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Die Erfindung betrifft eine Strebe mit einer durchgehenden Öffnung, insbesondere zur Versteifung eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine, eine Bohrung aufweisende Schraubenhalterung zum Einsatz in die Öffnung.
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Aus der
DE 1 950 610 A1 ist eine Strebe bekannt, welche ein Langloch aufweist. Solche Streben werden beispielsweise in Kraftfahrzeuge zur Versteifung der Fahrzeugkarosserie eingesetzt. Die Verwendung des Langloches erlaubt einen Ausgleich von Toleranzen bei der Montage der Strebe. In das Langloch ist ein rundes Einsatzteil eingeführt, welches in dem Langloch verschiebbar ausgebildet ist, um axiale Toleranzen während der Montage der Strebe ausgleichen zu können. Allerdings ist eine solche Schraubensicherung insbesondere für die Anwendung in Kraftfahrzeugen nicht ausreichend, da die im Kraftfahrzeug während der Fahrt auftretenden starken Belastungen dazu führen können, dass die Strebe trotz Kraftschluss unter dem Schraubenkopf durchrutscht. Ferner ist der Kraftschluss durch ein maximales Anzugsmoment und eine Materialgüte limitiert, also nicht beliebig steigerbar.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Strebe mit einer durchgehenden Öffnung anzugeben, die einen Toleranzausgleich ermöglicht und bei welcher dennoch auch bei starker Belastung ein Verrutschen der Strebe unter den Schraubenkopf zuverlässig unterbunden wird.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Aufgabe ist mit einer Strebe mit einer durchgehenden Öffnung dadurch gelöst, dass die durchgehende Öffnung als Rundloch ausgebildet ist, in welche die Schraubenhalterung eingreift, wobei die Bohrung der Schraubenhalterung als exzentrisch liegende Bohrung ausgeführt ist, also in Bezug auf eine Drehachse der Schraubenhalterung, um die diese in der durchgehenden Öffnung drehbar gelagert ist, exzentrisch angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass aufgrund der exzentrisch liegenden Bohrung ein Toleranzausgleich durch eine einfache Drehung der Schraubenhalterung um die Drehachse in dem Rundloch erreicht wird. Dadurch kann auf die Ausbildung eines Langloches in der Strebe verzichtet werden. Durch das Rundloch wird ein Verrutschen der Strebe unter dem Schraubenkopf zuverlässig verhindert. Mit der als zusätzliches Bauteil ausgebildeten Schraubenhalterung wird nicht nur der Toleranzausgleich sondern gleichzeitig auch ein zuverlässiger Kraftschluss zwischen Strebe und Schraubenhalterung realisiert.
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Vorteilhafterweise ist die, die exzentrisch liegende Bohrung aufweisende, runde Schraubenhalterung über eine Rastverbindung mit dem Rundloch verbunden. Durch diese Rastverbindung wird die Schraubenhalterung zusätzlich durch einen Formschluss in dem Rundloch der Strebe befestigt und auch bei starken Belastungen, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug auftreten, in ihrer Position gehalten.
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In einer Ausgestaltung ist ein erster Teil der Rastverbindung axial zum Rundloch an dessen Begrenzung ausgebildet, während ein zweiter Teil der Rastverbindung am Umfang der Schraubenhalterung ausgebildet ist. Somit wird neben einem Kraftschluss gleichzeitig der zuverlässige Formschluss realisiert, wodurch die übertragbaren Kräfte bei gleichen Verschraubungsbedingungen erhöht werden. Ebenfalls kann durch diese Maßnahme das Anzugsmoment reduziert werden. Aufgrund der Reduzierung des Anzugsmoments erfolgt eine bessere Ausnutzung der Materialeigenschaften der Strebe, die hinsichtlich ihres Gewichts optimiert werden kann.
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In einer Variante ist das Rundloch von einer Ausnehmung umgeben, wobei der erste Teil der Rastverbindung in einer Ebene der Ausnehmung flächig ausgebildet ist und der zweite Teil der Rastverbindung an der stufig ausgebildeten Schraubenhalterung angeordnet ist, wobei eine erste Stufe der Schraubenhalterung mit dem, an ihrer Oberfläche ausgebildeten zweiten Teil der Rastverbindung in den ersten Teil der Rastverbindung eingreift. Bei einer Verschraubung mit einer Schraube zentriert sich die Rastverbindung zwischen der Schraubenhalterung und der Strebe, wobei bei einer, in der Ebene der Ausnehmung liegenden Rastverbindung eine besonders einfache Montage der Schraubenhalterung an der Strebe möglich ist.
