DE10008297A1 - Spannvorrichtung für in Spannrichtung zueinander beabstandete Teile - Google Patents

Abstract

Es wird eine Spannvorrichtung für in Abstand zueinander liegende und gegeneinander zu verspannende Teile vorgeschlagen, die mit einem den Abstand überbrückenden und über eine Spannschraube in Anlage zu bringenden Überbrückungsglied arbeitet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung für in Spannrichtung zueinander beabstandete Teile gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten derartigen Spannvorrichtung (EP 0 176 663 B1) weist eines der zueinander beabstandeten und unter Vermitt­ lung eines Überbrückungsgliedes verspannt gegeneinander abzu­ stützenden Teile einen Kragen auf, der stirnseitig einen Auf­ satz trägt. Dieser Aufsatz umfasst eine Distanzscheibe, die auf der Stirnseite des Kragens axial abgestützt ist, welche eine zu Kragenachse geneigte und konzentrische Stützbahn bildet, auf der die Distanzscheibe mit einer entsprechenden Gegenbahn auf­ liegt und gegenüber der die Distanzscheibe verdrehbar ist, wo­ bei mit einer solchen Verdrehung eine axiale Verlagerung zum Ausgleich des zu überbrückenden Abstandes zwischen den zu ver­ bindenden Teilen verbunden ist. Die Distanzscheibe ist ihrer­ seits an ihrer vom Kragen abgelegenen Seite sowie radial außen von einer Kunststofffassung umgriffen, die mit in die Kragen­ öffnung eingreifenden Laschen versehen ist, die sich bei in den Kragen eingeschraubter Spannschraube gegen deren Schraubschaft abstützen, wobei die Spannschraube von dem gegen das den Kragen aufweisenden Teil abzustützenden Teil ausgehend in den Kragen eingeschraubt wird. Bei diesem Einschraubvorgang wird durch die Abstützung der Laschen gegen den Schraubschaft und die Reib­ schlussverbindung der Laschen zum Schraubschaft die Kunststoff­ fassung mitgenommen und nimmt ihrerseits die Distanzscheibe mit, so dass diese entlang der Führungsbahn gleitend axial ge­ gen das gegen den Kragen abzustützende Teil verschoben wird und dadurch die Distanz zwischen den gegeneinander zu verspannenden Teilen überbrückt.

Die der Kragenstirnseite zugeordnete Führungsbahn ist durch zwei einander diametral gegenüberliegende und jeweils in einer Stufe endende geneigte Auflaufflächen gebildet und die axiale Sicherung der Distanzscheibe gegenüber der aufnehmenden Kunst­ stofffassung erfolgt über eine der Kunststofffassung zugeordne­ te, freigeschnittene und die Distanzscheibe untergreifende Zun­ ge. Damit bedingt die Spannvorrichtung den Rückgriff auf rela­ tiv komplizierte Bearbeitungsteile, wie beispielsweise den Kra­ gen und die Distanzscheibe mit den gewölbten Führungsbahnen so­ wie die zusätzliche Kunststofffassung, und verlangt auch eine verhältnismäßig aufwendige Montage.

