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Die Anmeldung betrifft einen Vorderachsträger mit Anordnung eines Lenkgetriebes und eines Vorderachsstabilisators. Der Vorderachsträger weist Aufnahmen zur Befestigung des Lenkgetriebes und zur Befestigung des Vorderachsstabilisators mittels Schraubverbindungen auf.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2007 012 148 A1 ist ein Vorderachsträger bekannt, an dem ein Lenkgetriebe und ein Vorderachsstabilisator mittels Schraubverbindungen fixierbar sind. Der bekannte Vorderachsträger weist zwei erste Durchgangsbohrungen für erste Schraubverbindungen zur Fixierung eines Lenkgetriebes und zwei zweite Durchgangsbohrungen für zweite Schraubverbindungen zum Fixieren eines Vorderachsstabilisators auf, wobei die beiden ersten Durchgangsbohrungen in einem Abstand voneinander entfernt angeordnet sind. Konstruktiv ergibt sich daraus ein erheblicher Raumbedarf, der Gewicht und Größe des Vorderachsträgers mitbestimmt.
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Da der bekannte Vorderachsträger für ein Kraftfahrzeug aus einem Leichtmetall hergestellt ist, ergibt die Vielzahl der Durchgangsbohrungen, die für die Aufnahme der Befestigungen des Lenkgetriebes und des Vorderachsstabilisators erforderlich sind, entweder eine Schwächung des Vorderachsträgers oder durch zusätzliche Verstärkungsmaßnahmen eine entsprechende Zunahme des Gewichts des Vorderachsträgers bei gleichzeitig steigenden Materialkosten. Schließlich ist auch der Montageaufwand beträchtlich, da mindestens vier Schraubverbindungen an dem Vorderachsträger zu fixieren sind, um das Lenkgetriebe und den Vorderachsstabilisator mit dem Vorderachsträger mechanisch zu verbinden. Dazu ist anzumerken, dass die Befestigungen von Lenkgetriebe und Vorderachsstabilisator bisher in einem Abstand voneinander vorgesehen sind, um eine ausreichende Montagefreiheit für das Anbringen von entsprechenden fixierenden Schraubverbindungen zu ermöglichen.
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Aufgabe ist es, einen Vorderachsträger mit Anordnung eines Lenkgetriebes und eines Vorderachsstabilisators zu schaffen, wobei der Vorderachsträger, das Lenkgetriebe und der Vorderachsstabilisator mit einem geringeren Montageaufwand miteinander gefertigt werden können. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Anmeldung, Gewicht einzusparen und die Materialkosten zu vermindern.
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Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Vorderachsträger mit Anordnung eines Lenkgetriebes und eines Vorderachsstabilisators vorgeschlagen, wobei der Vorderachsträger Aufnahmen zur Befestigung des Lenkgetriebes und zur Befestigung des Vorderachsstabilisators mittels Schraubverbindungen aufweist. Das Lenkgetriebe und der Vorderachsstabilisator sind an einem gemeinsamen Beschlag fixiert. Der gemeinsame Beschlag ist mittels einer gemeinsamen Schraubverbindung auf dem Vorderachsträger angeordnet.
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Dieser Vorderachsträger mit Anordnung eines Lenkgetriebes und eines Vorderachsstabilisators hat den Vorteil, dass mit einer einzigen Schraubverbindung die Lenkkräfte, die im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung auf das Lenkgetriebe wirken, über den gemeinsamen Beschlag und eine einzige Schraubverbindung abgefangen werden können. Ferner hat diese Lösung den Vorteil, dass die Kombination der bisher getrennt angebrachten Verschraubungen zu einer einzigen Verschraubung eine Kosteneinsparung bringt, die sich sowohl in der Montage als auch in der Materialwirtschaft auswirkt, da weniger Verschraubungen zu montieren sind und damit auch weniger Schraubelemente zu lagern und in Vorrat zu halten sind. Außerdem kann das Gewicht des Vorderachsträgers vermindert werden, zumal lediglich eine massive Durchgangsbohrung zum Halten des gemeinsamen Beschlages von Lenkgetriebe und Vorderachsstabilisator in dem Vorderachsträger vorzusehen ist.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Lenkgetriebe ein Gehäuse mit einem Befestigungsflansch aufweist, wobei der Befestigungsflansch den gemeinsamen Beschlag bildet. Über diesen gemeinsamen Beschlag können Lenkkräfte des Lenkgetriebes in y-Richtung, quer zur Fahrtrichtung auf den Vorderachsträger übertragen werden. Ferner kann der gemeinsame Beschlag mit dem Befestigungsflansch ein Angussteil des Gehäuses des Lenkgetriebes bilden. Das hat den Vorteil, dass der gemeinsame Beschlag kein separates Bauteil ist, was Lager- und Montagekosten vermindert.
