-
Die Erfindung betrifft eine Spurstange eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zum Stand der Technik wird beispielshalber auf die
JP 2000 199 507 A und die
US 2004 002 846 8 A1 verwiesen.
-
Eine Spurstange ist ein Bestandteil der Achsschenkel-Lenkung eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges. Sie verbindet die Lenkhebel an einem Radträger mit dem Lenkgetriebe. Bei den älteren gelenkten Starrachsen sind beide Lenkhebel direkt mit einer ungeteilten Spurstange verbunden, und das Lenkgetriebe greift an einem der Lenkhebel an. Üblicherweise jedoch ist die Spurstange in zwei Teile geteilt. Bei der Zahnstangenlenkung etwa (wie es im Kraftfahrzeug bzw. Pkw- Bereich üblicherweise bekannt ist) sind jeweils eine Spurstange meistens an den Enden der seitlich verschiebbaren Zahnstange angelenkt. Der Name Spurstange ist abgeleitet aus ihrer Funktion zur Einstellung der Spur beider Räder einer Achse. Die Einstellung der Spur erfolgt über die Längenänderung der Spurstange.
-
Üblicherweise ist die Spurstange aus zwei oder mehr Teilen aufgebaut. Dabei ist ein Teil mit einem Kugelgelenk mit der Zahnstange der Lenkung verbunden, während ein anderes Teil (ebenfalls mit einem Kugelgelnek) mit dem Radträger verbunden ist.
-
Dabei ist es weiterhin bekannt, dass zwischen den beiden genannten Teilen ein Zwischenelement angeordnet ist, welches zum Einstellen der Spur längenjustierbar ausgebildet ist. Die Längeneinstellung funktioniert dabei üblicherweise so, dass sich an dem rohrförmigen Zwischenelement ein Innen- und ein Außengewinde befindet, welche dann jeweils in ein Innen- bzw. Außengewinde an dem jeweiligen Spurstangenteil verschraubt werden. Die Verstellung kann in einfacher Weise mit Gewinde und Mutter ausgeführt sein, für sicherere Verbindungen mit axial geschlitztem Innengewinde mit konischer Außenfläche oder sehr aufwändig mit einem radial geschlitzten Innengewinde, das dann durch eine Schraube zusammengeklemmt wird.
-
So wird beispielsweise in der
JP 2000 199 507 A und in der
US 2004 002 846 8 A1 jeweils eine Spurstange eines Fahrzeuges aufgezeigt, bei welcher zwei Spurstangenhälften mit einem Verbindungs- bzw. Zwischenelement gekoppelt sind. Insbesondere in den Zeichnungen ist dabei jeweils das Außen- und Innengewinde am Zwischenelement sowie an den Spurstangenhälften zu erkennen, mit welchen die Axialeinstellung der Spurstange realisiert wird.
-
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die Spurstangenteile bei der Montage der Spurstange und bei der Spureinstellung bis zu einem gewünschten Maß aufeinander gedreht werden müssen bzw. das Zwischenelement auf diese gedreht werden muss. Hinsichtlich der Verwendung von Gleichteilen und einer reduzierten Variantenvielfalt ist es aufwendig die einzelnen Spurstangenteile und das Zwischenelement aneinander (in deren Gewinde) zu verschrauben.
-
Es ist somit Aufgabe der Erfindung das genannte Problem zu lösen und eine montageoptimierte Spurstange eines Fahrzeuges aufzuzeigen.
-
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch eine Spurstange eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
-
Es wird eine Spurstange eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, welche ein erstes Spurstangenteil und ein zweites Spurstangenteil umfasst. Das erste Spurstangenteil ist dabei bevorzugt mit der Zahnstange eines Lenkgetriebes, besonders bevorzugt über ein Axialkugelgelenk, mit dem Lenkgetriebe verbunden, während das zweite Spurstangenteil bevorzugt ebenfalls mittels eines Kugelgelenks (besonders bevorzugt eines Radialkugelgelenks) mit dem Radträger verbunden ist.
-
Die beiden Spurstangenteile sind dabei über ein zumindest annähernd rohrförmig ausgebildetes Koppelungselement miteinander verbunden. Das Koppelungselement kann ebenso als Zwischenelement oder auch Adapter bezeichnet werden.
-
Das Koppelungselement selbst ist dabei mit zumindest einem der beiden Spurstangenteile sowohl über einen Kraftschluss, als auch über einen Formschluss verbunden.
