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Die Erfindung betrifft eine Radträgeranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 eine Achsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie ein Verfahren zum Einstellen von Spur und/oder Sturz eines Rades mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
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Die Stellung der Räder eines Kraftfahrzeuges hat eine entscheidende Bedeutung hinsichtlich der Fahreigenschaften des Fahrzeuges. Spur- und Sturzeinstellungen beeinflussen die Fahrdynamik ebenso wie den Verschleiß der Reifen und den Kraftstoffverbrauch. Im Blick auf Fahrsicherheit kann eine falsche Spureinstellung an der Hinterachse eine stärkere Übersteuerungsneigung des Fahrzeugs zur Folge haben.
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Bei der Montage einer Achse führen produktionsbedingte Toleranzen regelmäßig dazu, dass sich die Räder nicht in der vorgesehenen Stellung relativ zur Karosserie befinden. Die Abstimmung des Fahrwerks und die daraus resultierenden Fahreigenschaften hängen aber maßgeblich von der Einhaltung der vorgesehenen Spur- und Sturzwerte ab. Daher muss die Radaufhängung nach der Montage oder auch gegebenenfalls nach einiger Zeit des Fahrzeugs in Betrieb justiert werden, um die Sollwerte einzustellen.
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In der
DE 102 53 262 A1 ist ein Gummi-Metall-Lager für eine Radaufhängung offenbart, das ein starres Außenteil, ein starres Innenteil und ein weiches Gummielement umfasst, das zwischen dem Außenteil und dem Innenteil angeordnet ist. Das Gummi-Metalllager ist Bestandteil eines Querlenkers. Das Innenteil ist als Zapfen ausgebildet, mit dem das Lager mit einem Radträger verbunden werden kann. Hier wird durch produktionsbedingte Toleranzen die Lage der einzelnen Bauteile zueinander beeinflusst.
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So ist es beispielsweise bekannt, die Auflagefläche eines Radträgers im Fahrwerk materialabhebend zu bearbeiten, um einen statischen Spur- oder Sturzwert einzustellen. Dies führt aber zu einem erhöhten Aufwand in der Produktion und eine nachträgliche Änderung oder Justage etwa im Rahmen eines Werkstattbesuchs ist nicht mehr möglich.
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Die
DE 10 2012 218 458 A1 sieht vor, dass eine Befestigungsanordnung eines Schwingungsdämpfers an einem Radträger und/oder am Aufbau eines Fahrzeugs über ein Gummilager mittels einer Schraube durch die eine der beiden Buchsen des Gummilagers in den bzw. ihren drei Längsfreiheitsgraden bezüglich des Radträgers festgelegt ist, wobei an der besagten Gummilager-Buchse sowie am Radträger und/oder am Fahrzeug-Aufbau eine Maßnahme vorgesehen ist, durch welche der Drehfreiheitsgrad dieser Gummilager-Buchse um die Achse der Schraube oder dgl. durch Formschluss blockiert ist. Diese Blockierung ist derart, dass das Elastomer des Gummilagers in Einbaulage vorgespannt ist und nach Überführen in die Konstruktionslage spannungsfrei ist. Dadurch wird einer Änderung von Spur- und/oder Sturzeinstellungen bedingt durch das Gewicht des zusammengebauten Fahrzeuges entgegengewirkt.
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So ist es aus dem Stand der Technik bekannt, eine Radträgeranordnung schwenkbar an einer Achsanordnung zu befestigen, um eine Spureinstellung zu ermöglichen. Die
DE 10 2010 020 816 A1 offenbart eine derartige Anordnung. Dort ist eine Radträgeranordnung mit einem Radträger zur Aufnahme eines Rades schwenkbar an einer Achsanordnung gekoppelt. Dazu sind zwei Koppelungsmittel vorgesehen, von denen vorzugsweise eines als Exzenterschrauben ausgebildet und die achsseitig durch Langlöcher geführt wird. Durch Drehen der Exzenterschraube wird die Radträgeranordnung um das zweite Kopplungselement, vorzugsweise eine Bolzenschraube, geschwenkt und somit die Spur eingestellt. Die Bewegung und Einstellung der Radträgeranordnung ist indes in dieser Ausgestaltung sehr eingeschränkt.
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Andere Achskonzepte sehen indes vor, dass eine Radträgeranordnung über elastische Verbindungen mit einer Achsanordnung zu koppeln, wie dies etwa in der
DE 10 2011 013 265 A1 offenbart ist. Hier sind übliche gelenkig schwenkbare Radträgeranordnungen nicht nutzbar.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radträgeranordnung zur Verfügung zu stellen, die mit einfachen Mitteln relativ zur Karosserie eines Fahrzeugs einstellbar ist, um statische Spur- und/oder Sturzeinstellungen festzulegen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Achsanordnung vorzuschlagen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem Spur und/oder Sturz eines Rades auf einfache Weise eingestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Radträgeranordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.