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Vorteilhafterweise weist die zweite Stufe der Schraubenhalterung einen kleineren Durchmesser als die erste Stufe der Schraubenhalterung auf. Durch die unterschiedlichen Abmaße der Stufen der Schraubenhalterung wird eine gute Befestigung der Schraubenhalterung sowohl in dem Rundloch als auch in der Ausnehmung gewährleistet. Eine verdrehsichere Verbindung wird dadurch unterstützt.
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In einer weiteren Ausführungsform umgibt das erste Teil der Rastverbindung das Rundloch vollständig in gleichmäßigen Abständen. Dadurch wird realisiert, dass bei einer Drehung der Schraubenhalterung in eine für den Toleranzausgleich notwendige Position immer eine Sicherung der Schraubenhalterung durch die Rastverbindung ermöglicht wird, wodurch eine Verschiebung der Strebe unterhalb des Schraubenkopfes zuverlässig unterbunden wird.
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In einer Ausgestaltung ist die Rastverbindung als Feder-Nut-Verbindung ausgebildet. Eine solche Feder-Nut-Verbindung ist als formschlüssige Verbindung einfach herzustellen und ermöglicht einen hohen Formschluss auch bei einer nur partiellen Ausbildung an der Ausnehmung bzw. des Rundloches und der Schraubenhalterung.
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In einer Variante ist der erste Teil der Feder-Nut-Verbindung durch mehrere Nuten gebildet, während der zweite Teil der Feder-Nut-Verbindung wenigstens eine Feder aufweist. Durch diese Ausgestaltung ist die Feder an der Schraubenhalterung in eine beliebige Nut einsetzbar, was eine einfache Einstellung des Toleranzausgleiches der Strebe ermöglicht.
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In einer Ausgestaltung weist die Ausnehmung eine längliche Form auf. Diese längliche Form erlaubt eine einfache Montage der Schraubenhalterung in der Ausnehmung.
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Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung teilweise randlos ausgebildet. Dadurch kann die Schraubenhalterung einfach in der Ausnehmung ohne Hindernisse bewegt und eingestellt werden. Ein hochgenauer Toleranzausgleich wird somit gewährleistet.
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Die Aufgabe ist außerdem durch ein Kraftfahrzeug mit einer vorab beschriebenen Strebe gelöst. Vorteilhaft kann trotz hoher dynamischer Belastungen eine stabile Verbindung der Strebe mit einem Rohbau des Kraftfahrzeugs erzielt werden, wobei vorteilhaft gegebenenfalls vorhandene Rohbautoleranzen mittels der Schraubenhalterung ausgeglichen werden können. Im Übrigen ergeben sich die vorab beschriebenen Vorteile.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Verstrebung in einem Kraftfahrzeug;
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2a bis c mögliche Varianten der erfindungsgemäßen Strebe;
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3a bis c eine nähere Darstellung der Varianten der erfindungsgemäßen Strebe gemäß 2;
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4a bis c verschiedene Ansichten der ersten Variante der erfindungsgemäßen Strebe; und
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5a und b verschiedene Ansichten der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Strebe.
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In 1 ist schematisch ein Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug 1 dargestellt, dessen Chassis 3 über einen nicht weiter dargestellten Schweller mit einer Laderaummulde 5 über zwei adaptive Zug- und Druckstreben 7, 9 verbunden ist. Diese Streben 7, 9 sind identisch aufgebaut und weisen am Anschraubpunkt 11 des Chassis 3 und am Anschraubpunkt 13 der Laderaummulde 5 jeweils eine durchgängige Öffnung als Rundloch 15 bzw. 17 auf.
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Im Weiteren soll nur die Strebe 7 betrachtet werden. Die in diesem Zusammenhang gemachten Aussagen gelten genauso für die Strebe 9.
