Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkers nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Mehr-Punkt-Lenker für das Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.

Lenker sind Komponenten des Fahrwerks eines Kraftfahrzeuges und dienen der Aufhängung der Räder an der Karosserie oder Achse des Kraftfahrzeuges. Bekannt sind Längslenker und Querlenker oder Zweipunkt- und Dreipunktlenker (Mehrpunktlenker).

Durch die DE 10 2004 039 175 A1 wurde ein Querlenker für eine Radaufhängung bekannt, welcher als profiliertes Blechformteil ausgebildet ist. Der bekannte Querlenker weist zwei etwa rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenschenkel mit Endbereichen auf, an welchen Verbindungselemente befestigt werden, die beispielsweise als Halter für ein Traggelenk dienen. Der Querlenker ist in der Regel als Drei-Punkt-Lenker ausgebildet, d. h. er ist über zwei Gelenkpunkte mit dem Fahrzeug und mit einem Gelenkpunkt mit der Radseite, d. h. einem Radträger verbunden. Beim Bau eines Fahrzeuges mit unterschiedlichen Modellvarianten und Fahrwerken kann das Problem auftreten, dass der radseitige Gelenkpunkt an verschiedenen Positionen angeordnet wird, beispielsweise in x-Richtung des Fahrzeuges (Fahrtrichtung) verschoben werden muss. Bei dem bekannten Querlenker wird dieses Problem dadurch gelöst, dass am Endbereich des gleichen Querlenkers unterschiedliche Gelenkflansche, z. B. durch Nieten befestigt werden. Für unterschiedliche Gelenkpositionen müssen daher jeweils unterschiedliche Gelenkflansche vorgehalten werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkers vorzuschlagen, welches eine wirtschaftliche Fertigung des Lenkers mit verschiedenen Gelenkpositionen erlaubt und zusätzliche Bauteile vermeidet. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, einen Mehr-Punkt-Lenker für ein Fahrwerk vorzuschlagen, welcher eine unterschiedliche Positionierung eines Gelenkpunktes erlaubt. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Lenkers vorgeschlagen, dass in einem ersten Verfahrensschritt zunächst ein Zwischenprodukt des Lenkers durch Umformung hergestellt wird, wobei das Zwischenprodukt einen Endbereich mit einer verbreiterten oder verlängerten Befestigungsfläche aufweist, welche die Befestigung eines Traggelenks in unterschiedlichen Positionen, d. h. in versetzt angeordneten Alternativpositionen erlaubt. Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, als Vorstufe des fertigen Lenkers zunächst ein Zwischenprodukt herzustellen, welches für die Verwendung bei unterschiedlichen Gelenkpositionen geeignet ist. Das Zwischenprodukt lässt somit mindestens zwei Optionen für unterschiedliche Gelenkpositionen zu, die vorzugsweise in Fahrt-Richtung des Fahrzeuges oder quer dazu gegeneinander versetzt sind. Somit kann ein einheitliches Presswerkzeug für die Umformung verwendet werden, um zumindest das Zwischenprodukt herzustellen. Mit anderen Worten sind für Lenker für unterschiedliche Fahrzeugtypen nicht jeweils unterschiedliche Umformwerkzeuge erforderlich, wenn sich die Lenker nur jeweils durch ihre Endbereiche aufgrund des Ortes des Traggelenks unterscheiden. Dadurch können in hohem Maße Kosten eingespart werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird in einem weiteren, vorzugsweise zweiten Verfahrensschritt eine Öffnung zur Aufnahme des Traggelenks hergestellt, wobei die Position der Aufnahmeöffnung in der Befestigungsfläche einer der möglichen Alternativpositionen entspricht. Die verbreiterte Befestigungsfläche des Lenkers lässt es zu, dass der gleiche als Zwischenprodukt hergestellte Lenker für unterschiedliche Gelenkpositionen verwendet werden kann.