DE20014433U1

DE20014433U1 - Twist-beam rear axle

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Publication number: DE20014433U1
Application number: DE20014433U
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Original assignee: Benteler Deutschland GmbH
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Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2010-08-19

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ROLF BOCKERMANN DIPL.-ING.ROLF BOCKERMANN DIPL.-ING.

PETER KSOLLPETER KOLL

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Benteler AG. Residenzstr. 1. 33104 PaderbornBenteler AG. Residenzstr. 1. 33104 Paderborn VerbundlenkerhinterachseTwist beam rear axle

Die Erfindung betrifft eine Verbundlenkerhinterachse, welche zwei durch einen Querträger verbundene Längslenker umfasst.The invention relates to a twist beam rear axle which comprises two trailing arms connected by a cross member.

Verbundlenkerhinterachsen kombinieren die Vorteile eines einfachen Aufbaus bei geringem Raumbedarf und guten kinematischen Eigenschaften. Der die beiden Längslenker verbindende Querträger wirkt als Torsionsstab, so dass sich bei gleichzeitigem Einfedern eine Längslenkercharakteristik und bei wechselseitigem Einfedern eine Schräglenkercharakteristik ergibt.Twist-beam rear axles combine the advantages of a simple structure with a small space requirement and good kinematic properties. The cross member connecting the two trailing arms acts as a torsion bar, so that simultaneous compression results in trailing arm characteristics and alternating compression results in semi-trailing arm characteristics.

Es sind diverse Vorschläge bekannt, wie der Querträger einer Verbundlenkerhinterachse ausgestaltet sein soll, um diesen auf der einen Seite biegesteif, auf der anderen Seite aber auch ausreichend torsionsweich zu gestalten. In diesem Zusammenhang zählt es durch die DE 299 15 438 U1 zum Stand der Technik, den Querträger aus einem mehrphasigen höherfesten Stahl zu bilden. Die DE 299 15 351 U1 sieht demgegenüber vor, dass der Querträger aus einem mikrolegierten hochfesten Stahl besteht. Diese Vorschläge haben sich in der Praxis sehr gut bewährt.There are various proposals as to how the cross member of a twist beam rear axle should be designed in order to make it flexurally rigid on the one hand, but also sufficiently torsionally flexible on the other. In this context, DE 299 15 438 U1 states that it is state of the art to make the cross member from a multi-phase, high-strength steel. DE 299 15 351 U1, on the other hand, stipulates that the cross member should be made from a micro-alloyed, high-strength steel. These proposals have proven to be very effective in practice.

Telefon (0234) 5 1957/58/59 · Telefax (0234) 51 05 12 ■ e-mail: bochumpatent@t-online.de Commerzbank AG Bochum, Kontp-Nr. 3864 782 (BLZ 43040036} _; Postbank EsSPP.Kpnto-^lr.74 V431 (BLZ 360 10043)Telephone (0234) 5 1957/58/59 · Fax (0234) 51 05 12 ■ e-mail: bochumpatent@t-online.de Commerzbank AG Bochum, Account No. 3864 782 (bank code 43040036) _; Postbank EsSPP.Account No.74 V431 (bank code 360 10043)

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Im Zuge der Weiterentwicklungen besteht in der Praxis das Bestreben, sowohl die Leistungsfähigkeit als auch die Lebensdauer von Verbundlenkerhinterachsen zu steigern, und zwar möglichst bei gleichzeitiger Kosten- und Gewichtsreduktion.In the course of further developments, the aim in practice is to increase both the performance and the service life of torsion beam rear axles, if possible while reducing costs and weight at the same time.

Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Verbundlenkerhinterachse für Kraftfahrzeuge mit verbesserten mechanischen Festigkeitseigenschaften und weiter gesteigerter Lebensdauer zu schaffen.The invention is therefore based on the object, based on the prior art, of creating a twist-beam rear axle for motor vehicles with improved mechanical strength properties and a further increased service life.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Verbundlenkerachse nach Anspruch 1, bei der der Querträger aus Edelstahl, insbesondere einem hochchromlegierten rostfreien Edelstahl besteht.The solution to this problem according to the invention consists in a twist beam axle according to claim 1, in which the cross member consists of stainless steel, in particular a high-chromium alloyed stainless steel.