-
Dabei weist das rohrartige Koppelungselement eine Innenmantelfläche und eine Außenmantelfläche auf. Die Innenmantelfläche umfasst dabei ein (Innen)Gewinde, mittels welchem das Koppelungselement mit einem ersten Spurstangenteil, bevorzugt dem getriebeseitigen Spurstangenteil, verbunden ist. Hierzu weist dieses erste Spurstangenteil an dessen Ende ein zu dem Innengewinde des Koppelungselements komplementäres Außengewinde auf, welches in das Innengewinde des Koppelungselements eingreift.
-
Weiterhin ist es vorgesehen, dass der genannte Formschluss zwischen dem Koppelungselement und dem zweiten Spurstangenteil ausschließlich durch zumindest eine Schraube hergestellt wird.
-
Im Gegensatz zum genannten Stand der Technik umfasst demnach das Ende des zweiten Spurstangenteils kein Innengewinde bzw. das rohrförmigen Koppelungselement kein Außengewinde um einen Formschluss zu realisieren. Stattdessen wird der Formschluss durch eine geeignete Anordnung einer Schraube zwischen dem Koppelungselement und dem zweiten Spurstangenteil realisiert.
-
Die Außenmantelfläche des Koppelungselements, welche bei Verbindung mit dem zweiten Spurstangenteil mit dessen Innenmantelfläche in Kontakt steht bzw. in diese gesteckt wird, ist demnach bevorzugt als plane Fläche ausgebildet. Ebenso ist die Innenmantelfläche des Endes des zweiten Spurstangenteils bevorzugt als plane Fläche ausgebildet.
-
Unter einer planen Fläche wird im Sinne dieser Erfindung eine Fläche angesprochen, welche keine groben Unebenheiten wie beispielsweise ein Gewinde umfasst. Über die Rauheit oder bestimmte Materialeigenschaften sagt die Planarität in dieser Erfindung nichts aus.
-
Eine Verbindung des Koppelungselements mit dem zweiten Spurstangenteil ohne die Verwendung eines Gewindes ermöglicht eine aufwandsarme Montage.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Koppelungselement einen sich axial erstreckenden Schlitz umfasst und die Außenmantelfläche des zweiten Spurstangenteils eine Klemmeschelle mit einer Schraube umfasst, die das Koppelungselement mit dem zweiten Spurstangenteil gegeneinander in ihrer Lage fixiert.
-
Eine Klemmschelle im Sinne dieser Erfindung stellt eine Vorrichtung da, welche bevorzugt fest mit dem zweiten Spurstangenteil verbunden ist und besonders bevorzugt ein gemeinsames Bauteil mit dem Spurstangenteil darstellt. Dabei weist die Klemmschelle bevorzugt ebenfalls einen Schlitz auf, welcher in Einbaulage bzw. nach erfolgter Montage der Spurstange parallel zu dem Schlitz des Koppelungselements angeordnet ist. Nach erfolgter Montage, insbesondere nachdem das Koppelungselement in ein Ende des zweiten Spurstangenteils eingesteckt bzw. eingepresst ist, ermöglicht das Zuspannen der Klemmschelle einen zusätzlichen Presssitz des Koppelungselements im rohrförmigen Ende des zweiten Spurstangenteils. Damit ist das Koppelungselement axial, als auch radial kraftschlüssig am zweiten Spurstangenteil fixiert.
-
Um den genannten Formschluss zu realisieren sind mehrere alternative Ausführungen möglich.
-
Eine erste mögliche Ausführung der Realisierung des Formschlusses zwischen dem Koppelungselement und dem zweiten Spurstangenteil kann durch die Schraube realisiert werden, welche auch die Klemmschelle zuspannt (im Folgenden vereinfacht als „Klemmschraube“ bezeichnet). Hierzu ist es bevorzugt, dass die Außenmantelfläche des Koppelungselements eine Aussparung für die Aufnahme der Klemmschraube aufweist. So ist es möglich, dass durch die (zumindest teilweise) Aufnahme der Klemmschraube am Koppelungselement, die Schraube mit dem Koppelungselement einen Formschluss eingeht. Die Klemmschraube ist dabei bevorzugt senkrecht zur Axialrichtung des rohrförmigen Koppelungselements ausgerichtet. Die genannte Aussparung kann dann beispielsweise eine Halbbohrung senkrecht zur Längsachse des Koppelungselements darstellen, in welche die Klemmschraube zumindest teilweise angeordnet sein kann. Weiterhin ist es möglich, dass die genannte Aussparung den Schlitz, welcher von der Klemmschelle zur Realisierung des Presssitzes des Koppelungselements zugespannt werden kann, durchquert bzw. durchdringt.