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in einem weiteren, vorzugsweise dritten Verfahrensschritt die Endkontur des Endbereiches hergestellt, indem der Rand um die Aufnahmeöffnung, in welcher das Traggelenk angeordnet ist, beschnitten, d. h. überflüssiges Material der Befestigungsfläche entfernt wird. Die Beschneidung erfolgt insbesondere deswegen, um eine Freigängigkeit des Lenkers gegenüber anderen Fahrwerksteilen, z. B. einer Bremsscheibe zu ermöglichen. Nach weiteren bevorzugten Ausführungsformen können sowohl die Herstellung der Aufnahmeöffnung als auch die Randbeschneidung mittels eines Laserstrahls erfolgen. Das Laserschneiden hat den Vorteil, dass dieser Verfahrensschritt unabhängig und zeitlich versetzt gegenüber dem ersten Verfahrensschritt des Umformens durchgeführt werden kann. Die Aufnahmeöffnung kann somit erst unmittelbar vor der Montage des Traggelenks bzw. der Befestigung des Traggelenks am Lenker - je nach gewünschter Gelenkposition - hergestellt werden. Alternativ bietet sich aber auch Wasserstrahlschneiden an, welches eine gratfreie Bearbeitung zulässt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Traggelenk in die Aufnahmeöffnung eingesetzt und mit der Befestigungsfläche verbunden, wobei die Verbindung vorzugsweise durch Laserschweißen erfolgt. Alternativ kann das Traggelenk auch eingepresst werden und/oder nach dem Einpressen zusätzlich verschweißt werden. Auch kann das Traggelenk nach dem Einsetzen mittels Umformen in dem Lenker formschlüssig festgelegt werden. Damit können drei unterschiedliche Verfahrensschritte, nämlich die Herstellung der Aufnahmeöffnung, die Randbeschneidung und die Verbindung des Traggelenks mit dem Endbereich mittels Lasertechnik bzw. Umformtechnik durchgeführt werden, was eine Vereinfachung der Werkzeuge bedeutet. Der Vorteil im Laserschweißen bzw. Laserstrahlschneiden liegt bei dem geringen Wärmeeintrag in das Bauteil, da durch einen hohen Wärmeeintrag eine ungewünschte Gefüge- oder Materialveränderung eintreten kann. Es ist offensichtlich, dass auch beim Wasserstrahlschneiden kein ungewünschter Wärmeeintrag erfolgt bzw. erfolgen kann.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bei einem Mehrpunkt-Lenker für das Fahrwerk eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, dass die Befestigungsfläche eine Breite oder eine Länge für mindestens zwei Alternativpositionen des Traggelenks aufweist. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass nur ein Lenkertyp existiert, der jedoch für verschiedene Gelenkpositionen verwendbar ist. Es ergibt sich somit eine geringere Anzahl von unterschiedlichen Teilen für das Fahrwerk bzw. Fahrzeug. Der Mehr-Punkt-Lenker ist vorzugsweise als Blechumformteil gebildet. Alternativ kann der Lenker auch aus einem faserverstärkten Kunststoff wie z.B. Organoblech gebildet sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist innerhalb der Befestigungsfläche eine Öffnung zur Aufnahme des Traggelenks angeordnet, wobei der radseitige Gelenkpunkt den Mittelpunkt der Öffnung bildet und eine der mindestens zwei Alternativpositionen einnimmt. Die Aufnahmeöffnung wird also so in der Befestigungsfläche platziert, dass der Gelenkpunkt bzw. das Traggelenk die gewünschte Winkelposition einnehmen kann. Dies geschieht unmittelbar vor der Montages des Traggelenks in dem Lenker.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Abstand der Alternativpositionen für die Gelenkpunkte im Bereich von wenigen Zentimetern, vorzugsweise 10-30 mm, liegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Querlenker mit einer Traggelenkposition links,

