vorstehend genanntenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlgehäuse (2, 3, 4, 5, 6)ein Gussteil oder ein Blechformteil ist.Four-point link according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) is a casting or a sheet metal part.
[10]
Vierpunktlenker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,dass das Hohlgehäuse(2, 3, 4, 5, 6) ausbainitischem Gusseisen besteht.Four-point link according to claim 9, characterized in that the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) consists of bainitic cast iron.
[11]
Vierpunktlenker nach einem der vorstehend genanntenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraugen (7, 8, 9, 10)einstückigan das Hohlgehäuse(2, 3, 4, 5, 6) angeformtsind.Four-point link according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing eyes ( 7 . 8th . 9 . 10 ) in one piece to the hollow housing ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) are formed.
[12]
Vierpunktlenker nach einem der vorstehend genanntenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Lageraugen (7, 8, 9, 10)des Vierpunktlenkers (1) Elastomergelenke bzw. Molekulargelenke (11, 12, 13, 14)aufweisen.Four-point link according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing eyes ( 7 . 8th . 9 . 10 ) of the four-point link ( 1 ) Elastomer joints or molecular joints ( 11 . 12 . 13 . 14 ) exhibit.
[13]
Vierpunktlenker nach einem der vorstehend genanntenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass die Radialsteifigkeit von zwei odervier der Elastomergelenke (11, 12, 13, 14)in Fahrzeug-Wankrichtung geringer ist als in der zur Wankrichtungsenkrechten Richtung.Four-point link according to one of the preceding claims, characterized in that the radial stiffness of two or four of the elastomeric joints ( 11 . 12 . 13 . 14 ) is lower in vehicle roll direction than in the direction perpendicular to the roll direction.

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