-
Ein derartiger Formschluss sichert bzw. fixiert damit das Koppelungselement insbesondere in axialer und radialer Richtung. Das zweite Spurstangenteil weist, wie bereits genannt, bevorzugt selbst einen genannten Schlitz auf und die Klemmschraube kann derart durch die Bohrung bzw. Aussparung gesteckt werden, dass die Bohrung in der zweiten Spurstangenhälfte und die Halbbohrung bzw. Aussparung im Koppelungselement konzentrisch sind. Wird die Klemmschraube dann angezogen, dann verklemmt diese sowohl die zweite Spurstangenhälfte (an deren Schlitz), als auch das Koppelungselement an dessen Innengewinde. Ein genaues Ausführungs- und Konstruktionsbeispiel ist in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Bei dem zuletzt genannten Ausführungsbeispiel schneidet sich die Längsmittelachse der Spurstange nicht mit der Längsachse der Klemmschraube. Die beiden Achsen sind damit bevorzugt windscheif zueinander.
-
Eine zweite mögliche Realisierung des Formschlusses zwischen dem Koppelungselement und dem zweiten Spurstangenteil kann durch eine weitere, zusätzlich bzw. separat zu der Klemmschraube angeordnete Schraube erfolgen. Dabei ist es dann nicht mehr zwingend erforderlich eine Klemmschelle zu verwenden. Dennoch ist ein axial verlaufender Schlitz im Koppelungselement weiterhin bevorzugt.
-
Dabei ist es beispielsweise möglich, dass die Außenmantelfläche des Koppelungselements ein zumindest annähernd kegelförmiges Sackloch umfasst, in welches durch das zweite Spurstangenteil hindurch eine Schraube angeordnet ist. Eine solche Schraube kann beispielsweise eine Madenschraube darstellen, welche in das zweite Spurstangenteil mittels einem Gewinde eingedreht wird und mit dessen kegelförmigen Spitze in ein ebenso kegelförmiges Sackloch bzw. Aussparung am Koppelungselement eintaucht. Durch das kegelförmige Sackloch bzw. die Aussparung entsteht eine fromschlüssige Verbindung zwischen dem zweiten Spurstangenteil und dem Koppelungselement. Das Koppelungselement ist damit sowohl radial, als auch axial fixiert. Eine Klemmschelle ist in einer solchen Ausführungsform dann nicht mehr zwingendermaßen erforderlich.
-
Eine weitere Möglichkeit das Koppelungselement ohne ein Gewinde mit dem zweiten Spurstangenteil formschlüssig zu verbinden, kann durch eine sich axial an der Außenmantelfläche des Koppelungselements erstreckende ebene bzw. plane Fläche sein. An dieser planen bzw. ebenen Fläche kann dann eine durch das zweite Spurstangenteil hindurchgeschraubte Schraube angrenzen bzw. aufliegen. Ein das Koppelungselement in radialer Richtung fixierender Formschluss entsteht.
-
Bei den beiden zuletzt genannten Ausführungsbeispielen ist es durch aus möglich, dass sich die Schrauben-Längsachse mit der Längsmittelachse der Spurstange schneidet.
-
Um ein Verlust des Koppelungselements an dem ersten Spurstangenteil (also jenes, welches über ein Gewinde mit dem Koppelungselement verbunden ist) durch beispielsweise Reibung beispielsweise beim Transport zu vermeiden, ist in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine sogenannte Mikroverkapselung an dem Innengewinde des Koppelungselements vorgesehen. Eine Mikroverkapselung ist eine Technik, mit der feste, flüssige oder gasförmige Stoffe in kleinsten Portionen mit einer Hülle umgeben werden und so immobilisiert werden. Beispielsweise kann in diesem konkreten Fall die genannte Verkapselung als Kunststoffhülle bzw. Kunststoffschicht ausgebildet sein, welche analog einer Klebschicht wirkt und so quasi eine Schraubensicherung darstellt.