Des Weiteren ist aus der DE 197 41 551 A1 eine Spannvorrichtung bekannt geworden, die auf Spannkeilbasis arbeitet und bei der zwischen den miteinander zu verbindenden Teilen eine Distanz­ hülse als Überbrückungsglied angeordnet wird, die in eines der zu verbindenden Teile, das als Rohr ausgebildet ist, eingreift und von einer vom Gegenteil ausgehenden Spannschraube durch­ setzt wird, welche in einen die Distanzhülse hintergreifenden Konusring eingreift, über den beim Einschrauben der Spann­ schraube die Distanzhülse gegen das Gegenteil zunächst herange­ zogen und anschließend unter radialer Aufweitung gegen das auf­ nehmende Teil, also das Rohr verspannt wird. Spannvorrichtungen dieser Art sind praktisch auf die Anwendung von gegeneinander zu verspannenden Teilen beschränkt, von denen das eine Teil ei­ ne rohrartige Aufnahme bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau auszeichnet und bei der der Bearbeitungs- und der Montageaufwand besonders gering gehalten werden können.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. Das Überbrückungsglied ist dabei unmit­ telbar mit dem aufnehmenden Teil verbunden, bevorzugt in dieses eingesetzt, so dass sich einfache Herstellungsmöglichkeiten für die zur Schraubachse geneigte und konzentrische Stützbahn erge­ ben, die in einfachster Weise als Gewinde ausgebildet sein kann. Des Weiteren erfolgt der Drehantrieb für das Überbrü­ ckungsglied zur axialen Verstellung desselben unter Nutzung ei­ nes einfach gestalteten Vermittlungsgliedes durch Reibschluss zur Spannschraube, wobei eine spielbehaftete Übertragung der Drehbewegung vom Vermittlungsglied auf das Überbrückungsglied Vorteile beim Ansetzen der Schraube und im Ausgleich von Tole­ ranzen bietet. Trotz Integration der Spannschraube in das die Spannvorrichtung tragende Teil, die zur Vereinfachung des Auf­ baus und der Handhabung beiträgt, ist bei einer solchen Ausge­ staltung innerhalb des konstruktiv vorgegebenen Spiels somit eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten möglich, wobei die Spielbehaftung der Verzahnungsverbindung zwischen Überbrü­ ckungsglied und Vermittlungsglied sich zusätzlich im Hinblick auf die Kosten günstig auswirkt, da entsprechend weite Tolerie­ rungen verwendet werden können. Insbesondere ist eine derartige Anordnung aber nicht nur toleranzunempfindlich, sondern auch unter Wartungs- und Korrosionsgesichtspunkten unempfindlich, und ebenso auch gegen Verschmutzungen, da sich das Vermitt­ lungsglied bevorzugt als Kunststoffring mit verrundeten Zahn­ formen ausbilden lässt, der zwar durch Reibschluss mit der Spannschraube verbunden ist, der aber auch im Falle einer ge­ wissen Korrosion oder Verschmutzung keine so hohe Haftung ge­ genüber der Spannschraube erreichen kann, dass Montage oder De­ montage bzw. die Funktion der Spannvorrichtung beeinträchtigt werden könnten.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich dabei zusätzlich als zweckmäßig, dem Überbrückungsglied eine Drehbegrenzung zuzuord­ nen, durch die das Überbrückungsglied beim Zurückdrehen der Spannvorrichtung und beim Einfahren gegen das aufnehmende Teil in eine Spannlage zum aufnehmenden Teil kommen könnte.

Eine derartige Drehbegrenzung kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass das aufnehmende Teil mit einem Anschlag versehen wird, gegen den das Überbrückungsglied vor Erreichen einer solchen Auflaufstellung abgefangen wird. Die Funktion, insbesondere das weitere Verdrehen der Spannschraube ist da­ durch nicht beeinträchtigt, da die Spannschraube lediglich reibschlüssig zu dem Vermittlungsglied in Verbindung steht.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ferner wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles mit weiteren Details näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Tragstruktur eines Fahrzeuges im Bereich einer Vorderachse mit am Längs­ träger befestigtem Integralträger, wobei in der Ab­ stützung des Integralträgers gegen den Längsträger eine Spannvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist,

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung einen Haltebügel für die Befestigung des Drehstabes der Vorderradaufhän­ gung am Integralträger, wobei in den Haltebügel eine Spannvorrichtung gemäß der Erfindung integriert ist,

Fig. 3 eine schematisierte Schnittdarstellung entsprechend III-III in Fig. 2 durch die Spannvorrichtung,

Fig. 4 stirnseitige Ansichten eines Überbrückungsgliedes der und 5 Spannvorrichtung, wie es in Fig. 6 teils im Schnitt, teils in Ansicht dargestellt ist, in zwei verschiede­ nen Ausgestaltungen, und

Fig. 7 in Draufsicht eine Darstellung des Vermittlungsglie­ des, wie es in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 3 zwischen dem Schraubschaft der Spannschraube und dem Überbrückungsglied vorgesehen ist.