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Die Erfindung betrifft eine Radträgeranordnung mit einem Radträger zur Aufnahme eines Rades mit mehreren Anbindungspunkten zur Kopplung mit einem Karosserieteil, wobei zumindest einer der Anbindungspunkte als Lageraufnahme zur Aufnahme einer Gummilageranordnung ausgebildet ist, wobei eine Innenoberfläche der Lageraufnahme ein Innengewinde aufweist, wobei in der Lageraufnahme eine Gummilageranordnung angeordnet ist umfassend zwei koaxial und beabstandet zueinander angeordnete Gummilager sowie ein zwischen den Gummilagern angeordnetes Zwischenelement, wobei das Zwischenelement an einer Außenfläche ein Außengewinde aufweist, das in das Innengewinde der Lageraufnahme eingreift.
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Ein erfindungsgemäßer Radträger weist üblicherweise mehrere Anbindungspunkte auf, mit denen er an einem Karosserieteil festgelegt ist. Zumindest einer der Anbindungspunkte ist als Lageraufnahme zur Aufnahme einer Gummilageranordnung ausgebildet. Die Lageraufnahme umfasst dabei die Gummilageranordnung in vollem Umfang und weist eine Längsachse auf, die senkrecht zur Ebene des Umfassungsumfangs ausgerichtet ist. Auf diese Achse wird im Folgenden Bezug genommen, wenn von einer axialen Richtung die Rede ist.
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Der Radträger ist weiterhin bevorzugt werkstoffeinheitlich einstückig ausgebildet, beispielsweise als Gussbauteil. Jedoch ist im Rahmen der Erfindung auch eine mehrteilige Ausgestaltung möglich, beispielsweise aus mehreren Blechkomponenten.
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Die Gummilageranordnung besteht aus mehreren Komponenten. Die beiden Gummilager besitzen ebenfalls eine bevorzugte Längsachse und sind in Bezug auf diese Längsachse koaxial angeordnet. Die Längsachsen der Gummilager und die Längsachse der Lageraufnahme sind im zusammengebauten Zustand bevorzugt ebenfalls deckungsgleich.
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Zwischen den beiden Gummilagern ist ein Zwischenelement angeordnet, das den Gummilagern als Auflagefläche dient. Dieses Zwischenelement hat eine zu der Innenoberfläche der Lageraufnahme weisende Außenfläche mit einem Außengewinde, wobei das Außengewinde in das Innengewinde der Lageraufnahme eingreift. Das Zwischenelement ist somit in der Lageraufnahme drehbar gelagert und eine Rotation des Zwischenelements führt durch die Steigung des Gewindes zu einer axialen Änderung der Position des Zwischenelements relativ zu dem Radträger.
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Mit Blick auf den zusammengebauten Zustand der Radträgeranordnung bedeutet das, dass die Gummilageranordnung durch eine rotatorische Bewegung des Zwischenelements axial in der Lageraufnahme bewegbar ist. Die Position der gesamten Gummilageranordnung wird relativ zu dem Radträger verändert. Dies wiederum führt zu einer relativen Änderung der Anbindungspunkte zu dem Karosserieteil und damit zu einer Veränderung der relativen Lage des Radträgers gegenüber dem Karosserieteil oder der gesamten Karosserie. Durch die variable Lage der Anbindungspunkte an dem Radträger können mit Hilfe einer derartigen Radträgeranordnung sehr einfach Spur und/oder Sturz eingestellt werden.
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Eine erste Einstellung kann ab Werk beim Zusammenbau einer Kraftfahrzeugachse umfassend eine erfindungsgemäße Radträgeranordnung erfolgen. Im Gegensatz zu materialabhebenden Verfahren zur Einstellung von statischen Spur- und/oder Sturzwerten, wo ein Radträger beispielsweise großflächig abgeschliffen wird, ist hier kein aufwändiger zusätzlicher Maschineneinsatz notwendig. Vielmehr lassen sich durch Einsatz von einfachen Werkzeugen, etwa geeigneten Schlüsseln, die gewünschten Werte einstellen und dabei auch Toleranzabweichungen korrigieren. Die Einstellung erfolgt dabei kontinuierlich und ist in ihrer Empfindlichkeit nur von der Steigung der Gewinde abhängig.
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Vorteilhafterweise kann die Einstellung der statischen Spur- und/oder Sturzwerte nachträglich, sei es im Rahmen von Nacharbeiten oder bei der Fahrzeugwartung in einer Werkstatt, völlig unproblematisch verändert werden. Fehlerhafte Grundeinstellungen oder betriebsbedingte Abweichungen können mit wenig Aufwand korrigiert werden.
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Eine Verdrehsicherung der Gummilageranordnung in der Lageraufnahme ist einfach durch eine kraftschlüssige Anordnung des Radträgers an einem Karosserieteil, selbsthemmende Gewinde oder durch ein Feststellelement, beispielsweise eine Kontermutter, an dem Radträger selbst möglich.
