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Die Erfindung betrifft einen Spurhebel für eine Lenkmechanik für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, wie z. B. einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus. Die Erfindung betrifft ferner eine Lenkmechanik mit dem Spurhebel und ein Verfahren zum Herstellen eines Grundelements als oder für den Spurhebel.
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WO 2009/087661 A1 offenbart einen Lenkarm für ein Fahrzeug, umfassend eine vorzugsweise L-förmige Struktur, die entlang einer Biegeebene gebogen ist, wobei die Struktur eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke über die gesamte Länge und einen im Wesentlichen gleichmäßigen Biegeradius aufweist, um die Spannungserhöhungen zu minimieren. Die L-förmige Struktur weist einen im Wesentlichen horizontalen oberen Abschnitt und einen vertikalen Abschnitt auf, wobei ein Einsatz mit einem sich verjüngenden Loch am oberen Abschnitt der Struktur vorgesehen ist, um ein Kugelgelenk aufzunehmen.
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DE 103 35 840 A1 offenbart ein Herstellungsverfahren eines Verbundteils eines Automobilfahrzeugs, das die Schritte umfasst: Getrenntes Realisieren verschiedener funktioneller Elemente, Realisieren von Verbindungselementen, und starres Zusammenfügen der funktionellen Elemente mittels der Verbindungselemente, wobei mindestens eines dieser Verbindungselemente aus einem metallischen Draht gebildet ist.
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US 4 761 019 A offenbart eine Achsschenkelbaugruppe, umfassend einen Achsschenkel, der aus einem einheitlichen Blech gefertigt ist. Der Achsschenkel hat drei Kanäle. Zwei der Kanäle werden für die Befestigung der oberen und unteren Querlenker mittels Kugelgelenke verwendet. Der dritte Kanal dient der Befestigung der Spurstange mittels eines Kugelgelenks. Die Kanäle zur Befestigung der Querlenker sind symmetrisch um die horizontale Achse des Achsschenkels angeordnet, und der Kanal zur Befestigung der Spurstange erstreckt sich vom Mittelpunkt des Achsschenkels aus.
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DE 29 28 421 A1 offenbart eine Aufhängung für Kraftfahrzeuge, mit einem oberem rohrförmigen Element aus Blech, welches den Zylinder eines Teleskopstoßdämpfers bildet, und einem Blechgehäuse mit einer oberen Wand mit einer kreisförmigen Öffnung, einer unteren Wand mit einer Bohrung für die Befestigung eines Kugelgelenks einer Querlenkerarm-Aufhängung, einer seitlichen Endwand, die einen Flansch bildet für die Anordnung einer Lagerbüchse oder eines Lagerzapfens, und einem festen Teil einer Radbremse. Ein unterer Abschnitt des rohrförmigen Teils ist in der kreisförmigen Öffnung eingesetzt und durch Schweißen am Gehäuse befestigt.
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DE 32 460 65 A1 offenbart ein Federbein einer McPherson-Aufhängung für gelenkte Fahrzeugräder, bestehend aus einem Metallrohrbein, das mit einem Stoßdämpfer verbunden oder Bestandteil eines Stoßdämpfers ist, aus einem Lenkhebel und aus einem aus tief gezogenem Blech gefertigten Radträgerteil, das eine an einem unteren Teil oder Abschnitt des Federbeins befestigte obere Wand, eine als Anschlussflansch für eine Lagerbuchse dienende Seitenwand, eine untere Wand, sowie zwei gegenüberliegende Wangen aufweist, die jeweils oben mit der oberen Wand, seitlich mit der Seitenwand und unten mit der unteren Wand verbunden sind. Eine der beiden Wangen ist zu einem als Lenkhebel dienenden Ansatz ausgebildet, der im Querschnitt in etwa U- oder C-förmig gestaltet ist bzw. dessen Wandungen zueinander in Form eines U oder eines C angeordnet sind.
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US 3 749 415 A offenbart eine Achsschenkelbaugruppe, umfassend einen symmetrischen Radträger und ein symmetrisches Lenkelement, die in unterschiedlichen Beziehungen nebeneinander angeordnet sind, um eine rechts- und eine linksseitige Konfiguration bereitzustellen. In einer Ausführungsform umfasst der Radträger integrierte gezogene Schalenabschnitte, die einen Teil der Kugelgelenke bilden, die den Achsschenkel schwenkbar an den Querlenkern befestigen.
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US 3 865 394 A offenbart einen Achsschenkel aus Blech mit einer durchgehenden Seitenwand, die so gebogen ist, dass sie eine Struktur zur schwenkbaren Befestigung des Achsschenkels an einer Lenkachse und eine Struktur für einen integrierten Lenkarm zum Schwenken des Achsschenkels um die Lenkachse bietet. Zusätzlich umfasst der Achsschenkel einen abgestuften Abschnitt, der eine Befestigungsfläche für einen Scheibenbremssattel bietet.
