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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zwischen einem radführenden Lenker einer Fahrzeug-Radaufhängung und einem Flansch eines Trägers oder dgl. über einen ein Langloch des Träger-Flansches oder des Lenkers durchdringenden Bolzen. Zum Stand der Technik wird neben der
DE 10 2011 007 621 A1 auf die
DE 10 2004 015 048 A1 verwiesen.
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Über eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 können radführende Lenker mit einem Achsträger oder einem Radträger, welche beide unter den hier verwendeten Begriff des Trägers fallen sollen, verbunden sein, wobei der besagte Bolzen üblicherweise durch eine Schraube gebildet ist, auf welche eine Mutter aufgebracht ist, die den Lenker und den Träger gegeneinander spannt. Üblicherweise ist in einer solchen Verbindungsanordnung ein geeignet ausgebildetes Gummilager oder Gelenk vorgesehen bzw. angeordnet. Im Falle einer Konstruktion vergleichbar der o. g.
DE 10 2004 015 048 A1 mit einem zwischengeschalteten Lagerhalter wird letzterer in der Terminologe der vorliegenden Erfindung je nach detaillierter Gestaltung dem Lenker oder dem Träger zugeordnet.
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Aus Sicherheitsgründen kann es erwünscht sein, dass sich insbesondere im Falle eines Fahrzeug-Crashs, ggf. jedoch auch bei andersartig verursachtem Auftreten anormaler Kräfte, was vorliegend allgemein als „fremdkraftbasiert” bezeichnet wird, eine Verbindungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 löst. Hierfür eine (weitere) günstige Gestaltung aufzuzeigen ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist für eine Verbindungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gekennzeichnet durch eine in einem Wandabschnitt des Langlochs vorgesehene Sollbruchstelle, im Bereich derer bei Auftreffen des Bolzens aufgrund außergewöhnlicher Fremdkraft-Einwirkung dieser Wandabschnitt aufbricht und damit ein Lösen der Verbindungsanordnung ermöglicht ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist eine Sollbruchstelle zum Durchtrennen oder Aufbrechen eines Abschnitts der Wand des den besagten Bolzen aufnehmenden Langlochs vorgesehen, die dann wirksam wird, wenn eine entsprechend hohe Kraft wirksam wird, bei deren Auftreten die Verbindungsanordnung gelöst werden sollte. Diese sog. Fremdkraft wirkt zunächst auf eines der in der Verbindungsanordnung verbundenen Elemente, nämlich den Lenker oder den Träger-Flansch, ggf. aber auch direkt auf den besagten Bolzen derart ein, dass dieser Bolzen alleine oder/und durch eine Relativbewegung zwischen dem Lenker und dem Träger-Flansch unter Überwindung der vom Bolzen übertragenen Spannkraft (= Schraub-Reibschluss zwischen dem Lenker und dem Träger-Flansch) in einer zur Bolzen-Längsachse im wesentlichen senkrechten Richtung soweit innerhalb des Langlochs verlagert wird, dass er in der näheren Umgebung der besagten Sollbruchstelle von innen auf die Wand des Langlochs bzw. auf den besagten Wandabschnitt auftrifft. Dieser Auftreff-Impuls verursacht im Zusammenwirken mit der dort vorgesehenen Sollbruchstelle, dass die das Langloch umgebende Wand in diesem besagten Wandabschnitt aufbricht, woraufhin der Bolzen quasi seitlich dort aus dem Langloch hinaus gleiten kann, so dass danach der Lenker wie gewünscht vom besagten Träger getrennt ist.