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Gummilager können ihre Aufgabe am besten erfüllen, wenn ihre Längs- und Querachsen entsprechend der vorgesehenen Belastung ausgerichtet sind. Vorteilhafterweise weist der Radträger daher zwei als Lageraufnahmen ausgebildete Anbindungspunkte auf, in der jeweils eine Gummilageranordnung wie vorstehend beschrieben angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung wird erreicht, dass eine Einstellung an einem ersten Anbindungspunkt nicht zu einer unerwünschten Fehlstellung der Gummilager des zweiten Anbindungspunktes führt. Die Gummilageranordnung des zweiten Anbindungspunktes kann dann ebenfalls anders positioniert werden, um die Fehlstellung wieder auszugleichen.
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Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die beiden als Lageraufnahmen ausgebildeten Anbindungspunkte bezogen auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem unterhalb des Radmittelpunktes angeordnet sind. Bei einer Spureinstellung können dann beide Gummilageranordnungen gegenläufig bewegt werden, um eine optimale Funktionalität der Radträgeranordnung sicher zu stellen.
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Außerdem ist es vorteilhaft, wenn ein weiterer, insbesondere als Schwenklager ausgebildeter, Anbindungspunkt oberhalb der beiden Lageraufnahmen angeordnet ist, bevorzugt oberhalb des Radmittelpunktes. Dadurch wird bei Spur- und/oder Sturzeinstellung eine optimale Beweglichkeit des Radträgers gegenüber der Karosserie sichergestellt, ohne die Funktionalität der Radträgeranordnung zu beeinträchtigen.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor dass die Gummilager im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet sind, mit einer dem Zwischenelement abgewandten Oberseite und einer dem Zwischenelement zugewandten Unterseite sowie einer Mantelfläche und einem Durchgriff zum Durchführen eines Verbindungselementes, der sich in einer axialen Richtung von der Oberseite zur Unterseite erstreckt.
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Weiterhin bevorzugt ist das Zwischenelement im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet mit einer dem Radträger abgewandten Oberseite und einer dem Radträger zugewandten Unterseite sowie einer Mantelfläche und einem Durchgriff zum Durchführen eines Verbindungselementes, der sich in axialer Richtung von der Oberseite zur Unterseite erstreckt.
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Gummilager und Zwischenelement weisen also in ihrem äußeren Erscheinungsbild eine Zylinderform auf. Als Längsachse dieser Bauteile wird dann die auf Deckel- und Bodenfläche, also Oberseite und Unterseite, der Zylinder senkrecht stehende Achse verstanden. Im Rahmen der Erfindung ist die Formgebung insbesondere bei den Gummilagern aber nicht auf eine ausschließlich rein zylindrische Form beschränkt, auch Abweichungen von einem kreisförmigen Querschnitt entlang der Längsachse sind damit umfasst. Es kann sich dabei beispielsweise um einen elliptischen oder mehreckigen Querschnitt handeln, auch kann der Querschnitt entlang der Längsachse variieren.
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Durch die koaxiale Anordnung der Gummilager und des Zwischenelementes, so dass ihre jeweiligen Längsachsen zusammenfallen, ist insbesondere ein einfacher Zusammenbau der Gummilageranordnung möglich. Die jeweiligen Durchgriffe sind dann fluchtend zueinander ausgerichtet und alle drei Bauteile können von einem Verbindungselement durchgriffen werden. Dieses ist dann bevorzugt lösbar an dem Karosserieteil festgelegt, an dem die Radträgeranordnung angebracht werden soll. Als Verbindungselemente kommen hierbei beispielsweise Schrauben oder Bolzen in Frage.
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Vorteilhafterweise ist das Außengewinde zumindest bereichsweise auf der Mantelfläche des Zwischenelements ausgebildet. Das bedeutet, dass zumindest ein Bereich der Mantelfläche einer Zylinderform entspricht. Falls das Außengewinde sich nicht über die gesamte Länge der Mantelfläche erstreckt, können die übrigen Bereiche auch von der Zylinderform abweichen, beispielsweise einen Querschnitt in Form von Mehrecken aufweisen. Diese äußere Gestaltung ermöglicht den Eingriff mit geeigneten Werkzeugen, wie beispielsweise Gabelschlüsseln, um das Zwischenelement relativ zu dem Radträger zu verdrehen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor dass das Zwischenelement die Gummilager in einer radialen Richtung überragt. Die Gummilager sind dann beabstandet von dem Innengewinde der Lageraufnahme, so dass beim Einstellen der Spur- und/oder Sturzwerte oder im laufenden Betrieb keine reibungs- oder schnittbedingten Schäden auftreten können.
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Bevorzugt weist das Zwischenelement auf seiner Oberseite und seiner Unterseite angrenzend an eine Öffnung des Durchgriffs Auflageflächen auf, die mit den Unterseiten der Gummilager vollflächig in Anlage kommen. Das Zwischenelement dient als Auflage für die Gummilager im zusammengebauten Zustand der Gummilageranordnung. Die als Auflageflächen vorgesehenen Flächenabschnitte auf Ober- und Unterseite des Zwischenelements können beispielsweise durch Riffelungen, Noppen oder dergleichen strukturiert sein oder auch mit einem Haftmittel versehen sein.