Fig. 2 einen Querlenker mit einer Traggelenkposition rechts,

Fig. 3 einen Endbereich des Querlenkers mit Traggelenk in einer Position links,

Fig. 4 den Endbereich des Querlenkers mit Traggelenk in einer Position rechts,

Fig. 5 ein Zwischenprodukt des Lenkers mit Befestigungsfläche,

Fig. 6 die Befestigungsfläche, jedoch mit Aufnahmeöffnung in Position links und

Fig. 7 die Befestigungsfläche mit Aufnahmeöffnung in Position rechts.

Fig. 1 zeigt einen als Drei-Punkt-Lenker ausgebildeten Querlenker 1 , welcher Teil eines nicht dargestellten Fahrwerks, insbesondere einer Vorderachse eines Kraftfahrzeuges ist. Der Querlenker 1 ist als profiliertes Blechteil ausgebildet, welches zwei etwa rechtwinklig zueinander angeordnete Schenkel 1 a, 1 b aufweist. Der Querlenker 1 weist drei Gelenkpunkte auf, nämlich zwei fahrzeugseitige Gelenkpunkte A, B, welche durch eine Achse c miteinander verbunden sind, sowie einen radseitigen Gelenkpunkt C, welcher mit dem Gelenkpunkt A durch einen Strahl b verbunden ist. Das Gelenk im Bereich des Gelenkpunktes A ist als Schwenkgelenk 2 mit der Schwenkachse c ausgebildet, während das Gelenk im Bereich des Gelenkpunktes B als elastisches Gelenk 3 ausgebildet ist, welches ebenfalls ein Verschwenken um die fahrzeugfeste Achse c zulässt. Der Schenkel 1a weist im Bereich des Gelenkpunktes C einen Endbereich 1c auf, in welchem ein Traggelenk 4 befestigt ist. Das Traggelenk 4 wird mit einem nicht dargestellten Radträger verbunden und daher auch als Radgelenk 4 bezeichnet. Das Traggelenk 4 kann somit im eingebauten Zustand eine Schwenkbewegung um die fahrzeugseitige Achse c, welche etwa parallel zur Fahrzeugachse x (Fahrtrichtung) verläuft, ausführen. Wie aus der Darstellung ersichtlich, ist das Traggelenk 4 asymmetrisch zur Längsmittellinie des Schenkels 1 a, d. h. auf der linken Seite angeordnet, genannt Position links. Der Strahl b bildet mit der Achse c einen Winkel a, welcher für eine bestimmte Ausführungsform des Fahrwerks vorgegeben ist. Bei unterschiedlich ausgelegten Fahrwerken kann es erforderlich sein, den Gelenkpunkt C zu versetzen, sodass er die durch den Gelenkpunkt C angedeutete alternative Position einnimmt. Der alternative Gelenkpunkt C ist über den Strahl b' mit dem fahrzeugsseitigen Gelenkpunkt A verbunden. Wie unten näher erläutert wird, liegt es im Rahmen der Erfindung, das Traggelenk 4 entweder in der Position C oder in der versetzten Position C bei Verwendung des gleichen Querlenkers 1 anzuordnen.

Fig. 2 zeigt einen Querlenker 10, bei welchem - im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 - das Traggelenk 14 im Bereich des alternativen Gelenkpunktes C angeordnet ist. Diese Position wird als Position rechts bezeichnet, d. h.

ebenfalls asymmetrisch in Bezug auf die Längsmittellinie des Schenkels 10a. Der Gelenkpunkt C liegt in einer Winkelposition, welche einem Winkel α' zwischen dem Strahl b' und der fahrzeugfesten Achse c entspricht. Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1 und Fig. 2 unterscheiden sich somit durch unterschiedliche Winkelpositionen, d. h.

durch einen Differenzwinkel Δ α zwischen dem Strahl b und dem Strahl b' bzw. durch einen Abstand a zwischen den Positionen C, C. Wie oben erwähnt, können beide Winkelpositionen durch Verwendung des gleichen Ausgangslenkers (so genanntes Zwischenprodukt) dargestellt werden. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Endbereiches 1 c (Fig. 1 ) in einer Draufsicht. Das Traggelenk 4 befindet sich im Bereich des Gelenkpunktes C, d. h. in der Position links. Der Endbereich 1 c weist eine im Wesentlichen eben ausgebildetes Befestigungsfläche 1 d auf, in deren Bereich das Traggelenk 4 angeordnet und fest mit dem Querträger 1 verbunden ist.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Endbereiches 10c des Querlenkers 10 gemäß Fig. 2. Das Traggelenk 14 befindet sich hier im Bereich des alternativen Gelenkpunktes C, d. h. in der Position rechts. Der weitere Gelenkpunkt C befindet sich ebenfalls im Bereich der Befestigungsfläche 10d.

Fig. 5 zeigt eine Vorstufe eines fertigen Querlenkers, d. h. ein Zwischenprodukt im Herstellungsprozess. Der als Zwischenprodukt dargestellte Querlenker 20 weist einen Schenkel 20a mit einem Endbereich 20c und einer etwa oval und im Wesentlichen ebenen ausgebildeten Befestigungsfläche 20d auf, welche zur Verdeutlichung schraffiert ist. Der Querträger 20 wird in dieser Form durch Umformung einer Blechplatine auf einem entsprechenden Werkzeug hergestellt. Der Schenkel 20a weist beiderseits je ein U-förmiges Versteifungsprofil 20e, 20f auf, welches bis an die Befestigungsfläche 20d heranreicht. Die Befestigungsfläche 20d dient der unterschiedlichen Positionierung des Traggelenks 4, 14, d. h. entweder in der Position links (wie oben erläutert) oder in der Position rechts oder auch in einer zwischen diesen beiden Endpositionen angeordneten Position.