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Dazu weist der Befestigungsflansch eine Durchgangsöffnung, in der ein erstes Elastomerelement eingepresst ist, auf. In dem ersten Elastomerelement ist eine zentrale Metallhülse mit einer ersten Durchgangsbohrung angeordnet, die auf eine zweite Durchgangsbohrung in dem Vorderachsträger ausgerichtet ist.
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Das Elastomerelement entkoppelt das Gehäuse des Lenkgetriebes mit dem Befestigungsflansch von Schwingungen und Bewegungen des Vorderachsträgers und umgekehrt.
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Dennoch ist das Elastomerelement geeignet, die erforderlichen Lenkkräfte auf die Metallhülse zu übertragen, welche kraftschlüssig mit dem Vorderachsträger dadurch verbunden ist, dass durch die erste und die zweite Durchgangsbohrung eine Dehnschraube geführt ist.
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Dabei ist der Innendurchmesser der ersten Durchgangsbohrung der Metallhülse größer als der Innendurchmesser der zweiten Durchgangsbohrung in dem Vorderachsträger. Das hat den Vorteil, dass sich die Metallhülse auf dem Vorderachsträger abstützen und nicht in die zweite Durchgangsbohrung hineinrutschen kann.
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Der Innendurchmesser der zweiten Durchgangsbohrung ist an den Außendurchmesser eines Gewindeansatzes der Dehnschraube angepasst. Dieses hat den Vorteil, dass die Dehnschraube mit ihrem Gewindeansatz, der einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Schaft der Dehnschraube, von der Unterseite des Vorderachsträgers aus zunächst durch die zweite der beiden Durchgangsbohrungen und dann durch die erste Durchgangsbohrung hindurch montiert werden kann.
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Für die Fixierung des Vorderachsstabilisators an dem gemeinsamen Beschlag und auf der Oberseite des Vorderachsträgers ist es vorgesehen, dass eine mit dem Beschlag lösbar verbundene Schelle den Vorderachsstabilisator teilweise umgibt.
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Dazu weist die Schelle ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende der Schelle als Abdeckscheibe geformt ist, welche die größere erste Durchgangsbohrung der Metallhülse abdeckt. Damit wird die Fixierung des Vorderachsstabilisators auf dem Vorderachsträger mit der Fixierung des Lenkgetriebes an dem Vorderachsträger kombiniert, so dass eine durch die beiden Durchgangsbohrungen hindurch geführte Dehnschraube sowohl die Schelle für den Vorderachsstabilisator als auch das Gehäuse des Lenkgetriebes über die gemeinsame Dehnschraube miteinander verbindet.
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Das kann dadurch erreicht werden, dass das erste Ende die größere erste Durchgangsbohrung der Metallhülse vollständig abdeckt, so dass das erste Ende der Schelle mittels der Dehnschraube einen Presssitz der Metallhülse des ersten Elastomerelements mit der ersten Durchgangsbohrung auf dem Vorderachsträger über der zweiten Durchgangsbohrung sichert.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass das erste Ende der Schelle auf der Abdeckscheibe eine Käfigmutter aufweist, die mit der Dehnschraube in Eingriff stehen kann. Dieses hat den Vorteil, dass ein Einführen der Dehnschraube von der Unterseite des Vorderachsträgers aus und die Verschraubung der Dehnschraube mit Hilfe der Käfigmutter vereinfacht werden kann, und kein Gegenschlüssel benötigt wird, um Dehnschraube und Mutter zueinander in Eingriff zu bringen und zu fixieren.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass zwischen der Schelle und dem Vorderachsstabilisator ein zweites Elastomerelement angeordnet ist, das den Querschnitt des Vorderachsstabilisators vollständig umgibt. Dieses zweite Elastomerelement fixiert nicht nur den Vorderachsstabilisator auf dem Vorderachsträger, sondern ermöglicht auch eine Entkopplung von Schwingungen, die über den Vorderachsstabilisator im Wesentlichen als vertikale Kräfte in z-Richtung auf den Vorderachsträger einwirken können.
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An ihrem zweiten Ende weist die Schelle eine Bohrung auf, mit der das zweite Ende der Schelle auf dem Vorderachsträger über eine Schraubverbindung zwischen dem zweiten Ende der Schelle und dem Vorderachsträger fixiert ist. Auch hier ist es vorgesehen, dass die zugehörige Schraube von der Unterseite des Vorderachsträgers aus eingeführt wird, so dass es von Vorteil ist, wenn auch das zweite Ende der Schelle eine Käfigmutter aufweist, die an das Gewinde der vorgesehenen Schraubverbindung angepasst ist.