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Vorteilhafterweise sind die Gummilager und das Zwischenelement kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig verbunden. Damit wird die Verschiebfestigkeit im zusammengebauten Zustand unterstützt oder beim Einstellen der Spur- und/oder Sturzwerte vermieden, dass die mehrteilige Gummilageranordnung jedes Mal neu zusammengesetzt werden muss.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Auflageflächen als Ausnehmungen oder Rücksprung ausgebildet, in die die Gummilager eingreifen. Dies führt zu einer radialen Verschiebsicherung, die die Montage erleichtert und die Betriebssicherheit verbessert. Bei der Montage werden Gummilager leichter an Ort und Stelle gehalten bis die Gummilageranordnung zusammengebaut ist. Im laufenden Betrieb wird eine radiales Verschieben oder Gleiten verhindert, was ansonsten die Funktionalität der Gummilageranordnung herabsetzt.
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Die Gummilager weisen vorteilhafterweise zumindest an ihrer Unterseite einen an eine Öffnung des Durchgriffs angrenzenden Kragen auf, der sich in axialer Richtung erstreckt. Das bedeutet sie erstrecken sich von dem Durchgriff wegweisend parallel zu der Längsachse des Gummilagers.
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Vorteilhafterweise wirken die Krägen als radiale Führung für das Zwischenelement. Dann greifen die Krägen in die Öffnungen des Durchgriffs des Zwischenelementes ein. In einer derartigen Ausgestaltung weisen die Durchgriffe der Gummilager einen kleineren Durchmesser auf als der Durchgriff des Zwischenelementes. Der Außendurchmesser der Krägen entspricht dann dem Innendurchmesser des Durchgriffs des Zwischenelementes.
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Bevorzugt weist das Zwischenelement an seiner Oberseite und/oder Unterseite Eingriffelemente auf. In diese Eingriffelemente kann ein geeignetes Werkzeug eingreifen, beispielsweise ein Hakenschlüssel oder auch ein Schraubenschlüssel, um das Zwischenelement drehend zu positionieren. Bevorzugt stehen die Eingriffelemente in axialer Richtung über die Oberseite oder die Unterseite des Zwischenelementes vor. Besonders bevorzugt sind die Eingriffelemente zinnenartig ausgestaltet. Bevorzugt stehen die Eingriffelemente auch radial von der Oberseite oder der Unterseite des Zwischenelementes ab. Bevorzugt handelt es sich bei den Eingriffelementen auch um Ausnehmungen in der Oberseite oder der Unterseite des Zwischenelements. Die Eingriffelemente können in einfacher Weise so ausgestaltet werden, dass sie bei Montage oder Wartung leicht zugänglich und an das zur Verwendung vorgesehene Werkzeug angepasst sind.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zudem gelöst durch eine Achsanordnung gemäß Anspruch 11, sowie der abhängigen Ansprüche 12 und 13.
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Eine erfindungsgemäße Achsanordnung weist einen Querträgermit an den axialen Enden des Querträgers angeordneten Längslenkern auf, wobei jeweils eine Radträgeranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10 über die Anbindungspunkte mit den Längslenkern gekoppelt ist.
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Bei dem Querträger kann es sich beispielsweise um ein Torsionsprofil handeln
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Torsionsachsen sind etwa gegenüber Mehrlenkerachsen eine kostengünstige Ausgestaltung einer Kraftfahrzeugachse. Im Gegensatz zu Mehrlenkerachsen, bei denen die Radführung und damit Spur- und Sturzeinstellungen sowie das Fahrverhalten über die einzelnen Lenkerelemente der Achsaufhängung abgebildet wird, bieten Torsionsachsen im Grundsatz weniger variable Möglichkeiten zur Einstellung von Fahrwerksparametern. Daher bietet eine erfindungsgemäße Achsanordnung vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten hinsichtlich der statischen Spur- und/oder Sturzeinstellungen, zumal bei herkömmlichen Methoden wie der materialabhebenden Bearbeitung das Ergebnis im Nachhinein nicht mehr verändert werden kann und bei gelenkigen Verbindungen der Bewegungsspielraum zu sehr beschränkt ist.
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Im Zusammenbau wird zunächst der Querträger der Achsanordnung mit den Längslenkern gefügt. Das Torsionsprofil besitzt einen torsionsweichen Mittelabschnitt und torsionssteife Endabschnitte an den axialen Enden. Dort sind auch die Längslenker befestigt. Diese sind mit einem Ende an der Karosserie angebunden. An dem anderen Ende ist eine erfindungsgemäße Radträgeranordnung befestigt.