Durch den Einsatz von Edelstahl kann eine weitere Kosten- und Gewichtsreduktion bei einer Verbundlenkerhinterachse erzielt werden. Der zum Einsatz gelangende Edelstahl besitzt eine hohe Dehnung und ist daher gut verformbar. Durch Kaltverfestigung wird eine hohe mechanische Festigkeit erreicht. Insgesamt ergeben sich aus den Vorteilen eine sehr hohe Lebensdauer der Verbundlenkerhinterachse im allgemeinen und des Querträgers im besonderen.By using stainless steel, further cost and weight reduction can be achieved in a twist-beam rear axle. The stainless steel used has a high degree of elongation and is therefore easily deformable. High mechanical strength is achieved through work hardening. Overall, the advantages result in a very long service life for the twist-beam rear axle in general and the cross member in particular.

Vorteilhaft ist ferner, dass auf eine Lackierung oder sonstige Beschichtung des Querträgers verzichtet werden kann.Another advantage is that there is no need for painting or other coating of the cross member.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 weist der Querträger auf dem überwiegenden Teil seiner Länge eine V- oder U-förmigen Querschnitt auf.According to the features of claim 2, the cross member has a V- or U-shaped cross section over the majority of its length.

Hierdurch können bei reduziertem Gewicht der Hinterachse die Torsionseigenschaften des Querträgers ebenso wie dessen Haltbarkeit verbessert werden.This allows the torsional properties of the cross member as well as its durability to be improved while reducing the weight of the rear axle.

Diese Maßnahme trägt zu einer Verbesserung der Fahreigenschaften, insbesondere der Sturz- und Vorspuränderung beim wechselseitigen EinfedernThis measure contributes to an improvement in driving characteristics, in particular the camber and toe-in changes during alternating compression

und/oder des Einlenkverhaltens der Verbundlenkerhinterachse bei Kurvenfahrten bei. Zweckmäßigerweise besteht der Querträger aus einem Rohrprofil, das an beiden Enden einen torsionssteifen Querschnitt und im mittleren Bereich einen torsionsweichen U- oder V-förmigen doppelwandigen Querschnitt aufweist. Die Übergänge vom torsionssteifen zum torsionsweichen Querschnitt sind fließend gestaltet. Durch diese Ausformung des Querträgers werden die Kräfte in diesem besser verteilt. Die auftretenden Biege- und Torsionskräfte werden gut von den Längslenkern aufgenommen.and/or the steering behavior of the twist-beam rear axle when cornering. The cross member is conveniently made of a tubular profile that has a torsion-resistant cross-section at both ends and a torsion-soft U- or V-shaped double-walled cross-section in the middle area. The transitions from the torsion-resistant to the torsion-soft cross-section are designed to be fluid. This shape of the cross member means that the forces in it are better distributed. The bending and torsional forces that occur are well absorbed by the longitudinal control arms.

Selbstverständlich kann der Querträger auch einwandig und mit vollständig durchgehendem U- bzw. V-Profil ausgeführt sein.Of course, the cross member can also be single-walled and have a completely continuous U- or V-profile.

Die Erfindung lässt grundsätzlich verschiedene Ausführungsformen zu. Zur Verdeutlichung des Grundprinzips ist ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt.The invention basically allows for various embodiments. To illustrate the basic principle, an embodiment is shown in the drawing.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verbundlenkerhinterachse. Figure 1 shows a perspective view of a twist beam rear axle according to the invention.