In Fig. 1 ist schematisch der Längsträger eines Fahrzeuges im Bereich der Vorderachse des Fahrzeuges veranschaulicht und mit 1 bezeichnet. Diesem Längsträger 1 ist ein Integralträger 2 zu­ geordnet, wie er in Vorderachsen von Fahrzeugen als Verbin­ dungselement zwischen Radaufhängungsteilen und Längsträger 1 eingesetzt ist. Der Integralträger 2 ist mit dem Längsträger ü­ ber Konsolen 3 und 4 fest verschraubt.

Neben den nicht dargestellten, am Integralträger 2 befestigten Radführungselementen bildet dieser auch die Abstützung für ei­ nen Querstabilisator, der als solcher ebenfalls nicht gezeigt ist und bezüglich dessen im Ausführungsbeispiel der in der An­ bindung an den Integralträger 2 verwendete Haltebügel 5 in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, von dem in Fig. 2 das Oberteil 6 gezeigt ist, wobei die Aufnahmeöffnung für den nicht darge­ stellten Drehstabilisator mit 7 bezeichnet ist. Im Bereich des Haltebügels 5, der über Schraubverbindungen 29 am Integralträ­ ger 2 befestigt ist, ist eine zusätzliche Abstützung des Inte­ gralträgers 2 gegen den Längsträger 1 vorgesehen, die über die insgesamt mit 8 bezeichnete Spannvorrichtung erfolgt, über die als gegeneinander zu verspannende Teile der mit dem Integral­ träger 2 verbundene Haltebügel 5 bzw. dessen Oberteil 6 gegen den Längsträger 1 zu verspannen ist. Diese Verspannung beinhal­ tet die Möglichkeit des Toleranzausgleiches, die zweckmäßig ist, da der Integralträger 2 über die Konsolen 3 und 4 bereits mit dem Längsträger 1 verbunden ist. Als zweckmäßig erweist sich eine solche Ausgestaltung auch, um den Integralträger 2 im Bereich zwischen den Konsolen 3, 4 verhältnismäßig weich aus­ bilden zu können, wie dies im Hinblick auf ein angestrebtes Verformungsverhalten bei Unfällen fallweise wünschenswert ist. Das dem Längsträger 1 zugeordnete und das Gegenteil zum Ober­ teil 6 des Haltebügels 5 bildende, eine nicht gezeigte Gewinde­ bohrung enthaltende Element, ist mit 9 bezeichnet.

Die Spannvorrichtung 8 ermöglicht sowohl in in Richtung der Achse 10 der Spannschraube 11 verlaufender Spannrichtung wie auch quer hierzu einen Abgleich der angesprochenen Toleranzen. Hierzu ist die Spannvorrichtung 8, wie Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 3 insbesondere veranschaulicht, mit einem Überbrückungs­ glied 12 zum axialen Toleranzausgleich und einem Vermittlungs­ glied 13 versehen, über das das Überbrückungsglied 12, unter Ausgleich radialer Toleranzen in der Ausrichtung der Spann­ schraube 21 auf die Gewindebohrung im Element 9, über die Spannschraube 11 beim Verdrehen derselben antreibbar ist.