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Bevorzugt ist die Radträgeranordnung durch ein Verbindungsmittel mit einem Längslenker verbunden, indem das Verbindungsmittel durch die Durchgriffe der Gummilageranordnung geführt und lösbar an dem Längslenker festgelegt ist. Bei dem Verbindungsmittel kann es sich beispielsweise um eine Schraube oder einen Bolzen handeln. Das Verbindungsmittel wird bevorzugt durch eine Öffnung in dem Längslenker geführt und durch ein Feststellelement, etwa eine Mutter, lösbar festgelegt. Die Gummilageranordnung wird dadurch gegen den Längslenker gepresst, wodurch auch ein ungewolltes Verdrehen des Zwischenelementes im Nachhinein verhindert wird. Falls die Gummilager und das Zwischenelement nicht unlösbar, etwa stoffschlüssig, miteinander verbunden sind, werden auch die einzelnen Bestandteile der Gummilageranordnung unverschieblich gegeneinander festgelegt.
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Bevorzugt ist somit durch eine axiale Bewegung der Gummilageranordnung die Radträgeranordnung relativ zu dem Längslenker bewegbar. Beim Anbringen des Radträgers beim Zusammenbau kann nun dessen relative Stellung zur gesamten Achse eingestellt werden, indem durch ein Drehen des Zwischenelementes die Gummilageranordnung in ihrer axialen Position verlagert wird und somit die statischen Spur- und/oder Sturzwerte eingestellt werden. So ist es möglich unterschiedliche Abstimmungen der Torsionsachse beim Zusammenbau unmittelbar zu berücksichtigen. Auch können im Betrieb des Fahrzeuges auf einfache Weise Änderungen oder Korrekturen vorgenommen werden.
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Zu diesem Zweck wird ein Verfahren zum Einstellen von Spur und/oder Sturz eines Rades mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Dieses umfasst folgende Schritte:
- • Lösen zumindest eines Verbindungsmittels, die durch die Durchgriffe der Gummilageranordnung geführt und lösbar an einem Längslenker festgelegt sind
- • Rotieren des Zwischenelementes relativ zu dem Radträger, wobei das Zwischenelement um eine vorgesehene Strecke axial in der Lageraufnahme bewegt und so die Position der Gummilageranordnung in einer axialen Richtung verändert wird
- • Erneutes lösbares Festlegen des Verbindungsmittels an dem Längslenker.
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Bei einer Achsanordnung mit einer Radträgeranordnung wie vorstehend beschrieben sind die Gummilageranordnungen in den Lageraufnahmen angeordnet. Ein Verbindungsmittel, etwa eine Schraube oder ein Bolzen ist durch die Durchgriffe der Gummilageranordnung geführt und lösbar an einem Längslenker festgelegt. Dabei liegt das dem Längslenker benachbarte angeordnete Gummilager mittelbar oder unmittelbar an dem Längslenker an. Die axiale Position der Gummilageranordnung in der Lageraufnahme bestimmt also die relative Stellung der Radträgeranordnung gegenüber der Achse oder der Karosserie.
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Zum Einstellen von Spur- und/oder Sturz, insbesondere im zusammengebauten Zustand, wird das Verbindungsmittel gelöst. Sind Gummilager nicht unlösbar mit dem Zwischenelement verbunden, dann können diese ebenfalls entfernt werden. Sodann wird das Zwischenelement relativ zu dem Radträger rotiert. Idealerweise ist das Zwischenelement so ausgestaltet, dass die Rotation mit Hilfe eines Werkzeuges ausgeführt werden kann. Das bedeutet, dass etwa die Mantelfläche des Zwischenelementes bereichsweise so ausgeführt ist, dass ein beispielsweise ein Gabelschlüssel daran angreifen kann, oder das Zwischenelement mit Eingriffselementen versehen ist, in die beispielsweise ein Hakenschlüssel eingreifen kann. Durch die Drehbewegung bewegt sich das Zwischenelement, das an seiner Außenfläche ein Außengewinde aufweist in dem Innengewinde der Lageraufnahme und wird gleichzeitig durch die Steigung des Gewindes axial in der Lageraufnahme bewegt, also parallel zu der Längsachse der Lageraufnahme. Wenn die vorgesehene axiale Endposition erreicht ist, wird die Gummilageranordnung gegebenenfalls wieder zusammengesetzt, das Verbindungselement durch die Durchgriffe der Gummilageranordnung geführt und das Verbindungselement wieder an dem Längslenker lösbar festgelegt.
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Die Gummilageranordnung hat ihre Position auf diese Weise axial in der Lageraufnahme verändert und damit ändert sich auch die Positionierung der Radträgeranordnung relativ zu der Achse. Insbesondere ändert sich durch den veränderten Auflagepunkt der Radträgeranordnung an dem Längslenker die Neigung der Radträgeranordnung relativ zu der Achse, was mit einer Änderung von Spur und/oder Sturz einhergeht.
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Falls notwendig und/oder vorgesehen werden die Verfahrensschritte für weitere Gummilageranordnungen des Radträgers wiederholt bis letztendlich die gewünschten statischen Spur- und/oder Sturzwerte eingestellt sind.