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In 2 sind verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen Strebe 7 in einer teiltransparenten Darstellung gezeigt, wobei sich die Betrachtungen nur auf das Rundloch 17 beschränken. Die Strebe 7 weist dabei in allen, in den 2a bis 2c dargestellten Varianten eine Ausnehmung 19 auf, welche das Rundloch 17 umgibt. Die Ausnehmung 19 ist dabei länglich geformt. Die Tiefe der Ausnehmung 19 ist geringer als die Stärke der Strebe 7. Die Strebe 7 weist einen Rand 27 auf, welcher die Ausnehmung 19 teilweise begrenzt und sich senkrecht zur Ausnehmung 19 erstreckt. In das Rundloch 17 und die Ausnehmung 19 ist eine Schraubenhalterung 21 eingelegt, die zweistufig ausgebildet ist. Zur drehfesten Verbindung der Strebe 7 mit der Schraubenhalterung 21 kann eine nicht weiter dargestelltes Verbindungsmittel in eine exzentrisch angeordnete Bohrung 23 der Schraubenhalterung 21 eingeführt werden. Insbesondere kann durch die exzentrische Bohrung eine Schraubverbindung und/oder eine Nietverbindung zwischen der Strebe 7 und der Schraubenhalterung 21 hergestellt werden. Insbesondere ist zwischen der Ausnehmung 19 oder dem Rundloch 17 und der Schraubenhalterung 21 eine Rastverbindung in Form einer Feder-Nut-Verbindung 25 ausgebildet (2b, c). Vorteilhaft kann dadurch zusätzlich zu einer kraftschlüssigen Verbindung eine drehfeste formschlüssige Verbindung zwischen der Schraubenhalterung 21 und der übrigen Strebe 7 hergestellt werden.
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Wie aus 2b ersichtlich ist, ist in der Ebene, welche von der Ausnehmung 19 aufgespannt wird, zur Begrenzung des Rundloches 17 hinweisend, also radial nach innen weisend, ein erster Teil 29 der Feder-Nut-Verbindung 25 vorgesehen, welcher aus einer Vielzahl von Nuten 29 besteht, die in gleichmäßigen Abständen strahlenförmig um das Rundloch 17 herum angeordnet sind. Bei der 2c sind die Nuten 29 der Feder-Nut-Verbindung 25 axial zum Rundloch 17 in dessen Begrenzung eingearbeitet. Auch hier sind die Nuten 29 in gleichmäßigen Abständen vollständig um das Rundloch 17 angeordnet.
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In 3 sind diese drei Varianten näher dargestellt. Dabei zeigt die Variante 1 in 3a, dass die Strebe 7 ohne Rastverbindungen auskommt. Das im Stand der Technik übliche Langloch ist dabei durch ein Rundloch 17 ersetzt, welches insbesondere durch eine zerspanende Bearbeitung der Strebe 7 einfach herstellbar ist. In das Rundloch 17 und die länglich ausgeformte Ausnehmung 19 wird die zweistufige Schraubenhalterung 21 eingesetzt, die einstückig aus zwei scheibenähnlichen Stufen 33, 35 besteht, wobei die zweite Stufe 35, welche in das Rundloch 17 eingreift, einen geringeren runden Querschnitt aufweist als die erste Stufe 33, welche in die Ausnehmung 19 eingesetzt wird. Die Schraubenhalterung 21 zeigt noch einmal deutlich die exzentrisch sitzende Bohrung 23, in welche die nicht weiter dargestellte Schraube zur Befestigung der Strebe 7 an dem Chassis 3 des Fahrzeuges 1 eingeführt wird. Die Schraubenhalterung 21 stellt ein Drehbauteil her, welches in der Ausnehmung 19 und dem Rundloch 17 der Strebe 7 in die Position gedreht wird, in welcher der beste Toleranzausgleich erreicht wird. Bei der Drehung verändert sich die Position der Bohrung 23 zum Toleranzausgleich.
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3b zeigt die zweite Variante der Strebe 7. Der erste Teil 29 der Feder-Nut-Verbindung 25 ist in der Ebene der Ausnehmung 19 liegend ausgebildet ist. Der erste Teil 29 besteht dabei aus mehreren liegenden Nuten 29, die um das Rundloch 17 der Strebe 7 in gleichmäßigen Abständen ausgebildet sind. An der zweistufig ausgebildeten Schraubenhalterung 21 sind an der Oberfläche der ersten Stufe 33 sich gegenüberliegend zwei Federn 31 angeordnet, welche sich in Richtung der zweiten Stufe 35 erstrecken und durch die zweite Stufe 35 getrennt sind. Beim Einführen der Schraubenhalterung 21 in die Strebe 7 werden je nach gewünschter Toleranzeinstellung die Federn 31 in eine der Nuten 29 eingebracht. Die Nuten 29 werden durch einen Präge- oder Fräsvorgang in die Ausnehmung 19 der Strebe 7 eingebracht, während die Schraubenhalterung 21 mit den Federn 31 als Guss- oder Fräsbauteil ausgeführt ist.