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Durch die Fixierung der beiden Enden der Schelle ist somit das zweite Elastomerelement des Vorderachsstabilisators zwischen einem Außenrand des gemeinsamen Beschlags, einem Oberseitenbereich des Vorderachsträgers und der Schelle eingeklemmt. Durch diese Anordnung sichert die Schelle den Vorderachsstabilisator auf dem Vorderachsträger gegen Verschiebungen und Schwingungen durch vertikale Kräfte in z-Richtung.
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Der Gegenstand der Anmeldung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische, perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Vorderachsträgers;
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2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Vorderachsträger mit einer Anordnung eines Lenkgetriebes und eines Vorderachsstabilisators gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung;
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3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Vorderachsträger mit einer Anordnung eines Lenkgetriebes und eines Vorderachsstabilisators gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anmeldung.
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Eine schematische, perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Vorderachsträgers 4 wird in 1 gezeigt, wobei eine Schnittebene 27 einen Bereich schneidet, in dem eine Aufnahme 28 eines Lenkgetriebes und eine Aufnahme 29 eines Vorderachsstabilisators an dem Vorderachsträger 4 angeordnet ist. Der Pfeil F zeigt die Fahrtrichtung an, um die Lage des Vorderachsträgers 4 im vorderen Bereich eines Fahrzeugs zu definieren, während die Querrichtung durch die y-Achse des dort gezeigten Achsenkreuzes räumlich dargestellt wird. Die x-Richtung ist jeweils entgegengesetzt zu der Fahrtrichtung F vorgesehen, und die z-Achse zeigt eine vertikale Ausrichtung an.
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In den Aufnahmen 28 und 29 sind Schraubverbindungen in Durchgangsbohrungen 13 bzw. 24 zur Befestigung des Lenkgetriebes bzw. zur Befestigung des Vorderachsstabilisators vorgesehen, die durch den Vorderachsträgers 4 hindurch geführt werden. Dabei werden Schrauben der entsprechenden Schraubverbindungen von einer Unterseite 31 des Vorderachsträgers 4 aus in z-Richtung des hier gezeigten Koordinatensystems zu einem Oberseitenbereich 23 des Vorderachsträgers 4 unter Fixierung eines gemeinsamen, hier nicht gezeigten Beschlags für ein Lenkgetriebe und für einen Vorderachsstabilisator montiert. Für den gemeinsamen Beschlag ist nur eine Durchgangsbohrung 13 zur Montage von dem Lenkgetriebe und dem Vorderachsstabilisator vorgesehen. Eine weitere Durchgangsbohrung 24 ist lediglich zur weiteren Fixierung des Vorderachsstabilisators auf dem Oberseitenbereich 23 angeordnet.
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Ein Vorderachsträger 4 mit einer Anordnung 1 eines Lenkgetriebes 2 und eines Vorderachsstabilisators 3 gemäß einer Ausführungsform wird mit einem schematischen Querschnitt in 2 gezeigt, wobei das Lenkgetriebe 2 mit seinem Gehäuse 7 als kreisförmig dargestellt ist und derart an einem gemeinsamen Beschlag 6 auf dem Vorderachsträger 4 montiert ist, dass der Vorderachsträger 4 Lenkkräfte, die in Richtung der y-Achse wirken, aufnehmen kann. Da hier lediglich eine gemeinsame Schraubverbindung 5 für das Lenkgetriebe 2 und einen Vorderachsstabilisator 3 vorgesehen ist, muss verhindert werden, dass sich das Lenkgetriebe 2 um die einzige Achse der Schraubverbindung 5 durch die Lenkkräfte, die quer zur Fahrtrichtung auf das Lenkgetriebe 2 wirken, verdrehen kann.
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Eine derartige Verdrehung wird dadurch verhindert, dass der gemeinsame Beschlag 6, der an einem Befestigungsflansch 8 des Gehäuses 7 des Lenkgetriebes 2 angeordnet ist, einen ebenen Außenrand 22 aufweist, an dem stabilisierend der Vorderachsstabilisator 3 ausgerichtet ist, so dass lediglich durch die Nachgiebigkeit eines ersten Elastomerelements 10, das in einer Durchgangsöffnung 9 des gemeinsamen Beschlags 6 angeordnet ist, eine begrenzte Entkopplung von Schwingungen erfolgt. Ein Verdrehen um die Achse einer Dehnschraube 14 jedoch nicht möglich ist.