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Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel in den nachfolgenden Figuren veranschaulicht. Dabei werden identische Teile oder Teile mit gleicher Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen
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1 eine Achsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Radträgeranordnung,
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2 eine Radträgeranordnung in einer perspektivischen Ansicht,
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3 eine Radträgeranordnung in der Draufsicht parallel zu einer Achse A,
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4a, b ein Zwischenelement,
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5a, b ein Gummilager,
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6 eine Schnittdarstellung einer Gummilageranordnung einer Radträgeranordnung.
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In der 1 ist eine Achsanordnung 1 gezeigt mit einem Querträger 2 und an den axialen Enden des Querträgers 2 angeordneten Längslenkern 3. Die Längslenker 3 sind mit einem ersten Ende an der Karosserie angebunden. An einem zweiten Ende ist eine Radträgeranordnung 4 befestigt. Bei der Achsanordnung 1 handelt es sich um eine typische Torsionsachse mit einem als Torsionsprofil ausgestalteten Querträger 2.
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Die Radträgeranordnung 4 ist in den 2 und 3 detaillierter dargestellt. Es handelt sich um eine Radträgeranordnung 4 mit einem Radträger 5 zur Aufnahme eines Rades mit mehreren Anbindungspunkten 6, 7, 8 zur Kopplung mit einem Karosserieteil, wobei zumindest einer der Anbindungspunkte 6, 7, 8 als Lageraufnahme 32 zur Aufnahme einer Gummilageranordnung 9 ausgebildet ist, wobei die Innenoberfläche 33 der Lageraufnahme 32 ein Innengewinde 34 aufweist, wobei in der Lageraufnahme 32 eine Gummilageranordnung 9 angeordnet ist umfassend zwei koaxial und beabstandet zueinander angeordnete Gummilager 10, 11 sowie ein zwischen den Gummilagern 10, 11 angeordnetes Zwischenelement 12, wobei das Zwischenelement 12 an einer Außenfläche ein Außengewinde 13 aufweist, das in das Innengewinde 34 der Lageraufnahme 32 eingreift.
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Der Radträger 5 ist materialeinheitlich, einstückig und bevorzugt als Gußteil ausgebildet. Er verfügt über drei Anbindungspunkte 6, 7, 8, wobei ein erster Anbindungspunkt 6 als Lageraufnahme 32 für eine erfindungsgemäße Gummilageranordnung ausgebildet ist. Die Gummilageranordnung 9 wird entlang des Schnittes A-A in 3 in 6 als Schnittdarstellung gezeigt. Die Gummilageranordnung 9 umfasst zwei koaxial und beabstandet angeordnete Gummilager 10, 11 sowie ein zwischen den Gummilagern 10, 11 angeordnetes Zwischenelement 12.
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Dadurch dass das Außengewinde 13 des Zwischenelements 12 in das Innengewinde 34 der Lageraufnahme 32 eingreift, kann die Gummilageranordnung 9 durch eine Drehbewegung um eine Achse A eine axiale Bewegung a entlang der Achse A vollführen. Die Achse A ist die Längsachse der Lageraufnahme. In Folge dessen verändert sich die relative Position der Gummilageranordnung 9 zu dem Radträger 5.
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Der zweite Anbindungspunkt 7 ist ebenfalls als Lageraufnahme für eine zweite Gummilageranordnung 36 ausgebildet. Bei dieser handelt es sich jedoch um eine Gummilageranordnung 36 ohne ein Zwischenelement 12. Dadurch ist die zweite Gummilageranordnung 36 in ihrer Lage gegenüber dem Radträger 5 fixiert. Prinzipiell ist es aber auch möglich, dass auch der zweite Anbindungspunkt 7 analog zu dem ersten Anbindungspunkt 6 mit einem Innengewinde ausgestattet ist und eine erfindungsgemäße Gummilageranordnung 9 mit einem Zwischenelement 12 aufnehmen kann.
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Der dritte Anbindungspunkt 8 ist als Schwenklager ausgestaltet. Die Gummilageranordnung 9 wird mit einem Verbindungselement 31, das Durchgriffe 25 der Gummilager 10, 11 sowie einen Durchgriff 16 des Zwischenelementes 12 durchgreift. Das Verbindungselement 31 ist lösbar an dem Längslenker 3 festgelegt. Somit wird die Radträgeranordnung 4 über den ersten Anbindungspunkt 6 mit dem Längslenker 3 verbunden.
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Zur besseren Verteilung des Anpressdrucks ist zwischen dem Kopf 37 des Verbindungselements 31 und dem ersten Gummilager 10, das in Richtung der Achse A an der Oberseite 14 des Zwischenelements 12 angeordnet ist, eine Fixierscheibe angeordnet.
