DE10201316A1 - Spurstange - Google Patents
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- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
- F16C11/0619—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the female part comprising a blind socket receiving the male part
- F16C11/0623—Construction or details of the socket member
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spurstange, hergestellt unter Verwendung von Polymerverbundwerkstoff mit Faserverstärkungen, bestehend aus einer Stange (1), die zwei Kugelgelenke (2) verbindet, die integraler Bestandteil ihrer Enden sind, die ein einziges Bauteil ergeben, wobei die Körper von Kugelstiften (6) der Kugelgelenke (2) an unterschiedlichen Teilen oder Komponenten eines mechanischen Systems befestigt sind, um Winkel- und Drehbewegungen zu übertragen, wobei die dort konzentrierten Belastungen abgestützt werden.
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.
Kugelgelenke sind im allgemeinen aus einem Gehäuse zusammengesetzt, in dessen Innenraum
wiederum ein Gehäuse mit zylindrischer Gestalt untergebracht ist, in das ein Lager mit
einteiligem oder geteiltem Käfig eingesetzt ist, welches einen Kugelstift bildet, wobei dieser
bereits montierte Bausatz Winkel- und Rotationsbewegungen zwischen zwei Bauteilen
überträgt, 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. Somit ist der Körper des Kugelstifts an einem Bauteil oder einer Kompo
nente eines mechanischen Systems und das Gehäuse des Kugelgelenks 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, besteht, wie oben erwähnt, aus einer Stange und
zwei Kugelgelenken, die an ihren Enden als integrales Teil der Stange vorgesehen sind, wobei
nur der Körper der Kugelstifte jedes Gelenks jeweils mit unterschiedlichen Bauteilen oder
Komponenten des mechanischen Systems verbunden sind, 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 eine feste Länge, d. h. einen festen Abstand zwischen den Mittelpunkten
der befestigten Kugelstifte, wobei die Stange und die Kugelgelenke an ihren Enden ein
einziges Stück ergeben. Nachdem man die Notwendigkeit kennt, daß die übertragenen
Belastungen von den Bauteilen übernommen werden müssen, die an den Stiften der Kugelge
lenke befestigt sind, die sich an den Enden der Stange befinden, haben diese Spurstangen
beim Stand der Technik Stangen, die aus metallischem Material, wie z. B. Stahl konstruiert
sind und sind mit den Kugelgelenken durch Schweißen verbunden. 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 niedrigeres Gewicht sicherstellen mit dem Ziel, das
Gewicht-/Leistungsverhältnis der Kraftfahrzeuge zu verbessern, was zu niedrigerem Energie
verbrauch bei offenbaren wirtschaftlichen Folgen führt. Aufgrund dieser Tatsache werden die
Spurstangen mit Stangen aus metallischem Material bei neuen Entwicklungen zu unerwünsch
ten Komponenten, wenn man bedenkt, daß diese Stangen widerstandsfähig sein müssen und
die Widerstandsfähigkeit des verwendeten metallischen Materials zu einem extremen Gewicht
führt, was wiederum den geforderten Erwartungen zuwider läuft.
Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile vermeiden.
Es wird eine Spurstange vorgeschlagen, die aus einem einzigen Stück, nämlich einer Stange
und Kugelgelenken an ihren Enden besteht, die ein einziges Stück darstellt, das aus einem
Material besteht, das aus Polymerverbindungen mit Faserverstärkungen besteht. Als vorteil
hafte Weiterbildung kann die Spurstange erfindungsgemäß so dargestellt werden, daß der
Kugelstift direkt im Inneren des Kugelgelenkgehäuses montiert ist, welches aus dem Material
gefertigt ist, das aus Polymerverbindungen mit Faserverstärkungen besteht ohne Verwendung
eines Lagers oder Montage des Kugelstifts in einem richtigen Lager und die Montage im
Inneren des Kugelgelenks, welches aus einem Material auf der Basis von Polymerverbindun
gen mit Faserverstärkungen konstruiert ist. Die technische Wirkung, die auch aufgrund dieser
neuen Konstruktion erreicht wird, wird in die folgenden Vorteile übersetzt, verglichen mit
dem Stand der Technik, der bei der Herstellung der Stangen und Kugelgelenke Stahl oder
andere Materialarten verwendet: Reduzierung des Gesamtgewichts der Anordnung, Zunahme
der mechanischen Widerstandsfähigkeit, Zunahme der Dauerfestigkeit, Dimensionsstabilität,
Korrosionsbeständigkeit und niedrige Belastungskonzentration.
Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im folgenden anhand von
Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 zeigt eine Spurstange ohne Lager in einem Teillängsschnitt zur Darstellung
ihrer konstruktiven Einzelheiten.
Fig. 2 zeigt eine Spurstange mit einem Lager in einem Teillängsschnitt zur Dar
stellung ihrer konstruktiven Einzelheiten.
Wie aus den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen ist, besteht die in Fig. 1 gezeigte
Spurstange ohne Lager aus einer Stange 1, die aus einem Material gefertigt ist, das auf
Verbundpolymer mit Faserverstärkungen basiert, wobei an ihren Enden als integraler Bauteil
einstückig Kugelgelenke 2 bestehen, die aus einer Schutzkappe 3, einem Dichtungsring 4 und
einem Kugelstift 6 zusammengesetzt sind.
Die Spurstange mit Lager gemäß Fig. 2 besteht aus einer Stange 1, die in ähnlicher Weise
aus auf Verbundpolymer mit Faserverstärkung basierendem Material hergestellt ist, die an
ihren Enden als integrales Bauteil, das aus einem einzigen Stück besteht Kugelgelenke 2
aufweist, die aus einem Lager 5, einer Schutzkappe 3, einem Dichtungsring 4 und einem
Kugelstift 6 zusammengesetzt sind.
Claims (3)
1. Spurstange, hergestellt unter Verwendung von Polymerverbundwerkstoff mit Faserver
stärkungen, bestehend aus einer Stange (1), die an ihren Enden als integrales Bestandteil
ein einziges Bauteil bildend, Kugelgelenke (2) aufweist, wobei die Kugelgelenke (2) aus
einem Gehäuse, einer Schutzkappe (3), und einem Kugelstift (6) bestehen, wobei diese
Anordnung die Funktion der Befestigung von Bauteilen oder Komponenten eines
mechanischen Systems untereinander hat, wobei den Bauteilen eine Winkel- und
Drehbewegung möglich ist, wobei die hierauf ausgeübten Belastungen abgestützt
werden, wobei die Spurstange integral aus einem Material hergestellt ist, das auf einem
Polymerverbundwerkstoff mit Faserverstärkungen basiert.
2. Spurstange nach Anspruch 1, bei der an den Enden der Stange (1) Kugelgelenke (2)
angeordnet sind und wobei mit diesen ein einziges Bauteil, ein Lager (5) gebildet wird,
das zwischen dem Gehäuse und der Kugel des Kugelstifts (6) des Kugelgelenks (2)
befestigt ist.
3. Spurstange nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine leichte Spurstange,
hoher mechanischer Widerstandsfähigkeit und hoher Dauerfestigkeit, Dimensions
stabilität, Korrosionsbeständigkeit und niedriger Spannungskonzentration.
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