-
Die genannte Erfindung ermöglicht eine varianten- und damit aufwandsarme Montage einer Spurstange eines Fahrzeuges, durch das genannte Koppelungselement. Das Koppelungselement kann dabei auf das Lenkgetriebe bzw. auf das erste Spurstangenteil, welches bevorzugt mit dem Lenkgetriebe verbunden ist, aufgeschraubt werden, während die Montage des zweiten Spurstangenteils (welches üblicherweise das Fahrzeugindividuelle Spurstangenteil darstellt) nur mehr durch aufstecken (nicht aufschrauben) erfolgt.
-
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung auch aus den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich genommen schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
- 1 zeigt dabei die einzelnen Komponenten eines Teils eines erfindungsgemäßen Spurstangenteils bzw. Koppelungselements.
- In 2 ist ein zusammengesetztes zweites Spurstangenteil mit einem Koppelungselement in einer dreidimensionalen Ansicht aufgezeigt.
- 3 zeigt einen Querschnitt durch die Anbindung des Koppelungselements an das zweite Spurstangenteil mit einer Klemmschraube aus 1 und 2.
- In 4 und 5 sind jeweils zwei weitere Ausführungsbeispiele als Querschnitte durch die Anbindung eines Koppelungselements an ein zweites Spurstangenteil aufgezeigt.
-
1 zeigt Einzelteile eines Teils einer Spurstange eines Fahrzeuges, insbesondere eines PKWs. Die Spurstage aus 1 ist dabei aus zwei Teilen, einem radträgerseitigem Spurstangenteil 1 und einem nicht aufgezeigten lenkgetriebeseitigen Spurstangenteil ausgebildet. Um eine Spureinstellung des Fahrzeuges zu ermöglichen sind das radträgerseitige und das getriebeseitige Spurstangenteil durch ein Koppelungselement 2 miteinander verbunden.
-
Das Koppelungselement 2 ist dabei zumindest annähernd rohrförmig ausgebildet. Die Innenmantelfläche 2.1 des Koppelungselements 2 verfügt über ein (Innen-)Gewinde, durch welches dieses auf die Außenmantelfläche des nicht gezeigten ersten, getriebeseitigen Spurstangenteils aufgeschraubt werden kann.
-
Mit dem zweiten, radträgerseitigen Spurstangenteil 1 ist das Koppelungselement 2 nicht wie mit dem ersten Spurstangenteil über ein Gewinde verbunden. Stattdessen ist zwischen dem radträgerseitigem Spurstangenteil 1 und dem Koppelungselement 2 ein Formschluss ausschließlich durch eine Schraube 3 hergestellt.
-
Der Formschluss wird durch eine Aufnahme 4 bzw. Aussparung 4 der Schraube 3 an der Außenmantelfläche 2.2 des Koppelungselements 2 realisiert. Wird also demnach, wie in 2 zu erkennen, die Schraube in die Aufnahme 4 des Koppelungselements 2 eingesteckt, so ist durch den dabei entstehenden Formschluss eine axiale und radiale Fixierung des Koppelungselements 2 erreicht.
-
Das radträgerseitige Spurstangenteil 1 umfasst weiterhin, wie sowohl aus 1 als auch aus 2 zu entnehmen, eine Klemmschelle 5. Diese Klemmschelle 5 umgreift die Außenmantelfläche des rohrförmigen Endes des radträgerseitigen Spurstangenteils 1 und kann durch die Schraube 3 verspannt bzw. geschlossen werden. Das Zuspannen bzw. Verspannen der Schraube 3 bewirkt einen Presssitz bzw. festeren Sitz des Koppelungselements 2 in dem radträgerseitigen Spurstangenteil 1.
-
3 zeigt eine Querschnittsansicht durch das Ende des radträgerseitigen Spurstangenteils 1 und das mit der Klemmschelle 5 und der Schraube 3 befestigte Koppelungselement 2. Dabei ist insbesondere in dem Koppelungselement 2 ein axial (also parallel der Längsmittelachse des Koppelungselements 2) verlaufender Schlitz 2.3 zu erkennen. Der axiale Verlauf des Schlitzes 2.3 ist dabei insbesondere in 1 zu erkennen. Der Schlitz ist, wie wiederum aus 3 ersichtlich bevorzugt parallel zu bzw. neben dem Schlitz der Klemmschelle 5 angeordnet. Der Schlitz 2.3 dient ebenso wie der Schlitz der Klemmschelle 5 einer Verspannmöglichkeit des Koppelungselements 2, sodass beim Eindrehen bzw. Aufdrehen der Schraube 3 ein Presssitz zwischen dem Innengewinde 2.1 des Koppelungselements 2 und dem getriebeseitigen Spurstangenteil entsteht.
