DE10008297B4

DE10008297B4 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE10008297B4
Application number: DE2000108297
Authority: DE
Inventors: Heinz-Peter Dipl.-Ing. Stiel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2020-02-24
Also published as: DE10008297A1

Abstract

Fahrzeug mit
– einem an einem Längsträger (1) angebundenen Integralträger (2) und
– einem am Integralträger (2) angebundenen zum Längsträger (1) beabstandeten Haltebügel (5), umfassend ein Gehäuseteil (15) beinhaltendes Oberteil (6), ein Unterteil und eine Öffnung (7) zur Aufnahme eines Drehstabilisators,
– einer Spannvorrichtung mit einer sich in Spannrichtung erstreckenden Spannschraube (11), einem Überbrückungsglied (12), das, dem Haltebügel (5) zugeordnet , auf einer zur Schraubachse geneigten und konzentrischen Stützbahn des Haltebügels (5) abgestützt und durch Verdrehen um die Schraubachse mittels eines in reibschlüssiger Verbindung mit dem Schraubschaft stehenden Vermittlungsgliedes (13) in Spannrichtung verstellbar ist, wobei das Vermittlungsglied (13) zwischen Spannschraube (11) und Überbrückungsglied (12) eingreift, wobei
– das Vermittlungsglied (13) durch eine die Spannschraube (11) umschließende Spannbuchse gebildet ist und wobei
– die Spannbuchse radial beweglich zum Überbrückungsglied (12) über eine spielbehaftete Radialverzahnung (Verzahnungsprofile 23, 24) mit diesem in Verbindung steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Spannvorrichtung ( EP 0 176 663 B1 ) weist eines der zueinander beabstandeten und unter Vermittlung eines Überbrückungsgliedes verspannt gegeneinander abzustützenden Teile einen Kragen auf, der stirnseitig einen Aufsatz 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 aufliegt und gegenüber der die Distanzscheibe verdrehbar ist, wobei mit einer solchen Verdrehung eine axiale Verlagerung zum Ausgleich des zu überbrückenden Abstandes zwischen den zu verbindenden Teilen verbunden ist. Die Distanzscheibe ist ihrerseits an ihrer vom Kragen abgelegenen Seite sowie radial außen von einer Kunststofffassung umgriffen, die mit in die Kragenöffnung 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 Reibschlussverbindung der Laschen zum Schraubschaft die Kunststofffassung mitgenommen und nimmt ihrerseits die Distanzscheibe mit, so dass diese entlang der Führungsbahn gleitend axial gegen 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 Kunststofffassung erfolgt über eine der Kunststofffassung zugeordnete, freigeschnittene und die Distanzscheibe untergreifende Zunge. Damit bedingt die Spannvorrichtung den Rückgriff auf relativ komplizierte Bearbeitungsteile, wie beispielsweise den Kragen und die Distanzscheibe mit den gewölbten Führungsbahnen sowie die zusätzliche Kunststofffassung, und verlangt auch eine verhältnismäßig aufwendige Montage.

Bei einer weiteren bekannten Spannvorrichtung ( DE 42 24 575 A1 ) stellt sich diese als eine von den zu verbindenden Teilen im wesentlichen unabhängige Konstruktion dar und umfasst eine Spannschraube und zwei von den gegeneinander zu verbindenden Teilen unabhängige, über Gewinde miteinander in Eingriff stehende und gegeneinander verdrehbare Stellelemente, die gemeinsam ein in seiner axialen Länge veränderbares Überrückungselement bilden, das zwischen die über die Spannschraube zu verbindenden Teile einsetzbar ist und über das die Teile in ihrem Abstand zueinander abzustützen sind. Die zur Festlegung der axialen Stützlänge notwendige Verdrehung der Stellelemente gegeneinander wird durch eine Reibschlußverbindung der Spannschraube gegen das eine der Stellelemente erreicht, während das andere Stellelement über eine Kerbzahnverbindung drehfest, aber axial verschiebbar in einer drehfest zum anderen Teil festgelegten Fassung geführt ist. Die Reibschlußverbindung zwischen der Spannschraube und dem einen Stellelement wird über eine Spannbüchse hergestellt, die drehfest zum Stellelement festgelegt ist und die bei konischem Verlauf für die Spannschraube eine erweiterte Einfädelöffnung aufweist.