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Es kann eine erfindungsgemäße Sollbruchstelle in Form einer lokalen Schwächung des besagten Wandabschnitts oder eines in diesem vorgesehenen Schlitzes ausgeführt sein; in einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sollbruchstelle durch zumindest eine an der dem Langloch abgewandten Außenseite des Träger-Flansches oder Lenkers insbesondere in der verlängerten Längsachse des Langlochs vorgesehene Kerbe gebildet. Hier kommt als oder an der Sollbruchstelle die Kerbwirkung am Werkstoff des besagten Wandabschnittes besonders intensiv zur Geltung, worauf hin an dieser Stelle die Verbindungsanordnung durch Biegebruch versagt. Da auch ein Schlitz eine entsprechende Kerbwirkung hat, kann anstelle der Kerbe auch ein Schlitz als Sollbruchstelle im besagten Wandabschnitt vorgesehen sein.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist im Bereich zwischen der ursprünglichen Position des eine Schraubverbindung bildenden Bolzens und dem besagten durch eine Sollbruchstelle geschwächten Wandabschnitt der Träger-Flansch (oder die Wand des Lenkers) in der Dicke reduziert. Mit der geschilderten Relativ-Verlagerung des Bolzens (nach fremdkraftbasierter Überwindung der ursprünglichen Spannkraft) verliert diese Schraubverbindung beim Erreichen der reduzierten Wandstärke ihre gesamte Vorspannkraft, so dass nach Überschreitung des Reibschlusses praktisch die gesamte einwirkende Fremdkraft für das Trennen der Verbindung herangezogen werden kann. Somit kann die Verbindungsanordnung im engeren oder weiteren Auflagebereich eines Schraubenkopfes des Bolzens oder einer auf diesen aufgeschraubten Schraubenmutter und der Wand des Träger-Flansches oder Lenkers eine sog. Abgleitstufe oder dgl. aufweisen, welche eine Verlagerung des Bolzens bei Auftreten einer ausreichend hohen Fremdkraft unterstützt. Eine solche Stufe bewirkt also, dass am Bolzen nach fremdkraftbasiertem Zurücklegen einer geringen Wegstrecke zumindest eine reduzierte oder überhaupt keine Spannkraft wirkt.
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Die beigefügten Figuren zeigen (auf das wesentliche abstrahiert) in 1 eine räumliche Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels und in den 2a, 2b eine seitliche Aufsicht mit geschnittenem Bolzen (2a) und in 2b den Schnitt B-B aus 2a eines zweiten Ausführungsbeispiels, wobei stets gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. In den 3a–3d schließlich sind beispielshaft verschiedene Möglichkeiten für die Gestaltung des besagten Langlochs dargestellt.
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Es trägt (vgl. zunächst 1) ein radführender Lenker in der Radaufhängung eines insbesondere zweispurigen Fahrzeugs die Bezugsziffer 1 und ein Träger oder ein Träger-Flansch, an welchem der Lenker 1 über eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung zumindest geringfügig verschwenkbar befestigt ist, die Bezugsziffer 2. Die besagte Verschwenkbarkeit ist dabei durch ein Gummilager 3 oder dgl. dargestellt, welches vorliegend in einem Lagerauge 1a des Lenkers 1 eingesetzt ist und in grundsätzlich üblicher Weise von einem Schrauben-Bolzen 4 durchdrungen wird, der eine einschnittige oder zweischnittige Verbindung zwischen dem Lenker 1 und dem Träger 2 herstellt. Dementsprechend kann das Lenkerauge 1a zwischen zwei Lagerlaschen 2a, 2b des Trägers/Träger-Flansches 2 liegend angeordnet und damit der Lenker 1 am Träger 2 befestigt sein oder es kann der Lenker 1 mit seinem Lenkerauge 1a an nur einer solchen Lagerlasche oder dem Träger-Flansch 2 anliegend an diesem Träger bzw. Träger-Flansch 2 befestigt sein. Diese Befestigung ist durch einen Schraubenbolzen 4 dargestellt, der durch Langlöcher 5 in den Lagerlaschen 2a, 2b hindurchgeführt ist, wobei der Schrauben-Bolzen 4 mit seinem Schraubenkopf 4a auf der einen Lagerlasche 2a außenseitig aufliegt und gegenüberliegend auf der Außenseite der anderen Lagerlasche 2b aufliegend eine Schraubenmutter (nicht dargestellt) auf den Schrauben-Bolzen 4 aufgeschraubt ist. Über den Schrauben-Bolzen 4, der weiter oben und in den Patentansprüchen lediglich als Bolzen bezeichnet ist, sind der Lenker 1 und der Träger 2 bzw. dessen Träger-Flansch(e) 2a, 2b somit gegeneinander verspannt, wobei sich der Schrauben-Bolzen 4 in seiner üblichen Sollposition (ohne Einwirkung einer o. g. Fremdkraft) an einem (hier linksseitigen) Ende des Langlochs 5 befindet. Im Falle einer einschnittigen Anbindung ist selbstverständlich nur ein Langloch 5 vorhanden und es sei darauf hingewiesen, dass im Falle einer zweischnittigen Anbindung keineswegs die beiden Langlöcher in den beiden Lagerlaschen 2a, 2b gleich dimensioniert sein müssen.