-
Wie ebenfalls besonders der 3 zu entnehmen, verläuft die Schraube 3 dabei nicht nur durch die beiden Seiten bzw. Klemmen 5.1, 5.2 der Klemmschelle, sondern auch durch das Koppelungselement 2. Diese Anordnung der Schraube 3 ermöglicht den genannten und bereits beschriebenen Formschluss. Eine Ausbildung der Außenmantelfläche 2.2 des Koppelungselements 2 mit einem Gewinde, wie es im Stand der Technik bekannt ist, kann dadurch vorteilhaft vermieden werden.
-
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spurstange aufgezeigt. Der Unterschied zu dem Beispiel aus 3 ist, dass nicht (nur) durch die Klemmschraube 3 der genannte Formschluss zwischen dem Koppelungselement 2 und dem radträgerseitigem Spurstangenteil 1 hergestellt wird, sondern auch bzw. nur durch eine weitere radial in die Außenmantelfläche des radträgerseitigen Spurstangenteils 1 eingeschraubte Schraube 6. Der Formschluss, insbesondere in radialer Richtung des Koppelungselements 2, entsteht dabei dadurch, dass die zusätzliche Schraube 6 durch das radträgerseitige Spurstangenteil 1 hindurch auf einer Planfläche 2.4 (bzw. einer ebenen oder abgeflachten Fläche), welche auf der Außenmantelfläche 2.2 des Koppelungselements 2 angeordnet ist, aufliegt. Eine solche Planfläche 2.4 kann beispielsweise durch Einfräsen realisiert werden.
-
Dabei ist weiterhin bevorzugt, dass das Koppelungselement 2 und das radträgerseitige Spurstangenteil 1 mittels einer Klemmschelle gegeneinander verspannt bzw. in einen Presssitz gebracht werden. Der Formschluss zwischen der Klemmschraube 3 und dem Koppelungselement 2 ist jedoch nicht mehr erforderlich, da die zusätzliche Schraube 6 diese Funktion dann übernehmen kann.
-
Neben der gennannten zusätzlichen Schraube 6, welche auf der Planfläche 2.4 am Koppelungselement 2 aufliegt und im verbauten Zustand somit der genannte Formschluss entsteht, kann ebenso eine Aussparung in die Außenmantelfläche 2.2 des Koppelungselements 2 eingebracht sein, welche einen Formschluss mit einer zweiten zusätzlichen Schraube 7 eingeht. Beispielsweise ist es, wie in 5 zu erkennen, möglich eine kegelförmige Aussparung bzw. Sackloch 8 in die Außenmantelfläche 2.2 des Koppelungselements 2 einzubringen, in welche (vorerst durch die Außenmantelfläche des radträgerseitigen Spurstangenteil 1 hindurch geschraubt) im verbautem Zustand der Spurstange eine Schraube, insbesondere eine Madenschraube 7 eingebracht ist. Das Koppelungselement 1 ist dadurch sowohl axial, als auch radial am radträgerseitigen Spurstangenteil 1 fixiert. Um daneben außerdem eine Vormontage des radträgerseitigen Spurstangenteils 1 mit dem Koppelungselement 2 zu gewährleisten ist es außerdem denkbar eine Nut durch das Sackloch hindurch in axialer Richtung des Koppelungselements 2 anzuordnen. Ist dann die Schraube 7 noch nicht komplett angezogen, kann trotzdem zumindest eine radiale Fixierung des Koppelungselements 2 an dem radträgerseitigem Spurstangenelement 2 realisiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Radträgerseitige Spurstangenteil
- 2
- Koppelungselement
- 2.1
- Innenmantelfläche des Koppelungselements
- 2.2
- Außenmantelfläche des Koppelungselements
- 2.3
- Schlitz
- 2.4
- Planfläche
- 3
- Klemmschraube
- 4
- Aufnahme
- 5
- Klemmschelle
- 5.1
- Klemme
- 5.2
- Klemme
- 6
- Schraube
- 7
- Schraube
- 8
- kegelförmiges Sackloch
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- JP 2000199507 A [0001, 0005]
- US 20040028468 A1 [0001, 0005]