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 Distanzhülse als Überbrückungsglied angeordnet wird, die in eines der zu verbindenden Teile, das als Rohr ausgebildet ist, eingreift und von einer vom Gegenteil ausgehenden Spannschraube durchsetzt wird, welche in einen die Distanzhülse hintergreifenden Konusring eingreift, über den beim Einschrauben der Spannschraube die Distanzhülse gegen das Gegenteil zunächst herangezogen und anschließend unter radialer Aufweitung gegen das aufnehmende 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 eine rohrartige Aufnahme bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einer 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 einem Fahrzeug mit einer Spannvorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. Das Überbrückungsglied ist dabei unmittelbar mit dem als Haltebügel aufnehmenden Teil verbunden, bevorzugt in dieses eingesetzt, so dass sich einfache Herstellungsmöglichkeiten für die zur Schraubachse geneigte und konzentrische Stützbahn ergeben, die in einfachster Weise als Gewinde ausgebildet sein kann. Des Weiteren erfolgt der Drehantrieb für das Überbrückungsglied zur axialen Verstellung desselben unter Nutzung eines 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 Aufbaus und der Handhabung beiträgt, ist bei einer solchen Ausgestaltung innerhalb des konstruktiv vorgegebenen Spiels somit eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten möglich, wobei die Spielbehaftung der Verzahnungsverbindung zwischen Überbrückungsglied und Vermittlungsglied sich zusätzlich im Hinblick auf die Kosten günstig auswirkt, da entsprechend weite Tolerierungen 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 Vermittlungsglied bevorzugt als Kunststoffring mit verrundeten Zahnformen ausbilden lässt, der zwar durch Reibschluss mit der Spannschraube verbunden ist, der aber auch im Falle einer gewissen Korrosion oder Verschmutzung keine so hohe Haftung gegenüber der Spannschraube erreichen kann, dass Montage oder Demontage bzw. die Funktion der Spannvorrichtung beeinträchtigt werden könnten.

Im Rahmen der Erfindung erweist es sich dabei zusätzlich als zweckmäßig, dem Überbrückungsglied eine Drehbegrenzung zuzuordnen, 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 dadurch nicht beeinträchtigt, da die Spannschraube lediglich reibschlüssig zu dem Vermittlungsglied in Verbindung steht.

Ferner wird die Erfindung nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles mit weiteren Details näher erläutert. Es zeigen:

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

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

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

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

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

In 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 zugeordnet, wie er in Vorderachsen von Fahrzeugen als Verbindungselement zwischen Radaufhängungsteilen und Längsträger 1 eingesetzt ist. Der Integralträger 2 ist mit dem Längsträger über 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 Anbindung an den Integralträger 2 verwendete Haltebügel 5 in 1 schematisch angedeutet ist, von dem in 2 das Oberteil 6 gezeigt ist, wobei die Aufnahmeöffnung für den nicht dargestellten Drehstabilisator mit 7 bezeichnet ist. Im Bereich des Haltebügels 5, der über Schraubverbindungen 29 am Integralträger 2 befestigt ist, ist eine zusätzliche Abstützung des Integralträgers 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 Integralträger 2 verbundene Haltebügel 5 bzw. dessen Oberteil 6 gegen den Längsträger 1 zu verspannen ist. Diese Verspannung beinhaltet 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 ausbilden zu können, wie dies im Hinblick auf ein angestrebtes Verformungsverhalten bei Unfällen fallweise wünschenswert ist. Das dem Längsträger 1 zugeordnete und das Gegenteil zum Oberteil 6 des Haltebügels 5 bildende, eine nicht gezeigte Gewindebohrung 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 2 in Verbindung mit 3 insbesondere veranschaulicht, mit einem Überbrückungsglied 12 zum axialen Toleranzausgleich und einem Vermittlungsglied 13 versehen, über das das Überbrückungsglied 12, unter Ausgleich radialer Toleranzen in der Ausrichtung der Spannschraube 11 auf die Gewindebohrung im Element 9, über die Spannschraube 11 beim Verdrehen derselben antreibbar ist.