Die in Figur 1 dargestellte Verbundlenkerhinterachse 1 umfasst im wesentlichen zwei radführende Längslenker 2, 3 und einen die beiden Längslenker 2, 3 verbindenden Querträger 4. Die Längslenker 2, 3 sind als Rohrbauteile ausgeführt. An ihrem vorderen Ende je ein Lagerauge 5 vorgesehen zur elastischen Anlenkung an dem hier nicht dargestellten Fahrzeugaufbau. Zwischen den Längslenkern 2, 3 und dem Fahrzeugaufbau sind ferner Stoßdämpfer 6 und Federn 7 angeordnet. Am rückwärtigen Ende der Längslenker 2, 3 sind Aufnahmen 8 zur Verbindung mit jeweils einem Radträger zur Lagerung eines Rads vorgesehen.The twist beam rear axle 1 shown in Figure 1 essentially comprises two wheel-guiding trailing arms 2, 3 and a cross member 4 connecting the two trailing arms 2, 3. The trailing arms 2, 3 are designed as tubular components. A bearing eye 5 is provided at each of their front ends for elastic articulation to the vehicle body (not shown here). Shock absorbers 6 and springs 7 are also arranged between the trailing arms 2, 3 and the vehicle body. At the rear end of the trailing arms 2, 3, mounts 8 are provided for connection to a wheel carrier for mounting a wheel.

Der Querträger 4 besteht aus einem Rohrprofil 9, dessen mittlerer Bereich 10 (Torsionsbereich) einen torsionsweichen Querschnitt und dessen beide Enden 11, 12 einen torsionssteifen Querschnitt aufweist. Die Übergangs-The cross member 4 consists of a tubular profile 9, the middle area 10 (torsion area) of which has a torsionally soft cross-section and the two ends 11, 12 of which have a torsionally stiff cross-section. The transition

bereiche vom torsionssteifen zum torsionsweichen Querschnitt sind fließend gestaltet.The range from the torsionally stiff to the torsionally soft cross-section is designed to be fluid.

Die Verbundlenkerhinterachse 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Querträger 4 aus einem hochchromlegierten rostfreien Edelstahl besteht. Dies führt zu einer Gewichtsreduktion gegenüber bekannten Stahlkonstruktionen. Auch kostenmäßig wirkt sich diese Ausführung vorteilhaft aus. Der zum Einsatz gelangende Edelstahl weist eine gute Verformbarkeit auf, so dass dem Querschnitt des Querträgers 4 eine auf die dynamischen Belastungen abgestimmte Auslegung der Widerstandsmomente gegeben werden kann. Durch die Kaltverfestigung wird eine hohe mechanische Festigkeit und damit verbunden eine hohe Lebensdauer erreicht. Auf eine zusätzliche Lackierung oder anderweitige Korrosionsschutzmaßnahmen kann verzichtet werden.The twist beam rear axle 1 is characterized by the fact that the cross member 4 is made of a high-chromium alloyed stainless steel. This leads to a reduction in weight compared to known steel constructions. This design also has an advantageous effect in terms of costs. The stainless steel used has good deformability, so that the cross section of the cross member 4 can be given a design of section moduli that is tailored to the dynamic loads. The work hardening achieves high mechanical strength and thus a long service life. Additional painting or other corrosion protection measures are not necessary.

BezugszeichenaufstellungReference symbol list

1 - Verbundlenkerachse1 - Twist beam axle

2 - Längslenker2 - Trailing arm

3 - Längslenker3 - Trailing arm

4 - Querträger4 - Cross member

5 - Lagerauge5 - Bearing eye

6 - Stoßdämpfer6 - Shock absorber

7 - Feder7 - Spring

8 - Aufnahme8 - Recording

9 - Hohlprofil9 - Hollow profile

10 - Torsionsbereich10 - Torsion area

11 - Ende11 - End

12 - Ende12 - End

Claims

1. A twist-beam rear axle for motor vehicles, which comprises two longitudinal arms ( 2 , 3 ) connected by a cross member ( 4 ), characterized in that the cross member ( 4 ) consists of stainless steel, in particular a high-chromium alloyed stainless steel.

2. Twist-beam rear axle according to claim 1, characterized in that the cross member ( 4 ) has a V- or U-shaped cross section over the majority of its length.