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In 4 ist ein Zwischenelement 12 in einer Oberansicht (4a) und einer Unteransicht (4b) gezeigt. Das Zwischenelement 12 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet. Es besitzt eine Oberseite 14, eine Unterseite 15 und eine Mantelfläche 17. Die Mantelfläche 17 bildet hier die Außenfläche, die mit einem Außengewinde 13 versehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Außengewinde über die gesamte Mantelfläche. Der Querschnitt des Zwischenelements 12 in axialer Richtung ist in diesem Ausführungsbeispiel kreisrund. Das Zwischenelement 12 weist außerdem einen Durchgriff 16 auf mit einer ersten Öffnung 19 an der Oberseite 14 des Zwischenelementes 12 und einer zweiten Öffnung 20 an der Unterseite 15 des Zwischenelements 12, so dass sich der Durchgriff in einer axialen Richtung erstreckt.
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Von der Oberseite 14 erstrecken sich in axialer Richtung Eingriffelemente 21, die zinnenartig ausgestaltet sind. In die Lücken zwischen den Zinnen kann mit einem geeigneten Werkzeug eingegriffen werden, um das Zwischenelement 12 gegenüber dem Radträger 5 zu verdrehen.
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Die Oberseite 14 und die Unterseite 15 weisen zudem Auflageflächen 18 auf, mit denen die Gummilager 10, 11 mit ihren jeweiligen Unterseiten 23 vollflächig in Anlage kommen. Die Auflageflächen 18 sind hier als Rücksprünge in den Flächen von Oberseite 14 und Unterseite 15 ausgebildet, so dass die Gummilager in diese Ausnehmungen eingreifen können und radial an den Wänden der Ausnehmungen abgestützt sind.
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Die Gummilager 10, 11 (5) sind ebenfalls im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet. 5a zeigt eine Oberansicht eines Gummilagers 10, 11 und 5b eine Unteransicht eines Gummilagers 10, 11. Die Gummilager 10, 11 weisen eine Oberseite 22 und eine Unterseite 23 auf, wobei die Unterseite 23 die dem Zwischenelement 12 zugewandte Seite darstellt. Zudem weisen die Gummilager 10, 11 noch eine Mantelfläche 24 auf. Die Gummilager 10, 11 besitzen ebenfalls einen Durchgriff 25 der sich von der Oberseite 22 zur Unterseite 23 in axialer Richtung erstreckt. Angrenzend an eine erste Öffnung 26 des Durchgriffs 25 an der Oberseite 22 sowie an eine zweite Öffnung 27 des Durchgriffs 25 an der Unterseite 23 des Gummilagers 10, 11 weist dieses jeweils einen ersten Kragen 28 und einen zweiten Kragen 29 auf. Die Krägen 28, 29 erstrecken sich in einer axialen Richtung von den Öffnungen 26, 27 weg.
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Die Krägen 28, 29 dienen der radialen Führung der Gummilager 10, 11. Dies wird besonders in der Schnittdarstellung in 6 deutlich. Die Unterseiten 23 der Gummilager 10, 11 liegen vollflächig an den Auflageflächen 18 des Zwischenelementes an. Die zweiten Krägen 29 der Gummilager 10, 11 greifen durch die Öffnungen 19, 20 des Durchgriffs 16 in diesen ein, wodurch sich die Gummilager 10, 11 an den Innenwänden des Durchgriffs in radialer Richtung senkrecht zur Achse A abstützen.
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Weiterhin sind auch in der Fixierscheibe 30 und dem Längslenker 3 Ausnehmungen 38, 39 vorgesehen, in die die ersten Krägen 28 an der Oberseite 22 der Gummilager 10, 11 eingreifen und sich abstützen können.
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6 verdeutlicht auch die konkrete Anordnung der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Gummilageranordnung 9 zueinander. Der Radträger 5 weist eine Lageraufnahme 32 auf, deren Innenoberfläche 33 ein Innengewinde 34 aufweist. In dieser Lageraufnahme 32 ist eine Gummilageranordnung 9 angeordnet mit zwei Gummilagern 10, 11 und einem Zwischenelement 12. Die Gummilagern 10, 11 und das Zwischenelement 12 sind in diesem Ausführungsbeispiel im zusammengebauten Zustand lediglich durch das Verbindungselement 31 kraft- und formschlüssig und nicht stoffschlüssig, etwa mittels eines Klebstoffes, miteinander verbunden. Die Lageraufnahme 32 umgreift die Gummilageranordnung 9 in vollem Umfang und weist eine Achse A als Längsachse auf, die senkrecht auf dieser Umfangsebene steht.
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Die Gummilager 10, 11 und das Zwischenelement 12 besitzen ebenfalls Längsachsen, die sich parallel zu den Mantelflächen 17, 24 erstrecken. Die Gummilager 10, 11 und das Zwischenelement 12 sind koaxial entlang der Achse A angeordnet, so dass die Längsachsen der Einzelkomponenten mit der Längsachse der Lageraufnahme 32 zusammenfallen.
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In dieser Darstellung ist auch zu erkennen, dass das Zwischenelement 12 die Gummilager (10, 11) in einer radialen Richtung, das heißt senkrecht zu der Achse A) überragt.