Das Überbrückungsglied 12 ist in einer Bohrung 14 des Oberteiles 6 des Haltebügels 5 angeordnet, wobei der die Bohrung 14 aufnehmende Gehäuseteil des Oberteiles 6 in 3 mit 15 bezeichnet ist. Die Bohrung 14 ist in dem das Überbrückungsglied 12 aufnehmenden Endbereich als Gewindebohrung aufgebildet, der seitens des Überbrückungsgliedes 12 das Außengewinde 16 zugeordnet 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 3 zeigt, auf der Stirnseite des Gehäuseteiles 15 abstützt, an die der Gewindeteil der Bohrung 14 anschließt. Anschließend an den Gewindeteil verjüngt sich die Bohrung 14 und gibt eine Aufnahmeöffnung 19 für die Spannschraube 11 frei, wobei die Aufnahmeöffnung 19 im Durchmesser größer als der Schaft der Schraube 11 ist und die Stirnseite 20 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 4 und 5 zeigen, ein Verzahnungsprofil 22 auf, dem seitens des Vermittlungsgliedes 13 ein Verzahnungsprofil 23 korrespondierender Ausgestaltung entspricht, 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 anzusetzen und dadurch bestehende Toleranzen in der Anbindung an den Längsträger 1 auszugleichen. Das buchsenartige Vermittlungsglied 13, das in 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 linksdrehend 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 Spannschraube 11 rutscht diese gegenüber dem Vermittlungsglied 13 durch. Wird die Spannschraube 11 linksdrehend geöffnet, so ergibt sich eine entsprechende Linksdrehung des Überbrückungsgliedes 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 gegen 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 behindert, so dass das Überbrückungsglied 12 beim Anziehen der Schraube 11 nicht ausgefahren würde. Um dies auszuschließen ist erfindungsgemäß das Überbrückungsglied 12, wie in den 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 Gehäuseteiles 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 Überbrückungsgliedes 12 dieses mit dem Anschlag 26 auf den gehäuseseitigen Gegenanschlag aufläuft, bevor eine verspannende Auflage gegen die Stirnseite des Gehäuseteiles 15 möglich ist.

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

3 veranschaulicht schematisiert, dass das Überbrückungsglied 12 radial nach innen abgesetzt ist, um das Vermittlungsglied 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 Einbringen des Vermittlungsgliedes 13 an seinem halsseitigen freien Ende eingerollt wird.

Claims

Fahrzeug mit – einem an einem Längsträger (1) angebundenen Integralträger (2) und – einem am Integralträger (2) angebundenen zum Längsträger (1) beabstandeten Haltebügel (5), umfassend ein Gehäuseteil (15) beinhaltendes Oberteil (6), ein Unterteil und eine Öffnung (7) zur Aufnahme eines Drehstabilisators, – einer Spannvorrichtung mit einer sich in Spannrichtung erstreckenden Spannschraube (11), einem Überbrückungsglied (12), das, dem Haltebügel (5) zugeordnet , auf einer zur Schraubachse geneigten und konzentrischen Stützbahn des Haltebügels (5) abgestützt und durch Verdrehen um die Schraubachse mittels eines in reibschlüssiger Verbindung mit dem Schraubschaft stehenden Vermittlungsgliedes (13) in Spannrichtung verstellbar ist, wobei das Vermittlungsglied (13) zwischen Spannschraube (11) und Überbrückungsglied (12) eingreift, wobei – das Vermittlungsglied (13) durch eine die Spannschraube (11) umschließende Spannbuchse gebildet ist und wobei – die Spannbuchse radial beweglich zum Überbrückungsglied (12) über eine spielbehaftete Radialverzahnung (Verzahnungsprofile 23, 24) mit diesem in Verbindung steht.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) als mit dem Gehäuseteil (15) gewindeverbundene Schraubhülse ausgebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) als Bundhülse ausgebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) an seinem einen Ende einen das Gehäuseteil (15) stirnseitig radial übergreifenden Bund (18) aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (18) als Stützbund ausgebildet ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Überbrückungsglied (12) ein Drehbegrenzer (Anschlag 26) zugeordnet ist, über den die Einfahrtiefe des Überbrückungsgliedes (12) gegen das Gehäuseteil (15) begrenzt ist.
Fahrzeug 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 Gehäuseteils (15) ein Gegenanschlag zugeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenanschlag durch einen in Richtung der Schraubachse (11) sich erstreckenden, axialen Ansatz des Gehäuseteils (15) gebildet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den Drehbegrenzer die Einfahrtiefe des Überbrückungsgliedes (12) gegen das Gehäuseteil (15) auf eine Abstandslage zur stirnseitigen Anlage am Gehäuseteil (15) begrenzt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand in der Abstandslage etwa einer Ganghöhe des Gewindes des Überbrückungsgliedes (12) entspricht.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überbrückungsglied (12) ein axiales Führungselement für das Vermittlungsglied (13) bildet.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gehäuseteil (15) die Spannschraube (11) zugeordnet ist.