Fig. 6 zeigt den Querträger 20 mit einer kreisförmigen Öffnung 21 in der Befestigungsfläche 20d. Der Mittelpunkt der kreisförmigen Öffnung 21 ist der Gelenkpunkt C, d. h. die Position links. Der Rand der Befestigungsfläche 20d, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, ist im Bereich rechts neben der Öffnung 21 beschnitten, sodass sich eine beschnittene Randkontur 22 ergibt. Durch die Beschneidung wird ein Freigang für benachbarte Teile des Querträgers, z. B. eine Bremsscheibe geschaffen. Die Öffnung 21 dient der Aufnahme des in den Figuren 1 , 3 dargestellten Traggelenks 4. Das Ausschneiden der kreisförmigen Öffnung 21 erfolgt bevorzugt mittels eines Laserstrahls, ebenso wie das Beschneiden des Randes. Die Befestigung des Tragelements am Querträger 20 bzw. an der Befestigungsfläche 20d erfolgt bevorzugt durch Laserstrahl- schweißen. Diese Arbeitsschritte können somit unmittelbar vor oder während der Montage des Querträgers erfolgen.

Fig. 7 zeigt den Querträger 20 mit einer kreisförmigen Aufnahmeöffnung 23 in der Befestigungsfläche 20d, wobei der Mittelpunkt der Öffnung 23 der alternative Gelenkpunkt C ist. Die gemäß Fig. 5 oval ausgebildete Befestigungsfläche 20d ist in Fig. 7 links von der Öffnung 23 beschnitten, sodass sich eine beschnittene Randkontur 24 ergibt. Die Öffnung 23 dient der Positionierung und Befestigung des Traggelenks 14 (Fig. 2, 4) in der Position rechts.

Das Verfahren zur Herstellung des Querträgers bzw. Lenkers läuft in mehreren Verfahrensschritten ab, wobei der erste Verfahrensschritt durch die Herstellung eines Zwischenprodukts gekennzeichnet ist, wie es als Querträger 20 in Fig. 5 mit einer ovalen Befestigungsfläche 20d dargestellt ist. Die Befestigungsfläche 20d ist derart bemessen, dass ein Traggelenk entweder in einer linken oder einer rechten Position angeordnet und befestigt werden kann. Der in Fig. 5 dargestellte Querträger 20 wird durch Umformung einer Blechplatine hergestellt und weist aufgrund seiner profilierten Formgebung die erforderliche Steifigkeit auf. In einem zweiten Verfahrensschritt wird entweder die Aufnahmeöffnung 21 (Fig. 6) in der Position links oder die Aufnahmeöffnung 23 (Fig. 7) in der Position rechts hergestellt, was vorzugsweise durch Laserstrahlschneiden erfolgt. Gleichzeitig oder anschließend erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt die Randbeschneidung, ebenfalls bevorzugt durch Laserschneiden. Danach wird das Traggelenk 4 (Fig. 3) in die Position links oder das Traggelenk 14 (Fig. 4) in die Position rechts eingesetzt. Anschließend erfolgt die Befestigung des Traggelenks 4 oder 14 durch Laserstrahlschweißen. Hierzu weist das Traggelenk (was nicht dargestellt ist) einen Kragen auf, welcher passgenau in die Aufnahmeöffnung 21 oder 23 eingesetzt und über eine Laserschweißnaht mit der Befestigungsfläche 20d verbunden wird. Bezugszeichen

1 Querlenker

1 a Schenkel

1 b Schenkel

1c Endbereich

1d Befestigungsfläche

2 Schwenklager

3 elastisches Gelenk

4 Traggelenk

10 Querlenker

10a Schenkel

10c Endbereich

10d Befestigungsfläche

14 Traggelenk

20 Querlenker (Zwischenprodukt)

20a Schenkel

20c Endbereich

20d Befestigungsfläche

20e U-Profil

20f U-Profil

21 Öffnung

22 Randkontur

23 Öffnung

24 Randkontur

A Gelenkpunkt

B Gelenkpunkt

C Gelenkpunkt

C Gelenkpunkt (alternativ)

a Abstand CC

b Strahl AC

b" Strahl AC Achse AB Winkel bc Winkel b'c Differenzwinkel