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Das Zwischenelement weist an seiner Mantelfläche 17 ein Außengewinde 13 auf, das in das Innengewinde 34 der Lageraufnahme 32 eingreift. Mittels eines Werkzeuges kann beim Zusammenbau der Achsanordnung 1 über die Eingriffelemente 21 das Zwischenelement 12 in die Lageraufnahme 32 eingeschraubt werden. Durch die hier erfolgende axiale Bewegung a des Zwischenelementes 12 entlang der Achse a wird die vorgesehene Position des Zwischenelementes 12 in der Lageraufnahme erreicht und in der Folge die Position des ersten Anbindungspunktes 6 gegenüber dem Längslenker 3, der Achsanordnung 1 und der übrigen Karosserie festgelegt. Je nachdem wie weit das Zwischenelement 12 in die Lageraufnahme 32 eingeschraubt wird, wird die Radträgeranordnung 4 mehr oder weniger weit gegenüber dem Längslenker 3 verschwenkt und somit unterschiedliche statische Spur- und/oder Sturzwerte eingestellt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird bedingt durch die Lage der Anbindungspunkte 6, 7, 8 in erster Linie eine Spureinstellung vollzogen. Die Variabilität hinsichtlich der Einstellbarkeit der Lage der Radträgeranordnung 4 gegenüber dem Längslenker wird vergrößert, indem beispielsweise mehrere Anbindungspunkte 6, 7, 8 mit einer erfindungsgemäßen Gummilageranordnung 9 ausgestattet werden.
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Nachdem das Zwischenelement 12 an seine vorgesehenen Position geschraubt wurde, werden die Gummilager 10, 11 vollflächig mit dem Zwischenelement 12 in Anlage gebracht. Die Durchgriffe 16, 25 der Gummilager 10, 11 und des Zwischenelements 12 sind nun fluchtend angeordnet und es wird ein Verbindungselement 31 hindurch geführt. Zwischen dem Kopf 37 des Verbindungselementes 31 und dem ersten Gummilager 10 wird eine Fixierscheibe 30 angeordnet. Das Verbindungselement 31 wird lösbar an dem Längslenker 3 festgelegt. Durch den auf die Komponenten durch das Verbindungselement 31 ausgeübten Druck werden die Einzelkomponenten miteinander verbunden.
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Im laufenden Betrieb des Fahrzeuges kann die statische Spur- und/oder Sturzeinstellung bei einer erfindungsgemäßen Radträgeranordnung 4 sehr einfach verändert oder korrigiert werden. Dazu wird das Verbindungselement 31 gelöst und die Gummilager 10, 11 abgenommen. Danach wird mittels eines Werkzeuges das Zwischenelement 12 in die Lageraufnahme 32 verdreht und durch die dabei erfolgende axiale Bewegung a in eine neue Position entlang der Achse A gebracht und somit die Position des ersten Anbindungspunktes 6 gegenüber dem Längslenker 3 verändert. Danach werden die Gummilager 10, 11 und die Fixierscheibe wieder an ihrer Position angeordnet und das Verbindungselement 31 wieder lösbar an dem Längslenker 3 festgelegt. In der Folge wurde die Radträgeranordnung 4 gegenüber dem Längslenker 3 verschwenkt, was veränderte statische Spur- und/oder Sturzwerte mit sich bringt. Es ist also möglich, bei fehlerhaftem Zusammenbau diese Werte nachträglich am fertigen Fahrzeug zu korrigieren oder die grundsätzlichen Fahreigenschaften der Achse nachträglich zu verändern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Achsanordnung
- 2
- Querträger
- 3
- Längslenker
- 4
- Radträgeranordnung
- 5
- Radträger
- 6
- erster Anbindungspunkt
- 7
- zweiter Anbindungspunkt
- 8
- dritter Anbindungspunkt
- 9
- Gummilageranordnung
- 10
- erstes Gummilager
- 11
- zweites Gummilager
- 12
- Zwischenelement
- 13
- Außengewinde
- 14
- Oberseite von 12
- 15
- Unterseite von 12
- 16
- Durchgriff von 12
- 17
- Mantelfläche von 12
- 18
- Auflagefläche
- 19
- erste Öffnung von 16
- 20
- zweite Öffnung von 16
- 21
- Eingriffelemente
- 22
- Oberseite von 10, 11
- 23
- Unterseite von 10, 11
- 24
- Mantelfläche von 10, 11
- 25
- Durchgriff von 10, 11
- 26
- erste Öffnung von 25
- 27
- zweite Öffnung von 25
- 28
- erster Kragen
- 29
- zweiter Kragen
- 30
- Fixierscheibe
- 31
- Verbindungselement
- 32
- Lageraufnahme
- 33
- Innenoberfläche
- 34
- Innengewinde
- 35
- Außengewinde
- 36
- zweite Gummilageranordnung
- 37
- Kopf von 31
- 38
- Ausnehmung in 30
- 39
- Ausnehmung in 3
- A
- Achse
- a
- axiale Bewegung