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Eine dritte Variante der Strebe 7 ist in 3c dargestellt. Die Nuten 29 stehen dabei senkrecht zu der, durch die Ausnehmung 19 aufgespannten Ebene und sind in der Begrenzung des Rundloches 17 der Strebe 7 eingebracht. Um eine gute Sicherung zwischen der Schraubenhalterung 11 und der Strebe 7 zu erreichen, sind die zwei Federn 31 am Außenumfang der zweiten Stufe 35 gegenüberliegend ausgebildet. Die Federn 31 erstrecken sich dabei axial zur Bohrung 23. Für diese Ausgestaltung werden die Nuten 29 in der Strebe 7 durch einen Stoß- oder Fräsvorgang hergestellt, während die stehenden Federn 31 der Schraubenhalterung 21 als Guss- oder Fräsbauteil ausgebildet sind.
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In den 4a bis 4c ist die erste Variante der Strebe 7 gemäß 3a vergrößert dargestellt. Die runde Schraubenhalterung 21 erlaubt den Toleranzausgleich über ein Verdrehen der Schraubenhalterung 21 beim Einsetzen in das Rundloch 17 und die Ausnehmung 19 der Strebe 7 (4b). Durch das Verdrehen der Schraubenhalterung 21 in dem Rundloch 17 der Strebe 1 verändert sich die Position der Bohrung 23 der Schraubenhalterung 21, wie es in 4c in verschiedenen Stufen dargestellt ist. Durch die veränderte Position der Bohrung 23 der Schraubenhalterung 21 wird die Strebe 7 fest verankert und ein Wegrutschen der Strebe unter den Schraubenkopf zuverlässig verhindert. Durch das Anzugsmoment und die geometrische Gestaltung wird somit eine kraftschlüssige Verbindung realisiert.
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In 5 ist noch einmal die zweite Variante der Strebe 7 gemäß 3b deutlicher dargestellt. Die Nuten 29 liegen in der Ebene, welche von der Ausnehmung 19 aufgespannt ist und werden insbesondere in einem Präge- oder Fräsvorgang hergestellt. Beim Einsetzen der Schraubenhalterung 11 verhaken sich die, an der Oberfläche der ersten Stufe 33 der Schraubenhalterung 21 in Richtung der zweiten Stufe 35 ausgebildeten Federn 31 in den Nuten 29 der Ausnehmung 19 und bilden einen Formschluss. Aufgrund dieser Geometrie zentriert sich die Schraubenhalterung 21 selbst auf der Strebe 7. Je nach erforderlichem Toleranzausgleich verhaken sich, wie in der transparenten Untenansicht der 5b zu erkennen, die Federn 31 beim Drehen der Schraubenhalterung 21 in der entsprechenden Nut 29 der Strebe 7. Eine mögliche Drehbewegung der Schraubenhalterung 21 ist in 5b mittels eines gekrümmten Doppelpfeils verdeutlicht.
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Durch eine Optimierung der Strebengeometrie im Anbindungsbereich der Strebe 7 in Form der Verwendung des Rundloches 17 sowie durch das Einbringen von mehreren Nuten 29 und das Einsetzen einer Schraubenhalterung 21 als zusätzliches Bauteil kann ein Toleranzausgleich zuverlässig eingestellt werden. Das zusätzliche Bauteil in Form der Schraubenhalterung 21 weist eine exzentrisch liegende Bohrung 23 sowie bei Erfordernis eine oder mehrere, zu der auf der Strebe 7 eingebrachten Nuten 29 korrespondierend ausgebildeten Feder/Federn 31 auf. Bei der Verschraubung wird die Schraubenhalterung 21 in die Strebe 7 gesteckt. Durch die exzentrisch sitzende Bohrung 23 in der Schraubenhalterung 21 wird der Toleranzausgleich durch eine Drehung erzielt. Bei Erfordernis können die Nuten 29 auf der Strebe 7 und die Federn 31 auf der Schraubenhalterung 21 eingebracht werden. Die Federn 31 der Schraubenhalterung 21 rasten bzw. zentrieren sich in einer auf der Strebe 7 befindliche Nut 29. Dadurch ergibt sich eine kraft- und formschlüssige Verbindung. Bei hoher Belastung der Strebe 7 kann diese unter dem Schraubenkopf nicht mehr durchrutschen.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 3
- Chassis
- 5
- Laderaummulde
- 7
- Strebe
- 9
- Strebe
- 11
- Anschraubpunkt
- 13
- Anschraubpunkt
- 15
- Rundloch
- 17
- Rundloch
- 19
- Ausnehmung
- 21
- Schraubenhalterung
- 23
- exzentrisch sitzende Bohrung
- 25
- Feder-Nut-Verbindung
- 27
- Rand
- 29
- Nut
- 31
- Feder
- 33
- erste Stufe der Schraubenhalterung
- 35
- zweite Stufe der Schraubenhalterung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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