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Insbesondere Spurhebel für Nutzfahrzeuge sind üblicherweise als massive, schwere Guss- oder Schmiedekonstruktionen ausgeführt. Obwohl aus Guss- oder Schmiedekonstruktion hergestellte Spurhebel in der Praxis gut funktionieren, sind sie relativ teuer und weisen zudem ein relatives hohes Gewicht auf.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spurhebel für eine Lenkmechanik für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, eine Lenkmechanik mit dem Spurhebel und ein Verfahren zum Herstellen eines Grundelements als oder für den Spurhebel zu schaffen, wobei der Spurhebel kostengünstig und zudem leichtgewichtig ist.
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Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung entnommen werden.
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Die Erfindung schafft einen Spurhebel für eine Lenkmechanik für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, wie z. B. einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus.
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Der Spurhebel zeichnet sich dadurch aus, dass er ein als Umform- und/oder Tiefziehteil ausgeführtes Grundelement umfasst und/oder durch ein als Umform- und/oder Tiefziehteil ausgeführtes Grundelement gebildet wird, das vorzugsweise in zumindest einer Raumrichtung umgeformt ist, z. B. zumindest in Längsrichtung des Grundelements. Dazu kann das Grundelement zumindest eine insbesondere sich in Längsrichtung des Grundelements erstreckende Umformlinie (z. B. Knick- oder Biegelinie) umfassen.
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Das Grundelement stellt zweckmäßig das Traggerüst des Spurhebels dar. Es kann insbesondere kostengünstig und einfach hergestellt werden, mit weniger Materialverlust als z. B. durch Zerspanen, und kann zudem ein geringes Gewicht aufweisen.
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Es ist möglich, dass das Grundelement in zumindest zwei, vorzugsweise drei Raumrichtungen umgeformt ist. Dazu kann das Grundelement zumindest eine insbesondere sich in Höhenrichtung des Grundelements erstreckende Umformlinie (z. B. Knick- oder Biegelinie) und/oder zumindest eine sich in Tiefenrichtung des Grundelements erstreckende Umformlinie (z. B. Knick- oder Biegelinie) umfassen.
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Das Grundelement umfasst vorzugsweise einen sich in Längsrichtung des Grundelements erstreckenden U-förmigen Querschnitt.
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Das Grundelement umfasst eine erste Seitenwand, eine zweite Seitenwand und eine dritte Seitenwand, wobei sich die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und die dritte Seitenwand in Längsrichtung des Grundelements erstrecken.
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Das Grundelement ist aus vorzugsweise drei sich in Längsrichtung des Grundelements erstreckenden Seitenwänden (z. B. Blechseitenwände) ausgeformt, die vorzugsweise schnittstellenfrei, insbesondere schweißstellenfrei, miteinander verbunden sind.
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Es ist möglich, dass die dritte Seitenwand quer zu der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand ausgerichtet ist und die erste Seitenwand mit der zweiten Seitenwand verbindet.
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Die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und die dritte Seitenwand bilden zweckmäßig die dreiseitige Außenkontur des Grundelements. Dabei kann zumindest eine der Stirnseiten des Grundelements geschlossen und/oder offen ausgeformt sein.
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Die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und die dritte Seitenwand sind vorzugsweise aus ein und demselben Blechelement ausgeformt.
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Es ist möglich, dass die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und die dritte Seitenwand so angeordnet sind, dass sie zumindest abschnittsweise oder sogar über die gesamte Längserstreckung des Grundelements einen U-förmigen Querschnitt bilden.
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Es ist möglich, dass aus dem Grundelement selbst, z. B. der dritten Seitenwand, zumindest eine Verstärkungswand zur Steifigkeitserhöhung des Grundelements ausgeformt ist. Alternativ oder ergänzend ist es allerdings ebenso möglich, dass eine separate Versteifungswand an das Grundelement angeschweißt wird.
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Die dritte Seitenwand weist, vorzugsweise ebene, Kontaktflächen zur Verbindung mit einer Radnabe auf.
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Die dritte Seitenwand ist vorzugsweise mit einem zweckmäßig umgeformten U-förmigen Abschnitt versehen, von dem sich zwei die Kontaktflächen aufweisende Seitenabschnitte erstrecken. Daraus ergibt sich, dass die dritte Seitenwand einerseits Teil eines U-förmigen Querschnitts des Grundelements ist, zugleich aber selbst einen U-förmigen Abschnitt aufweisen kann.
