DE10157967A1 - Spurstange - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spurstange, hergestellt unter Verwendung von Polymerverbundwerkstoff mit Faserverstärkung, bestehend aus einer an ihren Enden mit Kugelgelenken (2) versehenen Stange (1), wobei die Kugelgelenke aus einem Gehäuse, einem Lager (3), einer Schutzmanschette (4) und einem Kugelstift (6) zusammengesetzt sind, wobei diese Anordnung die Funktion zur Befestigung von Bauteilen und Komponenten eines mechanischen Systems untereinander hat, wobei den Bauteilen eine Winkel- und Drehbewegung möglich ist, wobei die hierin konzentrierten Belastungen abgestützt werden, wobei die Stange (1) der Spurstange aus einem Material hergestellt ist, das auf einem Polymerverbundwerkstoff mit Faserverstärkung basiert und mit Komponenten aus metallischen Materialien, die in den Kugelgelenken (2) vorgesehen sind, kombiniert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spurstange mit Polymerverbindungen mit Faserver­ stärkung, bestehend aus einer Stange, die zwei Kugelgelenke verbindet, die an ihren Enden befestigt sind, zur Befestigung und zum Übertragen von Bewegungen und Belastungen anderer mechanischer Komponenten, zum Einsatz in Kraftfahrzeugen.

Die Kugelgelenke sind im allgemeinen zusammengesetzt aus einem Gehäuse, in dessen Innenraum wiederum ein Gehäuse mit zylindrischer Gestalt untergebracht ist, in das ein Lager mit einteiligem oder geteiltem Käfig eingesetzt ist, welches mit einem Kugelstift zusammen­ paßt, wobei dieser bereits montierte Bausatz Winkel- und Rotationsbewegungen zwischen zwei Bauteilen, die, eines am Gehäuse des Kugelgelenks und das andere am Körper des Kugelstifts befestigt sind, der wiederum durch eine in dem Gehäuse des Kugelgelenks vorgesehene Öffnung herausragt, überträgt. Somit ist der Körper des Kugelstifts an einem Bauteil oder einer Komponente eines mechanischen Systems und das Gehäuse des Kugelge­ lenks an einem anderen Bauteil oder einer anderen Komponente des gleichen mechanischen Systems befestigt, wobei das so befestigte Kugelgelenk Winkel- und Drehbewegungen beider Teile um die Kugel des Gelenks ermöglicht, wobei die hier zusammengeführten Belastungen abgestützt werden.

Die Spurstange der vorliegenden Erfindung, wie oben erwähnt, besteht aus einer Stange und zwei Kugelgelenken, die an ihren Enden über die Gehäuse befestigt sind, und in diesem Fall ist nur der Körper der Kugelstifte jedes Gelenks jeweils mit unterschiedlichen Bauteilen oder Komponenten des mechanischen Systems verbunden, wobei diese verbunden werden und zwischen diesen beiden Bauteilen neben der Unterstützung der Belastungen die an diesem Ort zusammengeführt werden, Winkel- und Rotationsbewegungen zugelassen werden. Diese Spurstangen haben zwei Konstruktionsformen: Feste Länge, d. h. festen Abstand zwischen den Mittelpunkten der befestigten Kugelstifte und variable Länge, d. h. einstellbaren Abstand zwischen den Kugelstiften, wobei in dem letzteren Fall die Kugelstifte an ihren Enden mit Gewinden versehen sind, an denen die Kugelgelenke befestigt sind, und die Veränderung der Länge derselben durch die gewünschten Einstellungen an den an ihren Enden vorgesehenen Gewinden vorgenommen wird.

Nachdem durch die Bauteile, die an den Stiften der Kugelgelenke, die an den Enden der Stange vorgesehen sind, Belastungen übertragen werden sollen, haben diese Spurstangen beim Stand der Technik Stangen aus metallischem Material wie zum Beispiel Stahl und sind an den Kugelgelenken, wenn die Spurstangen eine feste Länge haben durch Schweißen oder, wenn sie eine variable Länge haben durch Gewindeverbindungen befestigt. Die Dynamik der heutigen technologischen Entwicklung, insbesondere auf dem Kraftfahrzeugsektor führt dazu, daß täglich neue Technologien gefordert werden, die eine bessere Qualität, eine höhere Festigkeit und niedrigere Kosten und insbesondere geringeres Gewicht fordern mit dem Ziel, das Gewicht-/Leistungsverhältnis der Kraftfahrzeuge schrittweise zu verbessern, was zu niedrigerem Leistungsverbrauch mit offenbaren wirtschaftlichen Ergebnissen führt.

Aufgrund dieser Tatsache werden die Spurstangen mit Stangen aus metallischem Material bei neuen Entwicklungen zu unerwünschten Komponenten, wenn man bedenkt, daß diese Stangen widerstandsfähig sein müssen, um Belastungen abzustützen, und die mit dem eingesetzten metallischen Material zusammenhängende Widerstandsfähigkeit zu einem extremen Gewicht führt, was wiederum den geforderten Erwartungen zuwider läuft.

Die vorliegende Erfindung soll diese Probleme lösen.