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Im Bereich desjenigen Abschnitts der das Langloch 5 umgebenden und durch den Träger-Flansch 2a gebildeten Wand, die am weitesten von der Achse des Schrauben-Bolzens 4 entfernt ist und der hier als Wandabschnitt A bezeichnet ist, ist vorliegend außenseitig, d. h. auf der dem Langloch 5 abgewandten Seite der Wand bzw. des Träger-Flansches 2a eine Kerbe 7 vorgesehen, d. h. in den besagten Wandabschnitt A eingebracht.
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Wenn im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis fremdkraftbasiert auf den Lenker 1 eine derart hohe Zugkraft Z (als Fremdkraft) einwirkt, dass hierdurch der Lenker 1 einschließlich des Schrauben-Bolzens 4 in Richtung dieser Zugkraft Z gegenüber den Lagerlaschen 2a, 2b unter Überwindung der im Schrauben-Bolzen 4 herrschenden Vorspannkraft in Richtung zum besagten Wandabschnitt A hin verlagert wird, trifft schließlich der Schrauben-Bolzen 4 auf die das Langloch 5 umgebende Wand im in den 1, 2a, rechtliegenden Endbereich (= Abschnitt A) auf. Im Zusammenwirken mit der von der genannten Kerbe 7 hervorgerufenen Kerbwirkung bricht dann dieser Wandabschnitt A auf, woraufhin sich mit einer geringfügigen weiteren fremdkraftbasierten Verlagerung des Lenkers 1 gemäß Pfeilrichtung Z der Schrauben-Bolzen 4 aus dem Langloch 5 und somit aus der oder den Lagerlaschen 2a, 2b „befreien” kann, womit die gezeigte Verbindungsanordnung aufgelöst ist. Dies ist erwünscht, um eine durch den Aufprall auf ein Hindernis („Crash”) verursachte Verlagerung des vom Lenker 1 geführten Rades in eine unerwünschte Richtung zu vermeiden.
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In 1 nicht figürlich dargestellt ist eine mögliche Abwandlung, wonach im Wandabschnitt A ein sich an die Kerbe 7 anschließender und bis ins Langloch hinein fortsetzender Schlitz vorgesehen ist. Ein solcher Schlitz ist in Form einer lokalen Schwächung dem vorangehend geschilderten Aufbrechen des Wandabschnitts A förderlich. In einer weiteren hiervon abweichenden Ausführungsform kann lediglich ein sich vom Langloch 5 bis nach außen erstreckender Schlitz (ohne Kerbe 7) im Wandabschnitt A vorgesehen sein.