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Das Grundelement selbst ist insbesondere schnittstellen- und/oder schweißverbindungsfrei zusammengesetzt.. Insbesondere ist die dritte Seitenwand schnittstellen- und/oder schweißverbindungsfrei mit der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand verbunden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es allerdings natürlich möglich, an das zweckmäßig schweißverbindungs- und/oder schnittstellenfrei zusammengesetzte Grundelement andere Teile anzuschweißen oder anderweitig zu befestigen.
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Die zuvor erwähnten Kontaktflächen weisen vorzugsweise Durchgangsöffnungen auf und können z. B. durch Hülsen zur Verbindung mit der Radnabe unterstützt sein.
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Die Hülsen können an die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand oder allgemein das Grundelement montiert sein, z. B. verschweißt.
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Alternativ oder ergänzend zu den Kontaktflächen umfasst der Spurhebel eine Hülse zur Verbindung mit einer Spurstange, die mit der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand verschweißt ist.
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Die Hülse zur Verbindung mit der Spurstange kann vorzugsweise eine zweigeteilte Innenkontur mit einem zylindrischen Teil und einem kegelförmigen Teil aufweisen, zweckmäßig aber eine sich zumindest teilweise über den zylindrischen Teil und den kegelförmigen Teil erstreckende zylindrische Außenkontur umfassen.
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Zu erwähnen ist, dass das Grundelement und somit insbesondere die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und/oder die dritte Seitenwand aus Blech hergestellt sind und somit Blechelemente darstellen.
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Das Grundelement und somit insbesondere die erste Seitenwand, die zweite Seitenwand und/oder die dritte Seitenwand und zweckmäßig ebenso die zumindest eine Verstärkungswand weisen vorzugsweise eine Stärke von kleiner 14mm, kleiner 12mm, kleiner 10mm, kleiner 9mm oder sogar kleiner 8mm auf, sogar Stärken von kleiner 6mm sind möglich.
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Zu erwähnen ist darüber hinaus, dass das Merkmal „U-förmig“ im Rahmen der Erfindung breit auszulegen ist und insbesondere Ausführungsformen mit einem Basisabschnitt, von dem zwei Flanschabschnitte abstehen, umfasst.
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Die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand erstrecken sich in zwei voneinander beabstandeten parallelen Ebenen. Die dritte Seitenwand erstreckt sich vorzugsweise in einer Ebene, die die Ebenen der ersten Seitenwand und der zweiten Seitenwand im Wesentlichen rechtwinklig schneidet:
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Die Erfindung umfasst auch eine Lenkmechanik für ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, z. B. einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus, mit einem wie hierin beschriebenen Spurhebel.
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Die Erfindung umfasst außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines Grundelements als und/oder für einen Spurhebel, wobei das Grundelement mittels eines Umform- oder Tiefziehvorgangs umgeformt wird und vorzugsweise darüber hinaus der Spurhebel und/oder das Grundelement wie hierin offenbart ausgebildet wird.
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Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander
DE 10 2009 041 907 A1 , der
DE 10 002 699 A1 oder der
DE 10 2016 221 174 A1 . Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.
- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Grundelements für einen Spurhebel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spurhebels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 3 zeigt eine andere perspektivische Ansicht des Spurhebels der 2, und
- 4 zeigt eine wiederum andere perspektivische Ansicht des Spurhebels der 2 und 3.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Grundelements G für einen Spurhebel S für eine Lenkmechanik eines Nutzfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Grundelement G stellt das zweckmäßig schweißnahtfrei ausgeformte Traggerüst des Spurhebels S dar.
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Das Grundelement G ist als Umform-, insbesondere Tiefziehteil, ausgeführt. Das Grundelement G wird durch zumindest eine erste Seitenwand 1, eine zweite Seitenwand 2 und eine dritte Seitenwand 3 gebildet und weist einen sich in Längsrichtung L des Grundelements G zumindest im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Die drei Seitenwände 1, 2 und 3 sind aus Blechmaterial gefertigt und stellen somit Blechseitenwände dar.
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Die dritte Seitenwand 3 ist quer zu der ersten Seitenwand 1 und der zweiten Seitenwand 2 ausgerichtet und verbindet die erste Seitenwand 1 mit der zweiten Seitenwand 2. Die erste Seitenwand 1, die zweite Seitenwand 2 und die dritte Seitenwand 3 erstrecken sich in Längsrichtung L des Grundelements G und sind so angeordnet, dass sie einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt bilden. Die erste Seitenwand 1, die zweite Seitenwand 2 und die dritte Seitenwand 3 bilden die dreiseitige Außenkontur des Grundelements G.
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Die erste Seitenwand 1, die zweite Seitenwand 2 und die dritte Seitenwand 3 sind schweißstellerifrei oder allgemein schnittstellenfrei miteinander verbunden und demgemäß aus ein und demselben Grundelement G ausgeformt.