Es wird eine Spurstange vorgeschlagen, die aus einer Stange besteht, deren Material auf Polymerverbindungen mit Faserverstärkungen beruht in Kombination mit Komponenten aus metallischen Materialien, nämlich den Gehäusen der Kugelgelenke. Bei der Spurstange mit fester Länge wird die Verbindung der Stange mit den Gehäusen der Kugelgelenke, die an ihren Enden vorgesehen sind, durch eine chemische Befestigung sichergestellt, die aufgrund der Anwendung der Verfahrensschritte Härten und Trocknen, die mechanische Widerstands­ fähigkeit garantiert, die für die beabsichtigte Anwendung erforderlich ist. Bei der Spurstange mit variabler Länge wird die Verbindung der Stange mit den Gehäusen der Kugelgelenke durch ein Gewinde im Körper der Stange und in den Gehäusen der Kugelgelenke sicher­ gestellt, wobei die Verriegelung zwischen der Stange und den Gehäusen der Kugelgelenke durch Muttern sichergestellt wird, die in den Gewinden der Stange angeordnet sind und die gegen die Gehäuse der Kugelgelenke angezogen werden, wodurch die Verriegelung der Anordnung sichergestellt wird. Die aufgrund dieser neuen Konstruktion entstehenden tech­ nischen Effekte werden in die folgenden Vorteile übertragen, verglichen mit dem Stand der Technik, der bei der Herstellung der Stangen Stahl oder andere Materialien einsetzt: Reduzie­ rung des Gesamtgewichts der Anordnung, Zunahme der mechanischen Widerstandsfähigkeit. Zunahme der Ermüdungsfestigkeit, Dimensionsstabilität, Korrosionsbeständigkeit und geringe Spannungskonzentration.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im folgenden anhand von Zeichnun­ gen beschrieben.

Fig. 1 zeigt in Teillängsschnittansicht eine Spurstange mit fester Länge zur Dar­ stellung ihrer Konstruktionsdetails.

Fig. 2 zeigt in Teillängsschnittansicht eine Spurstange mit variabler Länge zur Dar­ stellung ihrer Konstruktionsdetails.

Gemäß Fig. 1 ist eine Spurstange aus einer Stange 1, die aus einem auf einem Verbund­ polymer mit Faserverstärkung basierenden Material hergestellt ist, zusammengesetzt, die an ihren Enden durch ein chemisches Verfahren befestigte Kugelgelenke 2 aufweist, die sich aus einem Lager 3, einer Schutzmanschette 4, einem Dichtungsring 5 und einem Kugelstift 6 zusammensetzt.

Fig. 2 zeigt eine Spurstange mit variabler Länge, die aus einer Stange 1 besteht, die eben­ falls aus einem auf Verbundpolymer mit Faserverstärkung basierenden Material hergestellt ist, die an ihren Enden Kugelgelenke 2 aufweist, die aus einem Lager 3, einer Schutzmanschette 4, einem Dichtungsring 5 und einem Kugelstift 6 zusammengesetzt ist. Die Kugelgelenke 2 sind an den Enden der Stange über ein Gewinde und Muttern 7 befestigt, die die Einstellung der Länge der Spurstange und die Verriegelung der Anordnung sicherstellen.

Claims (3)

1. Spurstange hergestellt unter Verwendung von Polymerverbundwerkstoff mit Faserver­ stärkung, bestehend aus einer an ihren Enden mit Kugelgelenken (2) versehenen Stange (1), wobei die Kugelgelenke aus einem Gehäuse, einem Lager (3), einer Schutzman­ schette (4) und einem Kugelstift (6) zusammengesetzt sind, wobei diese Anordnung die Funktion zur Befestigung von Bauteilen und Komponenten eines mechanischen Systems untereinander hat, wobei den Bauteilen eine Winkel- und Drehbewegung möglich ist, wobei die hierin konzentrierten Belastungen abgestützt werden, wobei die Stange (1) der Spurstange aus einem Material hergestellt ist, das auf einem Polymerverbundwerk­ stoff mit Faserverstärkung basiert und mit Komponenten aus metallischen Materialien, die in den Kugelgelenken (2) vorgesehen sind, kombiniert ist.

2. Spurstange nach Anspruch 1, bei der die an den Enden der Stange (1) angeordneten Kugelgelenke (2) durch eine chemische Befestigung fixiert sind, welche aufgrund des Anwendungsverfahrens Härten und Trocknen die Widerstandsfähigkeit sicherstellen, die von dem Gegenstand gefordert werden, für den sie vorgesehen sind, wobei die Spur­ stange eine Feste Länge hat.

3. Spurstange nach Anspruch 1, bei der die an den Enden der Stange (1) angeordneten Kugelgelenke, mittels Gewinden an dem Körper der Stange (1) und an den Gehäusen der Kugelgelenke (2) befestigt sind, wodurch eine Spurstange mit variabler Länge erzeugt wird, wobei die Einstellung ihrer Länge und die Verriegelung der Anordnung durch Muttern (7) sichergestellt wird, die an den Gewinden der Stange (1) vorgesehen sind und die gegen die Gehäuse der Kugelgelenke angezogen werden.