Das Überbrückungsglied 12 ist in einer Bohrung 14 des Obertei­ les 6 des Haltebügels 5 angeordnet, wobei der die Bohrung 14 aufnehmende Gehäuseteil des Oberteiles 6 in Fig. 3 mit 15 be­ zeichnet ist. Die Bohrung 15 ist in dem das Überbrückungsglied 12 aufnehmenden Endbereich als Gewindebohrung aufgebildet, der seitens des Überbrückungsgliedes 12 das Außengewinde 16 zuge­ ordnet ist. Der das Außengewinde 16 tragende Halsbereich 17 des buchsenförmigen Überbrückungsgliedes 12 geht an seinem einen Ende in einen nach außen kragenden Radialbund 18 über, der sich, wie Fig. 3 zeigt, auf der Stirnseite des Gehäuseteiles 15 abstützt, an die der Gewindeteil der Bohrung 14 anschließt. An­ schließend an den Gewindeteil verjüngt sich die Bohrung 14 und gibt eine Aufnahmeöffnung 19 für die Spannschraube 11 frei, wo­ bei die Aufnahmeöffnung 19 im Durchmesser größer als der Schaft der Schraube 11 ist und die Stirnseite 20 der des Gehäuseteiles der Schraube 11 ist und die Stirnseite 20 der des Gehäuseteiles 15 um die Aufnahmeöffnung 19 die Auflage für den Kopf 21 der Spannschraube 11 bildet. Der Innendurchmesser der Halsbereiches 17 weist, wie insbesondere Fig. 4 und 5 zeigen, ein Verzah­ nungsprofil 22 auf, dem seitens des Vermittlungsgliedes 13 ein Verzahnungsprofil 23 korrespondierender Ausgestaltung ent­ spricht, wobei die Profile 22 und 23 so gestaltet sind, dass sich ein verhältnismäßig großes radiales Spiel 24 ergibt, durch das es möglich ist, die Spannschraube 11 bezüglich ihrer Achse 10 desaxiert zum Überbrückungsglied 12 bzw. zur Bohrung 14 an­ zusetzen und dadurch bestehende Toleranzen in der Anbindung an den Längsträger 1 auszugleichen. Das buchsenartige Vermitt­ lungsglied 13, das in Fig. 7 zur Verdeutlichung nochmals in Draufsicht dargestellt ist, ist bevorzugt als Kunststoffelement gestaltet, und es ist bezüglich seines Innendurchmessers 25 so bemessen, dass sich eine reibschlüssige, bei größeren Momenten aber durchdrehende Verbindung zum Umfang der Spannschraube 11 ergibt.

Die Gewinde von Spannschraube 11 und Überbrückungsglied 12 sind gegenläufig gestaltet, so bei in Anzugrichtung rechtsdrehender Spannschraube 11 und rechtsdrehendem Gewinde derselben links­ drehend für das Überbrückungsglied 12, so dass beim Anziehen der Spannschraube 11 das Überbrückungsglied 12, die Toleranz zum Längsträger 1 ausgleichend, gegen diesen verfahren wird, bis die Anlage erreicht ist. Beim weiteren Anziehen der Spann­ schraube 11 rutscht diese gegenüber dem Vermittlungsglied 13 durch. Wird die Spannschraube 11 linksdrehend geöffnet, so er­ gibt sich eine entsprechende Linksdrehung des Überbrückungs­ gliedes 12, so dass dieses in Richtung auf das Gehäuseteil 15 eingefahren wird. Die eingefahrene Endlage ist grundsätzlich erreicht, wenn das Überbrückungsglied 12 mit seinem Bund 18 ge­ gen die Stirnseite 28 des Gehäuseteiles 15 aufläuft. Hierbei besteht die Gefahr, dass es zu einer Verspannung des Überbrückungsgliedes 12 gegen das Gehäuseteil 15 kommt, die ein Lösen beim Verdrehen in Anziehrichtung der Spannschraube 11 behin­ dert, so dass das Überbrückungsglied 12 beim Anzeihen der Schraube 11 nicht ausgefahren würde. Um dies auszuschließen ist erfindungsgemäß das Überbrückungsglied 12, wie in den Fig. 4 und 5 angedeutet, mit einem radialen Anschlag 26 versehen, dem in hier nicht näher gezeigter Weise seitens des Gehäuseteiles 15 ein im Überfahrweg liegender Gegenanschlag entspricht, der beispielsweise durch einen über die Stirnseite des Gehäusetei­ les 15 in Richtung auf den Bund 18 vorstehenden Anschlagzapfen oder dgl. gebildet sein kann. Die Höhe des Zapfens ist dabei erfindungsgemäß bevorzugt zumindest größer als die Höhe eines Gewindeganges, so dass beim Zurückdrehen des Überbrückungsglie­ des 12 dieses mit dem Anschlag 26 auf den gehäuseseitigen Ge­ genanschlag aufläuft, bevor eine verspannende Auflage gegen die Stirnseite des Gehäuseteiles 15 möglich ist.