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1 (sowie 2b) zeigt ein weiteres Merkmal, nämlich dass im hier weiteren erst nach einer geringfügigen Verlagerung des Schrauben-Bolzens 4 in Pfeilrichtung Z wirksam werdenden Auflagebereich des Schraubenkopfes 4a des Bolzens 4 an und in der Wand des Träger-Flansches 2 eine Abgleitstufe 9 vorgesehen ist, welche eine weitere Verlagerung des Schrauben-Bolzens 4 bei Auftreten einer ausreichend hohen Fremdkraft bzw. Zugkraft Z unterstützt, indem nach fremdkraftbasiertem Zurücklegen einer geringen Wegstrecke mit Erreichen dieser Abgleitstufe 9 am Bolzen 4 zumindest eine reduzierte oder vorzugsweise überhaupt keine Spannkraft wirkt. Eine solche Abgleitstufe 9 ist hier durch eine in Richtung der Längsachse des Schrauben-Bolzens 4 gemessen geringere Dicke der Wand des Träger-Flansches 2 bzw. der Lagerlasche 2a (und/oder 2b) desselben dargestellt.
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2a zeigt eine seitliche Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels, wobei der Schraubenkopf 4a des Schrauben-Bolzen 4 der Übersichtlichkeit halber „abgeschnitten” ist. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch einen besonders gestalteten Wandabschnitt A auf, der nach fremdkraftbasiertem Auftreffen des Schrauben-Bolzens 4 aufgrund mehrfacher Kerbwirkung besonders einfach aufbricht und somit den Bolzen 4 wie dann gewünscht freigibt. Neben einer ersten Kerbe 7, die ähnlich 1 vorgesehen ist, liegen hier in den nahezu spitz zulaufenden Ecken der dem Bolzen 4 gegenüber liegenden Wand zwei weitere Kerben 8a, 8b vor. Aus 2b geht im übrigen die bereits erläuterte Abgleitstufe 9 nochmals deutlich hervor.
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Da keine weiteren Teile oder Zusatzelemente benötigt werden, ist eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung gewichtsneutral umsetzbar und (jedenfalls gemäß 1) auch einfach herstellbar. Dabei kann einfach eine geeignete Auslegung hinsichtlich der Größe der Fremdkraft, bei welcher das Aufbrechen erfolgt, durchgeführt werden, ohne dass sich negative Einflüsse auf andere Bauteil-Funktionen ergeben.
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Schließlich sind In den 3a–3d beispielshaft verschiedene Möglichkeiten für die Gestaltung des Langlochs 5 dargestellt und zwar in Relation zum Querschnitt des geschnitten gezeigten Schrauben-Bolzens 4, dessen Durchmesser dB ebenso dargestellt ist wie der Durchmesser dL des Langlochs 5 im nahe der Kerbe 7 liegenden Endbereich. Während bei 3a der Durchmesser dL nur unwesentlich größer als der Durchmesser dB ist, ist bei den weiteren Varianten (3b, 3c, 3d) der Durchmesser des Langlochs 5 im besagten Endbereich nennenswert größer als der Durchmesser des Bolzens 4, so dass dessen Bewegung zur Kerbe 7 keine signifikante Beschränkung erfährt und ein fremdkraftbasiertes Aufbrechen der das Langloch 5 umgebenden Wand im gewünschten Bereich A gewährleistet ist.
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Es sei (nochmals) darauf hingewiesen, dass anstelle einer hier dargestellten Kerbe 7 alternativ in der Wand (bzw. Wandabschnitt) ein Schlitz vorgesehen sein kann, dessen ebenfalls vorhandene Kerbwirkung dem gewünschten Aufbrechen dieses Wandabschnitts förderlich ist. Insbesondere erfolgt dieses Aufbrechen über einen Biegebruch, was auch für das initiale Aufreißen höchst förderlich ist. Zumeist wirkt eine Kombination aus Zug- und Biegebruch mit Kerbwirkung, wenn sich der Bolzen 4 an die das Langloch 5 umgebende Wand angedrückt hat.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011007621 A1 [0001]
- DE 102004015048 A1 [0001, 0002]