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Das Grundelement G ist in Längsrichtung L, Höhenrichtung H und Tiefenrichtung T umgeformt und stellt somit ein in allen drei Raumrichtungen umgeformtes Grundelement G dar. Demgemäß weist das Grundelement G in Längsrichtung L verlaufende Umformlinien UL in Höhenrichtung H verlaufende Umformlinien UH und in Tiefenrichtung T verlaufende Umformlinien UT auf.
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Die Höhenrichtung H des Grundelements G wird zweckmäßig durch die den Abstand zwischen der ersten Seitenwand 1 und der zweiten Seitenwand 2 gebildeten Höhe der dritten Seitenwand 3 definiert.
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In 1 ist ferner eine Verstärkungswand zur Steifigkeitserhöhung des Grundelements G zu sehen. Die Verstärkungswand 8 ist aus dem Grundelement G selbst ausgeformt. Die Verstärkungswand 8 ist z. B. dreieck- oder satteldachförmig ausgeformt.
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Die 2 bis 4 zeigen verschiedene perspektivische Ansichten eines Spurhebels S mit dem Grundelement G aus 1. Der Spurhebel S dient wie üblich zur Verbindung einer Radnabe mit einer Spurstange (nicht gezeigt). Seine Hauptfunktion ist, wie ebenfalls üblich, die Axialbewegung der Lenkmechanik (z. B. Zahnstangenlenkung) in eine Drehbewegung der Radnabe zu wandeln oder umgekehrt.
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Der Spurhebel S wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben.
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Der Spurhebel S umfasst zwei an der dritten Seitenwand 3 ausgebildete Kontaktflächen K1, K2 zur Verbindung mit einer Radnabe. Die Kontaktflächen K1, K2 weisen Durchgangsöffnungen D1, D2 auf und sind durch eine Hülse 4 (nicht gezeigt, aber in 2 angedeutet) und eine Hülse 5 zur Verbindung mit der Radnabe unterstützt.
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Der Spurhebel S umfasst ferner eine Hülse 6, in die eine Büchse 7 eingesetzt ist, zur Verbindung z.B. Verschraubung, mit der Spurstange.
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Der Spurhebel S umfasst ferner eine Verstärkungswand 9. Die Verstärkungswand 9 kann aus dem Grundelement G selbst ausgeformt sein oder als separates Teil an das Grundelement G angeschweißt sein.
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Zu erwähnen ist, dass das Grundelement G weniger Wände oder sogar mehr tiefgezogene oder umgeformte Wände umfassen kann, als in den 1 bis 4 gezeigt. Z. B. kann das Grundelement G zweckmäßig im Wesentlichen hutprofilförmig, C-förmig, L-förmig oder in eine andere geeignete Form umgeformt sein.
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Zu erwähnen ist nochmals, dass das Grundelement G umgeformt, insbesondere tiefgezogen, ist und folglich zweckmäßig schnittstellenfrei zusammengesetzt ist.. Im Rahmen der Erfindung ist es allerdings möglich, dass an das Grundelement G andere Teile angeschweißt oder anderweitig befestigt sind, so dass das Grundelement G durchaus Schweiß- oder andere Befestigungsstellen aufweisen kann.
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Zu erwähnen ist ferner, dass im Rahmen der Erfindung das Grundelement G so umgeformt sein kann, dass es den quasi gesamten Spurhebel S darstellt. Die Erfindung umfasst somit Spurhebel als Tiefzieh- oder Umformkonstruktion.
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Die Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Herstellen des wie hierin beschriebenen Grundelements G bzw. für den wie hierin beschriebenen Spurhebel S.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erste Seitenwand (Blechelement)
- 2
- Zweite Seitenwand (Blechelement)
- 3.
- Dritte Seitenwand (Blechelement)
- K1
- Kontaktfläche zur Verbindung mit einer Radnabe
- K2
- Kontaktfläche zur Verbindung mit einer Radnabe
- D1
- Durchgangsöffnung
- D2
- Durchgangsöffnung
- 4
- Hülse zur Befestigung einer Radnabe
- 5
- Hülse zur Befestigung einer Radnabe
- 6
- Hülse zur Verbindung mit einer Spurstange
- 7
- Büchse zur Verschraubung mit einer Spurstange
- 8
- Verstärkungswand
- 9
- Verstärkungswand
- S
- Spurhebel
- UL
- Umformlinie(n) in Längsrichtung des Grundelements
- UH
- Umformlinie(n) in Höhenrichtung des Grundelements
- UT
- Umformlinie(n) in Tiefenrichtung des Grundelements
- L
- Längsrichtung des Grundelements
- H
- Höhenrichtung des Grundelements
- T
- Tiefenrichtung des Grundelements