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Durch das erste Elastomerelement 10 ist somit das Lenkgetriebe 2 über den Befestigungsflansch 8 mit einem zweiten Elastomerelement 20 des Vorderachsstabilisators 3 mechanisch verbunden, jedoch wird die Übertragung von Vibrationen, Schwingungen oder ruckartigen Bewegungen durch das erste Elastomerelement 10 und das zweite Elastomerelement 20 gedämpft. Gestützt wird die Anordnung 1 durch eine Metallhülse 11, die innerhalb des ersten Elastomerelements 10 angeordnet ist und eine erste Durchgangsbohrung 12 für eine Dehnschraube 14 bildet. Die Dehnschraube 14 ist in der zweiten Durchgangsbohrung 13 des Vorderachsträgers 4 angeordnet und ist durch beide Durchgangsbohrungen 12 und 13 hindurch geführt.
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Die Metallhülse 11 wird stabilisierend auf den Oberseitenbereich 23 des Vorderachsträgers 4 durch die Dehnschraube 14 gepresst. Dabei ist die erste Durchgangsbohrung 12 durch die Metallhülse 11 mit einem größeren Innendurchmesser versehen als die zweite Bohrung 13 durch den Vorderachsträger 4. Die erste Durchgangsbohrung durch die Metallhülse 11 mit dem größeren Innendurchmesser wird von einem ersten Ende 17 einer Schelle 16 abgedeckt, wobei das erste Ende 17 der Schelle 16 als Abdeckscheibe ausgebildet ist und diese Abdeckscheibe die Metallhülse mit Hilfe der Dehnschraube 14 auf den Oberseitenbereich 23 des Vorderachsträgers 4 presst.
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Die Schelle 16 umgibt teilweise den Querschnitt des Vorderachsstabilisators 3, der vollständig von dem zweiten Elastomerelement 20 umhüllt ist, so dass auch hier eine Schwingungsdämpfung zwischen Vorderachsstabilisator 3 und Vorderachsträger 4 gedämpft wird. Das zweite Ende 18 der Schelle 16 ist derart umgebogen, dass es mit Hilfe einer Bohrung 21 in der Schelle 16 und über eine Durchgangsbohrung 24 in dem Vorderachsträger 4 mit dem Vorderachsträger 4 lösbar verbunden ist. Dabei wird das zweite Elastomerelement 20 derart zusammengepresst, dass es einerseits an einem ebenen Außenrand 22 des Beschlags 6 anliegt und andererseits auf dem Oberseitenbereich 23 des Vorderachsträgers 4 aufgepresst ist.
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2 zeigt, dass durch den gemeinsamen Beschlag 6, der als Befestigungsflansch 8 an das Gehäuse 7 des Lenkgetriebes 2 angegossen ist, eine einzige Dehnschraube in Zusammenwirkung mit der oben beschriebenen Schelle 16 ausreicht, um das Lenkgetriebe 2 und den Vorderachsstabilisator 3 an bzw. auf dem Vorderachsträger 4 zu fixieren. Dazu kann, wie in 1 und 2 gezeigt, der Vorderachsträger 4 aus einem Aluminiumdruckgussteil 25 geformt sein.
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Ein Vorderachsträger 4 mit einer Anordnung 30 eines Lenkgetriebes 2 und eines Vorderachsstabilisators 3 gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mit 3 im Querschnitt gezeigt, wobei Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert werden. Der Unterschied zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass ein Gewindeansatz 15 der Dehnschraube 14 mit einer Käfigmutter 19 zusammenwirkt, wobei die Käfigmutter 19 ein Bestandteil des ersten Endes 17 der Schelle 16 ist. In ähnlicher Weise kann eine weitere Käfigmutter 26 auf dem zweiten Ende 18 der Schelle 16 angeordnet sein, um auch hier die Fixierung der Schelle 16 an dem Vorderachsträger 4 von dessen Unterseite 31 aus zu erleichtern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anordnung
- 2
- Lenkgetriebe
- 3
- Vorderachsstabilisator
- 4
- Vorderachsträger
- 5
- Schraubverbindung
- 6
- Beschlag
- 7
- Gehäuse des Lenkgetriebes
- 8
- Befestigungsflansch
- 9
- Durchgangsöffnung
- 10
- Elastomerelement
- 11
- Metallhülse
- 12
- Durchgangsbohrung
- 13
- Durchgangsbohrung
- 14
- Dehnschraube
- 15
- Gewindeansatz
- 16
- Schelle
- 17
- Ende
- 18
- Ende
- 19
- Käfigmutter
- 20
- Elastomerelement
- 21
- Bohrung des zweiten Endes der Schelle
- 22
- Außenrand des Beschlags
- 23
- Oberseitenbereich des Vorderachsträgers
- 24
- Durchgangsbohrung für das zweite Ende der Schelle
- 25
- Aluminiumdruckgussteil
- 26
- Käfigmutter
- 27
- Schnittebene
- 28
- Aufnahme des Lenkgetriebes
- 29
- Aufnahme des Vorderachsstabilisators
- 30
- Anordnung
- 31
- Unterseite des Vorderachsträgers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007012148 A1 [0002]