Der Anschlag 26 kann, wie Fig. 4 zeigt, durch eine entsprechend spiralförmige Aufweitung des Bundes 18 gebildet werden, eine erfindungsgemäß bevorzugte Lösung besteht aber in der Ausge­ staltung gemäß Fig. 5, wobei der Bund zur Bildung des Anschla­ ges 26 mit einer radialen Nase 27 versehen wird.

Fig. 3 veranschaulicht schematisiert, dass das Überbrückungs­ glied 12 radial nach innen abgesetzt ist, um das Vermittlungs­ glied 13 zu übergreifen, und dadurch dessen axiale Sicherung zu bewirken. In Richtung auf den Bund 18 erfolgt dies durch einen stufenförmigen Absatz in der Begrenzung der Aufnahme für das Vermittlungsglied. In Gegenrichtung kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Überbrückungsglied 12 nach Einbrin­ gen des Vermittlungsgliedes 13 an seinem halsseitigen freien Ende eingerollt wird.

Claims (12)

1. Spannvorrichtung für in Spannrichtung zueinander beabstande­ te Teile mit einer sich in Spannrichtung erstreckenden Spann­ schraube und einem Überbrückungsglied, das, einem der beabstan­ deten Teile zugeordnet, auf einer zur Schraubachse geneigten und konzentrischen Stützbahn desselben axial abgestützt und durch Verdrehen um die Schraubachse mittels eines in reib­ schlüssiger Verbindung mit dem Schraubschaft stehenden Vermitt­ lungsgliedes in Spannrichtung verstellbar ist, welches zwischen Spannschraube und Überbrückungsglied eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Vermittlungsglied (13) durch eine die Spannschraube (11) umschließende Spannbuchse gebildet ist, die radial beweg­ lich zum Überbrückungsglied (13) über eine spielbehaftete Radi­ alverzahnung (Verzahnungsprofile 23, 24) mit diesem in Verbin­ dung steht.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) als mit dem aufnehmenden Teil (Gehäuseteil 15) der miteinander zu verbindenden Teile (Halte­ bügel 5, Längsträger 1) gewindeverbundene Schraubhülse ausge­ bildet ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) als Bundhülse ausgebildet ist.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) an seinem einen Ende einen das aufnehmende Teil (Gehäuseteil 15) stirnseitig radial übergrei­ fenden Bund (18) aufweist.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (18) als Stützbund ausgebildet ist.

6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Überbrückungsglied (12) ein Drehbegrenzer (Anschlag 26) zugeordnet ist, über den die Einfahrtiefe des Überbrü­ ckungsgliedes (12) gegen das aufnehmende Teil (Gehäuseteil 15) begrenzt ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehbegrenzer durch einen radialen, das aufnehmende Teil (15) stirnseitig radial übergreifenden Ansatz (Anschlag 26) des Überbrückungsgliedes (12) gebildet ist, dem seitens des aufnehmenden Teiles (Gehäuseteil 15) ein Gegenanschlag zugeord­ net ist.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenanschlag durch einen in Richtung der Schraubachse (11) sich erstreckenden, axialen Ansatz des aufnehmenden Teiles (Gehäuseteil 15) gebildet ist.

9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den Drehbegrenzer die Einfahrtiefe des Überbrückungs­ gliedes (12) gegen das aufnehmende Teil (Gehäuseteil 15) auf eine Abstandslage zur stirnseitigen Anlage am aufnehmenden Teil (Gehäuseteil 15) begrenzt ist.

10. Spannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Abstand in der Abstandslage etwa einer Ganghöhe des Gewin­ des des Überbrückungsgliedes (12) entspricht.

11. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) ein axiales Führungselement für das Vermittlungsglied (13) bildet.

12. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem aufnehmenden Teil (Gehäuseteil 15) die Spannschraube (11) zugeordnet ist.